DE:Tag:power=substation

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Public-images-osm logo.svg power = substation
Legacy National Grid Substation - geograph.org.uk - 39134.jpg
Beschreibung
Ein Umspannwerk/Eine Schaltanlage führt das Schalten von elektrischen Leitungssystemen, das Transformieren von Spannung und einige andere wichtige Funktionen in einem Stromversorgungssystem aus.
Gruppe: Power
Für diese Elemente
kann Punkten zugeordnet wardensollte nicht über Linien verwendet werdenkann Flächen zugeordnet werdensollte nicht über Relationen verwendet werden
Sinnvolle Kombinationen
Status: Akzeptiert

Ein(e) Umspannwerk/Schaltanlage wird genutzt um die Spannung (voltage=*) in einem Stromnetz zu erhöhen oder zu verringern und ist im Allgemeinen über eine oder mehrere Stromleitungen (power=line) mit dem Stromnetz verbunden und kann einen oder mehrere Transformatoren (power=transformer) beinhalten. Umspannwerke können in der Größe variieren, von kleinen Gebäuden in der Größe von Gartenhäusern bis hin zu größeren Anlagen in der Größe mehrerer Fußballfelder.

Dieser Tag sollte nicht für Anlagen genutzt werden, die elektrische Energie produzieren, dafür sollte der Tag power=generator genutzt werden. Siehe auch den Wikipedia-Artikel für mehr Informationen zu Umspannwerken.

Dieser Tag ist eine Verfeinerung von power=station und power=sub_station und hat die Absicht diese zu ersetzen, auch wenn die anderen zur Zeit sehr viel öfter genutzt sind. Versuche nicht diese Tags automatisch zu ändern!

How to Map

Tagge einen NodePunkt oder eine AreaFläche als power=substation. Schaltanlagen sollten im Allgemeinen als Fläche erfasst werden. Sehr kleine Schaltanlagen wie kleine „Trafohäuschen“ in Wohngebieten können als Punkte erfasst werden.

Zugehörige Tags:

  • name=* – Der Name der Anlage.
  • operator=* – Der Name des Betreibers des Umspannwerkes.
  • voltage=* – Die höchste Betriebsspannung in der Anlage.

Detailliertes Mappen von Umspannwerken

Hinweis: Dieser Abschnitt beschreibt ein erweitertes Tagging-Schema für Umspannwerke. Es ist vor allem für Mapper gedacht, die einiges Wissen über Stromnetze haben.

Ein Umspannwerk führt das Schalten von elektrischen Leitungssystemen, das Transformieren 
von Spannung und einige andere wichtige Funktionen in einem Stromversorgungssystem aus.

Wann soll eine Anlage als power=transformer und wann als power=substation getaggt werden? Schaltanlagen und Transformatoren können wie folgt unterschieden werden:

  • power=substation repräsentiert eine Fläche die Transformatoren enthalten kann. Typischerweise beinhaltet es auch Schalteinrichtungen und andere Komponenten.
  • power=transformer repräsentiert ein Transformator-Gerät, als NodePunkt. Strom-Transformatoren befinden sich meistens innerhalb von Schaltanlagen. Aber ein kleiner Verteilnetz-Transformator auf einem Strommast wird von den meisten Leuten als „Transformator“ und nicht als „Umspannwerk/Schaltanlage/Ortsnetzstation“ bezeichnet. Es ist vorgeschlagen, einen auf einem Mast befindlichen Transformator nicht als power=substation zu taggen. Siehe power=transformer für weitere Details.

Tagging

Eine Schaltanlage sollte wie folgt getaggt werden:

