Познавательное

Какие подстанции бывают – Классификация электрических подстанций и распределительных устройств. Основные определения | Электрические подстанции

Электрическая подстанция — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

ОРУ подстанции 110/35/6 кВ, г. Лянтор Комплектная трансформаторная подстанция мачтового типа (обычно используются в сельской местности) Абонентские трансформаторы, США. По классификации СНГ данная конструкция является столбовой трансформаторной подстанцией (СТП)

Электри́ческая подста́нция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств[1].

ru.wikipedia.org

какие бывают основные типы, сфера применения

Трансформаторная электрическая станция — это особый вид энергетической установки, предназначенной для получения, преобразования и дифференцированного распределения электроэнергии по нуждающимся в ней объектам. Существуют различные типы трансформаторных подстанций, отличающихся своей конструкцией, особенностями монтажа и эксплуатации.

Устройство и принцип действия

С середины XX века мировые ученые изобретали, совершенствовали и испытывали энергоконструкции, позволяющие подать электрический ток необходимой мощности к промышленным объектам или населенным пунктам. Так появилась трансформаторная подстанция. Электроэнергия передается на большие расстояния и на пути от электростанции к месту назначения теряет свое напряжение. Для того чтобы эти потери были минимальными, используют подстанции.

Находятся они обычно на открытом воздухе, за проволочной оградой. В густонаселенных районах подстанция может располагаться и в закрытом помещении. Самый главный элемент в установке — это трехфазный трансформатор или несколько однофазных.

Имеется также оборудование для его защиты и охлаждения. Для охлаждения трансформаторов применяются особые масла, которые загружаются в охлаждающий механизм, связанный с заземлением и понижающим резистором.

Пространство в помещении, где находятся трансформаторы, шины и контрольно-измерительные приборы, называется камерой. Она бывает закрытой, когда представляет собой помещение, или огражденной, если располагается за сеткой или решеткой. Обслуживают подстанцию профессиональные электрики, имеющие доступ к работе на высоковольтных линиях. За работой приборов наблюдает дежурный энергетик, который должен постоянно находиться у главного распределительного щита.

Электричество поступает с электростанции, потом подается на передающий источник тока, где напряжение возрастает благодаря силовому трансформатору. Повышается оно для снижения потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния.

Затем электричество идет на подстанцию, где напряжение снижается до необходимого уровня, пройдя через понижающие трансформаторы, и поступает в центр распределения. Здесь напряжение еще снижается для распределения через локальную сеть, откуда электричество с напряжением 220 вольт подается в трансформаторы жилых районов.

Основные типы сооружений

Всего существует 19 видов трансформаторных подстанций в зависимости от функции имеющихся там трансформаторов. Вот самые используемые:

  1. Модульные блочные, мощность которых до 4000 киловатт. Применяются в подсобных помещениях.
  2. Распределительные трансформаторные, подходящие для предприятий и больших супермаркетов.
  3. Мачтовые (столбовые). Передают электрическую энергию для населенных пунктов и промышленных комплексов.
  4. Комплектные трансформаторные подстанции. Берут ток трехфазный 10 киловатт и отдают напряжение 380/220.
  5. Комплексные трансформаторные — проходные и тупиковые.
  6. Трансформаторные однофазные комплектные подстанции.

По признаку удаления потребителя от источника электроэнергии и по количеству потребляемой мощности подстанции относятся к одному из следующих видов:

  1. Узловая распределительная (УРП) — принимает энергию напряжением от 110 до 220 вольт, где она подлежит распределению по подстанциям глубокого ввода с напряжением от 35 до 220 вольт.
  2. Главная понизительная — рассчитана на получение напряжения от 35 до 220 вольт, питание идет напрямую с районной электрической системы и распределяется по предприятию, но напряжение понижается.
  3. Подстанция глубокого ввода — принимается напряжение от 35 до 220, снабжается питанием напрямую от системы или от распределительного пункта на предприятии.
  4. Трансформаторный пункт — первичное напряжение от 6 до 35, питает напряжением 230 и 400 непосредственно потребителей.

По месту расположения трансформаторные станции подразделяются на открытые и закрытые. Открытые находятся на открытой территории, закрытые располагаются в производственных цехах и закрытых помещениях. Помимо основных трансформаторных подстанций, осуществляющих энергопитание крупных потребителей, энергетическая система использует и небольшие, тяговые подстанции, которые обслуживают электропитанием трамваи и троллейбусы.

