Трансформаторная подстанция — это место, где электроэнергия преобразуется из общей мощности в местную или наоборот. Эти унылые серые станции расположены в центре множества электрических проводов, как наземных, так и подземных. Как правило, они содержат различное электрооборудование и закрытые системы. Это оборудование преобразует электрический ток, чтобы позволить ему продолжать движение через общую энергосистему или поступать в местную сеть, где он поступает к потребителям.
В прежние времена электричество не было в общенациональной сети; одна компания владела и обслуживала все линии в районе. В то время существовали электростанции, которые вырабатывали электроэнергию, и подстанции, которые преобразовывали ее для использования. Термин «подстанция» относился к тому факту, что трансформаторная станция была подключена к одной главной станции. При современной электросети к одной трансформаторной подстанции можно подключить несколько электростанций, но название осталось прежним.
Когда электростанция вырабатывает электроэнергию, она выходит в форме, которую не могут использовать большинство электрических устройств. Этот формат мощности, часто называемый объемной мощностью, отлично подходит для движения тока, но не более того. Большая часть электроэнергии проходит по высоковольтным линиям электропередачи и поступает на трансформаторную подстанцию. Эти станции преобразуют объемную мощность в премиальную мощность и отправляют ее в дома и на предприятия.
В дополнение к преобразованию электроэнергии для местного использования, трансформаторная подстанция будет отправлять объемную мощность обратно в систему. Поскольку хранить электроэнергию такого типа практически невозможно, трансформатор забирает избыточную мощность из локальной системы и преобразует ее обратно в объемную мощность. Кроме того, всякий раз, когда в локальной системе будет достаточно мощности, трансформаторная подстанция будет отправлять всю полученную мощность обратно в сеть.
Не все трансформаторные подстанции имеют одинаковые возможности. Некоторые могут преобразовывать энергию только для местного использования, в то время как другие могут только ретранслировать энергию. Это позволяет энергетической компании сократить количество своего оборудования в одном месте и уменьшить вероятность того, что одна авария нарушит работу всей местной системы.
Помимо основных функций трансформаторной подстанции, описанных выше, некоторые станции имеют специфические специализированные функции. Коллекторные подстанции подключаются к системе выработки электроэнергии, которая зависит от спорадических или неравномерных факторов, таких как энергия ветра или воды. Эти станции берут энергию, вырабатываемую в этих системах, и преобразуют ее для передачи больших объемов электроэнергии.
Железнодорожные подстанции потребляют большую часть энергии и используют ее для питания метро, монорельсов и других электрических систем для передвижения людей. Энергия, используемая этими большими машинами, намного ближе к форме, передаваемой в больших количествах, поэтому они используют свою собственную подстанцию, а не местную сеть. Эти трансформаторные подстанции действуют так же, как и стандартные.