Hva er et understationsselve? Typer & funksjoner

En understasjonsgate refererer til et komplett og selvstendig operativt sammensatt elektrisk utstyr innenfor en understasjon. Den kan betraktes som en grunnleggende enhet i understasjonens elektriske system, typisk bestående av strømbrytere, frakoblere (isolatorer), jordingsveitslag, instrumentering, beskyttelsesreler og andre relaterte enheter.

Den primære funksjonen til en understasjonsgate er å motta elektrisk kraft fra strømsystemet inn i understasjonen og deretter levere den til de nødvendige destinasjonene. Det er en kritisk komponent for normal drift av en understasjon. Hver understasjon inneholder flere gater, hvor hver gate opererer uavhengig og er utstyrt med egen beskyttelse, kontrollsystemer og spenningsveitslag for å muliggjøre sektorisert kontroll og beskyttelse innenfor understasjonen.

Generelt avhenger antallet gater i en understasjon av krav og kapasitet i strømsystemet. Større strømsystemer krever flere gater for å oppnå mer effektiv sektorisert kontroll og beskyttelse. Påliteligheten og sikkerheten til understasjonsgater spiller en viktig rolle for å sikre det overordnede stabiliteten og sikkerheten i strømsystemet. Derfor må design, produksjon, drift og vedlikehold av understasjonsgater være i samsvar med nasjonale standarder og forskrifter for å sikre riktig drift av understasjonen og øke påliteligheten og sikkerheten i strømsystemet.

Basert på ulike utstyrskonfigurasjoner og driftsprinsipper, kan understasjonsgater deles inn i følgende vanlige typer:

• Oljeutfylte understasjonsgater
  Oljeutfylte gater er hermetisk lukkede elektriske utstyrshylster fylt med spesiell isolerende olje. De brukes hovedsakelig i høystrøm, høystrøm overføringssystemer og gir effektivt funksjoner som isolasjon, avbryting og isolering.

• Gassisoleret spenningsveitsutstyr (GIS) gater
  GIS-gater bruker teknologi for gassisoleret elektrisk utstyr, noe som reduserer utstyrsstørrelsen betydelig. Disse gatene bruker høytrykk SF6-gass for isolasjon og buelokking, og gir fordeler som kompakt størrelse, lett vekt og høy effektdensitet. De brukes ofte i byområder, petrokjemiske anlegg, romfartsanlegg og andre miljøer som krever høyt nivå av beskyttelse og plassbruk.

• Vakuumpåvirkede understasjonsgater
  Vakuumpåvirkede gater bruker vakuumbryterteknologi, der spenningsveitslag og buelokking oppnås i et høyvakuummiljø. Disse gatene inneholder ingen isolerende gass, noe som gir forbedret sikkerhet, og de er egnet for høystrøm-applikasjoner (typisk opp til og over 12 kV) og høystrømsituasjoner.

• Ledningsløse understasjonsgater
  Ledningsløse gater refererer til gatekonfigurasjoner som bruker fiber-optiske koblinger for dataoverføring og kontrollsignaler i stedet for tradisjonelle metalliske ledninger. Slike gater gir fordeler som høy sikkerhet, immun mot lynnedslag og sterk motstand mot elektromagnetisk forstyrrelse. De er også ikke påvirket av ekstreme temperaturer eller korrosive miljøer.

De ovenfor nevnte fire type understasjonsgater er de mest vanlige; imidlertid kan det finnes andre typer basert på spesifikke applikasjonsområder og systemkrav.

Inndelingen av gater i en understasjon bør bestemmes basert på understasjonens funksjonelle krav og behovene i strømsystemet. Generelt kan gateinndeling angripes fra følgende perspektiver:

• Funksjonell inndeling:
  Gater kan kategoriseres etter deres roller – for eksempel, hovedtransformatorgater, utgående linjegater, koblingsgater, busbar-gater, kuplingseksemitansgater og reaktiv effektkompensasjonsgater. Funksjonell inndeling gjør det mulig med rasjonell plassering og integrering av utstyr i understasjonen.

• Inndeling basert på elektriske parametre:
  Gater kan også kategoriseres etter spenningnivå – som høy spenning, middels spenning og lav spenning. Forskjeller i elektriske parametre påvirker sikkerhet, pålitelighet, kapasitet og impedans, noe som igjen påvirker utvalg, installasjon og tjenestesetting av utstyr.

• Overveielser om fysisk plassering:
  Gateinndeling må ta hensyn til fysisk plassering og romfordeling. Gate dimensjoner og plassering bør bestemmes basert på utstyrstype og spesifikasjoner for å sikre adekvat ventilasjon, sikkerhet og enkel vedlikehold.

• Overveielser om drift og vedlikehold:
  For driftsmessig bekvemmelighet og vedlikeholds-effektivitet, kan gater grupperes etter utstyrstype og funksjon. Planlegging av forbindelser og vedlikeholdstillgangsmuligheter må også inkluderes i designet.

Samlet sett må inndeling av understasjonsgater ta hensyn til elektriske parametre, utstyrsfunksjonalitet, romlig plassering og drift/vedlikeholdsbehov for å oppnå optimal integrering av utstyr og effektiv understasjonsytelse.