Подстанции среднего и высокого напряжения: роль и применение в электросистемах

Подстанции среднего и высокого напряжения играют решающую роль в электросистемах, от распределения электроэнергии до передачи на большие расстояния. Эти две категории подстанций служат разным целям в зависимости от потребностей и конкретного рельефа.

Понятие и диапазон напряжения подстанций среднего и высокого напряжения

Подстанции среднего напряжения принимают и преобразуют электроэнергию с уровня среднего напряжения, обычно от 6kV до 35kV, на низкое напряжение. Подстанции высокого напряжения служат главным образом для повышения или снижения напряжения в пределах от 66kV и выше. Цели и масштаб этих двух видов подстанций значительно различаются в зависимости от проектирования системы распределения электроэнергии в конкретном регионе или стране.

Подстанции являются незаменимой частью современной системы электроснабжения, играя важную роль в передаче электроэнергии и обеспечении эффективной подачи электроэнергии потребителям. Особенно, подстанции среднего и высокого напряжения являются основными компонентами для осуществления преобразования напряжения в соответствии с требованиями использования.

1. Понятие о подстанции

Подстанция — это электрическое устройство, использующее явление электромагнитной индукции для преобразования напряжения из одного уровня на другой, обеспечивая разумную передачу электроэнергии в системе электроснабжения.

2. Диапазон напряжения подстанций среднего напряжения

• Среднее напряжение: Определяется в диапазоне от 6kV до 35kV, включая такие важные уровни, как 10kV, 15kV, 22kV и 35kV.
• Применение: Служит главным образом для передачи электроэнергии от высоковольтных подстанций к более мелким распределительным подстанциям или жилым районам.

3. Диапазон напряжения подстанций высокого напряжения

• Высокое напряжение: Напряжение от 66kV до 220kV используется в подстанциях высокого напряжения, тогда как напряжение выше 500kV используется для сверхвысоковольтных подстанций.
• Применение: Используется для передачи электроэнергии на большие расстояния, минимизируя потери благодаря высокому уровню напряжения.

4. Эффекты и схемы конструкции

Подстанции среднего и высокого напряжения не только выполняют задачу преобразования напряжения, но и включают в себя такие компоненты, как трансформатор, шины, разъединители, системы заземления и защиты от перенапряжений, а также самообеспечивающие электрические системы. Эти компоненты помогают обеспечить эффективную и безопасную передачу электроэнергии в системе.

5. Важность в электросистемах

Значимость подстанций в системе электроснабжения нельзя игнорировать. Они помогают минимизировать потери электроэнергии при передаче на большие расстояния и гибко удовлетворять потребности в электроэнергии в конкретных областях. Выбор правильного типа подстанции в зависимости от напряжения во многом зависит от проектирования системы и требований каждой географической области.

Применение подстанций в электросистемах

Подстанции среднего напряжения в первую очередь служат для распределения электроэнергии в жилые районы и предприятия, с целью минимизации потерь при передаче. В противоположность этому, подстанции высокого напряжения предназначены для передачи электроэнергии на большие расстояния, соединяя электростанции с национальной электрической сетью. Это оптимизирует использование ресурсов и снижает затраты на производство и передачу электроэнергии.

Передача и распределение электроэнергии

Подстанции играют ключевую роль в передаче и распределении электроэнергии. Промежуточные подстанции принимают электроэнергию от сети 110kV–220kV, понижают до 22kV–35kV для передачи в близлежащие районы, помогая оптимизировать эксплуатацию, снижая этим потери на линиях электропередач.

• Подстанции среднего напряжения: Обслуживают потребности в электроэнергии в жилых районах и на предприятиях через регулировку уровня напряжения, что соответствует техническим требованиям этих электрических систем.
• Распределение электроэнергии: С подстанций среднего напряжения напряжение понижается с 22kV–35kV до 0,4kV–0,22kV для обеспечения домохозяйств и промышленных объектов.

Промышленные электроэнергетические системы и стабильность сети

Подстанции вносят значительный вклад в стабильность национальной электрической сети и обеспечивают большие потребности промышленных электросистем.

• Промышленные электроэнергетические системы: Подстанции обеспечивают точное напряжение для больниц, торговых центров и тяжелой промышленности благодаря своему потенциалу по обеспечению и регулировке напряжения.
• Стабильность сети: Выполняют роль разделения электрической цепи, предотвращая распространение неисправностей и обеспечивая безопасность системы через настройку нагрузки в соответствии с реальными потребностями.

