Definitie: Het energiesysteem is een netwerk dat bestaat uit opwekkings-, distributie- en transmissiesysteem. Het gebruikt de vorm van energie (zoals steenkool en diesel) en zet deze om in elektrische energie. Het energiesysteem omvat de apparaten die met het systeem zijn verbonden, zoals de synchrone generator, motor, transformator, stroomonderbreker, geleider, enz.
De elektriciteitscentrale, transformator, transmissielijn, onderstations, distributielijn en distributietransformator zijn de zes belangrijkste onderdelen van het energiesysteem.De krachtcentrale wekt de stroom op die via de transformator wordt op- of afgevoerd voor transmissie.
De transmissielijn brengt de stroom over naar de verschillende onderstations.Via onderstations wordt de stroom overgebracht naar de distributietransformator die de stroom afbouwt tot de juiste waarde die geschikt is voor de verbruikers.
Structuur van het elektriciteitssysteem
Het elektriciteitssysteem is een complexe onderneming die kan worden onderverdeeld in de volgende subsystemen.De subsystemen van het energiesysteem worden hieronder in detail toegelicht.
Energiestation
In een productiestation wordt de brandstof (steenkool, water, kernenergie, enz.) omgezet in elektrische energie. De elektrische energie wordt opgewekt in het bereik van 11kV tot 25kV, die wordt opgevoerd voor transmissie over lange afstand. De krachtcentrale van het opwekkingsstation wordt hoofdzakelijk ingedeeld in drie types, namelijk thermische krachtcentrale, waterkrachtcentrale en kerncentrale.
De generator en de transformator zijn de belangrijkste componenten van het opwekkingsstation. De generator zet de mechanische energie om in elektrische energie. De mechanische energie is afkomstig van de verbranding van kolen, gas en nucleaire brandstof, gasturbines, of soms de interne verbrandingsmotor.
De transformator brengt de stroom met zeer hoge efficiëntie van het ene niveau naar het andere over. De vermogensoverdracht van de secundaire is ongeveer gelijk aan die van de primaire, met uitzondering van de verliezen in de transformator. De step-up transformator vermindert de verliezen in de lijn, waardoor de transmissie van stroom over lange afstanden mogelijk wordt.
Transmissie Onderstation
Het transmissie Onderstation draagt de bovengrondse leidingen die de opgewekte elektrische energie van de opwekking overbrengen naar de distributie Onderstations. Het levert alleen de grote bulkstroom aan bulkstroomonderstations of zeer grote verbruikers.
De transmissielijnen vervullen hoofdzakelijk de twee functies
- Het transporteert de energie van opwekkingsstations naar bulkontvangststations.
- Het verbindt de twee of meer opwekkingsstations.De naburige onderstations zijn ook onderling verbonden via de transmissielijnen.
De transmissiespanning werkt op meer dan 66kv en is gestandaardiseerd op 69kv, 115KV, 138KV, 161KV, 230KV, 345KV, 500KV, en 765KV, line-to-line. De transmissielijn boven 230KV wordt gewoonlijk aangeduid als extra hoogspanning (EHV).
De hoogspanningslijn wordt afgesloten in onderstations die hoogspanningsonderstations, ontvangstonderstations of primaire onderstations worden genoemd. In hoogspanningsstations wordt de spanning verlaagd tot een geschikte waarde voor het volgende deel van de stroom naar de belasting. De zeer grote industriële verbruikers kunnen rechtstreeks aan het transmissienet worden bediend.
Sub-transmission Substation
Het gedeelte van het transmissienet dat de hoogspanningsstations via de step-down transformator verbindt met de distributieonderstations wordt het sub-transmissienet genoemd.
Het sub-transmissienetspanningsniveau varieert van 90 tot 138KV. Het sub-transmissiesysteem bedient rechtstreeks enkele grote industrieën. De condensator en de reactor bevinden zich in de onderstations om de spanning van de transmissielijn te handhaven.
De werking van het sub-transmissiesysteem is vergelijkbaar met die van een distributiesysteem. Het verschilt van een distributiesysteem op de volgende wijze.
- Een sub-transmissiesysteem heeft een hoger spanningsniveau dan een distributiesysteem.
- Het levert alleen aan grotere belastingen.
- Het levert slechts aan enkele onderstations in vergelijking met een distributiesysteem dat aan enkele belastingen levert.
Distributie Onderstation
Het onderdeel van een elektrisch energiesysteem dat alle verbruikers in een gebied verbindt met de bulkstroombronnen wordt een distributiesysteem genoemd.De bulkstroomstations zijn door transmissielijnen verbonden met de opwekkingsonderstations. Zij voeden enkele onderstations die gewoonlijk op geschikte punten in de nabijheid van de belastingcentra zijn gelegen.
De onderstations verdelen de stroom onder de huishoudelijke, commerciële en betrekkelijk kleine verbruikers. De verbruikers hebben grote blokken stroom nodig, die gewoonlijk via een sub-transmissiesysteem of zelfs een transmissiesysteem worden geleverd.