az AC/DC villamos energia átvitele

az elektromos elosztó rendszerek az elektromos áramrendszer lényeges részét képezik. Annak érdekében, hogy az elektromos áramot váltakozó áramból (AC) vagy egyenáramú (DC) forrásból a felhasználás helyére továbbítsák, bizonyos típusú elosztóhálózatot kell használni.

a teljesítmény elosztására használt módszer, ahonnan előállítják, ahol használják, meglehetősen egyszerű lehet. Összetettebb energiaelosztó rendszereket használnak, hogy az elektromos energiát az erőműből ipari, háztartási és kereskedelmi épületekbe szállítsák.

Tartalomjegyzék:

1. Elosztó rendszerek általános
2. Besorolás
   1. HÁLÓZATI elosztó
      1. Elsődleges forgalmazási rendszer
      2. Másodlagos forgalmazási rendszer
   2. DC elosztó
      1. 2-vezetékes DC rendszer
      2. 3-vezetékes DC rendszer
   3. a leggyakoribb forgalmazási megállapodások
      1. Radiális Rendszer
      2. Gyűrű fő rendszer
      3. Összekapcsolt power rendszerek
3. feszültségesés számítás ERP rendszer
4. Követelmények a helyes forgalmazási rendszer
5. Tervezési szempontok

elosztórendszerek általában

az elosztórendszerek általában olyan berendezéseket alkalmaznak, mint a transzformátorok, a megszakítók és a védőeszközök. A Thomas Edison által kifejlesztett eredeti elektromos elosztó rendszer egy földalatti egyenáramú (DC) rendszer volt.

általában adagolókból, forgalmazókból áll. Egy tipikus elosztórendszer egysoros diagramja az 1. ábrán látható.

Alapvetően azt mondhatjuk, hogy a villamosenergia-rendszer azon része, amely helyi használatra elosztja az elektromos áramot, elosztó rendszerként ismert.

adagolók

az adagoló olyan vezető, amely összeköti az alállomást (vagy lokalizált generáló állomást) azzal a területtel, ahol az energiát el kell osztani. Általában az adagolóból nem vesznek ki tapétákat, így a benne lévő áram ugyanaz marad (2. ábra).

az adagoló tervezésének fő szempontja az aktuális teherbírás.

elosztó

a forgalmazó olyan elosztó, amelyből a fogyasztóknak történő szállításhoz öntapadós rendszert használnak. Az áram egy elosztón keresztül nem állandó, mert a tapétákat különböző helyeken veszik fel a hossza mentén.

szervizhálózat

a szolgáltatás általában egy kis kábel, amely összeköti a forgalmazót a fogyasztók termináljaival.

menj vissza a tartalomhoz

2. Osztályozás

egy elosztórendszer az alábbiak szerint osztályozható:

az áram jellege szerint az elosztórendszer a következőképpen osztályozható:

• egyenáram (DC) elosztórendszer
• alternatív áram (AC) elosztórendszer.

Now-a-days, AC rendszer általánosan elfogadott elosztására villamos energia, mivel egyszerűbb és gazdaságosabb, mint az egyenáramú módszer.

a csatlakozási séma szerint az elosztórendszer a következőképpen osztályozható:

1. radiális rendszer
2. gyűrűs fő rendszer
3. inter-connected rendszer.

minden rendszernek megvannak a maga előnyei és hátrányai.

menj vissza a tartalomhoz

2.1 AC distribution

now-a-days elektromos energia keletkezik, továbbított és elosztott formájában váltakozó áram. A váltakozó áramnak az egyenáram helyett történő széles körű használatának egyik fontos oka az, hogy a váltakozó feszültség kényelmesen megváltoztatható egy transzformátor segítségével.

nincs határozott vonal az átvitel és az elosztás között feszültség vagy ömlesztett kapacitás szerint. Ez a vonal országonként is változik.

általában azonban a váltóáramú elosztórendszer az elektromos rendszer az átviteli rendszer által táplált lefelé irányuló alállomás és a fogyasztómérők között (3.ábra).

