Ano ang mga frame ng substation?

Ang istraktura ng isang substation ay maaaring dinisenyo gamit ang alinman sa kongkreto o bakal, na may mga pagsasaayos tulad ng mga frame ng portal at mga istraktura ng hugis π. Ang pagpipilian ay nakasalalay din sa kung ang kagamitan ay nakaayos sa isang solong layer o maramihang mga layer.

1. Mga transformer

Ang mga transpormador ay ang pangunahing kagamitan sa mga substation at maaaring ikategorya sa mga transformer na may dobleng hangin, tatlong paikot na mga transformer, at mga autotransformer (na nagbabahagi ng isang winding para sa parehong mataas at mababang boltahe, na may isang gripo na kinuha mula sa mataas na boltahe na winding upang magsilbing mababang output ng boltahe). Ang mga antas ng boltahe ay proporsyonal sa bilang ng mga pagliko sa mga windings, habang ang kasalukuyang ay baligtad na proporsyonal.

Ang mga transformer ay maaaring uriin batay sa kanilang function sa mga step up na transformer (ginagamit sa pagpapadala ng mga substation) at mga step down na transformer (ginagamit sa pagtanggap ng mga substation). Ang boltahe ng transpormer ay dapat tumugma sa boltahe ng sistema ng kapangyarihan. Upang mapanatili ang katanggap tanggap na mga antas ng boltahe sa ilalim ng iba’t ibang mga load, maaaring kailanganin ng mga transformer na lumipat ng mga koneksyon sa gripo.

Batay sa paraan ng paglipat ng gripo, ang mga transformer ay maaaring ikategorya sa mga transformer na nagbabago sa on load na gripo at off load na mga transformer na nagbabago ng gripo. Ang mga on-load tap changing transformer ay pangunahing ginagamit sa pagtanggap ng mga substation.

2. Mga transformer ng instrumento

  Ang mga transpormer ng boltahe at kasalukuyang mga transformer ay gumagana nang katulad ng mga transformer, na nagko convert ng mataas na boltahe at malalaking kasalukuyang mula sa mga kagamitan at busbar sa mas mababang boltahe at kasalukuyang antas na angkop para sa mga instrumento ng pagsukat, proteksyon ng relay, at mga aparatong kontrol. Sa ilalim ng rated operating kondisyon, ang pangalawang boltahe ng isang boltahe transpormer ay 100V, habang ang pangalawang kasalukuyang ng isang kasalukuyang transpormer ay karaniwang 5A o 1A. Ito ay napakahalaga upang maiwasan ang pagbubukas ng pangalawang circuit ng isang kasalukuyang transpormer, dahil ito ay maaaring humantong sa mataas na boltahe na poses panganib sa mga kagamitan at mga tauhan.

3. Paglilipat ng Kagamitan

Kabilang dito ang mga circuit breaker, isolator, load switch, at mataas na boltahe na mga fuse, na ginagamit upang buksan at isara ang mga circuit. Ang mga circuit breaker ay ginagamit upang ikonekta at i disconnect ang mga circuit sa panahon ng normal na operasyon at awtomatikong ihiwalay ang mga may sira na kagamitan at linya sa ilalim ng kontrol ng mga aparato ng proteksyon ng relay. Sa Tsina, ang mga air circuit breaker at sulfur hexafluoride (SF6) circuit breaker ay karaniwang ginagamit sa mga substation na na rate sa itaas ng 220kV.

Ang pangunahing function ng mga isolators (knife switch) ay upang ihiwalay ang boltahe sa panahon ng kagamitan o pagpapanatili ng linya upang matiyak ang kaligtasan. Hindi sila maaaring makagambala sa mga daloy ng load o fault at dapat gamitin kasabay ng mga circuit breaker. Sa panahon ng pagkawala ng kuryente, ang circuit breaker ay dapat buksan bago ang isolator, at sa panahon ng power restoration, ang isolator ay dapat na sarado bago ang circuit breaker. Ang maling operasyon ay maaaring humantong sa pinsala sa kagamitan at personal na pinsala.

Ang mga switch ng load ay maaaring makagambala sa mga daloy ng load sa panahon ng normal na operasyon ngunit kulang sa kakayahan na makagambala sa mga agos ng pagkakamali. Karaniwang ginagamit ang mga ito kasabay ng mga fuse na may mataas na boltahe para sa mga transformer o mga palabas na linya na na rate sa 10kV at sa itaas na hindi madalas na pinatatakbo.

Upang mabawasan ang bakas ng paa ng mga substation, ang SF6 insulated switchgear (GIS) ay malawakang ginagamit. Ang teknolohiyang ito ay nagsasama ng mga circuit breaker, isolators, busbars, grounding switch, instrumento transformer, at cable terminations sa isang compact, sealed unit na puno ng SF6 gas bilang isang insulating medium. Nag aalok ang GIS ng mga pakinabang tulad ng compact na istraktura, magaan, kaligtasan sa sakit sa mga kondisyon ng kapaligiran, pinalawig na mga agwat ng pagpapanatili, at nabawasan ang panganib ng electric shock at ingay na panghihimasok. Ito ay ipinatupad sa mga substation hanggang sa 765kV. Gayunpaman, ito ay medyo mahal at nangangailangan ng mataas na pamantayan sa pagmamanupaktura at pagpapanatili.

4. Kagamitan sa Proteksyon ng Kidlat

Ang mga substation ay nilagyan din ng mga aparato ng proteksyon ng kidlat, lalo na ang mga baras ng kidlat at mga arrester ng surge. Pinipigilan ng mga kidlat ang direktang pagtama ng kidlat sa pamamagitan ng pagdirekta ng daloy ng kidlat sa lupa. Kapag ang kidlat ay tumama sa mga kalapit na linya, maaari itong mag udyok ng overvoltage sa loob ng substation. Dagdag pa, ang mga operasyon ng mga circuit breaker ay maaari ring maging sanhi ng overvoltage. Ang mga surge arresters ay awtomatikong naglalabas sa lupa kapag ang labis na boltahe ay lumampas sa isang tiyak na threshold, sa gayon ay pinoprotektahan ang mga kagamitan. Pagkatapos ng discharging, mabilis nilang patayin ang arc upang matiyak ang normal na operasyon ng sistema, tulad ng mga arresters ng zinc oxide surge.