este întotdeauna acolo de fiecare dată când rotiți un comutator sau conectați un cablu. Cu toții ne bazăm pe electricitate pentru a ne menține zilnic, fie că este vorba de apă clocotită pentru cafeaua de dimineață, de utilizarea computerului pentru serviciu sau de încărcarea telefonului. Te-ai întrebat vreodată cum ajunge electricitatea în casa ta? Electricitatea parcurge o distanță lungă pentru a ajunge direct la casa ta. Stația în care este generată energia electrică ar putea fi la sute de kilometri distanță! Toți stâlpii și firele pe care le vedeți în fața casei dvs. și de-a lungul autostrăzii se numesc sistem de distribuție electrică sau transmisie.
astăzi, centralele electrice din întreaga țară sunt conectate prin sistemul electric (uneori numit „rețeaua electrică”).
cum funcționează rețeaua electrică
rețeaua electrică este un sistem multifacetic și vital. Una dintre cele mai remarcabile realizări inginerești ale erei moderne. Transmite energia generată la o diversitate de instalații și o distribuie utilizatorilor finali, adesea pe distanțe extinse. În plus, furnizează energie electrică instalațiilor industriale, clădirilor, școlilor și locuințelor. Și face acest lucru în fiecare minut din fiecare zi și pe tot parcursul anului.
Rețeaua Națională este esențială pentru generarea de energie, deoarece garantează că atât electricitatea, cât și gazul sunt transportate în siguranță. De asemenea, cererea și oferta sunt bine echilibrate. Scopul rețelei naționale este de a obține căldura, lumina și puterea de care are nevoie clientul în casele lor diferite. Dar, pe cât de semnificativă este rețeaua, va trebui, de asemenea, să țină pasul cu cererea tot mai mare cu care se confruntă în viitor, odată cu trecerea la surse cu emisii reduse de carbon.
aproximativ 40% din energia din toate resursele energetice este utilizată pentru a genera electricitate, mai mult decât pentru orice alt scop unic. Înțelegerea tehnică și științifică a energiei ne-a permis să generăm, să transmitem și să folosim electricitate pentru încălzirea locuințelor, încărcarea telefoanelor, străzile luminoase și multe altele. Electricitatea ajunge în casele noastre în trei etape: generarea, transmisia și distribuția. Aceasta este o procedură complicată de inginerie.
procesul necesită investiții uriașe și forță de muncă cu experiență. Elementele de bază ale generării de energie electrică rămân aceleași în toate formele de energie electrică, cum ar fi energia electrică generată folosind cărbune, baraje hidro, centrale nucleare, surse regenerabile de energie, cum ar fi eoliană și solară. Să înțelegem în detaliu.
generarea de energie electrică
energia electrică își începe călătoria la centrala electrică, unde este adusă în existență prin combustibili fosili sau resurse regenerabile, de la cărbune și gaze naturale la energie hidroelectrică și eoliană. În majoritatea cazurilor, aceste resurse sunt utilizate pentru alimentarea turbinelor prin forța(forțele) de gaz, abur, vânt, apă, solar, biomasă, geotermală și chiar fisiune nucleară.
există diferite surse de energie, și, de asemenea, diferite moduri de putere pot fi generate. Lucrul central de meditat este că electricitatea este un produs creat de om, creat într-un generator electric. Generarea de energie începe cu o sursă de energie care poate fi controlată și transformată pentru a crea energie electrică și apoi livrată prin curent electric prin linii electrice. Generarea de energie este primul pas în livrarea producției și distribuției de energie produsă.
energie regenerabilă
agregatul de energie regenerabilă utilizat pentru a alcătui energia electrică a fost în creștere de-a lungul anilor, combustibilii fosili fiind încet încet. Energia regenerabilă este alcătuită din mai multe surse, cum ar fi energia solară, hidro, eoliană, energia valurilor, biomasa și Marina. După ce energia este generată prin surse regenerabile de energie, aceasta este direcționată către rețeaua care urmează să fie distribuită.
combustibilii fosili
combustibilii fosili domină și astăzi sursele de energie electrică. Sunt alcătuite din gaze naturale, cărbune și petrol. Ei generează această energie prin arderea combustibililor fosili, cum ar fi petrolul, cărbunele și gazul, care apoi descompune legăturile de carbon și începe să creeze energie. Apoi se produce abur, care conduce turbine uriașe pentru a produce energie electrică printr-un magnet puternic, care se rotește. Centralele electrice de ardere a Cărbunelui sunt recunoscute ca fiind cel mai grav poluator industrial din cauza volumului mare de emisii de carbon, ceea ce reprezintă o amenințare pentru mediul și sănătatea noastră.
energie nucleară
în centralele nucleare, energia generată de un reactor nuclear produce căldură din metale radioactive, cum ar fi uraniul. Energia nucleară rămâne o alegere mult mai curată pentru generarea de energie în comparație cu combustibilii fosili, deoarece acestea produc cantități mai mici de dioxid de carbon.