A váltakozó áramú elosztórendszer a következő osztályokba sorolható:

1. elsődleges elosztórendszer és
2. másodlagos elosztórendszer.

menj vissza a tartalomhoz

2.1.1 elsődleges elosztórendszer

az AC elosztórendszer azon része, amely az Általános kihasználtságnál valamivel magasabb feszültségeken működik, és nagy elektromos blokkokat kezel, mint az átlagos kisfeszültségű fogyasztói felhasználás (4.ábra).

egy a gazdasági megfontolásokhoz, az elsődleges elosztást 3 fázisú, 3 vezetékes rendszer végzi.

A generáló állomás elektromos áramát nagyfeszültséggel továbbítják a városban vagy annak közelében található alállomásra. Ebben az alállomásban a feszültség 11 kV-ra csökken a leálló transzformátor segítségével.

a tápellátást különböző alállomásokra szállítják elosztásra vagy nagy fogyasztóknak ezen a feszültségen. Ez képezi a nagyfeszültségű eloszlást vagy az elsődleges eloszlást.

Menj vissza tartalma

2.1.2 Másodlagos forgalmazási rendszer

Ez az a része HÁLÓZATI elosztó rendszer, amely magában foglalja a tartomány feszültség, amelyben a végső fogyasztó hasznosítja az elektromos energia szállítása vele.

a másodlagos Eloszlás 400/230 V, 3 fázisú, 4 vezetékes rendszert alkalmaz. Az elsődleges elosztó áramkör különböző alállomások, úgynevezett elosztó alállomások számára biztosít energiát.

a két fázis közötti feszültség 400 V, bármely fázis és semleges között 230 V (5.ábra).

az egyfázisú háztartási terhelések bármelyik fázis és a semleges között vannak összekötve, míg a 3fázisú 400 V-os motor, a transzformátor terhelései közvetlenül a 3fázisú vonalakon keresztül vannak összekötve.

vissza a tartalomhoz

2.2 DC distribution

köztudott, hogy a villamos energia szinte kizárólag generálódik, átvitel és elosztás AC-ként, azonban bizonyos alkalmazásokhoz az egyenáramú ellátás feltétlenül szükséges.

például a változó sebességű gépek (azaz egyenáramú motorok) működéséhez, az elektrokémiai munkákhoz, valamint a túlterhelt területekhez, ahol tárolóakkumulátor-tartalékokra van szükség.

a DC supply hum az alállomás lehet beszerezni a következő formában:

• 2-drót vagy
• 3-drót forgalmazás

menj vissza a tartalom

2.2.1 2-wire DC rendszer

ahogy a neve is mutatja, ez a rendszer az elosztó áll két vezeték (+és -). Az egyik a kimenő vagy pozitív vezeték, a másik a visszatérő vagy negatív vezeték. A terhelések, például lámpák, motorok stb. párhuzamosan vannak csatlakoztatva a két vezeték között.

ezt a rendszert soha nem használják átviteli célokra az alacsony hatékonyság miatt, de alkalmazható egyenáramú energia elosztására.

vissza a tartalomhoz

2.2.2 3 vezetékes egyenáramú rendszer

két külső és egy középső vagy semleges huzalból áll, amelyet az alállomáson földelnek (lásd az 5.ábrát). Az outerek közötti feszültség kétszerese a külső és a semleges huzal közötti feszültségnek.

a nagyfeszültséget igénylő terhelések (pl. motorok) az Outer-eken keresztül vannak összekötve, míg a kisebb feszültséget igénylő lámpák és fűtőkörök a külső és a semleges között vannak összekötve.

2.3 a leggyakoribb elosztási szabályok

2.3.1 radiális rendszer

ebben a rendszerben a különálló adagolók egyetlen alállomásról sugároznak, és csak az egyik végén táplálják a forgalmazókat. A radiális elosztórendszer egysoros diagramja a 6. ábrán látható. A radiális rendszert alacsony feszültségen alkalmazzák, az alállomás pedig a terhelés közepén helyezkedik el.

