Электрическая подстанция

Электрическая подстанция — часть системы передачи и распределения электрической энергии, в которой происходит повышение или понижение значения электрического напряжения с использованием трансформаторов. В электрических сетях значение напряжения может варьировать от 110 В (в России сегодня с 220 В) до 1150 кВ. Преобразование напряжения обычно происходит последовательно на нескольких подстанциях, начиная с электростанции, где напряжение повышается для передачи в ЛЭП, до конца цепочки, где оно значительно понижается перед распределением по потребителям.

Подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока.

Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях экономии металла, используемого в проводах ЛЭП. Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда.Также уменьшение силы проходящего тока влечет за собой уменьшение потери энергии, которая находится в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. С другой стороны, чтобы избежать высоковольтного электрического пробоя, применяются специальные меры: используются специальные изоляторы, провода разносятся на достаточное расстояние и т. д.

Сам термин подстанция возник на заре формирования больших сетей, когда каждая подстанция была частью своей электростанции и полностью от неё зависела.

Электроподстанции могут располагаться на открытых площадках и в закрытых помещениях, под землёй и на столбах, в специальных помещениях зданий-потребителей. Собственные подстанции — типичная черта больших зданий и небоскрёбов.

На подстанциях обычно нет собственных электрогенераторов, в то время как электростанции могут иметь собственные подстанции неподалёку. Типичная подстанция содержит электрические терминаторы линий, выключатели высокого и низкого напряжения (См. высоковольтный выключатель), один или несколько трансформаторов, устройства защиты от перегрузок, грозозащиту, контрольную и измерительную аппаратуру. Также на подстанции могут располагаться другие элементы, такие как конденсаторы или регуляторы напряжения.

Каждая подстанция должна быть заземлена, чтобы избежать поражения током окружающих людей в случае аварии.