Городская территория и умные сети

Подстанции не только снижают напряжение для гражданского потребления электроэнергии, но и интегрируют современные технологии для обслуживания умных сетей.

• Умные сети: Использование автоматизированных технологий наблюдения для оптимизации процесса распределения электроэнергии, сокращения потерь и повышения надежности системы.
• Снижение напряжения для гражданского потребления: Напряжение понижается до 220V/110V для удовлетворения потребностей в электроэнергии домашних устройств.

Многоуровневая структура электрической сети

Многоуровневая структура электрической сети является основой современной системы электроснабжения, включающей три этапа:

1. Передача высокого напряжения: Электроэнергия передается с большим напряжением от 110kV–500kV для сокращения потерь на длинные расстояния.
2. Распределение среднего напряжения: Электроэнергия с уровнем 22kV–35kV используется для связи промежуточных и распределительных подстанций.
3. Снижение напряжения для потребления: Обеспечивает удовлетворение потребностей конечных пользователей с напряжением от 0,4kV–0,22kV.

Эта модель обеспечивает непрерывность и стабильность всей системы электроснабжения от производства до потребления.

Безопасное расстояние в эксплуатации подстанций

Безопасное расстояние в эксплуатации подстанций

Во время эксплуатации подстанции безопасное расстояние является важным фактором. Для подстанций среднего напряжения требования по безопасному расстоянию отличаются в зависимости от напряжения: от 0,7м для напряжения 1kV до 15kV и 1,0м для напряжения от 15kV до 35kV. В то время как для подстанций высокого напряжения безопасное расстояние должно быть больше; от 2,5м для напряжения 110kV до 220kV и 4,5м для напряжения от 220kV до 500kV.

Безопасное расстояние вокруг подстанции — это важное техническое требование для защиты людей и оборудования от рисков при эксплуатации электрической сети. Эти расстояния строго регламентированы в зависимости от напряжения подстанции.

Общие правила безопасности

• Подстанции напряжением 110 kV: Безопасное расстояние должно составлять около 1,5 метра от проводов до защищаемых точек или 15 метров перед и 12 метров по бокам подстанции.
• Подстанции напряжением 220 kV: Требование безопасного расстояния составляет от 2,5 метров до 6 метров в зависимости от конкретной ситуации.
• Подстанции напряжением 500 kV: Безопасное расстояние составляет от 4,5 метров до 6 метров.

Зона охраны высоковольтной электрической сети

Согласно Статье 10 Постановления Правительства № 14, зона охраны высоковольтной электрической сети включает безопасное расстояние для предотвращения электрического разряда, применяемое как для людей, так и для оборудования. Это расстояние зависит от напряжения, обеспечивая безопасность транспортных средств и строительных объектов рядом с подстанцией. Это важная часть правил безопасности.

Указания для воздушных средств

Воздушные средства должны соблюдать минимальное расстояние в 100 метров до ближайшей части сооружения высоковольтной сети, за исключением особых случаев.

Указания для водного и железнодорожного транспорта

Безопасное расстояние для водного и железнодорожного транспорта зависит от высоты клиренса и уровня техники транспортных средств или сооружений вокруг подстанции.

Электромагнитное излучение от подстанций

Хотя подстанции создают электромагнитное излучение, безопасное расстояние обычно устанавливается для избегания электрического разряда, а не для управления излучением. Это гарантирует отсутствие контакта с зонами высокого напряжения, обеспечивая безопасность окружающей среды и системы электрических сетей.

Безопасное расстояние является одним из факторов, определяющих стабильную и безопасную работу электрической сети, способствуя защите производительности труда и здоровью общества.

Подстанции среднего и высокого напряжения — это столпы в системе электроснабжения, обеспечивающие эффективность и стабильность процесса распределения и передачи электроэнергии. Инвестиции в эти два типа подстанций приносят долгосрочную выгоду в плане стоимости и эксплуатационной эффективности для электроэнергетической отрасли.

Свяжитесь с QuangAnhcons для получения консультации о решениях и услугах по подстанциям по телефону: +84 9 1975 8191.

QuangAnhcons предоставляет услуги по проектированию и строительству подстанций среднего и высокого напряжения, предлагая оптимальные и безопасные решения для вашей системы распределения электроэнергии.