Es ist immer da, wenn Sie einen Schalter umlegen oder ein Kabel anschließen. Wir alle sind auf Elektrizität angewiesen, um uns täglich am Laufen zu halten, sei es kochendes Wasser für unseren Morgenkaffee, unseren Computer für die Arbeit oder das Aufladen unseres Telefons. Haben Sie sich schon einmal gefragt, wie Strom zu Ihnen nach Hause kommt? Strom reist eine lange Strecke, um direkt zu Ihrem Haus zu gelangen. Die Station, an der Ihr Strom erzeugt wird, ist möglicherweise Hunderte von Kilometern entfernt! Alle Pole und Drähte, die Sie vor Ihrem Haus und entlang der Autobahn sehen, werden als elektrisches Verteilungssystem oder Übertragung bezeichnet.
Heute sind Kraftwerke im ganzen Land über das Stromnetz (manchmal auch „Stromnetz“ genannt) verbunden.
FUNKTIONSWEISE DES STROMNETZES
Das Stromnetz ist ein vielschichtiges und lebenswichtiges System. Eine der bemerkenswertesten Ingenieurleistungen der Neuzeit. Es überträgt Strom, der in einer Vielzahl von Einrichtungen erzeugt wird, und verteilt ihn an Endverbraucher, oft über große Entfernungen. Darüber hinaus versorgt es Industrieanlagen, Gebäude, Schulen und Häuser mit Strom. Und es tut dies jede einzelne Minute eines jeden Tages und das ganze Jahr über.
Das Nationale Stromnetz ist für die Energieerzeugung unerlässlich, da es den sicheren Transport von Strom und Gas gewährleistet. Auch, dass die Nachfrage und das Angebot sind gut ausbalanciert. Der Zweck des nationalen Netzes ist es, die Wärme, das Licht und die Energie, die der Kunde benötigt, in seine verschiedenen Häuser zu bringen. Aber so bedeutsam das Netz auch ist, es muss auch mit der steigenden Nachfrage Schritt halten, der es in Zukunft mit der Umstellung auf kohlenstoffarme Quellen gegenübersteht.
Etwa 40 Prozent der Energie aus allen Energieressourcen wird zur Stromerzeugung genutzt, mehr als für jeden anderen einzigen Zweck. Das technische und wissenschaftliche Verständnis von Energie hat es uns ermöglicht, Strom zu erzeugen, zu übertragen und zu nutzen, um Häuser zu heizen, Telefone aufzuladen, Straßen zu beleuchten und vieles mehr. Strom kommt in drei Stufen zu uns nach Hause; Erzeugung, Übertragung und Verteilung. Dies ist ein kompliziertes technisches Verfahren.
Der Prozess erfordert enorme Investitionen und erfahrene Arbeitskräfte. Die Grundlagen der Stromerzeugung bleiben bei allen Formen der Elektrizität gleich, z. B. bei der Stromerzeugung aus Kohle, Wasserkraftwerken, Kernkraftwerken und erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne. Lassen Sie uns im Detail verstehen.
STROMERZEUGUNG
Strom beginnt seine Reise im Kraftwerk, wo er über fossile Brennstoffe oder erneuerbare Ressourcen von Kohle und Erdgas bis hin zu Wasserkraft und Windkraft erzeugt wird. In den meisten Fällen werden diese Ressourcen verwendet, um Turbinen über die Kraft (en) von Gas, Dampf, Wind, Wasser, Sonne, Biomasse, Geothermie und sogar Kernspaltung anzutreiben.
Es gibt verschiedene Energiequellen und auch verschiedene Möglichkeiten, Energie zu erzeugen. Die zentrale Sache, über die man nachdenken muss, ist, dass Elektrizität ein künstliches Produkt ist, das in einem elektrischen Generator erzeugt wird. Die Stromerzeugung beginnt mit einer Energiequelle, die gesteuert und umgewandelt werden kann, um elektrische Energie zu erzeugen, und dann durch elektrischen Strom über Stromleitungen geliefert wird. Die Stromerzeugung ist der erste Schritt bei der Lieferung der erzeugten Stromerzeugung und -verteilung.
