Что такое распределительная подстанция

Распределительные сети. Понятие о распределительных сетях

Что такое распределительная подстанция

 Уважаемые посетители!!!

Изложенная тема  является как-бы дополнительной информацией для начиющих специалистов, занимающихся по своей профессии, — профессии электромонтера.   Для выполнения работ по обслуживанию электроустановок требуется соответственно надлежащая квалификация и допуск.   Оперативный персонал, занимающийся обслуживанием:

и другим электрооборудованием,  часто работают в некомфортных полевых условиях и для выполнения подобных работ необходимы знания по соблюдению правил техники безопасности.  

Из чего состоят распределительные сети

Само название «распределительные сети», — уже подсказывает смысл этого названия, то-есть, для городов и сел необходимо распределение электрической энергии.   В распределительные сети  входят:

  • распределительные пункты \РП\;
  • трансформаторные подстанции \ТП\;
  • линии электропередач \ЛЭП\;
  • пункты секционирования;
  • распределительно-трансформаторные пункты \РТП\;
  • сети пониженного напряжения 230-400 Вольт.

проходная трансформаторная подстанция закрытого типа 10-0,4 кВ

В целом, распределительные сети получают электропитание от центров питания \ЦП\.   Центры питания представляют из себя подстанции напряжением от 35 до 220 киловольт. 

Питание распределительных сетей

  В распределительной сети напряжение составляет от 6 до 10 киловольт.

распределительная трансформаторная подстанция наружной установки

 ТП и РП получают питание от ЦП, где электроэнергия передается непосредственно на шины.   Если напряжение передается на шины РП, далее электроэнергия от РП  распределяется без ее трансформации \без понижения напряжения\.

реклоузер ПСС-10 (пункт секционирования)

центр питания (ЦП)

При поступлении электроэнергии на РТП, — уже соответственно происходит трансформация электрической энергии и ее распределение.  

Линии, соединяющие РП и ТП или же допустим линии подающие напряжение к вводам электроустановок потребителей \ввод в здание\, — называют распределительными линиями.

Схемы распределительных сетей

Представленные схемы \рис.1\ встречаются редко в распределительных сетях так как на самом деле представляют из себя сложную схему с большим количеством ответвлений.   Тем не менее, нам нужно знать названия таких схем:

рис.1

а) радиальная;

б) магистральная;

в) петлевая с двумя источниками питания;

г) петлевая с одним источником питания.

 рис.2

В данном фрагменте схемы \рис.2\  мы можем проследить следующее распределение электрической энергии:

Секция шин С1 \пункт секционирования\ подключена к подстанции ЦП через выключатель Q1.   От пункта секционирования С1 с помощью кабельной линии W1 и выключателей Q2 и Q5 подключена секция шин распределительного пункта РП1.   От шин РП1 через кабельные линии W3, W4 с выключателями Q7, Q8 подключены трансформаторные подстанции ТП1, ТП2.

К пункту секционирования С1 подключена также линия W2  с выключателями Q3 и Q6, — питающая секцию шин РП2.   Секция шин С2 и заземляющий трансформатор Т, как мы можем заметить по схеме, отключены выключателями Q4 и Q9.   Выключатель Q4 в этой схеме показан как секционный, с помощью которого осуществляется включение и отключение шин С2.

Трансформатор подстанции ЦП и заземляющий трансформатор Т имеют соединение «звезда»-«треугольник», трансформаторные подстанции ТП1 и ТП2 соединены по схеме «звезда»-«звезда», вторичные обмотки которых имеют выведенную нейтральную точку.

В общем на этом пока все. Следите за рубрикой, дальше будет еще интереснее.

Источник: http://zapiski-elektrika.ru/elektrooborudovanie/raspredelitelnye-seti-ponyatie-o-raspredelitelnyx-setyax.html

Подстанция: назначение и краткая характеристика

Что такое распределительная подстанция

Электрическая подстанция необходима для того, чтобы осуществлять прием, преобразование и распределение электрической энергии. Подстанции могут разрабатываться и строиться на все уровни напряжения. При этом они выполняют функцию как повышения, так и понижения напряжения.

Схема и конфигурация действующей электрической сети определяет назначение, мощность и значение напряжения. Также на эти показатели оказывает влияние характер и нагрузка существующих потребителей. Рассмотрим основные виды подстанций.

Подстанция: основные виды

Преобразовательные подстанции используются с целью передачи и приема электрической мощности на постоянном токе.  Основное назначение тяговых подстанций – это питание электротяговых сетей.

Транзитные подстанции (чаще всего узловые) могут питать не только потребителей, но и также передавать потоки мощности в сети как своей, так и соседней энергосистемы. Промежуточные подстанции питают только собственных потребителей.

Ответвительные присоединяются к близлежащим высоковольтным линиям, а тупиковые выполняют роль концевых подстанций.

В зависимости от конструкции распределительных устройств выделяют открытые и закрытые подстанции. Открытые подстанции располагают оборудованием, которое размещается на открытом воздухе. У закрытых подстанций все наоборот – оборудование надежно защищено от неблагоприятных погодных условий и нежелательных контактов.

Классификация в зависимости от величины напряжения

Подстанции на напряжение 6-10 кВ могут размещаться в городах, поселках и селах. Их обслуживание осуществляется оперативно-выездными бригадами.

Подстанции 35, 110, 220 кВ используются с комплектными распределительными устройствами низшего напряжения. Последние характеризуются тем, что их аппаратура защиты, управления, автоматики и сигнализации располагается на лицевой стороне шкафов. Такие подстанции не требуют постоянного присутствия дежурного персонала, и могут обслуживаться оперативными выездными бригадами или дежурными на дому. Это наиболее численный тип подстанций.

