2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43
Elektrik enerjisi doğrudan üretim kaynaklarından tüketiciye kadar birçok teknolojik noktadan geçmektedir. Aynı zamanda taşıyıcılarının kendileri iletkenli hatlar şeklinde bu altyapıda esastır. Birçok yönden, tüketicinin nihai bağlantı olduğu çok seviyeli ve karmaşık bir elektrik iletim sistemi oluştururlar.
Elektrik nereden geliyor?
Enerji arzının genel sürecinin ilk aşamasında üretim, yani elektrik üretimi gerçekleşir. Bunun için diğer kaynaklarından enerji üreten özel istasyonlar kullanılır. İkincisi olarak ısı, su, güneş ışığı, rüzgar ve hatta toprak kullanılabilir. Her durumda, doğal veya yapay olarak üretilen enerjiyi elektriğe dönüştüren jeneratör istasyonları kullanılır. Bunlar geleneksel nükleer veya termik santraller ve güneş enerjisiyle çalışan yel değirmenleri olabilir.piller. Elektriğin çoğu tüketiciye iletilmesi için sadece üç tip istasyon kullanılır: nükleer santraller, termik santraller ve hidroelektrik santraller. Buna göre nükleer, termik ve hidrolojik tesisler. Ekonomik ve özellikle çevresel faktörler nedeniyle bu göstergede azalma yönünde artan bir eğilim olmasına rağmen, dünya genelinde enerjinin yaklaşık %75-85'ini üretiyorlar. Öyle ya da böyle, tüketiciye daha fazla iletilmesi için enerji üreten bu ana santrallerdir.
Elektrik enerjisinin iletimi için ağlar
Üreten enerjinin taşınması, çeşitli elektrik tesisatlarının birleşiminden oluşan şebeke altyapısı tarafından gerçekleştirilir. Elektriğin tüketicilere iletilmesi için temel yapı, transformatörleri, dönüştürücüleri ve trafo merkezlerini içerir. Ancak, içindeki lider yer, elektrik santrallerini, ara tesisatları ve tüketicileri doğrudan birbirine bağlayan elektrik hatları tarafından işgal edilmektedir. Aynı zamanda, ağlar özellikle amaca göre birbirinden farklı olabilir:
- Genel ağlar. Ev, sanayi, tarım ve ulaşım tesisleri sağlayın.
- Otonom güç kaynağı için ağ iletişimi. Uçaklar, gemiler, uçucu olmayan istasyonlar vb. dahil olmak üzere otonom ve mobil nesnelere güç sağlayın.
- Tek tek teknolojik işlemleri gerçekleştiren tesislerin güç kaynağı için ağlar. Aynı üretim tesisinde, ana elektrik kaynağına ek olarak, belirli bir tesisin işlerliğini korumak için bir hat sağlanabilir.ekipman, konveyör, mühendislik tesisi vb.
- Güç kaynağı hatlarıyla iletişim kurun. Elektriği doğrudan hareket eden araçlara iletmek için tasarlanmış ağlar. Bu, tramvaylar, lokomotifler, troleybüsler vb. için geçerlidir.
Boyuta göre iletim ağlarının sınıflandırılması
En büyükleri, enerji üretim kaynaklarını ülkeler ve bölgelerdeki tüketim merkezlerine bağlayan omurga ağlarıdır. Bu tür iletişimler, yüksek güç (gigawatt miktarında) ve voltaj ile karakterize edilir. Bir sonraki seviyede, ana hatlardan şubeler olan ve sırayla daha küçük şubeleri olan bölgesel ağlar vardır. Bu kanallar aracılığıyla elektrik şehirlere, bölgelere, büyük ulaşım merkezlerine ve uzak alanlara iletilir ve dağıtılır. Bu çaptaki ağlar yüksek güç performansıyla övünebilse de, ana avantajları enerji kaynaklarının hacminde değil, nakliye mesafesinde yatmaktadır.
Bir sonraki düzeyde bölgesel ve dahili ağlar bulunur. Çoğunlukla, belirli tüketiciler arasında enerji dağıtma işlevlerini de yerine getirirler. İlçe kanalları doğrudan bölgesel kanallardan beslenerek kentsel ada bölgelerine ve köy ağlarına hizmet vermektedir. Dahili ağlara gelince, mahalle, köy, fabrika ve daha küçük nesneler içinde enerji dağıtırlar.
Güç kaynağı ağlarındaki trafo merkezleri
Elektrik iletim hatlarının ayrı bölümleri arasına, trafo merkezleri biçiminde trafolar kurulur. Ana görevleri, akımın azalmasının arka planına karşı voltajı arttırmaktır. Ayrıca, artan akım gücü koşullarında çıkış voltajı göstergesini az altan kademeli ayarlar da vardır. Tüketiciye giden yolda bu tür elektrik parametrelerinin düzenlenmesi ihtiyacı, aktif direnç üzerindeki kayıpları telafi etme ihtiyacı ile belirlenir. Gerçek şu ki, elektriğin iletimi, yalnızca korona deşarjının olmaması ve akımın gücü ile belirlenen optimum kesit alanına sahip teller aracılığıyla gerçekleştirilir. Diğer parametreleri kontrol etmenin imkansızlığı, aynı trafo şeklinde ek kontrol ekipmanlarına ihtiyaç duyulmasına neden olur. Ancak voltajın trafo merkezi pahasına artmasının başka bir nedeni daha var. Bu gösterge ne kadar yüksek olursa, yüksek bir güç potansiyelini korurken, belki de enerji iletim mesafesi o kadar uzun olur.