Ez a legegyszerűbb elosztó áramkör, amelynek a legalacsonyabb kezdeti költsége van.

azonban a következő hátrányoktól szenved.

1. az etetési ponthoz legközelebb eső elosztó vége erősen terhelt lesz.
2. a fogyasztók egyetlen adagolótól és egyetlen forgalmazótól függenek.
   
   ezért az adagolón vagy a forgalmazón lévő bármely hiba megszakítja az alállomástól távol eső fogyasztók ellátását.
3. az elosztó távoli végén lévő fogyasztókat súlyos feszültségingadozásoknak vetnék alá, amikor az elosztó terhelése megváltozik.

ezen korlátozások miatt ezt a rendszert csak rövid távolságokra használják. A radiális rendszer bővíthető több laterális és Al-laterális bevezetésével.

menj vissza a tartalomhoz

2.3.2 gyűrűs főrendszer

ebben a rendszerben az elosztó transzformátorok elsődlegesei hurkot alkotnak. A hurokáramkör az alállomási buszrudakból indul, egy hurkot hoz létre a kiszolgálandó területen, majd visszatér az alállomáshoz.

a gyűrűs főrendszer egysoros diagramja a 7. ábrán látható.

a ring main system a következő előnyökkel rendelkezik:

1. kisebb feszültségingadozások vannak a fogyasztó termináljain.
2. a rendszer nagyon megbízható, mivel minden elosztót két adagolón keresztül táplálnak. Az adagoló bármely szakaszának hibája esetén az ellátás folytonossága megmarad.

például tegyük fel, hogy a hiba az adagoló bármely szakaszában jelentkezik. Ezután a hibás szakasz az adagoló elkülöníthető a javításokhoz, ugyanakkor az ellátás folytonosságát a többi adagolón keresztül minden fogyasztó fenntartja.

menj vissza a tartalomhoz

2.3.3 összekapcsolt energiarendszerek

Ha az adagológyűrűt két vagy több forrás táplálja, akkor összekapcsolt rendszernek nevezik. Az összekapcsolt rendszer egysoros diagramját az alábbi 8. ábra mutatja.

az összekapcsolt rendszernek a következő előnyei vannak:

1. növeli a szolgáltatás megbízhatóságát.
2. az egyik generáló állomásról a csúcsterhelési órák Alatt táplált bármely terület táplálható a másik generáló állomásról. Ez csökkenti a tartalékkapacitást és növeli a rendszer hatékonyságát.

menj vissza a tartalomhoz

3. Feszültségcsökkenés kiszámítása DC rendszerben

az elosztórendszer feszültségcsökkenését az Ohm, s törvény alapján számítják ki. Tekintsünk egy egyszerű do radiális elosztó rendszer ábrán látható 9.

a rendszer koncentrált terheléssel rendelkezik IA, Ib,Ic,Id és Ie az A,B terhelési ponton, C, D és e. A különböző szakaszok ellenállását a fenti 5. ábra mutatja.

az adagolót az O pontban tápláljuk. hagyja, hogy a feszültségek különböző csomópontokon Va, Vb, Vc, Vd és Ve, és az adagolót a VO feszültségen tápláljuk . Ezért a feszültségcsökkenést a következők adják:

VDTotal =VDOA + VDAB +VDBC + VDCD + vdde

szakaszokban áramló áram:

• az ” OA “szakaszban áramló áram: Ioa = Ia + Ib + Ic + Id + IE
• az” AB “szakaszban áramló áram: Iab = Ib + IC + Id + Ie
• az” AB “szakaszban áramló áram a” BC ” szakasz: Ibc = Ic + Id + Ie
• a ” CD “szakaszban áramló áram: Icd = Id + Ie
• a” de ” szakaszban áramló áram: Ide = Ie

a teljes feszültségcsökkenést ezért a következő adja meg:

VDTotal = IoaRoa + IabRab + IbcRbc + IcdRcd + IdeRde

hasonlóképpen meghatározhatjuk az AC feszültségcsökkenését elosztó rendszer. Sok esetben a rendszer terhelése nem koncentrálódik, lehet egyenletes terhelés vagy egyenletes és koncentrált terhelés kombinációja.

