Побутова електроенергія, як правило, однофазна-напруга 220 В, тоді як у промисловості зазвичай використовується три-фазна напруга 380 В. Однак напруга, що генерується генератором електростанції, не є жодним із цих двох. Отже, скільки вольт насправді виробляє генератор електростанції?
1. Скільки вольт електроенергії насправді виробляє генератор?
Вихідна напруга генератора визначається потужністю агрегату, конструкцією ізоляції та сумісністю з мережею. Номінальна вихідна напруга основних генераторів у Китаї класифікується за такими рівнями:
| Малі та середні-генеруючі установки (гідроелектростанції, когенерація) | 6,3 кВ, 10,5 кВ |
| Великі й середні-теплові енергоблоки (клас 300 МВт) | 13,8 кВ, 18,5 кВ |
| 1 мільйон кіловат ультра-надкритичного агрегату | 20 кВ, 24 кВ |
Основна причина, чому генератори не видають безпосередньо 220 В/380 В, полягає в тому, що струм генерації низької-напруги є надзвичайно високим, що спричиняє різке зростання втрат у котушках і лініях, а витрати на ізоляцію різко збільшуються, унеможливлюючи-ефективну передачу електроенергії на великі відстані. Таким чином, необхідно прийняти режим "генерування середньої-напруги, багато-ступеневе перетворення".
II. Подорож електрики: чотири рівні перетворення напруги, від електростанції до розетки
Електроенергія рухається від генератора до користувача через чотири ключові етапи: підвищення напруги та передача, регіональне зниження напруги, зменшення напруги розподілу та зниження напруги на клемах. Увесь процес покладається на трансформатори для перетворення напруги, що в кінцевому підсумку відповідає потребам житлової та промислової електроенергії.
Крок 1. Підвищення напруги та передача – від "середньої напруги" до "над-високої напруги/над-високої напруги"
Після того, як генератор виробляє електроенергію середньої-напруги 6,3–24 кВ, його негайно підключають до головного підвищувального-трансформатора, який підвищує напругу до 220 кВ, 500 кВ, а для між-регіональної передачі навіть до 1000 кВ змінного струму та ±800 кВ постійного струму над-рівнів напруги.
Крок другий: регіональне зниження напруги – від "над-високої напруги" до "високої напруги"
Електроенергія над-високої напруги передається на ключові підстанції по всьому місту, де вона знижується до високих рівнів напруги 110 кВ і 35 кВ за допомогою ступінчастих{3}}нижчих трансформаторів, надходячи в міську розподільчу мережу, щоб підготуватися до-постачання високою напругою міських районів і індустріальних парків.
Крок 3: Крок-зниження напруги – від «Високої напруги» до «Середньої напруги»
Електро-висока напруга надходить на міську розподільну підстанцію, де знову знижується до середньої напруги 10 кВ. Ця напруга потім передається через підземні кабелі або повітряні лінії до розподільних трансформаторів поблизу житлових районів, заводів і комерційних районів. Це найпоширеніший рівень напруги в міських електромережах.
Крок 4: Крок-зниження напруги на клемах – від "Середньої напруги" до "Низької напруги (житлові/промислові)"
Це найважливіший крок, найближчий до користувача. Електроенергія середньої{2}}напруги 10 кВ перетворюється на три-чотирьох{6}}низьку-напругу 380/220В через розподільні трансформатори в житлових районах і на фабриках.
Він використовує три фазні дроти та один нейтральний провід для забезпечення три{0}}фазної напругою 380 В для фабрик, торгових центрів і великого обладнання та сумісний з-устаткуванням високої потужності, таким як двигуни, верстати та центральне кондиціонування повітря.
III. Ключова наукова популяризація: співвідношення між 220 В і 380 В
Побутова 220 В і промислова 380 В не є двома незалежними системами електропостачання, а скоріше двома вихідними формами одного три-чотирьох{3}}дротового джерела живлення: у три-фазній електроенергії напруга між фазними лініями становить 380 В (лінійна напруга), а напруга між фазною лінією та нейтральною лінією становить 220 В (фазна напруга). Обидва задовольняють математичний зв’язок «√3».
Від тисяч вольт середньої{0}}електрики від генераторів до 220/380В низької{3}}напруги після багатьох перетворень, кожен крок перетворення напруги відповідає науковим принципам і національним стандартам. Це забезпечує ефективну-передачу електроенергії на великі відстані та задовольняє потреби в безпечній електроенергії для різних сценаріїв, що є винахідливістю сучасних енергосистем.