Мачтовые трансформаторные

Мачтовые станции возводятся для электроснабжения отдаленных населенных пунктов, коттеджных поселков, садоводческих кооперативов. Второе их название — столбовые, так как они ставятся на опоры. Принцип работы у них несложен. От центрального распределительного центра электрический ток приходит на подстанцию, где он преобразуется и расходится по потребителям. При регулярном охлаждении система автоматически контролирует повышение и понижение нужного напряжения.

Имеются два варианта исполнения этих конструкций. Более проста комплектная трансформаторная подстанция, внешне похожая на букву «А», которая состоит из разрядных элементов, предохранителей и силового трансформаторного блока с распределяющим модулем. Второй подход, П-образный, сложнее при возведении, но более оправдывает себя при эксплуатации.

В состав этой конфигурации входят те же компоненты, но с небольшими отличиями. К примеру, модуль распределения энергии представлен здесь устройством низкого напряжения. Столбовой источник питания может работать с масляными и сухими трансформаторами.

Сооружение оснащено автоматическим включением и выключением. Современные модели предусматривают защиту от замыканий, а также разного рода блокировки в целях безопасности. Столбовые подстанции имеют многие преимущества, поэтому широко распространены. Для них не нужно подготавливать площадку, а это уже намного снижает затраты при монтаже. Кроме того, их установка совершенно безопасна для окружающей среды и человека. При резком понижении температуры на установке предусмотрены обогреватели.

Киосковые подстанции

Один из видов подстанций — комплектная электрическая подстанция киоскового типа — представляет сложное электрическое сооружение, в котором происходит преобразование и распределение электрической энергии потребителям. Сооружается в местах с умеренным климатом при температуре не ниже -40 градусов.

В состав конструкции входят силовой трансформатор, распределительное устройство, защитные и вспомогательные элементы (выключатели, релейная защита, измерительные приборы). На станции осуществляется:

  • прием трехфазного тока;
  • передача электрической энергии;
  • преобразование энергии;
  • ее распределение.

Также схема снабжена кабельными или воздушными коммуникациями для вывода напряжения, сторона пониженного напряжения содержит заземление. Киосковые системы конструируются из сборного корпуса и делятся на две части. В одной размещается оборудование, в другой — низковольтные устройства. Сооружение герметично и надежно защищает электрическую часть от снега и дождя.

Установка киосковых КП должна быть выполнена в соответствии с правилами устройства электроустановок и пожарной безопасности:

  • свободный подъезд ;
  • доступ к осуществлению ремонта;
  • нормируемое расстояние до жилых домов
  • уровень шумоизоляции;
  • вентиляционные отверстия и свободный воздухообмен.

Киосковые КТП должны использоваться в обычной среде, поэтому в устройстве недопустимо содержание взрывоопасных веществ и агрессивных паров. Их нельзя подвергать ударам и устанавливать на поверхности, подверженной вибрации.

220v.guru

Типы трансформаторных подстанций их особенности и правильный монтаж

Существующие типы подстанций (ТП) позволяют выбрать наиболее близкий по своим параметрам вариант в соответствии с условиями эксплуатации подобного оборудования. От этого будет зависеть уровень сложности обслуживания, что в первую очередь выливается в стоимость таких работ.

Более подробно о ТП

Главная функция техники этого вида заключается в приеме и преобразовании напряжения, при этом в зависимости от нужд потребителя оборудование обеспечивает либо повышение, либо понижение значения данного параметра. Именно с такой целью разработаны самые разные типы трансформаторных распределительных подстанций, каждый из которых отличается по ряду технических характеристик.

Смотрим видео, сфера применения наиболее распространенных подстанций:

В качестве основных узлов выступают: силовой трансформатор (один или несколько, в зависимости от исполнения), распределительное устройство, узел автоматики, обеспечивающий управление техникой, а также его защиту. Помимо этого в конструкцию входят и другие, вспомогательные аппараты. Что касается целевого назначения, то типовой проект трансформаторной распределительной подстанции является обязательным этапом разработки системы электроснабжения любых масштабов, будь то нужды крупного города, небольшого населенного пункта, микрорайона или отдельно взятого предприятия, а также просто обеспечение электричеством одного или нескольких цехов.

Обзор существующих типов

Подразделяется оборудование данного вида на следующие группы:

  1. Повышающие;
  2. Понижающие.

В первом случае речь идет о технике, задача которой заключается в преобразовании (повышении) входного напряжения тока, поступающего от генераторов. Это делается с целью организации транспортировки тока по линиям электропередач. А вот распределительная понижающая трансформаторная подстанция выполняет обратную функцию, которая заключается в понижении (как видно из названия) напряжения тока, идущего с ЛЭП к потребителю.

