Электрические подстанции играют ключевую роль в эффективной передаче электроэнергии через нашу национальную систему. Узнайте, чем они занимаются, как работают и какое место они занимают в нашей электросети.
Наша электроэнергетическая система – это нечто большее, чем просто то, где вырабатывается энергия, или кабели, по которым она доставляется в наши дома и на предприятия. Фактически, национальная электросеть включает в себя обширную сеть специализированного оборудования, позволяющего безопасно и надежно передавать и распределять электроэнергию.
Подстанции являются неотъемлемой частью этой сети и позволяют безопасно и надежно передавать электроэнергию при различных напряжениях.
Как работает электрическая подстанция?
Одной из основных функций подстанций является преобразование электроэнергии в различные напряжения. Это необходимо для того, чтобы электроэнергию можно было передавать по всей стране, а затем распределять по местным районам и в наши дома, предприятия и здания.
Подстанции содержат специальное оборудование, позволяющее преобразовывать (или «переключать») напряжение электроэнергии. Напряжение повышается или понижается с помощью оборудования, называемого трансформаторами, которое находится на территории подстанции.
Трансформаторы – это электрические устройства, передающие электрическую энергию посредством изменяющегося магнитного поля. Они состоят из двух или более катушек с проводом, и разница в том, сколько раз каждая катушка обматывается вокруг своего металлического сердечника, будет влиять на изменение напряжения. Это позволяет увеличивать или уменьшать напряжение.
Трансформаторы подстанций будут выполнять различные задачи преобразования напряжения в зависимости от того, на каком этапе пути передачи находится электричество.
Снято JZP(JIEZOUPOWER) в Лос-Анджелесе, США, май 2024 года.
Где подстанции встраиваются в электрическую сеть?
Есть два класса подстанций; те, которые являются частью сети передачи (которая работает при напряжении 275 кВ и выше), и те, которые являются частью распределительной сети (которая работает при 132 кВ и ниже).
Передающие подстанции
Передающие подстанции расположены там, где электричество поступает в сеть передачи (часто рядом с основным источником энергии) или там, где оно покидает сеть передачи для распределения по домам и предприятиям (так называемая точка энергоснабжения).
Поскольку выходная мощность генераторов, таких как атомные электростанции или ветряные электростанции, различается по напряжению, ее необходимо преобразовать с помощью трансформатора до уровня, соответствующего средствам передачи.
Передающие подстанции — это «узлы», где цепи соединяются друг с другом, создавая сеть, вокруг которой течет электричество высокого напряжения.
Как только электричество благополучно попадает в сеть, оно затем передается – часто на огромные расстояния – по высоковольтным цепям передачи, обычно в виде воздушных линий электропередачи (ВЛ), которые, как вы видите, поддерживаются электрическими опорами. В Великобритании эти ВЛ работают под напряжением 275 кВ или 400 кВ. Соответствующее увеличение или уменьшение напряжения гарантирует, что оно достигнет местных распределительных сетей безопасно и без значительных потерь энергии.
Там, где электричество покидает передающую сеть, подстанция в точке энергоснабжения (GSP) снова снижает напряжение для безопасного дальнейшего распределения – часто на соседнюю распределительную подстанцию.
Распределительные подстанции
Когда электричество подается из системы передачи на распределительную подстанцию через GSP, его напряжение снова снижается, поэтому оно может поступать в наши дома и на предприятия на полезном уровне. Оно передается через распределительную сеть небольших воздушных линий или подземных кабелей в здания с напряжением 240 В.
С ростом количества источников энергии, подключающихся на уровне локальной сети (известных как встроенная генерация), потоки электроэнергии также могут переключаться так, чтобы GSP экспортировали энергию обратно в систему передачи, чтобы помочь сбалансировать сеть.
Что еще делают подстанции?
Передающие подстанции — это место, где крупные энергетические проекты подключаются к электросети Великобритании. Мы подключаем к нашей сети самые разные технологии, каждый год подключаются несколько гигаватт.
За прошедшие годы мы подключили более 90 электрогенераторов, в том числе почти 30 ГВт источников с нулевым выбросом углерода и соединительных линий, что помогает сделать Великобританию одной из самых быстро развивающихся экономик мира по декарбонизации.
Соединения также потребляют электроэнергию из сети передачи, например, через GSP (как описано выше) или для железнодорожных операторов.
Подстанции также содержат оборудование, которое помогает обеспечить бесперебойную работу наших систем передачи и распределения электроэнергии, без повторных сбоев или простоев. Сюда входит защитное оборудование, которое обнаруживает и устраняет неисправности в сети.
Безопасно ли жить рядом с подстанцией?
В последние годы велись споры о том, безопасно ли жить рядом с подстанциями (и даже с линиями электропередачи) из-за создаваемых ими электромагнитных полей (ЭМП).
К таким опасениям относятся серьезно, и нашим приоритетом является обеспечение безопасности населения, наших подрядчиков и сотрудников. Все подстанции спроектированы так, чтобы ограничивать ЭМП в соответствии с независимыми рекомендациями по безопасности, призванными защитить всех нас от воздействия. После десятилетий исследований было получено множество доказательств против каких-либо рисков для здоровья, связанных с ЭМП ниже рекомендованных пределов.
Время публикации: 28 ноября 2024 г.