Overføring AC / DC elektrisk kraft

Elektriske distribusjonssystemer er en viktig del av det elektriske kraftsystemet. For å overføre elektrisk kraft fra en vekselstrøm (AC) eller en likestrøm (DC) kilde til stedet der den skal brukes, må noen form for distribusjonsnett benyttes.

metoden som brukes til å distribuere kraft fra hvor den er produsert til hvor den brukes, kan være ganske enkel. Mer komplekse kraftdistribusjonssystemer brukes til å overføre elektrisk kraft fra kraftverket til næringer, boliger og næringsbygg.

Innhold:

1. Distribusjonssystemer generelt
2. Klassifisering
   1. AC distribusjon
      1. Primær distribusjonssystem
      2. Sekundær distribusjonssystem
   2. DC distribusjon
      1. 2-tråds DC system
      2. 3-tråds DC system
   3. Vanligste distribusjonsarrangementer
      1. Radialsystem
      2. ring hovedsystem
      3. sammenkoblede kraftsystemer

Distribusjonssystemer generelt

Distribusjonssystemer vanligvis benytter slikt utstyr som transformatorer, effektbrytere, og verneinnretninger. Det opprinnelige elektriske distribusjonssystemet utviklet Av Thomas Edison var et underjordisk likestrømssystem(DC).

det består vanligvis av matere, distributører. Enkeltlinjediagrammet til et typisk distribusjonssystem er vist I Figur 1.

I Utgangspunktet kan vi si at den delen av kraftsystemet som distribuerer elektrisk kraft til lokal bruk, er kjent som distribusjonssystem.

Feeders

en mater er en leder som kobler transformatorstasjonen (eller lokalisert generatorstasjon) til området der strømmen skal distribueres. Vanligvis blir ingen tappings tatt fra materen, slik at strømmen i den forblir den samme gjennom Hele (Figur 2).

hovedvekten i utformingen av en mater er den nåværende bæreevnen.

Distributør

en distributør er en leder som tappings er tatt for levering til forbrukerne. Strømmen gjennom en distributør er ikke konstant fordi tappings tas på forskjellige steder langs lengden.

service maim

en service lemlestelse er vanligvis en liten kabel som kobler distributøren til forbrukernes terminaler.

Gå tilbake til innhold

2. Klassifisering

et distribusjonssystem kan klassifiseres etter:

i Henhold til gjeldende natur kan distribusjonssystemet klassifiseres som:

• Likestrøm (DC) distribusjonssystem
• alternativ strøm (AC) distribusjonssystem.Nå-en-dager, ER AC system universelt vedtatt for distribusjon av elektrisk kraft som det er enklere og mer økonomisk enn likestrømsmetode.

  i henhold til tilkoblingsskjema kan distribusjonssystemet klassifiseres som:

  1. Radialsystem
  2. ringhovedsystem
  3. Interkoblet system.

  Hver ordning har sine egne fordeler og ulemper.

  Gå tilbake til innholdet

  2.1 AC distribusjon

  nå-en-dager elektrisk energi genereres, overføres og distribueres i form av vekselstrøm. En viktig årsak til den utbredte bruken av vekselstrøm fremfor likestrøm er det faktum at vekselstrøm enkelt kan endres i størrelse ved hjelp av en transformator.

  Transformator har gjort det mulig å overføre ac. strøm ved høy spenning og utnytte det på et trygt potensial. Høye transmisjons – og distribusjonsspenninger har sterkt redusert strømmen i lederne og de resulterende linjetapene.

  Det er ingen bestemt linje mellom overføring og distribusjon i henhold til spenning eller bulkkapasitet. Denne linjen varierer også fra land til land.

  GENERELT er IMIDLERTID AC-distribusjonssystemet det elektriske systemet mellom nedstasjonsstasjonen som mates av transmisjonssystemet og forbrukernes målere (Figur 3).

  

  ac distribusjonssystemet er klassifisert i:

  1. Primær distribusjonssystem og
  2. Sekundær distribusjonssystem.

  Gå tilbake til innholdet

  2.1.1 Primærfordelingssystem

  det er den delen AV AC distribusjonssystem som opererer ved spenninger noe høyere enn generell utnyttelse og håndterer store blokker av elektrisk energi enn gjennomsnittlig lavspent forbruker bruker(Figur 4).

  spenningen som brukes til primærfordeling, avhenger av mengden strøm som skal formidles og avstanden til transformatorstasjonen som kreves for å bli matet. De mest brukte primærfordelingsspenningene er 11 kV, 66 kV og 33 kV, men dette varierer fra land til land.

  En til økonomiske hensyn, primærfordeling utføres av 3-fase, 3-tråds system.

  Elektrisk kraft fra generatorstasjonen overføres ved høy spenning til transformatorstasjonen i eller nær byen. Ved denne transformatorstasjonen blir spenningen trappet ned til 11 kV ved hjelp av step-down transformator.

