Mittelspannungs- und Hochspannungsstationen: Rolle und Anwendungen im Stromnetz

Mittelspannungs- und Hochspannungsstationen spielen eine entscheidende Rolle im Stromsystem, vom Stromverteilung bis zur Übertragung über große Entfernungen. Diese beiden Stationstypen dienen unterschiedlichen Zwecken, abhängig von spezifischen Anforderungen und Topographien.

Begriff und Spannungsbereich von Mittelspannungs- und Hochspannungsstationen

Mittelspannungsstationen sind Stationen, die Strom von einem mittleren Spannungslevel, typischerweise zwischen 6kV und 35kV, empfangen und in eine niedrigere Spannung umwandeln. Hochspannungsstationen dienen hauptsächlich dazu, die Spannung ab 66kV zu erhöhen oder zu senken. Die Ziele und der Umfang dieser beiden Stationstypen variieren stark, je nach Design des Verteilungssystems in bestimmten Regionen oder Ländern.

Umspannstationen sind unerlässlich im modernen Stromversorgungssystem und spielen eine wichtige Rolle bei der Stromübertragung und gewährleisten eine effiziente Versorgung der Verbraucher. Insbesondere Mittelspannungs- und Hochspannungsstationen sind wesentliche Elemente zur Anpassung der Spannung an den Nutzungsbedarf.

1. Begriff der Umspannstation

Eine Umspannstation ist ein stationäres elektrisches Gerät, das das Phänomen der elektromagnetischen Induktion nutzt, um die Spannung von einem Level auf ein anderes zu transformieren und dadurch die vernünftige Stromübertragung im Elektrizitätsversorgungssystem zu gewährleisten.

2. Spannungsbereich der Mittelspannungsstation

• Mittelspannung: Bestimmt im Bereich von 6kV bis 35kV, einschließlich wichtiger Level wie 10kV, 15kV, 22kV und 35kV.
• Anwendungen: Dient hauptsächlich der Übertragung von Strom von Hochspannungsstationen zu kleineren Verteilungsstationen oder Wohngebieten.

3. Spannungsbereich der Hochspannungsstation

• Hochspannung: Stromspannungen von 66kV bis 220kV werden in Hochspannungsstationen verwendet, während Spannungen über 500kV für Ultrahochspannungsstationen eingesetzt werden.
• Anwendungen: Dient der Stromübertragung über große Entfernungen, um Verluste durch den hohen Spannungslevel zu minimieren.

4. Wirkung und Aufbau

Mittelspannungs- und Hochspannungsstationen erfüllen nicht nur die Anforderung der Spannungstransformation, sondern umfassen auch Komponenten wie Transformatoren, Busbarsysteme, Trennschalter, Blitzschutzsicherung und Eigenstromversorgung. Diese Komponenten sichern eine effiziente und sichere Stromübertragung im System.

5. Bedeutung im Stromsystem

Die Bedeutung einer Umspannstation im Stromversorgungssystem kann nicht ausgeschlossen werden. Sie tragen dazu bei, Energieverluste bei der Übertragung über große Entfernungen zu reduzieren und flexibel auf die spezifischen Anforderungen von regionalen Stromnutzungen zu reagieren. Die Wahl der richtigen Umspannstation hinsichtlich der Spannung hängt stark vom Systemdesign und den Anforderungen jeder geografischen Region ab.

Anwendungen von Umspannstationen im Stromsystem

Mittelspannungsstationen dienen hauptsächlich der Stromverteilung an Wohngebiete und Unternehmen, mit dem Ziel, Verluste bei der Übertragung zu minimieren. Im Gegensatz dazu werden Hochspannungsstationen für die Stromübertragung über große Entfernungen eingesetzt, um Kraftwerke mit dem nationalen Stromnetz zu verbinden. Dies optimiert die Ressourcennutzung und senkt sowohl die Erzeugungs- als auch die Übertragungskosten.

Stromübertragung und -verteilung

Umspannstationen spielen eine Schlüsselrolle in der Stromübertragung und -verteilung. Zwischenstationen empfangen Strom von 110kV–220kV und senken ihn auf 22kV–35kV, um ihn in nahegelegene Gebiete zu verteilen und dadurch die Effizienz der Operationen zu optimieren, indem Energieverluste auf den Leitungen reduziert werden.

• Mittelspannungsstationen: Dienen den Stromverbrauchsbedürfnissen von Wohngegenden und Unternehmen, indem sie kontinuierlich das Spannungslevel anpassen, das den technischen Anforderungen ihrer Stromsysteme entspricht.
• Verteilung von Elektrizität: Vom Mittelspannungsstationslevel wird die Spannung von 22kV–35kV auf 0,4kV–0,22kV gesenkt, um Haushalte und Industrieanlagen zu versorgen.

Industrielle Stromsysteme und Netzstabilität

Umspannstationen tragen erheblich zur Stabilität des nationalen Stromnetzes bei und befriedigen den großen Energiebedarf industrieller Stromsysteme.

