Stacje przekształceniowe: Przegląd węzłów transferu energii
Stacja przekształceniowa pełni kluczową rolę w procesie dostarczania energii, umożliwiając transfer energii elektrycznej od źródła generacji do końcowych użytkowników. Wyposażona jest w różne niezbędne komponenty, w tym transformatory, generatory i kable energetyczne, które wszystkie odgrywają integralną rolę w zapewnianiu efektywnej transmisji energii. Podstawowe funkcje stacji przekształceniowej obejmują generowanie, transmisję i dystrybucję energii.
Stacje przekształceniowe, które generują energię elektryczną, nazywane są stacjami generacyjnymi. Z drugiej strony, stacje przesyłowe są odpowiedzialne za przekazywanie energii na długie dystanse, podczas gdy stacje dystrybucyjne skupiają się na dostarczaniu energii do indywidualnych obciążeń. Poniżej szczegółowo przeanalizujemy różne podkategorie stacji przekształceniowych.
Klasyfikacja stacji przekształceniowych
Stacje przekształceniowe mogą być klasyfikowane na wiele sposobów, w tym według natury ich zadań, usług, które świadczą, poziomów napięcia pracy, znaczenia i projektu.
Klasyfikacja stacji przekształceniowych według natury zadań
Stacje wzmacniające lub główne
Stacje wzmacniające lub główne generują stosunkowo niskie napięcia, zwykle w zakresie 3,3 kV, 6,6 kV, 11 kV lub 33 kV. Aby umożliwić efektywną transmisję energii na długie dystanse, te napięcia są podnoszone za pomocą transformatorów wzmacniających. Te stacje są zazwyczaj położone w bliskim sąsiedztwie stacji generacyjnych, działając jako pierwszy etap w hierarchii transmisji energii.
Główne stacje sieciowe
Główne stacje sieciowe otrzymują wysokie napięcia, które zostały początkowo podniesione. Ich zadaniem jest zmniejszenie tych podniesionych napięć do bardziej zarządzalnego poziomu. Wyjście głównych stacji sieciowych służy następnie jako wejście dla stacji wtórnych, które dalej obniżają napięcie w celach kolejnej transmisji.
Stacje obniżające lub dystrybucyjne
Stacje obniżające lub dystrybucyjne są strategicznie rozmieszczone w pobliżu centrów obciążeń. Tutaj, podstawowe napięcie dystrybucyjne jest obniżane w celach podtransmisji. Wewnętrzne transformatory dystrybucyjne w tych stacjach dostarczają energię do konsumentów poprzez linie servisowe, kończąc proces dostawy energii na lokalnym poziomie.
Klasyfikacja stacji przekształceniowych według świadczonych usług
Stacje transformatorowe
Stacje transformatorowe są wyposażone w transformatory zaprojektowane do przenoszenia energii elektrycznej z jednego poziomu napięcia na inny zgodnie z wymaganiami sieci energetycznej. Ta elastyczność pozwala na bezproblemową integrację różnych systemów energetycznych działających przy różnych standardach napięcia.
Stacje przełączające
Stacje przełączające są specjalnie zaprojektowane do włączania i wyłączania linii energetycznych bez zakłócania poziomów napięcia. Są one zazwyczaj położone wzdłuż linii przesyłowych, umożliwiając przekierowywanie przepływu energii, izolację uszkodzonych sekcji i optymalizację operacji sieci.
Stacje konwertujące
Stacje konwertujące to specjalistyczne obiekty, które mogą przekształcać prąd przemienny (AC) w prąd stały (DC) i odwrotnie. Ponadto mogą również służyć do dostosowywania częstotliwości energii elektrycznej, przekształcając wysokie częstotliwości w niższe lub odwrotnie, aby spełnić określone potrzeby operacyjne.
Klasyfikacja stacji przekształceniowych według napięcia pracy
Stacje wysokiego napięcia (HV)
Stacje wysokiego napięcia działają w zakresie napięcia od 11 kV do 66 kV. Te stacje są niezbędne do dystrybucji energii w lokalnych obszarach i łączenia różnych części sieci średniego napięcia.
Stacje bardzo wysokiego napięcia
Stacje bardzo wysokiego napięcia obsługują napięcia w zakresie od 132 kV do 400 kV. Odgrywają kluczową rolę w długodystansowej transmisji dużych ilości energii elektrycznej, łącząc główne źródła generacji z regionalnymi sieciami.
Stacje nadzwyczaj wysokiego napięcia
Stacje nadzwyczaj wysokiego napięcia działają przy napięciach powyżej 400 kV. Te stacje o dużej pojemności są używane do transmisji dużej mocy na ekstremalnie długie dystanse, często między dużymi regionami geograficznymi lub różnymi sieciami energetycznymi.
Klasyfikacja stacji przekształceniowych według znaczenia
Stacje sieciowe
Stacje sieciowe są odpowiedzialne za przenoszenie dużych ilości energii elektrycznej z jednego miejsca do drugiego. Ze względu na ich kluczową rolę w sieci energetycznej, jakiekolwiek usterki lub zakłócenia w stacji sieciowej mogą mieć istotny wpływ na ciągłość dostaw energii w całej sieci.
Stacje miejskie
Stacje miejskie mają na celu obniżanie napięć, zwykle z 33 kV do 11 kV, aby umożliwić dystrybucję energii w obszarach miejskich. Usterka w stacji miejskiej może prowadzić do całkowitego wyłączenia energii w całym mieście, co podkreśla ich znaczenie w lokalnej dostawie energii.
Klasyfikacja stacji przekształceniowych według projektu
Stacje typu wewnętrzne
W stacjach typu wewnętrzne cały sprzęt elektryczny jest zainstalowany w zamkniętej budowli. Te stacje są powszechnie używane dla napięć do 11 kV. Jednak w środowiskach, gdzie otaczające powietrze jest zanieczyszczone pyłami, oparami lub szkodliwymi gazami, ich zdolność napięciowa może być rozszerzona do 33 kV lub 66 kV, aby chronić sprzęt przed niekorzystnymi warunkami środowiskowymi.
Stacje zewnętrzne
Stacje zewnętrzne można podzielić na dwie główne kategorie:
Stacje montowane na słupach: Stacje montowane na słupach są głównie używane do lokalnej dystrybucji energii. W zależności od pojemności transformatorów, są wykorzystywane pojedyncze mocne słupy, słupy H lub konstrukcje czteroślupowe z odpowiednimi platformami. Transformatory o pojemności do 25 kVA, 125 kVA i powyżej 125 kVA mogą być umieszczone na tych konstrukcjach.
Stacje montowane na fundamentach: Stacje montowane na fundamentach są zaprojektowane do instalacji transformatorów o wyższych napięciach, zazwyczaj 33 000 volt lub więcej. Te stacje zapewniają stabilny i solidny fundament do wsparcia ciężkiego i dużego sprzętu niezbędnego do operacji z wysokim napięciem.