تكون الكهرباء المنزلية عادةً-مرحلة واحدة 220 فولت، بينما تستخدم التطبيقات الصناعية عادة ثلاث-طور 380 فولت. ومع ذلك، فإن الجهد الناتج عن مولد محطة توليد الكهرباء ليس أيًا من هذين الاثنين. إذًا، ما هو عدد الفولت الذي ينتجه مولد محطة الطاقة فعليًا؟
1. ما هو عدد فولتات الكهرباء التي ينتجها المولد فعليًا؟
يتم تحديد جهد خرج المولد من خلال سعة الوحدة وتصميم العزل وتوافق الشبكة. يتم تصنيف جهد الخرج المقدر للمولدات الرئيسية في الصين إلى المستويات التالية:
| وحدات توليد صغيرة ومتوسطة الحجم-(الطاقة الكهرومائية، والتوليد المشترك للطاقة) | 6.3 كيلو فولت، 10.5 كيلو فولت |
| وحدات طاقة حرارية كبيرة ومتوسطة الحجم-(فئة 300 ميجاوات) | 13.8 كيلو فولت، 18.5 كيلو فولت |
| 1 مليون كيلووات-وحدة فوق حرجة | 20 كيلو فولت، 24 كيلو فولت |
السبب الأساسي وراء عدم قيام المولدات بإخراج 220 فولت/380 فولت بشكل مباشر هو أن تيار توليد الجهد المنخفض{2}}مرتفع للغاية، مما يتسبب في زيادة فقدان الملفات والخطوط بشكل كبير وزيادة تكاليف العزل بشكل كبير، مما يجعل نقل الطاقة بكفاءة- لمسافات طويلة أمرًا مستحيلًا. لذلك، يجب اعتماد وضع "توليد جهد متوسط-، تحويل متعدد-مراحل".
ثانيا. رحلة الكهرباء: أربعة مستويات لتحويل الجهد، من محطة توليد الكهرباء إلى المقبس
تنتقل الكهرباء من المولد إلى المستخدم عبر أربع مراحل رئيسية: تعزيز الجهد ونقله، وخفض الجهد الإقليمي، وخفض جهد التوزيع، وخفض الجهد الطرفي. وتعتمد العملية برمتها على المحولات لتحويل الجهد الكهربائي، مما يتوافق في نهاية المطاف مع احتياجات الكهرباء السكنية والصناعية.
الخطوة 1: تعزيز الجهد ونقله - من "الجهد المتوسط" إلى "الجهد-العالي جدًا/الجهد-الجهد العالي الإضافي"
بعد أن ينتج المولد كهرباء بجهد متوسط-من 6.3 كيلو فولت إلى 24 كيلو فولت، يتم توصيله على الفور بمحول رفع الجهد الرئيسي-، الذي يرفع الجهد الكهربائي إلى 220 كيلو فولت، و500 كيلو فولت، وللنقل بين الأقاليم، حتى إلى مستويات الجهد العالي 1000 كيلو فولت تيار متردد و±800 كيلو فولت تيار مستمر-.
الخطوة الثانية: تقليل الجهد الكهربائي الإقليمي – من "الجهد العالي-الفائق" إلى "الجهد العالي"
يتم نقل الكهرباء ذات الجهد العالي للغاية- إلى المحطات الفرعية الرئيسية في جميع أنحاء المدينة، حيث يتم خفضها إلى مستويات الجهد العالي 110 كيلو فولت و35 كيلو فولت عن طريق محولات تنازلية-، ودخول شبكة توزيع المناطق الحضرية للتحضير لإمدادات الطاقة ذات الجهد العالي- إلى المناطق الحضرية والمجمعات الصناعية.
الخطوة 3: خفض الجهد-للأسفل – من "الجهد العالي" إلى "الجهد المتوسط"
تدخل الكهرباء ذات الجهد العالي- إلى محطة التوزيع الحضرية الفرعية، حيث يتم خفضها مرة أخرى إلى الجهد المتوسط 10 كيلو فولت. ثم يتم نقل هذا الجهد عبر الكابلات تحت الأرض أو الخطوط الهوائية إلى محولات التوزيع بالقرب من المناطق السكنية والمصانع والمناطق التجارية. هذا هو مستوى الجهد الأكثر شيوعًا في شبكات توزيع الطاقة في المناطق الحضرية.
الخطوة 4: خطوة الجهد الطرفي-لأسفل – من "الجهد المتوسط" إلى "الجهد المنخفض (سكني/صناعي)"
هذه هي الخطوة الحاسمة الأقرب للمستخدم. يتم تحويل الكهرباء ذات الجهد المتوسط 10 كيلو فولت- إلى كهرباء ذات جهد منخفض 380/220 فولت -المرحلة الرابعة-أسلاك منخفضة-من خلال محولات التوزيع في المناطق السكنية والمصانع.
ويستخدم أسلاكًا ثلاثية الطور وسلكًا محايدًا واحدًا لتوفير طاقة ثلاثية-طور 380 فولت للمصانع ومراكز التسوق والمعدات الكبيرة، كما أنه متوافق مع المعدات عالية الطاقة-مثل المحركات والأدوات الآلية وتكييف الهواء المركزي.
ثالثا. تعميم العلوم الأساسية: العلاقة بين 220 فولت و380 فولت
إن 220 فولت المنزلي و380 فولت الصناعي ليسا نظامين مستقلين لإمدادات الطاقة، بل هما شكلان من أشكال الإخراج لنفس مصدر الطاقة السلكي -المرحلة الرابعة-: في ثلاث-أطوار الكهرباء، يكون الجهد بين خطوط الطور 380 فولت (جهد الخط)، والجهد بين خط الطور والخط المحايد هو 220 فولت (جهد الطور). الاثنان يحققان علاقة رياضية بقيمة "√3".
بدءًا من آلاف فولتات الكهرباء ذات الجهد المتوسط- من المولدات إلى كهرباء الجهد المنخفض-220 فولت/380 فولت بعد تحويلات متعددة، تتبع كل خطوة من خطوات تحويل الجهد المبادئ العلمية والمعايير الوطنية. وهذا يضمن كفاءة نقل الطاقة لمسافات طويلة-ويلبي احتياجات الطاقة الآمنة لسيناريوهات مختلفة، وهو ما يمثل براعة أنظمة الطاقة الحديثة.