Elektros energijos perdavimas iš elektrinės vartotojui

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Nuo tiesioginių generavimo š altinių iki vartotojo elektros energija praeina per daugelį technologinių taškų. Tuo pačiu metu šioje infrastruktūroje būtini jo nešikliai linijų su laidininkais pavidalu. Daugeliu atžvilgių jie sudaro daugiapakopę ir sudėtingą elektros perdavimo sistemą, kurioje vartotojas yra galutinė grandis.

Iš kur tiekiama elektra?

Pirmajame bendro energijos tiekimo proceso etape vyksta generavimas, tai yra elektros energijos gamyba. Tam naudojamos specialios stotys, gaminančios energiją iš kitų š altinių. Kaip pastarąją galima naudoti šilumą, vandenį, saulės šviesą, vėją ir net žemę. Kiekvienu atveju naudojamos generatorinės stotys, kurios natūralią ar dirbtinai pagamintą energiją paverčia elektra. Tai gali būti tradicinės atominės ar šiluminės elektrinės, vėjo malūnai su saulės energijabaterijos. Elektros energijai perduoti daugumai vartotojų naudojamos tik trijų tipų stotys: atominės elektrinės, šiluminės elektrinės ir hidroelektrinės. Atitinkamai branduoliniai, šiluminiai ir hidrologiniai įrenginiai. Jie visame pasaulyje pagamina apie 75-85% energijos, nors dėl ekonominių ir ypač aplinkos veiksnių pastebima vis didesnė šio rodiklio mažėjimo tendencija. Vienaip ar kitaip, būtent šios pagrindinės elektrinės gamina energiją tolimesniam jos perdavimui vartotojui.

Elektros energijos perdavimo tinklai

Pagamintos energijos transportavimą atlieka tinklo infrastruktūra, kuri yra įvairių elektros instaliacijų derinys. Pagrindinė elektros energijos perdavimo vartotojams struktūra apima transformatorius, keitiklius ir pastotes. Tačiau pirmaujančią vietą jame užima elektros linijos, tiesiogiai jungiančios elektrines, tarpinius įrenginius ir vartotojus. Tuo pačiu metu tinklai gali skirtis vienas nuo kito – visų pirma pagal paskirtį:

• Viešieji tinklai. Tiekti namų ūkio, pramonės, žemės ūkio ir transporto įrenginius.
• Tinklo ryšiai autonominiam maitinimo š altiniui. Tiekti maitinimą autonominiams ir mobiliems objektams, įskaitant orlaivius, laivus, nepastovias stotis ir kt.
• Individualias technologines operacijas atliekančių objektų elektros energijos tiekimo tinklai. Tame pačiame gamybiniame objekte, be pagrindinio elektros tiekimo, gali būti įrengta linija tam tikros gamyklos veikimui palaikyti.įranga, konvejeris, inžinerinė gamykla ir kt.
• Susisiekite su maitinimo linijomis. Tinklai, skirti tiekti elektrą tiesiai į judančias transporto priemones. Tai taikoma tramvajams, lokomotyvams, troleibusams ir kt.

Perdavimo tinklų klasifikacija pagal dydį

Didžiausi yra magistraliniai tinklai, jungiantys energijos gamybos š altinius su vartojimo centrais įvairiose šalyse ir regionuose. Tokios komunikacijos pasižymi didele galia (gigavatų kiekiu) ir įtampa. Kitame lygyje yra regioniniai tinklai, kurie yra atšakos nuo pagrindinių linijų ir savo ruožtu turi mažesnes atšakas. Tokiais kanalais elektra perduodama ir paskirstoma miestams, regionams, dideliems transporto mazgams ir atokiems laukams. Nors tokio kalibro tinklai gali pasigirti dideliu galingumu, pagrindinis jų pranašumas yra ne energijos išteklių tiekimas, o transportavimo atstumas.

Kitame lygyje yra regioniniai ir vidiniai tinklai. Dažniausiai jie atlieka ir energijos paskirstymo tarp konkrečių vartotojų funkcijas. Rajono kanalai maitinami tiesiogiai iš regioninių, aptarnaujančių miestų kvartalų zonas ir kaimų tinklus. Kalbant apie vidinius tinklus, jie paskirsto energiją kvartale, kaime, gamykloje ir mažesniuose objektuose.

Pastotės maitinimo tinkluose

Tarp atskirų elektros perdavimo linijų segmentų įrengiami transformatoriai pastočių formatu. Jų pagrindinė užduotis yra padidinti įtampą srovės sumažėjimo fone. Taip pat yra sumažintų nustatymų, kurie sumažina išėjimo įtampos indikatorių didėjant srovės stiprumui. Tokio elektros parametrų reguliavimo pakeliui pas vartotoją poreikį lemia būtinybė kompensuoti aktyviosios varžos nuostolius. Faktas yra tas, kad elektros energija perduodama laidais su optimaliu skerspjūvio plotu, kurį lemia tik vainikinės iškrovos nebuvimas ir srovės stiprumas. Dėl to, kad neįmanoma valdyti kitų parametrų, reikia papildomos valdymo įrangos to paties transformatoriaus pavidalu. Tačiau yra ir kita priežastis, kodėl įtampa turėtų didėti pastotės sąskaita. Kuo šis rodiklis aukštesnis, tuo galbūt didesnis energijos perdavimo atstumas išlaikant didelį galios potencialą.

