Eine Hilfsstation ist ein Teil einer elektrischen Generation, Übertragung und Verteilersystems. Hilfsstationen gestalten Stromspannung von hoch bis niedrigen, oder die Rückseite um, oder führen einige von mehreren anderen wichtigen Funktionen durch. Elektrische Macht kann durch mehrere Hilfsstationen zwischen Erzeugen des Werks und Verbraucher fließen, und seine Stromspannung kann sich in mehrere Schritte ändern.

Hilfsstationen können im Besitz sein und bedient durch eine Übertragung oder Generation elektrisches Dienstprogramm, oder können von einem großen industriellen oder kommerziellen Kunden im Besitz sein. Allgemein sind Hilfsstationen unbegleitet, sich auf SCADA für die entfernte Aufsicht und Kontrolle verlassend.

Eine Hilfsstation kann Transformatoren einschließen, um Spannungspegel zwischen hohen Übertragungsstromspannungen und niedrigeren Vertriebsstromspannungen, oder an der Verbindung von zwei verschiedenen Übertragungsstromspannungen zu ändern. Die Worthilfsstation kommt von den Tagen, bevor das Verteilersystem ein Bratrost geworden ist. Da Hauptgenerationsstationen größer geworden sind, kleinere Erzeugen-Werke zu Vertriebsstationen umgewandelt wurden, ihre Energieversorgung von einem größeren Werk erhaltend, anstatt ihre eigenen Generatoren zu verwenden. Die ersten Hilfsstationen wurden mit nur einem Kraftwerk verbunden, wo die Generatoren aufgenommen wurden, und Tochtergesellschaften dieses Kraftwerks waren.

Elemente einer Hilfsstation

Hilfsstationen haben allgemein Schaltung, Schutz und kontrollieren Ausrüstung und Transformatoren. In einer großen Hilfsstation werden selbsttätige Unterbrecher verwendet, um irgendwelche kurzen Stromkreise oder Überlastungsströme zu unterbrechen, die im Netz vorkommen können. Kleinere Vertriebsstationen können wiedernähere selbsttätige Unterbrecher oder Sicherungen für den Schutz von Vertriebsstromkreisen verwenden. Hilfsstationen selbst haben Generatoren nicht gewöhnlich, obwohl ein Kraftwerk eine Hilfsstation in der Nähe haben kann. Andere Geräte wie Kondensatoren und Stromspannungsgangregler können auch an einer Hilfsstation gelegen werden.

Hilfsstationen können auf der Oberfläche in umzäunten Einschließungen, Untergrundbahn, oder gelegen in Gebäuden des speziellen Zwecks sein. Hochhäuser können mehrere Innenhilfsstationen haben. Wie man gewöhnlich findet, reduzieren Innenhilfsstationen in städtischen Gebieten das Geräusch von den Transformatoren aus Gründen des Äußeren, oder schützen switchgear vor dem äußersten Klima oder den Verschmutzungsbedingungen.

Wo eine Hilfsstation einen metallischen Zaun hat, muss sie richtig niedergelegt werden (das Vereinigte Königreich: Earthed), um Leute vor Hochspannungen zu schützen, die während einer Schuld im Netz vorkommen können. Erdschulden an einer Hilfsstation können einen Boden-Potenzial-Anstieg verursachen. Ströme, die in der Oberfläche der Erde während einer Schuld fließen, können Metallgegenstände verursachen, eine bedeutsam verschiedene Stromspannung zu haben, als der Boden unter Füßen einer Person; dieses Berührungspotenzial präsentiert eine Gefahr der Tötung durch Stromschlag.

