सबस्टेशन म्हणजे काय? मुख्य कार्ये, व्होल्टेज पातळी आणि आवश्यक उपकरणे

 

 

पॉवर सिस्टममध्ये पॉवर प्लांट्स, सबस्टेशन, ओळी आणि वापरकर्ते असतात. सबस्टेशन म्हणजे पॉवर प्लांट्स आणि वापरकर्त्यांमधील दरम्यानचे दुवा. हे मुख्यतः उच्च - व्होल्टेज विजेचे कमी - व्होल्टेज विजेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी वापरले जाते. त्याच वेळी, वीज प्रसारण, वितरण, पुरवठा आणि इतर संबंधित गरजा पूर्ण करण्यासाठी ते नियंत्रित करते, संरक्षण, उपाय, मॉनिटर्स आणि प्रक्रिया विजेचे नियंत्रण करते.

 

सबस्टेशन्सची मुख्य कार्ये

 

1. व्होल्टेज रूपांतरण आणि नियमन
सबस्टेशन्स एका व्होल्टेज स्तरावरून दुसर्‍या - मध्ये विजेचे रूपांतर करतात एकतर ते लांब - अंतर ट्रान्समिशनसाठी किंवा स्थानिक वितरणासाठी खाली उतरुन. याव्यतिरिक्त, सबस्टेशन्स टॅप - चेंजर ट्रान्सफॉर्मर्स आणि कॅपेसिटर बँका आणि अणुभट्ट्यांसारख्या प्रतिक्रियाशील उर्जा उपकरणांद्वारे व्होल्टेजचे नियमन करू शकतात.

2. नियंत्रण आणि संरक्षण कार्ये
सबस्टेशन्स विजेचे नियंत्रण आणि संरक्षण देखील करू शकतात. उदाहरणार्थ, सबस्टेशन सर्किट ब्रेकर, डिस्कनेक्टर्स आणि अर्थिंग स्विच सारख्या उपकरणांद्वारे पॉवर सिस्टमचे सुरक्षित ऑपरेशन सुनिश्चित करू शकतात. जर एखादी उर्जा प्रणाली अपयशी ठरली तर अपघात टाळण्यासाठी सबस्टेशन वेळोवेळी वीजपुरवठा कमी करू शकते.

3. मीटरिंग आणि देखरेख कार्ये
सबस्टेशन्स विजेचे मोजमाप आणि देखरेख देखील करू शकतात. उदाहरणार्थ, सबस्टेशन्स व्होल्टेज, चालू आणि विजेची शक्ती आणि संबंधित डेटा रेकॉर्डसारख्या पॅरामीटर्सचे परीक्षण करू शकतात. हा डेटा ऑपरेशन व्यवस्थापन आणि पॉवर सिस्टमच्या ऑप्टिमायझेशनसाठी वापरला जाऊ शकतो.

4. वितरण कार्य
सबस्टेशन्स देखील वीज वितरीत करू शकतात. उदाहरणार्थ, सबस्टेशन विविध वीज गरजा भागविण्यासाठी वेगवेगळ्या भागात आणि उर्जा उपकरणांमध्ये वीज वितरीत करू शकतात.

 

व्होल्टेज पातळीद्वारे

 

लो - व्होल्टेज सबस्टेशन: 1 केव्हीच्या खाली ऑपरेटिंग, सामान्यत: शेवटच्या वापरकर्त्यांजवळ स्थित.

 

मध्यम - व्होल्टेज सबस्टेशन: 1 केव्ही आणि 10 केव्ही दरम्यान कार्यरत, शहरे आणि औद्योगिक क्षेत्रात सामान्य.

 

उच्च - व्होल्टेज सबस्टेशन: प्रादेशिक ग्रीड्सचा कणा तयार करून 10 केव्ही वरून 330 केव्हीच्या खाली कार्यरत आहे.

 

अतिरिक्त - उच्च - व्होल्टेज सबस्टेशन: 330 केव्ही आणि त्याहून अधिक कार्यरत, लांब - अंतर ट्रान्समिशन आणि सिस्टम - स्तर इंटरकनेक्शनसाठी वापरले जाते.