Schlüssel Wert Kommentar Empfehlung
power substation Die Schaltanlage sollte als Area Fläche kartiert werden. Eine kleine Ortsnetzstation kann auch als Node Punkt gemappt werden. zwingend notwendig
substation <Schaltanlagen-Typ> Der Funktionstyp oder die Aufgabe einer Schaltanlage. Siehe unten für mögliche Werte. empfohlen
location <Platzierung> Die physikalische Lage der Schaltanlage, zum Beispiel innerhalb eines Gebäudes (indoor). Siehe unten für mögliche Werte. Der Standartwert ist outdoor. empfohlen
voltage <Spannung>[;<Spannung>..] Die verschiedenen Spannungen der Schaltanlage, absteigend sortiert (Beispiel: 400000;225000;63000). Es wird empfohlen zumindest die höchste Spannung anzugeben. empfohlen
gas_insulated yes Nutze diesen Tag für gasisolierte Schaltanlagen, welche unter Druck stehenes SF6 oder SF6/Stickstoff als Isolationsmedium nutzt. Gasisolierung ist typischerweise in Hochspannungsschaltanlagen in Gebäuden genutzt. optional
name <Name> Der Name der Schaltanlage. empfohlen
operator <Betreiber> Der Name der Betreiberfirma. optional
ref <Referenz> Abkürzung / Nummer der Schaltanlage. optional

Substation-Werte

Liste von möglichen substation=* Werten
Schlüssel Wert Kommentar (englisch; bitte übersetzen)
substation transmission A transmission substation is a substation whose main function is to connect transmission lines transmitting power between areas. It is suggested to use this value for substations handling voltages above 150 kV. Substations collecting power from one or more generators of a power plant should also be considered to be of this type.
distribution A distribution substation is a substation whose main function is to feed the distribution network of an area. The highest voltage level will typically be lower than 150 kV.
minor_distribution Dies ist eine kleine Schaltanlage am untersten Ende des Verteilnetzes, oft "Trafostation" genannt. Sie versorgt direkt Haushalte und Gewerbe mit Niederspannung (z.B. 400V/230V in Europa). Sie wird vom Mittelspannungs-Verteilnetz mit einer Spannung zwischen 3 kV und 30 kV gespeist. Meistens befindet sie sich in einem kleinen gemauertem Gebäude oder einem vorgefertigtem Häuschen.
converter A converter substation ([1]) comprises an HVDC converter plant. It usually also performs the functions of a normal transmission substation.
compensation A compensation substation is used only for compensation of reactive power of a power line or underground cable. It usually does not comprise transformers or switchgear except possibly switches for disconnecting the compensation components such as reactors or series capacitors.
transition A transition station sometimes referred to as transition yard. This is not a real substation but a fenced-off area with cable terminals where an underground cable connects to an overhead power line. It comprises no active components such as switches or transformers. If the cable terminals are located in the tower itself (no fenced area on the ground) don't tag this as a substation. Use the attribute location:transition=yes on the tower instead.
traction A traction substation (605-01-06) is a substation whose main function is to supply a traction system (railways, trams and/or trolleybuses). They are often located near a railway.
industrial Electrical substations may be found inside large industrial plants such as refineries and steel mills.

Platzierung

Liste möglicher location=*-Werte. Das location=* kann auch zusammen mit power=transformer und anderen Komponenten einer Umspannstation verwendet werden.
Schlüssel Wert Kommentar
location outdoor Eine Umspannstation, die größtenteils im Freien liegt, doch manche Gerätschaften können sich woanders befinden, z.&nbsp;B. kann sich Niederspannungs-Switchgear innerhalb eines Gebäudes befinden. Dies ist der Standardwert.
indoor Eine Umspannstation, die größtenteils in einem Gebäude liegt. Bestimmte Komponenten, besonders Transformatoren, können sich außerhalb des Gebäudes befinden.
underground Eine Umspannstation oder ein Transformator unter der Erde.
platform Eine Umspannstation auf einer Offshore-Plattform, beispielsweise verbunden mit einem Offshore-Windkraftwerk.
kiosk Ein(e) kompakte Verteiler-Umspannstation oder Transformator in einer kleinen, oft vorgefertigten Anlage.

Substation components (bitte Unterabschnitte übersetzen)

Eine typische Umspannstation beinhaltet mindestens die folgenden Komponenten:

Substation-diagram.png Grau: Umspannstation
Cyan: Freileitungen
Blau: Feld
Grün: Leistungsschalter, Trennschalter

Erdungsschalter, Strom- und Spannungswandler
Violett: Sammelschiene
Rot: Transformator


Switchgear

Substation at Grafenrheinfeld Nuclear Power Plant

The switchgear assembly comprises one or more busbar assemblies and a number of bays each connecting a circuit to the busbar assembly. Normally the busbars and bays should be mapped individually, see below. However, sometimes the layout of the switchgear is not known, such as when the switchgear is inside a building or when no good aerial imagery is available. In such cases the switchgear may be mapped as an area. Only map switchgear in this way if it cannot be mapped in more details. If the entire substation is located indoor don't map the switchgear separately.

