Understation

Generelt billede af en understation nær Keetmanshoop

En understation (også kendt som en transformerstation ) er en del af et energiforsyningsvirksomheds elektriske forsyningsnet og bruges til at forbinde forskellige spændingsniveauer . Ud over effekttransformatorerne består understationer altid af koblingsudstyr , konstrueret som et friluftsudstyr eller i indkapslet form som et gasisoleret koblingsudstyr og andre enheder til måle- og kontrolteknologi. Systemer uden transformere kaldes også belastningsfordelingsanlæg (belastningsfordelere eller koblingsudstyr).

På grund af den høje grad af automatisering er driften i mange understationer, såsom udførelse af skifteoperationer, fuldautomatisk og uden personale på stedet.

Generel

For at overføre den elektriske energi fra kraftværket til forbrugeren med så lidt tab som muligt transporteres den elektriske energi over flere spændingsniveauer. Det optimale spændingsniveau vælges afhængigt af den effekt, der skal transmitteres, og afstanden. I understation, den elektriske energi er omdannet mellem to eller flere spændingsniveauer. Spændingsniveauerne kan opdeles som følger:

  • overnaturlige transportnetværk (220 kV eller 400  kV og større eller med højspænding jævnstrømstransmissioner ). Systemerne er for det meste friluftssystemer, nogle gange også indendørs systemer.
  • regionale transportnetværk (110 kV). Udendørs eller indendørs installationer i byer.
  • Lokale distributionsnetværk (30 til 60 kV), for det meste indendørs systemer.
  • Supra-lokale / lokale distributionsnetværk (6 til 20 kV) hovedsagelig indendørs systemer.

Systemer, der omdanner spændingen til lavspænding beregnet til slutbrugeren kaldes transformerstationer , transformerstationer eller lokale netværksstationer.

Substationer til levering af elektrisk drevne jernbaner kaldes understationer (se også trækkraft ).

galleri

Udendørs koblingsudstyr

  • Substation nær Pforzheim med 220/110/20 kV transformere

  • Bergrheinfeld West understation nær Schweinfurt med 380/220/110 kV transformatorer; Slutningen af sydlinket

  • Moderne understation i USA

  • 110 kV transformerstation nær Stuttgart med indendørs koblingsudstyr og fritstående transformere

  • Substation i Rusland, nær Ljantor

  • Kompakt understation i USA

  • Understation med betonportaler i Paraguay

  • En minimalistisk understation i Dülmen

Indendørs systemer

Primær teknologi

Ud over de transformatorer, der kræves til transformationen, har understationen også koblingsudstyr til høj- og lavspændingsledningerne. Det tekniske udstyr ( strømtransformatorer , samleskinner osv.) Samt ledningerne er normalt designet overflødigt , så forsyningen stadig er garanteret i tilfælde af svigt i et udstyr .

Sekundær teknologi

Afbrydere, strømtransducere og afbrydere i transformerstationen Aschaffenburg-Schweinheim

Udtrykket sekundær teknologi inkluderer udstyr til en understation, der ikke er direkte involveret i transformationen. Dette inkluderer dog funktioner, der er meget vigtige for betjeningen, såsom:

  • Lokal kontrol (kontrol af de enkelte koblingsanlæg på stedet, normalt via et feltkontrolskab)
  • Spændingsregulering (holder netspændingen konstant under forskellige belastningsforhold)
  • Netbeskyttelse (overvågning af kablerne eller kortslutninger ved jordfrakobling af den pågældende ledning)
  • Energimåling
  • Fjernmåling (fjernoverførsel af målte værdier til et fjernt netværk kontrolcenter )
  • Fjernbetjening (fjernbetjening og overvågning via et fjernbetjeningsnetværk)
  • Egen anvendelse (sikret jævn- og vekselstrømsforsyning, batterisystemer, ensrettere og invertere til at opretholde systemets funktion, selv i tilfælde af strømsvigt eller netværksforstyrrelse)
  • Krusningskontrolsystem (kontrol af forbrugerne i netværket; belastningsstyring )

Særlige formularer

En speciel type understation (UW) er den forenklede understation (VUW). Mens linjer og transformere er tændt for samleskinner i de mest almindelige konventionelle understationer , i forenklede understationer i. d. Normalt er der ingen samleskinner på højspændingssiden. I dette tilfælde er ledningerne kun forbundet direkte til transformeren via afbrydere og afbrydere . En kobling mellem linjerne er mulig. VUW'er bruges til at spare omkostninger, når der kun er få (to til tre) linjer på højspændingssiden (udeladelse af samleskinnen og dermed besparelser på samlingsafbrydere).

Denne kendsgerning giver også ulemperne ved VUW'er: Da der ikke er nogen samleskinne som en "distributør", ville en tilsluttet transformer også blive ubrugelig, hvis en ledning fejler (med VUW uden kobling mellem linjerne). Svigt i systemdele eller ledninger er derfor mere kompliceret at kompensere for. Efterfølgende udvidelse af systemet er kun mulig i begrænset omfang. Hvis der skal tilsluttes en ekstra ledning, kræves en ekstra kobling (hvis dette er vigtigt) og / eller en ekstra transformer. Hvis der er flere linjer, bliver omkostningsfordelen hurtigt brugt op. I et sådant tilfælde bliver VUW ofte en konventionel understation ved at installere en samleskinne.

I tilfælde af store understationer med flere spændingsniveauer over 100 kV er det undertiden nødvendigt at placere systemet i flere separate områder i umiddelbar nærhed, som er forbundet med hinanden via koblingsledninger. Som regel indeholder hvert område det komplette koblingsudstyr - for det meste inklusive transformerne - til dette niveau og er helt indhegnet. Linjeforbindelsen mellem systemdelene foretages for det meste via luftledninger, sjældnere via underjordiske kabler. Eksempler på sådanne delte understationer er Hoheneck-understationen i Ludwigsburg og understationen i Krone von Witten-distriktet.

Transportforbindelser

Store transformerstationer (højeste anvendte spænding over 100 kV) skal være tilgængelige for tunge transporter, da store transformere kan veje op til 500 ton. På grund af transformatorernes størrelse bør indkørslerne heller ikke være for smalle. Nogle, især ældre understationer til 400 kV eller 220 kV, har også deres egen jernbaneforbindelse til levering af transformatorerne.

Placeringer

Liste over koblingsudstyr og understationer kan findes på følgende lister:

litteratur

  • Wilfried Knies, Klaus Schierack: Elektrisk systemteknik. 5. udgave, Carl Hanser Verlag, München og Wien, 2006, ISBN 3-446-40574-7 .
  • Günter Springer: Elektroteknik. 18. udgave, Verlag - Europa - Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9 .

Weblinks

Commons : Substations  - samling af billeder, videoer og lydfiler
Wiktionary: Umspannwerk  - forklaringer på betydninger, ordets oprindelse, synonymer, oversættelser