Die Stromversorgungsinfrastruktur soll die Verbraucher direkt aus Energiequellen versorgen. Letztere können entweder autonome Generatoren oder komplette thermische, hydrologische und nukleare Anlagen sein. Gleichzeitig werden Backbone-Netzwerke selten zur Stromversorgung von Endverbrauchern verwendet. Die Energieverteilung wird verwendet, um Transportknoten mit einem Umspannwerk mit Eigenschaften zu versorgen, die für ein bestimmtes Objekt geeignet sind.
Umspannwerk
Die technische Unterstützung des Umspannwerks konzentriert sich in den meisten Fällen auf den Empfang von Elektrizität in der Größenordnung von 110 bis 220 kV. Es gibt auch Installationen mit geringem Stromverbrauch, die für Netzwerke mit einer Spannung von 35 kV ausgelegt sind. Je nach Potenzial können sie 2 bis 6 Einstiegspunkte haben - dies sind kleine Sackgassenstationen, die in der Struktur eines Komplexes enthalten sind. Für die Energieverteilung sind Abwärtstransformatoren und Wandler verantwortlich. Darüber hinaus müssen die Verteilungsgeräte nicht für die Energieversorgung der Verbraucher verantwortlich sein. Einige von ihnen arbeiten daran, die Kapazität lokaler Einrichtungen aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus sorgen die Umspannwerke der Geräte für das Vorhandensein von Wechselrichtern und Gleichrichtern. Ihre Aufgaben beschränken sich darauf, den Strom an die Bedürfnisse eines bestimmten Verbrauchers anzupassen. Sie können auch eine Rückkehr zum allgemeinen Energienetz ermöglichen, das durch regeneratives Bremsen der lokalen Leitung erzeugt wird. Um die Kommunikation der Verteilungsinfrastruktur des Umspannwerks mit den Verbrauchsanlagen sicherzustellen, werden Feeder-Installationen verwendet.
Sorten
Eine der Grundklassifikationen betrifft die Trennung von Umspannwerken durch die Art des Anschlusses an die Hauptstromversorgungsleitung. Insbesondere werden Knoten-, End- und Zwischenobjekte unterschieden. Knoten unterstützen den Empfang und die Verteilung von Energie über drei Kanäle im Bereich von 110-220 kV. Sie können auch als Stromquelle für andere Traktionsstationen dienen. Endobjekte arbeiten mit zwei Linien, und Zwischenobjekte dienen zum Verbinden eines geteilten Stromkreises - zwischen einer Energiequelle und derselben Unterstation. Entsprechend dem elektrischen Traktionssystem werden Gleich- und Wechselstromstationen zugeordnet. Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass das DC-Umspannwerk notwendigerweise mit Verteilungsvorrichtungen ausgestattet ist. Anlagen mit Wechselstrom versorgen Netze mit einer Spannung von ca. 27 kV und können in Entfernungen von bis zu 50 km voneinander installiert werden.
Unterstationsanwendungen
Die Hauptrichtung der Nutzung von Umspannwerken für die Traktionsverteilung ist der elektrifizierte Verkehr und die damit verbundene Infrastruktur. Die Hauptquellen einer solchen Energieversorgung sind Stationen, die Gleichstrom verteilen. Sie werden entlang von Transportlinien installiert und liefern Energie für elektrische Lokomotiven, Oberleitungsbusse, Straßenbahnen und Eisenbahnkomplexe. Wechselstrom-Umspannwerke werden wiederum häufiger für die Wartung von Telemechanik und Automatisierung verwendet, die Teil derselben Infrastruktur sind. Dies können beispielsweise Signalpfeile, Ampeln und Kommunikationsleitungen sein. Dies bedeutet nicht, dass eine weniger verantwortungsvolle Aufgabe bei der AC-Station liegt. In Bezug auf das Leistungspotential verlieren sie gegenüber Analoga mit Gleichstrom, aber ihr Energiepotential ist stabiler und widerstandsfähiger gegen Lasten.
