Wat zijn de verschillen tussen afdelingsposten, schakelstations en distributieruimten

Wat zijn de verschillen tussen elektriciteitsstations, schakelstations en distributieruimtes?

Een elektriciteitsstation is een energievoorziening in het elektriciteitssysteem dat spanning niveaus transformeert, elektrische energie ontvangt en distribueert, de richting van stroomverloop controleert en spanning regelt. Het verbindt elektriciteitsnetwerken met verschillende spanning niveaus via zijn transformatoren. In specifieke toepassingen - zoals onderzeese elektriciteitskabels of langeafstandsverzending - gebruiken sommige systemen hoogspanningsgelijkstroom (HVDC) verzending. HVDC overwint de capacitieve reactantieverliezen inherent aan wisselstroom verzending en biedt energiebesparingsvoordelen.

Elektriciteitsstations stappen meestal hoge spanning omlaag naar middelspanning of stappen hoge spanning omlaag naar een iets lager niveau van hoge spanning. Ze nemen relatief grote oppervlakten in beslag, waarbij de grondbehoefte varieert afhankelijk van het spanningniveau en de capaciteit. Daarom noemen sommigen ze ook "transformatorstations".

Functie:
Een elektriciteitsstation dient als intermediaire faciliteit tussen elektriciteitscentrales en eindgebruikers. Omdat elektriciteitscentrales vaak ver van steden en fabrieken gelegen zijn, en de spanning die elektriciteitscentrales genereren relatief laag is, zou de resulterende hoge stroom significant warmteverlies in de verzendlijnen volgens de wet van Joule veroorzaken. Dit zou de lijnen kunnen beschadigen, en de conversie van elektrische energie in warmte vertegenwoordigt een belangrijke inefficiëntie. Daarom worden elektriciteitsstations gebruikt om de spanning vanuit de elektriciteitscentrale te verhogen voor efficiënte langeafstandsverzending naar stedelijke en industriële gebieden. Bij aankomst zetten lokale elektriciteitsstations dan de spanning terug naar de vereiste niveaus, die vervolgens via distributienetwerken worden gedistribueerd om standaard 220 V voor alledaags gebruik te leveren.

Locatie:
Vanuit economisch oogpunt moeten elektriciteitsstations dicht bij belastingscentra gelegen zijn. Vanuit operationeel oogpunt mogen ze geen hinder veroorzaken voor productieactiviteiten of binnenbedrijfsvervoer, en moet de toegang voor apparatuurleveringen gemakkelijk zijn. Om veiligheidsredenen moeten elektriciteitsstations brandbare of explosieve gebieden mijden. In het algemeen moeten elektriciteitsstations aan de windzijde van een locatie gelegen zijn, weg van gebieden waar stof en vezels zich opstapelen, en niet in dichtbevolkte zones. De plaatsing en bouw van elektriciteitsstations moeten rekening houden met brandbestrijding, corrosiebestendigheid, verontreinigingsbestrijding, waterdichtheid, regen- en sneeuwbescherming, aardbevingsbestendigheid en voorkomen van insluiping door kleine dieren.

Distributie-elektriciteitsstation
Definitie:
Een distributie-elektriciteitsstation is ook een faciliteit voor het wijzigen van spanning niveaus. Het is een locatie in het elektriciteitssysteem waar spanning en stroom worden getransformeerd, gecentraliseerd en gedistribueerd. Om de kwaliteit van de stroom en de veiligheid van de apparatuur te waarborgen, worden hier ook spanningregeling, stroomregeling en bescherming van verzend- en distributielijnen en belangrijk elektrisch materiaal uitgevoerd. Elektriciteitsstations kunnen worden ingedeeld naar toepassing in elektriciteitsdistributie stations en tractiestations (voor gebruik in elektrische spoorwegen en trams). Volgens de Chinese nationale norm GB50053-94 "Code for Design of 10 kV and Below Substations" wordt een elektriciteitsstation gedefinieerd als “een faciliteit waar AC-stroom op 10 kV of lager wordt gestapt door een krachttransformatie om elektrische belastingen te voorzien”. Elke faciliteit die aan deze definitie voldoet, kwalificeert zich als een elektriciteitsstation.

Functie:
De rol van een elektriciteitsstation is om elektriciteit van elektriciteitscentrales te ontvangen, meestal bij spanningen niet hoger dan 1–2 kV. Directe langeafstandsverzending bij zo lage spanningen zou resultaat in zeer hoge lijnstroom, wat leidt tot excessieve vermogensverliezen en lage verzendefficiëntie. Daarom worden transformatoren gebruikt om de spanning te verhogen naar tientallen of zelfs honderden kilovolt (afhankelijk van afstand en vermogensbehoefte) om de lijnstroom te verminderen. Om elektriciteitslijnen van verschillende afstanden en capaciteiten te verbinden in een uniek netwerk en de algehele systeembreedheid te versterken, zijn meerdere elektriciteitsstations nodig om verschillende spanning niveaus te matchen en te verbinden. Op dezelfde manier, nadat hoge spanning elektriciteit zijn bestemming heeft bereikt, moet deze worden gestapt naar niveaus zoals 10.5 kV, 6.3 kV, of 400 V (d.w.z. 380/220 V) om diverse gebruikersbehoeften te voldoen. Daarom zijn in de praktijk vele elektriciteitsstations nodig. Meestal verwijst een hoofdelektriciteitsstation naar een primaire elektriciteitsstation, met secundaire elektriciteitsstations stroomafwaarts. Het primaire elektriciteitsstation handelt hoge spanning schakeling en distributie, maar voert zelf geen spanningtransformatie uit.

