Električna mreža važan je dio našeg svakodnevnog života. Po potrebi isporučuje električnu energiju domovima i tvrtkama širom zemlje. Osigurava da elektroenergetski sustav djeluje sigurno i stabilno, istovremeno poboljšavajući učinkovitost korištenja električne energije.
Da bi bolje razumjeli i iskoristili mrežu, ovaj članak daje detaljno objašnjenje načina na koji mreža djeluje i njegove komponente. Saznajući kako mreža funkcionira, shvatit ćete koliko je velika, krhka i kako je ona.
1. Koja je napajačka mreža?
2. Koja je funkcija mreže za napajanje?
3. Koje su prednosti mreže za napajanje?
4. Kako djeluje električna mreža?
5. Što uzrokuje kvar električne mreže?
6. Koji čimbenici mogu prijetiti napajačkoj mreži?
7. Što je prijenos snage?
8. Što je distribucija snage?
9. Što je elektrana?
10. Kako elektrana proizvodi električnu energiju?
11. Zašto su visokonaponski prijenosne linije potrebne u sustavu električne mreže?
12. Što su podstanice i što rade u sustavu za napajanje?
13. Što je transformator?
14. Što su dalekovode?
15. Koja se oprema za električnu energiju primjenjuje u napajačkoj mreži?
Što je napajanja na mreži: Arcadia
Anapajalicaje sustav električne mreže koji se sastoji od proizvodnje energije i prijenosa, uključujući raspodjelu energije, prijenosne linije, trafostanice i održavanje proizvodnje energije. Električna mreža može pružiti električnu energiju svim zgradama. Ovu električnu energiju uglavnom pružaju dobavljači energije. Različite infrastrukture i tehničke podrške čine različite mreže električne energije, a svaka mreža za napajanje je međusobno povezana.
Glavne funkcije električne mreže uključuju:
Stvaranje energije
Izvođenje energije: SciencedIrect
Suvremene mreže energije stvaraju električnu energiju kroz elektrane koristeći različite izvore ugljena, prirodnog plina, nuklearne energije i obnovljivih izvora energije kao što su solarna i vjetroelektrana, što olakšava naknadni prijenos i potrošnju.
Prijenos napajanja
Prijenos snage: monolitna snaga
VISOKO VISOKON PRIJENOSI ili niskonaponski komunalni stupovi koriste se za isporuku energije kućama, tvrtkama i tvornicama širom zemlje. Osim prijenosa električne energije, napajačka mreža također regulira napon, pojačavajući je za prijenos i odbacujući je za distribuciju.
Raspodjela napajanja
Distribucija energije: SolidStudio
Grida s malim naponom, koja se sastoji od komunalnih stupova, prenosi električnu energiju iz podstanica na pojedine korisnike ili smanjuje visoki napon na razine pogodne za kuće i tvrtke.
Pametna mreža
Pametna rešetka: alterga
Električna mreža razvija se u pametnu mrežu, koristeći digitalnu tehnologiju kako bi se postigla učinkovito proizvodnju energije i integracija i upravljanje obnovljivim izvorima energije.
Trenutna tehnologija mreže nudi veću ekonomičnost i učinkovitost.
Koje su prednosti elektroenergetske mreže: ENEL
Pouzdanost
Rešetka osigurava stabilno napajanje i uravnotežuje napajanje.
Visoka učinkovitost
Mreža poboljšava učinkovitost napajanja i smanjuje gubitke prijenosa.
Visoka sigurnost
Rešetka osigurava sigurnu i stabilnu upotrebu snage u svakom trenutku, pružajući ciljanu regulaciju napona.
Kako se električna rešetka radi: praktično inženjering
Električna mreža sastoji se od tri komponente: stvaranje energije, prijenos i distribucija. To je složena mreža koja može biti i za kratke udaljene prijenosa i učinkovitog prijenosa na duge staze putem visokonaponskih prijenosnih linija.
- Generacija: Pogone i obnovljive energetske biljke koriste tehnologije generacije za pohranu električne energije za kasniji prijenos.
- Prijenos: Elektrana koristi različite visokonaponske prijenosne linije i trafostanice za povećanje napona, olakšavajući učinkovit prijenos na duge udaljenosti.
- Distribucija: Nakon što se električna energija prenese, trafostanice koriste vrhunsku tehnologiju kako bi je smanjili na niži napon za distribuciju u raznim tvornicama, tvrtkama i kućanstvima.