Закрытые подстанции глубокого ввода с высшим напряжением 110-220 кВ обычно строятся в густонаселенных районах больших городов на ограниченных площадях. Подстанции этого типа хороши в случае наличия больших коммунально-бытовых или промышленных нагрузок на сеть. В них постоянно должны присутствовать дежурные, а также должны быть предусмотрены средства изоляции местного населения от шума, создаваемого трансформатором и другим оборудованием.

Подстанции постоянного тока с высшим напряжением 800 и 1500 кВ характеризуются наличием большого количества сложного преобразовательного оборудования. Их число в сравнении с подстанциями других типов, перечисленных выше, пока незначительно.

Источник: https://globecore.ru/podstantsiya-naznacheniya-kratkaya-hara/

Виды распределительных устройств(РУ)

Что такое распределительная подстанция

Доставка электрической энергии к потребителям требует организации и устройства соответствующей материально-технической базы, важнейшими элементами которой выступают распределительные устройства. Рассмотрим основные разновидности распределительных устройств, их назначение и характеристики, порядок подключения и требования.

Назначение распределительных устройств

Распределительными устройствами называют электроустановки, принимающие и распределяющие электроэнергию в ходе доставки её к потребителям. Кроме доставки энергии по назначению, РУ служат для подачи напряжения соответствующих характеристик на оборудование электроустановок и коммутационных систем.

Классификация

Различают несколько классификаций РУ по различным особенностям. Распределительные устройства, в зависимости от условий эксплуатации бывают(чтобы увеличить схему  кликните по ней):

  • открытого типа (ОРУ) – оборудование, расположенное вне зданий или других укрытий. Такие устройства отличаются удобством проверки исправности, простотой расположения и внесения изменений, но занимают большое пространство и требуют повышенной защиты от неблагоприятного воздействия атмосферных и климатических факторов;ОРУ
  • закрытого типа (ЗРУ) – размещаются в защищённых объектах и занимают намного меньше места. Недостаток – сложность в обслуживании в связи с большей компактностью размещения. Характерны для условий промышленного предприятия или города.ЗРУ

про ОРУ:

Указанные РУ могут различаться по следующим критериям:

  • способу разделения – в виде отдельных секций или с шинными системами. Шинные системы могут переключать потребителей от одной секции к другой. Если выполняются отдельные секции, потребитель подключается персонально;
  • схеме подключения устройств – кольцевым и радиальным способом. При кольцевой схеме один объект подключается к нескольким выключателям. Если устраивается радиальная схема – потребители питаются посредством разъединителей сборных шин с помощью одного выключателя. Радиальный способ более простой, а кольцевой – надёжнее и практичнее для обеспечения работы электрооборудования;
  • присутствия обходных элементов – данная система позволяет производить ремонт оборудования без отключения абонентов.

В дополнение к перечисленным разновидностям используется элегазовое оборудование, предусматривающее помещение установок внутрь пространства, заполненного специальным составом с высокими свойствами безопасности.

Конструкция – КРУ

Также применяются комплектные распределительные устройства (КРУ), состоящие из типовых модулей, помещённых в шкафы. Такие элементы содержат необходимые предохранительные блоки, выключатели и другие составляющие и поставляются в готовом виде, не требующем комплектации. Если устройство предполагает наружную установку, его называют КРУН. Такой модуль предусматривает наличие соответствующей защиты.

КРУН

про КРУ:

В зависимости от класса напряжения, параметров сети, численного состава абонентов, предусмотрено наличие следующих распределительных устройств:

  • сборных камер;
  • комплектных распределительных устройств;
  • пунктов по ведению коммерческого учёта;
  • комплектных трансформаторных подстанций;
  • пунктов по автоматическому регулированию напряжения;
  • панелей щитов распределения;
  • распределительных низковольтных щитков;
  • шкафов по учёту электрической энергии наружного размещения для частных домов;
  • устройств по контролю параметров.

Детальнее об особенностях РУ по характеристикам напряжения.

Подробнее про РУ можете найти в этой книге(про РУ со страницы 392): Открыть книгу

РУ до 1 кВ

Указанные элементы комплектуют и размещают в специальных шкафах или щитках. Их назначение может предусматривать передачу энергии потребителям или запитку собственного оборудования.

Кроме основных систем, такие модули могут снабжаться дополнительными устройствами:

  • токовыми трансформаторами и приборами учёта электрической энергии;
  • индикационными цепями и сигнализаторами положения коммутационных переключателей;
  • измерительными блоками для определения технических характеристик цепей;
  • сигнализационными и защитными устройствами от замыканий на землю;
  • аппаратами автоматического включения резервных цепей;
  • дистанционными системами управления.

Низковольтные распределительные устройства могут включать модули с постоянным током, распределяющие напряжение от источников питания к оборудованию и потребителям.

Высоковольтное оборудование

Данные системы рассчитаны на работу элементов в условиях напряжения выше 1 кВ.

РУ могут комплектоваться в шкафах, разделённых на отдельные отсеки с токовыми трансформаторами, отходящими кабелями, сборными шинами, выкатной частью и отсеками вторичных цепей.

Отдельные отсеки надёжно изолируются, для обеспечения безопасности эксплуатации. В выкатных модулях, учитывая назначение, размещаются выключатели, трансформаторы напряжения, разрядники, трансформаторы собственных потребностей.

Расположение выдвижного элемента может предусматривать нахождение в рабочем, контрольном (разобщённом) или ремонтном положении. Если аппарат в работе, замыкаются главные и вспомогательные схемы. Для контрольного положения характерно разомкнутое состояние главных и замкнутое – вспомогательных цепей. При ремонтном положении обе цепи размыкаются, а выдвижной элемент располагается за пределами шкафа.

