I. Grundlagen
Die Notwendigkeit einer Machttransformation
Eine zentrale Herausforderung bei der Übertragung von Elektrizität über große Entfernungen ist der Energieverlust. Um dieses Problem zu lösen, verwenden wir Hochspannung, um den Strom zu reduzieren und diesen Verlust zu minimieren. Wenn der Strom außerdem Wohngebiete erreicht, muss die Spannung gesenkt werden. Dies gewährleistet sowohl den Gerätebetrieb als auch die öffentliche Sicherheit.
Das Prinzip der Machttransformation
Das Prinzip besteht darin, die Anzahl der Windungen in den Spulen auf beiden Seiten eines Transformators anzupassen. Es kann die Spannung entweder erhöhen oder verringern. Nachdem das Kraftwerk Strom erzeugt hat, wird er zunächst in einem Umspannwerk für die Übertragung über große Entfernungen aufgerüstet. Wenn es die Bereiche in der Nähe von Endverbrauchern erreicht, wird die Spannung entsprechend der Nachfrage reduziert.
II.Typs
Hub-Umspannwerk (330 kV bis 500 kV)
Es verbindet mehrere Teile des Hoch-{0}}Spannungs- und Mittelspannungsabschnitts-des Stromnetzes und bündelt mehrere Stromquellen. Wenn die gesamte Station ausgeschaltet ist, kann es zu großflächigen-Stromausfällen oder Systemunterbrechungen kommen.
Umspannwerk
Hierbei handelt es sich um ein Umspannwerksgebäude, das jedoch zum Verteilungssegment gehört. Es befindet sich am Ende der Verteilungsleitungen und in der Nähe der Lastbereiche, empfängt 10-110 kV auf der Hochspannungsseite und versorgt die Benutzer mit Strom, nachdem die Spannung herabgesetzt wurde.
Zwischenstation (220 kV bis 330 kV)
Es befindet sich an den Schnittstellen von Hauptschleifenleitungen oder Hauptstammleitungen innerhalb des Systems und vereint zwei bis drei Stromquellen und mehrere Übertragungsleitungen. Auf der Hochspannungsseite übernimmt es in erster Linie die durchgehende-Stromversorgung und reduziert gleichzeitig die Spannung zur Versorgung lokaler Verbraucher. Ein Ausfall hier könnte zu einer regionalen Netzunterbrechung führen.
Regionales Umspannwerk (220 kV)
Es fungiert als primäre Stromquelle für einen bestimmten Bezirk. Eine vollständige Abschaltung würde die Stromversorgung dieser Region oder Stadt unterbrechen.
III. Umspannwerksausrüstung
Die im Diagramm oben gekennzeichneten Geräte sind:
2-Leiter
3-Isolator
4- Instrumententransformator
5-Blitzableiter
6- Trennschalter
7-Leistungsschalter
Zusätzlich zu den im Diagramm dargestellten Geräten gibt es auch Kondensatoren, Durchführungen, Wellensperren, Kabel, Drosseln und Relaisschutzgeräte.
IV. Betrieb und Wartung
Gerätebetrieb
Eine der Kernaufgaben ist die Durchführung von Geräteoperationen, um den stabilen Betrieb des Stromnetzes sicherzustellen. Die Leitstelle weist das Umspannwerk an, bestimmte Vorgänge auszuführen, beispielsweise das Öffnen oder Schließen eines Leistungsschalters.
Routineinspektion
Zu den Hauptaufgaben gehören: Durchführung von Infrarot-Temperaturmessungen, Überprüfung des Ölstands von Transformatoren, Inspektion von Schaltanlagenräumen usw.
Wenn ungewöhnliche Daten oder Gerätezustände festgestellt werden, muss sofort ein Fehlermeldeprozess eingeleitet werden, gefolgt von der Veranlassung von Reparaturen.
Sicherheitsmanagement
Das O&M-Personal trägt die Sicherheitsverantwortung für alle Personen innerhalb und außerhalb der Umspannstation. Besucher sind möglicherweise mit den Hochrisikogebieten nicht vertraut. Das Betreten des falschen Feldes oder unsachgemäße Maßnahmen können zu Netzausfällen oder Personenschäden führen. Daher müssen die Betreiber jederzeit wachsam bleiben, um die Sicherheit aller zu gewährleisten.
V. Entwicklungstrends
Intelligenz und Digitalisierung sind zu den Hauptrichtungen für die zukünftige Entwicklung von Umspannwerken und dem gesamten Stromnetz geworden. Diese Transformation wird die Betriebseffizienz des Netzes verbessern, manuelle Eingriffe reduzieren und die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Stromsystems weiter erhöhen.