Трансформаторная подстанция: устройство, принцип работы, классификация, безопасность

Трансформаторная подстанция, будка — оборудование, предназначенное для приема, преобразования и отдачи полученной электрической энергии. Но несмотря на идентичную сферу деятельности устройства различно классифицируются.

Выделают будки, применяемые по разному назначению (УПР, ГПП, ПГВ, ТП), по типу исполнения (бетонные, металлические, сэндвич-панели), по типу обслуживания (с коридором и без), по типу РУВН (тупиковые и проходные).

При использовании трансформаторной будки необходимо соблюдать требования по безопасности.

Что внутри

Современное оборудование, которым пользуются граждане страны, чувствительно к скачкам напряжения сети.

Понятно, что при подаче нестабильного по показателям электричества будут наблюдаться постоянные замыкания, приводящие к поломкам.

Для того, чтоб подавать им напряжение постоянное и приемлемое по показателям, требуется изначальная обработка при помощи устройств. Такие располагаются в трансформаторной будке. При этом стоит понимать, что приборы, которые находятся в подстанции, будут различаться в зависимости от назначения устройства.

Трансформаторная станция представляет собой сооружение, в котором в комплексе хранится оборудование, предназначенное для преобразования и распределения энергии между потребителями. В частности, это:

• силовые трансформаторы;
• распределительные и управляющие устройства;
• приборы контроля;
• устройства, обеспечивающие безопасность;
• вспомогательные конструкции и детали.

Основной элемент — это силовой трансформатор. В небольшой подстанции он один, в то время как в масштабных будках по размеру может быть несколько. В зависимости от типа тс определяется специфика работы.

Если трансформатор повышающий, то он увеличивает напряжение. В таком оборудовании первичная обмотка с меньшими количеством витком, чем вторичная.

В случае понижающего тс все наоборот: обмоток на первичке больше, чем на вторичке, напряжение понижается.

Функции

Основная сфера предназначения подстанции — это активация напряжения и передача мощности. Энергия задействована при низких напряжениях, но не факт, что она останется такой же на выходе из трансформатора. Цифры уменьшаются, и именно для этого используются кроме тс еще и другие устройства.

Подстанция простейшего типа напоминает по принципу работы силовой генератор. Устройства соединены изолированной фазой шинопровода. Учитывают дальность передачи энергетической составляющей на подстанцию возлагаются и такие функции, как уменьшение нагрева проводников и устранение случайных, вихревых токов.

Трансформаторная подстанция отличается повышенными шумовыми характеристиками при работе. На открытом воздухе в железном блоке позволяют размещать трансформаторы только в районах без людей, например, на производствах, в полях.

Но если речь идет о сооружении, предназначенном для питания жилого района, то располагается оно в ограде, со специальными шумоизоляционными характеристиками.



Электрический импульс подается на АЭС, ГЭС, ТЭС, а после на подстанцию. В зависимости от типа оборудования происходит повышение или понижении напряжения. В стандартной модели оно понижается, потом направляется к потребителям отдельно. Если требуется распространение по локальной сети различных уровней напряжения, то используется несколько агрегатов.

Полезная информация и дополнительные функции подстанции

Трансформаторные подстанции имеют несколько особенностей функционала, что позволяет выделить их в отдельный класс установок. В частности:

• номинальные показатели напряжения установки в целом соответствуют напряжению самого крупного трансформатора;
• сфера использования тс — это сохранение напряжения;
• в составе сооружения должны присутствовать силовые трансформаторы и распределительные устройства.

Понятно, что основным функционалом является преобразование энергии к необходимым характеристикам, а затем безопасная ее передача потребителям. Но есть и другие функции, которые сразу незаметны.

Передача и распределение электричества

Мощность, поступающая на входы трансформатора, высокая. Естественно, такая не подается на приборы, ведь это приведет к их поломке. Показатели понижаются при помощи методики разветвления.

Переключение и выделение для обслуживания схем

Переключение — основная опция в оборудовании. Благодаря ей прибор может сам закрывать фидер, что обеспечивает безопасность. Неавтоматическое переключение тумблера напряжения опасно для специалиста, поэтому практически все подстанции оснащаются специальными автоматическими переключателями.

Отключение нагрузки

Нагрузка отключается в том случае, если напряжение получается большое и вырастает спрос потребителей. При сбросе нагрузки подача электричества оптимизируется и выравнивается до оптимальных показателей.

