Struja za domaćinstvo je obično jednofazni 220V, dok industrijske aplikacije obično koriste trofazni 380V. Međutim, napon koji generiše generator elektrane nije nijedno od ova dva. Dakle, koliko volti generator elektrane zapravo proizvodi?
1. Koliko volti električne energije zapravo proizvodi generator?
Izlazni napon generatora je određen kapacitetom jedinice, dizajnom izolacije i kompatibilnošću mreže. Nazivni izlazni napon glavnih generatora u Kini klasificira se u sljedeće razine:
| Male i srednje{0}}generacijske jedinice (hidroenergija, kogeneracija) | 6,3 kV, 10,5 kV |
| Velike i srednje{0}}termoelektrane (klasa 300MW) | 13,8 kV, 18,5 kV |
| 1 milion kilovata ultra-superkritična jedinica | 20kV,24kV |
Osnovni razlog zašto generatori ne daju direktno 220V/380V je taj što je struja proizvodnje niskog{2}}napona ekstremno visoka, što dovodi do vrtoglavog porasta gubitaka u zavojnicama i vodova i dramatično povećanje troškova izolacije, što onemogućuje efikasan-prenos energije na velike udaljenosti. Stoga se mora usvojiti modus "generacije srednjeg{5}}napona, više{6}}stepena transformacija".
II. Putovanje električne energije: četiri nivoa transformacije napona, od elektrane do utičnice
Električna energija putuje od generatora do korisnika kroz četiri ključne faze: povećanje napona i prijenos, regionalno smanjenje napona, smanjenje napona distribucije i smanjenje napona na terminalu. Cijeli proces se oslanja na transformatore za konverziju napona, koji u konačnici odgovara stambenim i industrijskim potrebama za električnom energijom.
Korak 1: Povećanje napona i prijenos – Od "srednjeg napona" do "Ultra-visokog/ekstra-visokog napona"
Nakon što generator proizvede 6,3kV–24kV električnu energiju srednjeg{2}}napona, odmah se povezuje na glavni step{3}}transformator, koji podiže napon na 220kV, 500kV, a za među-regionalni prijenos, čak i na 1000kV AC i}±800kV ultravisoke naponske nivoe.
Drugi korak: regionalno smanjenje napona – od "Ultra-visokog napona" do "visokog napona"
Ultra-električna energija visokog napona se prenosi do ključnih trafostanica širom grada, gdje se spušta na nivoe visokog napona od 110kV i 35kV postupnim-niznim transformatorima, ulazeći u distributivnu mrežu gradskog područja kako bi se pripremila za napajanje visokog napona u urbanim područjima i industrijskim parkovima.
Korak 3: Korak napona-Smanjenje – sa "visokog napona" na "srednji napon"
Visokonaponska{0}}električna energija ulazi u gradsku distributivnu trafostanicu, gdje se ponovo spušta na 10kV srednji napon. Ovaj napon se zatim prenosi preko podzemnih kablova ili nadzemnih vodova do distributivnih transformatora u blizini stambenih naselja, fabrika i komercijalnih četvrti. Ovo je najčešći naponski nivo u gradskim elektrodistributivnim mrežama.
Korak 4: Stepen napon na terminalu-Smanjenje – sa "srednjeg napona" na "niski napon (stambeni/industrijski)"
Ovo je ključni korak koji je najbliži korisniku. Električna energija srednjeg{2}}napona od 10kV se pretvara u 380/220V trofaznu-četvorožičnu-niskonaponsku električnu energiju- preko distributivnih transformatora u stambenim područjima i fabrikama.
Koristi trofazne žice i jednu neutralnu žicu kako bi osigurao trofazno napajanje od 380 V fabrikama, tržnim centrima i velikoj opremi, i kompatibilan je sa-opremom velike snage kao što su motori, alatne mašine i centralni klima uređaj.
III. Ključna popularizacija nauke: Odnos između 220V i 380V
Kućni 220V i industrijski 380V nisu dva nezavisna sistema napajanja, već dva izlazna oblika istog tro-četvorofaznog-žičnog napajanja: U tro-faznoj struji, napon između faznih vodova je 380V (mrežni napon), a napon između faznog voda i neutralnog voda (fazni napon je 220V). Njih dvoje zadovoljavaju matematički odnos "√3".
Od hiljada volti srednje{0}}električne energije od generatora do 220V/380V niskonaponske-električne energije nakon višestrukih transformacija, svaki korak konverzije napona slijedi naučne principe i nacionalne standarde. Ovo osigurava efikasan prijenos energije-na velike udaljenosti i zadovoljava sigurne potrebe za energijom u različitim scenarijima, što je domišljatost modernih energetskih sistema.