A subestação Adélard-Godbout na Velha Montreal é a subestação mais antiga do Canadá, em operação contínua desde 1901. Tem uma fachada em tijolo de barro com ornamentos de pedra cinzenta, para se misturar em seu ambiente do centro da cidade.
Subestação em um castelo, como a construção partir da década de 1910, serve como ponto de distribuição de avançar para o Lésna barragem, um dos vários hidroeléctrica estações Bóbr rio.,
15 kV/400 V distribuição torre na Polónia
Elementos de um substationEdit
Subestações têm, geralmente, seccionamento, proteção e controle de equipamentos, e transformadores. Em uma grande subestação, disjuntores são usados para interromper quaisquer curto-circuitos ou correntes de sobrecarga que possam ocorrer na rede. As estações de distribuição mais pequenas podem utilizar disjuntores ou fusíveis para protecção dos circuitos de distribuição., Subestações em si não costumam ter geradores, embora uma usina possa ter uma subestação nas proximidades. Outros dispositivos como condensadores, reguladores de tensão e reatores também podem estar localizados em uma subestação.as subestações podem encontrar-se à superfície em cercados, subterrâneos ou localizados em edifícios para fins especiais. Os edifícios de arranha-céus podem ter várias subestações interiores. Subestações internas são geralmente encontradas em áreas urbanas para reduzir o ruído dos transformadores, por razões de aparência, ou para proteger a aparelhagem de condições climáticas ou de poluição extremas.,deve ser concebido um sistema de imobilização (ligação à terra). O aumento total do potencial no solo e os gradientes em potencial durante uma falha (chamados potenciais de toque e passo) devem ser calculados para proteger os transeuntes-por meio de um curto-circuito no sistema de transmissão. As falhas da terra numa subestação podem causar uma ascensão potencial no solo. Correntes que fluem na superfície da Terra durante uma falha podem fazer com que objetos metálicos tenham uma tensão significativamente diferente da do solo sob os pés de uma pessoa; este potencial de toque apresenta um risco de eletrocussão., Quando uma subestação tem uma cerca metálica, deve estar devidamente ancorada para proteger as pessoas deste perigo.as principais questões que um engenheiro de energia enfrenta são a fiabilidade e o custo. Um bom design tenta encontrar um equilíbrio entre estes dois, para alcançar a confiabilidade sem custo excessivo. O projeto também deve permitir a expansão da estação, quando necessário.
Selectionedit de localização
a selecção da localização de uma subestação deve considerar muitos factores., É necessária uma área de terra suficiente para a instalação de equipamento com as autorizações necessárias para a segurança eléctrica e para o acesso a equipamentos de grande dimensão, como transformadores.nos casos em que o terreno é dispendioso, como nas zonas urbanas, a Aparelhagem isolada a gás pode poupar dinheiro em geral. Subestações localizadas em áreas costeiras afetadas por enchentes e tempestades tropicais podem muitas vezes exigir uma estrutura elevada para manter equipamentos sensíveis a surtos endurecidos contra esses elementos. O local deve ter espaço para expansão devido ao crescimento de carga ou a adição de transmissão planejada., Devem ser tidos em conta os efeitos ambientais da subestação, tais como os efeitos de drenagem, ruído e tráfego rodoviário.o local da subestação deve ser razoavelmente central à área de distribuição a servir. O local deve estar seguro de intrusão por transeuntes, tanto para proteger as pessoas de lesões por choques elétricos ou arcos, e para proteger o sistema elétrico de misoperação devido ao vandalismo.
Design diagramsEdit
Tottenham Subestação, definido em wild parque no Norte de Londres.,
o primeiro passo no planeamento de uma disposição de subestação é a preparação de um diagrama de uma linha, que mostra de forma simplificada o dispositivo de comutação e protecção necessário, bem como as linhas de alimentação de entrada e de saída ou as linhas de transmissão. É uma prática comum por muitos utilitários elétricos para preparar diagramas de uma linha com elementos principais (linhas, interruptores, disjuntores, transformadores) dispostos na página de forma semelhante ao modo como o aparelho seria colocado na estação real.,
em um projeto comum, linhas de entrada têm um interruptor de desconexão e um disjuntor. Em alguns casos, as linhas não terão ambos, com um interruptor ou um disjuntor sendo tudo o que é considerado necessário. Um interruptor de desconexão é usado para fornecer isolamento, uma vez que não pode interromper a corrente de carga. Um disjuntor é usado como um dispositivo de proteção para interromper automaticamente as correntes de falha, e pode ser usado para ligar e desligar cargas, ou para cortar uma linha quando a energia está fluindo na direção “errada”., Quando uma grande corrente de falha flui através do disjuntor, isso é detectado através do uso de transformadores de corrente. A magnitude das saídas do transformador de corrente pode ser utilizada para ligar o disjuntor, resultando numa desconexão da carga fornecida pela quebra do circuito a partir do ponto de alimentação. Isto busca isolar o ponto de falha do resto do sistema, e permitir que o resto do sistema continue operando com impacto mínimo. Ambos os interruptores e disjuntores podem ser operados localmente (dentro da subestação) ou remotamente a partir de um centro de controlo de supervisão.,com linhas aéreas de transmissão, a propagação de raios e de comutação Pode causar falhas de isolamento em equipamentos de subestação. Os descarregadores de sobretensão de entrada da linha são utilizados para proteger o equipamento da subestação em conformidade. Os estudos de Coordenação do isolamento são realizados extensivamente para garantir que a falha do equipamento (e as interrupções associadas) é mínima.uma vez passados os componentes de comutação, as linhas de uma dada tensão ligam-se a um ou mais barramentos., Estes são conjuntos de barras de ônibus, geralmente em múltiplos de três, uma vez que a distribuição de energia elétrica de três fases é em grande parte universal ao redor do mundo.a disposição dos interruptores, disjuntores e autocarros utilizados afecta o custo e a fiabilidade da subestação. Para subestações importantes pode ser usado um barramento de anel, um barramento duplo, ou a chamada configuração de “disjuntor e meio”, de modo que a falha de qualquer disjuntor não interrompa a energia de outros circuitos, e de modo que partes da subestação podem ser desactivadas para manutenção e reparos., Subestações que alimentam apenas uma única carga industrial podem ter provisões mínimas de comutação, especialmente para pequenas instalações.