• Elektrische Industrieanlagen: Umspannstationen stellen die genaue Spannung für Krankenhäuser, Einkaufszentren und Schwerindustrie bereit, da sie effektiv Energieversorgung und Spannungsanpassung bieten.
• Netzstabilität: Sie isolieren Stromkreise, um Störfälle zu vermeiden, die sich ausbreiten, und sorgen durch die flexible Lastanpassung je nach aktueller Nachfrage für die Sicherheit im System.

Stadtgebiete und intelligente Stromnetze

Umspannstationen haben nicht nur die Aufgabe, die Spannung für den privaten Stromverbrauch zu senken, sondern integrieren auch moderne Technologien, um intelligente Stromnetze zu bedienen.

• Intelligente Stromnetze: Nutzen automatische Überwachungstechnologien zur Optimierung der Energieverteilung und Reduzierung von Verlusten und zur Erhöhung der Systemzuverlässigkeit.
• Private Spannungssenkung: Die Spannung wird auf 220V/110V gesenkt, um den Strombedarf von Haushaltsgeräten zu erfüllen.

Mehrstufige Netzstruktur

Die mehrstufige Netzstruktur ist die Grundlage des modernen Stromsystems und umfasst drei Phasen:

1. Hochspannungstransport: Elektrische Energie wird bei großer Spannung von 110kV–500kV übertragen, um Verluste über große Entfernungen zu reduzieren.
2. Mittelspannung: Elektrische Energie mit 22kV–35kV dient der Anbindung von Zwischenstationen und Verteilungsstationen.
3. Verbrauchsspannung: Entspricht den Endverbraucherbedürfnissen mit Spannungen von 0,4kV–0,22kV.

Dieses Modell gewährleistet die Kontinuität und Stabilität des gesamten Systems von der Produktion bis zum Verbrauch.

Sicherheitsabstand im Betrieb von Umspannstationen

Sicherheitsabstand im Betrieb von Umspannstationen

Im Betrieb von Umspannstationen ist der Sicherheitsabstand ein äußerst wichtiges Element. Bei Mittelspannungsstationen variiert dieser Abstand je nach Spannung, von 0,7m für Spannungen von 1kV bis 15kV und 1,0m für Spannungen von 15kV bis 35kV. Bei Hochspannungsstationen muss der Sicherheitsabstand größer eingehalten werden; von 2,5m für Spannungen von 110kV bis 220kV und 4,5m für Spannungen von 220kV bis 500kV.

Der Sicherheitsabstand um eine Umspannstation ist ein wesentlicher technischer Standard, um Menschen und Fahrzeuge vor Risiken im Stromnetzbetrieb zu schützen. Diese Abstände sind streng abhängig von der Spannung der Umspannstation geregelt.

Allgemeine Sicherheitsabstandsregelungen

• 110 kV Umspannstationen: Der Sicherheitsabstand muss etwa 1,5 Meter vom Stromleiter zu schützenden Punkten oder 15 Meter vor und 12 Meter seitlich der Umspannstation betragen.
• 220 kV Umspannstationen: Erforderlicher Sicherheitsabstand beträgt 2,5 Meter bis zu 6 Meter, abhängig von der spezifischen Situation.
• 500 kV Umspannstationen: Sicherheitsabstand beträgt 4,5 Meter bis 6 Meter.

Sicherheitskorridor für Hochspannungsnetze

Gemäß Artikel 10 des Dekrets 14 der Regierung umfasst der Sicherheitskorridor von Hochspannungsnetzen den Entladungsabstand und gilt für Menschen und Fahrzeuge. Dieser Abstand variiert je nach Spannung und gewährleistet Sicherheit für Fahrzeuge und Gebäude nahe Umspannstationen. Er ist ein wesentlicher Bestandteil der Sicherheitsvorschriften.

Regeln für Fluggeräte

Fluggeräte müssen einen Mindestabstand von 100 Metern zum nächstgelegenen Teil der Hochspannungsnetzbauwerke einhalten, außer in besonderen Fällen.

Regeln für Wasser- und Eisenbahnverkehr

Der Sicherheitsabstand für Wasser- und Eisenbahnverkehr hängt von der vertikalen Freiraumphöhe und der technischen Klasse der umliegenden Fahrzeuge oder Strukturen ab.

Elektromagnetische Strahlung von Umspannstationen

Obwohl Umspannstationen elektromagnetische Strahlung erzeugen, werden Sicherheitsabstände meist zur Vermeidung von Entladungen festgelegt, nicht zur Verwaltung der Strahlung. Dies gewährleistet den Schutz vor Bereichen mit hoher Spannung und sorgt für die Sicherheit der umgebenden Umwelt und des Energienetzes.

Sicherheitsabstände sind entscheidend für den stabilen und sicheren Betrieb des Stromnetzes und tragen zum Schutz der Arbeitsproduktivität und der öffentlichen Gesundheit bei.

Mittelspannungs- und Hochspannungsstationen sind das Rückgrat des Stromversorgungssystems, das Effizienz und Stabilität bei der Verteilung und Übertragung von Elektrizität gewährleistet. Investitionen in diese beiden Stationstypen bringen langfristige Vorteile hinsichtlich Kosten und Betriebseffizienz für die Energiebranche.

Kontaktieren Sie QuangAnhcons für Beratung zu Lösungen und Dienstleistungen für Umspannstationen unter der Hotline: +84 9 1975 8191.

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