La Adélard-Godbout substație în Vechiul Montreal Canada este cea mai veche stației, în funcționare continuă, din 1901. Are o fațadă din cărămidă de lut cu ornamente din piatră gri, pentru a se amesteca în mediul său din Centrul orașului.
Transformare într-o clădire asemănătoare unui castel din 1910, servește ca punct de distribuție lângă Lésna baraj, una din mai multe hydroelectrical posturi la Bóbr râu.,
15 kV/400 V turn de distribuție în Polonia
Elemente de substationEdit
Substații au, în general, de comutație, de protecție și echipament de control și transformatoare. Într-o stație mare, întreruptoarele sunt utilizate pentru a întrerupe orice scurtcircuit sau curenți de suprasarcină care pot apărea în rețea. Stațiile de distribuție mai mici pot utiliza întrerupătoare sau siguranțe reancloser pentru protecția circuitelor de distribuție., Stațiile în sine nu au de obicei generatoare, deși o centrală electrică poate avea o stație în apropiere. Alte dispozitive, cum ar fi condensatoare, regulatoare de tensiune și reactoare, pot fi, de asemenea, amplasate la o stație.
stațiile pot fi la suprafață în incinte împrejmuite, subterane sau amplasate în clădiri cu destinație specială. Clădirile înalte pot avea mai multe substații interioare. Substațiile interioare se găsesc de obicei în zonele urbane pentru a reduce zgomotul produs de transformatoare, din motive de aspect, sau pentru a proteja comutatoarele de condițiile climatice extreme sau de poluare.,trebuie proiectat un sistem de împământare (împământare). Creșterea totală a potențialului la sol și gradienții în potențial în timpul unei defecțiuni (numite potențiale de atingere și pas) trebuie calculate pentru a proteja trecătorii în timpul unui scurtcircuit în sistemul de transmisie. Defectele de pământ la o stație pot provoca o creștere potențială a solului. Curenții care curg pe suprafața Pământului în timpul unei defecțiuni pot determina obiectele metalice să aibă o tensiune semnificativ diferită de solul de sub picioarele unei persoane; acest potențial de atingere prezintă un pericol de electrocutare., În cazul în care o stație are un gard metalic, acesta trebuie să fie împământat corespunzător pentru a proteja oamenii de acest pericol.principalele probleme cu care se confruntă un inginer energetic sunt fiabilitatea și costul. Un design bun încearcă să găsească un echilibru între aceste două, pentru a obține fiabilitate fără costuri excesive. Proiectarea ar trebui să permită, de asemenea, extinderea stației, atunci când este necesar.
selectarea Locațieiedit
Selectarea Locației unei stații trebuie să ia în considerare mai mulți factori., Este necesară o suprafață de teren suficientă pentru instalarea echipamentelor cu autorizații necesare pentru Siguranța electrică și pentru accesul la întreținerea aparatelor mari, cum ar fi transformatoarele.în cazul în care terenul este costisitor, cum ar fi în zonele urbane, echipamentul de distribuție izolat cu gaz poate economisi bani în general. Substațiile situate în zonele de coastă afectate de inundații și furtuni tropicale pot necesita adesea o structură ridicată pentru a menține echipamentele sensibile la supratensiunile întărite împotriva acestor elemente. Site-ul trebuie să aibă loc pentru extindere datorită creșterii încărcăturii sau adăugărilor de transmisie planificate., Trebuie luate în considerare efectele asupra mediului ale stației, cum ar fi drenajul, zgomotul și efectele traficului rutier.
stația trebuie să fie în mod rezonabil centrală pentru zona de distribuție care urmează să fie deservită. Site-ul trebuie să fie ferit de intruziunea trecătorilor, atât pentru a proteja oamenii de răniri prin șocuri electrice sau arcuri, cât și pentru a proteja sistemul electric de funcționarea greșită din cauza vandalismului.