Коррекция коэффициента мощности цепи

Устанавливается дополнительное оборудование, при помощи которого контролируется мощность цепи. Если параметры не соответствуют заявленным, то происходит автоматическая корректировка.

Классификация

Есть несколько классификаций, в зависимости от назначения и принципа действия. Подобрать оптимальную модель трансформаторной будки может только обученный специалист.

По назначению

Основное назначение идентичное, но различается функционал, благодаря которому возможно преобразование.



УРП

Узловая распределительная подстанция представляет собой центральное оборудование, показатели напряжения колеблются от 110 до 220 кВ. Распределяется же электричество при напряжениях от 35 до 220 кВ, в зависимости от вида приборов. Трансформация может происходить, а также может и отсутствовать. Основная область использования — производственные предприятия.

ГПП

Главная понизительная подстанция работает с входным напряжением от 35 до 220 кВ. Она получает энергию сразу от районной основной станции. Распределяет электричество с пониженными характеристиками далее. Следует различать ГПП с одним или двумя источниками. Первые питаются от одной двух цепной лини, а вторые по двум.

ПГВ

Подстанция глубокого ввода работает с напряжением от 35 до 220 кВ, при этом может получать питание напрямую или же от распределяющего центра. Используется для подачи электроэнергии конкретным приборам на предприятии.

ТП

Трансформаторный пункт напоминает маленький дом. Работает с напряжением ввода 230 и 400 В, подает первичное 6, 10 или 35 кВ. В России сейчас ТП выполняют из нескольких подстанций, которые относятся к комплексному типу. Расчет числа зависит от количества потребителей и требуемых показателей нагрузки.

Виды

Трансформаторные подстанции различают по их виду. Здесь присутствуют категории внешнего исполнения, типа обслуживания, типа РУВН.

По типу исполнения

По внешним данным можно определить, для чего предназначается станция, какое в ней установлено оборудование. Также исполнение влияет на степень обеспечения безопасности.

Из бетона

Бетонные монолитные, они не подлежат конфигурации и изменению. Обычно из бетона строят ТП. Обеспечивается высокая степень звукоизоляции и защиты.

Сэндвич-панели

Панели позволяют создать подстанцию довольно маневренного типа. Они просты в установке, хорошо защищают оборудование. Но обеспечивают меньшую безопасность и звуковую изоляцию в сравнении с бетонными.

Из металла

Металлические станки подходят только в случае установки на предприятии и вблизи производственных помещений. Должны защищаться дополнительными инструментами от высоких температур, влаги и других климатических изменений.

По типу обслуживания

Варианты обслуживания определяются типом трансформаторной установки. Как правило, варианты большой мощности оснащены коридорами для удобства.

С коридором

Подстанции с коридором отвечают требованиям техники безопасности, даже в штатном режиме работы оборудования. Обязательная установка на территории, где соблюдается безопасная среда с отсутствием вибрации.

Без коридора

Данные подстанции более мобильны. Блоки без коридора обслуживания могут выполняться из бетона и металла, установка и проверка запчастей не предусматривает нахождение в сооружении специалиста.

По типу РУВН

Распределительные устройства высокого напряжения отвечают за прием энергии и подачу ее к приборам.

Проходные

Проходные отличаются тем, что они соединятся с сетью путем захода выбранной линии с питанием двумя сторонами. В проход включается выход и вход линии — это их отличительная особенность.

Тупиковые

Подача энергии проходит по одной или двум радиальным линиям, при этом нельзя следовать так, чтоб вход и выход были одинаковыми. Линия сугубо отдельная. Применяются радиальные схемы для большинства станций. Это не делается в случае, если ТП последняя в магистральной схеме.

Безопасность для жизни окружающих людей

Любая трансформаторная станция, пусть даже работающая с минимальными по значениям, показателями напряжения представляет собой опасность для населения. Пока что электрическую энергию невозможно ничем заменить ввиду ее минимальной стоимости на рынке.

Поэтому именно с ее помощью обеспечивается питание устройств, ежедневно используемых в быту и на производствах. В результате работы тс возникает электромагнитное поле.

Медики уверяют, что невидимые заряды, которые находятся в этот момент в воздухе, влияют на человеческий организм — они колеблют клетки.

Около трансформаторной станции жить запрещается. Кроме того, есть определенные схематические решения и одобренные законодательно правила, касаемо метража размещения дошкольных учреждений, больниц, общеобразовательных школ, развлекательных заведений к тс. В среднем расстояние от подстанции до жилого помещения должно быть не менее 300 метров.