Übertragungshilfsstation

Eine Übertragungshilfsstation verbindet zwei oder mehr Übertragungslinien. Der einfachste Fall ist, wo alle Übertragungslinien dieselbe Stromspannung haben. In solchen Fällen enthält die Hilfsstation Hochspannungsschalter, die Linien erlauben, verbunden oder für die Schuld-Abfertigung oder Wartung isoliert zu werden. Eine Übertragungsstation kann Transformatoren haben, um sich zwischen zwei Übertragungsstromspannungen, Stromspannungsfaktor-Korrektur-Geräte der Kontrolle/Macht wie Kondensatoren, Reaktoren oder statische VAr Kompensatoren und Ausrüstung wie Phase-Verschiebungstransformatoren umzuwandeln, um Macht-Fluss zwischen zwei angrenzenden Macht-Systemen zu kontrollieren.

Übertragungshilfsstationen können sich vom einfachen bis Komplex erstrecken. Eine kleine "umschaltende Station" kann ein wenig mehr als ein Bus plus einige selbsttätige Unterbrecher sein. Die größten Übertragungshilfsstationen können ein großes Gebiet (mehrere Acres/Hektare) mit vielfachen Spannungspegeln, vielen selbsttätigen Unterbrechern und einem großen Betrag des Schutzes bedecken und Ausrüstung (Stromspannung und aktuelle Transformatoren, Relais und SCADA Systeme) kontrollieren. Moderne Hilfsstationen können mit internationalen Standards wie IEC-Standard 61850 durchgeführt werden.

Vertriebshilfsstation

Eine Vertriebshilfsstation überträgt Macht vom Übertragungssystem bis das Verteilersystem eines Gebiets. Es ist unwirtschaftlich, um Elektrizitätsverbraucher mit dem Hauptübertragungsnetz direkt zu verbinden, wenn sie große Beträge der Macht nicht verwenden, so reduziert die Vertriebsstation Stromspannung auf einen für den lokalen Vertrieb passenden Wert.

Der Eingang für eine Vertriebshilfsstation ist normalerweise mindestens zwei Übertragungs- oder Subübertragungslinien. Eingangsstromspannung, kann zum Beispiel, 115 kV sein, oder was auch immer im Gebiet üblich ist. Die Produktion ist mehrere Esser. Vertriebsstromspannungen sind normalerweise mittlere Stromspannung, zwischen 2.4 kV und 33 kV abhängig von der Größe des Gebiets gedient und die Methoden des lokalen Dienstprogrammes.

Die Esser laufen entlang Straßen oben (oder Untergrundbahn, in einigen Fällen) und treiben die Vertriebstransformatoren an oder in der Nähe von den Kundenpropositionen an.

Zusätzlich zur sich verwandelnden Stromspannung isolieren Vertriebshilfsstationen auch Schulden entweder in der Übertragung oder in den Verteilersystemen. Vertriebshilfsstationen sind normalerweise die Punkte der Stromspannungsregulierung, obwohl auf langen Vertriebsstromkreisen (mehrerer Meilen/Kilometer) Stromspannungsregulierungsausrüstung auch entlang der Linie installiert werden kann.

Die Innenstädte von Großstädten zeigen komplizierte Vertriebshilfsstationen, mit der Hochspannungsschaltung, und der Schaltung und den Aushilfssystemen auf der Seite der niedrigen Stromspannung. Typischere Vertriebshilfsstationen haben einen Schalter, einen Transformator und minimale Möglichkeiten auf der Seite der niedrigen Stromspannung.

Sammler-Hilfsstation

In verteilten Generationsprojekten wie eine Windfarm kann eine Sammler-Hilfsstation erforderlich sein. Es ähnelt einer Vertriebshilfsstation, obwohl Macht-Fluss in der entgegengesetzten Richtung ist, von vielen wickeln Turbinen in den Übertragungsbratrost ab. Gewöhnlich für die Wirtschaft des Aufbaus bedient das Sammler-System ungefähr 35 kV, und die Sammler-Hilfsstation steigert Stromspannung zu einer Übertragungsstromspannung für den Bratrost. Die Sammler-Hilfsstation kann auch Macht-Faktor-Korrektur zur Verfügung stellen, wenn es erforderlich ist, messend und Kontrolle der Windfarm. In einigen speziellen Fällen kann eine Sammler-Hilfsstation auch ein HVDC statisches inverter Werk enthalten.

