Mustaqil ish. Reja: Маvzu: Elektr energiyasini uzatish. Tizim 2

MUSTAQIL ISH.
Reja:
Маvzu:Elektr energiyasini uzatish.
1.Tizim
2.
3.
Havo uzatish
Ommaviy elektr uzatish
Aksariyat elektr uzatish liniyalari yuqori voltli uch fazali o'zgaruvchan tok (AC), garchi bitta fazali AC ba'zan ishlatiladi temir yo'llarni elektrlashtirish tizimlari. Yuqori voltli to'g'ridan-to'g'ri oqim (HVDC) texnologiyasi juda uzoq masofalarga (odatda yuzlab mil) yuqori samaradorlik uchun ishlatiladi. HVDC texnologiyasi ham ishlatiladi dengiz osti elektr kabellari (odatda 50 km dan uzoqroq) va o'zaro sinxronlashtirilmagan tarmoqlar orasidagi quvvat almashinuvida. HVDC havolalari tarmoqning bir qismida to'satdan yangi yuklanishlar yoki elektr uzilishlari sinxronizatsiya muammolariga olib kelishi mumkin bo'lgan katta quvvat tarqatuvchi tarmoqlarni barqarorlashtirish uchun ishlatiladi. kaskadli nosozliklar.
Elektr energiyasi tizimining diagrammasi; uzatish tizimi ko'k rangda
Elektr energiyasi uzatiladi yuqori kuchlanish (66 kV yoki undan yuqori) uzoq masofalarga uzatishda yuzaga keladigan energiya yo'qotilishini kamaytirish uchun. Quvvat odatda orqali uzatiladi elektr uzatish liniyalari. Yer osti elektr uzatish o'rnatish qiymati ancha yuqori va operatsion cheklovlari katta, ammo texnik xarajatlar kamayadi. Ba'zan er osti uzatish shahar joylarida yoki ekologik jihatdan sezgir joylarda qo'llaniladi.
Elektr energiyasini uzatish tizimlarida saqlash joylarining etishmasligi asosiy cheklovlarga olib keladi. Elektr energiyasi iste'mol qilinadigan tezlikda ishlab chiqarilishi kerak. Ni ta'minlash uchun murakkab boshqaruv tizimi talab qilinadi elektr energiyasini ishlab chiqarish talabga juda mos keladi. Agar elektr energiyasiga bo'lgan talab ta'minotdan oshib ketsa, muvozanat buzilishi ishlab chiqaruvchi zavod (lar) va uzatish uskunalarini shikastlanishiga yo'l qo'ymaslik uchun avtomatik ravishda uzib qo'yishi yoki o'chirilishiga olib kelishi mumkin. Eng yomon holatda, bu yopilishning kaskadli ketma-ketligiga va asosiy mintaqaga olib kelishi mumkin o'chirish. Masalan, AQShning shimoli-sharqidagi elektr uzilishlari 1965, 1977, 2003, va AQShning boshqa mintaqalaridagi yirik elektr uzilishlari 1996 va 2011. Bunday uzilish xavfini kamaytirish uchun elektr uzatish tarmoqlari mintaqaviy, milliy va hatto qit'a miqyosidagi tarmoqlarga ulangan. ortiqcha, agar bunday to'xtashlar sodir bo'lsa, elektr energiyasining oqishi uchun muqobil yo'llar. Tarmoqning boshqa qismida ishlamay qolganda zaxira quvvat mavjudligini ta'minlash uchun uzatish kompaniyalari har bir yo'nalishning maksimal quvvatini aniqlaydilar (odatda uning fizik yoki issiqlik chegarasidan kam).
Asosiy maqola: Elektr uzatish liniyasi
Vashington shtatidagi 3 fazali yuqori voltli liniyalar, "Bundled" 3 yo'llara
To'rt zanjirli, ikkita kuchlanishli elektr uzatish liniyasi; "To'plangan" 2-usul
Odatda ACSR. Supero'tkazuvchilar to'rtta alyuminiy qatlami bilan o'ralgan etti po'lat ipdan iborat.