Источник дохода и объект субкультуры

Сооружения могут выступать, как и источником дохода граждан, так и объектом субкультуры, то есть быть государственными. На каждую подстанцию как объект недвижимости есть документация. Но в некоторых случаях возможно переоформление устройств и выдача их в частную собственность, но с соблюдением всех норм.

Перед установкой ТС делается проект, который утверждают после в государственных учреждениях. Документация проверяется, самовольное присвоение или постройка новой станции нелегально.

Стоимость

Трансформаторные подстанции сейчас на российском рынке реализует множество зарубежных и отечественных компаний. Допустима покупка приборов в комплексе или производство по определенному проекту. Ориентировочная цена подстанции минимальной по мощности с одним силовым трансформатором составляет от 1,5 — 2 тысяч долларов, а со средними показателями — от 5.

Источник: https://OTransformatore.ru/vopros-otvet/transformatornaya-budka/

Схема и конструкция трансформаторной подстанции

Электрические сети сегодня, как паутина, опутывают все населенные пункты. По ним в дома и на предприятия поступает энергия, необходимая для работы различного оборудования, освещения, функционирования систем климат-контроля и другой техники.

Однако, современные приборы весьма чувствительны к скачкам напряжения и если в вашей сети такие ситуации случаются часто, то приходится искать способы их устранения. Для этого используется специальное оборудование, которое входит в устройство подстанции трансформаторной.

Применяется оно для городских районов, хозяйственных объектов и других потребителей.

Область их применения

В современном обществе ни одна отрасль промышленности и народного хозяйства не обходится без электричества. Оно необходимо для создания комфортных условий для жителей городов и сел, работы различного рода оборудования и техники. Но для того, чтобы обеспечить электроэнергией районы, удаленные от основных сетей, используют трансформаторные подстанции.

Область применения таких установок включает в себя самые различные объекты:

• Сельскохозяйственные комплексы;
• Предприятия;
• Строительные площадки;
• Железнодорожные;
• Метрополитен;
• Шахты;
• Дачные поселки.

Виды подстанций и их особенности

Электрификация населенных пунктов и объектов, находящихся далеко от них является обязательным условием их функционирования.

Но поскольку в электросетях очень часто случаются скачки напряжения, то подключенное к ним оборудование может выйти из строя. Избежать этого помогают трансформаторные подстанции – это здание или сооружение внутри которых размещается оборудование.

Электроустановки, основным назначением которых является преобразование и распределение энергии между потребителями.

В состав таких подстанций включены следующие элементы:

• Силовые трансформаторы;
• Устройства управления и распределения напряжения;
• Вспомогательные детали и конструкции.

Классификация электроустановок осуществляется с учетом производимой ими работы. Они делятся на два класса:

Первые служат для повышения входного напряжения. Трансформатор такой подстанции имеет первичную обмотку с меньшим количеством витков, чем у вторичной.

Понижающие подстанции используются в случае необходимости уменьшения входного напряжения. В них используются трансформаторы, у которых количество витков первичной обмотки больше, чем у вторичной.

Смотрим видео, устройство и описание характеристики комплексной подстанции:

Кроме функционального назначения подстанции отличаются и по способу изготовления. Они могут поставляться в виде отдельных блоков, которые затем собираются в единое целое на месте установки. Каждый элемент такой конструкции является полностью подготовленным к сборке. Исходя из этого параметра, трансформаторная подстанция может относиться к движимому или недвижимому имуществу.

Также производятся и комплексные установки. Этот тип оборудования представляет собой металлическую или бетонную конструкцию, внутри которой расположены рабочие узлы. Такие модели поставляются в собранном виде и находят самое широкое применение во всех сферах жизни и деятельности человека. Срок эксплуатации трансформаторной подстанции составляет около 25 лет.

Комплексные электроустановки могут отличаться по следующим критериям:

1. Типу конструкции;
2. Количеству трансформаторов;
3. Способу ввода и вывода;
4. Подсоединению к сети;
5. Месту установки.

В зависимости от первого параметра подстанции бывают мачтовыми, которые устанавливаются на специальных опорах, а также подземными и выполненными в виде шкафов или киосков. В них может находиться один или два трансформатора.

Подключение трансформаторных подстанций осуществляется различными способами:

• Проходным;
• Узловым;
• Ответвительным;
• Тупиковым.

При этом ввод-вывод может быть воздушным или кабельным. В зависимости от места установки комплексные подстанции подразделяются на:

• Внутренние;
• Наружные;
• Смешанные.