 

पॉवर सिस्टममधील भूमिकेद्वारे

 

हब सबस्टेशन: पॉवर ग्रीडच्या गंभीर नोड्सवर स्थित, सामान्यत: 330-500 केव्ही किंवा त्यापेक्षा जास्त कार्यरत. ते एकाधिक उर्जा स्त्रोत आणि उपप्रणाली कनेक्ट करतात. अशा स्टेशनमधील अपयशामुळे सिस्टम - विस्तृत आउटेज किंवा ब्लॅकआउट्स होऊ शकते.

 

इंटरमीडिएट सबस्टेशन: प्रामुख्याने पॉवर एक्सचेंज आणि लाँग ट्रान्समिशन लाइनचे विभागणीसाठी वापरले जाते. त्यांच्याकडे बर्‍याचदा प्रसारण आणि वितरण भूमिका असतात, सामान्यत: 220-500 केव्हीवर कार्यरत असतात.

 

प्रादेशिक सबस्टेशन: विशिष्ट शहर किंवा प्रदेशात वीजपुरवठा करण्यावर लक्ष केंद्रित केले जाते, सामान्यत: 110-2220 केव्हीवर कार्यरत असते. येथे एक आउटेज केवळ स्थानिक वितरण क्षेत्रावर परिणाम करते.

 

टर्मिनल सबस्टेशन: ट्रान्समिशन लाइनच्या शेवटी लोड सेंटरजवळ स्थित, सामान्यत: 110 केव्हीवर कार्यरत असते, जे थेट वापरकर्त्यांना वीज पुरवतात. आउटजेस प्रामुख्याने कनेक्ट केलेल्या शेवटच्या वापरकर्त्यांवर परिणाम करतात.

 

सबस्टेशन घटक

 

सबस्टेशन अनेक एकात्मिक प्रणालींनी बनलेले आहे:

 

 विद्युत उपकरणे: मुख्य भाग पॉवर रूपांतरण, प्रसारण आणि संरक्षणासाठी जबाबदार आहे.

 

 नागरी पायाभूत सुविधा आणि स्टीलची रचना: फाउंडेशन, कंट्रोल इमारती आणि समर्थन फ्रेम यासह.

 

 वीजपुरवठा प्रणाली: जसे की डीसी पॉवर सिस्टम, नियंत्रण आणि संरक्षण उपकरणांसाठी अखंड शक्ती सुनिश्चित करणे.

 

 संप्रेषण आणि ऑटोमेशन सिस्टम: डेटा एक्सचेंज, रिमोट कंट्रोल आणि इंटेलिजेंट ऑपरेशनचे समर्थन करते.

 

 व्हिडिओ पाळत ठेवणे आणि सुरक्षा प्रणाली: कर्मचारी आणि उपकरणांची सुरक्षा सुनिश्चित करते.

 

लाइटनिंग प्रोटेक्शन आणि ग्राउंडिंग सिस्टम: फॉल्ट आणि विजेच्या प्रवाहांना सुरक्षितपणे ग्राउंडवर निर्देशित करते.

 

सबस्टेशनमध्ये प्राथमिक आणि दुय्यम उपकरणे समजून घेणे

 

आपण सबस्टेशनचा विचार "विद्युत कारखाना" म्हणून करू शकता.

प्राथमिक उपकरणे फॅक्टरीच्या मजल्यावरील जड यंत्रसामग्रीसारखे असतात - थेट उच्च व्होल्टेज आणि मोठ्या प्रवाह हाताळण्याचे कार्य थेट करतात.

दुय्यम उपकरणे कंट्रोल रूममध्ये मेंदू आणि मज्जासंस्था म्हणून कार्य करतात - देखरेख, कमांडिंग आणि सतर्कता संपूर्ण प्रणाली सुरक्षित, हुशार आणि कार्यक्षमतेने चालते याची खात्री करण्यासाठी.

 

 

पॉवर ट्रान्सफॉर्मर्स

पॉवर सिस्टमच्या वेगवेगळ्या भागांमध्ये व्होल्टेज पातळी बदलण्यासाठी वापरले जाते.

