Enkelvoudig diagram van 11kV onderstation

Een substation levert energie aan het lokale gebied waar de elektriciteitsleidingen zich bevinden. De primaire functie is om de hoogspanningsenergie die vanaf de opwekking wordt overgebracht te verzamelen en vervolgens de spanning terug te brengen naar een geschikt niveau voor lokale distributie. Daarnaast biedt het faciliteiten voor schakeloperaties.

Er zijn twee hoofdtypen substations. Het ene is het eenvoudige schakeltype substation, dat verantwoordelijk is voor het leggen van verschillende verbindingen tussen overdrachtlijnen. Het andere is het conversietype substation. Dit type kan wisselstroom (AC) omzetten in gelijkstroom (DC) of vice versa, en het kan ook de frequentie aanpassen, zowel van een hogere waarde naar een lagere als van een lagere waarde naar een hogere.

Hoofdonderdelen van een 11kV substation

De ingewikkelde werking van de elektrische apparatuur die binnen een 11kV substation wordt gebruikt, wordt hieronder gedetailleerd uitgelegd.

• Isolator：Een isolator vervult een cruciale rol in een 11kV substation door de aansluiting of ontkoppeling van de inkomende schakeling mogelijk te maken, maar alleen wanneer de stroomtoevoer al is onderbroken. Dit onderdeel is ook belangrijk voor het onderbreken van de laadstroom van de overdrachtlijn. Geplaatst aan de voedingszijde van de circuitbreker speelt de isolator een cruciale veiligheidsrol. Hij isoleert effectief de circuitbreker van de gevaarlijke delen tijdens onderhoudsprocedures, waardoor het personeel dat bij het onderhoud van het elektrische systeem betrokken is, beschermd wordt.

• Bliksemafleider：Een bliksemafleider is een onmisbaar beschermend apparaat in het substation, dat het hele elektrische systeem beschermt tegen de potentiële verwoestende effecten van blikseminslagen. Met twee aansluitingen, één op hoogspanningsniveau en de andere verbonden met de aarde, fungeert het als een beveiliging tegen elektrische pieken. De aansluiting op hoogspanning is verbonden met de overdrachtlijn, terwijl de aardingsaansluiting elk hoogspanningspiek efficiënt afleidt naar de aarde, waardoor beschadiging van het gevoelige elektrische materiaal in het substation wordt voorkomen.

• CT-metering：Stroomtransformatoren (CT's) die voor metering worden gebruikt, zijn ontworpen om de stroom die door het elektrische circuit loopt nauwkeurig te meten en vast te leggen. Wanneer hun secundaire aansluitingen correct zijn verbonden met het meetapparatuurpaneel, leveren deze CT's essentiële gegevens voor monitoring en facturering, waardoor het elektriciteitsverbruik binnen het substation en de aangesloten gebieden nauwkeurig kan worden gemeten en geregistreerd.

• Spanningsverlagende transformatoren：De spanningsverlagende transformatoren zijn een belangrijk onderdeel in de werking van het substation, belast met de cruciale taak van het omzetten van hoge spanning elektrische stroom in een lage spanning stroom die geschikt is voor distributie aan lokale consumenten. Dit transformatieproces is essentieel om ervoor te zorgen dat de elektrische energie veilig en efficiënt kan worden geleverd aan huishoudens, bedrijven en andere eindgebruikers in het gebied dat door het substation wordt bediend.

• Condensatorbank：Een condensatorbank in een 11kV substation bestaat meestal uit condensatoren die in serie of parallel zijn verbonden. De primaire functie is om de cosinus phi van de elektrische lijn te verbeteren. Door een voorlopende stroom te trekken, vermindert de condensatorbank effectief de reactieve component van het circuit, waardoor de algemene efficiëntie van het elektrische systeem wordt verbeterd en vermogensverliezen tijdens de overdracht worden geminimaliseerd.

• Circuitbreker：De circuitbreker is een fundamenteel en essentieel element in de elektrische infrastructuur van het substation. Het is ontworpen om de stroom van abnormale of foutieve stromen door de elektrische lijn te onderbreken. Als een gespecialiseerde elektrische schakelaar opent of sluit de circuitbreker automatisch zijn contacten in reactie op de detectie van een fout in het systeem, waardoor het defecte gedeelte snel wordt geïsoleerd en verdere schade aan het elektrische materiaal en potentiele gevaren voor het personeel worden voorkomen.

• Uitgaande voederlijn：De uitgaande voederlijn vormt de vitale verbinding tussen het substation en de eindgebruikers, en levert de benodigde invoerenergie om aan de elektrische behoeften van de consumenten aan de andere kant te voldoen. Het zorgt ervoor dat de elektrische energie, die binnen het substation op gepaste wijze is getransformeerd en gereguleerd, efficiënt en betrouwbaar wordt geleverd aan verschillende belastingen, waardoor ze goed kunnen functioneren en essentiële elektrische diensten aan de gemeenschap worden geboden.