ניתן לתכנן את המבנה של תחנת משנה באמצעות בטון או פלדה, עם תצורות כמו מסגרות פורטל ומבנים בצורת π. הבחירה תלויה גם אם הציוד מסודר בשכבה אחת או במספר שכבות.
1. רובוטריקים
רובוטריקים הם הציוד העיקרי בתחנות משנה וניתן לסווג אותם לשנאים מפותלים כפולים, שנאים תלת מפותלים ושנאים אוטומטיים (שחולקים פיתול למתח גבוה ונמוך כאחד, כאשר ברז נלקח מפיתול המתח הגבוה כדי לשמש כמתח נמוך פלט מתח). רמות המתח פרופורציונליות למספר הסיבובים בפיתולים, בעוד שהזרם הוא ביחס הפוך.
ניתן לסווג את השנאים בהתאם לתפקודם לשנאים עולים (המשמשים בשליחת תחנות משנה) ושנאים יורדים (המשמשים בתחנות קבלה). מתח השנאי חייב להתאים למתח מערכת החשמל. כדי לשמור על רמות מתח מקובלות בעומסים משתנים, ייתכן שיידרשו שנאים להחליף חיבורי ברז.
בהתבסס על שיטת מיתוג הברז, ניתן לסווג שנאים לשנאים מחליפים ברזים בעומס ושנאים מחליפים ברזים ללא עומס. שנאים מתחליפי ברז בעומס משמשים בעיקר בקליטת תחנות משנה.
2. רובוטריקים למכשירים
שנאי מתח ושנאי זרם פועלים בדומה לשנאים, וממירים מתח גבוה וזרמים גדולים מציוד ומפסים לרמות מתח וזרם נמוכות יותר המתאימות למכשירי מדידה, הגנת ממסר והתקני בקרה. בתנאי הפעלה מדורגים, המתח המשני של שנאי מתח הוא 100V, בעוד שהזרם המשני של שנאי זרם הוא בדרך כלל 5A או 1A. חיוני להימנע מפתיחת המעגל המשני של שנאי זרם, מכיוון שהדבר עלול להוביל למתח גבוה המהווה סיכונים לציוד ולצוות.
3. ציוד החלפה
זה כולל מפסקי זרם, מבודדים, מתגי עומס ונתיכים במתח גבוה, המשמשים לפתיחה וסגירה של מעגלים. מפסקי חשמל משמשים לחיבור ולניתוק מעגלים במהלך פעולה רגילה ולבודד אוטומטית ציוד וקווים פגומים תחת שליטה של התקני הגנת ממסר. בסין, מפסקים אוויר ומפסקים גופרית הקספלואוריד (SF6) משמשים בדרך כלל בתחנות משנה בדירוג מעל 220kV.
התפקיד העיקרי של מבודדים (מתגי סכינים) הוא לבודד מתח במהלך ציוד או תחזוקת קו כדי להבטיח בטיחות. הם אינם יכולים להפריע לזרמי עומס או תקלה ויש להשתמש בהם בשילוב עם מפסקי זרם. בזמן הפסקות חשמל, יש לפתוח את המפסק לפני המבודד, ובזמן שחזור החשמל, יש לסגור את המבודד לפני המפסק. פעולה לא נכונה עלולה להוביל לנזק לציוד ולפציעה אישית.
מתגי עומס יכולים להפריע לזרמי עומס במהלך פעולה רגילה אך חסרים את היכולת לקטוע זרמי תקלה. הם משמשים בדרך כלל בשילוב עם נתיכים במתח גבוה עבור שנאים או קווים יוצאים בדירוג של 10kV ומעלה שאינם מופעלים לעתים קרובות.
כדי לצמצם את טביעת הרגל של תחנות משנה, נעשה שימוש נרחב בציוד מבודד SF6 (GIS). טכנולוגיה זו משלבת מפסקי זרם, מבודדים, פסים, מתגי הארקה, שנאי מכשירים וסיומי כבלים ליחידה קומפקטית ואטומה המלאה בגז SF6 כמדיום מבודד. GIS מציע יתרונות כגון מבנה קומפקטי, קל משקל, חסינות לתנאי סביבה, מרווחי תחזוקה מוארכים וסיכון מופחת להתחשמלות והפרעות רעש. זה יושם בתחנות משנה עד 765kV. עם זאת, הוא יקר יחסית ודורש תקני ייצור ותחזוקה גבוהים.
4. ציוד הגנה מפני ברקים
תחנות המשנה מצוידות גם בהתקני הגנה מפני ברקים, בעיקר במוטות ברקים ומעצמי נחשולי מתח. מוטות ברק מונעים פגיעות ברק ישירות על ידי הפניית זרם הברק לאדמה. כאשר ברק פוגע בקווים סמוכים, הוא יכול לגרום למתח יתר בתוך תחנת המשנה. בנוסף, פעולות של מפסקי זרם עלולות גם לגרום למתח יתר. בולמי נחשול מתפרקים אוטומטית לקרקע כאשר מתח יתר עולה על סף מסוים, ובכך מגנים על הציוד. לאחר הפריקה, הם מכבים במהירות את הקשת כדי להבטיח פעולה תקינה של המערכת, כגון בולמי נחשול תחמוצת אבץ.
זמן פרסום: 25 באוקטובר 2024