Paano gumagana ang power grid

Electric network — isang hanay ng mga electrical installation para sa paghahatid at pamamahagi ng elektrikal na enerhiya, na binubuo ng mga substation, distribution device, wire, overhead at cable power lines na tumatakbo sa isang partikular na lugar. Posible ang isa pang kahulugan: isang hanay ng mga substation at mga aparato sa pamamahagi at ang mga linya ng kuryente na nagkokonekta sa kanila, na matatagpuan sa teritoryo ng distrito, pag-areglo, mamimili ng kuryente.

Ang mga power plant sa Russia ay nagkakaisa sa federal power system, na siyang pinagmumulan ng electric power para sa lahat ng gumagamit nito. Ang paghahatid at pamamahagi ng kuryente ay isinasagawa sa tulong ng mga overhead na linya ng kuryente na tumatawid sa buong bansa. Upang mabawasan ang mga pagkalugi sa panahon ng paghahatid ng kuryente, napakataas na boltahe — sampu at (mas madalas) daan-daang kilovolts — ay ginagamit sa mga linya ng kuryente.

Dahil sa pagiging epektibo nito sa gastos, kapag naglilipat ng enerhiya, ang imbensyon na naimbento ng Russian engineer na si M.O. Ang Dolivo-Dobrovolsky ay isang three-phase alternating current system kung saan ang kuryente ay ipinapadala gamit ang apat na wires.Tatlo sa mga wire na ito ay tinatawag na linya o bahagi, at ang ikaapat ay tinatawag na neutral o neutral lang.

Mga mamimili ng kuryente ay dinisenyo para sa isang mas mababang boltahe kaysa sa boltahe sa power system. Ang boltahe ay nabawasan sa dalawang yugto. Una, sa step-down substation, na bahagi ng power system, ang boltahe ay ibinababa sa 6-10 kV (kilovolts). Ang karagdagang pagbaba ng boltahe ay nagaganap sa mga substation ng transpormador… Ang kanilang pamilyar na karaniwang “transformer booths” ay nakakalat sa buong pabrika at residential area. Pagkatapos ng substation ng transpormer, ang boltahe ay bumaba sa 220-380 V.

Ang boltahe sa pagitan ng mga konduktor ng linya ng isang three-phase AC system ay tinatawag na boltahe ng linya. Nominally r.m.s. halaga ng boltahe ng mains sa Russia ito ay katumbas ng 380 V (volts). Ang boltahe sa pagitan ng neutral at alinman sa mga line conductor ay tinatawag na phase. Ito ay tatlong beses na mas maliit kaysa sa linear root. Ang nominal na halaga nito sa Russia ay 220 V.

Ang pinagmumulan ng enerhiya para sa sistema ng kuryente ay mga three-phase alternator na naka-install sa mga power plant. Ang bawat isa sa mga windings ng generator ay nagpapahiwatig ng isang boltahe ng linya. Ang mga coils ay simetriko na matatagpuan sa paligid ng circumference ng generator. Alinsunod dito, ang mga boltahe ng linya ay phase-shifted na may kaugnayan sa bawat isa. Ang phase shift na ito ay pare-pareho sa 120 degrees.

Tatlong yugto ng AC system

Pagkatapos ng substation ng transpormer, ang boltahe ay ibinibigay sa mga mamimili sa pamamagitan ng mga switchboard o (sa mga negosyo) na mga punto ng pamamahagi.

Ang ilang mga mamimili (mga de-koryenteng motor, kagamitang pang-industriya, mainframe at makapangyarihang kagamitan sa komunikasyon) ay idinisenyo para sa direktang koneksyon sa isang three-phase na de-koryenteng network.Mayroong apat na wire na konektado sa kanila (hindi binibilang ang proteksiyon na lupa).

Ang mga consumer na mababa ang kuryente (mga personal na computer, kagamitan sa bahay, kagamitan sa opisina, atbp.) ay idinisenyo para sa isang single-phase na electrical network. Dalawang wire ang konektado sa kanila (hindi binibilang ang proteksiyon na lupa). Sa karamihan ng mga kaso, ang isa sa mga wire na ito ay linear at ang isa ay neutral. Ayon sa pamantayan, ang boltahe sa pagitan ng mga ito ay 220 V.

