Elektrische onderstations: doel en classificatie

Een elektrisch onderstation is een elektrische installatie die dient om elektriciteit te transformeren en te distribueren. en bestaat uit transformatoren of andere energieomzetters, schakelapparatuur, voorschakelapparatuur en hulpconstructies.

Afhankelijk van de functie worden ze transformator (TP) of transformator (PP) genoemd. Het onderstation wordt een compleet onderstation genoemd - KTP (KPP) - bij levering van transformatoren (omvormers), laagspanningsschakelbord en andere elementen geassembleerd of in visa volledig voorbereid voor montage.

Elektrische onderstations worden gebruikt om elektriciteit te ontvangen, om te zetten en te distribueren, ze worden uitgevoerd op alle spanningsniveaus, ze kunnen toenemen als ze zich in de buurt van energiecentrales bevinden en elektriciteit omzetten met een hogere spanning dan die in het netwerk) of verlagen ( deze omvatten het enorme aantal onderstations van waaruit elektriciteit wordt geleverd aan consumenten).

Het doel, het vermogen en de spanningsniveaus van een elektrisch onderstation worden bepaald door de lay-out en configuratie van het elektrische netwerk waarin het werkt, door de aard en belastingen van de aangesloten elektrische verbruikers.

Er zijn voornamelijk de volgende soorten elektrische onderstations:

• doodlopende weg (einde);

• zijlijnen verbonden met bovenleidingen die in de buurt passeren;

• intermediair, dienend om consumenten te voeden;

• doorvoer (in een groot aantal gevallen - knooppunt), niet alleen bedoeld voor het voeden van consumenten, maar ook voor het overbrengen van energiestromen naar naburige netwerken van eigen en naburige energiesystemen;

• converter - voor transmissie en ontvangst van elektrische energie bij gelijkstroom;

• tractie - voor het aandrijven van elektrische tractienetwerken.

Structureel kunnen de distributieapparaten van elektrische onderstations open zijn (de hoofdapparatuur bevindt zich buiten) of gesloten (in stedelijke omstandigheden, op plaatsen met onbevredigende omgevingsomstandigheden), afhankelijk van hun afdelingsverband, worden onderstations bediend door elektrische systemen of industriële en andere elektriciteits verbruikers.

AC elektrische onderstations van hogere spanningen 330, 500, 750 kV, 150 kV en enkele van de 220 kV onderstations met een ontwikkeld elektrisch verbindingsschema, uitgerust met synchrone compensatoren 50-100 MB-A en hoger met een open schakelapparatuur, een groot aantal transformatoren, stroomonderbrekers, enz. Met behulp van deze onderstations wordt in de regel intersysteemcommunicatie uitgevoerd, waardoor een enkel en verenigd energiesysteem wordt gevormd.

Onderstation 330 kV Mashuk

Vaste onderstations met hogere spanningen 800 en 1500 kV met een groot aantal complexe ombouwapparatuur zijn er nog maar weinig. In de toekomst zal hun belang echter aanzienlijk toenemen.

Gesloten onderstations met diepe ingang met hoogspanning 110-220 kV, waarvan de constructie wordt uitgevoerd in dichtbevolkte gebieden van grote steden, waar slechts beperkte gebieden kunnen worden toegewezen voor constructie en waar aanzienlijke gemeentelijke en industriële belastingen zijn geconcentreerd. In dergelijke onderstations zorgen ze voor een constante monitoring en de nodige maatregelen om de bevolking te beschermen tegen lawaai dat wordt veroorzaakt door werkende transformatoren en andere apparatuur.

Elektrische onderstations 35, 110 en 220 kV met een vereenvoudigd schema van elektrische aansluitingen, vaak zonder schakelaars aan de hoogspanningszijde, met complete schakelinrichtingen voor laagspanning (KRU, KRUN, etc.), waarin apparatuur aanwezig is voor besturing, beveiliging, signalering en automatisering aan de voorkant van hun kasten en vereisen geen speciale paneelkamer.

Deze onderstations hebben geen vast dienstdoend personeel nodig, worden bemand door operationele veldteams (OVB) of hebben dienst thuis en vormen qua aantal de meeste onderstations van dit type (om het onderhoud en de besturing te vergemakkelijken zijn de onderstations uitgerust met geschikte communicatie- en telemechanische apparaten).

110 kV-onderstation gebouwd voor de Olympische Winterspelen van 2014 in Sotsji

Onderstations 6 - 10 kV voor stedelijke, dorps- en landelijke doeleinden, bediend door veldteams.

Rijst. 1. Schematisch diagram van de distributie van elektriciteit uit de centrale bij spanningen van 10 en 35 kV.

In het schema van afb.1 laat zien dat twee parallelle hoogspanningslijnen L-7 en L-8 het regionale (stedelijke, industriële) step-down transformatorstation P-7 voeden voor een secundaire spanning van 10 kV, van waaruit de step-down substations van verbruikers-P- 8, P-9, P-10 en anderen. Energieverbruikers worden gevoed vanuit de bussen van deze onderstations (evenals vanuit de bussen van de P-1, P-2 en P-3 onderstations).

Het rechtstreeks voeden van step-down onderstations vanaf de busbars van stations of regionale onderstations (onderstations P-1, P-2, P-3, P-8, P-9) wordt alleen aanbevolen met voldoende krachtige en kritische onderstations. Groepen kleine onderstations zijn meestal handiger om te worden gevoed vanuit distributiepunten (DP's), gevoed vanuit de rails van het station of districtsonderstation.

Op het distributiepunt wordt de elektriciteit niet getransformeerd, aangezien deze alleen bedoeld is voor de distributie van elektriciteit tussen individuele step-down onderstations. Onderstations voor stadsnetwerken, onderstations voor werkplaatsen en zelfs onderstations voor algemene fabrieken kunnen worden gevoed door RP.

Het is mogelijk om meerdere onderstations vanaf één lijn te voeden zonder een onderstation te bouwen, zoals weergegeven voor onderstations P-10, P-11 en P-12. In beide gevallen worden het aantal lijnen dat de sporen verlaat op het station of wijkonderstation en de aanlegkosten van het netwerk verlaagd.

Onderstations P-10 en P-11 zijn checkpoints, alle andere zijn doodlopende wegen.

Het voeden van onderstations met enkele lijnen, bijvoorbeeld het voeden van onderstation P-1 op lijn L-1, levert geen continu vermogen, aangezien een lijnstoring of uitval voor reparatie resulteert in een lange stroomonderbreking voor de gebruikers van het onderstation.Om dit te voorkomen, wordt de stroomtoevoer naar het onderstation ondersteund, bijvoorbeeld door twee voedingslijnen aan te leggen: lijnen L-3 en L-4, voedende onderstation P-3, L-3 en L-6 lijnen, voeden RP, etc. ., gaat de stroomtoevoer naar het overeenkomstige onderstation continu door via de tweede lijn.