В первых применяются трансформаторы, имеющие масляное охлаждение.

Конструктивные особенности оборудования

Для того, чтобы правильно выбрать электроустановку необходимо четко представлять ее устройство и принцип работы.

При транспортировке электроэнергии на большие расстояния происходит повышение-понижение напряжения, вызванное необходимостью снижения тепловых потерь в линии.

Но для потребителя такие значения являются неприемлемыми, поэтому приходится использовать трансформаторные подстанции, которые повышают или понижают напряжение до потребляемого в 380 или 220 В.

В такие установки входят несколько объектов:

• Силовые трансформаторы;
• Распределительное устройство РУ;
• Автоматическая защита и управление;
• Вспомогательные конструкции.

Производится все оборудование на заводах и доставляется в место назначения в собранном или блочном виде.

В качестве защитных устройств в конструкцию подстанции включены разрядники. Они воздействуют на отключение оборудования и снижение нагрузки. Все элементы собраны в единую установку.

Схема трансформаторной установки

Схема небольшой и большой мощности

Решения по этому вопросу обычно принимаются с учетом системы электроснабжения объекта и перспектив его развития. Разрабатывая схему трансформаторной подстанции, производитель стремиться сделать ее максимально проще, чтобы количество коммутационных аппаратов было минимально возможным. Для этого применяются устройства автоматики.

Основными положениями для энергоустановок всех напряжений можно считать:

• Использование шин одной системы;
• Применение блочных схем;
• Установка автоматических систем и телемеханики.

В подстанциях, где установлена пара трансформаторов, предусматривается раздельная их работа, что позволяет снизить токи КЗ. Кроме того, у них упрощенная коммутация и эффективная релейная защита на вводах.

Устройства с длительной параллельной работой используются редко. Но все же иногда такой подход является целесообразным. При таком решении понижающие трансформаторы работаю параллельно и при нарушении одной цепи выключатель автоматически отключается.

Но в большинстве случаев все же рекомендуется использовать раздельную работу. Разрабатывая такие схемы подстанций необходимо выбирать коммутационные аппараты с учетом назначения установки и ее мощности. Причем последний из перечисленных параметров должен соответствовать потребностям пользователей.

Выбор мощности

При проектировании электроустановки необходимо подобрать оборудование под расчетную нагрузку. При этом для выбора мощности прибора могут использоваться различные методики. А кроме того, следует опираться на нормативную документацию.

Обычно в подстанциях используются масляные трансформаторы и их количество зависит от категории объекта. Обычно для 1 и 2-ой используют двухтрансформаторные подстанции, а для 3-ей – установки с одним.

Например, для небольшого населенного пункта можно ограничиться подстанцией с трансформаторами мощностью до 63 кВА. Но только в случае, если в них преобладает коммунально-бытовая нагрузка. В противном случае потребуется более мощная электроустановка.

Особенности и сроки эксплуатации

Требования монтажа молнезащиты

Выбор любой системы электроснабжения должен выполняться в соответствии с планируемыми нагрузками. И в этом случае многие предпочитают перестраховаться, чем выбрать установку впритык.

В действительности возможны ситуации, в которых даже самая экономичная подстанция будет загружаться только частично. Это связано со спецификой изготовления оборудования. Так как трансформаторные электроустановки производятся с учетом неблагоприятных условий эксплуатации.

Например, большинство подстанций рассчитаны на работу при температуре от +40 до -40°C, но такие показатели являются довольно редкими для средней полосы. Да и аварии случаются в электросетях не столь часто. Поэтому срок службы даже самой маломощной трансформаторной подстанции составляет 25 лет, как заявляет производитель, даже если ей иногда придется работать в критических условиях.

Но чтобы оборудование использовалось эффективно его монтаж должны производитель специалисты. При этом на территории, где оно устанавливается должна быть безопасная окружающая среда с отсутствием тряски и вибраций.

Источник: http://GeneratorVolt.ru/ehlektrogenerator/skhema-i-konstrukciya-transformatornojj-podstancii.html

Трансформаторная подстанция — виды, устройство, типы | ЧЗЭО

Электрическая установка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии различным потребителям называется трансформаторной подстанцией. Трансформаторная подстанция имеет в своём составе трансформаторы, устройства управления, распределительные и другие вспомогательные устройства. Данная установка является важнейшим элементов электрической сети и широко применяется для эксплуатации на сельскохозяйственных и промышленных объектах, а также для передачи электричества населенным пунктам.

