Transmisi listrik dari pembangkit listrik ke konsumen

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Dari sumber pembangkitan langsung ke konsumen, energi listrik melewati banyak titik teknologi. Pada saat yang sama, pembawanya sendiri dalam bentuk saluran dengan konduktor sangat penting dalam infrastruktur ini. Dalam banyak hal, mereka membentuk sistem transmisi listrik multi-level dan kompleks, di mana konsumen adalah penghubung terakhir.

Dari mana listrik berasal?

Pada tahap pertama dari keseluruhan proses penyediaan energi, terjadi pembangkitan, yaitu produksi listrik. Untuk ini, stasiun khusus digunakan yang menghasilkan energi dari sumber lainnya. Panas, air, sinar matahari, angin, dan bahkan bumi dapat digunakan sebagai yang terakhir. Dalam setiap kasus, stasiun generator digunakan yang mengubah energi yang dihasilkan secara alami atau buatan menjadi listrik. Ini bisa berupa pembangkit listrik tenaga nuklir atau termal tradisional, dan kincir angin dengan tenaga suryabaterai. Untuk transmisi listrik ke sebagian besar konsumen, hanya tiga jenis stasiun yang digunakan: pembangkit listrik tenaga nuklir, pembangkit listrik termal dan pembangkit listrik tenaga air. Dengan demikian, instalasi nuklir, termal dan hidrologi. Mereka menghasilkan sekitar 75-85% energi di seluruh dunia, meskipun karena faktor ekonomi dan terutama lingkungan, ada tren yang berkembang menuju penurunan indikator ini. Dengan satu atau lain cara, pembangkit listrik utama inilah yang menghasilkan energi untuk transmisi lebih lanjut ke konsumen.

Jaringan untuk transmisi energi listrik

Transportasi energi yang dihasilkan dilakukan oleh infrastruktur jaringan yang merupakan gabungan dari berbagai instalasi listrik. Struktur dasar untuk transmisi listrik ke konsumen meliputi transformator, konverter dan gardu induk. Tetapi tempat terkemuka di dalamnya ditempati oleh saluran listrik yang menghubungkan langsung pembangkit listrik, instalasi perantara dan konsumen. Pada saat yang sama, jaringan mungkin berbeda satu sama lain - khususnya, berdasarkan tujuan:

• Jaringan publik. Menyediakan fasilitas rumah tangga, industri, pertanian dan transportasi.
• Komunikasi jaringan untuk catu daya otonom. Memberikan daya ke objek otonom dan bergerak, yang meliputi pesawat, kapal, stasiun non-volatil, dll.
• Jaringan untuk catu daya fasilitas yang melakukan operasi teknologi individual. Pada fasilitas produksi yang sama, selain pasokan listrik utama, saluran dapat disediakan untuk menjaga pengoperasian suatu saluran tertentu.peralatan, konveyor, pabrik teknik, dll.
• Hubungi saluran catu daya. Jaringan yang dirancang untuk menyalurkan listrik langsung ke kendaraan yang bergerak. Ini berlaku untuk trem, lokomotif, troli, dll.

Klasifikasi jaringan transmisi berdasarkan ukuran

Yang terbesar adalah jaringan tulang punggung yang menghubungkan sumber pembangkit energi dengan pusat konsumsi di seluruh negara dan wilayah. Komunikasi semacam itu dicirikan oleh daya tinggi (dalam jumlah gigawatt) dan tegangan. Pada tingkat berikutnya, ada jaringan regional, yang merupakan cabang dari jalur utama dan, pada gilirannya, memiliki cabang yang lebih kecil. Melalui saluran tersebut, listrik ditransmisikan dan didistribusikan ke kota-kota, daerah, pusat transportasi besar dan daerah terpencil. Meskipun jaringan kaliber ini dapat membanggakan kinerja daya yang tinggi, keunggulan utamanya tidak terletak pada volume pasokan sumber daya energi, tetapi pada jarak transportasi.

Pada tingkat selanjutnya adalah jaringan regional dan internal. Untuk sebagian besar, mereka juga melakukan fungsi mendistribusikan energi antara konsumen tertentu. Saluran distrik diberi makan langsung dari yang regional, melayani zona blok perkotaan dan jaringan desa. Sedangkan untuk jaringan internal, mereka mendistribusikan energi di dalam kawasan, desa, pabrik, dan objek yang lebih kecil.

gardu induk di jaringan catu daya

Di antara segmen saluran transmisi listrik yang terpisah, trafo dipasang dalam format gardu induk. Tugas utama mereka adalah meningkatkan tegangan dengan latar belakang penurunan arus. Dan ada juga pengaturan step-down yang menurunkan tegangan output indikator pada kondisi kekuatan arus meningkat. Kebutuhan untuk pengaturan parameter listrik seperti itu dalam perjalanan ke konsumen ditentukan oleh kebutuhan untuk mengkompensasi kerugian pada resistansi aktif. Faktanya adalah bahwa transmisi listrik dilakukan melalui kabel dengan luas penampang yang optimal, yang ditentukan semata-mata oleh tidak adanya pelepasan korona dan kekuatan arus. Ketidakmungkinan untuk mengontrol parameter lain menyebabkan perlunya peralatan kontrol tambahan berupa transformator yang sama. Tetapi ada alasan lain mengapa tegangan harus meningkat dengan mengorbankan gardu induk. Semakin tinggi indikator ini, semakin jauh, mungkin, jarak transmisi energi sambil mempertahankan potensi daya yang tinggi.