Повышающие и понижающие подстанции

Как раз последний из названных вариантов может встречаться в нескольких исполнениях:

  • Районные ТП.
  • Главные.
  • Местные или другое их название – цеховые.

В результате данного типа оборудование проходит три стадии понижения напряжения тока.

Сначала районные установки пропускают через себя электроэнергию, полученную с ЛЭП, и передают на главные ТП. Последние из названных исполнений ответственны за существенное понижение значения электрических параметров до меньшего уровня (от 6 до 35 кВт в зависимости от исполнения). После этого электроэнергия уходит на местные (цеховые) станции, где происходят последние преобразования и потребитель получает сетевое напряжение нужного значения (230 В или выше).

Сборка данного типа оборудования ведется на заводах с разными производственными мощностями, в результате поставляться ТП может в собранном или разобранном виде. Если требуется сборка готовых узлов, то подобные исполнения называются комплектными установками. Примером такой техники служит трансформаторная подстанция киоскового типа. Оборудование данного типа внешне представляет собой металлический закрытый короб, предназначенный для наружной установки. Кроме этого исполнения комплектные подстанции представлены мачтовым вариантом, а также для внутренней установки.

Классификация по значению

Помимо конструктивных и функциональных особенностей оборудование данного вида подразделяется на группы по роду целевого использования:

  • Глубокого ввода;
  • Главные понизительные;
  • Трансформаторные подстанции, еще обозначаются как городские или цеховые, что зависит от задач, для решения которых используется такая подстанция;
  • Тяговые.

Последние варианты из названных – это виды трансформаторных подстанций, которые используются для удовлетворения потребностей электротранспорта. Установки глубокого ввода характеризуются напряжением в пределах 35-220 кВт, конструктивно они ориентированы на простейшие схемы подключения, обычно на стороне первичного напряжения.

Обзор популярных заводов-изготовителей

Среди отечественных производителей немало тех, кто предлагает оборудование достойного качества и степени надежности. Среди лидеров: «Электронмаш», «ЭлтКом», «ТМК-ЭНЕРГО», «Вертекс», «Уралэлектротехника». Можно быть уверенным в том, что распределительная трансформаторная подстанция этих заводов будет функционировать исправно на протяжении отведенного ей срока, потому как современная производственная база отличается высоким техническим уровнем.

Смотрим видео, продукция компании «Завод Энергия»:

Пользователям продукция этих и многих заводов-изготовителей известна по выставке «Электро», где обычно представляется оборудование, которое изготавливалось с использованием передовых технологий и материалов. В числе выпускаемой продукции можно выбрать наиболее подходящий вариант: повышающие или понижающие разновариантные подстанции. Причем для снижения уровня сложности, а соответственно, и стоимости обслуживания чаще используются типовые установки.

Общие рекомендации по расположению и монтажу

Распределительная трансформаторная подстанция подбирается в соответствии с величиной объекта, который будет обслуживаться выбранным исполнением, а значит, и с уровнем нагрузки. Разбирая всевозможные виды подобной техники, можно отметить, что главные понижающие установки рекомендуется располагать как можно ближе к участку с наивысшим уровнем нагрузки.

А вот такие исполнения, как цеховые подстанции, желательно устанавливать ближе к питаемому объекту или потребителям. В сравнении с готовым оборудованием данного вида предпочтительным является все же установка комплектных подстанций, что позволит выполнить монтаж по проекту, менее зависимому от основной строительной части. Их расположение целесообразно в непосредственной близости к участку наибольшей нагрузки электросети. Такое решение обусловлено значительным снижением потерь электроэнергии при подаче потребителю.

Для защиты в случае монтажа рядом с взрывоопасными объектами ТП должны монтироваться на удалении в пределах от 0,8 до 100 м. Это расстояние определяется пределом опасности взрыва объекта, а также конструктивными особенностями самой подстанции, например, типом установки масляных трансформаторов (открытая или закрытая). Для электроснабжения крупных промышленных предприятий предпочтительна установка ТП встроенного типа.

Смотрим видео, монтажные работы:

Перед началом монтажа такого оборудования, как распределительные трансформаторные подстанции, особое внимание уделяется проверке осей, разметке основания под крепление опорных швеллеров РУ, салазок трансформатора. Распределительное устройство устанавливается на место посредством инвентарных строп или катков, в зависимости от того, присутствуют ли скобы для крепления. Если конструкцией ТП предусмотрено несколько блоков, то их монтаж выполняется поэтапно, а установочные швеллеры свариваются между собой. Шины заземления в таких подстанциях монтируются в последнюю очередь, так как предполагается их соединение с опорными швеллерами. Связь РУ и трансформатора обеспечивается посредством гибкой перемычки.

