Buitenswitchgear: Types, Voordelen & Nadelen (55kV–765kV)

Onderstations die zijn ontworpen voor spanningniveaus van 55 kV tot 765 kV worden openluchtonderstations genoemd. Dit type onderstation vereist minder bouwtijd, maar neemt meer ruimte in beslag. Openluchtonderstations worden voornamelijk ingedeeld in paalgeplaatste onderstations en funderingsgeplaatste onderstations.

Paalgeplaatste Onderstations

Dit type onderstation wordt gebruikt om distributietransformatoren met capaciteiten tot 250 kVA te ondersteunen. Deze transformatoren vertegenwoordigen de goedkoopste, eenvoudigste en kleinste vorm van distributie. Alle apparatuur is van het openluchttype en geïnstalleerd op de dragende constructies van hoogspanningsdistributielijnen. Een drie-polige mechanisch bediende schakelaar wordt gebruikt om de hoogspanningslijn te openen en te sluiten.

Hoogspannings (HT) zekeringen worden gebruikt om de hoogspanningslijn te beschermen. Voor het regelen van het laagspanningscircuit worden laagspanningsschakelaars en zekeringen geleverd. Overstroombeveiligingen worden op de hoogspanningslijnen geïnstalleerd om de transformator te beschermen tegen spanningspieken. Paalgeplaatste onderstations zijn op twee of meer locaties aangesloten op aarde.

Transformatoren met capaciteiten tot 125 kVA worden op een twee-polige constructie gemonteerd, terwijl transformatoren met een vermogen tussen 125 kVA en 250 kVA op een vier-polige constructie met een passend platform worden geïnstalleerd. Dit type onderstation wordt meestal in dichtbevolkte gebieden geplaatst.

Ze hebben lage onderhoudskosten, en door een groot aantal van deze onderstations in steden te plaatsen, kan verwacht worden dat distributienetwerken tegen lagere kosten kunnen worden opgezet. Echter, naarmate het aantal transformatoren toeneemt, neemt ook het totale kVA toe, maar de belastingsverliezen nemen niet evenredig toe, wat leidt tot een toename van de kosten per kVA.

Funderingsgeplaatste Onderstations

Bij funderingsgeplaatste onderstations worden alle apparatuurgebieden voor veiligheidsdoeleinden samengesteld, en wordt het hele onderstation omgeven door een hek. De apparatuur die in dergelijke onderstations wordt gebruikt, is zwaar; daarom moet de gekozen locatie goede toegang bieden voor zwaar transport.

Voordelen van Openluchtonderstations

Openluchtonderstations bieden de volgende belangrijke voordelen:

• Alle apparatuur in een openluchtonderstation is zichtbaar, waardoor het lokaliseren van storingen eenvoudiger is.

• Uitbreiding van openluchtonderstations is eenvoudiger.

• De bouwtijd die nodig is voor dit type onderstation is korter.

• Minder bouwmaterialen zoals staal en beton zijn nodig.

• Relatief minder bouwwerkzaamheden zijn nodig, en de kosten voor het installeren van schakelapparatuur zijn laag.

• Onderhoud is eenvoudig, en de adequate afstand tussen de apparatuur zorgt ervoor dat een storing op één punt niet naar een ander punt overgaat.

Nadelen van Openluchtonderstations

• Openluchtonderstations vereisen meer ruimte.

• Beschermingsapparatuur moet worden geïnstalleerd om de effecten van blikseminslagen te verdedigen.

• De lengte van de besturingssnoeren neemt toe, waardoor de totale kosten van het onderstation stijgen.

• Apparatuur die is ontworpen voor openluchtonderstations is duurder omdat er extra stof- en weersbeveiliging nodig is.

Ondanks deze nadelen worden openluchtonderstations wijdverspreid gebruikt in energievoorzieningsystemen.