Þegar fólk talar um nútíma raforkukerfi fá spennar yfirleitt ekki mikla athygli utan rafiðnaðarins. En satt að segja eru þeir að gera gríðarlega mikið af þungum lyftingum á bak við tjöldin. Meðal þeirra er 220kV olíu-dýfði þriggja-fasa tvöfaldur-vindaspennirinn með-álagsbreytingagetu (OLTC) einn af raunverulegum vinnuhestum kerfisins.
Þessir spennar eru aðallega notaðir til að hækka eða lækka spennu milli mismunandi hluta flutnings- og dreifikerfisins. Í mörgum tilfellum lækka þeir 220kV sendingarspennu niður í lægri stig eins og 132kV, 66kV, 33kV, eða jafnvel 11kV fyrir svæðisbundið framboð og iðnaðarnotkun.
Það sem gerir þá sérstaklega verðmæta er OLTC kerfið. Í stað þess að slökkva á spenni til að stilla spennu, geta stjórnendur skipt um kranastöðu á meðan spennirinn er enn á spennu og ber álag. Það kann að hljóma eins og lítill eiginleiki, en í raun-netrekstri skiptir það miklu máli.
Hvers vegna olíubreytar-í kafi eru enn mikið notaðir
Jafnvel með nýrri tækni sem kemur inn á markaðinn eru-olíustraumbreytar enn ákjósanlegur kostur margra veitna. Ástæðan er frekar einföld: þeir virka vel, þeir endast lengi og þeir geta séð um alvarlegt aflstig á áreiðanlegan hátt.
Einangrunarolían þjónar tveimur mikilvægum tilgangi á sama tíma. Í fyrsta lagi veitir það rafmagns einangrun milli innri íhluta. Í öðru lagi fjarlægir það hita sem myndast af vafningum og kjarna meðan á notkun stendur. Án réttrar kælingar myndu spennar ofhitna mjög hratt við mikið álag.
Flestar stórar 220kV einingar nota kæliaðferðir eins og ONAN (Oil Natural Air Natural) eða ONAF (Oil Natural Air Forced). Í stöðvum með meiri-afkastagetu er einnig hægt að nota þvinguð olíuhringrásarkerfi til að bæta hitaleiðni.
Spennikjarninn sjálfur er venjulega gerður úr korna-kísilstáli, sem hjálpar til við að draga úr orkutapi. Koparvindar eru almennt notaðar vegna þess að þær bjóða upp á framúrskarandi leiðni og hitauppstreymi. Veitum er mjög annt um hagkvæmni hér vegna þess að jafnvel lítil minnkun á tapi getur sparað verulega orku á líftíma spennisins.
Og þessar einingar eru byggðar til að endast. Með réttu viðhaldi starfa margir í 30 ár eða lengur án teljandi vandamála.
Lykilhluti flutningsneta
Í flutningskerfum virka 220kV spennar sem tengipunktar á milli spennustiga. Rafmagn sem framleitt er í virkjunum berst oft langar leiðir á mjög háum spennum til að lágmarka flutningstap. Áður en hægt er að dreifa því afli á staðnum þarf að lækka spennuna í áföngum.
Það er þar sem þessir spennar koma inn.
Til dæmis getur aðveitustöð fengið afl við 400kV eða 500kV og dregið það niður í 220kV. Annar spennir minnkar hann síðan enn frekar fyrir svæðisdreifikerfi.
Spennustjórnun verður sérstaklega mikilvæg við þessar aðstæður vegna þess að flutningsálag er stöðugt að breytast. Á háannatíma eftirspurnar getur spenna lækkað verulega á löngum línum. Á hinn bóginn upplifa létthlaðin kerfi stundum vandamál með spennuhækkun.
OLTC hjálpar sjálfkrafa jafnvægi á þessu öllu. Með því að stilla snúningshlutfall spenni í rauntíma heldur kerfið spennustigum innan viðunandi marka án þess að trufla framboð.
Til að setja það einfaldlega, spennirinn er stöðugt að "fín-stilla" ristina á bak við tjöldin.
Stuðningur við borgir og orkuþörf í þéttbýli
Aðveitustöðvar í þéttbýli eru annað stórt notkunarsvæði.
Stórborgir eyða gífurlegu magni af rafmagni á hverjum degi og eftirspurnarmynstur getur breyst ansi hratt. Loft-álag, atvinnuhúsnæði, samgöngukerfi og íbúðanotkun skapa sveiflur yfir daginn.