Key Value Comment Recommendation
power switchgear Defines this Area as switchgear (only use this tag when more detailed mapping of the switchgear is not possible). mandatory
voltage <voltage> The voltage of the switchgear recommended
location <location> The location of the switchgear, for example indoor. See above for possible values. recommended
gas_insulated yes Use this tag for gas insulated switchgear using pressurized SF6 or SF6/nitrogen gas as insulation medium. optional


Sammelschiene

The busbar assembly makes connection to one or more circuits via the attached bays. The assembly comprises either rigid tubular conductors or flexible conductors. Strictly spoken, the term busbar refers to just one conductor but commonly an assembly of three busbars is also called a busbar [2]] which is the definition used here.

Key Value Comment Recommendation
power line Defines this Way as a generic power line. mandatory
line busbar Identifies the line as a busbar assembly mandatory
cables <3,6,..> Number of individual conductors. It is recommended to map each three-phase busbar assembly individually. However, if double or triple busbars for some reasons are mapped as a single way the cables tag should be used to indicate this fact. recommended
voltage <voltage> The voltage of the busbar recommended

Feld

A bay connects an incoming circuit (power line, transformer, etc) to a busbar assembly. Each bay typically comprises circuit breakers, disconnectors, instrument transformers and surge arresters. It is suggested not to tag all these individual components. However, the circuit breaker may optionally be tagged as a switch.

Key Value Comment Recommendation
power line Defines this Way as a generic power line. mandatory
line bay Identifies the line as a bay mandatory
cables <3,6,..> Normally bays should be mapped individually per circuit. However, if for some reasons the mapped Way represents more than one circuit this should be indicated using the cables tag, e.g cables=6 for two bays. recommended
voltage <voltage> The voltage of the bay recommended

Schalter

A switch normally comprises a circuit breaker and is mostly found within bays but may also be used between busbar sections. Tag a Node as power=switch.


Transformator

Tranformers 110 kV, at VEW Transformerstation Recklinghausen, Germany

A power transformer is a static piece of apparatus with two or more windings which, by electromagnetic induction, transforms a system of alternating voltage and current into another system of voltage and current for the purpose of transmitting electrical power [3]

A transformer is tagged as a Node. Transformers are usually located within substations and should be tagged as a node within an area tagged as power=substation. However, small distribution transformers, such as those located in small kiosks may be tagged on their own as power=transformer without being associated with a substation object. Similarly, step-up transformers for generators within a power plant may be mapped without being inside a substation area.

For pole mounted transformers it is suggested to tag the pole as power=pole and add the tag transformer=distribution (or transformer=yes) (see below).

This proposal describes the attributes currently in use, that are not explained on the Tag:power=transformer wiki page, adds a location=* key for its physical location, and a transformer=* key to define its purpose.

Schlüssel Wert Kommentar Priorität
power transformer Definiert diesen Punkt als einen Transformator. unentbehrlich
transformer <Verwendungszweck oder Typ> Der Verwendungszweck des Transformators (siehe unten für mögliche Werte). optional
location <Platzierung> Die Platzierung des Transformators. Benutze die selben Werte wie für die Umspannstation-Platzierung, siehe oben. Wenn die Platzierung des Transformators mit der Platzierung der Umspannstation übereinstimmt, ist das Tag optional. empfohlen
voltage <hohe Spannung>;<niedrige Spannung> Die zwei (oder mehr) Spannungen des Transformators, zuerst die höchste, dann die niedrigste. Ein ländlicher 20 kV/400 V-Transformator wird 20000;400 getaggt, während ein 225 kV/400 kV-Hochspannungs-Transformator 400000;225000 getaggt wird. Three-winding transformers should have three voltages listed even if two of them are identical empfohlen
frequency <Frequenz> Die Frequenz des Transformators. Empfohlen, wenn die Frequenz von der üblichen Frequenz des Stromnetzes abweicht, z.&nbsp;B. 16,7 hz bei deutschen Eisenbahn-Oberleitungen. optional
phases 1, 3, … Zahl der Phasen. Empfohlenes Tag für Ein-Phasen-Transformatoren. Der Standard ist 3. optional
rating <Rate> kVA/MVA Die Stromrate des Transformators. Der Wert sollte in kVA (Kilovolt-Ampere) oder MVA (Megavolt-Ampere) angegeben werden. optional

Allgemeine Tags wie ref=* und operator=* können ebenfalls hinzugefügt werden wenn passend.

