Jaké jsou rozdíly mezi elektrárnami přípojnými stanicemi a distribučními místnostmi?

Jaká jsou rozdíly mezi elektrárnami, přepínacími stanicemi a distribučními místnostmi?

Elektrárna je zařízení v elektrickém systému, které transformuje úroveň napětí, přijímá a distribuuje elektrickou energii, řídí směr toku energie a upravuje napětí. Propojuje elektrické sítě různých úrovní napětí prostřednictvím svých transformátorů. V specifických aplikacích – jako například podmořské elektrické kabely nebo dlouhodobý přenos – některé systémy používají přenos vysokého napětí přímým proudem (HVDC). HVDC překonává kapacitivní reaktanční ztráty vlastné přenosu střídavého proudu a nabízí energetické úspory.

Elektrárny především snižují vysoké napětí na střední napětí nebo snižují vysoké napětí na mírně nižší úroveň vysokého napětí. Zaujímají relativně velké plochy, s potřebou pozemku se lišící podle úrovně napětí a kapacity. Proto někdy lidé o nich hovoří jako o „transformačních stanicích“.

Funkce:
Elektrárna slouží jako mezilehlé zařízení mezi elektrárnami a koncovými uživateli. Jelikož jsou elektrárny často umístěny daleko od měst a továren a napětí generované elektrárnami je relativně nízké, vyplývající vysoký proud by způsobil významné tepelné ztráty v přenosových liniích podle Jouleova zákona. To by mohlo poškodit linky a převod elektrické energie na teplo znamená velkou neefektivitu. Proto se elektrárny používají k zvýšení napětí z elektrárny pro efektivní dlouhodobý přenos do městských a průmyslových oblastí. Po doručení pak lokální elektrárny snižují napětí na požadované úrovně, které jsou dále distribuovány prostřednictvím distribučních sítí k poskytnutí standardního 220 V pro každodenní použití.

Umístění:
Z ekonomického hlediska by měly elektrárny být umístěny blízko středisků spotřeby. Z hlediska provozu by neměly rušit výrobní aktivity nebo interní dopravu v zařízení a musí být pohodlně dostupné k dodávce zařízení. Z bezpečnostních důvodů by měly elektrárny vyhnout se hořlavým nebo výbušným oblastem. Obecně by měly být elektrárny umístěny na straně proti větru, daleko od oblastí, kde se těžko shromažďují prach a vlákna, a nesmějí být umístěny v hustě osídlených oblastech. Umístění a stavba elektráren musí také zahrnovat hasicí přípravnost, odolnost vůči korozi, kontrolu znečištění, odolnost vůči vodě, ochranu před deštěm a sněhem, odolnost vůči seismickým pohybům a prevenci vniknutí malých zvířat.

Distribuční elektrárna
Definice:
Distribuční elektrárna je také zařízení pro změnu úrovní napětí. Je to místo v elektrickém systému, kde se napětí a proud transformují, centralizují a distribuují. Pro zajištění kvality energie a bezpečnosti zařízení se zde provádí také regulace napětí, kontrola proudu a ochrana přenosových/distribučních linek a hlavních elektrických zařízení. Elektrárny lze podle použití rozdělit na distribuční elektrárny a tažné elektrárny (používané pro elektrické dráhy a tramvaje). Podle čínského národního standardu GB50053-94 "Kód pro návrh distribučních elektráren do 10 kV" je elektrárna definována jako „zařízení, kde se střídavý proud do 10 kV nebo nižší transformuje pomocí transformátoru na elektrické spotřeby“. Jakékoli zařízení splňující tuto definici se kvalifikuje jako elektrárna.

Funkce:
Rolí elektrárny je přijímat elektřinu z elektráren, obvykle v napětích nevyšších než 1–2 kV. Přímý dlouhodobý přenos v tak nízkých napětích by vedl k velmi vysokému proudu v liniích, což by způsobilo nadměrné ztráty energie a nízkou efektivitu přenosu. Proto se používají transformátory k zvýšení napětí na desítky nebo dokonce stovky kilovolt (podle vzdálenosti a potřeby energie) k snížení proudu v liniích. K propojení elektrických linek různých vzdáleností a kapacit do jednotné sítě a zlepšení celkové spolehlivosti systému jsou potřebné několik elektráren, aby odpovídaly a spojovaly různé úrovně napětí. Podobně, po dosažení cílového místa, musí být vysoké napětí sníženo na úrovně, jako 10,5 kV, 6,3 kV nebo 400 V (tj. 380/220 V), aby vyhovovaly různým uživatelům. Tedy, ve skutečnosti jsou potřebné mnohé elektrárny. Typicky, hlavní elektrárna odkazuje na primární elektrárnu, s sekundárními elektrárnami dále. Primární elektrárna řídí vysoké napětí a distribuci, ale sama neprovádí transformaci napětí.

