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

Первичная распределительная система облегчает передачу электроэнергии от высоковольтных линий электропередачи к распределительным трансформаторам на стороне потребителя.
Первичная радиальная система, наиболее распространенная в районах с низкой плотностью нагрузки, состоит из отдельных трехфазных питающих сетей.
Вспышки молнии или кратковременные инциденты при контакте могут вызвать временные неисправности. Эти неисправности эффективно устраняются с помощью устройств автоматического повторного включения, которые мгновенно размыкают цепь во время неисправности, а затем быстро замыкают ее.
Секционные предохранители и батареи шунтирующих конденсаторов играют решающую роль в изоляции неисправностей и управлении напряжением.
Система первичного контура предназначена для областей, требующих высокой эксплуатационной надежности. Эта система огибает зону нагрузки и снова подключается к распределительной подстанции, обеспечивая двустороннюю подачу и электроснабжение даже в случае неисправности.
В системе используются реклоузеры и стяжные выключатели для сокращения перерывов в работе клиентов и изоляции неисправных участков контура.
Основная сетевая система обычно находится в районах с высокой плотностью нагрузки. В этой системе используется сеть взаимосвязанных фидеров, питаемых от нескольких подстанций.
Небольшие автономные подстанции в выбранных точках сети могут заменить обычные распределительные подстанции.

Первичное распределение электроэнергии

Primary Distribution

Первичные распределительные системы доставляют электроэнергию от подстанций к потребителям через различные классы напряжения, при этом в США преобладают системы с напряжением 15 кВ. Старые классы на 2,5 и 5 кВ заменяются первичными классами с напряжением 15 кВ, в то время как более высокие классы, 25–34,5 кВ, используются в густонаселенных городских районах и сельских районах с длинными линиями распределения. Широко применяются трехфазные четырехпроводные многозаземленные системы для сбалансированной подачи электроэнергии, с использованием нейтрального провода в качестве точки заземления. Трансформаторы, соединенные по схеме «звезды» на подстанциях, обеспечивают эффективное понижение напряжения и заземление, в то время как системы «дельта» используются в старых или промышленных районах.

В сельской местности обычно используются воздушные линии с распределительными трансформаторами, предохранителями и выключателями, установленными на столбах. В отличие от этого, в городских районах часто используются подземные кабельные системы из соображений надежности и эстетики, несмотря на более высокие затраты на установку, поскольку они обеспечивают значительную защиту от сбоев, связанных с погодными условиями.

Типы первичных распределительных систем

Радиальная система: распространённые в районах с низкой плотностью нагрузки, радиальные системы имеют линии распределения (фидеры), отходящие радиально от подстанции. Они экономичны и просты, но имеют ограниченную надежность. Реклоузеры (повторные включатели) и секционирующие выключатели используются для повышения надежности путем изоляции неисправностей.

Петлевые системы: Петлевые системы, используемые в зонах высокой надежности, состоят из линий распределения, образующих петлю, которая подключается обратно к подстанции. Такая конфигурация обеспечивает непрерывное электроснабжение и гибкость в управлении нагрузками и изоляцию неисправностей.

Первичные сетевые системы: Сетевые системы распространены в городских районах с высокой плотностью нагрузки. Они обеспечивают высочайшую надежность и качество обслуживания и состоят из сети взаимосвязанных линий распределения от нескольких подстанций, с автоматическими выключателями и предохранителями, изолирующими неисправности по мере появления.

Первичные распределительные системы критически важны для надежной и эффективной поставки электроэнергии. Они удовлетворяют разнообразные географические и нагрузочные требования, обеспечивая бесперебойную поставку как городским, так и сельским потребителям.

Система первичного распределения облегчает передачу электроэнергии от высоковольтных линий электропередачи к распределительным линиям на стороне потребителя ...

Education

JoVE Core

Electrical Engineering

Электротехника

Unit 1

Раздел 1

Power Distributions

KEY TERMS AND CONCEPTS

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ

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