Dijital transformatörlerin özellikleri
Modern türde bir trafo merkezi, dijital kontrole izin verir. Bu nedenle, bu tipte standart bir transformatör aşağıdaki bileşenlerin dahil edilmesini sağlar:
- Operasyonel kontrol odası. İşletme personeli, uzak (bazen kablosuz) bağlantıyla bağlanan özel bir terminal aracılığıyla istasyonun ağır ve normal modlarda çalışmasını kontrol eder. Başvurabiliryardımcı otomasyon cihazları ve komutların iletim hızı birkaç dakika ile saat arasında değişir.
- Acil durum önleme kontrol ünitesi. Bu modül, hatta güçlü bozulmalar olması durumunda devreye girer. Örneğin, bir elektrik santralinden bir tüketiciye elektrik iletimi, geçici elektromekanik süreçlerin koşulları altında gerçekleşirse (kendi gücünün aniden kapanması, bir jeneratör, önemli bir yük düşüşü vb.).
- Röle koruması. Kural olarak, görev listesi, ağın arızalı kısımlarını hızlı bir şekilde tespit ederek ve izole ederek güç sisteminin yerel kontrolünü içeren bağımsız bir güç kaynağına sahip otomatik bir modül.
Elektrik hatlarındaki yardımcı elektrik tesisatları
Trafo bloğuna ek olarak trafo merkezi, ayırıcıların, ayırıcıların, ölçüm ve diğer ek cihazların varlığını sağlar. Doğrudan kontrol kompleksi ile ilgili değildirler ve varsayılan olarak çalışırlar. Bu kurulumların her biri belirli görevleri gerçekleştirmek üzere tasarlanmıştır:
- Ayırıcı, güç kablolarında yük yoksa güç devresini açar/kapatır.
- Ayırıcı, trafo merkezinin acil durumda çalışması için gereken süre boyunca trafoyu ağdan otomatik olarak ayırır. Kontrol modülünden farklı olarak bu durumda, operasyonun acil durum aşamasına geçiş mekanik olarak gerçekleştirilir.
- Ölçüm cihazları, elektriğin kaynaktan tüketiciye iletildiği voltaj ve akım vektörlerini belirler.zaman içinde belirli bir nokta. Bunlar aynı zamanda metrolojik hataların hesaplanmasını destekleyen otomatik araçlardır.
Elektrik enerjisinin iletiminde sorunlar
Güç kaynağı ağlarını düzenlerken ve çalıştırırken, teknik ve ekonomik nitelikte birçok zorluk vardır. Örneğin, iletkenlerdeki direnç nedeniyle daha önce bahsedilen akım güç kayıpları bu türdeki en önemli sorun olarak kabul edilir. Bu faktör, trafo ekipmanı tarafından telafi edilir, ancak sırayla bakıma ihtiyacı vardır. Elektriğin uzaktan iletildiği ağ altyapısının teknik bakımı, prensipte maliyetlidir. Enerji tüketicileri için tarifelerdeki artışı eninde sonunda etkileyen hem maddi hem de organizasyonel kaynak maliyetleri gerektirir. Öte yandan, en son ekipman, iletkenler için malzemeler ve kontrol süreçlerinin optimizasyonu, işletme maliyetlerinin bir kısmının az altılmasına hala izin veriyor.
Elektriğin tüketicisi kimdir?
Enerji temini gereksinimleri büyük ölçüde tüketici tarafından belirlenir. Ve bu kapasitede, üretim işletmeleri, kamu hizmetleri, nakliye şirketleri, kır evleri sahipleri, çok apartmanlı şehir binalarının sakinleri vb. Hareket edebilir. Farklı tüketici grupları arasındaki temel fark, tedarik hattının gücü olarak adlandırılabilir. Bu kritere göre, farklı gruplardaki tüketicilere elektrik iletiminin tüm kanalları yapılabilir.üç türe ayrılır:
- 5 MW'a kadar.
- 5'ten 75 MW'a.
- 75'ten 1 bin MW'a.
Sonuç
Elbette, yukarıdaki enerji tedarik altyapısı, enerji kaynağı dağıtım süreçlerinin doğrudan düzenleyicisi olmadan tamamlanmayacaktır. Uygun sağlayıcı lisansına sahip toptan enerji piyasası katılımcıları, tedarik şirketi olarak hareket eder. Elektrik iletim hizmetleri için bir enerji satış kuruluşu veya belirtilen fatura dönemi içinde arzı garanti eden başka bir tedarikçi ile bir anlaşma yapılır. Aynı zamanda, sözleşme kapsamında belirli bir tüketici nesnesi sağlayan ağ altyapısının bakımı ve işletilmesi görevleri tamamen farklı bir üçüncü taraf kuruluşun departmanında olabilir. Aynısı enerji üretiminin kaynağı için de geçerlidir.