Liste möglicher transformer=*-Werte
Schlüssel Wert Kommentar (bitte übersetzen)
transformer distribution A distribution transformer transfers power from the distribution system to directly connected electricity consumers. Thus the output voltage is that of the low voltage grid in that region. For example 400/230 volt in Europe or 240/120 volt in the US. If the secondary voltage is above 1 kV it is not a distribution transformer. Note for pole mounted distribution transformers you should use this tag together with power=pole (thus no explicit power=transformer tag).
generator A generator unit transformer connects directly to the generator terminals and is used for stepping up the generator voltage to that of the transmission grid. It is almost always located physically close to the generator typically directly outside the generator building. Unless the generator terminal voltage is known it is sufficient to tag only the secondary voltage.
converter A converter transformer is a special transformer used in HVDC converter plants. It is always located directly adjacent to the valve hall. If the voltage of the valve side is unknown it is sufficient to tag the AC switchgear side voltage.
traction A traction transformer feeds railway overhead contact lines. It is usually a single-phase transformer whose secondary voltage is that of the contact line, typically 15 kV or 25 kV.
auto An autotransformer is a transformer in which part of the winding is common to both primary and secondary circuits. Sometimes used at modest voltage ratios between the primary and secondary.
phase_angle_regulator A phase angle regulator is a special transformer for controlling the flow of power in a three-phase network by shifting the phase angle.
yes This generic value may be used to tag a transformer attached to another power feature such as a power pole (since power=transformer cannot be tagged in such cases). It is however recommendend to specify the type of transformer (such as distribution) also in this case but mappers not familiar with the different flavours of transformers may use the value yes.

For all power transformers not falling in one of the categories above no transformer attribute should be used.

Umrichter

Valve hall at Haywards in the New Zealand HVDC Inter-Island scheme

An HVDC converter converts electric power from high voltage alternating current (AC) to high-voltage direct current (HVDC), or vice-versa.

An HVDC converter plant comprises several components. The valve hall comprises the converter itself. Further components include a DC smoothing reactor, converter transformers, AC switch gear, harmonic filters and reactive power compensation. See below for compensation components. The converter itself may be tagged as follows:

Schlüssel Wert Kommentar Priorität
power converter Defines this node Node or area Area as an HVDC converter. Typically the converter building (valve hall) should get this tag unentbehrlich
converter lcc A line commutated converter (LCC) uses thyristor based valves and is the most common type. This is the default value. empfohlen
vsc A newer type is the transistor-based voltage source converter (VSC). empfohlen
back-to-back A back-to-back converter couples two AC networks that are not synchronous or operate at different frequencies. There is no external DC power transmission link empfohlen
voltage <DC-Spannung> Die Spannung der DC-Transmission in Volt empfohlen
poles monopole/bipole Die Anzahl der poles. empfohlen
rating <Strom> MW The power rating of the converter in MW (Megawatt) empfohlen

General tags like name=* and operator=* may also be added.


Kompensator, Phasenschieber

Single line diagram of a Static VAR Compensator

Various components are used for controlling reactive power and voltage quality in a power grid. Here are some suggested tags for different types of compensators.