Шины токоведущих элементов выполняются из алюминия или сплавов на его основе. При применении токов большой величины используются медные элементы, а если значение номинального электротока в пределах 200 А – из стали.

Безопасность работы оборудования обеспечивается за счёт соответствующих блокирующих систем. Применяются шторки и ограждения, закрывающие выкаченный выдвижной элемент и не допускающий возможность включения оборудования в таком состоянии.

Грамотное использование и комплектация распределительных устройств обеспечивает надёжную подачу энергии потребителям в заданных параметрах и безопасность эксплуатации энергетического оборудования.

Источник: https://OFaze.ru/teoriya/raspredelitelnye-ustrojstva

Что это — 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.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Для чего нужен делитель напряжения

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

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.

Источник: https://autogear.ru/article/164/994/chto-takoe-podstantsiya-elektricheskaya-elektricheskie-podstantsii-i-raspredelitelnyie-ustroystva/

Распределительная трансформаторная подстанция: установка и строительство

Распределительная подстанция – электросетевая установка понижающего типа, предназначенная для приема токов высокого напряжения, для их преобразования и распределения между конечными потребителями.

Стандартная распределительная трансформаторная подстанция имеет в своей конструкции распределительное оборудование, рассчитанное на входящее напряжение уровнем от 6 кВ до 500 кВ.

Данный объект оснащается устройствами управления, трансформаторным, а также вспомогательным оборудованием, позволяющим обеспечить стабильное электроснабжение объектов, подключенных к трансформаторной распределительной подстанции на основании договора о присоединении к электрическим сетям.

Комплектация распределительной трансформаторной подстанции

Современные распределительные трансформаторные подстанции комплектуются всем необходимым, находясь еще на территории завода-изготовителя. В зависимости от мощности и от потребностей рабочая установка комплектуется одним или несколькими трансформаторами. Кроме этого, наша компания предлагает услуги по расчету сечения кабеля.

Подобные установки используются в распределительных сетях, призванных обеспечивать электроэнергией здания и объекты, расположенные на территории городских микрорайонов, крупных сельскохозяйственных объектов или промышленных зон.

В процессе монтажа распределительной трансформаторной подстанции происходит установка следующих элементов нового электросетевого объекта:

  • корпус трансформаторной подстанции;
  • распределительное оборудование низкого напряжения;
  • распределительное оборудование высокого напряжения;
  • отсеки для трансформаторного оборудования и рабочие трансформаторы.

Дополнительные системы распределительных трансформаторных подстанций

С целью расширения функционала распределительной трансформаторной подстанции, а также в целях обеспечения дополнительной безопасности, новые электросетевые объекты оснащаются вспомогательным оборудованием и дополнительными системами защиты:

  • электрические конвекторы для поддержания рабочей температуры в зимнее время;
  • системы автоматического пожаротушения;
  • системы автоматического включения резервного питания и т. д.

Монтаж распределительных трансформаторных подстанций является одним их приоритетных направлений нашей деятельности. И, обратившись к нашим услугам, заказчик уже на этапе предварительной консультации получает развернутую информацию по всем интересующим его вопросам.

Источник: https://center-energo.com/articles/raspredelitelnaya_transformatornaya_podstantsiya_ustanovka_i_stroitelstvo

Назначение и классификация распределительных устройств | Электрические станции, подстанции, линии и сети

Подробности Категория: Учеба

Часть четвертая РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ ГЛАВА 9 РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

§ 26. Назначение и классификация распределительных устройств

Основные определения

 Распределительным устройством станций и подстанций (РУ) называется электроустановка, предназначенная для приема электрической энергии от генераторов, трансформаторов или линий электропередачи и ее распределения между потребителями. В состав РУ входят коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, измерительные приборы, устройства автоматики и защиты.

По своему назначению распределительные устройства делятся на следующие типы: главные РУ, служащие для приема электроэнергии от генераторов электростанции; РУ повысительных и понизительных подстанций, в которых электроэнергия распределяется после повышения или понижения напряжения в силовых трансформаторах; РУ собственных нужд, предназначенные для распределения электроэнергии потребителями собственных нужд станций и подстанций; линейные РУ (распределительные пункты), в которых энергия распределяется между отдельными воздушными линиями без трансформации напряжения. По роду напряжения и местоположению распределительные устройства делятся на РУ напряжением до 1000 В и выше 1000 В, в том числе генераторного напряжения. На крупных электростанциях РУ генераторного напряжения выполняются на напряжении 3—10 кВ, а для небольших сельских станций они могут быть выполнены на напряжении до 1000 В. По роду установки основного оборудования РУ делятся на закрытые (ЗРУ) с размещением оборудования в закрытых зданиях и помещениях и открытые (ОРУ) с размещением оборудований на открытом воздухе. В сборных РУ основные узлы, каркасы и опорные части изготавливают заранее на специализированных заводах или в мастерских, а сборка их и установка аппаратуры производятся на месте. Комплектные РУ целиком изготавливаются на заводах и комплектуются необходимой аппаратурой, приборами и др. Они выполняются как для внутренней установки (КРУ), так и для наружной (КРУН). В последнее время этот тип РУ используют при выполнении объектов сельской электрификации. Закрытые распределительные устройства с открытыми или закрытыми камерами применяются на крупных станциях и подстанциях на напряжения 10 кВ. В открытых камерах устанавливаются малообъемные масляные выключатели; этот тип камер наиболее распространен на сельских станциях и подстанциях.

