شبكة القوة هي جزء مهم من حياتنا اليومية. يوفر الكهرباء للمنازل والشركات في جميع أنحاء البلاد حسب الحاجة. إنه يضمن أن نظام الطاقة يعمل بأمان وثبات مع تحسين كفاءة استخدام الكهرباء.
لفهم شبكة الطاقة والاستفادة منها بشكل أفضل ، توفر هذه المقالة شرحًا مفصلاً لكيفية عمل الشبكة ومكوناتها. من خلال تعلم كيفية عمل الشبكة ، ستفهم حجمها الهش ، وكيف هي.
1. ما هي شبكة الطاقة؟
2. ما هي وظيفة شبكة الطاقة؟
3. ما هي فوائد شبكة الطاقة؟
4. كيف تعمل شبكة الطاقة؟
5. ما الذي يسبب فشل شبكة الطاقة؟
6. ما هي العوامل التي قد تهدد شبكة الطاقة؟
7. ما هو انتقال الطاقة؟
8. ما هو توزيع الطاقة؟
9. ما هي محطة توليد الطاقة؟
10. كيف تنتج محطة الطاقة الكهرباء؟
11. لماذا خطوط نقل الجهد العالي ضرورية في نظام شبكة الطاقة؟
12. ما هي المحطات الفرعية وماذا يفعلون في نظام شبكة الطاقة؟
13. ما هو المحول؟
14. ما هي خطوط الطاقة؟
15. ما هي معدات الطاقة الكهربائية التي يتم تطبيقها في شبكة الطاقة؟
ما هي شبكة القوة: أركاديا
الشبكة الطاقةهو نظام شبكة كهربائية يتكون من توليد الطاقة ونقلها ، بما في ذلك توزيع الطاقة وخطوط النقل والمحطات الفرعية وصيانة توليد الطاقة. يمكن لشبكة الطاقة أن توفر الكهرباء لجميع المباني. يتم توفير هذه الكهرباء بشكل رئيسي من قبل موردي الطاقة. تشكل البنى التحتية المختلفة والدعم الفني شبكات طاقة مختلفة ، وكل شبكة طاقة مترابطة.
تشمل الوظائف الرئيسية لشبكة الطاقة:
توليد الطاقة
مصادر توليد الطاقة: Scienceirect
تولد شبكات الطاقة الحديثة الكهرباء من خلال محطات توليد الطاقة باستخدام مصادر مختلفة من الفحم والغاز الطبيعي والطاقة النووية ومصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، مما يسهل الانتقال والاستهلاك اللاحق.
انتقال الطاقة
مصلحة نقل السلطة: MonolithicPower
يتم استخدام خطوط نقل الجهد العالي أو أعمدة فائدة الجهد المنخفض لتوفير الطاقة للمنازل والشركات والمصانع في جميع أنحاء البلاد. بالإضافة إلى نقل الكهرباء ، تنظم شبكة الطاقة الجهد أيضًا ، وتعززها لإرسالها وتراجعها للتوزيع.
توزيع الطاقة
توزيع الطاقة المصدر: Solidstudio
تنقل شبكة الجهد المنخفض ، والتي تتألف من أعمدة المرافق ، الكهرباء من المحطات الفرعية إلى المستخدمين الفرديين أو تقلل الجهد العالي إلى مستويات مناسبة للمنازل والشركات.
شبكة ذكية
SMART GRID-SOURED: Alterga
تتطور شبكة الطاقة إلى شبكة ذكية ، وتستفيد من التكنولوجيا الرقمية لتحقيق توليد الطاقة الفعال وتكامل وإدارة الطاقة المتجددة.
توفر تقنية الشبكة الحالية فعالية أكبر من حيث التكلفة والكفاءة.
ما هي فوائد شبكة الطاقة: Enel
مصداقية
تضمن الشبكة إمدادات طاقة مستقرة وتوازن بين إمدادات الطاقة.
كفاءة عالية
تعمل الشبكة على تحسين كفاءة الطاقة وتقلل من خسائر الإرسال.
أمن عالي
تضمن الشبكة استخدام الطاقة الآمن والمستقر في جميع الأوقات ، مما يوفر تنظيم الجهد المستهدف.