Erneuerbare Energien
Die Menge an erneuerbarer Energie, aus der unser Strom besteht, hat im Laufe der Jahre zugenommen, wobei fossile Brennstoffe langsam auslaufen. Erneuerbare Energien bestehen aus mehreren Quellen wie Sonne, Wasserkraft, Wind, Wellenenergie, Biomasse und Meer. Nachdem Energie aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt wurde, wird sie zur Verteilung ins Netz geleitet.
Fossile Brennstoffe
Fossile Brennstoffe dominieren noch heute die Stromquellen. Sie bestehen aus Erdgas, Kohle und Öl. Sie erzeugen diese Energie, indem sie fossile Brennstoffe wie Öl, Kohle und Gas verbrennen, die dann die Kohlenstoffbindungen aufbrechen und Energie erzeugen. Dann wird Dampf erzeugt, der riesige Turbinen antreibt, um über einen leistungsstarken, sich drehenden Magneten Strom zu erzeugen. Kohlekraftwerke gelten aufgrund der großen Menge an Kohlenstoffemissionen, die eine Bedrohung für unsere Umwelt und Gesundheit darstellen, als die schlimmsten industriellen Umweltverschmutzer.
Kernkraft
In Kernkraftwerken erzeugt Energie, die aus einem Kernreaktor erzeugt wird, Wärme aus radioaktiven Metallen wie Uran. Kernkraft bleibt eine viel sauberere Wahl für die Energieerzeugung im Vergleich zu fossilen Brennstoffen, da sie geringere Mengen an Kohlendioxid produzieren.
Zusammenfassend wird Strom durch Drehen oder Drehen von Turbinen erzeugt. Diese Turbinen können mit allen Mitteln geschaltet werden – Kohle, Kernenergie, Dampf, erneuerbare Energien wie Solarenergie usw. In verschiedenen Kraftwerken werden Turbinen durch den Dampfdruck gedreht, der durch kochendes Wasser mit brennender Kohle in großen Kesseln erzeugt wird. Der Dampfdruck ist so, dass er die Turbinen dreht, was wiederum Strom erzeugt. Die Wasserkraft nutzt die Kraft des fließenden Wassers stromabwärts eines künstlichen Wasserreservoirs. Die große Kraft des fließenden Wassers dreht die Turbinen. Ziel ist es, die Turbinen mit allen Mitteln zu drehen.
STROMÜBERTRAGUNG
Dies ist die Massenübertragung von elektrischer Energie von den erzeugenden Kraftwerken, wo sie zu verschiedenen Umspannwerken beginnt. Strom wird bei hohen Spannungen über eine längere Strecke transportiert, wodurch der Stromverlust minimiert wird. Übertragungsleitungen sind Sätze von Drähten, die als Leiter bezeichnet werden und elektrischen Strom von Erzeugungsanlagen zu den Umspannwerken transportieren, die den Kunden Strom liefern. All dies zusammen bildet ein Netzwerk, das als „Stromnetz“ bekannt ist.“ Dieses Netzwerk umfasst Erzeugungsanlagen, Übertragungsleitungen, Unterübertragungsleitungen, Verteilungsleitungen und Umspannwerke. Der Prozess der Stromübertragung wird im Folgenden beschrieben:
Strom wird in einem Kraftwerk oder einer Station erzeugt. Der Generator wandelt dann mechanische Energie in elektrische Energie um, indem elektrischer Strom durch einen externen Stromkreis fließt. Typischerweise dreht sich ein elektrischer Leiter wie Kupfer in einem Magnetfeld, um Elektrizität zu erzeugen. Die Energie, die zum Drehen des Leiters verwendet wird, kann aus Kohle, Erdgas, Kernenergie, Wasser und erneuerbaren Ressourcen wie Wind- und Sonnenenergie stammen. In Kraftwerken wird Strom in der Regel mit weniger als 30.000 Volt (30 kV) erzeugt. Bevor der Strom in die Übertragungskabel / -leitungen fließt, wird er durch Transformatoren auf hohe Spannungen „verstärkt“ (dies sind Geräte, die die Spannung an einem Stromkreis erhöhen und auch verringern).