Yuqori kuchlanishli havo o'tkazgichlari izolyatsiya bilan qoplanmaydi. Supero'tkazuvchilar material deyarli har doim an alyuminiy qotishma, bir nechta ipdan yasalgan va ehtimol po'lat iplar bilan mustahkamlangan. Ba'zan yuqori havo uzatishda mis ishlatilgan, ammo alyuminiy yengilroq bo'lib, unchalik katta bo'lmagan mahsuldorlikka ega va xarajatlari ancha past. Havo o'tkazgichlari - bu dunyodagi bir nechta kompaniyalar tomonidan etkazib beriladigan tovar. Yaxshilangan o'tkazgich materiallari va shakllari quvvatni oshirish va uzatish davrlarini modernizatsiya qilish uchun muntazam ravishda foydalaniladi. Supero'tkazuvchilar o'lchamlari 12 mm gacha2 (#6 Amerika sim o'lchagichi) 750 mm gacha2 (1,590,000 dumaloq mil maydon), har xil qarshilikka ega va oqim o'tkazuvchanligi. Quvvat chastotasidagi katta o'tkazgichlar uchun (diametri bir necha santimetrdan ortiq) oqim oqimining katta qismi sirt yaqinida to'plangan teri ta'siri. Supero'tkazuvchilarning markaziy qismi ozgina oqimga ega, ammo dirijyorga og'irlik va xarajatlarni keltirib chiqaradi. Ushbu oqim cheklovi tufayli bir nechta parallel kabellar (deyiladi to'plam o'tkazgichlari) yuqori quvvat zarur bo'lganda ishlatiladi. Tarmoqli o'tkazgichlar, shuningdek, yuqori voltajlarda energiya sarfini kamaytirish uchun ishlatiladi tojdan tushirish.
Bugungi kunda uzatish darajasidagi kuchlanish odatda 110 kV va undan yuqori deb hisoblanadi. Odatda 66 kV va 33 kV kabi past kuchlanishlar hisobga olinadi subtransmission kuchlanish, lekin vaqti-vaqti bilan engil yuk bilan uzun chiziqlarda ishlatiladi. Odatda 33 kVdan past kuchlanish ishlatiladi tarqatish. 765 kV dan yuqori kuchlanish hisobga olinadi qo'shimcha yuqori kuchlanish va past kuchlanishlarda ishlatiladigan uskunalar bilan solishtirganda turli xil dizaynlarni talab qiladi.
Havo uzatish simlari izolyatsiya uchun havoga bog'liq bo'lganligi sababli, ushbu liniyalar dizayni xavfsizlikni ta'minlash uchun minimal bo'shliqlarga rioya qilishni talab qiladi. Kuchli shamol va past harorat kabi noqulay ob-havo sharoiti elektr energiyasining uzilishiga olib kelishi mumkin. Shamolning tezligi 23 knotgacha (soatiga 43 km) o'tkazgichlarga ish masofasini buzishga imkon beradi, natijada yorilish va ta'minotning yo'qolishi.[2]Jismoniy chiziqning tebranuvchi harakati deb atash mumkin dirijyor gallopi yoki chayqalishi tebranish chastotasi va amplitudasiga qarab.
A uzatish podstansiyasi kiruvchi elektr energiyasining kuchlanishini pasaytiradi va uni uzoq masofali yuqori kuchlanishli uzatmadan mahalliy past kuchlanishli taqsimotga ulash imkonini beradi. Shuningdek, u elektr energiyasini mahalliy bozorlarga xizmat ko'rsatadigan boshqa elektr uzatish liniyalariga yo'naltiradi. Bu PacifiCorp Xeyl podstansiyasi, Orem, Yuta, AQSH
Muhandislar energiyani iloji boricha samarali tashish uchun uzatish tarmoqlarini loyihalashtiradi, shu bilan birga iqtisodiy omillarni, tarmoq xavfsizligi va ortiqcha ishlarni hisobga oladi. Ushbu tarmoqlarda elektr uzatish liniyalari, kabellar, elektron to'xtatuvchidir, kalitlar va transformatorlar. Etkazib berish tarmog'i odatda mintaqaviy asosda a mintaqaviy uzatish tashkiloti yoki uzatish tizimi operatori.
