Name: electric utility feeders and distribution
Uploaded: 2024-11-21T14:54:43.000Z
Duration: 1 min 28 s
Channel: JoVE

一次配電システムは、高電圧送電線から消費者向け配電変圧器への送電を容易にします。
低負荷密度領域で最も普及しているプライマリラジアルシステムは、個々の三相フィーダーメインで構成されています。
雷のフラッシュオーバーや瞬間的な接触事故は、一時的な障害を引き起こす可能性があります。これらの障害は、障害発生時に回路を一時的に開き、その後すぐに再閉じる自動再閉鎖装置によって効果的に管理されます。
ヒューズとシャントコンデンサバンクのセクショナライズは、故障絶縁と電圧管理において重要な役割を果たします。
プライマリループシステムは、高いサービス信頼性を必要とするエリア向けに設計されています。このシステムは、負荷領域をループして配電変電所に再接続し、双方向の給電を提供し、障害発生時でも電力供給を確保します。
このシステムは、リクローザーとタイスイッチを使用して、顧客の中断を減らし、ループの障害部分を分離します。
プライマリ ネットワーク システムは、通常、負荷密度の高いエリアで見られます。このシステムは、複数の変電所から供給される相互接続されたフィーダーのグリッドを利用しています。
選択したネットワークロケーションにある小型の自己完結型ユニット変電所は、従来の配電変電所を置き換えることができます。

一次配電

Primary Distribution

一次配電システムは、さまざまな電圧クラスを通じて変電所から消費者に電力を供給しますが、米国の電力会社では 15 kV クラスの電圧が主流です。古い 2.5 kV および 5 kV クラスは 15 kV 一次配電に置き換えられつつあり、25 ～ 34.5 kV のより高いクラスは、高密度の都市部や長いフィーダーを持つ農村地域で使用されています。3 相 4 線マルチ接地システムは、中性線を接地点として使用して、バランスの取れた電力供給に広く使用されています。変電所のスター接続変圧器は、効率的な電圧降下と接地を保証しますが、デルタシステムは古い地域や工業地域で使用されています。

田舎では、通常、電柱に配電用変圧器、ヒューズ、スイッチを設置した架空線を使用します。一方、都市部では、信頼性と美観を考慮して、設置コストは高いものの、天候による混乱から十分に保護されるため、地下ケーブルシステムを使用することが多いです。

一次配電システムの種類

放射状システム: 低負荷密度のエリアで一般的に使用される放射状システムは、変電所から放射状に伸びるフィーダーを特徴としています。経済的でシンプルですが、信頼性が限られています。再閉路装置と区分スイッチは、障害を隔離して信頼性を高めるために使用されます。

ループシステム: 信頼性の高いエリアで使用されるループシステムは、ループを形成し、変電所に接続するフィーダーで構成されます。この構成により、継続的な電力供給と、負荷の管理および障害の分離における柔軟性が確保されます。

一次ネットワーク システム: ネットワークシステムは、負荷密度の高い都市部でよく使用されます。最高の信頼性とサービス品質を提供し、複数の変電所から相互接続されたフィーダーのグリッドで構成され、障害は回路遮断器とヒューズによって分離されます。

一次配電システムは、信頼性が高く効率的な電力供給に不可欠です。さまざまな地理的要件や負荷要件に対応し、都市部と農村部の両方の消費者に安定した電力供給を保証します。

一次配電システムは、高電圧送電線から消費者向け配電への送電を容易にします...

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ユニット1

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KEY TERMS AND CONCEPTS

主要用語と概念

electric utility feeders and distribution

Primary distribution systems move electrical power from substations to consumers. They use several voltage classes, and 15-kV class voltages are the most common among U.S. utilities. Older 2.5-kV and 5-kV primaries are being replaced by 15-kV systems. Higher 25-kV to 34.5-kV classes are used in dense urban areas and in rural regions with long feeders.