Классификации трансформаторных подстанций

По типу преобразования электрической энергии с применением силовых трансформаторов выделяют:

• Повышающие трансформаторные подстанции — с их помощью увеличивается значение напряжения, вырабатываемое генератором электростанции. Такие подстанции чаще всего используют на электростанциях, они служат для передачи электроэнергии большой мощности на дальние расстояния с наименьшими потерями;
• Понижающие (или понизительные) трансформаторные подстанции, наоборот, понижают первичное напряжение сети.

По месту и способу присоединения к электрической сети подстанции классифицируют на:

• ответвительные, присоединяющиеся к одной или двум проходящим линиям при помощи глухой отпайки;
• тупиковые, получающие энергию по одной или двум параллельным линиям (по радиальным схемам);
• проходные, присоединяющиеся в рассечку от воздушных линий электропередачи с запитыванием от резервных источников питания или без резервного питания;
• узловые, к которым присоединено несколько питающих линий от одной или двух питающих электроустановок. Такой тип электрической установки представляет собой центральную подстанцию, получающую электроэнергию от энергосистемы напряжением 110-220кВ.

Проходные и узловые подстанции еще называют транзитными, а ответвительные и проходные – промежуточными.

Классификация по значению напряжения в сетях электроснабжения выделяет 4 основных вида подстанций:

• Главные понижающие подстанции (ГПП), с помощью которых происходит преобразование высокого напряжения на более низкое значение. Такие подстанции получают электроэнергию напрямую от районной энергосистемы (значение входного напряжения от 35 до 220 кВ);
• подстанции глубокого ввода (ПГВ), применяются для исключения промежуточных элементов электросети и в наиболее значимых узлах потребления электроэнергии. Такие подстанции получают электрическую энергию напряжением от 35 до 220 кВ напрямую от энергосистемы или от центрального распределительного пункта предприятия, на котором она расположена, обеспечивая группу подстанций, либо крупные предприятия;
• трансформаторный пункт, представляющий собой небольшую подстанцию с первичным напряжением в  6, 10 или 35 кВ;
• тяговые электроустановки, используемые для питания контактных сетей железнодорожного и другого городского электротранспорта (троллейбусов, трамваев).

По конструктивному исполнению выделяют следующие типы трансформаторных подстанций:

• открытые (электрооборудование располагается на открытом воздухе);
• закрытые (электрооборудование располагается в закрытом помещении);
• комплектные, состоящие из полностью готовых узлов;
• столбовые (мачтовые).

Классификация трансформаторных подстанций по территориальному размещению:

• • внутрицеховая подстанция, расположенная в производственном здании, при этом она может располагаться открыто или находиться в отдельном закрытом помещении;
  • встроенная подстанция закрытого типа, располагается внутри производственного или иного сооружения;
  • пристроенная подстанция, примыкает непосредственно к производственному или иному сооружению.

Комплектные трансформаторные подстанции, питающие городских потребителей, называются городскими, а КТП расположенные на производстве и в промышленных сетях – цеховыми.

Кроме этого, комплектные трансформаторные подстанции различаются в зависимости от типа применяемой в электроустановке нейтрали заземления, которая может быть изолированной или глухозаземленной.

Виды трансформаторных подстанций, производимых ЧЗЭО:

Изготовление комплектных трансформаторных подстанций одно из приоритетных направлений деятельности Челябинского завода электрооборудования. Наш завод специализируется на производстве трансформаторных подстанций как наружной (КТПН), так и внутренней установки (КТПВ), а также передвижных комплектных трансформаторных подстанций (КТПП) мощностью от 25 до 2500 кВА и напряжением до 10 кВ.

Специалисты нашей компании ответят на все возникшие вопросы по подбору комплектной трансформаторной подстанции, которая полностью удовлетворит ваши требования и решит поставленные задачи.

Источник: https://www.chelzeo.ru/press-center/int/transformatornaya_podstantsiya_-_vidyi_ustroystvo_tipyi/

Назначение и классификация электрических подстанций

Рейтинг:  5 / 510Назначение и классификация электрических подстанций

Человеческий мозг – уникальное явление, которое несмотря на свои ограниченные возможности и небольшие размеры может создавать невообразимые вещи и познавать необъятный окружающий мир.

Жизненный опыт и простая логика подсказывают, что большие задачи надо делить на более мелкие: долгосрочные цели мы делим на промежуточные задания, выполнение крупного проекта – на этапы, а сложные технические системы – на подсистемы, и все это значительно облегчает нашу жизнь. Поговорим о последнем в контексте электрических подстанций.