  Strøm leveres til ulike stasjoner for distribusjon eller til store forbrukere ved denne spenningen. Dette danner høyspenningsfordelingen eller primærfordelingen.

  

  gå tilbake til innholdet

  2.1.2 sekundært distribusjonssystem

  det er den delen av ac distribusjonssystem som inkluderer spenningsområdet Hvor den endelige forbrukeren Utnytter Den Elektriske ENERGIEN SOM LEVERES til ham.

  den sekundære distribusjonen benytter 400/230 V, 3-fase, 4-leders system. Den primære distribusjonskretsen leverer strøm til ulike stasjoner, kalt distribusjonsstasjoner.

  stasjonene ligger nær forbrukernes lokaliteter og inneholder trinn ned transformatorer. Ved hver distribusjonsstasjon blir spenningen trappet ned til 400 V og strømmen leveres av 3-fase, 4-leders system.

  spenningen mellom to faser er 400 V og mellom enhver fase og nøytral er 230 V(Figur 5).

  enfaset innenlandske belastninger er koblet mellom en fase og nøytral, mens 3-fase 400 V motor, krafttransformatorbelastninger er koblet over 3-fase linjer direkte.

  

  Gå tilbake til innholdet

  2.2 DC distribusjon

  det er allment kjent at elektrisk kraft nesten utelukkende genereres, overføres og distribueres Som AC.

  FOR eksempel ER DC-tilførsel nødvendig for drift av maskiner med variabel hastighet (DVS.DC-motorer), for elektrokjemisk arbeid og for overbelastede områder der lagringsbatterier er nødvendige.

  FOR dette formålet konverteres VEKSELSTRØM til LIKESTRØM på transformatorstasjonen ved hjelp av konverteringsmaskiner, for eksempel mercury arc-likerettere, roterende omformere og motorgeneratorsett.

  DC forsyning hum transformatorstasjonen kan fås i form av:

  • 2-wire eller
  • 3-wire for distribusjon

  Gå tilbake til innholdet

  2.2.1 2-wire DC system

  som navnet tilsier, består dette distribusjonssystemet av to ledninger (+ og -). Den ene er den utgående eller positive ledningen, og den andre er retur eller negativ ledning. Lastene som lamper, motorer etc. er koblet parallelt mellom de to ledningene.

  dette systemet brukes aldri til overføringsformål på grunn av lav effektivitet, men kan brukes til distribusjon AV LIKESTRØM.

  Gå tilbake til innholdet

  2.2.2 3-wire DC system

  den består av to ytre og en midtre eller nøytral ledning som er jordet på transformatorstasjonen (Se Figur 5). Spenningen mellom outer er to ganger spenningen mellom enten ytre og nøytral ledning.

  hovedfordelen ved dette systemet er at det gjør tilgjengelig to spenninger på forbrukerterminalene mellom ytre og nøytrale og mellom ytre.motorer) er koblet over ytterst, mens lamper og varmekretser som krever mindre spenning er koblet mellom enten ytre og nøytrale.

  

  Gå tilbake til innholdet

  2.3 mest vanlige distribusjonsarrangementer

  2.3.1 Radialsystem

  i dette systemet stråler separate matere fra en enkelt transformatorstasjon og mater bare distributørene i den ene enden. Et enkelt linjediagram over et radialt fordelingssystem er vist i Figur 6. Radialsystemet brukes ved lav spenning og transformatorstasjonen er plassert i midten av lasten.

  dette er den enkleste distribusjonskretsen og har den laveste startkostnaden.

  

  det lider imidlertid av følgende ulemper.

  1. enden av distributøren nærmest matepunktet vil bli tungt lastet.
  2. forbrukerne er avhengige av en enkelt mater og enkelt distributør.
     
     derfor kutter enhver feil på materen eller distributøren forsyningen til forbrukerne som er på siden av feilen bort fra transformatorstasjonen.
  3. forbrukerne i den fjerne enden av distributøren vil bli utsatt for alvorlige spenningsfluktuasjoner når belastningen på distributøren endres.

  på grunn av disse begrensningene brukes dette systemet kun for korte avstander. Radialsystemet kan utvides ved å introdusere flere lateraler og sub-lateraler.

  Gå tilbake til innholdet

  2.3.2 Ring main system

  i dette systemet danner primariene for distribusjonstransformatorer en sløyfe. Sløyfekretsen starter fra transformatorbussstengene, gjør en sløyfe gjennom området som skal serveres, og går tilbake til transformatorstasjonen.

  enkeltlinjediagrammet til ringhovedsystemet er vist i Figur 7.

  

  ringhovedsystemet har følgende fordeler:

  1. det er mindre spenningsfluktuasjoner ved forbrukerens terminaler.
  2. systemet er svært pålitelig som hver distributør mates via to matere. Ved feil på en hvilken som helst del av materen opprettholdes kontinuiteten i forsyningen.

  anta for eksempel at feil oppstår i en hvilken som helst del av materen. Deretter kan den forkastede delen materen isoleres for reparasjoner, og samtidig opprettholdes kontinuitet i forsyningen til alle forbrukere via den andre materen.