كيف تعمل شبكة الطاقة من مصادر العمل: الهندسة العملية
تتكون شبكة الطاقة من ثلاثة مكونات: توليد الطاقة ونقلها وتوزيعها. إنها شبكة معقدة قادرة على كل من انتقال الجهد المنخفض المسافات قصيرة ونقل فعال لمسافة طويلة من خلال خطوط نقل عالية الجهد.
- الجيل: تستخدم محطات الطاقة ومحطات الطاقة المتجددة تقنيات التوليد لتخزين الكهرباء لإرسالها لاحقًا.
- ناقل الحركة: تستخدم شبكة الطاقة خطوط نقل عالية الجهد ومحطات فرعية لزيادة الجهد ، مما يسهل انتقال المسافات الطويلة الفعالة.
- التوزيع: بمجرد نقل الكهرباء ، تستخدم المحطات الفرعية التكنولوجيا المتطورة لتقليلها إلى جهد أقل لتوزيعها على مختلف المصانع والشركات والأسر.
انقطاع التيار الكهربائي في الغالب مترجمة. ومع ذلك ، فإن فشل الشبكة مختلف. غالبًا ما تكون ناتجة عن العوامل البشرية أو الطبيعية. وتشمل هذه:
حمولة عالية
عالي الحمل من مصادر: الميكانيكا الشعبية
يمكن أن يضع الطلب المرتفع للغاية على الطاقة ضغوطًا كبيرة على النظام ، خاصةً عندما تكون الشبكة تحت القدرة. عندما تكون الشبكة مثقلة ، يكون انقطاع التيار الكهربائي ضروريًا لتخفيف الضغط.
الطقس القاسي
مدقع محدد الطقس: PowerMag
يمكن أن تحد الظروف الجوية القاسية ، مثل البرد الشديد أو الثلج أو الزلازل أو الأعاصير ، بشكل كبير من قدرة توليد الشبكة. يمكن أن تؤدي هذه الظروف بسهولة إلى إغلاق الشبكة ، مما يسبب انقطاع التيار الكهربائي والمخاطر العامة.
نقاط الضعف على البرمجيات أو هجمات المتسلل
تعتبر شبكة الطاقة عرضة أيضًا لثغراتية البرمجيات أو هجمات المتسللين. هذه عوامل تسببت في الإنسان والتي يمكن أن تسبب بسهولة توقف الشبكة. لتجنب هذه المواقف ، يمكنك إعداد البرامج الوقائية.
تشمل تهديدات استقرار وصحة شبكة الطاقة أحداث الطقس القاسية والبنية التحتية لشبكة الشيخوخة.
أحداث الطقس القاسية
أحداث الطقس القاسية-مصادر: فائدة
يمكن لأحداث الطقس القاسية ، بما في ذلك موجات الحرارة ، وعواصف ثلجية ، والأعاصير ، تعطيل شبكة الطاقة ، مما تسبب في انقطاع التيار الكهربائي وانقطاع التيار الكهربائي وتدمير البنية التحتية للأنظمة الداعمة.
البنية التحتية لشبكة الشيخوخة
بنية تحتية لشبكة الشيخوخة: فائدة
يمكن أن تؤدي البنية التحتية لشبكة الشيخوخة إلى التعب المعدني أو التآكل في المعدات. وفقًا للبحث ، يبلغ متوسط عمر البنية التحتية للشبكة 31 عامًا.
ما هو مصادر نقل الطاقة: mysuccessproject
يشير انتقال الطاقة في المقام الأول إلى العملية التي تنتقل بها الطاقة من خلال محطات الطاقة وخطوط النقل ومحطات الإرسال والمحطات الفرعية ، ثم استنزفت للتوزيع. عادة ما يتم تحقيق تعزيز الجهد في أنظمة الطاقة من خلال المحولات. أنظمة الطاقة قادرة بشكل عام على انتقال المسافات الطويلة. حاليًا ، تبلغ مسافة النقل القصوى حوالي 500 كم.
نظرًا لأن انتقال المدى الطويل ينطوي حتماً على فقدان الطاقة ، فإن انتقال الجهد العالي يمكن أن يؤدي أيضًا إلى خسائر الشبكة.