Ang mga halaga ng boltahe ng rms sa itaas ay hindi ganap na nauubos ang mga parameter ng elektrikal na network. Variable kuryente nailalarawan din sa dalas. Ang nominal na karaniwang dalas sa Russia ay 50 Hz (Hertz).

Ang aktwal na mga halaga ng boltahe at dalas ng de-koryenteng network ay maaaring, siyempre, naiiba mula sa mga nominal na halaga.

Ang mga bagong consumer ng kuryente ay permanenteng konektado sa network (ang kasalukuyang o load sa network ay tumataas) o ang ilang mga consumer ay nadiskonekta (bilang resulta, ang kasalukuyang o load sa network ay bumababa). Habang tumataas ang load, bumababa ang boltahe ng network, at habang bumababa ang load, tumataas ang boltahe ng network.

Upang mabawasan ang epekto ng pagbabago ng pagkarga sa boltahe, sa mga step-down na substation ay may awtomatikong sistema ng regulasyon ng boltahe… Ito ay dinisenyo upang mapanatili ang isang pare-pareho (sa loob ng ilang mga limitasyon at may isang tiyak na katumpakan) boltahe kapag ang pagkarga sa network ay nagbabago. Ang regulasyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng paulit-ulit na paglipat ng mga windings ng mga makapangyarihang step-down na mga transformer.

dalas ng AC itinakda ng bilis ng pag-ikot ng mga generator sa mga power plant.Habang tumataas ang load, ang dalas ay may posibilidad na bahagyang bumaba, ang power plant control system ay nagdaragdag sa daloy ng daloy ng gumaganang fluid sa pamamagitan ng turbine, at ang bilis ng generator ay naibalik.

Siyempre, walang sistema ng regulasyon (boltahe o dalas) ang maaaring gumana nang perpekto, at sa anumang kaso ang gumagamit ng elektrikal na network ay dapat tumanggap ng ilang mga paglihis ng mga katangian ng network mula sa mga nominal na halaga.

Sa Russia, ang mga kinakailangan para sa kalidad ng elektrikal na enerhiya ay na-standardize. Ang GOST 23875-88 ay nagbibigay ng mga kahulugan mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng kapangyarihan, at ang GOST 13109-87 ay nagtatatag ng mga halaga ng mga tagapagpahiwatig na ito. Ang pamantayang ito ay nagtatatag ng mga halaga ng mga tagapagpahiwatig sa mga punto ng koneksyon ng mga mamimili ng kuryente. Para sa mamimili, nangangahulugan ito na maaari niyang hilingin mula sa organisasyon ng suplay ng kuryente na ang itinatag na mga pamantayan ay hindi iginagalang sa isang lugar sa sistema ng kuryente, ngunit direkta sa kanyang labasan.

Ang pinakamahalagang tagapagpahiwatig ng kalidad ng kapangyarihan ay ang paglihis ng boltahe mula sa nominal na halaga, non-sinusoidal boltahe kadahilanan, dalas ng paglihis mula sa 50 Hz.

Ayon sa pamantayan, hindi bababa sa 95% ng oras bawat araw, ang phase boltahe ay dapat nasa hanay na 209-231 V (deviation 5%), ang dalas ay dapat nasa loob ng 49.8-50.2 Hz, at ang koepisyent ng non- sinusoidality ay hindi dapat lumampas sa 5%.

Ang natitirang 5 porsiyento o mas kaunti sa oras bawat araw, ang boltahe ay maaaring mag-iba mula 198 hanggang 242 V (deviation 10%), ang frequency mula 49.6 hanggang 50.4 Hz, at ang non-sinusoidal factor ay dapat na hindi hihigit sa 10 %.Ang mas malakas na pagbabago sa dalas ay pinapayagan din: mula 49.5 Hz hanggang 51 Hz, ngunit ang kabuuang tagal ng naturang mga pagbabago ay hindi dapat lumampas sa 90 oras bawat taon.

Ang pagkawala ng kuryente ay mga sitwasyon kapag ang mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng kuryente sa maikling panahon ay lumampas sa mga itinakdang limitasyon. Ang dalas ay maaaring lumihis ng 5 Hz mula sa nominal na halaga. Ang boltahe ay maaaring bumaba sa zero. Ang mga tagapagpahiwatig ng kalidad ay dapat na maibalik sa hinaharap.

A. A. Lopukhin Walang tigil na suplay ng kuryente na walang lihim