Podstancije: Pregled točaka prenosa struje
Podstanica služi kao ključni posrednik u procesu isporuke struje, omogućujući prijenos električne energije od izvora proizvodnje do krajnjih korisnika. Opremljena je različitim bitnim komponentama, uključujući transformatore, generatori i kablovi za prijenos struje, svi koji igraju integralnu ulogu u osiguravanju učinkovitog prijenosa struje. Osnovne funkcije podstancije uključuju proizvodnju, prijenos i distribuciju struje.
Podstancije koje proizvode električnu struju poznate su kao generirajuće podstancije. S druge strane, podstancije za prijenos su odgovorne za prenos struje na velike udaljenosti, dok se podstancije za distribuciju fokusiraju na isporuku struje pojedinačnim opterećenjima. U nastavku detaljnije istražit ćemo različite kategorije električnih podstancija.
Klasifikacije podstancija
Podstancije mogu se klasificirati na više načina, uključujući prirodu njihovih zadataka, usluge koje pružaju, nivoe radne napona, važnost i dizajn.
Klasifikacija podstancija prema prirodi zadataka
Step-up ili primarne podstancije
Step-up ili primarne podstancije generiraju relativno niske napone, obično u rasponu od 3,3 kV, 6,6 kV, 11 kV ili 33 kV. Da bi se omogućio učinkoviti prijenos struje na velike udaljenosti, ovi naponi se povišavaju koristeći step-up transformatore. Ove podstancije obično su smještene u blizini generirajućih podstancija, djelujući kao prva etapa u hijerarhiji prijenosa struje.
Primarne mrežne podstancije
Primarne mrežne podstancije primaju visoke napone koji su inicijalno povišeni. Njihova je uloga smanjiti ove primarne povišene napone na upravljivi nivo. Izlaz primarnih mrežnih podstancija tada služi kao ulaz za sekundarne podstancije, koje dalje sniže napon za sljedeći prijenos.
Step-down ili distribucijske podstancije
Step-down ili distribucijske podstancije su strategijski smještene blizu centara opterećenja. Ovdje se primarni distribucijski napon smanjuje za potrebe sub-prijenosnice. Sekundarni distribucijski transformatori unutar ovih podstancija zatim opskrbljuju potrošače putem linija usluga, završavajući postupak isporuke struje na lokalnoj razini.
Klasifikacija podstancija prema pružanim uslugama
Transformatorske podstancije
Transformatorske podstancije opremljene su transformatorima dizajniranim za prijenos električne energije sa jednog nivoa napona na drugi prema potrebama mreže. Ova fleksibilnost omogućuje bezzaobilaznu integraciju različitih sustava opskrbe strujom koji rade na različitim standardima napona.
Prekidačke podstancije
Prekidačke podstancije specifično su dizajnirane da prekidaju linije struje bez prekidanja nivoa napona. Obično su smještene duž linija prijenosa, omogućujući preusmjeravanje toka struje, izolaciju defektnih dijelova i optimizaciju operacija mreže.
Konverzijske podstancije
Konverzijske podstancije su specijalizirani objekti koji mogu pretvoriti struju izmjeničnog (AC) toka u struju jednosmjernog (DC) toka i obrnuto. Također se mogu koristiti za prilagodbu frekvencije električne energije, pretvarajući visoke frekvencije u niže frekvencije i obrnuto, kako bi zadovoljile specifične operativne potrebe.
Klasifikacija podstancija prema radnom naponu
Podstancije visokog napona (HV podstancije)
Podstancije visokog napona funkcioniraju u rasponu napona od 11 kV do 66 kV. Ove podstancije su ključne za distribuciju struje unutar lokalnih područja i povezivanje različitih dijelova mreže srednjeg napona.
Podstancije izuzetno visokog napona
Podstancije izuzetno visokog napona obrađuju napone u rasponu od 132 kV do 400 kV. One igraju ključnu ulogu u prijenosu velikih količina električne energije na velike udaljenosti, povezujujući glavne izvore proizvodnje struje s regionalnim mrežama.
Podstancije ultra visokog napona
Podstancije ultra visokog napona funkcioniraju na naponima većim od 400 kV. Ove podstancije visokih kapaciteta koriste se za prijenos velikih količina struje na ekstremno velike udaljenosti, često preko velikih geografskih regija ili između različitih mreža struje.
Klasifikacija podstancija prema važnosti
Mrežne podstancije
Mrežne podstancije su odgovorne za prijenos velikih količina električne energije s jednog mjesta na drugo. Zbog njihove ključne uloge u mreži, bilo kakva greška ili prekida u mrežnoj podstanciji može imati značajan utjecaj na kontinuitet isporuke struje cijele mreže.
Gradski podstancije
Gradski podstancije su zadužene za smanjivanje napona, obično sa 33 kV na 11 kV, kako bi omogućile distribuciju struje unutar urbanih područja. Nepravilan rad gradskih podstancija može dovesti do potpunog prekida struje za cijeli grad, što ukazuje na njihovu važnost u lokalnoj isporuci struje.
Klasifikacija podstancija prema dizajnu
Unutarnje vrste podstancija
U unutarnjim vrstama podstancija, sva električna oprema je instalirana unutar zatvorene građevine. Ove podstancije obično se koriste za nivoe napona do 11 kV. Međutim, u okruženjima gdje je zrak okružujući kontaminiran prahom, dimom ili štetnim plinovima, njihova kapacitet napona može se proširiti na 33 kV ili 66 kV kako bi se oprema zaštitila od nepovoljnih uvjeta okruženja.
Vanjske podstancije
Vanjske podstancije mogu se dalje podijeliti u dvije glavne kategorije:
Podstancije montirane na stupove: Podstancije montirane na stupove uglavnom se koriste za lokalnu distribuciju struje. Ovisno o kapacitetu transformatora, koriste se pojedinačni čvrsti stupovi, H-stupovi ili konstrukcije sa četiri stupca s odgovarajućim platformama. Transformatori kapaciteta do 25 kVA, 125 kVA i iznad 125 kVA mogu se smjestiti na ove konstrukcije.
Podstancije montirane na temelje: Podstancije montirane na temelje dizajnirane su za instalaciju transformatora s višim nivoima napona, tipično 33.000 volti ili iznad. Ove podstancije pružaju stabilan i čvrst temelj za podršku teškom i velikom opremi potrebnoj za operacije visokog napona.