ما هو توزيع الطاقة: القوى المترجمة
يتضمن توزيع الطاقة في المقام الأول التنقيب وتكثيف جهد الكهرباء. عند نقل الكهرباء على مسافات طويلة ، يجب زيادة الجهد لتسهيل الإرسال. على مسافات طويلة ، يتم تقليل الجهد. ثم يتم توزيع الجهد المنخفض على المستخدمين الذين يحتاجون إليه ، بدءًا من المباني الصناعية الكبيرة إلى المباني السكنية الصغيرة.
محطات الطاقة هي أماكن يتم توليد الكهرباء من مصادر الطاقة المختلفة. تشمل الطرق الأكثر شيوعًا لتوليد الكهرباء اليوم ما يلي:
الفحم أو الغاز الطبيعي
الفحم أو الغاز الطبيعي: المجموعة
محطات الطاقة تحرق الفحم أو الغاز الطبيعي لتوليد الحرارة ، والتي تستخدم بعد ذلك لغلي المياه. بمجرد تسخين الماء للبخار ، يتم تمريره عبر التوربينات لتوليد الكهرباء لشبكة الطاقة.
طاقة شمسية
الطاقة الشمسية مصادر: الشبكات
يتم الجمع بين الخلايا الشمسية في صفائف لتشكيل الألواح الشمسية. تعمل الخلايا الكهروضوئية على تحويل أشعة الشمس إلى الكهرباء ، مما يوفر الطاقة لشبكة الطاقة.
قوة الرياح
ريح السلطة المصدر: بريتانيكا
يستخدم توليد طاقة الرياح الطاقة الميكانيكية الناتجة عن شفرات الدوران من توربينات الرياح لتحويل طاقة الرياح إلى كهرباء.
الطاقة الكهرومائية
مصنف الطاقة الكهرومائية: الابتكار newsnetwork
تسخير محطات الطاقة الكهرومائية تدفق الماء لتوليد الكهرباء لشبكة الطاقة. جنبا إلى جنب مع طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، الطاقة الكهرومائية هي مصدر الطاقة المتجددة. لا تنبعث منها غازات الدفيئة ، مما يجعلها طريقة خضراء وصديقة للبيئة لتوليد الكهرباء.
بشكل عام ، تولد شركات الطاقة الكهرباء باستخدام ثلاثة مصادر للطاقة:
الوقود الأحفوري
الوقود الأحفوري المصدر: الأرض والكهاليات
تشمل الوقود الأحفوري الغاز الطبيعي والفحم والطاقة النووية. عن طريق حرق الوقود الأحفوري ، يتم تحويل الطاقة الحرارية إلى كهرباء.
الطاقة المتجددة
مصادر الطاقة المتجددة: un.org
تشمل مصادر الطاقة المتجددة الطاقة الشمسية والرياح والطاقة الكهرومائية. أنها تولد بشكل عام الكهرباء على نطاق أوسع من الوقود الأحفوري.
توليد قوة التوربين
توربينات توليد الطاقة: EIA
يتضمن توليد طاقة التوربين استخدام محرك التوربينات لدفع البخار أو الهواء أو الاحتراق أو غازات العادم لتدوير شفرات التوربينات ، وتحويل الطاقة الحركية إلى الكهرباء.
لماذا هي خطوط نقل عالية الجهد ضرورية في نظام شبكة الطاقة: ويكيميديا
تعتبر خطوط النقل عالية الجهد ضرورية لنقل الكهرباء عالية الجهد على مسافات طويلة. في شبكات توزيع الطاقة ، تصل خطوط توليد الطاقة عالية الجهد عادةً إلى الفولتية التي تبلغ حوالي 500000 فولت. فهي مناسبة بشكل خاص للاستخدام الصناعي على نطاق واسع.
في أنظمة شبكة الطاقة ، تؤدي الفولتية الأعلى عمومًا إلى انخفاض التيارات. التيارات المنخفضة أيضا تقليل الخسائر. لذلك ، لتقليل فقدان الطاقة أثناء انتقال المسافات الطويلة ، تعد خطوط الطاقة عالية الجهد أو أنظمة الإرسال أمرًا بالغ الأهمية.
ما هي المحطات الفرعية: Pondco
المحطات الفرعية هي جزء لا يتجزأ من شبكة الطاقة. هم مسؤولون في المقام الأول عن تحويل الكهرباء من الجهد المنخفض إلى الجهد العالي ، والعكس بالعكس. عندما تحتاج الكهرباء إلى نقلها على مسافات طويلة ، تصعد المحطات الفرعية الجهد لتقليل الخسائر أثناء الإرسال.
