Bir elektrik trafo merkezi , elektrik şebekesinin hem iletimi hem de dağıtımı için hizmet veren bir elemanıdır . İletimi için elektrik voltajını yükseltmeyi , ardından kullanıcılar tarafından (özel veya endüstriyel) tüketim için düşürmeyi mümkün kılar . Bu nedenle trafo merkezleri, iletim veya dağıtım hatlarının uçlarında bulunur. Ayrıca demiryollarındaki diğerlerinin yanı sıra bir trafo merkezinden de bahsediyoruz .
Uluslararası Elektroteknik Komisyonu'nun tanımına göre , bir elektrik trafo merkezi, "bir elektrik şebekesinin , esas olarak iletim veya dağıtım hatlarının uçlarını, elektrikli ekipmanı , binaları ve muhtemelen transformatörleri içeren tek bir yerde bulunan kısmıdır " .
Elektrik trafo merkezlerinin üç ana işlevi vardır:
Elektrik enerjisinin iletimi için voltajın arttırılması ekonomik olarak avantajlıdır, çünkü bu Joule etkisi ile enerji kayıplarını azaltır . Gerçekten de, sağlanan sabit güçte, voltaj ne kadar yüksek olursa, kablolardan geçen akım o kadar düşük olur, bu nedenle daha az ısıtma önemlidir, bu da diğer şeylerin yanı sıra kabloların kesitini azaltmayı mümkün kılar ve bu da önemli ölçüde tasarruf sağlar. .
Uzun mesafe iletimleri için kullanılan voltaj seviyeleri 400 ve 800 arasında değişir kV olarak tanımlanan, yüksek voltaj ya da akım yüksek gerilim B . Gerilim daha sonra tüketim için normal bir gerilim düzeyine düşürülür, yani Avrupa ve Latin Amerika'da 230 V veya Kuzey Amerika'da 110 V.
Tipik bir nükleer santral örneğini alın . Elektrik, elektrik santrali tarafından üretilir, ardından aşağıdakilerden geçer:
Özel şahıs olması durumunda, elektrik daha sonra dağıtım şebekesine enjekte edilmek üzere bir HTB / HTA trafo merkezi olan bir kaynak trafo merkezinden geçmelidir . Kaynak trafo merkezleri YG / OG transformatörleri ile donatılmıştır, yani YG gerilimi için 63 ila 225 kV ve OG gerilimi için 10 ila 20 kV . Ardından voltaj, özel bir kişiye ulaşmadan önce bir kez daha bir HTA / AG transformatörü ( AG'de 400 V ) tarafından değiştirilir .
Yüksek gerilim trafo merkezleri için iki ana teknoloji vardır:
Korumalı olarak adlandırılan teknolojinin, geleneksel teknoloji olarak adlandırılan teknolojiye göre teknik avantajları vardır: kompaktlık, güvenilirlik, daha az bakım. Bununla birlikte, üretim maliyeti, geleneksel teknolojiden daha yüksek bir yatırımı temsil eder. Arazi maliyeti, yatırım, güvenilirlik, bakım ( kaçak tespiti ) ve son olarak SF6 gazının geri dönüştürülmesi ve sökülmesi yönlerini entegre ederek yaşam döngüsünün maliyetinin bir analizi , sonuçta genel olarak daha az pahalı olduğunu gösterebilir. Ancak bu tür bir analizin sonuçları, büyük ölçüde istasyonun bulunduğu arazinin maliyetine bağlıdır.
Birkaç tür trafo merkezi vardır:
Trafo merkezlerinin görünümü, işlevlerine göre büyük ölçüde değişir. İstasyonlar, hizmet verdikleri binalarda yüzeyde, kapalı bir alanda, yeraltında olabilir.
Elektrik dağıtım istasyonları, enerjinin dönüşümündeki son halkalardır. Bunlar, yüksek voltajı düşük voltaja düşüren transformatörlerdir. Bir dağıtım gönderisi, biçimi ne olursa olsun iki kategoriye ayrılır: genel gönderi ve özel gönderi.
Bir kamu trafo merkezi, düşük voltajlı bir ağdaki voltajı düşürür ve bu düşük voltajlı ağ, belirli sayıda abone arasında paylaşılır. Özel bir trafo merkezi voltajı düşürür ve genellikle bir işletme veya küçük bir endüstri olan (un değirmeni, tuğla fabrikası, taş ocağı, çimento fabrikası vb.) yalnızca tek bir aboneyi besleyen düşük voltajlı bir şebeke sağlar.
Ayırıcıda dahili giriş.
Kule sonrası, küresel görünüm.
Kule trafo merkezinde OG girişi.
