كيف يتم توفير الكهرباء للشركات والمستهلكين الآخرين؟

تحويل الطاقة الكامنة لأنواع مختلفة من الوقود (الغاز ، الخث ، الفحم ، الصخر الزيتي ، المنتجات البترولية ، إلخ) ، طاقة الذرة ، وكذلك طاقة الشمس والماء والتيارات الهوائية (الرياح) إلى الكهرباء تحدث في محطات توليد الطاقة... يتم تثبيت المحركات الأولية (الحرارية ، الهيدروليكية ، إلخ) في المحطة ، والتي تدور مولدات التيار المتزامن ثلاثية الطور.

محطات كهربائية إنها تمثل نوعًا من المؤسسات التي تكون منتجاتها طاقة كهربائية. يتم تحديد كمية الكهرباء المولدة في أي لحظة من الزمن حسب احتياجات المستخدم وضرورة تغطية خسائر الطاقة الناتجة أثناء نقلها من محطة توليد الكهرباء لأجهزة الاستقبال الكهربائية (المحرك الكهربائي ، التحليل الكهربائي ، تركيبات التدفئة أو الإضاءة ، إلخ).

لنقل الطاقة الكهربائية من المحطة ، وتوزيعها بين المستهلكين ، وكذلك على أراضيهم - إلى أجهزة الاستقبال الكهربائية الفردية ، فهم يخدمون شبكة الكهرباء... يصاحب نقل الطاقة الكهربائية من محطة توليد الكهرباء إلى المستهلكين تسخين الأسلاك ، وبالتالي فقدان جزء من الطاقة التي تولدها المحطة.

كلما زادت المسافة من محطة الطاقة إلى المستهلك ، أي كلما زاد طول الخط وزادت الطاقة المرسلة ، مع افتراض ثبات باقى المتغيرات ، زاد فقد الطاقة النسبي. لتقليل فقد الطاقة في الأسلاك يوصى بأن يتم نقلها بجهد عالي.

يتم تركيب مولدات بجهد 6.3 في محطات توليد الطاقة ؛ 10.5 ؛ 15.75 ؛ 18 كيلو فولت. على الرغم من ارتفاع الفولتية المحددة ، إلا أنها لا تزال تؤدي إلى خسائر كبيرة في الخطوط لنقل القوى الكبيرة عبر مسافات طويلة.

للحصول على جهد أعلى في المحطات ، اضبط محولاتزيادة جهد المولد إلى 38.5 ؛ 221 ؛ 242 ؛ 347 ؛ 525 ؛ 787 كيلو فولت (انظر جميع قيم الجهد المقنن هنا - الفولتية الاسمية للشبكات الكهربائية ومجالات تطبيقها).

عند هذه الفولتية ، يتم نقل الطاقة إلى مركز استهلاكها ، حيث يتم تركيب محولات تقلل الجهد إلى 35 - 6.3 كيلو فولت. في مثل هذه الفولتية المنخفضة ، يقومون بتوزيع الطاقة على الشركات الفردية والمستهلكين الآخرين.

أنظر أيضا -كيف تتدفق الكهرباء من مولدات محطة الطاقة إلى الشبكة

في المؤسسات ، يتم تثبيت المحولات التي تقلل الجهد إلى 400 فولت ، حيث يتم توزيع الطاقة على أجهزة الاستقبال الكهربائية الفردية: المحركات والإضاءة والتركيبات الأخرى.

المجدي اقتصاديًا هو الجهد الذي يتوافق مع أدنى تكاليف رأس المال والتشغيل (الإجمالي).لتحسين كفاءة الطاقة والموثوقية ، الأنظمة الكهربائيةتوحيد العديد من محطات الطاقة النووية ومحطات الطاقة الكهرومائية ومحطات الطاقة الحرارية و RES للعمل المشترك (المتوازي) على شبكة مشتركة.

يتم توحيد جميع عناصر نظام الطاقة من خلال العمليات العامة لإنتاج وتوزيع واستهلاك الطاقة ، تحت نفس القيادة والسيطرة الفنية والتنظيمية. عادة ، لا تشمل هذه الأنظمة الشبكات الكهربائية فحسب ، بل تشمل أيضًا شبكات التدفئة ومستهلكي الطاقة الحرارية.

مسار الطاقة الكهربائية من محطة توليد الكهرباء إلى المستهلكين:

وبالتالي ، يتكون نظام إمداد الطاقة من محطات توليد الطاقة ، والشبكات الكهربائية (الكابلات والعلوية) ، والمحطات الفرعية المحولة خطوة بخطوة والتصعيد.

يخضع كل نظام طاقة لما يلي متطلبات:

• مطابقة طاقة المولدات والمحولات المركبة مع الطاقة القصوى لمستهلكي الكهرباء ؛

• سعة خط كافية ؛

• الموثوقية ، توفير مصدر طاقة غير منقطع ؛

• جودة طاقة عالية (جهد وتردد ثابتان) ؛

• الأمان وسهولة الاستخدام ، ولا سيما بساطة الرسم التخطيطي ووضوحه ؛

• الربحية.