पॉवर ट्रान्सफॉर्मर एक स्थिर इलेक्ट्रिकल डिव्हाइस आहे (म्हणजे, एक नॉन - फिरणारी मशीन) जे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक इंडक्शनद्वारे विद्युत उर्जा एका सर्किटमधून दुसर्‍या सर्किटमध्ये हस्तांतरित करते. हे ट्रान्समिशन आणि वितरण आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी व्होल्टेज वर किंवा खाली पाऊल टाकते. उर्जा प्राथमिक वळणातून दुय्यम वळणात हस्तांतरित केली जाते, ज्यामुळे कार्यक्षम लांब - अंतर प्रसारण आणि विश्वसनीय उर्जा वितरण सक्षम होते.

 

 सर्किट ब्रेकर

सामान्य ऑपरेशन किंवा फॉल्ट अटी दरम्यान इलेक्ट्रिकल सर्किट्स चालू किंवा बंद स्विच, उपकरणे संरक्षित करणे आणि सुरक्षितता सुनिश्चित करणे.

पॉवर सिस्टममधील सर्किट ब्रेकर हे सर्वात गंभीर आणि जटिल घटकांपैकी एक आहेत. प्रगत आर्क - क्विंचिंग डिव्हाइस आणि उच्च - वेग यंत्रणेसह सुसज्ज, ते सामान्य आणि फॉल्ट परिस्थितीत उच्च - व्होल्टेज प्रवाहांमध्ये व्यत्यय आणू शकतात. ते कॉन्फिगरेशन स्विच करण्यास, दोषांना द्रुतगतीने वेगळ्या करण्यास आणि संपूर्ण ग्रीडची विश्वसनीयता आणि सुरक्षितता राखण्यास परवानगी देतात.

 

सर्किट ब्रेकर्सच्या सामान्य प्रकारांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

एसएफए (गॅस - इन्सुलेटेड) सर्किट ब्रेकर्स

व्हॅक्यूम सर्किट ब्रेकर

एअर सर्किट ब्रेकर

तेल सर्किट ब्रेकर

प्रत्येक प्रकार व्होल्टेज पातळी, पर्यावरण आणि अनुप्रयोगांच्या गरजेनुसार निवडला जातो.

 

 डिस्कनेक्ट स्विच (आयसोलेटर्स)

देखभाल आणि ऑपरेशनल स्विचिंगसाठी दृश्यमान आणि विश्वासार्ह डिस्कनेक्शन पॉईंट प्रदान करा.

डिस्कनेक्ट स्विच नॉन - लोड - ब्रेकिंग डिव्हाइस देखभाल दरम्यान उपकरणे वेगळ्या करण्यासाठी वापरली जातात. थेट सर्किट्समधून उपकरणांचे सुरक्षित विभाजन सुनिश्चित करून, विच्छेदन केल्यावर ते स्पष्टपणे दृश्यमान खुले अंतर तयार करतात. ते लोड किंवा फॉल्टचे प्रवाह तोडू शकत नाहीत, परंतु त्यात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते:

अलगाव सुनिश्चित करणे- तपासणी आणि देखभाल करण्यासाठी स्पष्ट डिस्कनेक्शन प्रदान करणे.

स्विचिंग ऑपरेशन्स सक्षम करणे- सेक्शनलाइझिंग किंवा बसबार हस्तांतरणास अनुमती देण्यासाठी सर्किट ब्रेकर्ससह समन्वय साधणे.

लहान प्रवाह स्विच करीत आहे- अनलोड केलेले ट्रान्सफॉर्मर्स किंवा कॅपेसिटर चार्जिंग प्रवाहांचे उत्तेजन प्रवाह यासारख्या मर्यादित प्रवाह बंद करण्यास सक्षम.

 

 इन्स्ट्रुमेंट ट्रान्सफॉर्मर्स

 

 लाट अटक करणारे

विजेच्या स्ट्राइक किंवा स्विचिंग ऑपरेशन्समुळे उद्भवलेल्या क्षणिक ओव्हरव्होल्टेजपासून सबस्टेशन उपकरणे संरक्षित करा.

लाट अटक करणारे संरक्षणात्मक अडथळे म्हणून काम करतात, ट्रान्सफॉर्मर्स, स्विचगियर किंवा इतर महत्त्वपूर्ण घटकांचे नुकसान करण्यापूर्वी ओव्हरव्होल्टेज सुरक्षितपणे जमिनीवर वळवतात. ते उपकरणे दीर्घायुष्य राखण्यासाठी आणि वीज खंडित रोखण्यासाठी आवश्यक आहेत.

