Які різниці між підстанціями трансформації електроенергії перетворювальними пунктами та розподільчими камерами

Які різниці між підстанціями, комутаційними станціями та розподільчими кімнатами?

Підстанція - це електроенергетична споруда в системі електропостачання, яка змінює рівні напруги, приймає та розподіляє електричну енергію, контролює напрямок потоку енергії та регулює напругу. Вона з'єднує мережі різних рівнів напруги через свої трансформатори. У специфічних застосуваннях, таких як підводні кабелі або довге віддалене передавання, деякі системи використовують передачу постійного струму високої напруги (HVDC). HVDC подолує втрати через ємнісний реактивний опір, притаманні передачі чергового струму, і надає економію енергії.

Основною функцією підстанцій є зниження високої напруги до середньої або зниження високої напруги до трохи нижчого рівня високої напруги. Вони займають відносно велику площу, з потребою у землі, яка залежить від рівня напруги та потужності. Тому деякі люди називають їх "трансформаторними станціями."

Функція:
Підстанція служить проміжною спорудою між електростанціями та кінцевими споживачами. Оскільки електростанції часто розташовані далеко від міст та заводів, а напруга, генерована електростанціями, є відносно низькою, високий струм призведе до значних теплових втрат у лініях передачі за законом Джоуля. Це може пошкодити лінії, а перетворення електричної енергії на тепло представляється основною неефективністю. Тому підстанції використовуються для підвищення напруги від електростанції для ефективного довгого віддаленого передавання до міських та промислових районів. Після прибуття, місцеві підстанції знижують напругу до необхідних рівнів, які подальше розподіляються через розподільні мережі для забезпечення стандартних 220 В для повсякденного використання.

Розташування:
З економічної точки зору, підстанції повинні бути розташовані поблизу центрів завантаження. З точки зору експлуатації, вони не повинні заважати виробничим процесам чи внутрішньому транспортуванню в об'єкті, а доставка обладнання має бути зручною. З точки зору безпеки, підстанції повинні уникати зон, де є горючі або вибухонебезпечні матеріали. Загалом, підстанції повинні бути розташовані зверху по вітру від джерела, подалі від місць, де скаплюються пил та волокна, і не повинні знаходитися в густонаселених районах. Розташування та будівництво підстанцій також повинні враховувати захист від пожеж, корозії, забруднення, водонепроникності, захист від дощу та снігу, сейсмостійкість та запобігання вторгненню малих тварин.

Розподільча підстанція
Визначення:
Розподільча підстанція - це також споруда для зміни рівнів напруги. Це місце в системі електропостачання, де здійснюється перетворення, централізація та розподіл напруги та струму. Для забезпечення якості електроенергії та безпеки обладнання тут проводяться регулювання напруги, контроль струму та захист ліній передачі та основного електричного обладнання. Підстанції можна розподілити за застосуванням на підстанції розподілу електроенергії та тягові підстанції (використовуються для електричних залізниць та трамваїв). За національним стандартом Китаю GB50053-94 "Правила проектування підстанцій напруги 10 кВ і нижче", підстанція визначається як "споруда, де чергова електроенергія напругою 10 кВ і нижче знижується трансформатором для забезпечення електричного завантаження". Будь-яка споруда, що відповідає цьому визначенню, є підстанцією.

Функція:
Функцією підстанції є отримання електроенергії від електростанцій, зазвичай при напрузі не вище 1–2 кВ. Прямі довгі дистанції передачі при такій низькій напрузі призведуть до дуже високого струму, що спричинить надмірні втрати енергії та низьку ефективність передачі. Тому використовуються трансформатори для підвищення напруги до десятків або навіть сотень кіловольт (в залежності від відстані та потреби в енергії) для зменшення струму в лініях. Для з'єднання ліній передачі різних відстаней та потужностей в єдину мережу та підвищення загальної надійності системи потрібні кілька підстанцій для збігу та з'єднання різних рівнів напруги. Подібним чином, після того як високонапружне електроенергія досягає свого призначення, воно повинно бути знижене до рівнів, таких як 10,5 кВ, 6,3 кВ або 400 В (тобто 380/220 В), для задоволення різних потреб споживачів. Таким чином, на практиці потрібні численні підстанції. Зазвичай, головна підстанція вказує на основну підстанцію, з вторинними підстанціями нижче. Головна підстанція обслуговує високонапружне комутування та розподіл, але сама не здійснює перетворення напруги.