Die Übertragungsleitungen transportieren Strom über große Entfernungen von der Erzeugungsanlage zu verschiedenen Bereichen, in denen er benötigt wird. Der Strom in Übertragungsleitungen wird bei Spannungen von über 200 kV gefördert, um die Effizienz zu erhöhen. Spannungen von etwa 220 kV bis 500 kV sind Standard. Darüber hinaus sind Übertragungsleitungen in der Regel an großen Gitterstahltürmen oder Stahlrohrmasten befestigt.
Eine Übertragungsstation verbindet zwei oder mehr Übertragungsleitungen und besteht aus Hochspannungsschaltern, mit denen Leitungen zu Wartungszwecken angeschlossen oder isoliert werden können. Diese kann auch als Schaltstation bezeichnet werden. Die Unterstation kann Transformatoren zur Umwandlung zwischen zwei Übertragungsspannungen oder Geräte wie Regler zur Steuerung des Stromflusses zwischen zwei benachbarten Stromnetzen aufweisen. Eine große Umspannstation kann viele Hektar mit mehreren Spannungsebenen und einer großen Menge an Schutz- und Steuergeräten (Kondensatoren, Relais, Schalter, Leistungsschalter, Spannungs- und Stromwandler) abdecken.
Teilübertragungsleitungen führen Strom mit Spannungen von weniger als 200 kV; typischerweise 66 kV oder 115 kV. Sie werden normalerweise an hohen Holz- oder leichten Stahlstangen aufgehängt. Sie können auch unterirdisch platziert werden.
STROMVERTEILUNG
Strom wird über ein Umspannwerk verteilt. In der Unterstation wird der Hochspannungsstrom aus den Hochspannungsübertragungsleitungen durch Abwärtstransformatoren geleitet, die die Spannung senken. Der Strom wird dann zum Netz der lokalen elektrischen Verteilungslinien übertragen. Bevor Strom in ein Haus gelangt, wird die Spannung mithilfe von Abwärtstransformatoren erneut abgesenkt. In den meisten Ländern beträgt die Spannung 220 V AC oder 110 V DC. Strom wird meistens durch Wechselstrom verteilt, obwohl Gleichstrom manchmal für die Hochspannungsübertragung über große Entfernungen verwendet wird.
Wechselstrom (AC) wechselt gelegentlich die Richtung. Ein Zyklus ist eine volle Periode, in der der Strom zuerst in die eine und dann in die andere Richtung fließt. Die meisten Übertragungsleitungen transportieren Wechselstrom, da Strom erzeugt und als Wechselstrom verwendet wird und ein Transformator verwendet werden kann, um die Spannung bei Bedarf zu ändern.
Gleichstrom (DC) fließt in eine Richtung und ist nützlich, um Strom über beträchtliche Entfernungen zu übertragen, da DC-Strom nicht zyklisch fließt, kann er verwendet werden, um zwei Netze zu verbinden, die nicht auf der gleichen Frequenz oder synchronisiert sind. Transformatoren können jedoch die Spannung des Gleichstroms nicht ändern; Es muss wieder in Wechselstrom umgewandelt werden, um für die Verteilung heruntergestuft zu werden.
IHR ZUHAUSE
In einem Haus wird Strom über ein Drahtnetz über elektrische Leitungen an verschiedene Steckdosen verteilt. Ihr Strom durchläuft den Service Drop und wird an Ihrem Zähler aufgezeichnet. Das Messgerät verfolgt, wie viel Strom Sie verbrauchen. An Ihrer Schalttafel wird Ihr Strom für jeden Bereich Ihres Hauses in Stromkreise aufgeteilt. Schließlich bewegt sich der Strom durch Drähte hinter Ihren Wänden zu Steckdosen und Schaltern, wo Sie Ihre Lichter und Geräte betreiben.