Mājsaimniecības elektroenerģija parasti ir vienfāzes -220 V, savukārt rūpniecībā parasti izmanto trīs-fāžu 380 V. Tomēr spēkstacijas ģeneratora radītais spriegums nav neviens no šiem diviem. Tātad, cik voltu faktiski ražo spēkstacijas ģenerators?
1. Cik voltu elektroenerģijas faktiski saražo ģenerators?
Ģeneratora izejas spriegumu nosaka vienības jauda, izolācijas konstrukcija un saderība ar tīklu. Galveno ģeneratoru nominālais izejas spriegums Ķīnā ir klasificēts šādos līmeņos:
| Mazie un vidējie{0}}ģenerācijas bloki (hidroenerģija, koģenerācija) | 6,3kV, 10,5kV |
| Lieli un vidēji{0}}termobloki (300 MW klase) | 13,8kV, 18,5kV |
| 1 miljons kilovatu ultra-superkritiskā vienība | 20kV, 24kV |
Galvenais iemesls, kāpēc ģeneratori tieši neizvada 220 V/380 V, ir tas, ka zema sprieguma ģenerēšanas strāva ir ārkārtīgi augsta, izraisot spoļu un līniju zudumus, kā arī dramatiski pieaugot izolācijas izmaksām, padarot neiespējamu efektīvu enerģijas pārvadi lielos- attālumos. Tāpēc ir jāizmanto režīms "vidēja-sprieguma ģenerēšana, daudzpakāpju transformācija".
II. Elektrības ceļojums: četri sprieguma transformācijas līmeņi, no spēkstacijas līdz kontaktligzdai
Elektroenerģija no ģeneratora pie lietotāja nonāk četros galvenajos posmos: sprieguma paaugstināšana un pārvade, reģionālā sprieguma samazināšana, sadales sprieguma samazināšana un spaiļu sprieguma samazināšana. Viss process ir balstīts uz transformatoriem sprieguma pārveidošanai, kas galu galā atbilst dzīvojamo un rūpniecisko elektroenerģijas vajadzībām.
1. darbība. Sprieguma paaugstināšana un pārraide — no “vidēja sprieguma” uz “ultra-augstspriegums/papild{2}}augstspriegums”
Pēc tam, kad ģenerators ražo 6,3 kV–24 kV vidēja sprieguma{2}}elektrību, tas tiek nekavējoties pievienots galvenajam-pakāpju transformatoram, kas paaugstina spriegumu līdz 220 kV, 500 kV, bet starpreģionālajai pārraidei — pat līdz 1000 kV maiņstrāvas un līdzstrāvas ultragh{9 līmeņiem.}±800 kV.
Otrais solis: reģionālā sprieguma samazināšana — no “Ultra{0}}Augstspriegums” uz “Augstspriegums”
Ultra-augstsprieguma elektroenerģija tiek pārsūtīta uz galvenajām pilsētas apakšstacijām, kur tā tiek pazemināta līdz 110 kV un 35 kV augsta sprieguma līmeņiem ar pakāpeniskiem-transformatoriem, kas nonāk pilsētas sadales tīklā, lai sagatavotos augstsprieguma-elektroenerģijas piegādei pilsētu teritorijās un industriālajos parkos.
3. darbība: sprieguma solis-uz leju — no “Augstspriegums” uz “Vidējs spriegums”
Augstsprieguma{0}}elektrība nonāk pilsētas sadales apakšstacijā, kur tā atkal tiek pazemināta līdz 10kV vidējam spriegumam. Pēc tam šis spriegums tiek pārsūtīts pa pazemes kabeļiem vai gaisvadu līnijām uz sadales transformatoriem dzīvojamo rajonu, rūpnīcu un tirdzniecības rajonu tuvumā. Šis ir visizplatītākais sprieguma līmenis pilsētas elektroenerģijas sadales tīklos.
4. darbība: spailes sprieguma solis-uz leju — no “vidējais spriegums” uz “zemspriegums (dzīvojamie/rūpnieciskie)”
Šis ir lietotājam tuvākais izšķirošais solis. 10kV vidējā sprieguma{2}}elektrība tiek pārveidota par 380/220V trīs-četru fāžu-vadu zemsprieguma-elektrību, izmantojot sadales transformatorus dzīvojamos rajonos un rūpnīcās.
Tas izmanto trīs fāžu vadus un vienu neitrālu vadu, lai nodrošinātu trīs{0}}fāžu 380 V strāvu rūpnīcām, iepirkšanās centriem un lielam aprīkojumam, un tas ir saderīgs ar lieljaudas{2}}iekārtām, piemēram, motoriem, darbgaldiem un centrālo gaisa kondicionētāju.
III. Galvenā zinātnes popularizēšana: saistība starp 220 V un 380 V
Mājsaimniecības 220 V un rūpnieciskā 380 V nav divas neatkarīgas barošanas sistēmas, bet gan viena un tā paša trīs-fāzu-vadu barošanas avota divas izejas formas: trīs-fāzu elektrībā spriegums starp fāzes līnijām ir 380 V (līnijas spriegums), bet spriegums starp fāzes līniju un neitrālu līniju ir 220 V. Abi apmierina matemātisko attiecību "√3".
No tūkstošiem voltu vidēja sprieguma elektroenerģijas no ģeneratoriem līdz 220 V/380 V zemsprieguma elektrībai pēc vairākām transformācijām, katrs sprieguma pārveides posms atbilst zinātniskiem principiem un valsts standartiem. Tas nodrošina efektīvu elektroenerģijas pārvadi lielos- attālumos un apmierina dažādu scenāriju drošas enerģijas vajadzības, kas ir mūsdienu energosistēmu atjautība.