Bir dağıtım istasyonu birkaç şekilde olabilir:
Kule direkleri (yüksek kabinler) Bunlar 1920'ler ve 1960'lar arasında inşa edilmiş en eski yapılardır ve yüksekliği 6 ila 10 metre arasında değişen duvar veya betonarme bir kuleden oluşurlar. Havai elektrik hatları üstlerine sabitlenmiştir, iç şalt sistemi yokuş aşağı düzenlenmiştir ve hava kesme tipindedir. Onlar "tramvay istasyonları", kullandığı çok sert kablolar anılan bir kelime lakabı olan trolleybuses . Yüksek voltaj girişi çıplak iletkenlerdeydi, her iletken, korna kıvılcım boşlukları veya üç plakalı yalıtkanlar ile donatılmış bir ankraj izolatörü ile trafo merkezinin duvarına sabitlendi ve trafo merkezinin içine eşmerkezli oluklu cam giriş disklerinden girilen köprüler. İçeride, hava yalıtımlı ve "post iç izolatörler" adı verilen cam veya porselen izolatörlere omurga şeklinde bağlanan bir manuel ayırma anahtarı ve devre kesici (sigortalar) vardı. Transformatör, erişim kapısından mümkün olduğunca uzağa, takozlara ve küçük bir sızıntı tutma havuzunun üzerine kuruldu. İki kapı kanadı ile donatılmış bir ekran ayırma, AG bölümünü YG transformatöründen ayırarak, şüphesiz “OG hücresi” ifadesinin kökeninde olan bir Faraday kafesi oluşturdu. Düşük voltaj çıkışı genellikle bir kumaş kılıfla çevrili kalaylı bakır telli kablolardaydı. Bu AG iletkenleri, bir ayırıcı, sigortalar ve ardından sayma cihazlarından oluşan genel bir panodan geçti. Havai ağı besleyen AG kabloları, onları ayrı tutan vernikli ahşap kablo bağlarına bağlı olarak duvara tırmandı. Her iletken, duvardan küçük bir cam disk veya bükülmüş porselen emaye tüp içinden geçti, ardından uygun havai iletkene bağlanacak bir gözyaşı köprüsü oluşturdu. Askıya alınan gönderiler (yazının üstü, postanın üzerine posta veya H61) Bunlar, kurulum hızı ve koruyucu bir kabin ihtiyacı nedeniyle 1960'lar ve 1990'lar arasında kitlesel olarak kurulan direklerdir. Genellikle "H61" olarak adlandırılırlar ve direğe birkaç cıvata ile tutturulmuş bir çubuk olduğundan ve transformatörü asmak için iki çubuk yatay olarak kaynaklandığından, "İsa'nın haçı" adlı metal bir destek aracılığıyla betonarme direğe asılırlar. İlk modellerde kahverengi porselen terminaller vardı, en yenileri kompozit malzemedeydi. Transformatör ya bir durdurma direğine (OG hattının sonu) ya da çift ankrajlı bir direğe (direğin her iki tarafına bir hat asılır ve trafonun üzerinden geçer) yerleştirilir. İzolatörler, sertleştirilmiş cam çapa zincirleridir. Yıldırımdan korunma için, kıvılcım aralığı zincirleri (1950'lerden 1980'lere), ardından kahverengi porselen kartuşlar (1980'lerden 1990'lara) vardı, mevcut teknoloji ise sentetik yalıtkanlar kullanıyordu. Alçak gerilim çıkışı, trafo üzerindeki porselen veya plastik terminaller aracılığıyla yapılır, bir bağlantı elle çalıştırılan bir devre kesiciden geçer ve daha sonra bir yeraltı veya üstten fider sabitlenir. 1990'ların ortalarından beri yasaklanan ve bitkisel yağlarla değiştirilen PCB'lerin kullanımını büyük ölçüde genelleştiren bu pozisyonlardır. aynı etkinlik.Bir trafo merkezinin elemanları bazen "birincil elemanlar" (yüksek voltaj ekipmanı) ve "ikincil elemanlar" (düşük voltaj ekipmanı) olarak ayırt edilir.
Birincil ekipman şunları içerir:
İkincil unsurlar şunları içerir:
Açık demiryolu hatları tarafından elektrikli katener veya üçüncü ray , güç elektrik dağıtım merkezleri ve istasyonları tarafından temin edilir. Bu trafo merkezleri, elektrik şebekesi tarafından, genellikle 35 ila 90 kV arasında beslenen hatlar boyunca uzanan hatlar tarafından sağlanır . Tırmık girişinden sonra voltajı 25 000 veya 1500 V'a düşüren bir akü trafoları (ana trafo bölümü ve trafolar) vardır . Doğrudan voltaj vermek zorunda olan istasyonlar, redresörlere ek olarak , hatta orijinal olarak komütatörleri içerir . Çoğu trafo merkezi, hattın bir bölümünü doğrudan besler , ancak hepsinden öte, doğru akımla, hattın düzenli aralıklarla yeniden beslenmesini sağlayan kablolara da ( besleyiciler denir ) sahiptir. Emilen akım böylece dağıtılır ve bir tren çok tüketerek geçerken yerel voltaj düşüşü sınırlandırılır. Alt istasyon arasındaki aralık 1500 yirmi kilometre ilgili V 50 DC, km 25.000 V tek fazlı. Trafo merkezi, merkezi bir trafo merkezi tarafından uzaktan kontrol edilir.
Bir elektrik trafo merkezinin kurulması, bir elektrik santralinin veya yüksek gerilim hattının kurulmasından kaynaklanan çevresel sorunları ortaya çıkarmaktan uzaktır .
Üretilen sorunlar başlıca şunlardır:
Şehirde, Enedis trafo merkezleri 12 m 2 bina olabilir . Süslenmiş de olabilirler.