Низковольтные распределительные устройства в сельской электрификации выполняют в виде комплектных шкафов и щитов внутренней установки или в виде закрытых шкафов наружной установки, например, на мачтовых подстанциях напряжением 6—10/0,4 кВ. Распределительные устройства напряжением 10 кВ выполняются закрытыми в сборных или комплектных ячеек, а РУ-35 кВ — как правило, открытыми.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как определить где катод и анод

Таблица 10 Минимально допустимые расстояния для закрытых РУ в зависимости от напряжения установки

Требования, предъявляемые к выполнению распределительных устройств.

От правильного выполнения распределительных устройств зависит экономичность и бесперебойность работы всей электроустановки в целом, поэтому к ним предъявляют ряд требований.  Распредели тельные устройства закрытого типа напряжением выше 10  кВ могут иметь однорядное или двухрядное исполнение. При длине до 7 м оно должно иметь один выход, а от 7 м и выше два выхода на концах коридора управления.

План таких устройств с указанием допустимых габаритных размеров показан на рис. 85. Двухрядные РУ более распространены, так как они получаются более компактными, чем однорядные. Следует отметить, что приведенные в табл. 10 допустимые расстояния являются минимальными, на практике расстояния между токоведущими частями, как правило, увеличивают.

Токоведущие части закрытых РУ ограждают сплошными или сетчатыми ограждениями высотой не менее 1,7 м или барьерами. Сборные шины стараются (по возможности) располагать в верхней части РУ, закрепляя их в горизонтальной плоскости. Размещают масляные выключатели в камерах той или иной конструкции в зависимости от количества масла в них. Многообъемные баковые выключатели с количеством масла 60 кг.

и более устанавливают в закрытых каморах, имеющих отдельный выход и порог, рассчитанный на удержание полного объема масла.

Рис. 85. План закрытого РУ напряжением 6—10 кВ: а — при однорядном, б- двухрядном расположении ячеек с аппаратурой Выключатели с объемом масла 25—60 кг устанавливают в открытых камерах с проемами, защищенными сетчатыми перегородками. Малообъемные выключатели с объемом масла менее 25 кг монтируют только в открытых камерах, разделенных простыми перегородками. Приводы к выключателям устанавливают в коридорах управления за перегородками или стенами. Шины укрепляют на опорных конструкциях, сваренных из угловой стали или швеллеров. Приводы к разъединителям устанавливают на лицевой стороне панелей или стенах камер, выходящих в коридор управления. Там же устанавливают щитовые измерительные приборы. Трансформаторы тока в ЗРУ сельских электроустановок используются, как правило, проходной конструкции, их устанавливают в камерах выключателей на наклонных полках, выполненных из угловой стали. Для трансформаторов напряжения предусматривают отдельную камеру, где монтируют также разъединитель для отключения трансформатора и высоковольтные предохранители. В ряде случаев для ЗРУ 6-10 кВ там же монтируют комплект вентильных разрядников.

Силовые трансформаторы устанавливают, как правило, на открытом воздухе, рядом с закрытым распределительным устройством (ЗРУ). Всю ошиновку открытых распределительных устройств (ОРУ) и установку на них оборудования выполняют с учетом допустимых правилами расстояний между токоведущими частями. В табл. 11 приведены эти расстояния для жестких шин и токоведущих частей, которые при использовании гибких соединений и спусков должны быть увеличены.

Таблица 11 Минимально допустимые расстояния для открытых РУ высокого напряжения

Для крепления проводов ОРУ применяют опорные изоляторы и натяжные гирлянды подвесных изоляторов тарелочного типа. При рабочем напряжении 35 кВ количество подвесных изоляторов в натяжной гирлянде для крепления шин должно быть равным четырем (для изоляторов типа П-4,5 или ПС-4,5). Натяжные гирлянды используются для натяжения круглых шин (проводов) ОРУ между анкерными спорами или порталами. Поддерживающие гирлянды предназначены для поддержки проводов на промежуточных опорах. Шины ОРУ делают также жесткими, выполняя их из труб или стальных пластин прямоугольного сечения. Порталы ОРУ 35 кВ выполняются железобетонными или металлическими. Для железобетонных порталов применяют унифицированные стойки типов СНВс-3,2 или УСТ-2. Траверсы для порталов делают металлическими. Под силовые трансформаторы предусматриваются металлические рамы на железобетонных фундаментах. Шины подвешивают на высоте 6—7 м от уровня земли. Разъединители устанавливают на высоте 3—4 м, а ручные приводы к ним — на высоте 1,2—1,5 м сад уровнем земли. Баковые масляные выключатели устанавливают на железобетонных фундаментах высотой от 0,8 до 1,5 м. Под такими выключателями, так же так и под силовыми трансформаторами, делают площадку и гравийную засыпку толщиной не менее 25—30 см. Чтобы предотвратить растекание масла при повреждениях бака аппарата гравийную засыпку делают такой, чтобы она выступала за габариты аппарата не менее чем на 1 м. Разъединители, измерительные трансформаторы устанавливают на невысоких конструкциях — стульях, выполненных из того же материала, что и опоры данного ОРУ. Их делают такой высоты, чтобы было удобно подключить аппарат к подводящим или сборным шинам ОРУ и обеспечить безопасный проход под ними.

Силовые и контрольные кабели прокладывают по территории ОРУ вдоль дорожек, в специальных каналах, закрытых плитами из несгораемого материала. Всю территорию открытой части подстанции ограждают сплошным деревянным или металлическим забором высотой не менее 2,4 м.

Источник: https://leg.co.ua/knigi/ucheba/elektricheskie-stancii-podstancii-linii-i-seti-33.html

Что же такое БКТП?

  Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП) – современное решение для городских электрических сетей.  Последние 10-15 лет данный вид трансформаторных подстанций в России приобретает большую и большую популярность. Такие электроснабжающие организации как МРСК (Россети) на данный момент применяют в своих сетях  именно БКТП как при новом строительстве так  и при реконструкции существующих трансформаторных подстанций.