Таким образом, подобное оборудование играет ключевую роль при организации энергоснабжения объектов разных масштабов и целевого назначения. Во время выбора учитывается уровень нагрузки, который определяется значением мощности. В зависимости от того, какие задачи планируется решать с помощью техники данного рода, подбирается исполнение понижающего или повышающего типа. Для обслуживания потребителя используется первый из названных вариантов, тогда как второй применяется, если требуется повысить значение напряжения тока, продуцируемого генератором с целью дальнейшей передачи на ЛЭП.

generatorvolt.ru

Что такое подстанция электрическая? Электрические подстанции и распределительные устройства

Специалисты по электротехнике знают, что собой представляют электрические станции и подстанции, для чего они предназначены и как устроены. Им известно, как рассчитать их мощность и все необходимые параметры, такие как число витков, сечение провода и размеры магнитопровода. Этому учат студентов в технических вузах и техникумах. Люди с гуманитарным образованием догадываются, что сооружения, часто стоящие особняком в виде домиков без окон (их любят раскрашивать любители граффити), нужны для энергоснабжения домов и предприятий, и проникать в них не следует, об этом красноречиво говорят устрашающие эмблемы в виде черепов и молний, прикрепленные к опасным объектам. Возможно, многим и не нужно больше знать, но информация лишней не бывает.

Немного физики

Электроэнергия - это товар, за который надо платить, и очень обидно, если она расходуется напрасно. А это, как при любом производстве, неизбежно, задача состоит лишь в том, чтобы напрасные потери уменьшить. Энергия равна мощности, умноженной на время, поэтому в дальнейших рассуждениях можно оперировать этим понятием, так как время течет постоянно, и повернуть его назад, как поется в песне, невозможно. Электрическая мощность же, в грубом приближении, без учета реактивных нагрузок, равна произведению напряжения на ток. Если рассматривать ее подробнее, в формулу попадет косинус фи, определяющий соотношение потребленной энергии с полезной ее составляющей, называемой активной. Но этот важный показатель не имеет прямого отношения к вопросу о том, зачем нужна подстанция. Электрическая мощность, таким образом, зависит от двух главных участников законов Ома и Джоуля-Ленца, напряжения и тока. Малый ток и высокое напряжение могут образовывать такую же мощность, как и наоборот, большой ток и низкое напряжение. Казалось бы, какая разница? А она есть, и очень большая.

Нагревать воздух? Увольте!

Итак, если воспользоваться формулой активной мощности, то получится следующее:

  • P = U x I, где:

    U – напряжение, измеряемое в Вольтах;
    I – ток, измеряемый в Амперах;
    P – мощность, измеряемая в Ваттах или Вольт-амперах.

Но есть и еще одна формула, описывающая упоминавшийся уже закон Джоуля-Ленца, согласно которой тепловая мощность, выделяемая при прохождении тока, равна квадрату его величины, умноженной на сопротивление проводника. Нагревать окружающий линию электропередачи воздух - значит, зря расходовать энергию. А уменьшить эти потери можно теоретически двумя способами. Первый из них предполагает уменьшение сопротивления, то есть утолщение проводов. Чем больше сечение, тем меньше сопротивление, и наоборот. Но расходовать металл зря тоже не хочется, он дорогой, медь все-таки. К тому же двойной расход материала проводника приведет не только к удорожанию, но и к утяжелению, что, в свою очередь, повлечет увеличение трудоемкости монтажа высотных линий. И опоры потребуются более мощные. А потери снизятся только вдвое.

Решение

Чтобы уменьшить нагрев проводов при передаче энергии, нужно снизить величину проходящего тока. Это совершенно ясно, ведь его снижение вдвое приведет к уменьшению потерь вчетверо. А если в десять раз? Зависимость квадратичная, значит, убытки станут в сто раз меньше! Но мощность должна «качаться» та же, которая нужна совокупности потребителей, ожидающих ее на другом конце ЛЭП, идущей от электростанции иногда за сотни километров. Напрашивается вывод о том, что необходимо увеличить напряжение во столько же раз, во сколько уменьшен ток. Трансформаторная подстанция в начале линии передачи как раз для этого и предназначена. Из нее выходят провода под очень большим напряжением, измеряемым десятками киловольт. На протяжении всего расстояния, отделяющего ТЭС, ГЭС или АЭС от того населенного пункта, куда она адресована, энергия путешествует с малым (относительно) током. Потребителю же нужно получить мощность с заданными стандартными параметрами, которые в нашей стране соответствуют 220 вольтам (или 380 V межфазным). Теперь нужна не повышающая, как на входе ЛЭП, а понижающая подстанция. Электрическая энергия поступает на распределительные устройства для того, чтобы в домах горел свет, а на заводах крутились роторы станков.