تؤدي الانقطاعات في إمداد الطاقة للمؤسسات إلى خسائر تتعلق بتلف المعدات ، وتعطيل العملية التكنولوجية ، وتلف المنتج ، وتعطل العمال ، وما إلى ذلك. هكذا وفقًا لدرجة الحاجة إلى إمدادات الطاقة غير المنقطعة ، يتم تقسيم أحمال المؤسسات الصناعية إلى ثلاث فئات.

1.يمكن أن تؤدي الأحمال وانقطاع التيار الكهربائي التي تشكل خطورة على حياة الإنسان إلى تلف المعدات أو حدوث عيوب كبيرة في المنتجات أو تعطيل مطول لعملية تقنية معقدة ، فضلاً عن تعطيل الحياة الطبيعية لسكان مدينة كبيرة السكان.

2. الأحمال ، وانقطاع التيار الكهربائي الذي يؤدي إلى تخلف كبير في تطوير المنتجات ، وعدم نشاط العمال ، والآلات ، والآليات ، والنقل الصناعي.

3. جميع الأحمال الأخرى ، مثل ورش العمل غير المتسلسلة والمخازن المساعدة والمستودعات والآلات.

يجب أن يتم توفير أحمال الفئة الأولى من خلال مصدرين مستقلين للطاقة ، يقوم كل منهما بتزويد الأحمال المحددة بالكهرباء بالكامل - فئات موثوقية الطاقة.

تنقسم جميع التركيبات الكهربائية إلى تركيبات كهربائية بجهد يصل إلى 1000 فولت وتركيبات كهربائية بجهد أعلى من 1000 فولت. القيم الاسمية للعمل (أي عند أطراف المستقبلات الكهربائية) الفولتية والفولتية في أطراف المصادر موحدة. ينظر -تأثير انحرافات الجهد على عمل المستقبلات الكهربائية

لذا، يتم تزويد المؤسسة بالكهرباء من مصادر خارجية للكهرباء (أنظمة الطاقة ، المدن الفردية أو محطات الطاقة الإقليمية) من خلال خطوط الطاقة عالية الجهد ، من المحولات الفرعية. عادة ما توجد الأخيرة في مباني الشركات. يتم تحديد سعتها من خلال الطاقة المركبة لأجهزة الاستقبال الكهربائية وتتراوح من 100 كيلو فولت أمبير إلى 10-30 ألف كيلو فولت أمبير.

يمكن تقسيم إمدادات الطاقة للمؤسسات إلى خارجية وداخلية ، والتي لها مخططاتها الخاصة وخصائصها الأخرى.

تحت مصدر طاقة خارجي تشير إلى نظام من الشبكات والمحطات الفرعية من مصدر طاقة (نظام طاقة أو محطة منطقة فردية) لتنحي المحولات الفرعية للمؤسسة... يتم نقل الطاقة في هذه الحالة عن طريق كابل تحت الأرض أو خط علوي بجهد 6.3 ؛ 10.5 ؛ 35 كيلو فولت.

مع السعات المركبة الصغيرة نسبيًا (حتى 300-500 كيلوواط) ، في معظم الحالات ، يتم بناء محطة فرعية مشتركة مع محولين أو ثلاثة محولات على أراضي المؤسسة ، مما يقلل الجهد من 6-35 كيلو فولت إلى 400/230 فولت.

في المؤسسات الكبيرة ، حيث توجد أحمال كهربائية متناثرة كبيرة ، يتم تصنيع البطانات العميقة للجهد العالي. في الوقت نفسه ، يتم توجيه خط الجهد العالي القادم من نظام الطاقة إلى عمق أراضي المؤسسة التي يبنون فيها نقطة توزيع مركزية عالية الجهد - CRP، والتي يتم دمجها عادةً مع إحدى محطات ورشة العمل الفرعية.

في ورش العمل الكبيرة الأخرى لنفس المؤسسة ، المحطات الفرعية الفردية... يتم توصيلها بـ CRP ومع بعضها البعض من خلال خط عالي الجهد. مثل هذا المخطط يقلل بشكل كبير من طول تركيبات الجهد المنخفض في التركيب ، مما يؤدي إلى توفير المعادن غير الحديدية والكهرباء.

مصدر طاقة داخلي يسمى نظام توزيع الطاقة الكهربائية في ورش المؤسسة وعلى أراضيها. بالنسبة لمعظم مستهلكي الكهرباء في الشركات ، يتم توزيع الكهرباء بجهد 380/220 فولت.عادة ما يتم تركيب المحركات الكهربائية الكبيرة بقدرة 100 كيلوواط أو أكثر بجهد 6 كيلو فولت ومتصلة بحافلات الجهد العالي لمحطة تحويل فرعية.

إجمالي طاقة المحولات أو المولداتيجب اختيار تركيبها في المحطات الفرعية أو محطات المؤسسات بحيث يتم تزويد جميع أجهزة الاستقبال الكهربائية بالطاقة بالكمية المطلوبة طوال فترة تشغيلها ، مع مراعاة فقد الطاقة في الشبكات الكهربائية.

راجع أيضًا استمرارًا لهذا الموضوع:نظام الطاقة والشبكات والمستخدمون