Sammler-Hilfsstationen bestehen auch, wo vielfache thermische oder hydroelektrische Kraftwerke der vergleichbaren Produktionsmacht in der Nähe sind. Beispiele für solche Hilfsstationen sind Brauweiler in Deutschland und Hradec in Tschechien, wo Macht von nahe gelegenen Braunkohle-entlassenen Kraftwerken gesammelt wird. Wenn keine Transformatoren für die Zunahme der Stromspannung zum Übertragungsniveau erforderlich sind, ist die Hilfsstation eine umschaltende Station. (Autor rajesh kumar vizag)

Stationen mit der Änderung des aktuellen Typs

Hilfsstationen können mit HVDC Konverter-Werken, Traktionsstrom vereinigt werden, oder haben nichtgleichzeitige Netze miteinander verbunden. Früher Drehkonverter haben Frequenz geändert, um zwei Systeme miteinander zu verbinden; solche Hilfsstationen sind heute selten.

Schaltung der Hilfsstation

Eine umschaltende Hilfsstation ist eine Hilfsstation, die Transformatoren nicht enthält und nur an einem einzelnen Spannungspegel funktioniert. Umschaltende Hilfsstationen werden manchmal als Sammler und Vertriebsstationen verwendet. Manchmal werden sie verwendet, für den Strom zu schalten, um Linien oder für parallelizing Stromkreise im Falle des Misserfolgs zu unterstützen. Ein Beispiel ist die umschaltenden Stationen für die HVDC Übertragungslinie von Inga-Shaba.

Design

Die Hauptprobleme, die einem Macht-Ingenieur ins Gesicht sehen, sind Zuverlässigkeit und Kosten. Ein gutes Design versucht, ein Gleichgewicht zwischen diesen zwei zu schlagen, genügend Zuverlässigkeit ohne übermäßige Kosten zu erreichen. Das Design sollte auch Vergrößerung der Station nach Bedarf erlauben.

Die Auswahl an der Position einer Hilfsstation muss viele Faktoren denken. Genügend Landgebiet ist für die Installation der Ausrüstung mit notwendigen Abfertigungen für die elektrische Sicherheit, und für den Zugang erforderlich, großen Apparat wie Transformatoren aufrechtzuerhalten. Wo Land, solcher als in städtischen Gebieten kostspielig ist, hat Benzin switchgear isoliert, kann Geld insgesamt sparen. Die Seite muss Zimmer für die Vergrößerung haben, die erwartet ist, Wachstum oder geplante Übertragungshinzufügungen zu laden. Umwelteffekten der Hilfsstation, müssen wie Drainage, Geräusch- und Straßenverkehrseffekten betrachtet werden. Ein Fundament (earthing) System muss entworfen werden, und Boden-Potenzial-Anstieg muss berechnet werden, um Passanten während eines Kurzschließens im Übertragungssystem zu schützen. Die Hilfsstationsseite muss zum zu dienenden Absatzgebiet vernünftig zentral sein.

Der erste Schritt in der Planung eines Hilfsstationslay-Outs ist die Vorbereitung eines Fachdiagramms, das in der vereinfachten Form die umschaltende und Schutzeinordnung erforderlich, sowie die eingehenden Versorgungslinien und aus dem Amt scheiden Esser oder Übertragungslinien zeigt. Es ist eine übliche Praxis durch viele elektrische Dienstprogramme, um Fachdiagramme mit Hauptelementen (Linien, Schalter, selbsttätige Unterbrecher, Transformatoren) eingeordnet auf der Seite ähnlich zur Weise vorzubereiten, wie der Apparat in der wirklichen Station angelegt würde.

