(Trang 22)
Sau khi học xong bài này, em sẽ:
Vẽ và mô tả được cấu trúc chung và vai trò của từng thành phần trong hệ thống điện quốc gia.
A. Phát điện; B Truyền tải điện; C. Phân phối điện; D. Tiêu thụ điện công nghiệp và thương mại; E. Tiêu thụ điện hộ gia đình
Hình 4.1
Quan sát Hình 4.1 và cho biết vai trò của các thành phần, thiết bị trong hệ thống điện.
I. CẤU TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA
Khám phá
Quan sát Hình 4.2 và tìm sự tương đồng với Hình 4.1.
Nguồn điện → Lưới điện → Tải tiêu thụ
Hình 4.2. Các thành phần chính của hệ thống điện quốc gia
(Trang 23)
Hệ thống điện gia có cấu trúc chung như Hình 4.3 bao gồm nguồn điện, lưới điện và tải tiêu thụ được liên kết với nhau thành một hệ thống thống nhất trong phạm vi cả nước để thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng.
Hình 4.3. Sơ đồ cấu trúc hệ thống điện quốc gia
II. VAI TRÒ CỦA CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA
1. Nguồn điện
Nguồn điện có vai trò tạo ra điện năng và cung cấp cho hệ thống điện quốc gia. Nguồn điện là các nhà máy điện có công suất phát điện khác nhau, phương pháp sản xuất điện khác nhau như thủy điện, nhiệt điện, điện mặt trời, điện gió,... đầu nối vào lưới điện thông qua trạm biến áp.
2. Lưới điện
Lưới điện có vai trò kết nối, truyền tải và phân phối điện năng từ nguồn (các nhà máy điện) đến nơi tiêu thụ (nhà máy, xí nghiệp, hộ gia đình,...) trong phạm vi toàn quốc.
Lưới điện được chia thành hai loại là:
- Lưới điện truyền tải có điện áp 110 kV, có nhiệm vụ truyền tải điện năng từ trạm điện nguồn điện đến trạm điện phân phối chính.
- Lưới điện phân phối có điện áp từ 110 kV trở xuống, có nhiệm vụ truyền tải điện năng từ trạm điện phân phối chính đến tải tiêu thụ.
a) Cấp điện áp của lưới điện
Lưới điện có nhiều cấp điện áp khác nhau:
- Hạ áp là cấp điện áp đến 1 kV.
- Trung áp là cấp điện áp từ trên 1 kV đến 35 kV.
- Cao áp là cấp điện áp từ trên 35 kV đến 220 kV.
- Siêu cao áp là cấp điện áp trên 220 kV.
(Trang 24)
b) Thành phần của lưới điện
Lưới điện gồm các thành phần: các đường dây truyền tải và phân phối các trạm điện (gồm các trạm điện biến áp, trạm đóng - cắt), hệ thống giám sát và điều khiển.
- Đường dây truyền tải và phân phối: thực hiện chức năng kết nối nguồn điện, các trạm biến áp và tải tiêu thụ, đường dây có thể là cáp điện trên không hoặc cáp ngầm.
+ Đường dây truyền tải: là đường dây điện cao áp, dùng để truyền tải điện năng từ các nhà máy điện đến các trạm biến áp phân phối chính.
+ Đường dây phân phối: là các đường dây điện trung áp và hạ áp, dùng để phân phối điện từ trạm biến áp phân phối đến nơi tiêu thụ là các nhà máy, trung tâm thương mại, toà nhà, khu dân cư,...
- Trạm biến áp: thực hiện chức năng chuyển đổi cấp điện áp từ điện áp thấp lên điện áp cao hoặc ngược lại thông qua các máy biến áp và thiết bị đóng - cắt điện để điều tiết phân phối và đảm bảo an toàn hệ thống truyền tải điện.
- Hệ thống giám sát và điều khiển: là tập hợp các thiết bị và phần mềm để giám sát và điều khiển lưới điện. Hệ thống này được kết nối tới các trạm biến áp thông qua mạng truyền thông.
i+ Thông tin bổ sung
Đường dây truyền tải điện 5 kV Bắc Nam được khởi công ngày 5/4/1992 và hoàn thành vào 27/5/1994, có chiều dài 1 487 km, gồm 3 437 cột điện tháp sắt, đi qua 14 tỉnh, thành phố từ Hòa Bình đến TP. Hồ Chí Minh, trong đó có 521 km băng qua núi cao và rừng rậm. Nó có vai trò kết nối lưới điện các khu vực với lưới điện quốc gia, giải quyết bài toán thiếu điện của miền Nam khi đó.
3. Tải tiêu thụ
Tải tiêu thụ là thiết bị tiêu thụ điện, biến điện năng thành các dạng năng lượng khác. Tải tiêu thụ được chia thành tải sinh hoạt và tải sản xuất.
Hình 4.4 là sơ đồ một hệ thống điện quốc gia gồm các thành phần:
- Nguồn điện: gồm nhà máy điện P1 và P2.
- Lưới điện: gồm lưới truyền tải có cấp điện áp 220 kV và lưới điện phân phối có 3 cấp điện áp 110 kV, 22 V và 0,4 kV. Các thành phần của lưới điện gồm:
+ Các đường dây truyền tải và phân phối điện có 4 cấp điện áp: 220 kV, 110 kV, 22 kV và 0,4 kV.
+ Các trạm biến áp tăng áp: 22/220 kV (từ 22 V lên 220 kV),l; 22/110 kV (từ 22 lên 110 KV).
+ Các trạm biến áp hạ áp: 220/110 kV (từ 220 xuống 110 kV); 110/22 kV (từ 110 kV xuống 22 kV); 22/0,4 kV (từ 22 kV xuống 0,4 kV).
- Tải tiêu thụ: được nối với mạng điện hạ áp 0,4 kV.
(Trang 25)
Hình 4.4. Sơ đồ một hệ thống điện quốc gia
Luyện tập
1. Mạng điện trong các nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư thuộc lưới điện phân phối hay lưới điện truyền tải? Tại sao?
2. Quan sát sơ đồ lưới điện trong Hình 4.5 và cho biết đây là lưới điện truyền tải hay phân phối? Nó gồm các cấp điện áp nào? Hãy cho biết các thành phần chính và thông số kĩ thuật chủ yếu của sơ đồ.
Hình 4.5. Sơ đồ lưới điện
3. Hãy vẽ sơ đồ một hệ thống điện gồm cả lưới điện truyền tải và lưới điện phân phối.
Kết nối năng lực
Sử dụng internet hoặc sách, báo,... em hãy tìm hiểu vai trò của Trung tâm Điều độ hệ thống điện quốc gia trong chỉ huy, điều khiển, vận hành hệ thống điện.
Vận dụng
Tìm hiểu và giới thiệu một nhà máy điện mà em biết.