Именно БКТП в железобетонной оболочке  вытесняют на сегодняшний день подстанции в металлическом корпусе, так называемые киоскового типа, контейнерного исполнения, а также подстанции из Сэндвич панелей.

Конструктивные особенности трансформаторных подстанций БКТП.  

        Конструкция  блока БКТП представляет собой объемный железобетонный корпус из бетона  марки М400 , состоящий из плиты основания и монолитного объемного блока, обеспечивающий защиту электрооборудования от внешних воздействий и необходимые прочностные  характеристики при эксплуатации и транспортировке.   

В плите основания каждого  блока БКТП  предусмотрены  проемы под  КРУ ВН и РУ НН для прохода кабелей и люк для доступа в кабельный приямок. 

В комплекте с БКТП идет фундаментный блок (кабельный приямок), чем принципиально и отличается такая подстанция  от других видов КТП. Стены  фундаментного блока покрывают специальным герметизирующим составом для исключения проникновения влаги внутрь БКТП.

Для упрощения ввода кабеля в подстанцию,  в стенках кабельного приямка имеются утоньшения, в которые устанавливаются трубы.   В плите основания каждого  блока БКТП  предусмотрены  проемы под       КРУ ВН и РУ НН для прохода кабелей и люк для доступа в кабельный приямок.

 

Корпус наружного блока подстанции покрывается специальной штукатуркой для наружных работ, которая придает эстетичный вид подстанции и защищает от осадков.   Крыша БКТП покрыта битумной мастикой и наплавляемым материалом, что обеспечивает  гидроизоляцию, исключающую проникновение осадков внутрь подстанции. Все чаще для для более презентабельного вида крышу выполняют четырехскатной из металлочерепицы, окрашенной в различные цвета по каталогу RAL.

В плите основания под силовыми трансформаторами предусмотрены  отверстия для стока масла трансформаторов. В объемном приямке под силовым трансформатором устанавливается бак на полный объем масла трансформатора.   В отсеке  трансформатора предусмотрены направляющие, обеспечивающие закатку и стопорение всех типов трансформаторов, используемых в БКТП.

Далее в корпус БКТП монтируются все металлические элементы: металлические ворота трансформаторного отсека, металлические двери отсеков КРУВН и РУНН, вентиляционные решетки, заслонки и сетки. Все  металлические элементы покрываются антикоррозионным покрытием и порошковой краской.

Монтируется внутренний контур заземления БКТП из стальной полосы 4х40 мм. 

В  БКТП  предусмотрена естественная вентиляция путем выполнения вентиляционных решеток в дверях  и одной из стен отсека трансформатора с  шириной отверстий не более 10мм. Для защиты от проникновения грызунов и других животных вентиляционные решетки дополнительно закрыты металлической сеткой с размерами ячейки не более 10х10мм. Для  перекрытия доступа воздуха  в БКТП в зимнее время с внутренней стороны приточных вентиляционных решеток  предусмотрены заслонки.

О компоновке оборудования в трансформаторной подстанции бктп

Однотрансформаторная подстанция, как правило, состоит из одного блока, двухтрансформаторная – из двух и более блоков. В особых случаях применяют также подстанции на три трансформатора. В зависимости от сложности проекта электроснабжения БКТП может состоять из одного, двух, трех, четырех и т.д блоков. При совмещении трансформаторной подстанции (ТП) и распределительной подстанции (РП) общее количество блоков может достигать 12  (двенадцати) и более.

Каждый блок БКТП состоит из трех отсеков: отсека комплектного распределительного  устройства высшего напряжения (КРУ ВН), отсека распределительного устройства низшего напряжения (РУ НН)  и  отсека силового трансформатора. Часто КРУ ВН и РУ НН делают совмещенными, при условии соблюдения условия:  должен выдерживаться коридор обслуживания не менее 1400 мм.

В случае, когда требуется трансформаторная подстанция с выделенной абонентской частью, распределительное устройство высшего напряжения и распределительное устройство низшего напряжения  располагают в отдельно, в разных отсеках.  Отсеки в данном случае имеют раздельные входы.

Выделенная абонентская часть требуется в тех случаях, когда в трансформаторной подстанции РУВН и РУНН обслуживают разные организации, именно для исключения доступа неквалифицированного персонала эти отсеки отделяют друг от друга.

   Между отсеком силового трансформатора и отсеками распределительных устройств  выполнена перегородка из негорючего материала (доски асбоцементные «Ацеид»), закрепленная на каркасе из прямоугольных труб. Каркас окрашен огнезащитной краской «Огнелат».

Комплектное распределительное устройство высшего напряжения — КРУ ВН

В БКТП  в зависимости от ее назначения, категории электроснабжения объекта, типа силового трансформатора применяются варианты изготовления комплектного распределительного устройства высокого напряжения:

  самое простое и самое бюджетное КРУ ВН на сегодняшний день – это применение компактных камер КСО третьей серии (КСО-393, КСО-301). В данных камерах в качестве коммутационного аппарата применяется выключатели нагрузки типа ВНР/ВНА.

Защита трансформатора БКТП при этом , как правило,  осуществляется плавкими вставками.Такой вариант КРУ ВН накладывает ограничение на БКТП по мощности.

При мощности трансформаторной подстанции свыше 1250 кВа, применение плавких вставок для защиты силового трансформатора не допускается, нужны другие варианты защиты.

 большое распространение в последнее время для высоковольтных распределительных устройств блочных трансформаторных подстанций получили элегазовые КРУ.  Самый распространенный набор  функции в БКТП: «ввод», «секционная», «силовой  трансформатор», «отходящая линия», «ячейка измерительная» (коммерческий учет по стороне ВН). Рассмотрим немного подробнее, что в этом отношении предлагают лидеры данного рынка:

    Элегазовые моноблоки типа SafeRing/SafePlus  компании ABB.

