Kako električna energija teče od generatora elektrane do mreže
Generatori za električnu energiju proizvode električna energija napon 6,3-36,75 kV (ovisno o vrsti generatora). Prijenos električne energije u elektroenergetskom sustavu na velike udaljenosti radi smanjenja gubitaka i kapitalnih troškova za izgradnju električnih mreža provodi se na povišenom naponu, dakle, električna energija proizvedena od strane generatora elektrana, prije nego što se preda u elektroenergetski sustav, diže se na napon 110-750 kV.
Elektroenergetski sustav, a posebno distribucijska mreža, izgrađena je na način da najveća snaga generatora elektrana odgovara nosivosti elektroenergetskih mreža dionice elektroenergetskog sustava i, ne manje važno, da u potpunosti zadovoljava potrebe potrošača, uključujući iu slučaju isključenja jednog ili drugog generatora iz električne mreže.
Veličina napona magistralnih vodova, kojima se planira predati električnu energiju proizvedenu generatorima u elektroenergetski sustav, ovisi o veličini elektrane - broju i snazi generatora. Ako se radi o velikoj nuklearnoj elektrani (NE) koja u sustav daje nekoliko GW električne energije, tada ju je preporučljivo spojiti na okosnice vodova napona 750 kV koji mogu podnijeti opterećenje od nekoliko desetaka GW.
Termoelektrane (CHP, CHP) i manje po količini isporučene električne energije hidroelektrane (HE) priključeni na elektroenergetski sustav vodovima napona 110, 220, 330 ili 500 kV, ovisno o snazi tih elektrana.
Uređaj hidroelektrane
Pretvorba električne energije proizvedene generatorima u elektranama u potrebnu vrijednost napona za dalje prijenos električne energije do potrošača izvedena na armaturnim trafostanicama.
Na tim trafostanicama ugrađuju se podizni transformatori ili autotransformatori koji u rasklopnom postrojenju prenose električnu energiju izravno u razvodne trafostanice potrošača ili u elektroenergetski sustav na visokonaponskim vodovima.
Značajke uključivanja i isključivanja generatora iz elektroenergetskog sustava
Energetski sustav je složen sustav u kojem su svi čvorovi međusobno povezani, u kojem se održava ravnoteža između onoga što se proizvodi u elektranama i onoga što se troši potrošači električne energije… Gašenje generatora u elektrani može uzrokovati poremećaj te ravnoteže u određenom dijelu elektroenergetskog sustava.
Ako na određenom dijelu elektroenergetskog sustava ne postoji mogućnost pokrivanja nedostatka električne energije, može doći do prekida opskrbe potrošača električnom energijom. Stoga se svi planirani radovi, koji predviđaju isključivanje i uključivanje generatora elektrana u mrežu, moraju izvesti uzimajući u obzir osobitosti i način rada elektroenergetskog sustava u cjelini i njegovih pojedinačnih dijelova.
Pri razmatranju načina rada glavni zadatak je osigurati maksimalnu pouzdanost napajanja korisnika, uzimajući u obzir moguće izvanredne situacije.
Izuzetak su hitna isključenja generatora elektrane.Kao što je gore navedeno, elektroenergetski sustav je izgrađen na način da je u slučaju isključenja generatora iz mreže moguće pokriti nastali manjak električne energije povećanjem količine proizvedene energije u drugim elektranama.
Također treba istaknuti karakteristike uključivanja električnih generatora u mrežu. Prije uključivanja generatora na paralelni rad s elektroenergetskim sustavom potrebno ga je prethodno sinkronizirati s tim elektroenergetskim sustavom. Proces sinkronizacije generatora sa sustavom sastoji se u postizanju jednakosti frekvencije i napona, kao i u faznom usklađivanju vektora napona generatora i električne mreže.
U elektranama se proces sinkronizacije i daljnje kontrole nad načinom rada generatora provodi uz pomoć složenih uređaja koji rade uglavnom u automatskom načinu rada.
Uključivanje generatora koji prethodno nisu bili sinkronizirani s njim dovodi do izvanrednih situacija, čija je skala izravno proporcionalna snazi generatora priključenih na mrežu.
Regulacija napona koji generatori isporučuju u mrežu provodi se pomoću uređaja za automatsku regulaciju uzbude (ARV). Raspon regulacije napona generatora pomoću ARV uređaja je mali. Ako je potrebno, dodatna regulacija napona provodi se promjenom omjera transformacije — uz pomoć izmjenjivači odvojaka izvan strujnog kruga i sklopni uređaji pod opterećenjemugrađeni u transformatore (autotransformatore) distribucijskih trafostanica.