Key Value Comment Recommendation
power compensator Defines this node Node or area Area as a compensation component mandatory
compensator <compensator type> See below for possible values. This tag should be specified when the compensator type is known recommended
voltage <voltage> The voltage at which the compensator is operated recommended
rating <power> Mvar/kvar The power rating of the compensator. The unit should be Mvar (megavolt-ampere-reactive) or kvar (kilovolt-ampere-reactive) recommended
List of possible compensator=* values
Key Value Comment
compensator shunt_reactor A shunt reactor absorbs excess reactive power. It looks like a transformer but has no secondary terminals.
shunt_capacitor A shunt capacitor bank generates reactive power
static_var A static var compensator (SVC) comprises a thyristor controlled reactor, normally a thyristor switched capacitor and often fixed or switched reactors and capacitor banks.
statcom A static synchronous compensator (STATCOM) is a transistor based compensator (its design is similar to a VSC converter, see above).
synchronous_condenser A synchronous condenser is a large rotating synchronous machine (similar to a generator) for generating or absorbing reactive power.
filter A harmonic filter is used to eliminate harmonic currents generated by an HVDC converter. These can be quite large and may appropriately be mapped as Area. Other types of filters for removing undesired frequency components may also occur.
series_reactor A series reactor is used for controlling load sharing between parallel power lines or for limiting short circuit currents. The smoothing reactor of an HVDC converter is also a series reactor.
series_capacitor A series capacitor is sometimes inserted in a long power line to increase the transmission capacity.

Kartendarstellung

  • Fläche: Etwas dunkler als landuse=industrial, mit Rand.
  • Punkt: Derzeit kein Rendering in Mapnik.

Beispiele

Maperitive Mapnik (alt) Tagging Notizen
Das Bild zeigt eine Umspannstation mit vielen Bestandteilen.
weiß, durchgezogen: Sammelschiene,
weiß, gestrichelt: Feld,
rot: 400kV, blau: 132kV,
lila: Wechsler, DC-Leitung/-Kabel,
gelb: Transformator, schwarz: Schalter,
rote Kreise: Reaktor, rote Fächen: Filter
Das Bild zeigt einen Ausschnitt einer früheren Mapnik-Karte. In der Mitte befindet sich eine Umspannstation, die von Forst (landuse=forest) umgeben ist. Sie wird gespeist von Stromleitungen aus nördlicher und nordwestlicher Richtung. Durch eine private Zufahrtsstraße (highway=service + access=private) ist sie ans Straßennetz angebunden. Insgesamt zeigt das Bild folgende Tags: power=pole, minor_line, substation; highway=residential, service, track; highway=service + access=no, private; barrier=gate; building=yes; landuse=forest
Veraltetes Mapnik-Rendering
power=substation
substation=converter
name=Bjæverskov HVDC Kontek
voltage=400000;132000

(valve hall)
building=yes
power=converter
name=HVDC Kontek
operator=Energinet.dk
poles=monopole
rating=600 MW
voltage=400000
Bjæverskov HVDC substation in Dänemark (nördliches Terminal der Kontek HVDC Verbindung).
Bing Satellitenbild der Umspannstation.
Photo Tagging Notizen
Kompaktes 380kV Umspannwerk, Niederlande
Areapower=substation
substation=transmission
voltage=380000;150000

(pro Transformator)
Nodepower=transformer
voltage=380000;150000
rating=500 MVA
Sehr kompaktes 380/150 kV Umspannwerk in Westerlee, Niederlande. Trotz der geringen Größe besitzt es drei 500 MVA Transformatoren. Mapnik Karte.
25/10kV Umspannwerk im Gebäude, Wateringen
Areapower=substation
substation=distribution
voltage=25000;10000
location=indoor
25/10kV Umspannstation im Gebäude nahe The Hague.
Transformator Kompaktstation, Rijswijk
Nodepower=substation
substation=minor_distribution
voltage=10000;400
location=kiosk
Vorgefertigte 10/0.4kV Transformator Kompaktstation nahe The Hague.
Moderne Transformator Kompaktstation
AreaNodepower=substation
substation=minor_distribution
location=kiosk
voltage=20000;400
Moderne Trafo Kompaktstation, wird häufig aufgestellt um ehemalige Trafoturmstationen zu ersetzen. Die elektrische Anbindung erfolgt in der Regel über ein Erdkabel.
Transformator an Freileitungsmast bei Uldum, Dänemark
Nodepower=pole
pole=air_to_ground
transformer=minor_distribution
voltage=10000;400
Typischer 10kV Transformator an Freileitungsmast.
Trafoturmstation, Deutschland
Areapower=substation
substation=minor_distribution
voltage=20000;400
building=transformer_tower
Charakteristische Trafoturmstation, die auch als Freileitungsmast dient.