      В качестве коммутационных аппаратов в них применяются элегазовые выключатели нагрузки на ток до 630А, напряжением до 24 кВ (функция С).

Для защиты силового трансформатора применяются плавкие вставки  (функция F), а также вакуумный выключатель с микропроцессорной защитой типа REJ с номинальным током 200 и  630 А (функция V).

Измерительная ячейка с трансформатором напряжения и счетчиком  устанавливается в БКТП, когда требуется организовать учет электроэнергии по высокой стороне трансформаторной подстанции (функция M).

Описание элегазовых моноблоков SafeRing/SafePlus

    Элегазовые моноблоки типа RM6 компании Schneider Electric.

  RM6 – компактное распределительное устройство, предназначенное для установки в радиальных, магистральных и петлевых распределительных сетях на 6, 10, 20 кВ. RM6 выполняет функции присоединения, питания и защиты одного или двух распределительных трансформаторов мощностью до 3 000 кВА с помощью силового выключателя с защитой. Коммутационные аппараты и сборные шины расположены в герметичном корпусе, заполненном элегазом и “запаянном” на весь срок службы.

Коммутационный аппаратсовмещает в себе одновременно функции двух устройств, выключателя нагрузки (выключателя) и заземляющего разъединителя, и имеет три положения: включено, отключено, заземлено (функция I). Для защиты силовых трансформаторов применяют силовой элегазовый выключатель с микропроцессорной защитой – VIP30/VIP300. Функция D – выключатель до 200А, функция B – силовой выключатель до 630А (применяется также для защиты кабельной линии).

Описание моноблоков RM6 Schneider Electric (здесь).

    Элегазовые моноблоки типа 8DJH фирмы Siemens. 

  Комплектныераспределительные  устройства элегазовые (КРУЭ) типа 8DJH относятся к электрооборудованию заводской готовности, прошедшему типовые испытания, в трехполюсном исполнении в металлическом корпусе, с одинарной системой сборных шин, для установки внутри помещения до 24 кВ, ток сборных шин до 630А.

Защиты силовых трансформаторов осуществляется высоковольтными плавкими вставками (функция T) или силовым выключателем с микропроцессорной защитой (функция L).

   Элегазовые ячейки типа SM6 компании Schneider Electric.  

      Основным отличием данного типа КРУ от моноблоков является модульность данных ячеек. При комплектации такими ячейками трансформаторных подстанций  БКТП  можно легко добавить или убрать необходимой количество ячеек, в то время как в моноблоках процесс добавления еще нескольких присоединений связан с определенными особенностями конструктива  и достаточно дорог.

Источник: http://volt-energo.ru/whatisbktp.html

Устройство трансформаторной подстанции – Назначение и классификация ТП

На сегодняшний день трудно представить себе жизнь без электрических сетей. Они опутывают все населенные пункты – от мегаполиса до маленьких поселков. Благодаря электроэнергии, которая поступает через сети в наши дома и на предприятия, происходит работа разнообразной техники – освещения, систем климат-контроля и пр.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как определить направление тока в проводнике

Но по причине частых скачков напряжения современные электроприборы быстро выходят из строя, что не очень хорошо может сказаться на вашем бюджете. Для решения проблемы используется спецтехника, которая входит в устройство трансформаторной подстанции.

Что такое КТП и область ее применения?

Комплектная трансформаторная подстанция – это многофункциональная установка, состоящая из распределительных приборов, трансформатора, комплектных узлов и другой вспомогательной техники, выполняющая функции снижения напряжения при приеме и передаче электрического тока из высоковольтных линий 6 (10) кВ в бытовые сети 0,4 кВ (380 В).

Также КТП осуществляет учет электроэнергии и защищает сети от аварийных случаев – короткого замыкания и перегрузок.

Основное назначение трансформаторных подстанций – обеспечение беспрерывной и бесперебойной подачи электричества на следующие объекты:

  • предприятия добывающей и перерабатывающей промышленности;
  • объекты жилищного и коммунального спектра;
  • сельскохозяйственные и фермерские объекты;
  • коттеджные и дачные поселки;
  • строительные площадки;
  • железнодорожные пути;
  • торговые центры;
  • метрополитен;
  • шахты.

Подстанции, в зависимости от вида силового трансформатора, могут работать как на понижение, так и на повышение электрической энергии.

Виды подстанций

Устройство и классификация трансформаторных подстанций зависят от нескольких параметров, определяющих способ их исполнения:

  1. Конструктивное исполнение:
  2. Тип электрической схемы со стороны высокого напряжения (ВН):
  3. Способ монтажа:

    Передвижная (на полозьях)

  4. Количество используемых силовых трансформаторов:
  5. Тип шин в распределительных приборах со стороны низкого напряжения (РУНН):

    — с неизолированными шинами;
    — с изолированными шинами.

  6. Тип ввода со стороны высокого напряжения (ВН):

    — кабельный;
    — воздушный.

  7. Выполнение выводов (кабелями и шинами) в распределительном устройстве низкого напряжения (РУНН).
  8. Тип вывода со стороны низкого напряжения (НН):

    — кабельный;
    — воздушный.

  9. Способ исполнения нейтрали распределительного устройства со стороны низкого напряжения (НН):

    — с изолированной нейтралью;
    — с глухозаземленной нейтралью.

  10. Мощность трансформатора (кВА).
  11. Тип трансформатора:

    — с масляным трансформатором; — с сухим трансформатором;

    — с трансформатором, наполненным жидким негорючим диэлектриком.