Many primary systems use three-phase, four-wire multigrounded lines. In this setup, the neutral wire serves as a grounding point. Substations often use star-connected transformers to step voltage down efficiently and provide grounding. Delta systems are also used, especially in older or industrial areas.

The line hardware depends on the setting. Rural areas usually rely on overhead lines with distribution transformers, fuses, and switches mounted on poles. Urban areas often use underground cable systems. These cables cost more to install, but they improve reliability and reduce weather-related outages while also fitting better with city landscapes.

Primary distribution can be arranged as radial, loop, or network systems. Radial systems are common in low-load-density areas. Their feeders extend outward from a substation, so they are simple and economical, but reliability is limited. Reclosers and sectionalizing switches can help isolate faults and improve service.

Loop systems are used where higher reliability is needed. Their feeders form a loop and connect back to the substation. This design helps keep power flowing and gives utilities more flexibility when managing loads or isolating faults. Primary network systems are common in urban areas with high load density. They offer the highest reliability and service quality by linking several substations with interconnected feeders. Faults in these systems are isolated by circuit breakers and fuses.

Electric Utility Feeders and Distribution

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power system distribution

Electric Power Flow from Plant to Home

Electric power distribution moves electricity from power plants to homes, businesses, and industry through transmission and distribution networks. Power plants convert energy from coal, gas, nuclear, water, and wind into electrical energy. They use three-phase generators, often rated from 50 to 1300 MVA, with terminal voltages from a few kV to 20 kV depending on the unit size and age. The transmission system carries this electricity over long distances with high voltage to reduce energy loss.

primary distribution

Primary distribution systems move electrical power from substations to consumers. They use several voltage classes, and 15-kV class voltages are the most common among U.S. utilities. Older 2.5-kV and 5-kV primaries are being replaced by 15-kV systems. Higher 25-kV to 34.5-kV classes are used in dense urban areas and in rural regions with long feeders. Many primary systems use three-phase, four-wire multigrounded lines. In this setup, the neutral wire serves as a grounding point. Substations...

secondary distribution

Secondary Distribution Voltage Levels

Secondary distribution carries electrical energy from distribution transformers to customer meters at usable voltage levels. Common U.S. secondary voltages include 120/240 V for homes, 208Y/120 V for residential and commercial buildings, and 480Y/277 V for industrial sites and high-rise buildings. In residential areas, 120/240 V single-phase, three-wire service is often used for lighting, outlets, and large appliances. Dense urban areas may use 208Y/120 V three-phase, four-wire service because...

transformers in distribution system

Distribution Transformers and Voltage Control

Distribution transformers and substation transformers step down high transmission voltage for safe delivery to homes, schools, and businesses. In distribution systems, these transformers are usually grouped as distribution substation transformers and other distribution transformers. Their main job is to lower voltage to levels that fit distribution and end-user use. Distribution substation transformers often use mineral oil for insulation and cooling. Some units keep an inert gas, such as...

distribution reliability and automation

Power Outage Metrics and Distribution Automation

Distribution reliability in electric power systems helps keep electricity flowing with as few outages as possible and at minimal cost. In IEEE standard terms, reliability is the chance that a device will work without failure over a set time or amount of use. For power distribution, that means steady service and fewer customer concerns about blackouts. Engineers use several IEEE Standard 1366-2012 indices to measure how well a distribution system performs. SAIFI, or System Average Interruption...

key terms and concepts

Learn how primary distribution moves power from substations through radial, loop, and network systems, with voltage classes and rural or urban designs.

Electric Utility Feeders and Distribution | JoVE K12

JoVE Core 電気工学 は、電気回路の基本概念と回路解析テクニックを網羅したアニメーションビデオシリーズです。オペアンプと回路変換および 1 次・ 2 次回路の概念を網羅しています。実験を撮影した実写動画では、設計例や現代社会での応用が含まれており、複雑な概念も分かりやすく学習いただけます。

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