Negirani napadi uglavnom su lokalizirani. Međutim, kvarovi na mreži su različiti. Često ih uzrokuju ljudski ili prirodni čimbenici. To uključuje:
Visoko opterećenje
Visoko opterećenje: PopularMechanics
Izuzetno velika potražnja za energijom može staviti značajno naprezanje na sustav, posebno kada je mreža pod kapacitetom. Kad je mreža preopterećena, za ublažavanje tlaka potrebno je kotrljati zamračenje.
Ekstremno vrijeme
Ekstremni vremenski izvori: PowerMag
Ekstremni vremenski uvjeti, poput ekstremne hladnoće, snijega, zemljotresa ili uragana, mogu značajno ograničiti kapacitet mreže. Ovi uvjeti mogu lako dovesti do isključenja mreže, uzrokujući nestanke struje i javne opasnosti.
Ranjivosti softvera ili hakerski napadi
Power Grid je također osjetljiva na ranjivosti softvera ili hakerskih napada. To su čimbenici koji uzrokuju čovjek koji lako mogu uzrokovati zastoj mreže. Da biste izbjegli ove situacije, možete postaviti preventivni softver.
Prijetnje stabilnosti i zdravlju električne mreže uključuju ekstremne vremenske događaje i infrastrukturu starenja.
Ekstremni vremenski događaji
Ekstremni vremenski događaji izvorni: UtilityDive
Ekstremni vremenski događaji, uključujući toplinske valove, mećave i uragane, mogu poremetiti mrežu napajanja, uzrokujući nestanke i kvarove i oštećujući infrastrukturu potpornih sustava.
Infrastruktura starenja
Starenje rešetke infrastrukture: UtilityDive
Infrastruktura starenja mreže može dovesti do metalnog umora ili habanja u opremi. Prema istraživanju, prosječna dob mrežne infrastrukture je 31 godina.
Što je prijenos snage: mysuccessproject
Prijenos napajanja prvenstveno se odnosi na postupak kojim se snaga prenosi kroz elektrane, prijenosne linije, prijenosne stanice i trafostanice, a zatim odstupi za distribuciju. Pojačanje napona u elektroenergetskim sustavima obično se postiže transformatorima. Eleksni sustavi općenito su sposobni za prijenos na daljinu. Trenutno je maksimalna udaljenost prijenosa otprilike 500 km.
Budući da prijenos na daljinu neizbježno uključuje gubitke energije, visokonaponski prijenos također može dovesti do gubitaka na mreži.
Što je distribucija energije: monolitna snaga
Raspodjela snage prvenstveno uključuje odlazak i pojačavanje napona električne energije. Prilikom prijenosa električne energije na velike udaljenosti, napon je potrebno povećati radi lakšeg prijenosa. Na velike udaljenosti napon se smanjuje. Smanjeni napon se zatim distribuira korisnicima koji ga trebaju, u rasponu od velikih industrijskih zgrada do malih stambenih zgrada.
Elektrane su mjesta na kojima se električna energija proizvodi iz različitih izvora energije. Najčešće metode stvaranja električne energije danas uključuju:
Ugljen ili prirodni plin
Ugljen ili prirodni plin: grupa
Power biljke sagorijevaju ugljen ili prirodni plin za stvaranje topline, koji se zatim koristi za ključaju vodu. Jednom kada se voda zagrijava u paru, prolazi kroz turbine kako bi se stvorila električna energija za napajačku mrežu.
Solarna energija
Solarna energija: GridServe
Solarne ćelije se kombiniraju u nizovima kako bi tvorile solarne panele. Fotonaponske stanice pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu energiju, pružajući tako energiju napajanju.
Energiju vjetra
Vjetroelektrana: Britannica
Stvaranje energije vjetra koristi mehaničku energiju generiranu rotirajućim noževima vjetroagregata za pretvaranje energije vjetra u električnu energiju.
Hidroenerget
Hidroenergetski izvori: inovacijaNewsnetwork
Hidroelektrične elektrane iskorištavaju protok vode za proizvodnju električne energije za napajačku mrežu. Uz vjetar i solarnu energiju, hidroelektrana je izvor obnovljivih izvora energije. Ne emitira stakleničke plinove, što ga čini zelenim i ekološki prihvatljivim metodom proizvodnje električne energije.
Općenito, energetske tvrtke stvaraju električnu energiju koristeći tri izvora energije:
Fosilna goriva
Fosilna goriva: Earthandanimals
Fosilna goriva uključuju prirodni plin, ugljen i nuklearnu energiju. Izgaranjem fosilnih goriva toplinska energija se pretvara u električnu energiju.
Obnovljiva energija
Obnovljivi izvori energije: UN.org
Izvori obnovljivih izvora energije uključuju solarnu, vjetar i hidroelektranu. Oni uglavnom proizvode električnu energiju u većoj mjeri od fosilnih goriva.