Elektr uzatish samaradorligi kuchlanishni oshiradigan (va shu bilan oqimni mutanosib ravishda kamaytiradigan) qurilmalar tomonidan sezilarli darajada yaxshilanadi, shuning uchun quvvatni qabul qilinadigan yo'qotishlar bilan uzatishga imkon beradi. Chiziq orqali o'tadigan kamaytirilgan oqim o'tkazgichlarda isitish yo'qotishlarini kamaytiradi. Ga binoan Joule qonuni, energiya yo'qotishlari oqim kvadratiga to'g'ri proportsionaldir. Shunday qilib, oqimni ikki baravar kamaytirish, o'tkazgichning qarshiligida yo'qolgan energiyani har qanday o'tkazgichning har qanday kattaligi uchun to'rt baravar kamaytiradi.
Belgilangan kuchlanish va oqim uchun o'tkazgichning tegmaslik kattaligi quyidagicha baholanishi mumkin Konduktor kattaligi uchun Kelvin qonuni, qarshilikda sarf qilingan energiyaning yillik narxi o'tkazgichni etkazib berishning yillik kapital to'lovlariga teng bo'lganda bu o'lcham eng maqbul bo'ladi, deb ta'kidlaydi. Foiz stavkalari pasaygan paytlarda Kelvin qonuni shuni ko'rsatadiki, qalin simlar eng maqbul; metalllar qimmat bo'lganida, ingichka o'tkazgichlar ko'rsatiladi: ammo elektr uzatish liniyalari uzoq muddatli foydalanish uchun mo'ljallangan, shuning uchun Kelvin qonuni mis va alyuminiy narxlarini hamda foiz stavkalarini uzoq muddatli baholash bilan birgalikda ishlatilishi kerak. kapital uchun.
Voltajning oshishiga o'zgaruvchan tok zanjirlarida a yordamida erishiladi faollashtirmoq transformator. HVDC tizimlar nisbatan qimmat konversion uskunalarni talab qiladi, ular suvosti kabellari va uzoq masofali yuqori quvvatli nuqtadan-nuqtaga uzatish kabi ma'lum loyihalar uchun iqtisodiy jihatdan oqlanishi mumkin. HVDC bir-biri bilan sinxronlashtirilmagan tarmoq tizimlari o'rtasida energiya importi va eksporti uchun zarurdir.
Transmissiya tarmog'i - bu tarmoq elektr stantsiyalari, uzatish liniyalari va podstansiyalar. Energiya odatda tarmoq ichida uzatiladi uch fazali AC. Bir fazali o'zgaruvchan tok faqat oxirgi foydalanuvchilarga tarqatish uchun ishlatiladi, chunki u katta polifaza uchun yaroqsiz asenkron motorlar. 19-asrda ikki fazali uzatish ishlatilgan, ammo to'rt simli yoki teng bo'lmagan oqimga ega uchta sim kerak edi. Yuqori darajadagi fazali tizimlar uchdan ortiq simlarni talab qiladi, ammo foyda keltirmaydi yoki umuman yo'q.
Da elektr stantsiyalari, quvvat birlik o'lchamiga qarab, taxminan 2,3 kV dan 30 kV gacha bo'lgan nisbatan past kuchlanishda ishlab chiqariladi. Keyin generator terminali kuchlanishi elektr stantsiyasi tomonidan kuchaytiriladi transformator yuqoriga Kuchlanish (115 kV dan 765 kVgacha o'zgaruvchan tok, uzatish tizimi va mamlakat bo'yicha farq qiladi) uzoq masofalarga uzatish uchun.
Qo'shma Shtatlarda elektr uzatish, har xil tarzda, 230 kV dan 500 kV gacha, 230 kVdan kam yoki 500 kV dan ortiq mahalliy istisnolar.
Masalan, G'arbiy tizim ikkita asosiy almashinuv kuchlanishiga ega: 60 gts chastotada 500 kV o'zgaruvchan tok va shimoldan janubgacha ± 500 kV (1000 kV tarmoq) doimiy oqimKolumbiya daryosi ga Kaliforniya janubiy) va shimoli-sharqdan janubi-g'arbiy tomonga (Utahdan Janubiy Kaliforniyaga). 287,5 kV (Guver ga Los Anjeles chiziq, orqali Viktorvill) va 345 kV (APS liniyasi) mahalliy standartlar bo'lib, ularning har ikkalasi ham 500 kV kuchlanishdan oldin amalga oshirildi va keyinchalik G'arbiy Tizimning uzoq masofalarga elektr energiyasini uzatish standarti.