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 na 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 transformer ay ang pangunahing kagamitan sa mga substation at maaaring ikinategorya sa mga double-winding transformer, three-winding transformers, at autotransformers (na nagbabahagi ng isang paikot-ikot para sa parehong mataas at mababang boltahe, na may isang tap na kinuha mula sa mataas na boltahe paikot-ikot upang maglingkod bilang mababang boltahe output). Ang mga antas ng boltahe ay proporsyonal sa bilang ng mga pagliko sa mga paikot-ikot, habang ang kasalukuyang ay kabaligtaran na proporsyonal.

Ang mga transpormer ay maaaring maiuri batay sa kanilang pag-andar sa mga step-up transformer (ginagamit sa pagpapadala ng mga substation) at mga step-down na transpormer (ginagamit sa pagtanggap ng mga substation). Ang boltahe ng transpormer ay dapat tumugma sa boltahe ng sistema ng kuryente. Upang mapanatili ang katanggap-tanggap na mga antas ng boltahe sa ilalim ng iba't ibang mga naglo-load, maaaring kailanganin ng mga transformer na lumipat ng mga koneksyon sa gripo.

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

2. Mga Transformer ng Instrumento

  Ang mga transformer ng boltahe at kasalukuyang mga transpormer ay gumagana nang katulad ng mga transpormer, na nagko-convert ng mataas na boltahe at malalaking alon mula sa kagamitan at busbars sa mas mababang boltahe at kasalukuyang antas na angkop para sa mga instrumento sa pagsukat, proteksyon ng relay, at mga aparato sa kontrol. Sa ilalim ng na-rate na mga kondisyon ng pagpapatakbo, ang pangalawang boltahe ng isang boltahe transpormer ay 100V, habang ang pangalawang kasalukuyang kasalukuyang transpormer ay karaniwang 5A o 1A. Mahalaga na iwasan ang pagbubukas ng pangalawang circuit ng isang kasalukuyang transpormer, dahil maaari itong humantong sa mataas na boltahe na nagdudulot ng mga panganib sa mga kagamitan at tauhan.

3. Paglipat ng Kagamitan

Kabilang dito ang mga circuit breaker, isolator, load switch, at high-voltage fuses, na ginagamit upang buksan at isara ang mga circuit. Ang mga circuit breaker ay ginagamit upang kumonekta at idiskonekta 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 pag-andar ng mga isolater (mga switch ng kutsilyo) ay upang ihiwalay ang boltahe sa panahon ng kagamitan o pagpapanatili ng linya upang matiyak ang kaligtasan. Hindi sila maaaring makagambala sa pag-load o fault currents 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 pagpapanumbalik ng kuryente, ang isolator ay dapat isara bago ang circuit breaker. Ang maling operasyon ay maaaring humantong sa pinsala sa kagamitan at personal na pinsala.

Ang mga switch ng pag-load ay maaaring makagambala sa mga alon ng pag-load sa panahon ng normal na operasyon ngunit kulang sa kakayahang makagambala sa mga alon ng pagkakasala. Karaniwan silang ginagamit kasabay ng mga high-voltage fuse para sa mga transformer o papalabas na mga linya na na-rate sa 10kV at sa itaas na hindi madalas na pinatatakbo.

Upang mabawasan ang bakas ng paa ng mga substation, malawakang ginagamit ang SF6-insulated switchgear (GIS). Ang teknolohiyang ito ay nagsasama ng mga circuit breaker, isolator, busbar, grounding switch, instrument transformer, at cable terminations sa isang compact, selyadong yunit 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 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 aparatong proteksyon ng kidlat, pangunahin ang mga kidlat at surge arrester. Pinipigilan ng mga kidlat ang direktang pag-atake ng kidlat sa pamamagitan ng pagdidirekta ng kidlat sa lupa. Kapag ang kidlat ay tumama sa mga kalapit na linya, maaari itong magdulot ng labis na boltahe sa loob ng substation. Bilang karagdagan, ang mga operasyon ng mga circuit breaker ay maaari ring maging sanhi ng labis na boltahe. Ang mga surge arrester ay awtomatikong naglalabas sa lupa kapag ang overvoltage ay lumampas sa isang tiyak na threshold, sa gayon ay pinoprotektahan ang kagamitan. Pagkatapos ng discharging, mabilis nilang patayin ang arc upang matiyak ang normal na operasyon ng system, tulad ng zinc oxide surge arresters.