Подстанции берут на себя функции распределения и преобразования электроэнергии с электростанций.

Подстанция (в технической литературе – ПС) – это принимающая, преобразовывающая и распределяющая энергию электроустановка.

Понятно, что поступает энергия на ПС со стороны электростанции и преобразовывается в направлении потребителя. В зависимости от конструктивного исполнения подстанции бывают:

1. Трансформаторные – повышают или понижают напряжение с помощью трансформаторов;
2. Преобразовательные – изменяют частоту тока или число его фаз с помощью соответствующих преобразователей.

• 
• Фото 1: Главная понижающая подстанция
• По назначению в системе электроснабжения подстанции делят на:

1. Главные понижающие подстанции (ГПП) получают питание от энергосистемы, понижают напряжение и распределяют электроэнергию по разрозненным потребителям (например, по всем электроприемникам предприятия). Используются трансформаторы на 32-80 МВ·А.
2. Подстанции глубокого ввода (ПГВ) применяют на мощных промышленных предприятиях, где нужны напряжения выше 10 кВ. ПГВ буквально встраивается в здание самого энергоемкого цеха, питается непосредственно от энергосистемы и дает энергию самой мощной электроустановке на предприятии; при питании от ПГВ соответственно снижаются потери электроэнергии и возрастает надежность электроснабжения. Мощности трансформаторов такие же, как в предыдущем случае.
3. Тяговые подстанции используют для питания трамваев, троллейбусов, поездов метро и электричек и прочего контактного электротранспорта. Такие ПС выполняют две функции: понижают напряжение и преобразовывают частоту тока. Напряжение высшей стороны от 6 до 220 кВ и мощности трансформаторов до 25 МВ·А.
4. Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) поставляются на уже собранными, так сказать, укомплектованными. КТП часто встречаются в селах и деревнях, мощности используемых трансформаторов до 2500 кВ·А.

1. 
2. Фото 2: Комплектная трансформаторная подстанция
3. По способу питания можно провести следующую классификацию:

1. Узловые подстанции связывают различные части энергосистемы помимо питания потребителей. На узловые подстанции питание приходит больше, чем с двух сторон;
2. Тупиковые питаются от одной или двух линий, но от одного источника, и «заканчиваются» потребителями;
3. Ответвительные получают питание отпайкой от близлежащей линии;
4. Проходные подстанции как бы рассекают ЛЭП и вставляются в получившийся разрыв, то есть ЛЭП проходит сквозь такую подстанцию.

Кроме этого, по исполнению и размещению можно обозначить открытые, закрытые, мачтовые, встроенные (в здание) подстанции.

В последнее время стала популярна тема «оцифровывания» всех областей науки и техники, естественно, что это коснулось и энергетики. Под оцифровыванием подразумевается глубокое внедрение цифровой вычислительной техники в некоторую область нашей жизни.

Например, смарт-грид (smart-grid) – это сети, управляемые специальным программным обеспечением, позволяющим максимально эффективно регулировать потребление и распределение энергии.

Цифровые подстанции позволят проводить полную телеметрию установленного оборудования и управление РЗА, что упростит эксплуатацию подстанции и повысит ее автономность, электромагнитную совместимость и безопасность. И если до полноценной реализации «умных сетей» еще далеко, то с цифровыми подстанциями дело обстоит гораздо лучше.

Если вы хотите провести электрофизические измерения на подстанции, мы в «ТМРсила-М» с радостью вам поможем!  

Социальные кнопки для Joomla

Источник: https://tmr-power.com/stati/klassifikaciya-el-podstancii

Элементы трансформаторной подстанции

Электрическая подстанция – это сложная электроустановка, выполняющая роль связующего, преобразующего и перераспределяющего звена при передаче электроэнергии на значительные расстояния. В процессе транспортировки преобразования электроэнергии осуществляется в диапазоне 0,4-1150 кВ.

Состав оборудования, входящего в состав электрических подстанций.

Традиционно, электрические подстанции состоят из нескольких элементов:

Силовые трансформаторы

Это электромагнитные приборы, состоящие из сердечника и двух либо более обмоток. Посредством процессовэлектромагнитной индукциитрансформатор трансформирует переменный ток одного напряжения в другой. Этот принцип используется для, чтобы передавать электрическую энергию с меньшими потерями в линии и без увеличения сечения проводов на значительные расстояния.

