Блок підстанції вказує на повну та незалежно функціонувану збірку електричного обладнання всередині підстанції. Його можна розглядати як основну одиницю електричної системи підстанції, що, як правило, складається з вимикачів, відокремлювачів (ізоляторів), заземлювачів, приладів, захисних реле та інших пов'язаних пристроїв.
Основна функція блоку підстанції полягає у прийманні електричної енергії з електричної системи до підстанції та подальшому її розподілі на необхідні місця. Це ключова компонента для нормального функціонування підстанції. Кожна підстанція містить кілька блоків, кожен з яких працює незалежно та оснащений своєю системою захисту, контролю та комутаційними пристроями для забезпечення розділеного контролю та захисту всередині підстанції.
Загалом, кількість блоків в підстанції залежить від потреб та потужності електричної системи. Більші електричні системи потребують більше блоків для більш ефективного розділеного контролю та захисту. Надійність та безпека блоків підстанції грають важливу роль у забезпеченні загальної стабільності та безпеки електричної системи. Тому проектування, виробництво, експлуатація та технічне обслуговування блоків підстанції мають відповідати національним стандартам та регуляціям, щоб гарантувати правильну роботу підстанції та підвищити надійність та безпеку електричної системи.
На основі різних конфігурацій обладнання та принципів роботи, блоки підстанції можна розподілити на такі типи:
Блоки підстанції з нафтовим заповненням
Блоки з нафтовим заповненням — це герметичні закриті електричні оболонки, заповнені спеціальним ізоляційним маслом. Вони переважно використовуються в системах передачі електроенергії високої напруги та великої потужності, ефективно забезпечуючи функції, такі як ізоляція, переривання та ізоляція.
Блоки підстанції з газовою ізоляцією (GIS)
Блоки GIS використовують технологію газової ізоляції електричного обладнання, значно зменшуючи розміри обладнання. Ці блоки використовують газ SF6 під високим тиском для ізоляції та гашення дуги, надаючи переваги, такі як компактність, легкість та висока щільність потужності. Вони широко використовуються в міських районах, на петрохімічних заводах, аерокосмичних установах та інших середовищах, де потрібний високий рівень захисту та ефективність використання простору.
Блоки підстанції з вакуумною технологією
Блоки з вакуумною технологією використовують вакуумні переривачі, де комутація та гашення дуги відбуваються в умовах високого вакууму. Ці блоки не містять ізоляційного газу, що забезпечує підвищену безпеку, та є придатними для високонапружних застосувань (зазвичай до 12 кВ та вище) та сценаріїв з великими струмами.
Блоки підстанції без провідників
Блоки без провідників — це конфігурації блоків, які використовують оптичні волокна для передачі даних та сигналізації керування замість традиційних металевих провідників. Такі блоки надають переваги, такі як висока безпека, невразливість до блискавок та високу стійкість до електромагнітних завад. Вони також не пошкоджуються екстремальними температурами або корозійними середовищами.
Наведені вище чотири типи блоків підстанції є найпоширенішими, але інші типи також можуть існувати залежно від конкретних застосувань та вимог системи.
Розподіл блоків всередині підстанції повинен визначатися на основі функціональних вимог підстанції та потреб електричної системи. Загалом, розбиття блоків можна підійти з таких позицій:
Функціональне розбиття:
Блоки можна розподілити відповідно до їх ролей — наприклад, головні трансформаторні блоки, вихідні лінійні блоки, блоки з'єднання, шинні блоки, блоки з'єднуючих конденсаторів та блоки компенсації реактивної потужності. Функціональне розбиття дозволяє раціональне розташування та інтеграцію обладнання всередині підстанції.
Розбиття на основі електричних параметрів:
Блоки також можна класифікувати за рівнем напруги — наприклад, високонапружні, середньонапружні та низьконапружні. Різниця в електричних параметрах впливає на безпеку, надійність, потужність та імпеданс, що, в свою чергу, впливає на вибір, встановлення та введення в експлуатацію обладнання.
Врахування просторового розташування:
Розбиття блоків має враховувати фізичне розташування та просторове виділення. Розміри та розташування блоків повинні визначатися залежно від типу та специфікацій обладнання, щоб забезпечити достатню вентиляцію, безпеку та зручність обслуговування.
Врахування експлуатації та обслуговування:
Для зручності експлуатації та ефективності обслуговування, блоки можна групувати за типом та функцією обладнання. Планування з'єднань та шляхів доступу для обслуговування також повинно бути враховано в проектуванні.
У підсумку, розбиття блоків підстанції повинно враховувати електричні параметри, функціональність обладнання, просторове розташування та вимоги до експлуатації та обслуговування, щоб досягти оптимальної інтеграції обладнання та ефективної роботи підстанції.