Elektri elektri edastamine elektrijaamast tarbijale

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Otsetest tootmisallikatest tarbijani läbib elektrienergia paljusid tehnoloogilisi punkte. Samal ajal on selle kandjad ise juhtmetega liinide kujul selles infrastruktuuris hädavajalikud. Paljuski moodustavad need mitmetasandilise ja keeruka elektriülekande süsteemi, kus lõpplüliks on tarbija.

Kust tuleb elekter?

Üldise energiavarustuse protsessi esimeses etapis toimub tootmine, st elektri tootmine. Selleks kasutatakse spetsiaalseid jaamu, mis toodavad energiat selle muudest allikatest. Viimasena võib kasutada soojust, vett, päikesevalgust, tuult ja isegi maad. Igal juhul kasutatakse generaatorjaamu, mis muudavad loodusliku või kunstlikult toodetud energia elektriks. Need võivad olla traditsioonilised tuuma- või soojuselektrijaamad ning päikeseenergiaga tuulikudpatareid. Elektrienergia edastamiseks enamikule tarbijatele kasutatakse ainult kolme tüüpi jaamu: tuumaelektrijaamad, soojuselektrijaamad ja hüdroelektrijaamad. Vastav alt sellele tuuma-, soojus- ja hüdroloogilised rajatised. Need toodavad umbes 75–85% kogu maailmas kasutatavast energiast, kuigi majanduslike ja eriti keskkonnategurite tõttu on selle näitaja vähenemise trend üha suurem. Nii või teisiti toodavad just need peamised elektrijaamad energiat selle edasiseks edastamiseks tarbijale.

Elektrienergia ülekandevõrgud

Tekkiva energia transportimist teostab võrgutaristu, mis on erinevate elektripaigaldiste kombinatsioon. Tarbijatele elektrienergia edastamise põhistruktuur hõlmab trafosid, muundureid ja alajaamu. Kuid juhtiva koha selles hõivavad elektriliinid, mis ühendavad vahetult elektrijaamu, vaheseadmeid ja tarbijaid. Samal ajal võivad võrgud üksteisest erineda – eelkõige eesmärgi järgi:

• Avalikud võrgud. Varustage majapidamis-, tööstus-, põllumajandus- ja transpordirajatisi.
• Võrguside autonoomse toiteallika jaoks. Varustage autonoomseid ja mobiilseid objekte, sealhulgas õhusõidukeid, laevu, lenduvaid jaamu jne.
• Võrgud üksikute tehnoloogilisi toiminguid teostavate rajatiste toiteallikaks. Samasse tootmisüksusesse võib lisaks põhitoiteallikale pakkuda liini, mis tagab konkreetse elektrijaama töövõime.seadmed, konveier, masinaehitustehas jne
• Võtke ühendust toiteliinidega. Võrgud, mis on ette nähtud elektri edastamiseks otse liikuvatele sõidukitele. See kehtib trammide, vedurite, trollibusside jms kohta.

Edastusvõrkude klassifikatsioon suuruse järgi

Suurimad on magistraalvõrgud, mis ühendavad energiatootmisallikaid tarbimiskeskustega erinevates riikides ja piirkondades. Sellist sidet iseloomustab suur võimsus (gigavattides) ja pinge. Järgmisel tasemel on regionaalsed võrgud, mis on põhiliinide harud ja millel on omakorda väiksemad harud. Selliste kanalite kaudu edastatakse ja jaotatakse elekter linnadesse, piirkondadesse, suurtesse transpordisõlmedesse ja kaugematesse väljadesse. Kuigi selle kaliibriga võrgud võivad kiidelda suure võimsusega, ei seisne nende peamine eelis mitte energiaressursside mahutavuses, vaid transpordikauguses.

Järgmisel tasemel on piirkondlikud ja sisevõrgud. Enamasti täidavad nad ka konkreetsete tarbijate vahel energia jaotamise funktsioone. Linnaosa kanaleid toidetakse otse piirkondlikest kanalidest, teenindades linnaplokkide tsoone ja külavõrke. Mis puutub sisevõrkudesse, siis need jagavad energiat kvartali, küla, tehase ja väiksemate objektide piires.

Toitevõrkude alajaamad

Elektri ülekandeliinide eraldi segmentide vahele paigaldatakse trafod alajaamade kujul. Nende peamine ülesanne on pinge suurendamine voolu vähenemise taustal. Ja on ka astmelisi seadistusi, mis vähendavad väljundpinge indikaatorit voolutugevuse suurenemise tingimustes. Sellise elektriparameetrite reguleerimise vajaduse teel tarbijani määrab vajadus kompenseerida aktiivtakistuse kadusid. Fakt on see, et elektrienergia edastamine toimub optimaalse ristlõikepindalaga juhtmete kaudu, mille määrab ainult koroonalahenduse puudumine ja voolu tugevus. Teiste parameetrite juhtimise võimatus toob kaasa vajaduse täiendavate juhtimisseadmete järele sama trafo kujul. Kuid on veel üks põhjus, miks pinge peaks alajaama arvelt tõusma. Mida kõrgem see indikaator, seda kaugemal võib-olla on energia ülekande kaugus, säilitades samal ajal suure võimsuse potentsiaali.