Что в будке?

Из вышесказанного ясно, что самая главная деталь в подстанции - это трансформатор, причем обычно трехфазный. Их может быть несколько. Например, трехфазный трансформатор можно заменить тремя однофазными. Большее количество может быть обусловлено высокой мощностью потребления. Конструкция этого устройства бывает различной, но в любом случае она имеет внушительные размеры. Чем большая мощность отводится потребителю, тем серьезнее выглядит сооружение. Устройство электрической подстанции, тем не менее, сложнее, и включает в себя не только трансформатор. Здесь же находится оборудование, предназначенное для коммутации и защиты дорогостоящего агрегата, а также чаще всего и для его охлаждения. Еще электрическая часть станций и подстанций содержит распределительные щиты, снабженные контрольно-измерительной аппаратурой.

Трансформатор

Главная задача этого сооружения – донести энергию до потребителя. Перед отправкой напряжение нужно повысить, а после ее получения понизить до стандартного уровня.

При всем том, что схема электрической подстанции включает множество элементов, главным из них является все же трансформатор. Принципиальной разницы между устройством этого изделия в обычном блоке питания бытового прибора и промышленными образцами высокой мощности нет. Трансформатор состоит из обмоток (первичной и вторичной) и магнитопровода, сделанного из ферромагнетика, то есть материала (металла), усиливающего магнитное поле. Расчет этого устройства – вполне стандартная учебная задача для студента технического вуза. Главное отличие трансформатора подстанции от его менее мощных аналогов, бросающееся в глаза, помимо размеров, состоит в наличии системы охлаждения, представляющей собой совокупность масляных трубопроводов, опоясывающих греющиеся обмотки. Проектирование электрических подстанций, однако, задача непростая, так как необходим учет многих факторов, начиная от климатических условий и заканчивая характером нагрузки.

Тяговые мощности

Не только жилые дома и предприятия потребляют электроэнергию. Здесь все ясно, нужно подать 220 Вольт переменного тока относительно нейтральной шины или 380 В между фазами с частотой 50 Герц. Но есть еще и городской электротранспорт. Трамваям и троллейбусам требуется напряжение не переменное, а постоянное. Причем разное. На контактном проводе трамвая должно быть 750 Вольт (относительно земли, то есть рельсов), а троллейбусу требуется на одном проводнике ноль и 600 Вольт постоянного тока на другом, резиновые протекторы колес являются изоляторами. Значит, нужна отдельная очень мощная подстанция. Электрическая энергия на ней преобразуется, то есть выпрямляется. Мощность ее очень большая, ток в цепи измеряется тысячами Ампер. Такое устройство называется тягловым.

Защита подстанции

И трансформатор, и мощное выпрямительное устройство (в случае с тягловыми источниками электропитания) стоит дорого. Если возникнет аварийная ситуация, а именно короткое замыкание, в цепи вторичной обмотки (а следовательно, и первичной) появится ток. Значит, сечение проводников не рассчитано. Электрическая трансформаторная подстанция начнет нагреваться за счет резистивного тепловыделения. Если не предусмотреть такой сценарий развития событий, то в результате короткого замыкания в любой из периферийных линий провод обмоток расплавится или сгорит. Чтобы этого не произошло, применяются различные методы. Это дифференциальная, газовая и максимальная токовая защиты.

Дифференциальная производит сравнение величин тока в цепи и вторичной обмотке. Газовая защита срабатывает при появлении в воздушной среде продуктов горения изоляции, масла и проч. Токовая защита отключает трансформатор при превышении током максимально установленного значения.

Трансформаторная подстанция автоматически должна отключиться также в случае удара молнии.

Виды подстанций

Они бывают разными по мощности, по назначению и устройству. Те из них, которые служат только для повышения или понижения напряжения, называются трансформаторными. Если требуется также изменение других параметров (выпрямление или частотная стабилизация), то подстанция называется преобразующей.

По своему архитектурному исполнению ПС бывают пристроенными, встроенными (примыкающими к основному объекту), внутрицеховыми (находящимися внутри производственного помещения) или представлять собой отдельно стоящее вспомогательное здание. В некоторых случаях, когда не требуется высокая мощность (при организации энергоснабжения небольших населенных пунктов), применяется мачтовая конструкция подстанций. Иногда для размещения трансформатора используются опоры ЛЭП, на которых монтируется все необходимое оборудование (предохранители, разрядники, разъединители и проч.).