Силовые трансформаторы являются главными элементами трансформаторных подстанций, которые выполняют основную работу по преобразованию электроэнергий.

Выход из строя трансформатора зачастую приводит к отказу всей подстанции или переходу её работы в аварийный режим.

Интересное видео о компоновке подстанции можно посмотреть ниже:

Приборы защиты, фиксации отклонений, автоматического управления и сигнализации

Эти устройства используются для предотвращения поломок и безотказной работы подстанций и каждый из них выполняет свою специфическую задачу.

К ним относятся измерительные компоненты (трансформаторы тока, напряжения), нелинейные ограничители напряжения, разрядники, заземляющие устройства, плавкие предохранители, токоограничивающие и регулирующие устройства, а также приборы противоаварийной автоматики, телемеханики, сигнализации и т.п.

Все элементы этой граппу можно разделить на 2 категории:

1. Первая — устройства релейной защиты, вторые — устройства противоаварийной защиты.

   Первые выполняют защиту от аварийных процессов (КЗ, перегрузки трансформаторов, линий и др).

2. Вторые производят регулирование в сети для обеспечения её стабильной работы (региуровка частоты сети по активной энергии, аварийная сигнализация, автоматические повторные включения и др.)

Вводные вспомогательные устройства

Эти устройства используемые для подключения кабельных и воздушных линий.

Их основная функция заключается в том, чтобы организовать прием входного напряжения и организовать его передачу на вход трансформатора. В состав этой группы устройств входят изоляторы, разъединители, отделители, выключатели (масляные, воздушные, элегазовые) и пр.

Распределительные устройства (РУ)

Они отвечают за приём электроэнергии и распределение её между всеми потребителями электрической подстанции.

Все РУ классифицируются на:

• открытые РУ — устанавливаются на открытом воздухе;
• закрытые РУ – размещаются в помещении;
• комплектное РУ — конструктивно состоят из шкафов, с встроенными компонентами и механизмами.

Вспомогательные системы призванные облегчать эксплуатацию электроустановок. К ним относятся системы вентиляции, кондиционирования и обогрева; автоматического пожаротушения, освещения территории, аварийного сбора масла, питания маслонаполненных кабелей и пр.

Способы классификация устройств электрических подстанций

По методу конфигурации электросети подстанции могут быть:

• тупиковыми, для этого их зачитывают по 1-ой или 2-м радиально подключенным линиям, не питающим другие подстанции;
• ответвительными — подключаются к одной (либо двум), проходящим ЛЭП при помощи ответвлений, питающие линии в таком случае могут питать и другие подстанции;
• проходными — подсоединены методом захода ЛЭП, имеющим двухстороннее питание, с помощью «вреза»;
• узловыми – подключаются, используя принцип создания узла с помощью трех и более линий линий.

В зависимости от назначения в системе электроснабжения подстанции бывают:

• главные понизительные (ГПП);
• глубокого ввода (ПГВ);
• тяговые, предназначенные для обеспечения питания нужд электротранспорта;
• комплектные подстанции 10 (6)/0,4 кВ.

Источник: https://pue8.ru/podstantsii/821-elementy-transformatornoj-podstantsii.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.

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/

Электрические подстанции: назначение и классификация. Статьи компании «ИП Щербаков С.А.»

• Электрические подстанции служат для приема, преобразования и распределения электроэнергии, выполняются на все ступени напряжения, могут быть повышающими если находятся в непосредственной близости от электростанций и преобразуют для передачи от них в сеть электроэнергию более высокого напряжения) или понижающими (к ним относится подавляющее число подстанций, от которых осуществляется электроснабжение потребителей).
• Назначение, мощность и уровни напряжения электрической подстанции определяются схемой и конфигурацией электрической сети, в которой она эксплуатируется, характером и нагрузками присоединенных потребителей электроэнергии.
• Различают в основном следующие виды электрических подстанций:
• тупиковые (концевые);
• ответвительные, присоединенные к проходящим вблизи ВЛ;
• промежуточные, служащие для питания своих потребителей;
• транзитные (в большом числе случаев — узловые), предназначенные не только для питания потребителей, но и для передачи потоков мощности в смежные сети своей и соседних энергосистем;
• преобразовательные — для передачи и приема электрической мощности на постоянном токе;
• тяговые — для питания электротяговых сетей.

Конструктивно распределительные устройства электрических подстанций могут выполняться открытыми (основное оборудование располагается на открытом воздухе) или закрытыми (в городских условиях, в местах с неудовлетворительными условиями окружающей среды), по своей ведомственной принадлежности подстанции находятся в ведении энергосистем или промышленных и других потребителей электроэнергии.

