Määritelmä: Sähköjärjestelmä on verkko, joka koostuu tuotanto-, jakelu- ja siirtojärjestelmästä. Se käyttää energiamuotoa (kuten hiiltä ja dieseliä) ja muuntaa sen sähköenergiaksi. Voimajärjestelmään kuuluvat järjestelmään liitetyt laitteet, kuten synkronigeneraattori, moottori, muuntaja, katkaisija, johdin jne.
Voimalaitos, muuntaja, siirtojohto, sähköasemat, jakelulinja ja jakelumuuntaja ovat voimajärjestelmän kuusi pääkomponenttia.Voimalaitos tuottaa tehon, joka tehostetaan tai alennetaan muuntajan kautta siirtoa varten.
Siirtolinja siirtää tehon eri sähköasemille.Sähköaseman kautta teho siirretään jakelumuuntajalle, joka porrastaa tehon kuluttajille sopivaan arvoon.
Sähköjärjestelmän rakenne
Sähköjärjestelmä on monimutkainen yritys, joka voidaan jakaa seuraaviin osajärjestelmiin.Seuraavassa selitetään yksityiskohtaisesti voimajärjestelmän osajärjestelmät.
Tuotantoyksikkö
Tuotantoyksikössä polttoaine (hiili, vesi, ydinenergia jne.) muutetaan sähköenergiaksi. Sähköenergia tuotetaan 11 kV:n ja 25 kV:n välillä, joka on porrastettu pitkän matkan siirtoa varten. Generaattoriaseman voimalaitos luokitellaan pääasiassa kolmeen tyyppiin eli lämpövoimalaitokseen, vesivoimalaitokseen ja ydinvoimalaitokseen.
Generaattori ja muuntaja ovat generaattoriaseman pääkomponentteja. Generaattori muuntaa mekaanisen energian sähköenergiaksi. Mekaaninen energia saadaan hiilen, kaasun ja ydinpolttoaineen poltosta, kaasuturbiineista tai toisinaan polttomoottorista.
Muuntaja siirtää tehon erittäin suurella hyötysuhteella tasolta toiselle. Tehonsiirto toisiojännitteestä on suunnilleen yhtä suuri kuin ensiöjännitteestä, lukuun ottamatta muuntajan häviöitä. Ylösnostomuuntaja vähentää linjan häviöitä, mikä mahdollistaa sähkönsiirron pitkillä etäisyyksillä.
Sähkönsiirtoasema
Sähkönsiirtoasemalla kulkevat ilmajohdot, jotka siirtävät tuotetun sähköenergian tuotannosta jakeluasemille. Se syöttää vain suuren sähköenergiamäärän suurille sähköasemille tai erittäin suurille kuluttajille.
Siirtojohdot suorittavat pääasiassa kaksi tehtävää
- Se kuljettaa energiaa tuotantoasemilta suurille vastaanottoasemille.
- Se yhdistää kaksi tai useampia sähköasemia toisiinsa.
Naapurissa olevat sähköasemat on myös yhdistetty toisiinsa siirtojohtojen kautta.
Yhteysjännite toimii yli 66 kv:n jännitteellä, ja se on vakioitu 69 kv:n, 115 kv:n, 138 kv:n, 161 kv:n, 230 kv:n, 345 kv:n, 500 kv:n ja 765 kv:n jännitteellä linjasta linjaan. Yli 230KV:n siirtojohdosta käytetään yleensä nimitystä suurjännitejohto (EHV, extra high voltage).
Korkeajännitejohto päätetään sähköasemiin, joita kutsutaan suurjänniteasemiksi, vastaanottaviksi sähköasemiksi tai ensiöasemiksi. Suurjänniteasemalla jännite asteittain alennetaan sopivaan arvoon seuraavaa virtausosuutta kohti kuormaa varten. Hyvin suuria teollisuuskuluttajia voidaan palvella suoraan siirtoverkkoon.
Alajänniteverkon alijakeluasema
Siirtoverkon osaa, joka yhdistää suurjänniteasemat asteittaisen muuntajan kautta jakelujakeluasemiin, kutsutaan alajänniteverkoksi.
Alajänniteverkon jännitetaso vaihtelee välillä 90-138KV. Alijänniteverkko palvelee suoraan joitakin suuria teollisuudenaloja. Kondensaattori ja reaktori sijaitsevat sähköasemilla siirtojohdon jännitteen ylläpitämiseksi.
Alisiirtojärjestelmän toiminta on samanlaista kuin jakelujärjestelmän. Se eroaa jakelujärjestelmästä seuraavilla tavoilla.
- Alilähetysjärjestelmässä on korkeampi jännitetaso kuin jakelujärjestelmässä.
- Se syöttää vain suurempia kuormia.
- Se syöttää vain muutamalle ala-asemalle verrattuna jakelujärjestelmään, joka syöttää joitakin kuormia.
Jakeluasema
Sähkövoimajärjestelmän osaa, joka yhdistää kaikki alueen kuluttajat suursähkölähteisiin, kutsutaan jakelujärjestelmäksi.Suursähköasemat on yhdistetty tuottaviin sähköasemiin siirtojohdoilla. Ne syöttävät joitakin sähköasemia, jotka sijaitsevat yleensä sopivissa paikoissa lähellä kuormituskeskuksia.
Sähköasemat jakavat sähköä kotitalouksille, kaupallisille ja suhteellisen pienille kuluttajille. Kuluttajat tarvitsevat suuria teholohkoja, jotka toimitetaan yleensä alijakelu- tai jopa siirtoverkossa.