Розподільча кімната (або комутаційна кімната)
Визначення:
Розподільча кімната також називається розподільчою підстанцією. За національними стандартами, розподільча кімната визначається як "споруда, що містить лише високонапружне комутаційне обладнання для відкриття/закриття контурів та розподілу електричної енергії, без головного трансформатора на шині." Розподільні кімнати працюють на рівнях напруги нижче 35 кВ та містять обладнання, таке як автоматичні вимикачі, приладові трансформатори, конденсатори та пов'язані з них захисні та вимірювальні пристрої. Простіше кажучи, це будівля, яка містить шафи високонапружного комутаційного обладнання, панелі входу/виходу ліній тощо - це становить розподільчу кімнату (або камеру). Більші об'єкти можуть містити кілька шаф високонапружного та низьконапружного комутаційного обладнання для проведення перетворення напруги та розподілу енергії.

Терміни "підстанція" та "розподільча кімната" часто використовуються для позначення трансформаторних та розподільних кімнат в житлових комплексах або комерційних будівлях. Розподільча кімната є важливим компонентом системи електропостачання будівлі. Специалізовані електрики забезпечують 24-годинне оперативне спостереження. Невідповідні особи заборонено входити без дозволу від менеджера управління майном або начальника відділу. Оператори повинні мати сертифікат, бути знайомими з обладнанням, процедурами роботи та правилами безпеки. Вони повинні уважно спостерігати за показниками вольтметрів, амперметрів та ваттметрів, і ніколи не дозволяти автоматичному вимикачу працювати при перевантаженні. Підлога та поверхні обладнання в розподільній кімнаті повинні бути завжди чистими та без пилу. Комутаційні операції виконуються нарядними з присутністю керівника; двоє людей не повинні одночасно виконувати комутаційні операції, щоб уникнути помилок.

Комутаційна станція (або комутаційна кімната)

Визначення:
Перемикальна станція — це розподільча підстанція, яка не здійснює перетворення напруги, але використовує обладнання для перемикання, щоб відкривати або закривати електричні контури. Це енергетичний об'єкт, розташований на рівень нижче підстанції в енергосистемі, який розподіляє високонапігну електроенергію одному або кільком оточуючим споживачам електроенергії. Її ключовою характеристикою є те, що напруга входячих і виходячих ліній однакова. Хоча регіональні підстанції також можуть виконувати функції перемикання, важливо зазначити, що перемикальна станція відрізняється від підстанції.

Перемикальна станція також визначається як енергетичний об'єкт, який призначений для прийняття та розподілу електроенергії. У мережах високонапігного передавання вона часто називається "перемикальною станцією" або "перемикальним майданчиком". У мережах середнього напруги перемикальні станції зазвичай використовуються для прийняття та розподілу електроенергії напругою 10 кВ. Такі станції зазвичай мають два входячих підхідних лінії та кілька виходячих ліній (зазвичай 4-6). Залежно від конкретних потреб, на входячих та виходячих лініях можуть бути встановлені вимикачі або комутатори навантаження. Обладнання зазвичай є повністю металевим укладом комутаційного обладнання, пристосованим для роботи на відкритому повітрі при напругах до 10 кВ. Типова перемикальна станція має потужність передачі близько 8 000 кВт та забезпечує середньонапігне живлення місцевим трансформаторним або розподільним камерам в районі або області.

Функції:

• Розділяє підхідні лінії живлення, щоб обмежити масштаб відключень при аваріях, таким чином покращуючи надійність та гнучкість живлення;

• Зменшує складність підстанцій;

• Не змінює рівні напруги, але збільшує кількість виходячих ліній — функціонально еквівалентна розподільної підстанції.

Розташування:
Перемикальні станції зазвичай розташовані поблизу залізничних станцій, товарних дворів, депо електровозів, вузлових станцій або інших місць з великими концентрованими навантаженнями.