Transmission af elektricitet fra kraftværket til forbrugeren

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Fra de direkte kilder til produktion til forbrugeren passerer elektrisk energi gennem mange teknologiske punkter. Samtidig er dets bærere selv i form af linjer med ledere essentielle i denne infrastruktur. På mange måder danner de et komplekst elektricitetstransmissionssystem på flere niveauer, hvor forbrugeren er det sidste led.

Hvor kommer elektriciteten fra?

På den første fase af den overordnede energiforsyningsproces sker der produktion, det vil sige produktion af elektricitet. Til dette bruges specielle stationer, der producerer energi fra dets andre kilder. Varme, vand, sollys, vind og endda jord kan bruges som sidstnævnte. I hvert tilfælde bruges generatorstationer, der omdanner naturlig eller kunstigt genereret energi til elektricitet. Det kan være traditionelle atom- eller termiske kraftværker og vindmøller med solenergibatterier. Til transmission af elektricitet til de fleste forbrugere anvendes kun tre typer stationer: atomkraftværker, termiske kraftværker og vandkraftværker. Derfor nukleare, termiske og hydrologiske installationer. De genererer omkring 75-85 % af energien på verdensplan, selvom der på grund af økonomiske og især miljømæssige faktorer er en stigende tendens til en reduktion af denne indikator. På en eller anden måde er det disse hovedkraftværker, der producerer energi til dens videre transmission til forbrugeren.

Netværk til transmission af elektrisk energi

Transport af den genererede energi udføres af netværksinfrastrukturen, som er en kombination af forskellige elektriske installationer. Den grundlæggende struktur for transmission af elektricitet til forbrugerne omfatter transformere, omformere og transformerstationer. Men den førende plads i det er optaget af elledninger, der direkte forbinder kraftværker, melleminstallationer og forbrugere. Samtidig kan netværk adskille sig fra hinanden - især efter formål:

• Offentlige netværk. Levere husholdnings-, industri-, landbrugs- og transportfaciliteter.
• Netværkskommunikation til autonom strømforsyning. Giv strøm til autonome og mobile objekter, som omfatter fly, skibe, ikke-flygtige stationer osv.
• Netværk til strømforsyning af faciliteter, der udfører individuelle teknologiske operationer. På samme produktionsanlæg kan der ud over hovedforsyningen af elektricitet være tilvejebragt en ledning for at opretholde driften af en bestemtudstyr, transportbånd, ingeniøranlæg osv.
• Kontakt strømforsyningslinjer. Netværk designet til at levere elektricitet direkte til kørende køretøjer. Dette gælder sporvogne, lokomotiver, trolleybusser osv.

Klassificering af transmissionsnetværk efter størrelse

De største er backbone-netværkene, der forbinder energiproduktionskilder med forbrugscentre på tværs af lande og regioner. Sådan kommunikation er kendetegnet ved høj effekt (i mængden af gigawatt) og spænding. På næste niveau er der regionale netværk, som er forgreninger fra hovedledninger og til gengæld selv har mindre udløbere. Gennem sådanne kanaler transmitteres og distribueres elektricitet til byer, regioner, store transportknudepunkter og fjerntliggende marker. Selvom netværk af denne kaliber kan prale af høj effektydelse, ligger deres største fordel ikke i mængden af energiressourcer, men i transportafstanden.

På næste niveau er regionale og interne netværk. For det meste udfører de også funktionerne med at distribuere energi mellem specifikke forbrugere. Distriktskanalerne fødes direkte fra de regionale, der betjener de urbane blokzoner og landsbynetværk. Hvad angår interne netværk, distribuerer de energi inden for kvarteret, landsbyen, fabrikken og mindre objekter.

Understationer i strømforsyningsnetværk

Mellem separate segmenter af elektricitetstransmissionsledninger er transformere installeret i form af transformerstationer. Deres hovedopgave er at øge spændingen på baggrund af et fald i strømmen. Og der er også nedtrapningsindstillinger, der reducerer udgangsspændingsindikatoren under forhold med stigende strømstyrke. Behovet for en sådan regulering af elparametre på vej til forbrugeren er bestemt af behovet for at kompensere for tab på aktiv modstand. Faktum er, at transmissionen af elektricitet udføres gennem ledninger med et optim alt tværsnitsareal, som udelukkende bestemmes af fraværet af en koronaudladning og strømmens styrke. Umuligheden af at kontrollere andre parametre fører til behovet for yderligere kontroludstyr i form af den samme transformer. Men der er en anden grund til, at spændingen skal stige på bekostning af transformerstationen. Jo højere denne indikator er, jo længere er der muligvis afstanden til energitransmission, samtidig med at et højt effektpotentiale opretholdes.