Design diagramsEdit
Tottenham Substație, stabilit în sălbăticie-un parc din Nordul Londrei.,primul pas în planificarea unui aspect al stației este pregătirea unei diagrame cu o singură linie, care arată în formă simplificată aranjamentul de comutare și protecție necesar, precum și liniile de alimentare de intrare și alimentatoarele de ieșire sau liniile de transmisie. Este o practică obișnuită de multe utilități electrice să pregătească diagrame cu o singură linie cu elemente principale (linii, Întrerupătoare, Întrerupătoare, transformatoare) aranjate pe pagină în mod similar cu modul în care aparatul ar fi prevăzut în stația reală.,într-un design comun, liniile de intrare au un întrerupător de deconectare și un întrerupător. În unele cazuri, liniile nu vor avea ambele, fie un comutator, fie un întrerupător fiind tot ceea ce este considerat necesar. Un întrerupător de deconectare este utilizat pentru a asigura izolarea, deoarece nu poate întrerupe curentul de încărcare. Un întrerupător de circuit este utilizat ca dispozitiv de protecție pentru a întrerupe automat curenții de defect și poate fi utilizat pentru a porni și opri sarcini sau pentru a întrerupe o linie atunci când alimentarea curge în direcția „greșită”., Atunci când un curent de defect mare curge prin întrerupător, acest lucru este detectat prin utilizarea transformatoarelor de curent. Mărimea ieșirilor transformatorului de curent poate fi utilizată pentru a declanșa întrerupătorul, rezultând o deconectare a sarcinii furnizate de întreruperea circuitului de la punctul de alimentare. Aceasta urmărește să izoleze punctul de defect de restul sistemului și să permită restului sistemului să continue să funcționeze cu un impact minim. Atât întrerupătoarele, cât și întreruptoarele pot fi operate local (în interiorul stației) sau de la distanță de la un centru de control de supraveghere.,în cazul liniilor aeriene de transmisie, propagarea fulgerului și a supratensiunilor de comutare poate provoca defecțiuni de izolare în echipamentele stației. Opritoarele de supratensiune de intrare în linie sunt utilizate pentru a proteja echipamentele de substație în consecință. Studiile de coordonare a izolației sunt efectuate pe scară largă pentru a asigura că defectarea echipamentului (și întreruperile asociate) este minimă.după trecerea componentelor de comutare, liniile unei tensiuni date se conectează la una sau mai multe magistrale., Acestea sunt seturi de bare, de obicei în multipli de trei, deoarece distribuția energiei electrice trifazate este în mare parte universală în întreaga lume.aranjamentul întrerupătoarelor, întreruptoarelor și autobuzelor utilizate afectează costul și fiabilitatea stației. Pentru substații un inel de autobuz, autobuz dublu, sau așa-numitele „breaker și jumătate” setup poate fi folosit, astfel încât eșecul de orice circuit breaker nu întrerupe putere la alte circuite, și astfel încât părți ale stației poate fi scos de sub tensiune pentru lucrări de întreținere și reparații., Stațiile care alimentează doar o singură sarcină industrială pot avea prevederi minime de comutare, în special pentru instalațiile mici.
Această singură linie diagramă ilustrează breaker și jumătate concept des utilizat în switchyards.
odată ce au stabilit autobuze pentru diferitele niveluri de tensiune, transformatoare pot fi conectate între nivelurile de tensiune. Acestea vor avea din nou un întrerupător, la fel ca liniile de transmisie, în cazul în care un transformator are o defecțiune (denumită în mod obișnuit „scurtcircuit”).,odată cu aceasta, o stație are întotdeauna circuite de control necesare pentru a comanda diferitelor întreruptoare să se deschidă în cazul defectării unei componente.
Automatizaredit
stațiile electrice timpurii au necesitat comutarea sau reglarea manuală a echipamentelor și colectarea manuală a datelor pentru sarcină, consum de energie și evenimente anormale., Pe măsură ce complexitatea rețelelor de distribuție a crescut, a devenit necesară din punct de vedere economic automatizarea supravegherii și controlului stațiilor de la un punct central, pentru a permite coordonarea generală în caz de urgență și pentru a reduce costurile de operare. Eforturile timpurii la stațiile de control de la distanță utilizate fire de comunicare dedicate, de multe ori rula alături de circuite de putere. Transportatorul de linii electrice, radioul cu microunde, cablurile cu fibră optică, precum și circuitele dedicate de control de la distanță cu fir au fost aplicate controlului de supraveghere și achiziției de date (SCADA) pentru stații., Dezvoltarea microprocesorului a făcut o creștere exponențială a numărului de puncte care ar putea fi controlate și monitorizate economic. Astăzi, protocoalele de comunicare standardizate, cum ar fi DNP3, IEC 61850 și Modbus, pentru a enumera câteva, sunt utilizate pentru a permite mai multor dispozitive electronice inteligente să comunice între ele și centre de control de supraveghere. Controlul automat distribuit la stații este un element al așa-numitei rețele inteligente.,întrerupătoarele, întreruptoarele, transformatoarele și alte aparate pot fi interconectate prin conductori neizolați izolați cu aer înșirați pe structuri de susținere. Spațiul aerian necesar crește odată cu tensiunea sistemului și cu tensiunea de supratensiune a fulgerului. Pentru stațiile de distribuție de medie tensiune, pot fi utilizate unelte de comutare închise din metal și nu sunt expuse conductoare sub tensiune. Pentru tensiuni mai mari, uneltele de comutare izolate cu gaz reduc spațiul necesar în jurul magistralei sub tensiune., În loc de conductori goi, autobuzul și aparatele sunt construite în recipiente tubulare sub presiune umplute cu gaz hexafluorură de sulf (SF6). Acest gaz are o valoare izolatoare mai mare decât aerul, permițând reducerea dimensiunilor aparatului. În plus față de aer sau gaz SF6, aparatul va folosi alte materiale de izolare, cum ar fi ulei de transformator, hârtie, porțelan și izolatori polimerici.structurile exterioare, supraterane includ stâlpul de lemn, Turnul metalic cu zăbrele și structurile metalice tubulare, deși sunt disponibile și alte variante., În cazul în care spațiul este abundent și aspectul stației nu este un factor, turnurile de oțel cu zăbrele oferă suporturi low-cost pentru liniile de transmisie și aparate. Stațiile cu profil redus pot fi specificate în zonele suburbane unde aspectul este mai critic. Stațiile interioare pot fi comutatoare izolate cu gaz (la tensiuni înalte) sau comutatoare închise din metal sau placate cu metal la tensiuni mai mici. Stațiile interioare urbane și suburbane pot fi finisate la exterior, astfel încât să se amestece cu alte clădiri din zonă.,
o substație compactă este, în general, o substație exterioară construită într-o incintă metalică, în care fiecare element al echipamentului electric este situat foarte aproape unul de celălalt pentru a crea o dimensiune relativ mai mică a amprentei stației.