In einem allgemeinen Design haben eingehende Linien einen trennen Schalter und einen selbsttätigen Unterbrecher. In einigen Fällen werden die Linien beide, entweder mit einem Schalter oder mit einem selbsttätigen Unterbrecher nicht haben, der alles ist, was notwendig betrachtet wird. Ein trennen Schalter wird verwendet, um Isolierung zur Verfügung zu stellen, da es Laststrom nicht unterbrechen kann. Ein selbsttätiger Unterbrecher wird als ein Schutzgerät verwendet, um Schuld-Ströme automatisch zu unterbrechen und kann verwendet werden, um Lasten einzuschalten und von, oder eine Linie abzuschneiden, wenn Macht in der 'falschen' Richtung fließt. Wenn ein großer Schuld-Strom durch den selbsttätigen Unterbrecher fließt, wird das durch den Gebrauch von aktuellen Transformatoren entdeckt. Der Umfang der aktuellen Transformator-Produktionen kann verwendet werden, um den selbsttätigen Unterbrecher zu Fall zu bringen, der auf eine Separation der Last hinausläuft, die durch die Stromkreis-Brechung vom Zufuhrpunkt geliefert ist. Das bemüht sich, den Schuld-Punkt vom Rest des Systems zu isolieren, und dem Rest des Systems zu erlauben, fortzusetzen, mit dem minimalen Einfluss zu funktionieren. Sowohl Schalter als auch selbsttätige Unterbrecher können lokal (innerhalb der Hilfsstation) oder entfernt von einem Aufsichtskontrollzentrum bedient werden.

Einmal vorbei an den umschaltenden Bestandteilen stehen die Linien einer gegebenen Stromspannung zu einem oder mehr Bussen in Verbindung. Das sind Sätze von Busbars, gewöhnlich in Vielfachen drei, da dreiphasiger Vertrieb der elektrischen Leistung um die Welt größtenteils universal ist.

Die Einordnung von Schaltern, selbsttätigen Unterbrechern und verwendeten Bussen betrifft die Kosten und Zuverlässigkeit der Hilfsstation. Für wichtige Hilfsstationen ein Ringbus, doppelter Bus oder so genannter "Brecher kann einhalb" Einstellung verwendet werden, so dass der Misserfolg irgendwelchen selbsttätigen Unterbrechers Macht zu anderen Stromkreisen nicht unterbricht, und so dass Teile der Hilfsstation de-energized für die Wartung und Reparaturen sein können. Hilfsstationen, die nur eine einzelne Industrielast füttern, können minimale umschaltende Bestimmungen besonders für kleine Installationen haben.

Einmal Busse für die verschiedenen Spannungspegel gegründet, können Transformatoren zwischen den Spannungspegeln verbunden werden. Diese werden wieder einen selbsttätigen Unterbrecher viel wie Übertragungslinien haben, im Falle dass ein Transformator eine Schuld hat (allgemein hat einen "kurzen Stromkreis" genannt).

Zusammen damit hat eine Hilfsstation immer Kontrollschaltsystem musste den verschiedenen Verbrechern befehlen, sich im Falle des Misserfolgs von einem Bestandteil zu öffnen.

Schaltung der Funktion

Eine wichtige von einer Hilfsstation durchgeführte Funktion schaltet um, der das Anschließen und Trennen von Übertragungslinien oder anderen Bestandteilen zu und vom System ist. Schaltung von Ereignissen kann "geplant" oder "ungeplant" werden.

Eine Übertragungslinie oder anderer Bestandteil müssen eventuell deenergized für die Wartung oder für den neuen Aufbau sein, zum Beispiel beitragend oder eine Übertragungslinie oder einen Transformator entfernend.

Um Zuverlässigkeit der Versorgung aufrechtzuerhalten, bringt keine Gesellschaft jemals sein ganzes System für die Wartung herunter. Die ganze Arbeit, die, von der Routine-Prüfung bis das Hinzufügen völlig neuer Hilfsstationen durchzuführen ist, muss getan werden, während man das ganze Systemlaufen behält.

Vielleicht wichtiger kann sich eine Schuld in einer Übertragungslinie oder jedem anderen Bestandteil entwickeln. Einige Beispiele davon: Eine Linie wird durch den Blitz geschlagen und entwickelt einen Kreisbogen, oder ein Turm wird durch den starken Wind umgeweht. Die Funktion der Hilfsstation ist, den faulted Teil des Systems in der kürzestmöglichen Zeit zu isolieren.