  • Тип установки автовыключателей:

    — со стационарными выключателями;
    — с выдвижными выключателями.

  • Назначение шкафов распределительного устройства низкого напряжения (РУНН):

    — линейные; — вводные;

    — секционные.

  • Взаимное расположение узлов:

    — однорядное;
    — двухрядное.

  • Еще подстанции классифицируются в зависимости от выполняемой ими работой – повышающими и понижающими, и месту их монтажа – внутренние, наружные и смешанные.

    Повышающие выполняют функцию повышения напряжения. Распределительное устройство такого типа подстанции имеет начальную обмотку с меньшим количеством витков, чем у конечной.

    Понижающие же служат, соответственно, на понижение входного напряжения и имеют трансформаторы с большим количеством первичных витков обмотки, чем вторичных.

    Также изготавливаются универсальные агрегаты. Они имеют вид бетонного либо металлического сооружения, включающее в себя рабочие модули, находящие внутри него. Такие установки наиболее широко распространены в использовании во всех областях деятельности человека.

    Транспортировка оборудования выполняется в виде отдельных элементов, которые на месте монтажа собирают в единую конструкцию. Каждая ее часть полностью готова к установке.

    Конструктивные особенности приборов

    Чтобы правильно выбрать оборудование, нужно иметь четкое представление о том, как устроена трансформаторная подстанция и каковы ее функциональные возможности.

    Стандартный перечь оборудования трансформаторной подстанции: 

    • РУ (распределительное устройство;
    • силовые трансформаторы;
    • автоматизированное управление и защита;
    • дополнительная техника.

    Изготавливается вся аппаратура на заводах и поставляется на место предполагаемого монтирования в блочном либо полностью собранном виде.

    Функцию защиты ТП выполняют разрядники, они контролируют снижение нагрузки и отключение устройств.

    Силовой трансформатор

    Трансформатор – главное преобразующее электрическую энергию устройство, которое состоит из следующих модулей:

    • шихтованный магнитопровод;
    • обмотка вводов стороны НН (низкого напряжения);
    • обмотка вводов стороны ВН (высокого напряжения);
    • основа, имеющая форму герметичного бака, который наполнен маслом;
    • реле настройки обмоток и отводов;
    • масляная система;
    • дополнительные устройства.

    Во время работы КТП нужно выводить из строя или подключать под напряжение в целях профилактического обслуживания либо при аварийных ситуациях и поломках.

    Для этого применяются коммутационные устройства, которые производят:

    • коммутирование только рабочих нагрузок;
    • отключение аварийных токов максимально возможных величин;
    • обеспечение разрыва видимого участка электросхемы благодаря переключению только обесточенного оборудования. 

    Коммутационные приборы, также называемые автоматическими выключателями, работают в авторежиме и отключают аварийные ситуации. Они изготавливаются с разными уровнями коммутации напряжения в силу конструктивных особенностей.

    По методу потребления накопленной электрической энергии, заложенного в работу приспособления, они делятся на пружинные, давления, грузовые и электромагнитные, по принципу гашения электродуги, которая возникает при выходе из строя, – электрогазовые, воздушные, вакуумные, автогазовые, масляные, автопневматические и электромагнитные.

    Для контроля исключительно рабочих порядков, имеющих только номинальные характеристики сети, создаются выключатели нагрузки. Их системная мощность и скорость дают возможность успешно переключаться в обычном положении схемы. Но на них нельзя рассчитывать для устранения коротких замыканий.

    Если электрическая цепь разрывается, под нагрузкой образовывается электрическая дуга, которая истребляется механизмом выключателя. В схеме, отключенной от напряжения, для того чтобы обесточить необходимые участки, применяют более простые приспособления: отделители – за счет создания бестоковой паузы автоматически разделяют напряжение с защищаемого участка удаленным выключателем, и разъединители – ими оперируют вручную при обесточенной системе.

    На КТП 330 и выше кВ регулирование разъединителями производится электрическими двигателями, что обусловлено механическими усилиями и большими размерами, которые трудно преодолеть вручную.

    Требованиями для установок любой мощности считаются:

    • использование блочных схем;
    • применение шин одной системы;
    • оснащение ТП телемеханикой и автоматическими системами.

    В комплектных трансформаторных подстанциях с двумя трансформаторами их работа рассчитывается по отдельности, что дает возможность снизить токи КЗ. Помимо этого, у них простая коммутация и надежная релейная защита на вводах.

    Источник: https://trans-em.ru/blog/ustrojstvo-transformatornoj-podstancii/

    Электрическая подстанция

    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].

    Назначение[ | ]

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

    Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях многократной экономии металла, используемого в проводах ЛЭП, и уменьшения потерь на активном сопротивлении. Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда.

    Также уменьшение силы проходящего тока влечёт 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.

    Основная же причина повышения напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.

    Устройство[ | ]

    Масляный выключатель МКП-110 на тяговой подстанции, Тольятти

    Основные элементы электроподстанций:

