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变电站如何工作?

Ormazabal 数字化转型中心

Ormazabal 数字化转型中心

尽管我们对此一无所知,但转型中心对于电网的正常运转至关重要,就像瑞士手表一样

每个人都曾在不知情的情况下(或者可能已经)经过电力转型中心的前面或上方。无论是漫步城市还是乡村,这些我们日常生活中的关键元素都是奇特的日常用品,除非你身边有一位电工朋友,或者读过关于能源如何进入我们家庭的文章,否则我们很少能理解或识别它们。事实上,很少有人知道这些变电站的真正重要性,以及它们如何凭借关键的创新技术发展,让我们能够在家中、工作场所或各种公共设施中使用能源。简而言之,这些我们今天将要揭示其功能的未知事物,正是那些让那些习惯于提问的人着迷的日常谜团之一。你好奇吗?好吧,让我们开始吧。

让我们一步一步来。也许最重要的是快速解释一下电网是如何运作的。我们,消费者,是一条长链的一部分,在这个链条中,能源的持续供应、基础设施的安全及其互联互通都至关重要。电网就像一张蜘蛛网,由电缆、电气开关设备、电线杆、铁塔、变电站等各种元素组成……

 

简而言之,为了便于我们理解,能源来自不同的发电来源,这些发电来源可分为两大类:传统能源和可再生能源。

前者离我们很远 – 想象一下位于我们城市郊区的联合循环电厂 – 因此必须将电力高效地输送到城市中心:也就是将能源转换为高压。这种能源通过位于高压塔上的电缆输送到变电站,变电站将电压从高压降至中压。这降低了风险,并且能源已准备好分配到消费点。

相比之下,可再生能源产生的能源经历了截然不同的旅程;它以中压直接输送到我们城市附近的变电站。此外,这种能量通常在建筑物内部产生,并配备光伏板等系统,因此可以直接接入建筑物的供电系统。

所有这些都很好,但是著名的变电站何时发挥作用呢?嗯,它们将充当电网中庞大能量控制器和分配器。用足球术语来说,变电站就像富有创造力的中场球员,对于智能分配比赛和不断测量传球位置至关重要。变电站 (TC)(其缩写)位于变电站通往电网的出口处,借助先进的电网保护和自动化系统将电能分配到用电区域,例如由该领域的领先公司 Ormazabal 实施的系统。因此,在CT的作用下,电力网络围绕用电点变成了相互连接的环状结构。

所有这些,都有助于确保电力供应、资源的合理利用以及用电环境的安全,实现高效、安全、可持续的电力分配;能够满足并适应不同的现有能源需求。如果没有我们这些“奇怪的朋友”,我们将面临巨大的问题,因为我们会耗尽电力。可见它们的重要性。它们存在于住宅区、购物中心、工厂、医院、铁路、高速公路、电动汽车充电站……等等,范围非常广泛且无穷无尽。

好了,现在我们知道了它们的作用,剩下的就是知道它们是由什么制成的以及它们是如何工作的。

变压器中心由什么组成,有哪些类型,以及它是如何工作的?

变压器中心由五个主要元素组成:

  • 外壳:这是中心的覆盖物。有预制混凝土、金属板甚至砖基土木工程覆盖层。

混凝土围护结构隔离并保护变电中心的关键元件

 

  • 变压器:它是 CT 的主要元件,是一种允许电路电压升高或降低以便后续分配的电气元件。

变压器对于电网的正常运行至关重要

 

  • 单元:该元件是中心复杂性和技术发展的主角,其功能因类型而异,但它就像一个大型开关,可以切断或接通电能。为了实现这一点,正在进行的技术开发至关重要,需要找到一种解决方案,使网络能够在中压下运行,并在最恶劣的条件下为操作员和网络提供完全安全保障。

    Ormazabal CGMCOSMOS 2LV 单元

     

  • 保护继电器:与此开关或单元配合使用,可实现智能保护、测量和控制元件。它能够为电力公司、个人和工业客户提供电流和电压值的持续监控、故障历史记录,并在必要时进行远程网络操作。这是一场真正的革命。

    继电器集成在单元的运行中

     

  • 低压配电板:该元件负责分配和保护我们家中的能源。通过变换(降低)变压器中的电压,电流会增加,该元件可以将这些电流分配并保护到特定数量的插座上,然后将其输送到我们家中。

 

与其他方面一样,变电站根据其用途分为不同的类别。您可能在公园散步时,看到过草地上冒出的椭圆形通风口;又或许在工业园区的边缘,您注意到了带有金属门的混凝土块、各种电气标志,以及Ormazabal品牌标志性的品质标志。其实,这些都是变电站,它们代表了根据其物理位置而存在的变电站类型的两个典型例子。让我们逐一了解一下:

标准变电站及其要素信息图

  • 预制外壳变电站:这或许是最常见的类型,仔细观察也很容易发现。它们由不同尺寸的混凝土块组成,长度从3米到8米不等,可通过金属门进入。Ormazabal在市场上推出它们时,带来了一场真正的革命,成功将安装时间从一个月缩短到短短几天。有时,为了充分利用它们的结构作为一块大画布,这些变电站会根据其所在地的代表性图纸进行定制。即使你没有意识到,你也无时无刻不在路过其中一家。
艺术与转型中心

转型中心也可以是一幅艺术壁画(摄影:Óscar Daniel López)

  • 地下CT:这些类型的中心隐藏起来,与城市空间共存,无论是通过行人交通,车辆或出于美观原因。它们可以通过通风口识别——有些人会误称它们为烟囱——可以通过位于顶部的活板门进入。部分型号,例如 Ormazabal 开发的型号,具有可淹没功能,即使在最恶劣的降雨条件下也能保证网络及其服务的安全。
Infographic of the interior of an Ormazabal brand underground transformation center

Infographic of the interior of an Ormazabal brand underground transformation center Ormazabal

 

  • 半埋式 CT:这是一种将其结构的重要部分,以便通过两扇较小的门继续通行。这种类型的中心在城市地区比较常见。
这是一个半埋式改造中心

这是一个半埋式改造中心

 

  • 土木工程建筑中的CT:无论是位于建筑物底层并通过通风的金属“立面”与公共道路隔开,还是位于砖砌土木工程内,这种类型的CT都是最传统的,直到信封式建筑出现预制。

 

  • 户外变电所 (CT):在农村地区非常常见,它们位于高压塔顶。由于它们易受恶劣天气影响,几乎没有任何防护措施,因此这种类型不用于 160 kVA 以上的电力系统。

 

无论如何,我们在城市内看到的这些中心的连接,这些连接(与电网的连接)都是地下的;只有在城市中心以外的高压塔区域才能看到连接的区域。

每个变电所的具体工作原理是什么?

既然我们已经熟悉了变电所的组件及其类型,那么悬而未决的问题是:了解变电所的工作原理。

当电能通过电网到达变电所时,它会通过中压单元(开关)进行分配。通常,电力公司最常见的配置是输入和输出环路,以及一个保护单元,用于在出现网络过载等问题时保护每个变压器。

因此,变压器负责降低电压值,使其输出端的电流值增加并获得大量电流,随后通过低压配电板分配到多个输出端。

这就是变电中心将电流调整到适合家庭使用的理想值后,电能被输送到插座,使一切正常工作的方式。

因此,每个变电中心对于保护和保障电力供应都至关重要。