Dæmigerð aðveitustöð í þéttbýli getur notað nokkra 220/66kV eða 220/33kV spenna sem starfa samhliða. OLTC kerfi þeirra vinna saman að því að viðhalda stöðugri spennu fyrir neytendur í aftanstreymi.
Ef spenna lækkar of lágt, verður afköst búnaðarins fyrir skaða. Ef það hækkar of hátt geta viðkvæm tæki skemmst. Hvorugt ástandið er augljóst.
Á fjölmennum stórborgarsvæðum þar sem land er takmarkað sameina veitur oft þessa spennubreyta með GIS (gaseinangruðum rofa) kerfum til að minnka fótspor aðveitustöðvar. Það er þéttara fyrirkomulag og virkar vel í þéttu borgarumhverfi.
Samþætting endurnýjanlegrar orku
Framkvæmdir við endurnýjanlega orku hafa breytt starfsháttum raforkukerfa og spennar gegna nú enn stærra hlutverki en áður.
Stór vindorkuver og sólarorkuver framleiða venjulega rafmagn á meðalspennu eins og 33kV eða 66kV. Áður en afl kemst inn í flutningsnetið á skilvirkan hátt þarf að hækka það upp í 220kV.
En endurnýjanleg kynslóð er ekki fullkomlega stöðug. Vindhraði breytist. Skýjahula hefur áhrif á sólarorku. Aflflæði getur sveiflast yfir daginn, stundum mjög hratt.
Þessi breytileiki skapar spennuáskoranir fyrir netfyrirtæki.
OLTC-útbúnir spennar hjálpa til við að jafna þessar sveiflur með því að stilla sjálfkrafa spennu á tengipunkti netsins. Í verkefnum sem innihalda rafhlöðuorkugeymslukerfi styðja spennar einnig tvíátta aflflæði, sem verður sífellt mikilvægara í nútíma snjallnetum.
Satt að segja, án háþróaðrar spennureglugerðar, væri mun erfiðara að samþætta mikið magn af endurnýjanlegri orku.
Iðnaðarforrit
Stóriðja er einnig mjög háð 220kV spennum.
Stálverksmiðjur, námuvinnsla, jarðolíustöðvar og stórar framleiðslustöðvar eyða miklu magni af raforku. Margar þessara aðstöðu reka eigin sérstakar aðveitustöðvar sem eru tengdar beint við-háspennukerfið.
Iðnaðarálag getur verið mjög krefjandi. Stórir mótorar, ljósbogaofnar og drif með breytilegum-hraða skapa oft skyndilegar spennulækkanir og álagssveiflur. Viðkvæmur framleiðslubúnaður bregst ekki vel við óstöðugum orkuskilyrðum.
Þess vegna skiptir spennustjórnun svo miklu máli í iðnaðarumhverfi.
OLTC spennar hjálpa til við að koma á stöðugleika í framboði við breyttar álagsaðstæður, draga úr hættu á að búnaður fari og truflanir í framleiðslu. Í stöðugum-ferlisiðnaði getur jafnvel stutt bilun leitt til gríðarlegs fjárhagstjóns, svo áreiðanleiki er algjörlega mikilvægur.
Viðhald og framtíðarþróun
Jafnvel þó að þessir spennar séu einstaklega áreiðanlegir þurfa þeir samt reglubundið viðhald. Veitur fylgjast reglulega með olíuástandi, vindahitastigi, rakainnihaldi og uppleystum lofttegundum til að greina hugsanleg vandamál snemma.
Nútíma eftirlitskerfi leyfa nú rauntíma-ástandsmati með skynjurum og stafrænni greiningu. Í stað þess að treysta eingöngu á áætlaðar skoðanir geta rekstraraðilar spáð fyrir um vandamál áður en bilanir verða.
Þegar horft er fram á veginn heldur spennitækni áfram að þróast. Framleiðendur eru að bæta kjarnaefni, þróa umhverfisvæna einangrunarvökva og bæta við snjöllum vöktunarmöguleikum. Stafrænar aðveitustöðvar og sjálfvirkni netsins þrýsta spennum í átt að því að verða gáfaðari og tengdari eignir.
Samt er grunnverkefnið það sama.
220kV olíu-dýfði þriggja-fasa tvöfaldur-vinda OLTC spennirinn heldur áfram að þjóna sem einn af grunnþáttum nútíma rafinnviða. Hvort sem það er að styðja við flutningsnet, knýja borgir, samþætta endurnýjanlega orku eða útvega stóriðju, þá halda þessir spennir rafmagninu áfram þar sem þess er þörf-dag eftir dag, ár eftir ár.