Электрические сети и подстанции классифицируются по напряжению (до 1000 кВ или более, то есть высоковольтные) и мощности (например, от 150 ВА до 16 тыс. кВА).

По схематическому признаку наружного подключения подстанции бывают узловыми, тупиковыми, проходными и ответвительными.

Внутри камеры

Пространство внутри подстанции, в котором расположены трансформаторы, шины и аппаратура, обеспечивающая работу всего устройства, называется камерой. Она может быть огражденной или закрытой. Разница между способами отчуждения ее от окружающего пространства невелика. Закрытая камера представляет собой полностью изолированное помещение, а огражденная находится за несплошными (сетчатыми или решетчатыми) стенами. Изготавливаются они, как правило, промышленными предприятиями по типовым проектам. Обслуживание систем энергоснабжения производит обученный персонал, имеющий допуск и необходимую квалификацию, подтвержденную официальным документом о разрешении работать на высоковольтных линиях. Оперативное наблюдение за работой подстанции осуществляет дежурный электрик или энергетик, находящийся возле главного распределительного щита, который может располагаться удаленно от ПС.

Распределение

Есть еще одна важная функция, которую выполняет силовая подстанция. Электрическая энергия распределяется между потребителями согласно их нормам, а кроме этого, загруженность трех фаз должна быть как можно более равномерной. Для того чтобы эта задача успешно решалась, существуют распределительные устройства. РУ работают на одном напряжении и содержат аппараты, осуществляющие коммутацию и защиту линий от перенагрузки. С трансформатором РУ соединены предохранителями и прерывателями (однополюсными, по одному на каждую фазу). Распределительные устройства по месту размещения подразделяются на открытые (расположенные на открытом воздухе) и закрытые (находящиеся внутри помещения).

Безопасность

Все работы, производимые в электрической подстанции, относятся к разряду особо рискованных, поэтому требуют чрезвычайных мер по обеспечению безопасности труда. В основном ремонт и обслуживание производятся при полном или частичном обесточивании. После того как напряжение будет отключено (электрики говорят «снято»), при условии наличия всех необходимых допусков, токоведущие шины заземляются во избежание случайного включения. Для этого же предназначены и предупредительные таблички «Работают люди» и «Не включать!». Персонал, обслуживающий высоковольтные подстанции, систематически проходит обучение, а навыки и полученные знания периодически контролируются. Допуск № 4 дает право выполнять работы на электроустановках свыше 1 кВ.

fb.ru

Какие бывают трансформаторные подстанции

Трансформаторные подстанции бывают разных типов. Выбор конкретной модели зависит от предполагаемых условий эксплуатации и финансовых возможностей. Различные установки способны обеспечить электричеством город, район или несколько цехов.

Общая информация

Трансформаторные подстанции служат для приема и преобразования (повышения или понижения) напряжения. Различные типы электроустановок различаются по функциям и характеристикам.

Основные элементы любой подстанции — распределительное устройство, одно или несколько силовых трансформатора, узел автоматики. Имеются также и дополнительные элементы. Автоматика обеспечивает управление и защиту трансформатора.

Классификация

Трансформаторные подстанции классифицируются по нескольким критериям:

  • Электроустановки могут повышать или понижать напряжение. С целью движения электричества от генератора тока по линии электропередачи (ЛЭП) используются повышающая (преобразующая) подстанция. Понижающий (распределительный) трансформатор уменьшает напряжение, которое идет с линий электропередач к потребителям.

Понижающие электроустановки подразделяются на районные, главные и местные (цеховые). Сначала электрический ток идет с ЛЭП через районные трансформаторы на главные. После этого уменьшенное напряжение направляется на местные подстанции, где оно достигает нужного значения и идет к потребителю.

  • Размеры трансформаторной подстанции значительны. Она может поставляться в разобранном (комплектном) или собранном виде.
  • Исходя из сферы и целей применения, трансформаторные подстанции делятся на такие виды: главные понизительные, глубокого ввода, тяговые, городские или цеховые. Тяговые применяются для обеспечения работы электротранспорта. Городские отвечают за снабжение электричеством города или района. Подстанции глубокого ввода включаются в простые схемы, они обеспечивают напряжение от 35 кВт до 220 кВт.

Хотите купить комплектные трансформаторные подстанции ктп? Обратитесь на сайт uraltransenergo.ru

Правила размещения

При выборе трансформаторной подстанции необходимо учитывать предполагаемый уровень нагрузки, который зависит в первую очередь от размеров обслуживаемого объекта.

Нужно помнить, что чем ближе основные понижающие установки находятся к участку с наибольшей нагрузкой, тем лучше. Городские подстанции требуется располагать вблизи от потребителя или питаемого объекта.