    • Силовые трансформаторы, автотрансформаторы, шунтирующие реакторы.
    • Вводные конструкции для воздушных и кабельных линий электропередачи.
    • Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства, включая:
      • Системы и секции шин.
      • Силовые выключатели.
      • Разъединители.
      • Измерительное оборудование (измерительные трансформаторы тока и напряжения, измерительные приборы).
      • Оборудование ВЧ-связи между подстанциями (конденсаторы связи, ВЧ-заградители, фильтры присоединения).
      • Токоограничивающие, регулирующие устройства (конденсаторные батареи, реакторы, фазовращатели и пр.).
      • Преобразователи частоты, рода тока (выпрямители).
    • Система питания собственных нужд подстанции:
      • Трансформаторы собственных нужд.
      • Щит переменного тока.
      • Аккумуляторные батареи.
      • Щит постоянного (оперативного) тока.
      • Дизельные генераторы и другие аварийные источники энергии (на крупных и особо важных подстанциях).
    • Системы защиты и автоматики:
    • Система заземления, включая заземлители и контур заземления.
    • Молниезащитные сооружения.
    • Вспомогательные системы:
      • Система вентиляции, кондиционирования, обогрева.
      • Система автоматического пожаротушения.
      • Система освещения территории.
      • Система охранно-пожарной сигнализации, управления доступом.
      • Система технологического и охранного видеонаблюдения.
      • Устройства плавки гололёда на воздушных линиях.
      • Системы аварийного сбора масла.
      • Системы питания маслонаполненных кабелей.
      • Бытовая, ливневая канализация, водопровод.
    • Бытовые помещения, склады, мастерские и пр.

    Классификация подстанций[ | ]

    Функционально подстанции делятся на:

    • Трансформаторные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения при помощи трансформаторов.
    • Преобразовательные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты.

    Электрическое распределительное устройство, не входящее в состав подстанции, называется распределительным пунктом.Преобразовательная подстанция, предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный и последующего преобразования постоянного тока в переменный исходной или иной частоты называется вставкой постоянного тока.

    По значению в системе электроснабжения:

    • Главные понижающие подстанции (ГПП).
    • Подстанции глубокого ввода (ПГВ).
    • Тяговые подстанции для нужд электрического транспорта, часто такие подстанции бывают трансформаторно-преобразовательными для питания тяговой сети постоянным током.
    • Комплектные трансформаторные подстанции 10 (6)/0,4 кВ (КТП). Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими — в городских сетях.

    В зависимости от места и способа присоединения подстанции к электрической сети нормативные документы не устанавливают классификации подстанций по месту и способу присоединения к электрической сети. Однако ряд источников даёт классификацию исходя из применяющихся типов конфигурации сети и возможных схем присоединения подстанций[2].

    • Тупиковые — питаемые по одной или двум радиальным линиям.
    • Ответвительные — присоединяемые к одной или двум проходящим линиям на ответвлениях.
    • Проходные — присоединяемые к сети путём захода одной линии с двухсторонним питанием.
    • Узловые — присоединяемые к сети не менее чем тремя питающими линиями.

    Ответвительные и проходные подстанции объединяют понятием промежуточные, которое определяет размещение подстанции между двумя центрами питания или узловыми подстанциями. Проходные и узловые подстанции, через шины которых осуществляются перетоки мощности между узлами сети, называют транзитными.

    Также используется термин «опорная подстанция», который, как правило, обозначает подстанцию более высокого класса напряжения по отношению к рассматриваемой подстанции или сети.

    В связи с тем, что ГОСТ 24291-90 определяет опорную подстанцию как «подстанцию, с которой дистанционно управляются другие подстанции электрической сети и контролируется их работа»[1], для указанного выше значения целесообразнее использовать термин «центр питания».

    По месту размещения подстанции делятся на:

    • Открытые — подстанции, оборудование которых расположено на открытом воздухе.
    • Закрытые — подстанции, оборудование которых расположено в здании.

    Электроподстанции могут располагаться на открытых площадках, в закрытых помещениях (ЗТП — закрытая трансформаторная подстанция), под землёй и на опорах (МТП — мачтовая трансформаторная подстанция), в специальных помещениях зданий-потребителей. Встроенные подстанции — типичная черта больших зданий и небоскрёбов.

    Цифровая подстанция[ | ]

    Цифровой называется такая электрическая подстанция, управление которой осуществляется с помощью цифровых методов и технических средств.Комплекс управления состоит из трех автономных частей в основе каждой из которых есть своя отдельная модель электроэнергетической системы:

    • 1. Оперативно-диспетчерское управление. В этой части решаются задачи управления в нормальных и утяжеленных режимах работы. Для формирования управляющих воздействий используются модели электроэнергетических систем в нормальных режимах. Управляющие воздействия реализуются, в основном, оперативно-диспетчерским персоналом с использованием вспомогательных устройств автоматики. Быстродействие — от нескольких минут, до нескольких часов.
    • 2. Противоаварийное управление. Эта часть комплекса обеспечивает управление при сильных возмущениях в условиях электромеханических переходных процессов (например, внезапное отключение линии, генератора, сброс или наброс значительной нагрузки). Цель управляющих воздействий — прекращение или ослабление аварийных режимов, обеспечение перехода к новому установившемуся режиму. Управляющие воздействия осуществляются, в основном, воздействием противоаварийной автоматики на регуляторы турбин, регуляторы возбуждения, регуляторы напряжения трансформаторов, коммутационные аппараты и др. Быстродействие — от долей секунды, до нескольких минут.
    • 3. Релейная защита. Она выполняет локальное управление электроэнергетической системой путем быстрого выявления и отделения поврежденных элементов от исправной части электроэнергетической системы. Управляющие воздействия осуществляются, как правило, через коммутационные аппараты (выключатели). Быстродействие — от долей секунды, до нескольких секунд.

    Эти три части управляющего комплекса построены на основе принципиально разных моделей электроэнергетических систем, имеют существенно разные динамические характеристики и, поэтому, реализуются в виде отдельных управляющих систем.

    См. также[ | ]

    • Комплектная трансформаторная подстанция

    Примечания[ | ]

    1. 12 ГОСТ 24291-90 «Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения»
    2. Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д. Л. Файбисовича. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006

    Ссылки[ | ]

    Источник: https://encyclopaedia.bid/%D0%B2%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Электрогенератор
    Чему равно Номинальное напряжение

    Закрыть