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Onderstation

Ein Umspannwerk

EIN Umspannwerk ist eine Elektroinstallation im Hochspannungsnetz. Es stellt eine Verbindung zwischen zwei oder mehr her Hochspannungsnetze oder bildet einen Anschlusspunkt an das Hochspannungsnetz.

Funktionen

Je nach Funktion der Unterstation spricht man von:

EIN Traktionsunterstation versorgt die Oberleitungen der Bahninfrastruktur.
EIN Verteilerstation liefert die elektrische Energie an eine Gruppe von Verbrauchern und/oder transformiert die Energie auf ein niedrigeres Spannungsniveau, um ein darunterliegendes Netz auf einem niedrigeren Spannungsniveau zu versorgen.
EIN Generator-Umspannwerk speist elektrische Energie in das Hochspannungsnetz ein.
EIN Verbindungsunterstation verbindet zwei Hochspannungsnetze aus verschiedenen Ländern.

Je nach verwendetem Dämmstoff spricht man auch von:

EIN draussen oder AIS-Unterstation (Luftisolierte Schaltanlage) wo alles draußen aufgebaut ist.
EIN SF₆ oder GIS-Unterstation (Gasisolierte Schaltanlagen) oder SEINE Installation (Hybridisolierte Schaltanlage) wo alle (meisten) Verbindungen unten sind SF₆ gemacht. Diese Umspannwerke sind sehr kompakt und können problemlos in einem Gebäude untergebracht werden, aber SF₆ ist ein starker Treibhausgase jetzt sofort Treibhauspotenzial von 23 500 mal so viel wie von Kohlendioxid.
EIN mobile Unterstation bestehend aus einem LKW-Anhänger mit a Leistungstransformator, Schaltanlage und einen Kontrollraum.

Komponenten

Üblicherweise besteht ein Traktionsunterwerk aus

400-kV-Umspannwerk für die Franzosen Hochgeschwindigkeitszug

ankommende Stromleitung (mit Freileitungen oder Kabel mit Kabelendverschlüsse)
abgehende Spannleine oder Feeder
ein oder mehr Leistungstransformatoren über einer Ölwanne
ein Technikraum, in dem die Messung und Schutzrelais sind untergebracht
Messgeräte einschließlich:
- Spannungswandler
- Stromtransformatoren
Schaltanlage einschließlich:
- das Leistungsschalter die im Kurzschlussfall abschalten können
- das Trennschalter die eine sichtbare Trennung vom Netz machen
Überspannungsableiter
manchmal a Nullpunktspule zur Begrenzung der Fehlerströme bei Erdschlüssen
manchmal a Erdungstransformator um das mit der Wicklung verbundene Netz in einem Dreieck erden zu können
manchmal auch Kommunikationsgeräte, die Signale über das Hochspannungsnetz senden und empfangen können
oft sind die Leistungstransformatoren zwischen feuerbeständigen Wänden oder in einem Bunker platziert
ein Blitzschutz mit Masten oder mit Kabeln
ein Erdungsnetz mit sehr niedrig Erdausbreitungswiderstand

Eine Unterstation kann verschiedene Funktionen haben

Umspannwerk Wir er

Draufsicht auf den Generatortransformator 375 MVA 22/150 kV aus dem Kraftwerk von Häutung

Stromversorgung des Bahnnetzes

Hier ist das elektrischer Strom von dem Mittelspannungsnetz (10 000 Volt Wechselstrom Spannung) transformiert auf eine niedrigere Spannung. Dies könnte beispielsweise 600 (Straßenbahn, Oberleitungsbus), 750 (U-Bahn, modernes Straßenbahn-/Trolley-Netz), 900 (Brüsseler U-Bahn), 1800 (Niederländischer Zug) oder 3300 Volt (Belgischer Zug). Danach ist die Wechselspannung korrigiert und zu den Oberleitung oder dritte Schiene bestanden.Umspannwerke für Züge, die mit 25 kV AC (50 Hz) betrieben werden, verwenden Hochspannung von dem Hochspannungsnetz. Der Strom wird dabei natürlich nicht gleichgerichtet. Sie verwenden ein spezielles Eisenbahntransformator. Wo die Wechselspannung des Bahnnetzes eine Frequenz von 16,7 Hz hat (wie in Deutschland), wird für die Bahn oft ein separates Netz aus Kraftwerken und Hochspannungsleitungen unterhalten.

Verwandeln an der Telefonzentrale

Das ist notwendig, um Generator mit einer Spannung von ca. 20 kV zum Anschluss an die Hochspannungsnetz (110 bis 400 kV) zur Verteilung der zugeführten Energie. Ein solcher Transformator wird auch genannt Spanntransformator oder mit dem englischen Namen Generatorerhöhung (GSU)Transformator genannt. Ein GSU-Transformator ist ein sehr kritischer Transformator, da für ihn kein Backup im Netz vorhanden ist; ist der Transformator aus, ist auch der Generator außer Betrieb. Die NiederspannungTransite haben eine Spannung von etwa 20 kV, führen aber einen sehr hohen Strom. Wegen der riesigen Kurzschlusskapazität Generator und GSU-Transformator sind oft starr ohne rigid Leistungsschalter und der gesamte Niederspannungsanschluss ist in isolierten Rohren untergebracht, die isolierte Phasenschienenkanäle.

Zur Verteilung nach unten transformieren

Dies sind bei weitem die gebräuchlichsten Umspannwerke. Auch hier sind Abstufungen nach ihrer Spannungsebene zu finden. Es gibt ländliche Verteilerstationen mit einer Eingangsspannung von 400 kV, die für die regionale Verteilung auf 220 kV umgestellt werden. Es gibt Umspannwerke mit 110 kV oder 70 kV zur Umwandlung auf 15 bis 10 kV für die städtische Verteilung.

Verknüpfung verschiedener Netze

Netze werden aus Redundanzgründen und zur Erhöhung der Netzstabilität miteinander verbunden. Fällt beispielsweise eine Hochspannungsstation aus, muss die Energie auf einem anderen Weg ihr Ziel erreichen. Dies ist nur möglich, wenn an anderen Stellen Verbindungen bestehen. In der Regel ist das Hochspannungsnetz daher a Ringnetz und nein Sternennetz mit zusätzlichen Links zu anderen Netzwerken. Wenn im Hochspannungsnetz etwas schief geht, Topologie des Netzes wichtig. Um Netze miteinander zu verbinden werden sehr oft verwendet Spartransformatoren benutzt. Sie haben nicht galvanische Isolierung zwischen Hoch- und Niederspannung, benötigen aber weniger Kernmaterial und sind daher kompakter und kostengünstiger. Um Netzwerke verschiedener Länder zu verbinden, immer mehr Phasenschieber oder Phasenschieber benutzt.

Beispiele

Ein 225-kV-Umspannwerk bei Perpignan speist die Oberleitung der TGV Perpignan-Figueras bei 27,4 kV

Siehe auch

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