este diagrama de linha única ilustra o disjuntor e um meio-conceito frequentemente utilizado nos pátios de distribuição.uma vez estabelecidos barramentos para os vários níveis de tensão, os transformadores podem ser conectados entre os níveis de tensão. Estes terão novamente um disjuntor, muito parecido com linhas de transmissão, no caso de um transformador ter uma falha (comumente chamado de “curto-circuito”).,
junto com isso, uma subestação sempre tem circuitos de controle necessários para comandar os vários disjuntores para abrir em caso de falha de algum componente.artigo principal: automatização do sistema de energia subestações eléctricas precoces exigiam comutação manual ou ajustamento do equipamento e recolha manual de dados para carga, consumo de energia e acontecimentos anormais., À medida que a complexidade das redes de distribuição crescia, tornou-se economicamente necessário automatizar a supervisão e o controlo das subestações a partir de um ponto de atendimento central, para permitir uma coordenação global em caso de emergência e reduzir os custos operacionais. Os primeiros esforços para subestações de controle remoto usaram fios de comunicação dedicados, muitas vezes funcionam ao lado de circuitos de energia. O Suporte de linha elétrica, rádio de microondas, cabos de fibra ótica, bem como circuitos dedicados de controle remoto foram todos aplicados ao controle de Supervisão e aquisição de dados (SCADA) para subestações., O desenvolvimento do microprocessador permitiu um aumento exponencial do número de pontos que poderiam ser controlados e monitorados economicamente. Atualmente, protocolos de comunicação padronizados como DNP3, IEC 61850 e Modbus, para listar alguns, são usados para permitir que múltiplos dispositivos eletrônicos inteligentes se comuniquem entre si e centros de controle de supervisão. O controle automático distribuído em subestações é um elemento da chamada rede inteligente.,os interruptores, disjuntores, transformadores e outros aparelhos podem estar ligados entre si por condutores isolados ao ar, ligados a estruturas de suporte. O espaço de ar necessário aumenta com a tensão do sistema e com a tensão de onda relâmpago. Para subestações de distribuição de média tensão, podem utilizar-se comutadores encastrados em metal e não podem ser expostos condutores vivos. Para tensões mais elevadas, os aparelhos de comutação isolados a gás reduzem o espaço necessário em torno do barramento vivo., Em vez de condutores, barramento e aparato são construídos em recipientes tubulares pressurizados cheios com gás hexafluoreto de enxofre (SF6). Este gás tem um valor isolante mais elevado do que o ar, permitindo reduzir as dimensões do aparelho. Para além do ar ou do gás SF6, os aparelhos utilizarão outros materiais de isolamento, tais como óleo de transformador, papel, porcelana e isoladores de polímeros.
StructureEdit
Ao Ar Livre, as estruturas de subestação acima do solo incluem mastro de madeira, torre de metal reticular e estruturas tubulares de metal, embora outras variantes estejam disponíveis., Onde o espaço é abundante e a aparência da estação não é um fator, as torres de treliça de aço fornecem suporte de baixo custo para linhas de transmissão e aparelhos. As subestações de baixo perfil podem ser especificadas em áreas suburbanas onde a aparência é mais crítica. As subestações interiores podem ser comutadores isolados a gás (de alta voltagem) ou comutadores fechados a metal ou folheados a metal com voltagens inferiores. Subestações interiores urbanas e suburbanas podem ser acabadas no exterior, de modo a se misturarem com outros edifícios da área.,uma subestação compacta é geralmente uma subestação exterior construída num recinto metálico, no qual cada item do equipamento eléctrico está localizado muito perto um do outro para criar uma pegada relativamente menor da subestação.