Ha a terhelés egyenletes, akkor a feszültségcsökkenést az adagoló nagyon kis hosszára, például a dx-re kell kiszámítani, majd integrálni kell a teljes hosszra.

menjen vissza a tartalomhoz

4. A jó elosztórendszer követelményei

jelentős erőfeszítésre van szükség az elektromos áramellátás fenntartásához a különböző típusú fogyasztók követelményein belül. A jó elosztórendszer néhány követelménye a következő:

• megfelelő feszültség,
• igény szerint rendelkezésre álló teljesítmény és
• megbízhatóság.

megfelelő feszültség

az elosztórendszer egyik fontos követelménye, hogy a fogyasztók termináljain a feszültségváltozásoknak a lehető legalacsonyabbnak kell lenniük. A feszültség változásait általában a rendszer terhelésének változása okozza. Az alacsony feszültség bevételkiesést, nem hatékony világítást és a motor esetleges kiégését okozza.

a nagyfeszültségű lámpák tartósan kiégnek, és más készülékek meghibásodását okozhatják.

Így, ha a névleges feszültség 230 V, akkor a legnagyobb feszültség a fogyasztó nem haladhatja meg a 242 V., míg a legkisebb feszültség a fogyasztó nem lehet kevesebb, mint 218 V.

Rendelkezésre álló teljesítmény igény

a Hatalom rendelkezésére kell bocsátani, hogy a fogyasztók bármilyen összeget is szükségük lehet időnként. Például a motorokat el lehet indítani vagy le lehet állítani, a lámpákat be lehet kapcsolni vagy ki lehet kapcsolni, előzetes figyelmeztetés nélkül az elektromos ellátó társaság számára. Mivel az elektromos energia nem tárolható, ezért az elosztórendszer leginkább képes a fogyasztók terhelési igényeinek kielégítésére.

Ez szükségessé teszi, hogy a kezelőszemélyzetnek folyamatosan tanulmányoznia kell a terhelési mintákat, hogy előre megjósolja azokat a jelentős terhelési változásokat, amelyek az ismert ütemtervet követik.

megbízhatóság

a Modern ipar működése szinte függ a villamos energiától. Az otthonokat és az irodaházakat elektromos árammal világítják meg, fűtik, hűtik és szellőztetik. Ez megbízható szolgáltatást igényel.

a megbízhatóság azonban jelentős mértékben javítható:

1. összekapcsolt rendszer
2. megbízható automatikus vezérlőrendszer
3. további tartalékeszközök biztosítása.

menj vissza a tartalomhoz

5. Tervezési megfontolások

az elosztóhálózat jó feszültségszabályozása valószínűleg a legfontosabb tényező, amely felelős a jó szolgáltatás nyújtásáért a fogyasztók számára. E célból az adagolók és forgalmazók tervezése gondos mérlegelést igényel.

adagolók

az adagolót az aktuális teherbírás szempontjából tervezték, míg a feszültségcsökkenés megfontolása viszonylag jelentéktelen. Ennek oka az, hogy az adagoló feszültségcsökkenése kompenzálható az alállomás feszültségszabályozó berendezéseivel.

forgalmazók

az elosztót a feszültségcsökkenés szempontjából tervezték. Ez azért van, mert egy elosztó tápellátást biztosít a fogyasztóknak, és a fogyasztó termináljain törvényi határérték van a feszültségváltozásokra (a névleges érték±6% – a).

az elosztó méretének és hosszának olyannak kell lennie, hogy a fogyasztó termináljain a feszültség a megengedett határokon belül legyen.

vissza a tartalomhoz