Τι είναι ο Υποσταθμός; Τύποι, εξοπλισμός και πώς λειτουργεί

Αν έχετε περάσει ποτέ με το αυτοκίνητο από μια περιφραγμένη-περιοχή γεμάτη μεγάλους μετασχηματιστές, καλώδια και γκρι μεταλλικά κουτιά και αναρωτηθήκατε τι στο καλό κάνει αυτό το μέρος, κοιτάζετε έναν υποσταθμό. Με απλά λόγια, ένας ηλεκτρικός υποσταθμός είναι ένα βασικό σημείο στο ηλεκτρικό δίκτυο. Ανεβάζει ή μειώνει την τάση, αλλάζει κυκλώματα και προστατεύει το σύστημα όταν κάτι πάει στραβά, έτσι ώστε η ηλεκτρική ενέργεια να μπορεί να φτάσει από τα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής στο σπίτι σας με ασφάλεια και αξιοπιστία.

Ένας ηλεκτρικός υποσταθμός είναι μια εγκατάσταση που συνδέει διάφορα μέρη του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Χρησιμοποιείμετασχηματιστές, διακόπτες κυκλώματος, διακόπτες,και άλλο εξοπλισμό για να αλλάξετε τα επίπεδα τάσης, να ελέγξετε πού πηγαίνει η τροφοδοσία και να κλείσετε γρήγορα τα πράγματα εάν υπάρχει βλάβη.

Αυτά χειρίζονται τα μεγάλα πράγματα - συνήθως με υψηλότερες τάσεις115 kVκαι επάνω ανάλογα με το πού βρίσκεστε. Πρόκειται για τη μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων ισχύος μεταξύ περιοχών και τη διατήρηση του συστήματος χύδην σταθερό.

Αυτά παίρνουν την ισχύ από την πλευρά του κιβωτίου ταχυτήτων και την κατεβάζουνμεσαίες τάσειςπου τροφοδοτούν γειτονιές, εμπορικά κέντρα και βιομηχανικά πάρκα μέσω των τοπικών γραμμών τροφοδοσίας.

Μερικές φορές οι άνθρωποι καλούν και αυτούς τους υποσταθμούς, αλλά αυστηρά μιλώντας ένας σταθμός μεταγωγής είναι κυρίως για sμαγεία και προστασία. Δεν υπάρχουν μεγάλοι μετασχηματιστές ισχύος για αλλαγή τάσης. Οι γραμμές απλώς συνδέονται, αποσυνδέονται ή προστατεύονται.

Αιολικά πάρκα και μεγάλες ηλιακές εγκαταστάσειςχρησιμοποιήστε αυτά για να συγκεντρώσετε δύναμη από δεκάδες οr εκατοντάδες τουρμπίνες ή μετατροπείς, ανεβάστε την τάση μετάδοσης και συνήθως συμπεριλάβετε κάποιο εξοπλισμό για να βοηθήσει με την άεργη ισχύ και τη σύνδεση στο δίκτυο.

Τα περισσότερα παλαιότερα ή αγροτικά είναι υπαίθρια. Σε πόλεις ή μέρη με περιορισμένο χώρο ή αυστηρές απαιτήσεις εμφάνισης, θα δείτε σχέδια εσωτερικών χώρων ή υβριδικά.

Το AIS σημαίνει μόνωση αέρα-. Τα πάντα βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους με τον αέρα ως μονωτή, έτσι καταλαμβάνουν πολλή γη. GIS σημαίνει μόνωση αερίου-. Ο εξοπλισμός βρίσκεται μέσα σε σφραγισμένα μεταλλικά περιβλήματα γεμάτα με μονωτικό αέριο (SF₆ήταν η κλασική επιλογή, αν και οι εναλλακτικές εμφανίζονται περισσότερο). Αυτά είναι πολύ πιο συμπαγή, γι' αυτό τα βλέπετε σε πολυσύχναστες πόλεις.