إذا كانت محطة توليد الطاقة موجودة بالقرب من المستخدم المقصود ، فيمكن استخدام المحطات الفرعية لخفض الجهد لتلبية احتياجات المستخدمين المختلفين ، بما في ذلك المستخدمين الصناعيين والتجاريين والسكنيين. تعمل المحطات الفرعية أيضًا كقواطع للدوائر ، مما يمنع الأضرار التي لحقت ببنية تحتية للطاقة أثناء الأحمال العالية أو فشل المكثف.
ما هو محول المصدر: فيتنامترانسفورمبر
يقوم المحول بنقل الطاقة الكهربائية من دائرة إلى أخرى دون تغيير تردد الطاقة. إنه جهاز ثابت يتجه لأعلى أو لأسفل جهد التيار المتردد بين المولدات وخطوط التوزيع. مع عدم وجود أجزاء متحركة أو دوارة ، فهو جهاز سلبي.
عن طريق نقل الطاقة الكهربائية من دائرة إلى أخرى دون توليد الطاقة أو استهلاكها ، فإنه يضمن التشغيل على المدى الطويل والفعال لأنظمة الطاقة. تشمل تصنيفات المحولات الشائعة ، المصنفة حسب نطاق الجهد ، 400 كيلو فولت ، 200 كيلو فولت ، 110 كيلو فولت ، 66 كيلو فولت ، و 33 كيلو فولت. أثناء انتقال الطاقة لمسافات طويلة ، تقلل المحولات من تأثير جول وتمنع فقدان الطاقة.
ما هي خطوط الطاقة المصاحبة: Ikegps
خطوط الطاقة ، المعروفة أيضًا باسم خطوط التوزيع ، هي أسلاك تحمل الكهرباء من محطات الطاقة إلى حيث يتم استخدامها. في الحياة اليومية ، تظهر في المقام الأول كخطوط كهربائية عامة أو خطوط نقل منخفضة الجهد مثبتة على أعمدة المرافق. تم تصميم خطوط الطاقة العلوية خصيصًا لنقل الكهرباء عالية الجهد على مسافات طويلة. خطوط الجهد المنخفض ، من ناحية أخرى ، يتم تثبيتها عادة على أعمدة المرافق أو مدفونة تحت الأرض وعادة ما تحمل فولتية أقل.
يتكون نظام الدائرة من توليد الطاقة ونقله وتوزيعه. تتطلب هذه الأنظمة أنواعًا مختلفة من المعدات الكهربائية للعمل بكفاءة. وتشمل هذه:
المولدات
المولدات المصنفة: generac
وتشمل المولدات المولدات. مولدات تحويل أنواع مختلفة من الطاقة الحرارية والميكانيكية إلى الطاقة الكهربائية باستخدام مصادر الطاقة المختلفة. وتشمل هذه الطاقة الحرارية ، الطاقة الكهرومائية ، الرياح ، الطاقة النووية ، والطاقة الشمسية.
معدات المعالجة
تشير معدات المعالجة في الدوائر إلى المعدات التي تزيد أو تقلل من جهد الدوائر أو الكهرباء لإرسالها لاحقًا ، بما في ذلك المحولات.
معدات النقل
معدات النقل تنقل الكهرباء من مكان إلى آخر. يشتمل هذا الجهاز على خطوط الطاقة العلوية وخطوط الكابلات وأشرطة بوس.
معدات استهلاك الطاقة
تشمل معدات استهلاك الطاقة أجهزة إمداد الطاقة المختلفة ، مثل المحركات والإضاءة والسخانات.
تضمن شبكة الطاقة إمدادات مستقرة ومتوازنة من الكهرباء. وهو يتضمن مكونات مختلفة ، بما في ذلك توليد الطاقة ، والإرسال ، والتوزيع ، والاستهلاك. لتحقيق استقرار الشبكة ، تحتاج إلى تنفيذ تدابير مختلفة وضمان معدات طاقة مستقرة وموثوقة. لتحسين أمان واستقرار شبكة الطاقة ، يمكنك استشارةنا لمزيد من المعلومات!