Distributieruimte (of schakelruimte)
Definitie:
Een distributieruimte wordt ook wel een distributie-elektriciteitsstation genoemd. Volgens nationale normen wordt een distributieruimte gedefinieerd als “een faciliteit die alleen hoge spanning schakelapparatuur bevat voor het openen/sluiten van circuits en het distribueren van elektrische energie, zonder hoofdkrachttransformatoren op de busbar”. Distributieruimtes werken op spanning niveaus onder 35 kV en bevatten apparatuur zoals circuitbrekers, meettransformatoren, condensatoren en gerelateerde bescherm- en meetapparatuur. Met andere woorden, het is een gebouw dat hoge spanning schakelkasten, inkomende/uitgaande lijnpanelen, etc. huisvest—dit vormt een distributieruimte (of ruimte). Grotere faciliteiten kunnen meerdere hoge- en lage-spanning schakelkasten bevatten om spanningstransformatie en energiedistributie uit te voeren.

De termen "elektriciteitsstation" en "distributieruimte" verwijzen vaak naar transformator- en distributieruimtes in wooncomplexen of commerciële gebouwen. De distributieruimte is een cruciaal onderdeel van het energievoorzieningssysteem van een gebouw. Gecertificeerde elektriciens bieden 24-uurs operatiebewaking. Onbevoegd personeel mag zonder goedkeuring van de onroerendgoedmanager of afdelingsleider niet de distributieruimte betreden. Operators moeten gecertificeerd zijn, bekend zijn met de apparatuur, bedrijfsprocedures en veiligheidsprotocollen. Ze moeten nauwkeurig waarden van spanningsmeters, stroommeters en cosinus phi-meters controleren, en mogen nooit toestaan dat luchtcircuitschakelaars onder overbelasting werken. De vloer en de apparatuur in de distributieruimte moeten altijd schoon en stofvrij worden gehouden. Schakeloperaties worden uitgevoerd door dienstdoend personeel met een supervisor aanwezig; twee personen mogen nooit tegelijk schakeloperaties uitvoeren om fouten te voorkomen.

Schakelstation (of schakelruimte)

Definitie:
Een schakelstation verwijst naar een distributie-onderstation dat geen spanningstransformatie uitvoert, maar gebruik maakt van schakelapparatuur om elektrische circuits te openen of te sluiten. Het is een energie-installatie die in het energiesysteem één niveau onder een onderstation ligt en hoge spanning elektriciteit verdeelt naar één of meerdere omliggende energieverbruikers. Het belangrijkste kenmerk ervan is dat de ingaande en uitgaande lijnspanningen identiek zijn. Hoewel regionale onderstations ook schakelfuncties kunnen hebben, moet duidelijk worden vermeld dat een schakelstation onderscheidbaar is van een onderstation.

Een schakelstation wordt ook gedefinieerd als een energievoorzienings- en -verdelingsinstallatie die gebruikt wordt voor het ontvangen en verdelen van elektriciteit. In hoogspanningsoverdrachtsnetwerken wordt het vaak "schakelstation" of "schakelveld" genoemd. In middenspanningsdistributienetwerken worden schakelstations meestal gebruikt voor het ontvangen en verdelen van 10 kV stroom. Dergelijke stations hebben doorgaans twee ingaande voeders en meerdere uitgaande voeders (meestal 4 tot 6). Afhankelijk van specifieke eisen kunnen op de ingaande en uitgaande lijnen schakelaars of belastingschakelaars worden geïnstalleerd. De apparatuur is doorgaans een volledig metalen afgesloten schakelapparatuur die geschikt is voor buitenbedrijf met spanningenniveaus tot 10 kV. Een typisch schakelstation heeft een overdrachtscapaciteit van ongeveer 8.000 kW en levert middenspanning aan lokale transformatie- of distributieruimten binnen een district of gebied.

Functie:

• Segmenteert de voederlijn om het bereik van storingen te beperken, waardoor de betrouwbaarheid en flexibiliteit van de energievoorziening verbeterd wordt;

• Vermindert de complexiteit van onderstations;

• Verandert geen spanningniveaus, maar verhoogt het aantal voederlijnen—functioneel equivalent aan een distributie-onderstation.

Locatie:
Schakelstations bevinden zich meestal in de buurt van treinstations, goederenterminals, elektrische locomotiefdepots, knooppunten of andere locaties met grote geconcentreerde lasten.