Nivelurile de tensiune în transportul și distribuția energiei electrice: un ghid

Introducere

Importanța nivelurilor de tensiune în funcționarea eficientă a unei sisteme de transmisie a energiei și sistemului de distribuție Importanța tensiunii nu poate fi exagerată, deoarece gestionarea stabilității tensiunii implică menținerea unui flux constant de energie electrică. Următorul ghid va fi o prezentare a diferitelor niveluri de tensiune utilizate în sistemul de alimentare cu energie electrică, începând de la generare până la punctul de utilizare finală.

Principii de bază ale tensiunii

Voltaj Diferența de potențial electric, măsurată în volți (V), care împinge curentul printr-un conductor. Voltajul este una dintre cele trei cantități electrice de bază, celelalte două fiind curentul (amperi, A) și tensiunea (vati, W). Legătura dintre acestea poate fi exprimată prin ecuația: Puterea (P) = tensiunea (V) * curentul (I) Această relație formează baza gestionării electricității.

Tipuri de tensiune în sistemele de alimentare cu energie electrică

Voltajul nominal este tensiunea de referință plasată în scopul calculului și al proiectării (pentru sistemele electrice). În cazul în care se aplică o tensiune nominală, valoarea este indicată în conformitate cu punctul 5.3. Nivelurile de tensiune sunt standard pentru fiecare țară/tip de sistem, dar au o logică ierarhică pentru transferul/utilizarea eficientă a puterii.

Nivelurile tensiunii de transmisie

Se realizează folosind transmisia de înaltă tensiune pentru a reduce pierderile de energie pe distanțe lungi. Transmiterea la tensiuni mai mari, dar cu aceeași putere, poate transfera mai puțin curent în comparație cu nivelul inferior, ceea ce ajută la reducerea pierderilor de energie pe linii din cauza căldurii Joule. 115 kV, 230 kV și 400 kV sunt niveluri comune de tensiune de transmisie (pot varia în funcție de regiune și de nevoile rețelei electrice).

Niveluri de tensiune de distribuție

Energia de înaltă tensiune trebuie redusă la niveluri pentru distribuirea către locuinţe şi întreprinderi odată ce ajunge la destinaţie. Acest lucru se realizează la substații folosind transformatoare. Distribuția primară constă în tensiuni de la 11 kV la 33 kV, în timp ce distribuția secundară este aproape de tensiunea de utilizare, adică 415 V/240 V.

Nivelurile tensiunii de utilizare

În cazul în care se utilizează un dispozitiv de tip "LED", acesta trebuie să fie înregistrat în conformitate cu punctul 5. Aceste cerințe de tensiune diferă pentru utilizatorii finali industriali, comerciali și rezidențiali. De exemplu, zonele rezidențiale citesc la 120/240V în partea americană a lumii și 230V în Europa. Există standarde de siguranță disponibile care specifică tensiunile de utilizare și asigură că aceste tensiuni nu sunt periculoase pentru utilizatori.

Gestionarea și reglementarea tensiunii

Nivelurile de tensiune trebuie să rămână în limitele reglementate pentru a asigura funcționarea echipamentelor electrice și sănătatea și stabilitatea rețelei. Reglementarea tensiunii, care este procesul de reglementare a tensiunii pentru a se asigura că aceasta rămâne în limite rezonabile. Aceasta poate fi realizată prin dispozitive locale, cum ar fi schimbătoarele de robinet în transformatoare și compensatorul VAR static.

Scăderea tensiunii și pierderile de linie

În orice transmisie sau linie de distribuție , tensiunea se reduce pe măsură ce se deplasează în linie datorită componentelor rezistive și acest lucru este cunoscut sub numele de scădere a tensiunii. Acest lucru este influențat de rezistența liniei, de cantitatea de curent care trece prin ea, precum și de lungimea liniei. scăderea tensiunii și pierderile de linie afectează direct eficiența și, ca atare, ar trebui să fie minimizate prin alegerea atentă a conductorilor și a direcției liniei.

Voltag E tendințele de gestionare pentru viitor

Gestionarea tensiunii devine un proces în evoluție, guvernat de proprietatea tehnologiilor de rețea inteligentă. Aceasta înseamnă că acest adaptiv dinamic de înaltă tehnologie poate controla nivelurile de tensiune, stabilitatea și fiabilitatea rețelei. În plus, penetrarea mare a energiilor regenerabile necesită o reglementare avansată a tensiunii pentru a face față intermitenței acestora. În plus, transmisia HVDC (înaltă tensiune cu curent continuu) este foarte interesată pentru transferul de putere pe distanțe lungi și de capacitate mare, cu pierderi mai mici.

Concluzie

Cunoaşterea Transmisie și distribuție de energie electrică În cazul în care se utilizează un sistem de transformare de tensiune, este esenţial ca transformatorii să asigure fiabilitatea şi eficienţa componentelor sistemelor electrice. Fiecare nivel de tensiune are o funcție importantă, de la transmisia de înaltă tensiune până la tensiunea de utilizare în clădiri și locuințe, respectiv. Managementul tensiunii este o provocare care cuprinde reglementarea, controlul și reducerea pierderilor. Prin adaptarea multor noi tehnologii de rețea inteligentă și extinderea energiei regenerabile, tensiunea este unul dintre numeroasele aspecte importante ale rețelei care vor fi întotdeauna critice. Acest ghid are ca scop stabilirea acestei fundații ca o piatră de lansare pentru a inspira un nivel și mai ridicat de studiu și apreciere a principiilor integrității în cadrul sistemelor noastre de energie.