Οι υποσταθμοί βασικά κάνουν τέσσερις κύριες εργασίες:

Αυτοίαλλάξτε την τάση- είτε ενισχύοντάς το έτσι ώστε η ισχύς να μπορεί να ταξιδεύει μεγάλες αποστάσεις χωρίς μεγάλες απώλειες είτε ρίχνοντάς το ώστε να είναι ασφαλές για γειτονιές και κτίρια. Αυτοίδιακόπτη και απομόνωση κυκλωμάτων, πράγμα που σημαίνει ότι οι χειριστές μπορούν να δρομολογήσουν την τροφοδοσία με διαφορετικούς τρόπους ή να κόψουν ένα τμήμα για επισκευές χωρίς να σκοτώσουν ολόκληρη την περιοχή. Αυτοίπροστασία του συστήματος. Όταν χτυπήσει ένα σφάλμα (βραχυκύκλωμα, κατεβασμένη γραμμή, οτιδήποτε άλλο), τα ρελέ και οι διακόπτες μπαίνουν μέσα και απομονώνουν το πρόβλημα, ώστε το υπόλοιπο πλέγμα να συνεχίσει να λειτουργεί. Και αυτοίπαρακολούθηση και έλεγχοςτα πάντα, συνήθως μέσω συστημάτων SCADA που δίνουν στους χειριστές-με πραγματικό χρόνο για το τι συμβαίνει.

Σκεφτείτε το πλέγμα ως ένα μακρύ ταξίδι:

Η ισχύς γίνεται σε έναφυτό(κάρβουνο, αέριο, πυρηνική, αιολική, ηλιακή - δεν έχει σημασία). Ακριβώς κοντά,έναν υποσταθμό ή μετασχηματιστήανεβάζει την τάση για το μακρύ ταξίδι.Γραμμές μετάδοσης υψηλής-τάσηςμεταφέρουν αυτή τη δύναμη σε όλη την ύπαιθρο.Υποσταθμοί μεταφοράςβοηθήστε στη διαχείριση και τη δρομολόγηση της μαζικής ισχύος, μερικές φορές μειώνοντάς την λίγο. Τότευποσταθμούς διανομήςρίξτε ξανά την τάση σε επίπεδα που μπορούν να τροφοδοτήσουν τοπικές γραμμές. Τέλος, μικρότερομετασχηματιστές σε στύλους ή τακάκιακατεβάστε το στο120/240 βολτ(ή οτιδήποτε χρησιμοποιεί η περιοχή σας) που πραγματικά σας τροφοδοτούνφώτα και ψυγείο.

Οι υποσταθμοί βρίσκονται σε αυτά τα σημεία-απενεργοποίησης. Είναι τα μέρη που κάνουν όλη την αλυσίδα να λειτουργεί.

Ακολουθεί η συνηθισμένη σύνθεση, σε απλή γλώσσα:

Μετασχηματιστές ισχύος- τα μεγάλα που αλλάζουν πραγματικά την τάση

Αυτόματοι διακόπτες κυκλώματος- μπορούν να διακόψουν μεγάλα ρεύματα σφάλματος και να αλλάξουν υπό φορτίο

Αποσυνδέστε διακόπτες / απομονωτές- κυρίως για ορατή απομόνωση κατά τη συντήρηση (δεν τα ανοίγετε υπό φορτίο)

Λεωφορεία- οι μεταλλικές ράβδοι ή οι αγωγοί που κατανέμουν την ισχύ μέσα στο σταθμό σε διαφορετικά κυκλώματα

Μετασχηματιστές οργάνων (CT και VT)- μειώνουν τα υψηλά ρεύματα και τις τάσεις, ώστε οι μετρητές και τα ρελέ να μπορούν να τα διαβάζουν με ασφάλεια

Αλεξικέραυτοι- προστασία από κεραυνούς και υπερτάσεις

Ρελέ προστασίας και πίνακες ελέγχου- οι εγκέφαλοι που αποφασίζουν πότε θα σκοντάψουν έναν διακόπτη

Συγκροτήματα πυκνωτών ή αντιδραστήρεςΤο - συμβάλλει στη διατήρηση των επιπέδων τάσης εκεί που θα έπρεπε