Между собранными и комплектными электроустановками лучше отдать предпочтение последним. Чтобы минимизировать потери электроэнергии, их размещают поблизости от места максимальной нагрузки электросети.

Если в зоне работы подстанции есть взрывоопасные объекты, то трансформатор должен находиться от них на расстоянии около 100 м. На крупных промышленных объектах используются трансформаторные подстанции закрытого типа.

Монтаж

Прежде чем начать монтаж, необходимо убедиться, что все элементы подстанции в порядке, разметка под крепление выполнена правильно.

Установка распределительного устройства осуществляется с помощью катков или строп. Процесс монтажа подстанции из нескольких блоков разбивается на этапы. Каждый блок устанавливается на швеллера, которые свариваются между собой. На заключительном этапе их связывают с шинами заземления. Трансформатор и распределительное устройство соединяются с помощью гибкой перемычки.

Трансформаторная подстанция – важнейший элемент энергообеспечения. Она может как повышать, так и понижать напряжение. Выбор того или иного типа оборудования зависит от направления электричества. Если ток идет к потребителю, то необходима понижающая подстанция, если на ЛЭП – повышающая.

postroy-prosto.ru

Виды трансформаторных подстанций

Трансформаторная подстанция представляет собой оборудование, которое преобразует напряжение в сети переменного тока и распределяет его между потребителями. Соответственно, такие электрические установки могут либо повысить напряжение, либо понизить его.

В основном, строительство КТП осуществляется с использованием установок уже собранных на месте производства.

Составляющие ТП

Трансформаторная подстанция состоит из таких частей:

  • силовые трансформаторы;
  • распределяющие установки;
  • защищающие устройства, наподобие рубильников или автоматов;
  • дополнительные приспособления, имеющие вспомогательное значение.

Виды ТП

Для классификации трансформаторных подстанций используют различные характеристики. Например, если брать во внимание вид изменения электрической энергии, то ТП бывают:

  • понижающие, которые служат для преобразования тока с высокого напряжения на низкое;
  • повышающие используют в основном на электрических станциях, чтобы значительно увеличивать напряжение электроэнергии.

В зависимости от объема предоставления электрического тока ТП различают:

  • местные – изменяют электроэнергию для того, чтобы потребитель смог ею воспользоваться;
  • районные – это габаритные сооружения, пропускающие по высоковольтным линиям электрическую энергию с высоким напряжением и отправляющие ее в преобразованном виде на местные ТП.

Виды КТП

Трансформаторные подстанции с завода-производителя к месту назначения транспортируются либо в полном составе, либо демонтированные на специальные модули и называются комплектные трансформаторные подстанции – КТП.

Они также бывают различной конфигурации:

  • с одним трансформатором используют для изменения трехфазного тока и отправки его к потребителю;
  • с двумя трансформаторами служат, чтобы подавать электрическую энергию в крупные районы и, чтобы обеспечивать ею поликлиники, коммунальные предприятия.

КТП бывают таких разновидностей:

  1. Мачтового типа. Используются для обеспечения электричеством небольших по объемам использования энергии объектов: улицы, строения небольшого производства, поселки.
  2. Закрытого типа. Могут быть оснащены несколькими трансформаторами и служат для питания объектов с большой мощностью по потреблению тока.

В зависимости от назначения ТП различают:

  • для предприятий промышленности;
  • ТП глубокого ввода;
  • главные понижающие;
  • тяговые.

Соответствующая трансформаторная подстанция подбирается специально для любой отдельной ситуации.

Столбовая трансформаторная подстанция: варианты смотрим в видео:

Источник №1: http://2yur.ru/vidy-rabot/transformatornye-podstantsii/

Твитнуть

glavspec.ru

Трансформаторные подстанции и распределительные устройства, их классификация и схемы.

Каждая подстанция имеет распределительные устройства (РУ) содержащие коммутационные аппараты, устройства защиты и авто­матики, измерительные приборы, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства.

По конструктивному выполнению РУ делят на открытые и за­крытые. Они могут быть комплектными (сборка на предприятии-изготовителе) или сборными (сборка частично или полностью на месте применения).

Открытое распределительное устройство (ОРУ) — распредели­тельное устройство, все или основное оборудование которого рас­положено на открытом воздухе; закрытое распределительное устройство (ЗРУ) — устройство, оборудование которого располо­жено в здании.

Комплектное распределительное устройство (КРУ) — распре­делительное устройство, состоящее из шкафов, закрытых полно­стью или частично, или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, измерительными приборами и вспомогательными устройствами, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде и предназначенное для внутренней установки.

