Spannungen in Stromübertragungsleitungen oder Übertragungsspannungen

In Elektrizitätskraftwerken wird elektrische Energie auf mittlerer Spannungsebene von 11 kV bis 25 kV erzeugt.

Diese erzeugte Leistung wird an die Erzeugung gesendetÜbertragen Sie den Transformator, um den Spannungspegel zu erhöhen. Von diesem Punkt bis zum Ende des Benutzers variiert der Spannungspegel in verschiedenen Pegeln. Diese Spannungspegeländerung können wir Schritt für Schritt realisieren.

Kraftübertragungsleitung
  • Bei 11 kV oder mehr wird der Spannungspegel von bis zu 25 kV an den Statoranschlüssen des Generators aufrechterhalten, um in der Erzeugungsstation elektrische Energie zu erzeugen.
  • Diese erzeugte Leistung wird in den Transformator zur Erzeugung der Aufwärtswandlung eingespeist, um diesen mittleren Spannungspegel auf einen höheren Pegel zu bringen, d.
  • Leistung mit 33 kV wird an die Erzeugungsstation gesendet. Dort erhöht der Transformator den Spannungspegel auf 66 kV oder 132 kV.
  • Von dieser erzeugenden Unterstation wird Strom an gesendetdie nähere Unterstation, um den Spannungspegel höher als vorher zu erhöhen. Dieses Spannungsniveau wird bei verschiedenen geeigneten Pegeln erhöht, es kann bei 400 kV oder 765 kV oder 1000 kV liegen. Dieser Hochspannungs- oder Hochspannungspegel wird aufrechterhalten, um die Leistung an eine weit entfernte Unterstation zu übertragen. Man spricht von primärer Kraftübertragung.
  • Am Endpunkt der Primärübertragung vonIn der Unterstation werden die Abwärtswandler verwendet, um den Spannungspegel auf 132 kV herabzusetzen. Die sekundäre Übertragung von Energie beginnt an dieser Unterstation.
  • Transformator am Ende der SekundärseiteÜbertragung macht nur 132 kV Spannungsstufen auf 33 kV oder 11 kV je nach Anforderung. Von diesem Punkt an beginnt die primäre Verteilung der Energie, die Energie an verschiedene Verteilerstationen zu verteilen.
  • Am Ende der Primärverteilung wird derVerteilerstationen erhalten diese Leistung und reduzieren diese Spannung um 11 kV oder 33 kV auf 415 V (Netzspannung). Von diesen Verteilerstationen bis zu den Verbrauchern wird 415 V für den Verwendungszweck aufrechterhalten.

Art der Stromleitungen

Vom Beginn der Stromerzeugung bis zum Benutzer werden die Übertragungsleitungen basierend auf unterschiedlichen Spannungspegeln breit klassifiziert.

Warum wird Hochspannung für lange Übertragungsleitungen verwendet?

Im Allgemeinen sind lange Fernübertragungsleitungen für den Betrieb bei hoher Spannung, besonders hoher oder ultrahoher Spannung ausgelegt. Dies ist auf den Zweck der Verringerung des Leitungsleistungsverlusts zurückzuführen.

Praktisch lange FernübertragungsleitungWiderstand ist vergleichsweise mehr als mittlere und kurze Übertragungsleitung. Durch diesen höherwertigen Widerstand der Übertragungsleitung geht beträchtliche Leistung verloren. Wir müssen also die Stromstärke durch jeden Leiter verringern, indem wir die Betriebsspannung bei gleicher Leistungsübertragung sehr hoch machen.
Wir wissen, dass der Strom in einem AC-System übertragen wird

Gesamtleistungsverlust PVerlust = 3IL2R unter Berücksichtigung von drei Phasen insgesamt.
R ist der Widerstand in Ohm pro Phase der Übertragungsleitung.
Nun, indem wir Gleichung (1) neu anordnen, erhalten wir:

So,

Auch im DC-System gibt es keine Phasendifferenzzwischen Spannung und Strom, d. h. cos & sub0; = 1, und es werden nur zwei Leiter (positiv und negativ) verwendet. Also, im Gleichstromsystem übertragene Leistung P = VI und Verlustleistung

Aus den Gleichungen (2) und (3) geht hervor, dass diese Kraft gegeben istDer Verlust in der Übertragungsleitung ist umgekehrt proportional zum Quadrat der Netzspannung. Je höher der Wert der Netzspannung, desto geringer ist die Verlustleistung. Daher wird der Übertragungsleitungsleiter mit einem geringeren Durchmesser verwendet, wodurch Material eingespart wird.