Πλέγμα γείωσης- ένα θαμμένο δίκτυο που δίνει στο ρεύμα σφάλματος μια ασφαλή διαδρομή και εμποδίζει τις μεταλλικές κατασκευές να γίνουν επικίνδυνες

Έλεγχος κτιρίου, μπαταριών και επικοινωνιών- όπου βρίσκεται ο εξοπλισμός του χειριστή, καθώς και η εφεδρική ισχύς και τοSCADAσύνδεσμος

Κάτι δεν πάει καλά - ένα σορτς γραμμής, ένα κομμάτι του εξοπλισμού αστοχεί, ένα δέντρο βγάζει έναν αγωγό.Ρελέαισθανθείτε το περίεργο ρεύμα ή τάση μέσω αυτώνμετασχηματιστές οργάνων. Στέλνουν ένα σήμα ταξιδιού, τοθραύστηςανοίγει και το κακό τμήμα απομονώνεται ενώ όλα τα άλλα παραμένουν ανοιχτά. Όλα αυτά συμβαίνουν σε κλάσματα δευτερολέπτου.

Αυτό το σταθερό βουητό που ακούτε είναι κυρίως οι μετασχηματιστές - μαγνητοσυστολήστοχαλύβδινος πυρήναςτα κάνει να δονούνται λίγο.Ανεμιστήρες και αντλίες ψύξηςμπείτε όταν τα πράγματα ζεσταίνονται κάτω από μεγάλο φορτίο. Περιστασιακά θα πάρετε μερικάθόρυβος κορώναςαπό μέρη υψηλής-τάσης σε καιρό με υγρασία ή ομίχλη.

Εάν ο ήχος αλλάξει ξαφνικά σε μεγάλο βαθμό - δυνατό βουητό, συνεχόμενο τόξο-θόρυβος τύπου κ.λπ.. - απλώς καλέστε το βοηθητικό πρόγραμμα. Μην πας να χαζέψεις τον εαυτό σου.

Είναι κατασκευασμένα με στρώματα προστασίας:συμπαγείς φράχτες, κλειδωμένες πύλες, προειδοποίησηπινακίδες, σωστές αποστάσεις, γείωση, ασφάλειες.Ο πραγματικός κίνδυνος προέρχεται από άτομα που σκαρφαλώνουν στον φράχτη ή μπλέκουν με τον εξοπλισμό.

Απλοί κανόνες: μείνετε έξω από τον φράχτη, σεβαστείτε τις πινακίδες και αν δείτε κατεστραμμένη πύλη, σπινθήρες ή οτιδήποτε φαίνεται μακριά, αναφέρετέ το στο βοηθητικό πρόγραμμα. Αυτό είναι όλο.

Οι επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας σχεδιάζουν και λειτουργούν αυτά τα μέρη για να πληρούν τους κανόνες που ισχύουν στην περιοχή τους. Οι άνθρωποι ανησυχούν για τον θόρυβο, την εμφάνισή τους και τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Για οτιδήποτε σχετίζεται-συγκεκριμένο ή σχετικά με την υγεία-, οι καλύτερες πηγές είναι το τοπικό βοηθητικό πρόγραμμα και οι επίσημοι φορείς δημόσιας υγείας ή ρυθμιστικοί φορείς. Αυτό το άρθρο δεν προβάλλει ιατρικούς ισχυρισμούς.

Ορος	Πρωταρχικός Ρόλος	Σημείο κλειδί
Μικρός σταθμός	Αλλαγή τάσης + μεταγωγή + προστασία	Ολόκληρη η εγκατάσταση που συχνά περιλαμβάνει μετασχηματιστές και άλλο εξοπλισμό
Μετασχηματιστής	Αλλάζει τα επίπεδα τάσης	Ένα από τα κύρια κομμάτια του εξοπλισμού που θα βρείτε μέσα (ή δίπλα) σε έναν υποσταθμό
Μετακομείο	Εναλλαγή και διασύνδεση	Συνήθως συνδέεται με σταθμούς παραγωγής ή μεγάλους κόμβους μετάδοσης. μπορεί να έχει ή να μην έχει μετασχηματιστές