Комплектное распределительное устройство наружной установки (КРУН) — это КРУ, предназначенное для наружной установки.

Комплектная трансформаторная (преобразовательная) под­станция (КТП) — подстанция, состоящая из трансформаторов (преобразователей) и блоков КРУ или КРУН, поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

Распределительный переключательный пункт (РП) — распре­делительное устройство, предназначенное для приема и распреде­ления электроэнергии на одном напряжении без преобразо­вания и трансформации.

Камера — помещение, предназначенное для установки аппара­тов и шин: закрытая камера закрыта со всех сторон и имеет сплош­ные (не сетчатые) двери; огражденная камера имеет проемы, защищенные полностью или частично несплошными (сетчатыми или смешанными) ограждениями.

Каждая подстанция имеет три основных узла: РУ высшего напряжения, трансформатор, РУ низшего напряжения.

Назначение и классификация подстанций. Подстанцией назы­вается электроустановка, состоящая из трансформаторов или дру­гих преобразователей энергии, распределительных устройств на­пряжением до 1000 В и выше, служащая для преобразования и распределения электроэнергии.

В зависимости от назначения подстанции выполняют трансформаторными (ТП) или преобразовательными (ПП) — выпрямительными.

Трансформаторные подстанции являются основным звеном си­стемы электроснабжения. В зависимости от положения в энерго­системе, назначения, значения первичного и вторичного напряже­ний их можно подразделить на районные подстанции, подстанции промышленных предприятий, тяговые подстанции, подстанции го­родской электрической сети и др.

Районные и узловые подстанции питаются от районных (основ­ных) сетей энергетической системы и предназначены для электро­снабжения больших районов, в которых находятся промышленные, городские, сельскохозяйственные и другие потребители электро­энергии. Первичные напряжения районных подстанций составляют 750, 500, 330, 220, 150 и 110 кВ, а вторичные — 220, 150, 110, 35, 20, 10 или 6 кВ.

На территории промышленных предприятий размещают транс­форматорные подстанции следующих видов:

Заводские подстанции, которые выполняются как: а) главные понизительные подстанции и подстанции глубокого ввода с открытым РУ для приема электроэнергии от энергетических систем на­пряжением 110—35 кВ и преобразования ее в напряжение завод­ской сети 6—10 кВ для питания цеховых и межцеховых подстанций и мощных потребителей; б) подстанции и распределительные пункты с закрытыми РУ, С установкой на них высоковольтного оборудования на 6—10 кВ типа КСО или КРУ и трансформаторов на 6—10/0,4 кВ.

Цеховые подстанции, предназначенные для питания одного или нескольких цехов, выполняются:

а) отдельно стоящими, пристроен­ными и встроенными с установкой трансформаторов в закрытых камерах и распределительных щитов на напряжение 0,4—0,23 кВ;

б) внутрицеховыми в основном как комплектные типа КТП с уста­новкой на них одного-двух трансформаторов мощностью 400 кВ-А и выше, размещаемыми в отдельном помещении цеха или непосред­ственно в цехе в зависимости от условий окружающей среды и характера производства.

Распределительные устройства электрических станций и подстанций выполняются закрытыми (внутренней установ­ки) — с расположением оборудования в зданиях (ЗРУ) и открытыми (наружной установки) — с расположением все­го или основного оборудования на открытом воздухе (ОРУ). Широкое применение находят комплектные распре­делительные устройства как для внутренней установки (КРУ), так и для наружной установки (КРУН). При про­ектировании и сооружении РУ в настоящее время применя­ют комплектные ячейки 6—10 кВ, комплектные распред­устройства, а также отдельные узлы заводского исполне­ния.

Распределительные устройства 35—750 кВ обычно вы­полняют открытыми.

Закрытые РУ в основном применяются на напряжениях 3—20 кВ, а также на напряжениях 35—220 кВ в случаях ограниченности площадей под РУ, повышенной загрязнен­ности атмосферы и тяжелых климатических условий (Край­ний Север). В последнее время в энергосистемах стали внедряться комплектные распредустройства с элегазовой (SF6) изоляцией (КРУЭ). Они могут выполняться как для внутренней, так и для наружной установки. В на­стоящее время эксплуатируются КРУЭ 110—220 кВ и раз­рабатываются КРУЭ 330—1150 кВ. Применение КРУЭ вместо типовых ОРУ позволяет уменьшить площадь и объем РУ примерно в 6—10 раз, повысить надежность работы и куль­туру эксплуатации электроустановок, но требует примерно вдвое больших капиталовложений.


Похожие статьи:

poznayka.org

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *