Áramkészülékek: Az áramerőforrások továbbítóközpontjainak áttekintése
Az áramkészülék alapvető szerepet játszik az áramellátási folyamatban, lehetővé téve az elektromos energia továbbítását a termelő forrásból a végfelhasználóig. Rendszeresen rendelkeznek különböző lényeges komponensekkel, beleértve transzformátorokat, generátort és erőáramutakat, amelyek mind hozzájárulnak a hatékony áramtovábbításhoz. Az áramkészülék fő funkciói az áramerő-termelés, -továbbítás és -elosztás.
Az elektromos energiát termelő áramkészüléket generáló áramkészülékeknek nevezik. A továbbító áramkészülékek viszont felelősek az áram hosszú távolságokon történő továbbításáért, míg az elosztó áramkészülékek fókuszban tartják az áram egyedi terhelésekhez való szállítását. Lássuk alább részletesen a különböző elektromos áramkészülékek alkatrészeit.
Az áramkészülékek osztályzása
Az áramkészülékeket többféleképpen is osztályozhatjuk, beleértve a feladataik jellegét, a nyújtott szolgáltatásokat, a működési feszültségi szinteket, a jelentőséget és a tervezést.
Az áramkészülékek osztályzása a feladataik jellege szerint
Feltoltó vagy elsődleges áramkészülékek
A feltoltó vagy elsődleges áramkészülékek relatíve alacsony feszültséget termelnek, általában 3,3 kV, 6,6 kV, 11 kV vagy 33 kV feszültségen. A hatékony hosszútávú áramtovábbítás érdekében ezek a feszültségek feltoltó transzformátorokkal emelkednek. Ezek az áramkészülékek általában közel találhatók a generáló áramkészülékekhez, tevékenykedve az áramtovábbítási hierarchia első szintjének.
Elsődleges hálózati áramkészülékek
Az elsődleges hálózati áramkészülékek a kezdeti feltoltás során előállított magas feszültségeket veszik át. Szerepük, hogy ezeket az elsődleges feltoltott feszültségeket kezelhetőbb szintre csökkentsék. Az elsődleges hálózati áramkészülékek kimenete a másodlagos áramkészülékek bemenete, amelyek tovább csökkentik a feszültséget a további továbbításra.
Lejtőt országos vagy elosztó áramkészülékek
A lejtőt országos vagy elosztó áramkészülékek stratégiai helyeken találhatók a terhelés központjaival közel. Itt a fő elosztási feszültséget csökkentik az alacsonyabb szintű továbbítás céljából. A másodlagos elosztó transzformátorok ezen az áramkészülékeken keresztül szolgáltatják az áramot a fogyasztóknak szolgáltató vonalakon, így befejezve a helyi szinten a teljes áramszolgáltatási folyamatot.
Az áramkészülékek osztályzása a nyújtott szolgáltatások szerint
Transzformátor áramkészülékek
A transzformátor áramkészülékek olyan transzformátorokkal vannak felszerelve, amelyek képesek elektromos áramot egy feszültségi szintről egy másikra továbbítani az áramháló igényei szerint. Ez a rugalmasság lehetővé teszi különböző feszültségű áramrendszerök zökkenőmentes integrációját.
Kapcsoló áramkészülékek
A kapcsoló áramkészülékek specifikusan arra terveztek, hogy az áramvonalaikat be- és kikapcsolják anélkül, hogy megszakítanák a feszültségi szinteket. Általában a továbbító vonalak mentén helyezkednek el, lehetővé téve az áramfolyam irányítását, a hibás szakaszok izolálását és a háló működés optimalizálását.
Konvertáló áramkészülékek
A konvertáló áramkészülékek specializált létesítmények, amelyek képesek váltóáram (VA) áramot egyirányú árammá (EA) és fordítva konvertálni. Ezen felül használhatók az elektrikus áram frekvenciájának beállításához, a magas frekvenciát alacsonyabb frekvenciára vagy fordítva, a specifikus operációs igények kielégítésére.
Az áramkészülékek osztályzása a működési feszültség szerint
Magas feszültségű áramkészülékek (MF áramkészülékek)
A Magas Feszültségű Áramkészülékek 11 kV és 66 kV közötti feszültségi tartományban működnek. Ezek az áramkészülékek létfontosságúak a helyi területekön belüli áramelosztás és a középfeszültségű áramháló különböző részeinek összekapcsolása érdekében.
Extra magas feszültségű áramkészülékek
Az Extra Magas Feszültségű Áramkészülékek 132 kV és 400 kV közötti feszültségek kezelésével foglalkoznak. Kritikus szerepet játszanak a nagy mennyiségű elektromos energia hosszútávú továbbításában, összekötve a főbb termelő forrásokat regionális hálókkal.
Ultra magas feszültségű áramkészülékek
Az Ultra Magas Feszültségű Áramkészülékek 400 kV-nél magasabb feszültségeken működnek. Ezek a nagy kapacitású áramkészülékek használódnak nagy mennyiségű áram hosszútávú továbbítására, gyakran nagy földrajzi területeken vagy különböző áramhálók között.
Az áramkészülékek osztályzása jelentőségük szerint
Hálózati áramkészülékek
A hálózati áramkészülékek felelősek nagy mennyiségű elektromos energia továbbításáért egy helyről a másikra. Mivel kulcsfontosságú szerepet játszanak az áramhálóban, a hálózati áramkészülékben bekövetkező bármilyen hiba vagy zavar jelentős hatással lehet az egész hálózaton belüli áramellátás folytonosságára.
Városi áramkészülékek
A városi áramkészülékek feladata, hogy a feszültséget általában 33 kV-ról 11 kV-ra csökkentik, hogy az áramelosztást városi területeken biztosítsák. Egy városi áramkészülék hibája teljes energiahianyt okozhat egy egész városban, ami kiemeli jelentőségüket a helyi áramszolgáltatásban.
Az áramkészülékek osztályzása a tervezés szerint
Beltéri áramkészülékek
A beltéri áramkészülékeknél az összes elektromos berendezés zárt építményben van telepítve. Ezeket az áramkészülékeket általában 11 kV-ig használják. Azonban olyan környezetekben, ahol a környező levegő por, gáz vagy ártalmi anyagokkal szennyezett, a feszültségkapacitásukat 33 kV-re vagy 66 kV-ra növelhetik, hogy megvédjék a berendezéseket a kedvezőtlenebb környezeti hatásoktól.
Kültéri áramkészülékek
A kültéri áramkészülékeket további két fő kategóriába oszthatjuk:
Rúdban telepített áramkészülékek: A rúdban telepített áramkészülékek elsősorban helyi áramelosztásra használatosak. A transzformátorok kapacitásától függően, használhatók egyetlen erős rúdon, H-formában álló rúdon, vagy 4-rúdszerkezetekkel megfelelő platformokkal. 25 kVA, 125 kVA, és 125 kVA feletti kapacitású transzformátorokat is elhelyezhetnek ezeken a szerkezeteken.
Alaptelepen telepített áramkészülékek: Az alaptelepen telepített áramkészülékek a magasabb feszültségi szintű transzformátorok telepítésére tervezettek, általában 33 000 volt vagy annál magasabb feszültségű esetekre. Ezek az áramkészülékek stabil és erős alapot biztosítanak a súlyos, nagy méretű berendezésekhez, amelyek szükségesek a magas feszültségű áramműveletekhez.