Digitaalsete trafode omadused

Moodne alajaam, võimaldab digitaalset juhtimist. Niisiis, seda tüüpi standardtrafo näeb ette järgmiste komponentide kaasamise:

• Tööjuhtimisruum. Töötajad juhivad kaugühenduse (mõnikord juhtmevaba) kaudu ühendatud spetsiaalse terminali kaudu jaama tööd rasketes ja tavarežiimides. Võib kehtidaautomatiseerimise abiseadmed ja käskude edastamise kiirus varieerub mõnest minutist tundideni.
• Avariivastane juhtseade. See moodul aktiveeritakse tugevate häirete korral liinil. Näiteks kui elektrienergia ülekanne elektrijaamast tarbijale toimub mööduvate elektromehaaniliste protsesside tingimustes (oma võimsuse järsu väljalülitamisega, generaatoriga, olulise koormuse langusega jne).
• Releekaitse. Reeglina sõltumatu toiteallikaga automaatmoodul, mille ülesannete loend sisaldab elektrisüsteemi kohalikku juhtimist, tuvastades ja isoleerides kiiresti võrgu vigased osad.

Elektriliinide abipaigaldised

Alajaam näeb lisaks trafoplokile ette lahklülitite, separaatorite, mõõte- ja muude lisaseadmete olemasolu. Need ei ole otseselt juhtimiskompleksiga seotud ja töötavad vaikimisi. Kõik need installatsioonid on loodud konkreetsete ülesannete täitmiseks:

• lahklüliti avab/sulgeb toiteahela, kui toitejuhtmetel pole koormust.
• Separaator ühendab trafo automaatselt võrgust lahti ajaks, mis on vajalik alajaama avariitööks. Erinev alt juhtmoodulist toimub sel juhul üleminek töö avariifaasi mehaaniliselt.
• Mõõteseadmed määravad pinge- ja vooluvektorid, millega elektrienergia allikast tarbijale edastataksekonkreetne ajahetk. Need on ka automaatsed tööriistad, mis toetavad metroloogiliste vigade arvestamist.

Probleemid elektrienergia ülekandel

Toitevõrkude korraldamisel ja käitamisel on palju tehnilisi ja majanduslikke raskusi. Näiteks peetakse sedalaadi kõige olulisemaks probleemiks juba mainitud voolukadusid, mis on tingitud juhtmete takistusest. Seda tegurit kompenseerivad trafoseadmed, kuid see omakorda vajab hooldust. Võrgutaristu tehniline ülalpidamine, mille kaudu elektrit kaugedastatakse, on põhimõtteliselt kulukas. See nõuab nii materiaalseid kui ka organisatsioonilisi ressursikulusid, mis lõppkokkuvõttes mõjutab energiatarbijate tariifide tõusu. Teisest küljest võimaldavad uusimad seadmed, juhtide materjalid ja juhtimisprotsesside optimeerimine siiski osa tegevuskulusid vähendada.

Kes on elektritarbija?

Suuras osas määrab energiavarustuse nõuded tarbija. Ja selles rollis saavad tegutseda tootmisettevõtted, kommunaalettevõtted, transpordiettevõtted, maamajade omanikud, mitme korteriga linnamajade elanikud jne. Peamiseks erinevuseks erinevate tarbijarühmade vahel võib nimetada selle toiteliini võimsust. Selle kriteeriumi järgi võivad olla kõik elektri edastamise kanalid erinevate rühmade tarbijatelejagatud kolme tüüpi:

• Kuni 5 MW.
• 5 kuni 75 MW.
• 75 kuni 1 tuhat MW.

Järeldus

Loomulikult jääb ül altoodud energiavarustuse infrastruktuur puudulikuks ilma energiaressursside jaotamise protsesside otsese korraldajata. Tarneettevõttena tegutsevad energia hulgimüügituru osalised, kellel on vastav tarnijalitsents. Elektri ülekandeteenuse leping sõlmitakse energia müügiorganisatsiooni või muu tarnijaga, kes tagab tarne kindlaksmääratud arveldusperioodi jooksul. Samal ajal võivad lepingu alusel konkreetset tarbijaobjekti pakkuva võrgutaristu hooldamise ja käitamise ülesanded olla täiesti erineva kolmanda osapoole organisatsiooni osakonnas. Sama kehtib ka energiatootmise allika kohta.