在電力系統中，電力以交流電的形式產生、傳輸和分配。電力在遠離消費者負載的發電站產生。然后，產生的電力通過電網傳輸并分配到負載端。但同樣重要的是要注意，電力是在較低電壓下產生，在較高電壓下傳輸，然后再次以較低電壓分配。這種電壓變化是出于許多技術和經濟原因。為了在電力系統的許多位置改變此電壓，使用了各種電氣設備的布置，稱為變電站。

一、什么是變電站：

變電站是變壓器、斷路器、隔離器等電氣設備的系統布置，其設計和開發是為了改變電源的一些電氣參數，如電流、電壓、頻率等。在電力系統中，變電站是最重要的部分之一。因為，變電站確保了可靠和持續的電力供應。

二、變電站的組成部分：

變電站是由各種電氣無件通過系統組合的一個機構，不同的電氣設備對變電站起到不同的功能。

1．電力變壓器：電力變壓器是一種變壓器，用于改變電網中主電源的電壓和電流水平。根據功能的不同，它可以是升壓電源變壓器或降壓電源變壓器。

2．斷路器：斷路器是一種電氣開關裝置，用于打開和關閉電力系統中的電源。它還用于在系統發生故障時隔離和保護電路。變電站可以有不同種類的斷路器，例如空氣斷路斷路器、空氣噴射斷路器、油斷路器、真空斷路器和SF6斷路器。

變電站斷路器的主要目的是切換電網中的電源。

3．電流互感器：電流互感器或CT是一種用于變電站測量和保護目的的互感器。它基本上是一種升壓和電流降壓變壓器。

在變電站中，CT用于執行以下兩項操作；

計量CT：用于測量系統或電力線中流動的電流。計量CT的輸出繞組連接到電流表。

保護CT：用于在系統發生故障時啟動保護繼電器以操作斷路器。因此，保護CT的輸出繞組連接到繼電器。

在這里需要注意的是，電流互感器總是與要測量電流的電源線串聯。

4．電位互感器：電位互感器或PT也是一種用于測量和保護應用的互感器。電位互感器只不過是一種降壓和升壓互感器，它將高電源電壓降低到可以提供給電壓表或繼電器的低值。電壓互感器始終與要降低和測量電壓的電源線并聯。

5．避雷器：避雷器或LA是變電站中使用的一種保護裝置，用于保護變壓器和斷路器等昂貴的設備免受高壓浪涌和尖峰的影響。在電力系統中，高壓浪涌可能是由于雷擊、開關或任何其他異常引起的。