în rezumat, electricitatea este generată prin rotirea sau rotirea turbinelor. Aceste turbine pot fi comutate prin orice mijloace – cărbune, energie nucleară, abur, energie regenerabilă precum energia solară etc. În diferite centrale electrice, turbinele sunt rotite de presiunea aburului, care este creată prin fierberea apei folosind arderea cărbunelui în Cazanele Mari. Presiunea aburului este de așa natură încât transformă turbinele, care la rândul lor generează electricitate. Hidroelectricitatea folosește forța apei curgătoare în aval de un baraj de rezervor de apă artificial. Marea forță a apei curgătoare transformă turbinele. Scopul este de a transforma turbinele prin orice mijloace.
transmisia de energie electrică
acesta este transferul de masă al energiei electrice de la centralele generatoare de unde începe la diferite stații electrice. Electricitatea este transportată pe o distanță extinsă la tensiuni mari, ceea ce minimizează pierderea de energie electrică. Liniile de transmisie sunt seturi de fire, numite conductoare care transportă energie electrică de la centralele generatoare la stațiile care furnizează energie clienților. Toate acestea combinate formează o rețea cunoscută sub numele de „rețeaua electrică.”Această rețea implică generarea de instalații, linii de transmisie, linii de subtransmisie, linii de distribuție și substații. Procesul de transmitere a energiei electrice este descris mai jos:
electricitatea este generată la o centrală electrică sau la o stație. Generatorul transformă apoi energia mecanică în energie electrică împingând curentul electric să curgă printr-un circuit extern. De obicei, un conductor electric, cum ar fi cuprul, se rotește în interiorul unui câmp magnetic pentru a crea electricitate. Energia utilizată pentru a transforma conductorul poate proveni din cărbune, gaze naturale, energie nucleară care se încadrează în apă și resurse regenerabile, cum ar fi energia eoliană și solară. La stațiile de generare, energia electrică este produsă de obicei la mai puțin de 30.000 volți (30 kV). Înainte de a curge în cablurile/liniile de transmisie, electricitatea este” intensificată ” la tensiuni ridicate de transformatoare (acestea sunt dispozitive care cresc și, de asemenea, scad tensiunea pe un circuit).
liniile de transport transportă energia electrică pe distanțe lungi, de la instalația de generare la diferite zone în care este nevoie de ele. Electricitatea din liniile de transport este transportată la tensiuni de peste 200 kV pentru a amplifica eficiența. Tensiunile de aproximativ 220 kV până la 500 kV sunt standard. În plus, liniile de transmisie sunt de obicei atașate la turnuri mari de oțel cu zăbrele sau stâlpi tubulari din oțel.
o stație de transmisie leagă două sau mai multe linii de transmisie și este alcătuită din întrerupătoare de înaltă tensiune care permit conectarea sau izolarea liniilor pentru întreținere. Aceasta poate fi denumită și stație de comutare. Stația poate avea transformatoare pentru a converti între două tensiuni de transmisie sau echipamente, cum ar fi Regulatoare pentru a controla fluxul de putere între două sisteme de alimentare adiacente. O stație de transmisie mare poate acoperi mulți acri cu mai multe niveluri de tensiune și o cantitate mare de echipamente de protecție și control (condensatoare, relee, Întrerupătoare, Întrerupătoare, transformatoare de tensiune și curent).
Sub-liniile de transmisie transportă electricitate la tensiuni mai mici de 200 kV; de obicei 66 kV sau 115 kV. De obicei sunt suspendate pe lemn înalt sau stâlpi de oțel ușori. Ele pot fi, de asemenea, plasate sub pământ.
distribuția energiei electrice
energia electrică este distribuită prin stația de distribuție electrică. La substație, electricitatea de înaltă tensiune de la liniile de transmisie de înaltă tensiune este canalizată prin transformatoare pas cu pas care scad tensiunea. Energia electrică este apoi transmisă rețelei de linii de distribuție electrice locale. Înainte ca electricitatea să intre într-o casă, tensiunea este din nou redusă folosind transformatoare pas cu pas. În majoritatea țărilor, tensiunea este de 220 V AC sau 110 V DC. Electricitatea este cel mai adesea distribuită prin curent alternativ, deși curentul continuu este uneori utilizat pentru transmisia pe distanțe lungi, de înaltă tensiune.
curentul alternativ (AC) comută ocazional direcția. Un ciclu este o perioadă completă, în care curentul curge mai întâi într-o direcție și apoi în cealaltă. Majoritatea liniilor de transport transportă curent alternativ, deoarece electricitatea este generată și utilizată ca curent alternativ, iar un transformator poate fi utilizat pentru a schimba tensiunea acolo unde este necesar.
curentul continuu (DC) curge într-o direcție și este util pentru a transmite electricitate pe distanțe considerabile, deoarece electricitatea DC nu circulă, poate fi utilizată pentru a conecta două rețele care nu sunt la aceeași frecvență sau sincronizate. Cu toate acestea, transformatoarele nu pot schimba tensiunea curentului continuu; acesta trebuie convertit înapoi în curent alternativ pentru a fi coborât pentru distribuție.
casa ta
într-o casă, electricitatea este alocată diferitelor prize printr-o rețea de fire prin cabluri electrice. Electricitatea dvs. trece prin scăderea serviciului și este înregistrată la contorul dvs. Contorul urmărește cantitatea de energie electrică pe care o utilizați. La tabloul de distribuție, electricitatea dvs. este împărțită în circuite pentru fiecare zonă a casei dvs. În cele din urmă, electricitatea se deplasează prin fire în spatele pereților dvs. către prize și întrerupătoare, unde vă operați luminile și aparatele.