Quali sono le differenze tra stazioni elettriche sottostazioni cabine di distribuzione

Quali sono le differenze tra stazioni di trasformazione, stazioni di commutazione e stanze di distribuzione?

Una stazione di trasformazione è una struttura nel sistema elettrico che trasforma i livelli di tensione, riceve e distribuisce energia elettrica, controlla la direzione del flusso di potenza e regola la tensione. Interconnette reti elettriche di vari livelli di tensione attraverso i suoi trasformatori. In applicazioni specifiche, come cavi sottomarini o trasmissione a lunga distanza, alcuni sistemi utilizzano la trasmissione in corrente continua ad alta tensione (HVDC). La HVDC supera le perdite reattive capacitive intrinseche alla trasmissione in corrente alternata e offre benefici energetici.

Le stazioni di trasformazione abbassano principalmente la tensione da alta a media o da alta a un livello leggermente più basso di alta tensione. Occupano aree relativamente ampie, con esigenze di terreno che variano in base al livello di tensione e alla capacità. Pertanto, alcune persone le chiamano "stazioni trasformatrici".

Funzione:
Una stazione di trasformazione serve come struttura intermedia tra le centrali elettriche e gli utenti finali. Poiché le centrali elettriche sono spesso situate lontano dalle città e dagli stabilimenti, e la tensione generata dalle centrali è relativamente bassa, la corrente risultante sarebbe molto elevata, causando perdite termiche significative nelle linee di trasmissione secondo la legge di Joule. Questo potrebbe danneggiare le linee, e la conversione dell'energia elettrica in calore rappresenterebbe un'inefficienza maggiore. Pertanto, le stazioni di trasformazione vengono utilizzate per aumentare la tensione dalla centrale per una trasmissione efficiente a lunga distanza verso le aree urbane e industriali. Al loro arrivo, le stazioni locali riducono quindi la tensione ai livelli richiesti, che vengono ulteriormente distribuiti tramite reti di distribuzione per fornire la tensione standard di 220 V per l'uso quotidiano.

Posizione:
Dal punto di vista economico, le stazioni di trasformazione dovrebbero essere situate vicino ai centri di carico. Dal punto di vista operativo, non dovrebbero interferire con le attività produttive o il trasporto interno all'interno di una struttura, e l'accesso per la consegna delle attrezzature deve essere comodo. Per motivi di sicurezza, le stazioni di trasformazione dovrebbero evitare aree infiammabili o esplosive. In generale, le stazioni di trasformazione dovrebbero essere situate sul lato sovravvento di un sito, lontano da aree dove tendono ad accumularsi polvere e fibre, e non dovrebbero essere collocate in zone densamente popolate. La posizione e la costruzione delle stazioni di trasformazione devono anche tenere conto della soppressione degli incendi, della resistenza alla corrosione, del controllo dell'inquinamento, della protezione dall'acqua, dalla pioggia e dalla neve, della resistenza sismica e della prevenzione dell'intrusione di piccoli animali.

Stazione di Distribuzione
Definizione:
Una stazione di distribuzione è anche una struttura per modificare i livelli di tensione. È un luogo nel sistema elettrico in cui la tensione e la corrente vengono trasformate, centralizzate e distribuite. Per garantire la qualità dell'energia e la sicurezza delle attrezzature, qui vengono effettuati anche il regolamento della tensione, il controllo della corrente e la protezione delle linee di trasmissione/distribuzione e delle principali attrezzature elettriche. Le stazioni possono essere classificate in base all'applicazione in stazioni di distribuzione di potenza e stazioni di trazione (utilizzate per ferrovie e tranvie elettriche). Secondo lo standard nazionale cinese GB50053-94 "Codice per la progettazione di stazioni di distribuzione fino a 10 kV", una stazione di distribuzione è definita come “una struttura in cui l'energia elettrica alternata a 10 kV o inferiore viene abbassata da un trasformatore di potenza per alimentare i carichi elettrici”. Ogni struttura che soddisfa questa definizione qualifica come stazione di distribuzione.

Funzione:
Il ruolo di una stazione di distribuzione è quello di ricevere l'elettricità dalle centrali elettriche, tipicamente a tensioni non superiori a 1–2 kV. La trasmissione diretta a lunga distanza a tali basse tensioni comporterebbe correnti di linea molto elevate, causando perdite di potenza eccessive e bassa efficienza di trasmissione. Pertanto, si utilizzano i trasformatori per aumentare la tensione a decine o anche centinaia di kilovolt (a seconda della distanza e della domanda di potenza) per ridurre la corrente di linea. Per interconnettere linee elettriche di diverse distanze e capacità in una rete unificata e migliorare l'affidabilità complessiva del sistema, sono necessarie multiple stazioni di distribuzione per abbinare e collegare diversi livelli di tensione. Analogamente, dopo che l'alta tensione raggiunge la destinazione, deve essere ridotta a livelli come 10,5 kV, 6,3 kV o 400 V (cioè 380/220 V) per soddisfare le diverse esigenze degli utenti. Pertanto, in pratica sono necessarie numerose stazioni di distribuzione. Tipicamente, una stazione principale si riferisce a una stazione primaria, con stazioni secondarie a valle. La stazione primaria gestisce la commutazione e la distribuzione ad alta tensione ma non esegue personalmente la trasformazione della tensione.