  Gå tilbake til innholdet

  2.3.3 Sammenkoblede kraftsystemer

  når materringen er aktivert av to eller flere enn to kilder, kalles det sammenkoblet system. Enkeltlinjediagrammet for sammenkoblet system er vist i Figur 8 nedenfor.

  

  det sammenkoblede systemet har følgende fordeler:

  1. det øker tjenestens pålitelighet.
  2. ethvert område matet fra en generatorstasjon under topplast timer kan mates fra den andre generatorstasjonen. Dette reduserer reservekraftkapasiteten og øker effektiviteten til systemet.

  Gå tilbake til innhold

  3. Spenningsfall beregning I DC system

  spenningsfallet i distribusjonssystemet beregnes ved å følge Ohm, S Lov. La oss vurdere et enkelt do radial distribusjonssystem som vist i Figur 9.

  

  systemet har konsentrert belastning Ia, Ib, Ic, Id og Ie ved belastningspunkt A,B henholdsvis c,d og e. Motstanden til forskjellige seksjoner er vist i figur 5 ovenfor.

  materen mates ved punkt O. La spenningene På forskjellige noder Er Va, Vb, Vc, Vd Og Ve og materen mates ved spenningen Vo . Derfor er spenningsfallet gitt av:

  VDTotal =VDOA + VDAB +VDBC + VDCD + VDDE

  Strømmen som strømmer i seksjonen ‘oa’ er: IOA = Ia + Ib + Ic + Id + Ie

• strømmen som strømmer I seksjonen ‘AB’ er: IAB = IB + IC + Id + Ie
• strømmen som strømmer i SEKSJONEN ‘AB’ er: Iab = IB + Ic + Id + Ie
• strømmen som strømmer i seksjonen ‘ bc ‘ er: Ibc = Ic + Id + Ie
• strømmen som strømmer i seksjonen ‘CD’ er: Icd = Id + Ie
• strømmen som strømmer i seksjonen ‘DE’ er: Ide = Ie

det totale spenningsfallet er derfor gitt av:

VDTotal = Ioaroa + Iabrab + IbcRbc + IcdRcd + IdeRde

På Samme måte kan vi bestemme spenningsfallet FOR AC distribusjonssystem. I mange tilfeller er belastningen i systemet ikke konsentrert, det kan enten være ensartet lasting eller en kombinasjon av jevn og konsentrert lasting.

hvis lasten er jevn, beregnes spenningsfallet for en svært liten lengde på materen som dx og integrerer den over hele lengden.

Gå tilbake til innhold

4. Krav til et godt distribusjonssystem

en betydelig innsats er nødvendig for å opprettholde en elektrisk strømforsyning innenfor kravene til ulike typer forbrukere. Noen av kravene til et godt distribusjonssystem er:

• Riktig spenning,
• Tilgjengelighet av strøm på etterspørsel og
• Pålitelighet.

riktig spenning

et viktig krav til et distribusjonssystem er at spenningsvariasjonene på forbrukerens terminaler skal være så lave som mulig. Endringene i spenning er vanligvis forårsaket på grunn av variasjonen av belastningen på systemet. Lav spenning forårsaker tap av inntekter, ineffektiv belysning og mulig forbrenning av motor.

Høyspenning fører til at lampene brenner ut permanent og kan føre til feil på andre apparater.

derfor bør et godt distribusjonssystem sikre at spenningsvariasjonene på forbrukerens terminaler er innenfor tillatte grenser. Den lovbestemte grensen for spenningsvariasjoner er ± 5% av den nominelle verdien på forbrukerens terminaler.

Således, hvis den deklarerte spenningen er 230 V, bør forbrukerens høyeste spenning ikke overstige 242 V, mens forbrukerens laveste spenning ikke skal være mindre enn 218 V.

tilgjengelighet av strøm på forespørsel

Strøm må være tilgjengelig for forbrukerne i ethvert beløp som de kan kreve fra tid til annen. For eksempel kan motorer startes eller slås av, lysene kan slås på eller av, uten forvarsel til strømforsyningsselskapet. Som elektrisk energi ikke kan lagres, derfor distribusjonssystemet mest være i stand til å levere last krav til forbrukerne.

dette krever at driftspersonalet kontinuerlig må studere lastmønstre for å forutsi på forhånd de store lastendringene som følger de kjente tidsplanene.

Pålitelighet

Moderne industri er nesten avhengig av elektrisk kraft for sin drift. Boliger og kontorbygg er opplyst, oppvarmet, avkjølt og ventilert med elektrisk kraft. Dette krever pålitelig service.Dessverre kan elektrisk kraft, som alt annet som er menneskeskapte, aldri være helt og 100% pålitelig.