Pagbuo at paghahatid ng alternating electric current

Ang alternating current ay isang agos na pana-panahong nagbabago ang magnitude at direksyon. Dahil sa alternating current, may liwanag at init sa ating mga tahanan ngayon. Ang lahat ng pang-industriya na negosyo at produksyon sa ating panahon ay gumagana lamang salamat sa alternating current. Kung walang alternating current, ang teknolohikal na pag-unlad ng modernong sibilisasyon ay magiging imposible.

Upang makakuha ng alternating current, ginagamit ang mga electromechanical device, ang tinatawag na mga induction generator… Sa kanila, ang mekanikal na enerhiya na nakuha sa isang paraan o iba pa ay inililipat sa rotor, ang rotor ay umiikot, bilang isang resulta kung saan ang mekanikal na enerhiya ng pag-ikot ng rotor ay na-convert sa elektrikal na enerhiya sa pamamagitan ng electromagnetic induction.

Alalahanin na kung paikutin mo ang magnet sa loob ng conducting frame, magkakaroon ng induction sa frame alternating current… Gumagana ang generator sa prinsipyong ito. Sa isang pang-industriya na generator lamang, ang stator ay gumaganap ng papel ng isang frame, at ang papel ng isang magnet ay isang rotor na may magnetizing coil, talagang isang umiikot na electromagnet.

Sa isang pang-industriya na generator, ang stator ay isang malaking istraktura ng bakal sa anyo ng isang singsing na may mga grooves sa loob. Ang isang tansong three-phase winding ay inilalagay sa mga puwang na ito. Ang magnetic field, tulad ng nasabi na natin, ay nilikha ng rotor, na isang bakal na core na may isang pares (o ilang mga pares, depende sa nominal na bilis ng rotor) ng mga pole na nabuo ng kasalukuyang sa rotor winding. Ang isang direktang kasalukuyang ay ibinibigay sa rotor winding mula sa exciter.

Ayon sa schematic diagram ng isang two-pole induction alternator, madaling maunawaan na ang mga linya ng puwersa ng rotor magnetic field ay tumatawid sa mga pagliko ng stator winding, habang isang beses bawat rebolusyon ang magnetic flux ng rotor ay nagbabago ng direksyon nito paggalang sa parehong mga rebolusyon ng stator.

Kaya, ang alternating current sa halip na pulsating direct current ay ginawa sa stator winding. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa isang planta ng nuclear power, kung gayon ang rotor ng generator ay tumatanggap ng mekanikal na pag-ikot mula sa singaw, na ibinibigay sa ilalim ng napakalaking presyon sa mga blades ng isang turbine na konektado sa rotor. Singaw sa isang nuclear power plant ay ginawa mula sa tubig na pinainit ng init mula sa isang nuclear reaction na pinapakain sa tubig sa pamamagitan ng isang heat exchanger.

Sa Russia, ang dalas ng alternating current sa network ay 50 Hz, na nangangahulugan na ang rotor ng isang two-pole generator ay dapat gumawa ng 50 revolutions bawat segundo. Kaya, sa isang nuclear power plant ang rotor ay gumagawa ng 3000 revolutions bawat minuto, na nagbibigay lamang ng dalas ng nabuong kasalukuyang bilang 50 Hz. Ang direksyon ng nabuong kasalukuyang mga pagbabago ayon sa sinusoidal (harmonic) na batas.

Ang generator winding ay nahahati sa tatlong bahagi, kaya ang alternating current ay three-phase.Nangangahulugan ito na sa bawat isa sa tatlong bahagi ng stator winding, ang resultang EMF ay phase-shifted na may kaugnayan sa isa't isa ng 120 degrees. Ang epektibong halaga ng nabuong boltahe sa planta ng kuryente ay maaaring mula 6.3 hanggang 36.75 kV, depende sa uri ng generator.

Upang magpadala ng elektrikal na enerhiya sa mahabang distansya, mataas na boltahe na mga linya ng kuryente (PTL)… Ngunit kung ang kuryente ay ipinadala nang walang conversion, sa parehong boltahe na nagmumula sa generator, kung gayon ang pagkawala ng enerhiya sa panahon ng paghahatid ay magiging napakalaki at halos walang makakarating sa end user.

Ang katotohanan ay ang pagkalugi ng enerhiya sa pagpapadala ng mga wire ay proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang halaga at direktang proporsyonal sa paglaban ng mga wire (tingnan ang Ang batas ng Joule-Lenz). Nangangahulugan ito na para sa mas mahusay na paghahatid at pamamahagi ng kuryente, ang boltahe ay dapat munang tumaas ng ilang beses upang mabawasan ang kasalukuyang sa parehong halaga at samakatuwid ay makabuluhang bawasan ang mga pagkalugi sa transportasyon. At tanging ang tumaas na boltahe lamang ang makatuwiran upang ilipat sa mga linya ng kuryente.

Samakatuwid, ang kuryente ay unang ibinibigay mula sa planta ng kuryente sa transpormer substation... Dito tinataasan ang boltahe sa 110-750 kV at saka lang ito ipapakain sa mga linya ng kuryente. Ngunit ang gumagamit ay nangangailangan ng 220 o 380 volts, samakatuwid sa dulo ng linya ang mataas na boltahe ay ibinababa sa tulong ng mga substation ng transpormer sa 6-35 kV.

Ang isang transpormer ay naka-install sa isang substation malapit sa aming bahay o nakapaloob sa bahay. Narito ang boltahe ay bumaba muli - mula 6-35 kV hanggang 220 (380) volts, na ipinamahagi na sa mga mamimili.Sa pamamagitan ng input distribution device, ang isang network ng mga wire at cable ay naghihiwalay sa iba't ibang silid.