Stanze di Distribuzione (o Stanze di Commutazione)
Definizione:
Una stanza di distribuzione è anche chiamata stazione di distribuzione. Secondo gli standard nazionali, una stanza di distribuzione è definita come “una struttura contenente solo apparati di commutazione ad alta tensione per l'apertura/chiusura dei circuiti e la distribuzione dell'energia elettrica, senza un trasformatore principale sulla barra”. Le stanze di distribuzione operano a livelli di tensione inferiori a 35 kV e ospitano attrezzature come interruttori, trasformatori di misura, condensatori e dispositivi di protezione e misurazione associati. In termini semplici, è un edificio che contiene armadi di commutazione ad alta tensione, pannelli di ingresso/uscita delle linee, ecc. - questo costituisce una stanza di distribuzione (o camera). Le strutture più grandi possono includere più armadi di commutazione ad alta e bassa tensione per eseguire la trasformazione della tensione e la distribuzione dell'energia.

I termini "stazione di distribuzione" e "stanza di distribuzione" spesso si riferiscono a stanze di trasformazione e distribuzione in complessi residenziali o edifici commerciali. La stanza di distribuzione è un componente cruciale del sistema di alimentazione elettrica di un edificio. Elettricisti dedicati forniscono monitoraggio operativo 24 ore su 24. Il personale non autorizzato non può entrare senza l'approvazione del responsabile della manutenzione o del capo del dipartimento. Gli operatori devono essere certificati, familiarizzare con l'attrezzatura, le procedure operative e i protocolli di sicurezza. Devono monitorare attentamente i lettori dei voltmetri, degli amperometri e dei wattmetri, e non devono mai permettere che gli interruttori automatici operino in condizioni di sovraccarico. Il pavimento e le superfici delle attrezzature nella stanza di distribuzione devono essere mantenuti puliti e privi di polvere in ogni momento. Le operazioni di commutazione vengono eseguite dal personale di turno con la presenza di un supervisore; due persone non devono mai eseguire operazioni di commutazione simultaneamente per evitare errori.

Stazione di Commutazione (o Stazione di Comando)

Definizione:
Una stazione di commutazione si riferisce a una sottostazione di distribuzione che non esegue la trasformazione della tensione, ma utilizza dispositivi di commutazione per aprire o chiudere i circuiti elettrici. È un impianto di energia situato al livello inferiore rispetto a una sottostazione nel sistema elettrico, distribuendo l'energia ad alta tensione a uno o più consumatori di energia circostanti. La sua caratteristica principale è che le tensioni in entrata e in uscita sono identiche. Anche se le sottostazioni regionali possono eseguire funzioni di commutazione, è importante notare chiaramente che una stazione di commutazione è distinta da una sottostazione.

Una stazione di commutazione è anche definita come un impianto di fornitura e distribuzione di energia utilizzato per ricevere e distribuire l'energia elettrica. Nelle reti di trasmissione ad alta tensione, è comunemente chiamata "stazione di commutazione" o "campo di commutazione". Nelle reti di distribuzione a media tensione, le stazioni di commutazione sono tipicamente utilizzate per la ricezione e la distribuzione di energia a 10 kV. Tali stazioni hanno solitamente due alimentazioni in ingresso e molteplici linee in uscita (comunemente da 4 a 6). A seconda dei requisiti specifici, possono essere installati interruttori o interruttori di carico sulle linee in ingresso e in uscita. L'equipaggiamento è tipicamente un insieme di apparati di commutazione completamente metallici progettati per l'operazione all'aperto con tensioni fino a 10 kV. Una stazione di commutazione tipica ha una capacità di trasferimento di circa 8.000 kW e fornisce energia a media tensione alle stanze di trasformazione o di distribuzione locali all'interno di un distretto o di un'area.

Funzione:

• Segmenta l'alimentazione per limitare l'ambito delle interruzioni durante i guasti, migliorando così l'affidabilità e la flessibilità dell'approvvigionamento elettrico;

• Riduce la complessità delle sottostazioni;

• Non modifica i livelli di tensione ma aumenta il numero di circuiti di alimentazione—funzionalmente equivalente a una sottostazione di distribuzione.

Posizione:
Le stazioni di commutazione sono tipicamente situate vicino a stazioni ferroviarie, scali merci, depositi di locomotive elettriche, stazioni di snodo o altri luoghi con carichi concentrati elevati.