Stvaranje energije turbine
Turbina u proizvodnji energije: EIA
Stvaranje energije turbine uključuje korištenje turbinskog motora za pokretanje pare, zraka ili izgaranja ili ispušnih plinova za okretanje lopatica turbina, pretvarajući kinetičku energiju u električnu energiju.
Zašto su prijenosne linije visokog napona potrebne u sustavu elektroenergetske mreže: Wikimedia
Prijenosni prijenosni linije visokog napona ključni su za prijenos električne energije visokog napona na velikim udaljenostima. U mrežama za distribuciju napajanja, dalekovodne dalekovode obično dostižu napone od oko 500 000 volti. Posebno su prikladni za industrijsku upotrebu velikih razmjera.
U sustavima napajanja, viši naponi uglavnom rezultiraju nižim strujama. Niže struje također smanjuju gubitke. Stoga su ključni za minimaliziranje gubitaka snage tijekom prijenosa na duge udaljenosti, dalekovodni dalekovoda ili prijenosni sustavi.
Što su podstanice: Pondco
Podstanice su sastavni dio električne mreže. Oni su prvenstveno odgovorni za pretvaranje električne energije iz niskog napona u visoki napon i obrnuto. Kad se struja treba transportirati na velike udaljenosti, trafostanice povećavaju napon kako bi se smanjile gubitke tijekom prijenosa.
Ako se elektrana nalazi u blizini predviđenog korisnika, trafostanice se mogu koristiti za snižavanje napona kako bi se zadovoljile potrebe različitih korisnika, uključujući industrijske, komercijalne i stambene korisnike. Podstanice također služe kao prekidači, sprečavajući oštećenje infrastrukture energije tijekom visokog opterećenja ili kvara kondenzatora.
Što je transformator: Vijetnamtransformer
Transformator prenosi električnu energiju iz jednog kruga u drugi bez promjene frekvencije snage. To je statički uređaj koji korača gore ili dolje na izmjenični napon između generatora i distribucijskih linija. Bez pokretnih ili rotirajućih dijelova, to je pasivni uređaj.
Prijenosom električne energije iz jednog kruga na drugi bez stvaranja ili konzumiranja energije osigurava dugoročni i učinkovit rad elektroenergetskih sustava. Uobičajene ocjene transformatora, klasificirane prema rasponu napona, uključuju 400 kV, 200 kV, 110 kV, 66 kV i 33 kV. Tijekom prijenosa snage na daljinu, transformatori minimiziraju Joule efekt i spriječe gubitak snage.
Što su pokretane dalekovode: ikegps
Pomoćne linije, također poznate kao distribucijske linije, žice su koje nose električnu energiju iz elektrana do mjesta gdje se koristi. U svakodnevnom životu prvenstveno se pojavljuju kao nadzemne dalekovode ili niskonaponski prijenosne linije montirane na uslužnim stupovima. Nadzemne dalekovode posebno su dizajnirane za prijenos električne energije visokog napona na velike udaljenosti. S druge strane, niskonaponske linije obično se instaliraju na komunalne stupove ili zakopane podzemne i obično nose niže napone.
Sustav kruga sastoji se od proizvodnje energije, prijenosa i distribucije. Ovi sustavi zahtijevaju različite vrste električne opreme za učinkovito djelovanje. To uključuje:
Generatori
Generatori-izvori: Generac
Generatori uključuju generatore. Generatori pretvaraju različite vrste toplinske i mehaničke energije u električnu energiju koristeći različite izvore energije. Oni uključuju toplinsku, hidroelektranu, vjetroelektranu, nuklearnu i solarnu energiju.
Oprema za preradu
Oprema za obradu u krugovima odnosi se na opremu koja povećava ili smanjuje napon krugova ili električne energije za kasniji prijenos, uključujući transformatore.
Prijenos
Prijenosna oprema prenosi električnu energiju s jednog mjesta na drugo. Ova oprema uključuje nadzemne dalekovode, linije kabela i sabirnice.
Oprema za potrošnju energije
Oprema za potrošnju energije uključuje različite uređaje za napajanje, poput motora, rasvjete i grijača.
Električna mreža osigurava stabilnu i uravnoteženu opskrbu električnom energijom. Uključuje različite komponente, uključujući proizvodnju energije, prijenos, distribuciju i potrošnju. Da biste postigli stabilnost mreže, morate implementirati različite mjere i osigurati stabilnu i pouzdanu opremu za napajanje. Da biste poboljšali sigurnost i stabilnost električne mreže, možete nas konzultirati za više informacija!
