L'elettricità domestica è in genere mono-fase 220 V, mentre le applicazioni industriali utilizzano comunemente tri-fase 380 V. Tuttavia, la tensione generata dal generatore di una centrale elettrica non è nessuna di queste due. Quindi, quanti volt produce effettivamente il generatore di una centrale elettrica?
1. Quanti volt di elettricità produce effettivamente un generatore?
La tensione di uscita del generatore è determinata dalla capacità dell'unità, dalla progettazione dell'isolamento e dalla compatibilità della rete. La tensione di uscita nominale dei generatori tradizionali in Cina è classificata nei seguenti livelli:
| Unità di generazione di piccole e medie-dimensioni (energia idroelettrica, cogenerazione) | 6,3 kV, 10,5 kV |
| Centrali termiche di grandi e medie-dimensioni (classe 300 MW) | 13,8 kV,18,5 kV |
| Unità ultra-supercritica da 1 milione di kilowatt | 20kV,24kV |
Il motivo principale per cui i generatori non emettono direttamente 220 V/380 V è che la corrente di generazione a bassa-tensione è estremamente elevata, causando un aumento vertiginoso delle perdite nella bobina e nella linea e un aumento drammatico dei costi di isolamento, rendendo impossibile una trasmissione di potenza efficiente su lunghe- distanze. Pertanto, deve essere adottata una modalità di "generazione di media{5}}tensione, trasformazione a più-stadi".
II. Il viaggio dell'elettricità: quattro livelli di trasformazione della tensione, dalla centrale elettrica alla presa
L'elettricità viaggia dal generatore all'utente attraverso quattro fasi chiave: aumento e trasmissione della tensione, riduzione della tensione regionale, riduzione della tensione di distribuzione e riduzione della tensione ai terminali. L'intero processo si basa su trasformatori per la conversione della tensione, soddisfacendo in definitiva le esigenze di elettricità residenziale e industriale.
Fase 1: aumento e trasmissione della tensione: da "media tensione" a "ultra-alta tensione/altissima-tensione"
Dopo che il generatore ha prodotto elettricità a media-tensione da 6,3 kV–24 kV, viene immediatamente collegato al trasformatore elevatore principale-che aumenta la tensione a 220 kV, 500 kV e, per la trasmissione inter-regionale, anche a livelli di tensione ultra alta di 1000 kV CA e ±800 kV CC-.
Fase due: riduzione della tensione regionale: da "ultra-alta tensione" a "alta tensione"
L'elettricità ad altissima-tensione viene trasmessa alle principali sottostazioni della città, dove viene ridotta ai livelli di alta tensione di 110 kV e 35 kV tramite trasformatori step-down, immettendosi nella rete di distribuzione dell'area urbana per preparare l'alimentazione ad alta-tensione alle aree urbane e ai parchi industriali.
Passaggio 3: riduzione della tensione-: da "alta tensione" a "media tensione"
L'elettricità ad alta-tensione entra nella sottostazione di distribuzione urbana, dove viene nuovamente ridotta alla media tensione di 10 kV. Questa tensione viene quindi trasmessa tramite cavi sotterranei o linee aeree ai trasformatori di distribuzione vicino ad aree residenziali, fabbriche e distretti commerciali. Questo è il livello di tensione più comune nelle reti di distribuzione elettrica urbana.
Passaggio 4: riduzione della tensione del terminale-: da "media tensione" a "bassa tensione (residenziale/industriale)"
Questo è il passaggio cruciale più vicino all'utente. L'elettricità a media-tensione da 10 kV viene convertita in elettricità a bassa-tensione trifase a quattro fili da 380/220 V tramite trasformatori di distribuzione nelle aree residenziali e nelle fabbriche.
Utilizza cavi trifase e un cavo neutro per fornire alimentazione tri-fase 380 V a fabbriche, centri commerciali e apparecchiature di grandi dimensioni ed è compatibile con apparecchiature ad alta-potenza come motori, macchine utensili e aria condizionata centralizzata.
III. Divulgazione scientifica chiave: la relazione tra 220 V e 380 V
I 220 V domestici e i 380 V industriali non sono due sistemi di alimentazione indipendenti, ma piuttosto due forme di uscita della stessa alimentazione tri-a quattro{3}}fili: nell'elettricità tri-fase, la tensione tra le linee di fase è 380 V (tensione di linea) e la tensione tra una linea di fase e la linea neutra è 220 V (tensione di fase). I due soddisfano una relazione matematica di "√3".
Dalle migliaia di volt dell'elettricità a media{0}}tensione proveniente dai generatori all'elettricità a bassa{3}tensione da 220 V/380 V dopo molteplici trasformazioni, ogni fase della conversione della tensione segue principi scientifici e standard nazionali. Ciò garantisce un'efficiente trasmissione di energia su lunghe- distanze e soddisfa le esigenze di alimentazione sicura di diversi scenari, che rappresenta l'ingegnosità dei moderni sistemi energetici.