Elektrische Energie-Umspannwerks-Technik und -Anordnung

Elektrische Umspannanlage

Heutzutage steigt der Bedarf an elektrischer Energie sehr schnell. Um diesen großen Energiebedarf zu decken, erfordert die moderne Zeit die Schaffung immer größerer Kraftwerke. Diese Kraftwerke können Wasserkraft-, thermische oder atomare Anlagen sein. Abhängig von der Verfügbarkeit der Ressourcen werden diese Anlagen an verschiedenen Orten errichtet. Diese Orte können nicht in der Nähe der Lastzentren liegen, wo die tatsächliche Energieverwendung stattfindet.
Es ist daher notwendig, diese großen Energiemengen vom Kraftwerk zu den Lastzentren zu übertragen. Dafür sind lange und hochspannungsfähige Übertragungsnetze erforderlich. Die Energie wird im Vergleich zu niedriger Spannungsebene erzeugt. Es ist wirtschaftlicher, Energie auf hohem Spannungsniveau zu übertragen. Die Verteilung der elektrischen Energie erfolgt auf niedrigeren Spannungsebenen, wie von den Verbrauchern vorgegeben. Um diese Spannungsebenen beizubehalten und um größere Stabilität zu gewährleisten, müssen zwischen dem Kraftwerk und den Verbrauchenden zahlreiche Transformations- und Schaltstationen eingerichtet werden. Diese Transformations- und Schaltstationen werden allgemein als elektrische Umspannanlagen bezeichnet. Je nach Zweck können die Umspannanlagen klassifiziert werden als-

Spannungserhöhende Umspannanlage

Spannungserhöhende Umspannanlagen sind mit den Kraftwerken verbunden. Die Erzeugung von Energie ist aufgrund der Grenzen der rotierenden Wechselstromgeneratoren auf niedrige Spannungsebenen begrenzt. Diese Erzeugerspannungen müssen für eine wirtschaftliche Übertragung von Energie über weite Strecken erhöht werden. Daher muss es eine spannungserhöhende Umspannanlage in Verbindung mit dem Kraftwerk geben.

Spannungssenkende Umspannanlage

Die erhöhten Spannungen müssen in den Lastzentren auf verschiedene Spannungsebenen für verschiedene Zwecke heruntergestuft werden. Abhängig von diesen Zwecken werden die spannungssenkenden Umspannanlagen weiter in verschiedene Unterarten unterteilt.

Hauptspannungssenkende Umspannanlage

Die Hauptspannungssenkenden Umspannanlagen werden in der Nähe des Lastzentrums entlang der Hauptübertragungsleitungen errichtet. Hier werden die Hauptübertragungsspannungen auf verschiedene geeignete Spannungen für den Zweck der sekundären Übertragung heruntergestuft.

Sekundärspannungssenkende Umspannanlage

Entlang der sekundären Übertragungsleitungen, im Lastzentrum, werden die sekundären Übertragungsspannungen weiter heruntergestuft, um die primäre Verteilung zu ermöglichen. Die Herabstufung der sekundären Übertragungsspannungen auf primäre Verteilungsebenen erfolgt in der sekundärspannungssenkenden Umspannanlage.

Verteilungs-Umspannanlage

Verteilungs-Umspannanlagen befinden sich an Orten, an denen die primären Verteilungsspannungen heruntergestuft werden, um die Versorgungsspannungen zum Versorgen der tatsächlichen Verbraucher durch ein Verteilungsnetz bereitzustellen.

Großversorgungs- oder Industrie-Umspannanlage

Großversorgungs- oder Industrie-Umspannanlagen sind im Allgemeinen Verteilungs-Umspannanlagen, aber sie sind nur einem Verbraucher gewidmet. Ein industrieller Verbraucher aus der großen oder mittleren Versorgungsgruppe kann als Großversorgungsverbraucher bezeichnet werden. Eine individuelle spannungssenkende Umspannanlage ist diesen Verbrauchern gewidmet.

Bergbau-Umspannanlage

Bergbau-Umspannanlagen sind eine sehr spezielle Art von Umspannanlagen und benötigen eine spezielle Konstruktion, da zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen für den Betrieb der Stromversorgung erforderlich sind.

Mobile Umspannanlage

Mobile Umspannanlagen sind ebenfalls sehr spezielle Umspannanlagen, die vorübergehend für Bauzwecke erforderlich sind. Für große Bauvorhaben erfüllt diese Umspannanlage den zeitweiligen Energiebedarf während der Bauarbeiten.
Abhängig von den konstruktiven Merkmalen können die Kategorien von Umspannanlagen wie folgt unterteilt werden-

Außenluft-Umspannanlage

Außenluft-Umspannanlagen werden im Freien gebaut. Fast alle 132 kV, 220 kV, 400 kV Umspannanlagen sind Außenluft-Umspannanlagen. Obwohl heutzutage spezielle GIS (Gasgefüllte Umspannanlagen) für extra hohe Spannungen gebaut werden, die in der Regel unter Dach stehen.