 

 बसबार

सबस्टेशनमध्ये वेगवेगळ्या सर्किटमध्ये शक्ती संकलित आणि वितरित करणारे प्रवाहकीय बार.

बसबार धातूच्या पट्ट्या किंवा बार आहेत, सामान्यत: तांबे किंवा अ‍ॅल्युमिनियमपासून बनविलेले असतात, जे विद्युत उर्जा एकत्रित करण्यासाठी आणि एकाधिक आउटगोइंग सर्किटमध्ये कार्यक्षमतेने वितरित करण्यासाठी वापरले जातात. ते लवचिक स्विचिंग, सुलभ देखभाल प्रवेशास अनुमती देतात आणि कमीतकमी उर्जा तोट्यासह उच्च वर्तमान - वाहून नेण्याची परवानगी देतात.

 

 केबल्स आणि ओव्हरहेड लाइन

कंडक्टर जे सबस्टेशनमध्ये आणि त्यापासून विद्युत उर्जा घेऊन जातात.

हे ग्रिडच्या इतर भागांशी किंवा थेट - वापरकर्त्यांशी संबंधित सबस्टेशन कनेक्ट करणारे ट्रान्समिशन मीडिया आहेत. ओव्हरहेड ओळी लांब - अंतर ट्रान्समिशनसाठी सामान्य आहेत, तर भूगर्भातील केबल्स शहरी किंवा जागेत वापरल्या जातात - सौंदर्याचा आणि सुरक्षिततेच्या कारणास्तव प्रतिबंधित भागात.

 

 ग्राउंडिंग उपकरणे

कर्मचारी आणि विद्युत उपकरणांचे संरक्षण करून, फॉल्ट प्रवाहांना सुरक्षितपणे जमिनीत निर्देशित करते.

योग्य ग्राउंडिंग हे सुनिश्चित करते की इन्सुलेशन अपयश, लाइटनिंग किंवा उपकरणांच्या फॉल्टमुळे - यामुळे पृथ्वीवर कमी - प्रतिरोध मार्ग आहे. हे इलेक्ट्रिक शॉक, उपकरणांचे नुकसान किंवा अग्नीचा धोका कमी करते आणि सबस्टेशन सेफ्टी डिझाइनचा मूलभूत पैलू आहे.

 

 संरक्षणात्मक रिले

पॉवर सिस्टममधील दोष शोधा आणि सदोष विभाग वेगळा करण्यासाठी सर्किट ब्रेकर्सला ट्रिप सिग्नल पाठवा.

प्रोटेक्टिव्ह रिले सबस्टेशनची "मज्जासंस्था" म्हणून काम करतात, चालू, व्होल्टेज, वारंवारता आणि फेज एंगल सारख्या सतत पॅरामीटर्सचे परीक्षण करतात. जेव्हा शॉर्ट सर्किट, ओव्हरलोड किंवा ग्राउंड फॉल्ट सारख्या दोष उद्भवतात, तेव्हा रिलेज त्वरित डेटाचे विश्लेषण करतात आणि सर्किट ब्रेकर्सवर ट्रिप कमांडस - उपकरणांचे नुकसान रोखतात आणि सिस्टम स्थिरता सुनिश्चित करतात. आधुनिक रिले बर्‍याचदा प्रोग्राम करण्यायोग्य असतात आणि एका डिव्हाइसमध्ये एकाधिक संरक्षण कार्यांना समर्थन देतात.

 

 ऑटोमेशन डिव्हाइस

डिजिटल रिले, ऑटो {{0} rec रिकोजिंग सिस्टम आणि इंटेलिजेंट इलेक्ट्रॉनिक डिव्हाइस (आयईडी) समाविष्ट करा जे स्मार्ट, स्वायत्त नियंत्रण सक्षम करतात.

बुद्धिमान सबस्टेशन ऑपरेशन साकारण्यासाठी ऑटोमेशन डिव्हाइस आवश्यक आहेत. ते फॉल्ट डायग्नोसिस, लोड बॅलेंसिंग, रिमोट स्विचिंग आणि सेल्फ - ऑटो - रिक्लोजिंगद्वारे पुनर्प्राप्ती यासारख्या विविध कार्ये करतात. ही उपकरणे मॅन्युअल हस्तक्षेपाची आवश्यकता कमी करतात, आउटेज कालावधी कमी करतात आणि एकूणच ऑपरेशनल कार्यक्षमता सुधारतात. आयईसी 61850 मानकांसह एकत्रीकरण अखंड डेटा सामायिकरण आणि सिस्टम समन्वयास अनुमती देते.