Distribuční místnost (nebo přepínací místnost)
Definice:
Distribuční místnost je také známá jako distribuční elektrárna. Podle národních standardů je distribuční místnost definována jako „zařízení obsahující pouze vysokonapěťové přepínací prvky pro zapínání/vypínání obvodů a distribuci elektrické energie, bez hlavního transformátoru na sběrnici“. Distribuční místnosti fungují v napěťových úrovních pod 35 kV a obsahují zařízení, jako přepínací relé, instrumentální transformátory, kondenzátory a příbuzné ochranné a měřicí zařízení. V jednoduchosti, jde o budovu, která obsahuje vysokonapěťové přepínací skříně, vstupní/výstupní panele atd. – toto tvoří distribuční místnost (nebo komoru). Větší zařízení mohou zahrnovat několik vysokonapěťových a níkonapěťových přepínacích skříní k provedení transformace napětí a distribuce energie.

Termíny „elektrárna“ a „distribuční místnost“ často odkazují na transformační a distribuční místnosti v rezidenčních komplexech nebo komerčních budovách. Distribuční místnost je klíčovou součástí systému zásobování elektrickou energií budovy. Vysoce kvalifikovaní elektrikáři poskytují 24h sledování provozu. Neoprávněné osoby nemají přístup bez schválení správce nemovitosti nebo vedoucího oddělení. Operátoři musí být certifikováni, obeznámeni se zařízením, operačními postupy a bezpečnostními protokoly. Musí pečlivě sledovat ukazatele voltmetrů, ampermetrů a faktorů moci a nikdy nesmí dovolit vzduchovým obvodovým relé pracovat v přetížení. Podlahy a povrchy zařízení v distribuční místnosti musí být vždy čisté a bez prachu. Přepínací operace provádějí služební osobní s přítomností dozorce; nikdy nesmí dva lidé současně provádět přepínací operace, aby se zabránilo chybám.

Přepínací stanice (nebo přepínací místnost)

Definice:
Přepážková stanice se týká distribuční podstanice, která neprovádí transformaci napětí, ale používá přepínací zařízení k otevírání nebo zavírání elektrických obvodů. Je to elektrické zařízení umístěné na úrovni níže než podstanice v elektrickém systému, které distribuuje vysokonapěťový proud jednomu nebo více okolním spotřebitelům elektrické energie. Její klíčovou charakteristikou je, že napětí přicházejících a odcházejících linek je identické. I když regionální podstanice mohou také plnit přepínací funkce, je třeba jasně poznamenat, že přepážková stanice se odlišuje od podstanice.

Přepážková stanice je také definována jako zařízení pro dodávku a distribuci elektrické energie používané k přijímání a distribuci elektrického proudu. V sítích vysokého napětí je běžně označována jako "přepážková stanice" nebo "přepážkový dvořák". V sítích středního napětí jsou přepážkové stanice typicky používány k přijímání a distribuci energie 10 kV. Tato stanice obvykle mají dva příchozí vedení a několik odchozích vedení (obvykle 4 až 6). Podle specifických požadavků mohou být na příchozích a odchozích vedeních instalovány vypínače nebo přepínací spínače. Zařízení je typicky kompletně kovově uzavřenou skříní s přepínací technologií určenou pro venkovní provoz až do napětí 10 kV. Typická přepážková stanice má přepravní kapacitu přibližně 8 000 kW a dodává střední napětí místním transformačním nebo distribučním místnostem v dané oblasti nebo oblasti.

Funkce:

• Dělí příchozí vedení k omezení rozsahu výpadků při poruchách, čímž zvyšuje spolehlivost a flexibilitu dodávky elektrické energie;

• Zjednodušuje složitost podstanic;

• Nemění úrovně napětí, ale zvyšuje počet vedení – funkčně ekvivalentní distribuční podstanici.

Umístění:
Přepážkové stanice jsou obvykle umístěny poblíž železničních stanic, nákladišť, dep u elektrických lokomotiv, hubových stanic nebo jiných míst s velkými koncentrovanými zátěžemi.