Warum wird HVAC für lange Übertragungsleitungen verwendet?

Heutzutage wird elektrische Energie in Wechselstromform erzeugt, übertragen und verteilt. Insbesondere für lange Fernübertragungsleitungen wird aus verschiedenen Gründen Hochspannungswechselstrom übertragen, dies sind:

  1. Die Wechselspannung kann je nach Anforderung einfach per Transformator erhöht oder gesenkt werden.
  2. Die Wartung der Wechselspannungsstation ist einfach und kostengünstiger.
  3. Im gesamten Stromnetz wird mit Wechselspannung gearbeitet. Daher keine zusätzliche Gefahr der Gleichrichtung oder Inversion wie Gleichspannungsübertragung.

Warum wird HGÜ für lange Übertragungsleitungen verwendet?

Hochspannungs-Gleichstrom wird bei extra oder extrem hoch verwendetSpannungspegel. Die HVDC-Übertragung wird nur bei der primären Übertragung mit festem Spannungspegel verwendet, da sie vom Transformator nicht hoch- oder heruntergefahren werden kann. Nur in weit entfernten Übertragungsleitungen wird es nur verwendet, weil

  1. Im Vergleich zu drei der AC-Übertragung sind nur zwei Leiter (positive und negative) erforderlich.
  2. Das Fehlen von Induktivität, Kapazität und Verlustleistung der Phasenverschiebung ist sehr geringer. Daher bessere Spannungsregelung.
  3. Überspannungsproblem tritt nie auf.
  4. Kein Hauteffekt.
  5. Weniger Isolation erfordert weniger Spannung.
  6. Weniger Koronaeffekt, dadurch weniger Verlustleistung.
  7. Hochstabilisiert und synchronisiert.

Warum wird in der Verteilerleitung Niedrig- und Mittelspannung verwendet?

In der Primärverteilung wird der Strom bei 11 gehandhabtkV oder 33 kV. Wenn der Spannungspegel von 132 kV auf 11 kV oder 33 kV abgesenkt wird, wird der Stromwert höher. Dieser Strom mit hohem Wert verteilt sich jedoch auf verschiedene lokale Verteilerstationen (Verteilertransformatoren) in der Nähe. Diese Verteiltransformatoren setzen die Spannung wieder auf 415 V herab. Die Stromversorgung bei 415 V wird vom Benutzer verwendet. Der Abstand zwischen diesen Verteiltransformatoren und den Primärverteilerstationen ist sehr gering, daher ist der Leiterwiderstand nicht groß. In diesem Abschnitt geht sehr wenig Energie verloren.

Nachteile der AC- oder HVAC-Übertragung

Die Hauptnachteile der Wechselstromübertragung sind

  1. Wechselstromleitungen erfordern mehr Leitermaterial als Gleichstrom.
  2. Der Aufbau einer Wechselstromübertragungsleitung ist komplizierter als der Gleichstrom.
  3. Der effektive Widerstand wird durch den Hauteffekt erhöht, wodurch der Energieverlust abnimmt.
  4. Dauerstromverlust aufgrund des Ladestroms aufgrund der Leitungskapazität.

Nachteile der Gleichstrom- oder HGÜ-Übertragung

Die Hauptnachteile der Gleichstromübertragung sind

  1. Aufgrund von Kommutierungsproblemen wird keine elektrische Energie in HGÜ-Form erzeugt. Für die Übertragung von HVAC wird nur Gleichstrom durch Gleichrichtung erreicht. Für diese Umstellung ist daher eine besondere Vereinbarung erforderlich.
  2. Die Gleichspannung kann zur Übertragung nicht erhöht oder gesenkt werden.
  3. Gleichstromschalter und Trennschalter sind teuer und mit gewissen Einschränkungen verbunden.
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