Umspannwerke für Eisenbahnen
Die meisten Einrichtungen dieses Typs dienen der Eisenbahn. Sie dienen der Verteilung, Umwandlung und direkten Energieversorgung von elektrischen Fahrzeugen und Verbrauchern außerhalb der Schiene. Installationen für die Gleichstromverteilung werden entlang von Linien mit einer Entfernung von ungefähr 10-15 km montiert. Dieses Intervall kann abhängig von der Überlastung der Pfade und ihrem Ziel variieren. Externe Fernleitungsnetze dienen auch als Energiequelle, wonach die Energie zu einem Transformator geleitet wird. Darauf folgt die Umwandlungsphase, nach der Strom an das Kontaktnetz gesendet wird. Es ist wichtig zu beachten, dass das Umspannwerk der Eisenbahn durch große Mengen an regenerativer Bremsenergie gekennzeichnet ist. Das heißt, es müssen technische Mittel organisiert werden, die auch in der Lage sind, Energie stabil zurück auf die Hauptleitungen zu übertragen. Wechselrichter führen diese Aufgabe aus - in der Regel über die Schalter des Kontaktnetzes im Automatikmodus.
Komplette Ausrüstung
Neben der elektrischen Hauptfüllung in Form von Wandlern, Gleichrichtern und anderen Geräten, die das Kontaktnetz bedienen, werden Umspannwerke mit Schutzausrüstung und Brandbekämpfungsausrüstung ergänzt. Darüber hinaus werden diese Mittel nicht nur für die Aufrechterhaltung der Schutzfunktionen vor Ort benötigt, sondern auch, um die Möglichkeit einer medizinischen Erste-Hilfe-Versorgung zu gewährleisten. Die Schutzausrüstung von Umspannwerken kann Relaisgeräte, Leistungsschalter, Signalgeräte usw. umfassen. Sensoren werden in der Struktur moderner Umspannwerke verwendet, die die Fakten über Überlastungen, Überhitzung und Ausfall einzelner Telemechanics-Segmente aufzeichnen.
Unterstationsbetrieb
Unterstationen können auf verschiedene Arten gesteuert werden. Moderne Objekte dieses Typs werden über Fernbedienungen oder mit automatisierten Geräten gewartet. Die traditionelle Methode der Kontrolle durch das Personal wird ebenfalls angewendet. Diese Verwaltungsmethode wird häufig an kleinen Stationen in kleinen Städten angewendet - da es unmöglich ist, automatisierten Support zu organisieren. Aufgrund des Risikos einer Notabschaltung können große Megastädte jedoch auch mit einem Umspannwerk mit direktem Personaldienst ausgestattet werden. Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, wird ein kombiniertes Steuerungsschema verwendet, an dem sowohl automatisierte Mittel mit Fernsteuerung als auch Personal beteiligt sind. In diesem Fall werden alle Prozesse von einem Vorgesetzten überwacht, der in Notfallsituationen unabhängig von der Automatisierung Maßnahmen ergreift.
Anweisungen zur Wartung der Unterstation
Die Wartung erfolgt gemäß dem Zeitplan der Routineinspektion für ein bestimmtes Objekt. Ein typischer Satz von Maßnahmen, die im Wartungsprogramm enthalten sind, umfasst die Überarbeitung der Geräte, Tests, kleinere Fehlerbehebungen und die Identifizierung von Problembereichen, die während der geplanten Reparatur genauer untersucht werden. Für eine langfristige Perspektive wird im Rahmen der Gerätezustandsabrechnung ein Journal geführt, in dem die Dynamik der Prüfergebnisse erfasst wird. Während der vorbeugenden Wartung werden die Umspannwerke des Traktionstransformators unbedingt von Verunreinigungen gereinigt, die Verbrauchsmaterialien in einigen Bereichen aktualisiert und modernere Geräte installiert.
Reparaturarbeiten
Zum Zeitpunkt der Überholung erhält die verantwortliche Person ein Dokument mit den Ergebnissen früherer Tests. Basierend auf seiner Analyse zieht der Ingenieur eine Schlussfolgerung und gibt die Problembereiche an, in denen Reparaturarbeiten durchgeführt werden. Auf der Basisebene werden Bolzen-, Kontakt- und Schweißverbindungen aktualisiert. Während der aktuellen Reparatur werden die Befestigungselemente wiederhergestellt, Risse in der Isolierung beseitigt und Dichtungen und Verbindungen verstärkt. In extremen Fällen kann das Umspannwerk durch Austausch der Hauptausrüstung rekonstruiert werden. Typischerweise werden solche Ereignisse nach dem Ändern der Netzwerkparameter ausgeführt, wenn die Spannungswerte zunehmen oder abnehmen. Die Modernisierung ist auch im Rahmen der Erweiterung des Aufgabenbereichs der Station weit verbreitet.
