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

Pierwotny system dystrybucyjny ułatwia przesył energii elektrycznej z linii przesyłowych wysokiego napięcia do transformatorów rozdzielczych po stronie odbiorcy.
Pierwotny system promieniowy, najbardziej rozpowszechniony w obszarach o małej gęstości obciążenia, składa się z indywidualnych trójfazowych sieci zasilających.
Przeskoki piorunów lub chwilowe incydenty kontaktowe mogą powodować tymczasowe awarie. Usterki te są skutecznie eliminowane przez automatyczne urządzenia do ponownego zamykania, które chwilowo otwierają obwód podczas awarii, a następnie natychmiast zamykają go ponownie.
Podział bezpieczników i bocznikowych baterii kondensatorów odgrywa kluczową rolę w izolacji zwarć i zarządzaniu napięciem.
System pętli pierwotnej jest przeznaczony do obszarów, które wymagają wysokiej niezawodności usług. System ten zapętla się wokół obszaru obciążenia i ponownie łączy się z podstacją rozdzielczą, zapewniając dwukierunkowe zasilanie i zapewniając zasilanie nawet w przypadku awarii.
System wykorzystuje reklozery i łączniki, aby zmniejszyć przerwy w dostawach klientów i odizolować uszkodzone odcinki pętli.
Podstawowy system sieciowy znajduje się zwykle w obszarach o dużej gęstości obciążenia. System ten wykorzystuje sieć połączonych ze sobą zasilaczy zasilanych z wielu podstacji.
Mniejsze, niezależne podstacje blokowe w wybranych lokalizacjach sieci mogą zastąpić konwencjonalne podstacje dystrybucyjne.

dystrybucja podstawowa

Primary Distribution

Podstawowe systemy dystrybucji dostarczają energię elektryczną z podstacji do odbiorców za pośrednictwem różnych klas napięć, przy czym wśród amerykańskich zakładów użyteczności publicznej dominują napięcia klasy 15 kV. Starsze klasy 2,5 i 5 kV są zastępowane przez napięcia podstawowe 15 kV, podczas gdy wyższe klasy 25–34,5 kV są stosowane w obszarach miejskich o dużej gęstości zaludnienia i regionach wiejskich z długimi liniami zasilającymi. Trójfazowe, czteroprzewodowe systemy uziemione w kilku punktach są szeroko stosowane do zrównoważonego dostarczania energii, wykorzystując przewód neutralny jako punkt uziemienia. Transformatory połączone w gwiazdę w podstacjach zapewniają wydajne obniżanie napięcia i uziemienie, podczas gdy systemy delta są stosowane w starszych lub przemysłowych obszarach.

Obszary wiejskie zazwyczaj wykorzystują linie napowietrzne z transformatorami dystrybucyjnymi, bezpiecznikami i przełącznikami zamontowanymi na słupach. Natomiast obszary miejskie często wykorzystują podziemne systemy kablowe ze względu na niezawodność i względy estetyczne, pomimo wyższych kosztów instalacji, ponieważ oferują one znaczną ochronę przed zakłóceniami związanymi z pogodą.

Rodzaje systemów dystrybucji pierwotnej

System promieniowy: powszechny w obszarach o niskiej gęstości obciążenia, systemy promieniowe charakteryzują się liniami zasilającymi rozciągającymi się promieniowo od podstacji. Są ekonomiczne i proste, ale mają ograniczoną niezawodność. Wyłączniki i przełączniki sekcjonujące używane są w celu zwiększenia niezawodności poprzez izolowanie usterek.

Systemy pętli: stosowane w obszarach o wysokiej niezawodności, systemy pętli składają się z zasilaczy tworzących pętlę, łączących się z powrotem ze stacją elektroenergetyczną. Taka konfiguracja zapewnia ciągłe zasilanie i elastyczność w zarządzaniu obciążeniami i izolowaniu usterek.

Podstawowe systemy sieciowe: systemy sieciowe są powszechne w obszarach miejskich o dużej gęstości obciążenia. Zapewniają najwyższą niezawodność i jakość usług i składają się z sieci połączonych ze sobą zasilaczy z kilku podstacji, z awariami izolowanymi przez wyłączniki i bezpieczniki.

Podstawowe systemy dystrybucji są niezbędne do niezawodnego i wydajnego dostarczania energii. Spełniają one zróżnicowane wymagania geograficzne i obciążenia, zapewniając stałe dostawy zarówno do odbiorców miejskich, jak i wiejskich.

Dystrybucja podstawowa

Pierwotny system dystrybucyjny ułatwia przesył energii elektrycznej z linii przesyłowych wysokiego napięcia do dystrybucji końcowej odbiorcy ...

Education

JoVE Core

Electrical Engineering

Elektrotechnika

Unit 1

Jednostka 1

Power Distributions

KEY TERMS AND CONCEPTS

KLUCZOWE TERMINY I POJĘCIA

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

electric-utility-feeders-and-distribution

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 Electrical Engineering offers easy-to-understand animated videos that cover fundamental concepts of electric circuits along with circuit analysis techniques. It incorporates first-order and second-order circuits using operational amplifiers and circuit transformation concepts. The inclusion of practical design examples and real-world applications through scientist-in-action videos adds significant educational value, making complex concepts accessible.

electrical engineering

Electric Utility Feeders and Distribution

Description

Transcript

Tags