Níveis de tensão na transmissão e distribuição de energia: um guia

Introdução

A importância dos níveis de tensão para o funcionamento eficiente de uma transmissão de energia e sistema de distribuição A importância da tensão não pode ser exagerada, uma vez que a gestão da estabilidade da tensão envolve a manutenção de um fluxo constante de eletricidade. O guia a seguir apresenta os diferentes níveis de tensão utilizados no sistema de energia a partir da geração até ao ponto de utilização final.

Princípios Básicos da Tensão

Voltagem A diferença de potencial elétrico, medida em volts (V), que empurra corrente através de um condutor. A tensão é uma das três quantidades elétricas básicas, sendo as outras duas corrente (amperios, A) e tensão (watts, W). A relação entre estes pode ser expressa com a equação: Potência (P) = Voltagem (V) * Corrente (I) Esta relação constitui a base para a gestão elétrica.

Tipos de tensão em sistemas de energia

A tensão nominal é a tensão de referência colocada para efeitos de cálculos e de conceção (para sistemas elétricos). A tensão nominal é, portanto, um valor aplicado para indicar o valor da potência da rede, quando a tensão real pode diferir da válvula declarada. Os níveis de tensão são normalizados por país/tipo de sistema, mas têm uma lógica hierárquica para uma transferência/utilização eficiente da potência.

Níveis de tensão de transmissão

É feito usando a transmissão de alta tensão para reduzir as perdas de energia em longas distâncias. A transmissão a voltagens mais elevadas, mas com a mesma potência, pode transferir menos corrente em comparação com o nível inferior, o que ajuda a reduzir as perdas de energia nas linhas devido ao calor de joule. Os níveis de tensão de transmissão 115 kV, 230 kV e 400 kV são comuns (podem variar consoante a região e as necessidades da rede elétrica).

Níveis de tensão de distribuição

A energia de alta tensão precisa ser reduzida a níveis para distribuição para casas e empresas, assim que chegar ao seu destino. Isto é realizado em subestações usando transformadores. A distribuição primária consiste em tensões de 11 kV a 33 kV, enquanto a distribuição secundária está próxima da tensão de utilização, ou seja, 415 V/240 V.

Níveis de tensão de utilização

A tensão é então reduzida para níveis adequados para os casos de utilização no ponto de utilização. Estes requisitos de tensão diferem para os utilizadores finais industriais, comerciais e residenciais. Por exemplo, as áreas residenciais são lidas a 120/240V na parte norte-americana do mundo e 230V na Europa. Existem normas de segurança disponíveis que especificam as tensões de utilização e garantem que estas não sejam perigosas para os utilizadores.

Gestão e regulação da tensão

Os níveis de tensão devem permanecer dentro dos limites regulamentados para garantir o funcionamento do equipamento elétrico e a saúde e estabilidade da rede. Regulação de tensão, que é o processo de regulação da tensão para garantir que ela permaneça dentro de limites razoáveis. Pode ser feito por dispositivos locais como trocadores de torneiras em transformadores e compensador estático VAR.

Dedução de tensão e perdas de linha

Em qualquer transmissão ou linha de distribuição , a tensão diminui à medida que viaja na linha devido a componentes resistivos e isso é conhecido como queda de tensão. Isso é afetado pela resistência da linha, a quantidade de corrente que passa, bem como o comprimento da linha. A queda de tensão e as perdas de linha afetam diretamente a eficiência e, como tal, devem ser minimizadas por uma escolha cuidadosa dos condutores e do encaminhamento da linha.

Voltag E Tendências de gestão para o futuro

A gestão da tensão está a tornar-se um processo em evolução regido pela propriedade das tecnologias de rede inteligente. Significa que este adaptador dinâmico de alta tecnologia pode controlar os níveis de tensão, estabilidade e confiabilidade da rede. Além disso, a elevada penetração das energias renováveis requer uma regulação avançada da tensão para lidar com a sua intermitência. Além disso, a transmissão de HVDC (alta tensão de corrente contínua) está a ser muito utilizada para transferências de energia de longa distância e de grande capacidade com menos perdas.

Conclusão

Conhecimento de Transmissão e distribuição de energia A utilização de diferentes níveis de tensão é vital para os conversores para assegurar a fiabilidade e eficiência dos componentes dos sistemas eléctricos. Cada nível de tensão desempenha uma função importante, desde a transmissão de alta tensão até a tensão de utilização nos edifícios e casas, respectivamente. A gestão da tensão é um desafio que inclui a regulação, o controlo e a redução das perdas. Com a adaptação de muitas novas tecnologias de redes inteligentes e a expansão da energia renovável, a tensão é um dos muitos aspectos importantes da rede que sempre será fundamental. Este guia visa estabelecer esta base como um trampolim para inspirar ainda maiores níveis de estudo e apreciação dos princípios de integridade nos nossos sistemas de energia.