Co to jest zespół podstacji? Typy i funkcje

Blok stacji przekształcającej odnosi się do kompletnego i niezależnie działającego zestawu urządzeń elektrycznych w obrębie stacji. Można go uważać za podstawową jednostkę systemu elektrycznego stacji, zazwyczaj składającą się z wyłączników obwodowych, rozłączników (izolatorów), przełączników uziemienia, przyrządów pomiarowych, relé ochronnych oraz innych powiązanych urządzeń.

Głównym zadaniem bloku stacji przekształcającej jest odbiór mocy elektrycznej z systemu energetycznego do stacji i następnie jej dostarczenie do wymaganych miejsc docelowych. Jest to kluczowy element dla prawidłowego działania stacji. Każda stacja zawiera wiele bloków, z których każdy działa niezależnie i jest wyposażony w własne systemy ochronne, sterowania oraz urządzenia przełączające, umożliwiające sekcjonowane sterowanie i ochronę w obrębie stacji.

Zazwyczaj liczba bloków w stacji zależy od wymagań i pojemności systemu energetycznego. Większe systemy energetyczne wymagają większej liczby bloków, aby osiągnąć bardziej efektywne sekcjonowane sterowanie i ochronę. Zaufanie i bezpieczeństwo bloków stacji przekształcającej odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu ogólnej stabilności i bezpieczeństwa systemu energetycznego. Dlatego projektowanie, produkcja oraz eksploatacja i konserwacja bloków stacji muszą być zgodne z krajowymi standardami i przepisami, aby zagwarantować prawidłowe działanie stacji i zwiększyć niezawodność i bezpieczeństwo systemu energetycznego.

W zależności od różnych konfiguracji urządzeń i zasad działania, bloki stacji przekształcającej można podzielić na następujące typowe rodzaje:

• Blok stacji przekształcającej napełniany olejem
  Blok napełniany olejem to hermetyczna obudowa urządzeń elektrycznych wypełniona specjalnym izolacyjnym olejem. Są one głównie stosowane w systemach transmisji wysokiej napięcia i dużych prądów, skutecznie zapewniając funkcje takie jak izolacja, przerwanie i odseparowanie.

• Blok stacji przekształcającej z gazowo-izolowanym sprzętem (GIS)
  Bloki GIS wykorzystują technologię sprzętu elektrycznego z gazową izolacją, znacznie zmniejszając rozmiary urządzeń. Te bloki wykorzystują gaz SF6 pod wysokim ciśnieniem do izolacji i gaszenia łuku, oferując zalety takie jak kompaktowy rozmiar, lekkość i wysoka gęstość mocy. Są szeroko stosowane w obszarach miejskich, zakładach petrochemicznych, obiektach lotniczych i kosmicznych oraz w innych środowiskach, gdzie wymagane są wysokie poziomy ochrony i efektywność przestrzeni.

• Blok stacji przekształcającej typu próżniowego
  Bloki typu próżniowego wykorzystują technologię przerzutników próżniowych, gdzie przełączanie i gaszenie łuku odbywa się w środowisku wysokiej próżni. Te bloki nie zawierają gazu izolacyjnego, co zapewnia zwiększone bezpieczeństwo i są odpowiednie do zastosowań wysokiej napięcia (zazwyczaj do i ponad 12 kV) oraz scenariuszy z dużymi prądami.

• Blok stacji przekształcającej bez przewodników
  Blok bez przewodników to konfiguracje bloków, które wykorzystują światłowody do transmisji danych i sygnałów sterujących zamiast tradycyjnych przewodników metalowych. Takie bloki oferują zalety takie jak wysokie bezpieczeństwo, odporność na pioruny i silną odporność na zakłócenia elektromagnetyczne. Są również niewrażliwe na ekstremalne temperatury lub korodujące środowiska.

Powyżej przedstawiono cztery typowe rodzaje bloków stacji przekształcającej; jednak mogą istnieć inne rodzaje, w zależności od specyficznych scenariuszy zastosowania i wymagań systemowych.

Podział bloków w obrębie stacji przekształcającej powinien być określany na podstawie funkcjonalnych wymagań stacji i potrzeb systemu energetycznego. Ogólnie, segmentację bloków można podejść z następujących perspektyw:

• Segmentacja funkcjonalna:
  Bloki mogą być klasyfikowane według ich ról—na przykład, bloki głównego transformatora, bloki linii wychodzących, bloki łączące, bloki szyn, bloki kondensatorów sprzężeniowych, bloki kompensacji mocy biernej. Segmentacja funkcjonalna umożliwia racjonalne rozmieszczenie i integrację urządzeń w obrębie stacji.

• Segmentacja oparta na parametrach elektrycznych:
  Bloki mogą być również klasyfikowane według poziomu napięcia—takich jak wysokie, średnie i niskie napięcie. Różnice w parametrach elektrycznych wpływają na bezpieczeństwo, niezawodność, pojemność i impedancję, co z kolei wpływa na wybór, instalację i uruchamianie urządzeń.

• Rozważania dotyczące układu przestrzennego:
  Podział bloków musi uwzględniać fizyczny układ i alokację przestrzeni. Wymiar i układ bloków powinny być określone na podstawie typu i specyfikacji urządzeń, aby zapewnić odpowiednią wentylację, bezpieczeństwo i łatwą konserwację.

• Rozważania dotyczące eksploatacji i konserwacji:
  Ze względu na wygodę operacyjną i efektywność konserwacji, bloki mogą być grupowane według typu i funkcji urządzeń. Planowanie połączeń i dróg dostępu do konserwacji musi być również uwzględnione w projekcie.

Podsumowując, segmentacja bloków stacji przekształcającej musi uwzględniać parametry elektryczne, funkcjonalność urządzeń, układ przestrzenny oraz wymagania operacyjne i konserwacyjne, aby osiągnąć optymalną integrację urządzeń i efektywne działanie stacji.