Funktioner ved digitale transformere

Moderne form for understation, tillader digital kontrol. Så en standardtransformer af denne type sørger for inklusion af følgende komponenter:

• Operationelt kontrolrum. Driftspersonalet kontrollerer via en speciel terminal forbundet via en fjernforbindelse (nogle gange trådløs) driften af stationen i tunge og normale tilstande. Kan være gældendehjælpeanordninger til automatisering, og hastigheden for transmission af kommandoer varierer fra flere minutter til timer.
• Anti-nødkontrolenhed. Dette modul aktiveres i tilfælde af kraftige forstyrrelser på strækningen. For eksempel, hvis transmissionen af elektricitet fra et kraftværk til en forbruger finder sted under forhold med forbigående elektromekaniske processer (med en pludselig nedlukning af egen strøm, en generator, et betydeligt belastningsfald osv.).
• Relæbeskyttelse. Som regel et automatisk modul med en uafhængig strømforsyning, hvis opgaveliste omfatter lokal styring af strømsystemet ved hurtigt at detektere og isolere fejlbehæftede dele af netværket.

Elektriske hjælpeinstallationer på elledninger

Understationen sørger udover transformatorblokken for tilstedeværelsen af adskillere, separatorer, måle- og andre supplerende enheder. De er ikke direkte relateret til kontrolkomplekset og fungerer som standard. Hver af disse installationer er designet til at udføre specifikke opgaver:

• Afbryderen åbner/lukker strømkredsløbet, hvis der ikke er nogen belastning på strømledningerne.
• Separatoren afbryder automatisk transformeren fra netværket i den tid, der kræves til nøddrift af transformerstationen. I modsætning til kontrolmodulet udføres overgangen til nøddriftsfasen i dette tilfælde mekanisk.
• Måleudstyr bestemmer spændings- og strømvektorerne, ved hvilke elektricitet transmitteres fra kilden til forbrugeren ibestemt tidspunkt. Disse er også automatiske værktøjer, der understøtter bogføring af metrologiske fejl.

Problemer med transmission af elektrisk energi

Ved organisering og drift af strømforsyningsnetværk er der mange vanskeligheder af teknisk og økonomisk karakter. For eksempel betragtes de allerede nævnte strømtab på grund af modstand i ledere som det vigtigste problem af denne art. Denne faktor kompenseres af transformerudstyr, men den har til gengæld brug for vedligeholdelse. Teknisk vedligeholdelse af netværksinfrastrukturen, hvorigennem elektricitet transmitteres over en afstand, er i princippet bekostelig. Det kræver både materielle og organisatoriske ressourceomkostninger, hvilket i sidste ende påvirker stigningen i tarifferne for energiforbrugerne. På den anden side giver det nyeste udstyr, materialer til ledere og optimering af styringsprocesser stadig mulighed for at reducere en del af driftsomkostningerne.

Hvem er forbrugeren af elektricitet?

Kravene til energiforsyning bestemmes i høj grad af forbrugeren. Og i denne egenskab kan fremstillingsvirksomheder, offentlige forsyningsselskaber, transportvirksomheder, ejere af landhuse, beboere i bybygninger med flere lejligheder osv. handle.. Den største forskel mellem forskellige grupper af forbrugere kan kaldes kraften i dens forsyningslinje. Ifølge dette kriterium kan alle kanaler for eltransmission til forbrugere af forskellige grupper væreopdelt i tre typer:

• Op til 5 MW.
• Fra 5 til 75 MW.
• Fra 75 til 1 tusind MW.

Konklusion

Selvfølgelig vil ovennævnte energiforsyningsinfrastruktur være ufuldstændig uden en direkte arrangør af energiressourcedistributionsprocesserne. De deltagere på engrosenergimarkedet, som har den relevante udbyderlicens, fungerer som forsyningsvirksomhed. Aftale om eltransmissionsydelser indgås med en energisalgsorganisation eller en anden leverandør, der garanterer levering inden for den angivne faktureringsperiode. Samtidig kan opgaverne med at vedligeholde og drive netværksinfrastrukturen, som leverer et specifikt forbrugerobjekt i henhold til kontrakten, ligge i afdelingen for en helt anden tredjepartsorganisation. Det samme gælder for energikilden.