Класифікація підстанцій

Підстанції: Огляд центрів передачі електроенергії

Підстанція відіграє ключову роль у процесі доставки електроенергії, забезпечуючи передачу електричної енергії від джерела генерації до кінцевих споживачів. Вона оснащена різноманітними важливими компонентами, включаючи трансформатори, генератори та електричні кабелі, всі ці компоненти відіграють інтегральні ролі у забезпеченні ефективної передачі електроенергії. Основні функції підстанції включають генерацію, передачу та розподіл електроенергії.

Підстанції, які генерують електричну енергію, називаються генеруючими підстанціями. Підстанції передачі, з іншого боку, відповідають за передачу енергії на великі відстані, а підстанції розподілу зосереджуються на поставках енергії окремим споживачам. Нижче ми детально розглянемо різні підкатегорії електричних підстанцій.

Класифікація підстанцій

Підстанції можна класифікувати багатьма способами, включаючи характер їхніх обов'язків, послуги, які вони надають, рівні напруги, значущість та конструкцію.

Класифікація підстанцій за характером обов'язків

Підвищувальні або первинні підстанції

Підвищувальні або первинні підстанції генерують відносно низькі напруги, зазвичай в діапазоні 3,3 кВ, 6,6 кВ, 11 кВ або 33 кВ. Для забезпечення ефективної передачі електроенергії на великі відстані ці напруги підвищуються за допомогою підвищувальних трансформаторів. Ці підстанції зазвичай розташовані поблизу генеруючих підстанцій, виступаючи як перший етап ієрархії передачі електроенергії.

Первинні мережеві підстанції

Первинні мережеві підстанції отримують високі напруги, які були спочатку підвищені. Їх завданням є зниження цих підвищених напруг до більш зручного рівня. Вихід первинних мережевих підстанцій потім служить вхідними даними для вторинних підстанцій, які подальше знижують напругу для наступної передачі.

Знижувальні або розподільні підстанції

Знижувальні або розподільні підстанції стратегічно розташовані поблизу центрів завантаження. Тут основна розподільна напруга знижується для підроздільної передачі. Другорядні розподільні трансформатори всередині цих підстанцій потім забезпечують електроенергію споживачам через лінії послуг, завершуючи процес доставки електроенергії на місцевому рівні.

Класифікація підстанцій за наданими послугами

Трансформаторні підстанції

Трансформаторні підстанції оснащені трансформаторами, призначеними для передачі електричної енергії з одного рівня напруги на інший відповідно до вимог електричної мережі. Ця гнучкість дозволяє безперебійну інтеграцію різних систем електропостачання, які працюють на різних стандартних напругах.

Комутаційні підстанції

Комутаційні підстанції спеціально проектовані для включення та виключення ліній електропостачання без порушення рівнів напруги. Вони зазвичай розташовані вздовж ліній передачі, що дозволяє перенаправлення потоку енергії, ізоляцію аварійних секцій та оптимізацію роботи мережі.

Конвертуючі підстанції

Конвертуючі підстанції — це спеціалізовані об'єкти, які можуть конвертувати черговий струм (AC) у прямий струм (DC) і навпаки. Крім того, вони можуть також використовуватися для регулювання частоти електричної енергії, конвертуючи високі частоти в нижчі або навпаки, для задоволення конкретних оперативних потреб.

Класифікація підстанцій за рівнями напруги

Підстанції високої напруги (ПВН)

Підстанції високої напруги працюють в діапазоні напруг 11 кВ до 66 кВ. Ці підстанції необхідні для розподілу електроенергії в місцевих районах та з'єднання різних частин мережі середньої напруги.

Підстанції надвисокої напруги

Підстанції надвисокої напруги обслуговують напруги від 132 кВ до 400 кВ. Вони відіграють ключову роль у довговідстанній передачі великих обсягів електричної енергії, з'єднуючи основні джерела генерації енергії з регіональними мережами.

Підстанції ультрависокої напруги

Підстанції ультрависокої напруги працюють при напругах, які перевищують 400 кВ. Ці високопродуктивні підстанції використовуються для передачі великих обсягів енергії на надзвичайно великі відстані, часто між великими географічними регіонами або різними мережами електропостачання.

Класифікація підстанцій за значущістю

Мережеві підстанції

Мережеві підстанції відповідають за передачу великих обсягів електричної енергії з одного місця в інше. Завдяки своїй ключовій ролі в електричній мережі, будь-яка помилка або збої в роботі мережевої підстанції може мати значний вплив на безперервність постачання електроенергії по всій мережі.

Міські підстанції

Міські підстанції мають на меті зниження напруг, зазвичай з 33 кВ до 11 кВ, для забезпечення розподілу електроенергії в міських районах. Випадок відмови міської підстанції може призвести до повної втрати електропостачання для цілого міста, що підкреслює їхню важливість у місцевому постачанні електроенергії.

Класифікація підстанцій за конструкцією

Підстанції внутрішнього типу

У підстанціях внутрішнього типу всі електричні пристрої встановлені всередині закритого будівельного об'єкту. Ці підстанції зазвичай використовуються для рівнів напруги до 11 кВ. Однак, в умовах, коли навколишній повітряний середовище забруднений пилом, парами або шкідливими газами, їхня напругова здатність може бути розширена до 33 кВ або 66 кВ, щоб захистити обладнання від неблагопріятних екологічних умов.

Зовнішні підстанції

Зовнішні підстанції можна поділити на дві основні категорії:

Підстанції на стовпах: Підстанції на стовпах використовуються переважно для місцевого розподілу електроенергії. Залежно від потужності трансформаторів, використовуються одиночні стійкі стовпи, H-стовпи або 4-стовпні конструкції з відповідними платформами. Трансформатори з потужністю до 25 кВА, 125 кВА та понад 125 кВА можуть бути розташовані на цих конструкціях.

Підстанції на фундаменті: Підстанції на фундаменті призначені для встановлення трансформаторів з високими напругами, зазвичай 33,000 вольт або вище. Ці підстанції забезпечують стабільний та міцний фундамент для підтримки важкого та масштабного обладнання, необхідного для операцій з високою напругою.