noe mange mennesker er overrasket over å lære er at elektrisitet i sin natur ikke kan lagres-i hvert fall ikke økonomisk i noen merkbare mengder (utover det du finner i et batteri).
hva dette betyr er at elektrisitet må genereres og leveres i det øyeblikk det trengs. Overføringssystemet, som leverer strøm til deg med den forbløffende hastigheten på 186.000 miles i timen (nesten lysets hastighet), er det som gjør dette mulig.
som presentert I Forstå Overføring, innebærer det elektriske systemet generasjon, overføring og distribusjon. Behovet for bulkoverføring kom da etterspørselen etter elektrisitet vokste og små kraftverk som bare kunne betjene sitt lokale område ble utilstrekkelig. Nyere, større kraftverk kom på linje, men var langt borte fra sine lastesentre. Overføringslinjer var den eneste måten å få kraften til der det var nødvendig.
Tilkobling av eksterne generasjonsanlegg med kunder kom også med et lite problem. Elektrisitet må overføres gjennom ledninger. Ledninger skaper motstand mot strømmen av energi, og at motstanden skaper små tap på mengden energi som overføres. Ikke en stor avtale for svært korte avstander; men jo lengre ledningen, jo større motstand og jo større tap.
løsningen på motstandsproblemet er å øke spenningen (eller» trykket») ved hvilken elektrisitet skyves gjennom ledningene. Jo høyere spenningen er, desto bedre er systemet i stand til å overvinne motstand og minimere tap. Dermed i dag, som energi reiser hundrevis eller tusenvis av miles fra hvor den genereres, høyspentlinjer på 230, 500 eller 765 kilovolt sikre elektrisitet leveres raskt og med minimalt energitap.
Hvorfor Tårn?
mens elektrisitet noen ganger kan overføres under jorden, involverer» bulk » overføringssystemer ofte bruk av overhead ledninger. Et vanlig spørsmål om overhead ledninger, spesielt under planleggingsprosessen, er hvorfor slike store ståltårn er nødvendig. De to primære svarene er sikkerhet og pålitelighet.
på grunn av de høye spenningene som brukes, stiller lokale, statlige og føderale forskrifter visse krav til hvordan overføringslinjene kan bygges, først og fremst av hensyn til sikkerhet. Et av disse nøkkelkravene innebærer hvor høyt av bakken ledningene må være på sitt laveste punkt (kjent som «clearance»). Klaring krav kan variere mye, men en rekke 60-150 fot er vanlig.
med høydekrav kommer et komplementært behov for stabilitet. Overføringslinjer og tårn må tåle en rekke miljømessige motganger, fra høy vind til frysende temperaturer, hvor is – og snøavsetninger ellers kan føre til at en linje eller tårn faller sammen. Som et resultat er høyspenningstårn vanligvis bygget for å motstå såkalte 50 eller 100 års stormer for å sikre at værforholdene ikke forstyrrer strømmen av elektrisk service.
Inne I Ledningene
Strøm overføres via ledningene via vekselstrøm eller likestrøm. Begge har sine fordeler; imidlertid er «trefaset vekselstrøm» den vanligste metoden som brukes over hele verden.
i vekselstrøm (AC) overføring, bevegelsen av elektrisk ladning periodevis reverserer retning. I et trefaset AC-system bærer ledningene tre vekslende strømmer som når toppverdiene på forskjellige tidspunkter.
trefasesystemer kan også klassifiseres som enkle eller doble kretssystemer. Dobbel krets betyr at overføringsstrukturen bærer to sett med overføringslinjer, hver med tre ledere (ledninger).
i likestrømssystemer (DC) er strømmen av elektrisk ladning bare i en retning. Systemet opererer med en konstant maksimal spenning, noe som kan tillate eksisterende overføringslinjekorridorer med like store ledere å bære 100% mer strøm til et område med høyere forbruk enn AC.
trefasede AC-systemer anses generelt som mindre kostbare ENN DC-systemer for kortere avstander (færre enn 400 miles). AC tilbyr også noen fordeler når det gjelder å gå opp og gå ned (se nedenfor) som kan gjøre det til et bedre alternativ når det er flere mellomliggende forbindelser i linjen for å betjene samfunn langs ruten.
FOR lengre avstander, og selv for kortere avstander der det ikke er noen mellomliggende kraner, HAR DC-systemer to fordeler i tillegg til deres evne til å levere vesentlig mer kraft. For det første er de mindre kostbare å bygge fordi de ikke trenger så mange ledninger som for trefasesystemer. For det andre er de mer effektive når det gjelder å forhindre elektriske tap på grunn av motstand i linjene. FOR DET tredje tilbyr DC-systemer også fordeler knyttet til pålitelighet. Endringer i belastning som kan føre til at noen deler av ET AC-nettverk blir usynkronisert og føre til gjennomgripende feil i nettet, vil ikke ha samme effekt på ET DC-system, for eksempel. VIDERE, I et slikt scenario KAN DC-koblingen brukes til å stabilisere AC-nettverket.
DC-systemer har også sine ulemper, spesielt når det gjelder kostnad og utstyr knyttet til å øke og redusere spenningen, men gitt FORDELENE MED DC som helhet, vurderer mange kraftsystemoperatører den bredere bruken AV DC-systemer.
Stepping opp Og Stepping Ned
mens strømmen som går gjennom høyspentledningene, kan ha kraften på 230, 500 eller 765 kilovolt bak den, er det ikke hvordan strømmen starter ved generasjonskilden; det er heller ikke hvordan det slutter når strømmen kommer til huset ditt. Faktisk ville det ikke være trygt i hver ende hvis det var tilfelle.
i transmisjonssystemet spiller stasjoner og transformatorer nøkkelroller ved å øke spenningen fra generatoren til bulkoverføringslinjene, og gå ned fra overføringslinjene til de lokale linjene som distribuerer strømmen til hjemmet ditt.
når energien blir generert, forlater den kraftverkets kilde på rundt 20 kilovolt. Transformatorer deretter øke spenningen til riktig nivå for overføring-mye som en pumpe ville bli brukt til å øke vanntrykket i et rør.
når strømmen når et lastesenter, leverer det lokale verktøyet det til nabolag og bedrifter ved å trappe ned spenningen gjennom stasjoner og sende den langs et nettverk av mater (eller distribusjons) linjer. Spenninger for primærfordelingslinjer opererer på mellom 2,4 og 34,5 kilovolt. Spenningen blir deretter trappet ned igjen gjennom distribusjonstransformatorer til bolignivåer på 120 og 240 volt.