Una электрическая подстанция Это фундаментальная установка в электроэнергетической системе, основной задачей которой является преобразование уровней напряжения для обеспечения эффективного распределения электроэнергии. Подстанции действуют как узлы, соединяющие различные части электрической сети, позволяя энергии, вырабатываемой на станциях, оптимально достигать зон потребления.
Помимо преобразования напряжения, электрические подстанции также играют решающую роль в преобразовании, регулировании и распределении энергии, обеспечивая тем самым ее транспортировку на большие расстояния и последующую адаптацию к уровням напряжения, необходимым для безопасного использования в жилых домах и на производстве. В этой статье мы подробно объясним различные типы подстанций, а также их важность и ключевые функции в электрической системе.
Типы электрических подстанций
Существует несколько типов электрических подстанций, каждый из которых выполняет определенные функции. Их можно классифицировать в зависимости от задач, которые они выполняют, например, преобразование напряжения, переключение цепей или регулирование энергии. Ниже приведены наиболее распространенные виды:
- Трансформационные подстанции: Они необходимы для преобразования уровней напряжения с высокого на низкий или наоборот с помощью трансформаторов. Они подразделяются на трансформаторы. лифты и трансформаторы редукторы.
- Коммутационные подстанции: Его основная функция – соединение нескольких цепей между собой без необходимости преобразования напряжения. Они используются в сетях, где требуется большая гибкость и надежность.
- Повышающие трансформаторы: Эти подстанции повышают напряжение, вырабатываемое на электростанциях, облегчая транспортировку энергии на большие расстояния.
- Понижающие трансформаторы: Эти подстанции затем снижают напряжение так, чтобы электроэнергия была пригодна для конечного использования, например, для бытового или промышленного потребления.
Повышающие и понижающие электрические подстанции
Лас- лифтовые подстанции Они расположены вблизи электростанций. Его функция заключается в повышении напряжения от среднего до высокого или даже очень высокого, чтобы обеспечить эффективную транспортировку электроэнергии на большие расстояния. Первичное напряжение трансформаторов на этих подстанциях обычно находится в пределах 3 и 36 кВ, а вторичное напряжение зависит от линий электропередачи, которое может составлять 66, 110, 220 или до 380 кВ.
С другой стороны, понижающие подстанции Они расположены в точках, близких к центрам потребления. Его цель — снизить уровни высокого напряжения, исходящего от линий электропередачи, до более низких уровней напряжения (обычно от 6 до 30 кВ) для безопасного распределения. Таким образом, энергия адекватно достигает городских или промышленных распределительных сетей.
Виды распространенных неисправностей и поломок
На электрических подстанциях могут возникать различные поломки, влияющие на электроснабжение. Наиболее распространенными неисправностями являются:
- Короткое замыкание: Это происходит при прямом случайном соединении двух точек цепи с разным потенциалом. Этот тип неисправности должен быть устранен менее чем за 5 секунд, используя такие устройства, как разъединители и соленоиды.
- Перегрузка по току: Это происходит, когда электрический ток превышает номинальное значение системы, вызывая перегрузки или короткие замыкания. Для предотвращения и решения этой проблемы используются предохранители и электромагнитные выключатели.
- Прямой контакт: Этот тип неисправности относится к случайному контакту человека с активными проводящими частями. Системы защиты включают в себя изоляцию и барьеры безопасности.
- Помехи: Повышенное или пониженное напряжение может привести к перебоям в электроснабжении. Реле защиты используются, чтобы избежать подобных проблем.
Системы защиты электрических подстанций
Электрические подстанции имеют ряд систем защиты, которые необходимы для предотвращения ущерба как инфраструктуре, так и людям. Некоторые из наиболее важных систем защиты:
вырезы для предохранителей
предохранители Это простые устройства, которые плавятся и разрывают цепь, когда ток превышает установленные пределы. Они необходимы для предотвращения перегрузок по току, которые могут повредить электрооборудование.
тепловое реле
Это устройство обнаруживает и контролирует потоки тока внутри системы. Хотя он не может отключить неисправность самостоятельно, он работает вместе с другими элементами, обеспечивая полную защиту системы.
Термальный магнитный переключатель
Автоматические выключатели Они представляют собой электромеханическое оборудование, защищающее от коротких замыканий и перегрузок. Они работают как на магнитном, так и на термическом принципах, обеспечивая быстрое отключение, когда того требует ситуация.
Дифференциальный переключатель
Обнаруживает дефекты изоляции и разъединяет цепь при обнаружении утечек тока. Крайне важно предотвращать электрические риски, особенно в жилых и промышленных объектах.
выключатель
Это позволяет при необходимости отключать части сети для проведения технического обслуживания или изолировать определенные области, предотвращая распространение неисправностей по всей цепи.
Правильная установка и обслуживание этих систем защиты имеют решающее значение для обеспечения эффективной и безопасной работы электрических подстанций. Эти устройства защищают объекты от потенциальных сбоев, а также обеспечивают безопасность людей, которые с ними взаимодействуют.
Таким образом, электрические подстанции являются важнейшим компонентом передачи и распределения электроэнергии. Его основная функция — адаптировать уровни напряжения генерируемой энергии так, чтобы ее можно было транспортировать и использовать безопасно и эффективно. Благодаря описанным системам защиты эти установки не только гарантируют непрерывность электроснабжения, но и защищают как оборудование, так и людей от возможных сбоев. Продолжающееся развитие технологий на подстанциях, включая интеграцию возобновляемых источников энергии и передовых систем управления, гарантирует, что они останутся ключевым элементом современной электросети.