Электрические подстанции переменного тока с высшим напряжением 330, 500, 750 кВ, 150 кВ и некоторая часть подстанций 220 кВ с развитой схемой электрических соединений, оснащенные синхронными компенсаторами 50—100 MB-А и выше с открытым распределительным устройством, большим числом трансформаторов, выключателей и другого оборудования высокого напряжения, размещаются на больших площадях, требуют присутствия постоянного дежурного персонала высокой квалификации и широко развитой дистанционной и телемеханической информации. С помощью этих подстанций, как правило, осуществляются межсистемные связи, образующие объединенные и Единую энергосистемы. 

Подстанция 330 кВ Машук

Подстанции постоянного тока с высшим напряжением 800 и 1500 кВ с большим количеством сложного преобразовательного оборудования пока немногочисленны. Однако в дальнейшем их значение существенно повысится.

Закрытые подстанции глубокого ввода с высшим напряжением 110 — 220 кВ, строительство которых осуществляется в густонаселенных районах крупных городов, где под строительство могут быть выделены только ограниченные площади и где сосредоточены значительные коммунально-бытовые и промышленные нагрузки. На таких подстанциях предусматривают постоянное дежурство и необходимые меры по ограждению населения от шума, создаваемого работающими трансформаторами и другим оборудованием.

Электрические подстанции 35, 110 и 220 кВ с упрощенной схемой электрических соединений, часто без выключателей на стороне высшего напряжения, с комплектными распределительными устройствами низшего напряжения (КРУ, КРУН и др.), у которых аппаратура управления, защиты, сигнализации и автоматики расположена на лицевой стороне их шкафов и не требует специального щитового помещения.

Эти подстанции не нуждаются в постоянном дежурном персонале, обслуживаются оперативными выездными бригадами (ОВБ) или дежурными на дому и по количеству составляют большинство среди подстанций данного типа (для облегчения обслуживания и диспетчерского контроля подстанции оснащают соответствующими устройствами связи и телемеханики). 

Подстанция 110 кВ, построенная для проведения Зимних Олимпийских игр 2014 года в Сочи

Подстанции 6 — 10 кВ городского, поселкового и сельского назначения, обслуживаемые оперативно-выездными бригадами. 

Рис. 1. Принципиальная схема распределения электроэнергии от электростанции на напряжениях 10 и 35 кв.

На схеме рис. 1 показано, что две параллельные линии электропередачи Л-7 и Л-8 питают районную (городскую, промышленную) понижающую трансформаторную подстанцию П-7 на вторичное напряжение 10 кв, от которой в свою очередь питаются понижающие подстанции потребителей — П-8, П-9, П-10 и др. От шин этих подстанций питаются электроприемники (как от шин подстанции П-1, П-2 и П-3).

Питание понижающих подстанций непосредственно от сборных шин станций или районных подстанций (подстанции П-1, П-2, П-3, П-8, П-9) целесообразно только при достаточно мощных и ответственных подстанциях. Группы небольших подстанций обычно целесообразнее питать от распределительных пунктов (РП), получающих питание от шин станции или районной подстанции.

На распределительном пункте электроэнергия не трансформируется, так как он предназначен только для распределения электроэнергии между отдельными понижающими подстанциями. От РП могут питаться подстанции городской электросети, цеховые подстанции и даже общезаводские подстанции.

Возможно питание нескольких подстанций от одной линии без сооружения РП, как это показано для подстанций П-10, П-11 и П-12. В обоих случаях уменьшаются число линий, отходящих от сборных шин станции или районной подстанции, и затраты на сооружение сети.

Подстанции П-10 и П-11 являются проходными, все остальные — тупиковыми, конечными.

Питание подстанций одиночными линиями, например питание подстанции П-1 линией Л-1, не обеспечивает бесперебойности электроснабжения, так как авария на линии или отключение ее для ремонта приводят к длительному прекращению питания потребителей подстанции.

Для предотвращения этого резервируют питание подстанций, например, путем сооружения двух питающих линий: линий Л-3 и Л-4, питающих подстанцию П-3; линий Л-3 и Л-6, питающих РП, и др.

В случае отключения одной из линий питание соответствующей подстанции бесперебойно продолжается по второй линии.

Источник: https://transformator.deal.by/a32536-elektricheskie-podstantsii-naznachenie.html