 

 मोजमाप साधने

व्होल्टेज, वर्तमान, वारंवारता आणि शक्ती यासारख्या इलेक्ट्रिकल पॅरामीटर्सच्या सतत देखरेखीसाठी वापरले जाते.

व्होल्टमीटर, अ‍ॅममीटर, पॉवर मीटर आणि फ्रिक्वेन्सी मीटरसह - मोजण्याचे साधन दोन्ही ऑपरेटर आणि स्वयंचलित प्रणालींना वास्तविक - वेळ डेटा प्रदान करतात. हे अचूक सिस्टम मूल्यांकन, लोड अंदाज आणि ऊर्जा व्यवस्थापन सुनिश्चित करते. सुस्पष्टता आणि विश्वासार्हता गंभीर आहे, विशेषत: उच्च - व्होल्टेज वातावरणात.

 

 देखरेख प्रणाली (उदा. एससीएडीए)

पर्यवेक्षी नियंत्रण आणि डेटा अधिग्रहण (एससीएडीए) सिस्टम रिमोट मॉनिटरिंग, नियंत्रण, अलार्म व्यवस्थापन आणि ऐतिहासिक डेटा रेकॉर्डिंगला परवानगी देतात.

एससीएडीए सिस्टम फील्ड उपकरणे आणि नियंत्रण कक्षांमधील डिजिटल इंटरफेस म्हणून काम करतात. ऑपरेटर सबस्टेशन स्थितीचे परीक्षण करू शकतात, डिव्हाइस ऑपरेट करू शकतात, अलार्मचे विश्लेषण करू शकतात आणि ऐतिहासिक ट्रेंडचे पुनरावलोकन करू शकतात - सर्व केंद्रीकृत स्थानावरील. ग्रिड ओलांडून वास्तविक - वेळ दृश्यमानता सक्षम करताना एससीएडीए प्रतिसाद वेळ, ऑपरेशनल सेफ्टी आणि डायग्नोस्टिक क्षमता वाढवते.

 

 संप्रेषण उपकरणे

सबस्टेशन आणि सबस्टेशन आणि केंद्रीय नियंत्रण केंद्रांमधील अखंड डेटा एक्सचेंजचे समर्थन करते.

संप्रेषण उपकरणांमध्ये फायबर - ऑप्टिक दुवे, स्विच, राउटर आणि कम्युनिकेशन प्रोसेसर समाविष्ट आहेत. या प्रणाली वेगवान, सुरक्षित आणि नियंत्रण आदेश, मोजमाप आणि स्थिती अहवालांचे विश्वासार्ह प्रसारण सुनिश्चित करतात. ते स्मार्ट ग्रिड इन्फ्रास्ट्रक्चरचा कणा तयार करतात आणि समन्वित ऑपरेशन आणि रिमोट डायग्नोस्टिक्ससाठी महत्त्वपूर्ण आहेत.

 

 वीजपुरवठा प्रणाली (उदा. डीसी पॅनेल, यूपीएस युनिट्स)

ग्रिडच्या गडबडी दरम्यान देखील नियंत्रित, संरक्षण आणि संप्रेषण डिव्हाइस {{0} control करण्यासाठी सतत आणि स्थिर शक्ती प्रदान करा.

सबस्टेशनमध्ये, बाह्य उर्जा परिस्थितीकडे दुर्लक्ष करून गंभीर उपकरणे समर्थित असणे आवश्यक आहे. डीसी पॉवर सिस्टम {{1} better बॅटरी, रेक्टिफायर्स आणि वितरण पॅनेल्स -} समाविष्टीत आहे. अखंडित वीजपुरवठा (यूपीएस) देखील उर्जा गुणवत्ता आणि सातत्य राखण्यासाठी वापरला जातो, हे सुनिश्चित करते की महत्त्वपूर्ण ऑपरेशन्स कधीही व्यत्यय आणत नाहीत.