避雷器在要保護的設備之前連接。因此，當電壓浪涌出現時，LA會將其接地并保護設備。

6．隔離器：隔離器只不過是變電站中使用的電氣開關，用于在電氣系統中提供額外的隔離和安全層。它也被稱為隔離器。

隔離器基本上是一種零功率設備，這意味著它只能在空載條件下運行。因此，在運行隔離器之前，變電站運營商必須切換電網中的電源。

需要注意的是，隔離器對系統沒有任何保護，它只是提供開關功能。

7．總線：在變電站中，母線是連接所有以相同電壓運行的電力線的主導體。它是一種公共電導體，直接連接到在同一電壓水平下運行的多條線路。

母線可以是銅或鋁導體條，通常具有矩形橫截面并在恒定電壓下工作。

母線用于連接變電站中的輸入和輸出電力線。因此，母線排充當源和變電站之間以及變電站和負載之間的紐帶。

8．絕緣子：絕緣體在變電站中用于將帶電部件與人體可觸摸部件電氣分離。在變電站中，絕緣子有以下兩個用途：

為導體和母線提供機械支撐。

防止電流泄漏，并將電流限制在導體上。

絕緣體通常由瓷器制成。然而，許多其他材料，如聚合物、玻璃等，也可用于制造絕緣體。

在典型的變電站中，使用不同類型的絕緣子，例如支柱絕緣子、針式絕緣子、盤式絕緣子、懸掛式絕緣子等。這些絕緣子根據服務要求使用，就像使用支柱絕緣子安裝母線一樣。

9．計量和指示儀器：這些是變電站中用于監控系統電氣參數（如電壓、電流、功率、功率因數等）的儀器。這些儀器包括電壓表、電流表、瓦特表、電能表、功率因數表等。

10．其他設備：除了上述主要設備外，變電站還可以擁有其他幾種設備，例如，

熔斷器

接地系統

運營商當前設備

捕浪器

變電站輔助電源

電容器組

反應器等

三、變電站的分類：

根據分類，變電站可以分為不同的類型。變電站的一些主要分類如下-

1．根據服務要求設置變電站類型：

發電變電站；

變電站；

開關變電站；

功率因數校正變電站；

變頻變電站；

轉換變電站。

2．基于建設的變電站類型：

室內變電站；

室外變電站；

地下變電站；

桿式變電站。

四、不同類型變電站的特點：

1．發電變電站：位于發電站中用于開關和升壓應用的變電站稱為發電變電站。這些變電站以較低電壓從發電機接收電力，并以較高電壓將其發送到輸電線路。發電變電站的主要部件包括升壓變壓器、斷路器、CT、PT、隔離器、電容器組和許多其他輔助設備。

2．變電站：為改變電源電壓水平而設計的變電站稱為變電站。在這些變電站中，升壓或降壓變壓器是主要部件。因此，變電站接收某個電壓的電力，并以不同的電壓將其向前發送。我們在周圍看到的大多數變電站都是變電站。

3．開關變電站：開關變電站也稱為開關站。這些變電站不改變電壓水平，只執行電源的開關操作。因此，在開關式變電站中，輸入和輸出電源的電壓電平是相同的。

4．功率因數校正變電站：為提高供電功率因數而設計的變電站稱為功率因數校正變電站。這些變電站通常安裝在輸電線路的接收端。在這些變電站中，電容器組或同步電容器是主要的功能部件。

5．變頻變電站：旨在改變供電頻率的變電站稱為變頻變電站。變頻變電站的主要部件是變頻器，可以是電子或機電設備。這些變電站通常用于連接兩個在不同頻率水平下運行的電網。

6．轉換變電站：旨在將交流電源轉換為直流電源（反之亦然）的變電站稱為轉換變電站。轉換變電站的主要部件是整流器（將交流電轉換為直流電）和逆變器（將直流電轉換為交流電）。這些變電站通常位于HVDC電力線的發送端和接收端。

7．室內變電站：完全設置在建筑物內的變電站稱為室內變電站。由于一些技術和經濟原因，室內變電站的設計電壓高達11kV。但是，如果變電站現場的空氣不純凈或受到污染，則可以為高達66kV的電壓建造這些變電站。

8．室外變電站：當變電站的設備（如變壓器、斷路器、隔離器等）安裝在露天/室外環境中，而不是安裝在建筑物內時，稱為室外變電站。這些變電站可以針對任何電壓等級進行安裝。由于這些變電站不需要太多的土建工作，因此安裝起來更經濟。

9．地下變電站：地下變電站是一種所有功能都建在地下的變電站。這種類型的變電站通常建在人口稠密的地區，沒有空間進行設備安裝和建筑施工，而且土地成本非常高。地下變電站的尺寸通常保持盡可能小，使用的變壓器是風冷式的，而不是油冷式的。

10．桿式變電站：桿式變電站通常用于配電目的。這些變電站有一個H極，上面安裝了所有必要的設備，例如變壓器、保險絲和斷路器。這些變電站通常用于高達33kV的電壓。桿式變電站最顯著的優勢是它們是最便宜的變電站類型。

結論：

在本文中，我們解釋了變電站的基礎知識、變電站使用的主要設備以及不同類型的變電站。變電站是變壓器、斷路器、隔離器、導體等電氣設備的系統布置，可用于電壓轉換或電力切換。變電站是電力系統的關鍵部件之一，因為它提供了一種控制電力的有效方式。

與變電站相關的常見問題解答

1．為什么叫變電站？

它被稱為變電站，因為它沒有自己的電源，例如交流發電機。相反，它從發電站接收電力，因此它被認為是發電站的子部分，稱為變電站。

2．變壓器和變電站有什么區別？

變壓器是變電站中用于電壓轉換的電氣元件，而變電站是各種電氣元件的布置，用于電力的切換和轉換。

3．變電站的三個主要部分是什么？

典型的變電站有以下三個主要部分：

變壓器；

斷路器；

隔振器。

4．什么是11kV變電站？

11kV變電站是一種以某種電壓水平接收電力并以11kV進一步輸送電力的變電站。

5．變電站的4項功能是什么？

將電源電壓從一個級別更改為另一個級別。切換電源線中的電源、測量系統中的電流、電壓、功率、能量、功率因數等電氣參數、提高系統的功率因數。