Skaitmeninių transformatorių ypatybės

Šiuolaikinio tipo pastotė, leidžianti valdyti skaitmeninį vaizdą. Taigi, standartinis tokio tipo transformatorius numato šiuos komponentus:

• Operacijų valdymo kambarys. Eksploatuojantis personalas per specialų terminalą, prijungtą nuotoliniu (kartais belaidžiu) ryšiu, kontroliuoja stoties darbą sunkiuoju ir normaliu režimu. Gali kreiptispagalbiniai automatikos įrenginiai, o komandų perdavimo greitis svyruoja nuo kelių minučių iki valandų.
• Avarinis valdymo blokas. Šis modulis aktyvuojamas esant dideliems linijos trikdžiams. Pavyzdžiui, jei elektros energija iš elektrinės vartotojui perduodama trumpalaikių elektromechaninių procesų sąlygomis (staigiai išjungus savo galią, generatorių, smarkiai nukritus apkrovai ir pan.).
• Relių apsauga. Paprastai automatinis modulis su nepriklausomu maitinimo š altiniu, kurio užduočių sąraše yra vietinis elektros energijos sistemos valdymas greitai aptinkant ir izoliuojant sugedusias tinklo dalis.

Pagalbinė elektros instaliacija ant elektros linijų

Pastotėje, be transformatorių bloko, yra numatyti skyrikliai, separatoriai, matavimo ir kiti papildomi įrenginiai. Jie nėra tiesiogiai susiję su valdymo kompleksu ir veikia pagal nutylėjimą. Kiekvienas iš šių įrenginių yra skirtas konkrečioms užduotims atlikti:

• Jei maitinimo laidai neapkrauti, atjungiklis atidaro/uždaro maitinimo grandinę.
• Separatorius automatiškai atjungia transformatorių nuo tinklo tam laikui, kurio reikia pastotės avariniam darbui. Skirtingai nuo valdymo modulio, šiuo atveju perėjimas į avarinį veikimo etapą atliekamas mechaniškai.
• Matavimo prietaisai nustato įtampos ir srovės vektorius, kuriais elektra perduodama iš š altinio vartotojuikonkretus laiko momentas. Tai taip pat yra automatiniai įrankiai, kurie palaiko metrologinių klaidų apskaitą.

Elektros energijos perdavimo problemos

Organizuojant ir eksploatuojant elektros energijos tiekimo tinklus, iškyla daug techninio ir ekonominio pobūdžio sunkumų. Pavyzdžiui, jau minėti srovės galios nuostoliai dėl laidininkų varžos laikomi svarbiausia tokio pobūdžio problema. Šį veiksnį kompensuoja transformatorinė įranga, tačiau ją savo ruožtu reikia prižiūrėti. Tinklo infrastruktūros, per kurią elektra perduodama per atstumą, techninė priežiūra iš esmės yra brangi. Tam reikalingos ir materialinės, ir organizacinės resursų sąnaudos, o tai galiausiai turi įtakos tarifų didinimui energijos vartotojams. Kita vertus, naujausia įranga, medžiagos laidininkams ir valdymo procesų optimizavimas vis dar leidžia sumažinti dalį veiklos sąnaudų.

Kas yra elektros vartotojas?

Daugeliu mastu energijos tiekimo reikalavimus nustato vartotojas. O šiose pareigose gali veikti gamybinės įmonės, komunalinės įmonės, transporto įmonės, užmiesčio kotedžų savininkai, daugiabučių miesto namų gyventojai ir kt.. Pagrindinis skirtumas tarp skirtingų vartotojų grupių gali būti vadinamas jo tiekimo linijos galia. Pagal šį kriterijų gali būti visi elektros perdavimo kanalai skirtingų grupių vartotojamspadalintas į tris tipus:

• Iki 5 MW.
• Nuo 5 iki 75 MW.
• Nuo 75 iki 1 tūkst. MW.

Išvada

Žinoma, minėta energijos tiekimo infrastruktūra bus nepilna be tiesioginio energijos išteklių paskirstymo procesų organizatoriaus. Didmeninės energijos rinkos dalyviai, turintys atitinkamą tiekėjo licenciją, veikia kaip tiekimo įmonė. Sutartis dėl elektros perdavimo paslaugų sudaroma su energijos pardavimo organizacija ar kitu tiekėju, garantuojančiu tiekimą nurodytu atsiskaitymo laikotarpiu. Tuo pačiu metu tinklo infrastruktūros, kuri pagal sutartį suteikia konkretų vartojimo objektą, priežiūros ir eksploatavimo užduotys gali būti visiškai kitos trečiosios šalies organizacijos skyriuje. Tas pats pasakytina ir apie energijos gamybos š altinį.