Miten sähköverkko toimii
Sähköverkko - sähköasemia, sähköasemia, jakelulaitteita, johtoja, ilma- ja kaapelivoimalinjoja, jotka toimivat tietyllä alueella, sähköenergian siirtoon ja jakeluun. Toinen määritelmä on mahdollinen: piirin, asutuksen, sähkön kuluttajan alueella sijaitseva joukko sähköasemia ja jakelulaitteita ja niitä yhdistäviä sähköjohtoja.
Venäjän voimalaitokset on yhdistetty liittovaltion sähköjärjestelmään, joka on sähkön lähde kaikille käyttäjilleen. Sähkön siirto ja jakelu tapahtuu koko maan halki ulottuvien ilmajohtojen avulla. Sähkönsiirron aiheuttamien häviöiden vähentämiseksi voimalinjoissa käytetään erittäin korkeita jännitteitä – kymmeniä ja (useammin) satoja kilovoltteja.
Kustannustehokkuutensa vuoksi energiaa siirrettäessä venäläisen insinöörin M.O.:n keksimä keksintö. Dolivo-Dobrovolsky on kolmivaiheinen vaihtovirtajärjestelmä, jossa sähköä siirretään neljällä johdolla.Kolmea näistä johtimista kutsutaan linjaksi tai vaiheeksi, ja neljättä kutsutaan nollaksi tai yksinkertaisesti nollaksi.
Sähkön kuluttajat on suunniteltu pienemmälle jännitteelle kuin sähköjärjestelmän jännite. Jännite pienennetään kahdessa vaiheessa. Ensin sähköjärjestelmään kuuluvalla alas-ala-asemalla jännite alennetaan 6-10 kV:iin (kilovolttiin). Jännitteen laskeminen edelleen tapahtuu klo muuntaja-asemat… Heidän tutut vakiomuotoiset "muuntajakopit" ovat hajallaan tehtailla ja asuinalueilla. Muuntaja-aseman jälkeen jännite laskee 220-380 V:iin.
Kolmivaiheisen vaihtovirtajärjestelmän johtojen välistä jännitettä kutsutaan verkkojännitteeksi. Nimellisesti R.m.s. verkkojännitteen arvo Venäjällä se on 380 V (volttia). Nollan ja minkä tahansa linjajohtimen välistä jännitettä kutsutaan vaiheeksi. Se on kolme kertaa pienempi kuin lineaarinen juuri. Sen nimellisarvo Venäjällä on 220 V.
Voimajärjestelmän energialähteenä ovat voimalaitoksiin asennetut kolmivaiheiset vaihtovirtageneraattorit. Jokainen generaattorin kääme indusoi verkkojännitteen. Kelat sijaitsevat symmetrisesti generaattorin kehän ympärillä. Vastaavasti linjajännitteet ovat vaihesiirrettyjä suhteessa toisiinsa. Tämä vaihesiirto on vakio 120 astetta.
Kolmivaiheinen vaihtovirtajärjestelmä
Muuntaja-aseman jälkeen jännite syötetään kuluttajille kytkintaulujen tai (yrityksissä) jakelupisteiden kautta.
Jotkut kuluttajat (sähkömoottorit, teollisuuslaitteet, keskusyksiköt ja tehokkaat viestintälaitteet) on suunniteltu kytkettäväksi suoraan kolmivaiheiseen sähköverkkoon.Niihin on kytketty neljä johtoa (suojamaata lukuun ottamatta).
Pienitehoiset kuluttajat (henkilökohtaiset tietokoneet, kodinkoneet, toimistolaitteet jne.) on suunniteltu yksivaiheiseen sähköverkkoon. Niihin on kytketty kaksi johtoa (suojamaata lukuun ottamatta). Useimmissa tapauksissa toinen näistä johtimista on lineaarinen ja toinen neutraali. Standardin mukaan niiden välinen jännite on 220 V.
Yllä olevat rms-jännitteen arvot eivät tyhjennä täysin sähköverkon parametreja. Muuttuva sähköä ominaista myös taajuus. Nimellinen standarditaajuus Venäjällä on 50 Hz (Hertz).
Sähköverkon jännitteen ja taajuuden todelliset arvot voivat tietysti poiketa nimellisarvoista.
Uudet sähkönkuluttajat kytkeytyvät pysyvästi verkkoon (verkon virta tai kuormitus kasvaa) tai osa kuluttajista katkeaa (seurauksena verkon virta tai kuormitus pienenee). Kuorman kasvaessa verkon jännite laskee ja kuorman pienentyessä verkkojännite kasvaa.
Vähentääkseen kuormituksen muutoksen vaikutusta jännitteeseen, alasajoasemilla on automaatti jännitteensäätöjärjestelmä… Se on suunniteltu ylläpitämään vakiojännitettä (tietyissä rajoissa ja tietyllä tarkkuudella), kun verkon kuormitus muuttuu. Säätö suoritetaan kytkemällä toistuvasti voimakkaiden alennusmuuntajien käämiä.
AC-taajuus voimalaitosten generaattoreiden pyörimisnopeuden määräämä.Kuorman kasvaessa taajuudella on taipumus hieman laskea, voimalaitoksen ohjausjärjestelmä lisää käyttönesteen virtausnopeutta turbiinin läpi ja generaattorin nopeus palautuu.
Mikään säätöjärjestelmä (jännite tai taajuus) ei tietenkään voi toimia täydellisesti, ja joka tapauksessa sähköverkon käyttäjän on hyväksyttävä joitakin verkon ominaisuuksien poikkeamia nimellisarvoista.
Venäjällä sähköenergian laatuvaatimukset on standardoitu. GOST 23875-88 antaa määritelmät sähkön laadun indikaattorit, ja GOST 13109-87 määrittää näiden indikaattoreiden arvot. Tämä standardi määrittää indikaattoreiden arvot sähkönkuluttajien liitäntäpisteissä. Kuluttajalle tämä tarkoittaa, että hän voi vaatia sähkönjakeluorganisaatiolta, että vahvistettuja normeja ei noudateta jossain sähköjärjestelmässä, vaan suoraan hänen pistorasiassaan.
Tärkeimmät sähkönlaadun indikaattorit ovat jännitteen poikkeama nimellisarvosta, ei-sinimuotoinen jännitekerroin, taajuuspoikkeama 50 Hz:stä.
Standardin mukaan vähintään 95 % ajasta joka päivä vaihejännitteen tulee olla välillä 209-231 V (poikkeama 5 %), taajuuden tulee olla 49,8-50,2 Hz ja ei-kertoimen. sinimuotoisuus ei saa ylittää 5 %.
Loput 5 prosenttia tai vähemmän ajasta joka päivä, jännite voi vaihdella välillä 198 - 242 V (poikkeama 10 %), taajuus 49,6 - 50,4 Hz ja ei-sinimuotoinen tekijä saa olla enintään 10 %.Myös voimakkaammat taajuuden muutokset ovat sallittuja: 49,5 Hz:stä 51 Hz:iin, mutta tällaisten muutosten kokonaiskesto ei saa ylittää 90 tuntia vuodessa.
Sähkökatkokset ovat tilanteita, joissa sähkön laatuindikaattorit ylittävät lyhyen aikaa asetetut rajat. Taajuus voi poiketa 5 Hz nimellisarvosta. Jännite voi pudota nollaan. Laatuindikaattorit tulee palauttaa tulevaisuudessa.
A. A. Lopukhin Keskeytymättömät virtalähteet ilman salaisuuksia