Es gibt zwei Hauptgründe: Eine Schuld neigt dazu, Ausrüstungsschaden zu verursachen; und es neigt dazu, das ganze System zu destabilisieren. Zum Beispiel wird eine in einer faulted Bedingung verlassene Übertragungslinie schließlich niederbrennen; ähnlich wird ein in einer faulted Bedingung verlassener Transformator schließlich explodieren. Während diese geschehen, macht das Macht-Abflussrohr das System mehr nicht stabil. Das Trennen des faulted Bestandteils neigt schnell dazu, beide dieser Probleme zu minimieren.

Automation

Früh haben elektrische Hilfsstationen manuelle Schaltung oder Anpassung der Ausrüstung, und manuelle Datenerfassung für die Last, Energieverbrauch und anomale Ereignisse verlangt. Da die Kompliziertheit von Vertriebsnetzen gewachsen ist, ist es wirtschaftlich notwendig geworden, Aufsicht und Kontrolle von Hilfsstationen von einem zentral beigewohnten Punkt zu automatisieren, gesamte Koordination im Falle Notfälle zu erlauben und Betriebskosten zu reduzieren. Frühe Anstrengungen zu Fernbedienungshilfsstationen haben gewidmete Nachrichtenleitungen verwendet, die häufig entlang Seitenmacht-Stromkreisen geführt sind. Starkstromleitungstransportunternehmen, Mikrowellenradio, Faser Sehkabel sowie gewidmete verdrahtete Fernbedienungsstromkreise sind alle auf die Aufsichtskontrolle Und Datenerfassung (SCADA) für Hilfsstationen angewandt worden. Die Entwicklung des Mikroprozessors, der für eine Exponentialzunahme in der Zahl von Punkten gemacht ist, die wirtschaftlich kontrolliert und kontrolliert werden konnten. Heute werden standardisierte Nachrichtenprotokolle wie DNP3, IEC 61850 und Modbus, um einige zu verzeichnen, verwendet, um vielfachen intelligenten elektronischen Geräten zu erlauben, mit einander und Aufsichtskontrollzentren zu kommunizieren. Die verteilte automatische Kontrolle an Hilfsstationen ist ein Element des so genannten klugen Bratrostes.

Eisenbahnen

Elektrisierte Eisenbahnen verwenden auch Hilfsstationen, häufig Vertriebshilfsstationen. In einigen Fällen findet eine Konvertierung des aktuellen Typs, allgemein mit Berichtigern für Züge des direkten Stroms (DC) oder Drehkonvertern für Züge mit dem Wechselstrom (AC) außer diesem des öffentlichen Bratrostes statt. Manchmal sind sie auch Übertragungshilfsstationen oder Sammler-Hilfsstationen, wenn das Eisenbahnnetz auch seinen eigenen Bratrost und Generatoren bedient.

Listen

• Liste von EHV-Hilfsstationen in Deutschland
• Liste von EHV-Hilfsstationen in Österreich
• Liste von EHV-Hilfsstationen in der Schweiz

Siehe auch

• Isolator (elektrischer)
• Kraftwerk
• Elektrizitätspylon
• Transformator
• Statischer VAR Kompensator
• Fahrzeug zum Bratrost
• Starkstromleitungstransportunternehmen-Kommunikation
• IEC Standard 61850
• Statisches inverter Werk
• Traktionshilfsstation

Verweisungen und weiterführende Literatur

• Übersicht des Hilfsstationsdesigns und Lay-Outs
• US-Abteilung des Landwirtschaft-Technikdesignhandbuches für ländliche Hilfsstationen
• IEEE Standard 80 - Führer für die Sicherheit in der AC Hilfsstation, die Sich Gründet
• IEEE grünes Buch - empfohlene Praxis, um sich von industriellen und kommerziellen Macht-Systemen zu gründen