Co je čelem podstanice? Typy a funkce

Jednotka podstace je kompletní a nezávisle ovladatelná sestava elektrického zařízení uvnitř podstace. Může být považována za základní jednotku elektrického systému podstace, obvykle zahrnující spínací přerušovače, oddělovače (izolátory), zemnící přepínače, měřicí přístroje, ochranné relé a další související zařízení.

Hlavním úkolem jednotky podstace je přijímat elektrickou energii ze systému do podstace a poté ji distribuovat na požadované cíle. Jedná se o klíčovou komponentu pro normální fungování podstace. Každá podstace obsahuje několik jednotek, každá jednotka funguje nezávisle a je vybavena vlastními ochrannými a řídícími systémy a přepínači, což umožňuje členěné řízení a ochranu uvnitř podstace.

Obecně lze říci, že počet jednotek v podstaci závisí na požadavcích a kapacitě elektrického systému. Větší elektrické systémy vyžadují více jednotek k dosažení efektivnějšího členěného řízení a ochrany. Spolehlivost a bezpečnost jednotek podstace hrají klíčovou roli při zajištění celkové stability a bezpečnosti elektrického systému. Proto musí návrh, výroba a provoz & údržba jednotek podstace splňovat národní standardy a předpisy, aby bylo zajištěno správné fungování podstace a zlepšena spolehlivost a bezpečnost elektrického systému.

Na základě různých konfigurací zařízení a principů fungování lze jednotky podstace rozdělit do následujících běžných typů:

• Jednotky naplněné olejem
  Jednotky naplněné olejem jsou uzavřené obaly elektrického zařízení naplněné speciálním izolačním olejem. Jsou hlavně používány v systémech s vysokým napětím a vysokým proudem a efektivně poskytují funkce jako izolace, přerušování a izolace.

• Jednotky s plynovou izolací (GIS)
  Jednotky GIS využívají technologii zařízení s plynovou izolací, což významně snižuje rozměry zařízení. Tyto jednotky používají vysokotlačný plyn SF6 pro izolaci a uhašení oblouku, nabízejí výhody jako kompaktní rozměry, lehkost a vysokou hustotu výkonu. Jsou běžně používány v městských oblastech, chemicko-petrochemických závodech, leteckém průmyslu a jiných prostředích, které vyžadují vysokou úroveň ochrany a efektivity využití prostoru.

• Jednotky s vakuovou izolací
  Jednotky s vakuovou izolací využívají technologii vakuových přerušovačů, kde přepínání a uhašení oblouku probíhá ve vysokovakuovém prostředí. Tyto jednotky neobsahují izolační plyn, což poskytuje zvýšenou bezpečnost, a jsou vhodné pro aplikace s vysokým napětím (typicky až a nad 12 kV) a vysokým proudem.

• Jednotky bez vodičů
  Jednotky bez vodičů označují konfigurace jednotek, které využívají optické vlákno pro přenos dat a signálů řízení místo tradičních kovových vodičů. Tyto jednotky nabízejí výhody jako vysokou bezpečnost, odolnost vůči bleskům a silnou odolnost vůči elektromagnetickému rušení. Nejsou také ovlivněny extrémními teplotami nebo korozivními prostředími.

Výše uvedené jsou čtyři běžné typy jednotek podstace; nicméně, mohou existovat i jiné typy v závislosti na specifických aplikacích a požadavcích systému.

Členění jednotek uvnitř podstace by mělo být určeno na základě funkčních požadavků podstace a potřeb elektrického systému. Obecně lze přistupovat k členění jednotek z následujících perspektiv:

• Funkční členění:
  Jednotky lze kategorizovat podle svých rolí – například jednotky hlavního transformátoru, vedení odchozích linek, spojovací jednotky, sběrnice, kondenzátorové jednotky a jednotky pro kompenzaci reaktivního výkonu. Funkční členění umožňuje racionální rozvržení a integraci zařízení uvnitř podstace.

• Členění na základě elektrických parametrů:
  Jednotky lze také klasifikovat podle úrovně napětí – jako vysokonapěťové, středonapěťové a nízkonapěťové. Rozdíly v elektrických parametrech ovlivňují bezpečnost, spolehlivost, kapacitu a impedanci, což dále ovlivňuje výběr, instalaci a zavedení zařízení.

• Úvahy o prostorovém rozvržení:
  Členění jednotek musí zahrnovat fyzické uspořádání a prostorové alokace. Rozměry a rozvržení jednotek by měly být stanoveny na základě typu a specifikací zařízení, aby bylo zajištěno dostatečné větrání, bezpečnost a snadná údržba.

• Úvahy o provozu a údržbě:
  Pro operativní pohodlí a efektivitu údržby lze jednotky seskupovat podle typu a funkce zařízení. Plánování propojení a cest pro údržbu musí být také zahrnuto do návrhu.

Zkrátka, členění jednotek podstace musí brát v úvahu elektrické parametry, funkčnost zařízení, prostorové rozvržení a požadavky na provoz a údržbu, aby bylo dosaženo optimální integrace zařízení a efektivního fungování podstace.