Fitur transformator digital

Jenis gardu modern, memungkinkan kontrol digital. Jadi, transformator standar jenis ini menyediakan penyertaan komponen-komponen berikut:

• Ruang kendali operasional. Personil operasi, melalui terminal khusus yang terhubung melalui koneksi jarak jauh (terkadang nirkabel), mengontrol pengoperasian stasiun dalam mode berat dan normal. Mungkin berlakuperangkat bantu otomatisasi, dan kecepatan transmisi perintah bervariasi dari beberapa menit hingga jam.
• Unit kontrol anti-darurat. Modul ini diaktifkan jika terjadi gangguan kuat di saluran. Misalnya, jika transmisi listrik dari pembangkit listrik ke konsumen terjadi dalam kondisi proses elektromekanis sementara (dengan pemadaman listriknya sendiri secara tiba-tiba, generator, penurunan beban yang signifikan, dll.).
• Perlindungan relai. Sebagai aturan, modul otomatis dengan catu daya independen, yang daftar tugasnya mencakup kontrol lokal sistem daya dengan mendeteksi dan mengisolasi bagian jaringan yang salah dengan cepat.

Instalasi listrik tambahan pada saluran listrik

Gardu induk, selain blok transformator, menyediakan keberadaan pemisah, pemisah, pengukur, dan perangkat tambahan lainnya. Mereka tidak terkait langsung dengan kompleks kontrol dan bekerja secara default. Masing-masing instalasi ini dirancang untuk melakukan tugas-tugas tertentu:

• Pemutus sambungan membuka/menutup rangkaian daya jika tidak ada beban pada kabel daya.
• Pemisah secara otomatis memutuskan transformator dari jaringan selama waktu yang diperlukan untuk operasi darurat gardu induk. Berbeda dengan modul kontrol, dalam hal ini, transisi ke fase darurat operasi dilakukan secara mekanis.
• Perangkat pengukur menentukan vektor tegangan dan arus di mana listrik ditransmisikan dari sumber ke konsumen dititik waktu tertentu. Ini juga merupakan alat otomatis yang mendukung penghitungan kesalahan metrologi.

Masalah dalam transmisi energi listrik

Saat mengatur dan mengoperasikan jaringan catu daya, ada banyak kesulitan yang bersifat teknis dan ekonomis. Misalnya, kehilangan daya saat ini yang telah disebutkan karena hambatan dalam konduktor dianggap sebagai masalah paling penting dari jenis ini. Faktor ini dikompensasi oleh peralatan transformator, tetapi, pada gilirannya, membutuhkan perawatan. Pemeliharaan teknis infrastruktur jaringan, yang melaluinya listrik ditransmisikan melalui jarak jauh, pada prinsipnya mahal. Ini membutuhkan biaya material dan sumber daya organisasi, yang pada akhirnya mempengaruhi kenaikan tarif bagi konsumen energi. Di sisi lain, peralatan terbaru, bahan untuk konduktor dan optimalisasi proses kontrol masih memungkinkan untuk mengurangi sebagian dari biaya operasi.

Siapakah konsumen listrik?

Sebagian besar, kebutuhan pasokan energi ditentukan oleh konsumen. Dan dalam kapasitas ini, perusahaan manufaktur, utilitas publik, perusahaan transportasi, pemilik pondok pedesaan, penghuni bangunan kota multi-apartemen, dll. Dapat bertindak. Perbedaan utama antara berbagai kelompok konsumen dapat disebut kekuatan jalur pasokannya. Menurut kriteria ini, semua saluran transmisi listrik ke konsumen dari berbagai kelompok dapat:dibagi menjadi tiga jenis:

• Hingga 5 MW.
• Dari 5 hingga 75 MW.
• Dari 75 hingga 1 ribu MW.

Kesimpulan

Tentu saja infrastruktur penyediaan energi di atas tidak akan lengkap tanpa adanya penyelenggara langsung proses distribusi sumber daya energi. Para peserta pasar energi grosir yang memiliki lisensi penyedia yang sesuai bertindak sebagai perusahaan pemasok. Perjanjian untuk layanan transmisi listrik dibuat dengan organisasi penjualan energi atau pemasok lain yang menjamin pasokan dalam periode penagihan yang ditentukan. Pada saat yang sama, tugas memelihara dan mengoperasikan infrastruktur jaringan, yang menyediakan objek konsumen tertentu berdasarkan kontrak, mungkin berada di departemen organisasi pihak ketiga yang sama sekali berbeda. Hal yang sama berlaku untuk sumber pembangkit energi.