A háztartási elektromos áram jellemzően egy-fázisú 220 V, míg az ipari alkalmazások általában három-fázisú 380 V-ot használnak. Az erőművi generátor által generált feszültség azonban nem e kettő közül. Tehát hány voltot termel egy erőművi generátor?
1. Hány voltos áramot termel valójában egy generátor?
A generátor kimeneti feszültségét az egység kapacitása, a szigetelés kialakítása és a hálózattal való kompatibilitás határozza meg. A főáramú generátorok névleges kimeneti feszültsége Kínában a következő szintekbe sorolható:
| Kis és közepes méretű{0}}termelő egységek (vízenergia, kapcsolt energiatermelés) | 6,3 kV, 10,5 kV |
| Nagy és közepes méretű{0}}hőerőművek (300 MW osztály) | 13,8 kV, 18,5 kV |
| 1 millió kilowattos ultra-szuperkritikus egység | 20kV,24kV |
A fő ok, amiért a generátorok nem adnak ki közvetlenül 220V/380V-ot, az az, hogy az alacsony-feszültségű generátoráram rendkívül magas, ami a tekercs- és vezetékveszteségeket az egekbe szökik, a szigetelési költségek pedig drámaian megnövekednek, lehetetlenné téve a hosszú-távolságú, hatékony energiaátvitelt. Ezért a „közép-feszültséggenerálás, több-transzformáció” módot kell alkalmazni.
II. Az elektromosság utazása: a feszültségátalakítás négy szintje, az erőműtől az aljzatig
A villamos energia a generátortól a felhasználóig négy fő szakaszon keresztül jut el: feszültségnövelés és átvitel, regionális feszültségcsökkentés, elosztófeszültség-csökkentés és kapocsfeszültség-csökkentés. A teljes folyamat transzformátorokra támaszkodik a feszültség átalakítására, végső soron a lakossági és ipari villamosenergia-szükségletek kielégítésére.
1. lépés: Feszültségnövelés és átvitel – „Közepes feszültségről” „Ultra-Magasfeszültség/Extra-Nagyfeszültségre”
Miután a generátor 6,3 kV–24 kV középfeszültségű-áramot termel, azonnal rácsatlakozik a fő-transzformátorra, amely a feszültséget 220 kV-ra, 500 kV-ra, a régiók közötti átvitelnél pedig akár 1000 kV AC és DChi ultragh{9} ±800 kV szintre emeli.
Második lépés: Regionális feszültségcsökkentés – "Ultra{0}}nagyfeszültségről" "nagyfeszültségre"
Az ultra-nagyfeszültségű villamos energiát a város legfontosabb alállomásaira továbbítják, ahol lépcsőzetes-transzformátorokkal 110 kV-os és 35 kV-os nagyfeszültségűre csökkentik, és belépnek a városi elosztóhálózatba, hogy felkészüljenek a városi területek és ipari parkok magas-feszültségű áramellátására.
3. lépés: Feszültséglépés-Le – "Magas feszültségről" "Közepes feszültségre"
A nagy-feszültségű villamos energia a városi elosztó alállomásra kerül, ahol ismét 10 kV-os középfeszültségre csökkentik. Ezt a feszültséget ezután földkábeleken vagy felsővezetékeken keresztül továbbítják a lakóterületek, gyárak és kereskedelmi negyedek közelében lévő elosztó transzformátorokhoz. Ez a leggyakoribb feszültségszint a városi áramelosztó hálózatokban.
4. lépés: Sorkapocsfeszültség Lépés-Le – "Középfeszültségről" "Kisfeszültségre (lakásos/ipari)"
Ez a felhasználóhoz legközelebb eső döntő lépés. A 10 kV-os közép-feszültségű elektromosságot 380/220 V-os három-fázisú, négy-vezetékes alacsony-feszültségű elektromos árammá alakítják át elosztótranszformátorokon keresztül a lakónegyedekben és a gyárakban.
Háromfázisú vezetéket és egy nulla vezetéket használ, hogy három-fázisú 380 V-os tápellátást biztosítson a gyárak, bevásárlóközpontok és nagy berendezések számára, és kompatibilis a nagy-teljesítményű berendezésekkel, például motorokkal, szerszámgépekkel és központi légkondicionálóval.
III. Kulcsfontosságú tudományos népszerűsítés: A 220 V és a 380 V közötti kapcsolat
A háztartási 220 V-os és az ipari 380 V-os nem két független tápegység, hanem ugyanannak a három-fázisú négy-vezetékes tápegységnek a két kimeneti formája: Három-fázisú elektromosságnál a fázisvezetékek közötti feszültség 380 V (vonali feszültség), a fázisvezeték és a nullavezeték közötti feszültség pedig 220 V. A kettő kielégíti a „√3” matematikai összefüggését.
A generátoroktól származó több ezer voltos közép-feszültségtől a 220V/380V-os alacsony-feszültségű elektromosságig többszöri átalakítás után a feszültségátalakítás minden lépése tudományos elveket és nemzeti szabványokat követ. Ez biztosítja a hatékony nagy távolságú-energiaátvitelt, és kielégíti a különböző forgatókönyvek biztonságos energiaszükségletét, ami a modern energiarendszerek ötletessége.