Was ist eine elektrische Umspannanlage?

Definition der elektrischen Umspannstation

Heutzutage wächst die Nachfrage nach elektrischer Energie rasant. Um dieser Nachfrage gerecht zu werden, benötigen wir größere Stromerzeugungsanlagen, die hydroelektrisch, thermisch oder atomar sein können. Diese Anlagen werden an verschiedenen Standorten basierend auf der Verfügbarkeit von Ressourcen errichtet, oft weit entfernt von den Gebieten, in denen Energie verbraucht wird.

Daher ist es notwendig, Energie von den Erzeugungsanlagen zu den Lastzentren über Hochspannungsnetze zu übertragen. Die Energie wird bei niedrigen Spannungen erzeugt, aber zur Effizienz bei hohen Spannungen übertragen. Die Verteilung an die Verbraucher erfolgt dann bei niedrigeren Spannungen. Um diese Spannungsebenen zu stabilisieren und aufrechtzuerhalten, verwenden wir Transformations- und Schaltstationen, die als elektrische Umspannstationen bezeichnet werden. Diese Umspannstationen werden nach ihrem Zweck klassifiziert.

Spannungserhöhende Umspannstationen

Spannungserhöhende Umspannstationen sind mit den Erzeugungsanlagen verbunden. Die Erzeugung von Energie ist aufgrund der Einschränkungen der rotierenden Wechselstromgeneratoren auf niedrige Spannungen begrenzt. Diese Erzeugungsspannungen müssen für die wirtschaftliche Übertragung von Energie über weite Strecken erhöht werden. Daher muss eine spannungserhöhende Umspannstation mit der Erzeugungsanlage verbunden sein.

Spannungsreduzierende Umspannstationen

Die erhöhten Spannungen müssen in den Lastzentren auf verschiedene Spannungsebenen für unterschiedliche Zwecke reduziert werden. Abhängig von diesen Zwecken werden die spannungsreduzierenden Umspannstationen in verschiedene Unterkategorien unterteilt.

Primäre spannungsreduzierende Umspannstation

Primäre spannungsreduzierende Umspannstationen befinden sich in der Nähe von Lastzentren entlang der primären Übertragungsleitungen. Sie reduzieren die Spannungen der primären Übertragung auf geeignete Niveaus für die sekundäre Übertragung.

Sekundäre spannungsreduzierende Umspannstation

In den Lastzentren reduzieren sekundäre spannungsreduzierende Umspannstationen die Spannungen der sekundären Übertragung auf die Primärverteilungsniveaus.

Verteilungs-Umspannstation

Verteilungs-Umspannstationen sind dort angeordnet, wo die primären Verteilungsspannungen auf Versorgungsspannungen heruntergestuft werden, um die tatsächlichen Verbraucher über ein Verteilungsnetz zu versorgen.

Großversorgungs- oder Industrie-Umspannstation

Großversorgungs- oder Industrie-Umspannstationen sind im Allgemeinen Verteilungs-Umspannstationen, aber sie sind nur einem einzelnen Verbraucher gewidmet. Ein industrieller Verbraucher aus der großen oder mittleren Versorgungsgruppe kann als Großversorgungsverbraucher bezeichnet werden. Eine individuelle spannungsreduzierende Umspannstation ist diesen Verbrauchern gewidmet.

Bergbau-Umspannstation

Bergbau-Umspannstationen sind eine sehr spezielle Art von Umspannstationen und erfordern aufgrund der zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen, die für den Betrieb der Elektrizitätsversorgung erforderlich sind, eine spezielle Konstruktion.

Mobile Umspannstation

Mobile Umspannstationen sind ebenfalls sehr speziell zielgerichtete Umspannstationen, die vorübergehend für Bauzwecke benötigt werden. Für große Bauvorhaben erfüllen diese Umspannstationen den zeitweiligen Energiebedarf während der Bauarbeiten.Abhängig von den konstruktiven Merkmalen können die Umspannstationen in folgende Kategorien unterteilt werden:

Außen-Umspannstation

Außen-Umspannstationen werden im Freien gebaut. Fast alle 132 kV, 220 kV, 400 kV Umspannstationen sind Außen-Umspannstationen. Obwohl heutzutage spezielle GIS (Gas-isolierte Umspannstationen) für extra hohe Spannungssysteme gebaut werden, die normalerweise unter Dach liegen.

Innen-Umspannstation

Umspannstationen, die unter Dach gebaut werden, heißen Innen-Umspannstationen. Im Allgemeinen sind 11 kV und manchmal 33 kV Umspannstationen dieser Art.

Unterirdische Umspannstation

Eine unterirdische Umspannstation befindet sich unter der Erdoberfläche. Sie wird in dicht besiedelten Gebieten eingesetzt, in denen Platz für den Bau einer Verteilungs-Umspannstation begrenzt ist.

Mastmontierte Umspannstation

Mastmontierte Umspannstationen sind hauptsächlich Verteilungs-Umspannstationen, die auf zwei Masten, vier Masten und manchmal sechs oder mehr Masten konstruiert werden. In diesen Umspannstationen werden fuseschützte Verteilungstransformatoren zusammen mit elektrischen Isolierschaltern auf den Masten montiert.