Definíció: A villamosenergia-rendszer egy hálózat, amely termelési, elosztási és átviteli rendszerből áll. Energiaformát használ (például szén és dízel), és azt elektromos energiává alakítja át. Az energiarendszer magában foglalja a rendszerhez csatlakoztatott eszközöket, mint a szinkrongenerátor, a motor, a transzformátor, a megszakító, a vezeték stb.
A villamosenergia-rendszer hat fő összetevője az erőmű, a transzformátor, az átviteli vezeték, az alállomások, az elosztó vezeték és az elosztó transzformátor.Az erőmű termeli a villamos energiát, amelyet a transzformátoron keresztül fel- vagy lefokoznak az átvitelhez.
A távvezeték továbbítja a villamos energiát a különböző alállomásokhoz.Az alállomáson keresztül a teljesítményt az elosztó transzformátorhoz továbbítják, amely a teljesítményt a fogyasztók számára megfelelő értékre fokozza le.
A villamosenergia-rendszer felépítése
A villamosenergia-rendszer az a komplex vállalkozás, amely a következő alrendszerekre bontható.Az alábbiakban részletesen ismertetjük az energiarendszer alrendszereit.
A villamosenergia-termelő alállomás
A villamosenergia-termelő állomáson a tüzelőanyagot (szén, víz, atomenergia stb.) elektromos energiává alakítják. Az elektromos energiát 11 kV és 25 kV közötti feszültségtartományban állítják elő, ami a nagy távolságra történő átvitelhez fokozható. Az áramfejlesztő alállomás erőművét elsősorban három típusba sorolják: hőerőmű, vízerőmű és atomerőmű.
A generátor és a transzformátor az áramfejlesztő állomás fő alkotóelemei. A generátor a mechanikai energiát elektromos energiává alakítja át. A mechanikai energia szén, gáz és nukleáris tüzelőanyag elégetéséből, gázturbinákból vagy esetenként a belsőégésű motorból származik.
A transzformátor nagyon nagy hatásfokkal továbbítja az energiát egyik szintről a másikra. A szekunderről átvitt teljesítmény megközelítőleg megegyezik a primerrel, kivéve a transzformátorban fellépő veszteségeket. A fokozattranszformátor csökkenti a veszteségeket a vezetékben, ami lehetővé teszi a nagy távolságokra történő energiaátvitelt.
Átviteli alállomás
Az átviteli alállomás hordozza azokat a légvezetékeket, amelyek a megtermelt villamos energiát a termelésből az elosztó alállomásokba továbbítják. Csak a nagy tömegű energiát szállítja az ömlesztett villamos alállomásoknak vagy a nagyon nagy fogyasztóknak.
A távvezetékek elsősorban két funkciót látnak el
- Az energiát a termelőállomásokról az ömlesztett vevőállomásokra szállítja.
- Két vagy több termelőállomást kapcsol össze.
A szomszédos alállomások is az átviteli vonalakon keresztül kapcsolódnak egymáshoz.
Az átviteli feszültség több mint 66kv-on működik, és 69kv, 115KV, 138KV, 161KV, 230KV, 345KV, 500KV és 765KV, vonalról vonalra szabványosított. A 230KV feletti távvezetéket általában extra nagyfeszültségűnek (EHV) nevezik.
A nagyfeszültségű vezeték alállomásokban végződik, amelyeket nagyfeszültségű alállomásoknak, fogadó alállomásoknak vagy primer alállomásoknak neveznek. A nagyfeszültségű alállomásokon a feszültséget a terhelés felé történő áramlás következő részének megfelelő értékre fokozzák le. A nagyon nagy ipari fogyasztókat közvetlenül az átviteli rendszerre lehet kiszolgálni.
Átviteli alállomás
Az átviteli rendszer azon részét, amely a nagyfeszültségű alállomásokat a lefokozó transzformátoron keresztül az elosztó alállomásokhoz kapcsolja, alátviteli rendszernek nevezzük.
Az alátviteli feszültségszint 90 és 138KV között mozog. Az alátviteli rendszer közvetlenül kiszolgál néhány nagyipart. A kondenzátor és a reaktor az alállomásokon található az átviteli vezeték feszültségének fenntartására.
Az alátviteli rendszer működése hasonló az elosztórendszeréhez. Az elosztórendszertől a következőkben különbözik.
- Az alátviteli rendszer magasabb feszültségszinttel rendelkezik, mint az elosztórendszer.
- Csak nagyobb fogyasztókat lát el.
- Csak néhány alállomást lát el, szemben az elosztórendszerrel, amely néhány fogyasztót lát el.
elosztó alállomás
A villamosenergia-rendszer azon részét, amely egy terület összes fogyasztóját összeköti az ömlesztett áramforrásokkal, elosztórendszernek nevezzük.Az ömlesztett áramot termelő alállomásokhoz távvezetékek kötik. Ezek táplálnak néhány alállomást, amelyek általában a fogyasztói központok közelében, megfelelő pontokon helyezkednek el.
Az alállomások elosztják a villamos energiát a háztartási, kereskedelmi és viszonylag kisfogyasztóknak. A fogyasztóknak nagy teljesítménytömbökre van szükségük, amelyeket általában az al- vagy akár az átviteli rendszeren keresztül látnak el.