Udendørs Transformatorstationer: Typer Fordele & Ulemper (55kV–765kV)

Understationer, der er designet til spændingsniveauer fra 55 kV til 765 kV, kaldes for udendørs understationer. Denne type understation kræver mindre konstruktions tid, men optager mere plads. Udendørs understationer opdeles hovedsageligt i stolpebaserede understationer og fundamentbaserede understationer.

Stolpebaserede understationer

Denne type understation bruges til at understøtte distributions-transformatorer med kapaciteter op til 250 kVA. Sådanne transformatorer repræsenterer den billigste, enkleste og mindste form for distribution. Alt udstyr er af udendørs type og installeres på de støttekonstruktioner, der anvendes til højspændingsfordelingslinjer. En tre-polig mekanisk betjent kontaktor bruges til at åbne og lukke højspændingsforsyningslinjen.

Højspændings (HT) sikringselementer anvendes til at beskytte højspændingsforsyningslinjen. Til kontrol af lavspændingskredsløbet gives lavspændingselektroder og sikringer. Overbelastningsbeskyttelser installeres på højspændingslinjerne for at beskytte transformatorerne mod spændingsfluktuationer. Stolpebaserede understationer jordfæstes ved to eller flere steder.

Transformatorer med kapaciteter op til 125 kVA monteres på en to-polig konstruktion, mens transformatorer med kapaciteter mellem 125 kVA og 250 kVA installeres på en fire-polig konstruktion med passende platform. Denne type understation placeres typisk i tætbefolkede områder.

De har lave vedligeholdelsesomkostninger, og ved at installere et stort antal af sådanne understationer i byer, forventes det, at distributionsnet kan oprettes til lavere omkostninger. Men som antallet af transformatorer stiger, øges det samlede kVA, men belastnings tab stiger ikke proportionalt, hvilket fører til en stigning i omkostningerne pr. kVA.

Fundamentbaserede understationer

I fundamentbaserede understationer er alle udstyrsområder sammensat af sikkerhedsgrunde, og hele understationen er indhegnet. Udstyret, der anvendes i sådanne understationer, er tungt; derfor skal det valgte sted have god adgang for tung transport.

Fordele ved udendørs understationer

Udendørs understationer tilbyder følgende hovedfordele:

• Alt udstyr i en udendørs understation er synligt, hvilket gør det lettere at lokalisere fejl.

• Udvidelse af udendørs understationer er enklere.

• Konstruktions tiden, der kræves for denne type understation, er kortere.

• Der kræves mindre konstruktionsmateriale – som stål og beton.

• Relativt set kræves mindre konstruktionsarbejde, og omkostningerne ved installation af skiveapparater er lave.

• Vedligeholdelse er let, og tilstrækkelig afstand mellem udstyret sikrer, at en fejl på ét sted ikke spredes til et andet.

Ulemper ved udendørs understationer

• Udendørs understationer kræver mere plads.

• Beskyttelsesmekanismer skal installeres for at beskytte mod effekter af lynnedslag.

• Længden af styringsledninger øges, hvilket hæver den samlede omkostning til understationen.

• Udstyr, der er designet til udendørs understationer, er dyrere, da det kræver ekstra støv- og vejrbeskyttelse.

Trottede disse ulemper anvendes udendørs understationer bredt i strømsystemer.