Типы подстанций трансформаторных подстанций: Типы трансформаторных подстанций — ООО Центр Энергетических Решений и Инноваций

Содержание

Современные виды трансформаторных подстанций

Трансформаторные подстанции сегодня представлены на российском рынке огромным количеством типов и конфигураций, адаптированных под определенные задачи и условия эксплуатации. Основное разделение подобных установок осуществляется по способу преобразования тока: понижающие (уменьшают напряжение) и повышающие (увеличивающие напряжение). Однако существуют и другие критерии, которые используются в определения подвидов установок.

Классификация трансформаторных подстанций

Разделение электротехнических устройств подобного типа осуществляется по нескольким параметрам. Помимо конструктивных особенностей при классификации учитываются назначение, способ установки и режимы эксплуатации трансформаторных подстанций. Обычно разделение на подвиды осуществляется по следующим критериям.

По значению напряжения:

  • Узловые – работают с напряжением 110-220 кВ без преобразования тока и передают энергию на подстанции глубокого ввода.
  • Глубокого ввода – функционируют в диапазоне 35…220 кВ и осуществляют передачу энергии от центрального распределительного пункта к крупным предприятиям.
  • Главные понижательные – предназначены для распределения электрического тока с напряжением 35…220 кВ внутри промышленного объекта.
  • Тяговые – используются преимущественно для подачи напряжения 6-220 кВ к линиям питания троллейбусов, трамваем и иного транспорта, работающего за счет электроэнергии.

По способу монтажа:

  • Столбовые – наиболее распространенный и дешевый вид подстанций, устанавливаемый на опорах ЛЭП.
  • Мачтовые – представлены компактными блочными установками, которые размещаются отдельно от ЛЭП на одной или двух железобетонных опорах.
  • Наружные – это киосковая (цельносварная) или бетонная комплектная трансформаторная подстанция, выполненная в виде отдельного сооружения.
  • Внутренние – бывают пристроенными, встроенными и внутрицеховыми, то есть, размещенными внутри определенного промышленного объекта.

По охвату территорий:

  • Локальные – обслуживанию потребителей, расположенных на небольшом расстоянии, например, в пределах одного предприятия или жилого комплекса.
  • Местные – обеспечивают энергией объекты, расположенные в границах одного микрорайона.
  • Районные – отвечают за обслуживания поселков, городов и других населенных пунктов.

По подключению к электросети:

  • Тупиковые – получают питание по радиальным схемам от конкретной электроустановки.
  • Ответвительные – подсоединяются к 1-2 существующим линиям глухой отпайкой.
  • Проходные – обеспечивают подключение к сети линий с двусторонним питанием.
  • Узловые – используются для подсоединения нескольких линий от 1-2 установок.

Понимание классификации трансформаторных подстанций является важным аспектом выбора оборудования под конкретные инженерные задачи и гарантией безопасности дальнейшей эксплуатации энергетического объекта.

Виды КТП (трансформаторных подстанций) — ООО ПКФ «ЭнергоЦентр»

Это электроустановка, которая служит для распределения и преобразования электрической энергии потребителям. Широко применяется на производственных объектах.

Подстанция КТП состоит из нескольких комплектных узлов. Их изготавливают непосредственно на заводе. Обычно в нее входят силовые трансформаторы, защитное оборудование, системы учета и контроля, а также распределительные устройства и аппаратура для управления.

Виды КТП

Существует несколько классификаций подстанций.

По значению напряжения:

  • узловая распределительная подстанция. Рассчитана на напряжение 110-220 кВ. Не трансформирует электроэнергию, просто распределяя ее по подстанциям;
  • подстанция глубокого ввода. ПГВ работает с напряжением 35-220 кВ, обеспечивая электричеством крупные предприятия или группу подстанций. Получает электроэнергию непосредственно от энергосистемы или главного распределительного пункта предприятия;
  • главная понижательная (понижающая). ГПП распределяет энергию по всему предприятию. Напряжение равно 35-229 кВ.;
  • тяговая установка. Обеспечивает электроэнергией электро- или железнодорожный транспорт (трамваи, троллейбусы).

По месту базирования на территории объекта:

  • отдельно расположенные подстанции. Находятся на определенном расстоянии от зданий;
  • пристроенные. Примыкают к стене зданий с уличной стороны;
  • встроенные. Могут примыкать изнутри сооружения к его стенам или располагаться в специальных обособленных помещениях внутри объекта;
  • внутрицеховые. Оборудование установлено непосредственно в рабочем помещении, внутри цеха.

По типу преобразования (получения) электроэнергии:

  • понижающие подстанции. Снижают первичное напряжение в сети.
  • повышающие подстанции. Их монтируют на электростанциях. Устройства преобразуют значение напряжения, которое вырабатывает генератор, в большую сторону.

Различают КТП по способу монтажа (подключения):

  • Столбового типа. Наиболее популярны за счет низкой цены. Монтируются непосредственно на опоры ЛЭП.
  • Мачтовая. Отличается компактным размером. Выглядит, как одиночный трансформаторный блок, который размещается на специальных деревянных или железобетонных опорах. Они также оборудованы площадкой для обслуживания установки. Подстанции востребованы в сельских районах, небольших коттеджных поселках, частных домах. Доступ к токопроводящим аппаратам для посторонних минимален.
  • Подстанции киоскового типа. Сборносварочная конструкция относится к подстанциям наружной установки. Совместима с обособленными сельскими поселениями, промышленными производствами, которые расположены в умеренном климате. Назначение: прием электроэнергии (переменного тока трех фаз 6 или 10 кВ), дальнейшая ее транспортировка потребителям.

Можно купить установки открытого или закрытого типов. Первые устанавливают на улице. Например, они востребованы в газовой промышленности. Закрытые объекты ставят исключительно в помещениях.

В КТП применяется изолированная или глухозаземленная нейтраль заземления.

Как оборудуется электрическая трансформаторная подстанция, и какие существуют виды установок?

Современную цивилизацию трудно представить без перебойной подачи электроэнергии, поэтому на определенных участках монтируются электроустановки и трансформаторные подстанции, которые служат для приема и своевременного преобразования энергетических импульсов. Обязательно к монтажу в таких подстанциях устройство управления и контроля, чтобы подстанция трансформаторная уверенно функционировала в расширенной магистральной цепи.

 

  • Прием энергетического импульса;
  • Преобразование под заданные параметры;
  • Распределение электроэнергии.
  • УРП или узловая распределительная трансформаторная подстанция
  • ГПП или главная понижающая трансформаторная подстанция
  • ПГВ или трансформаторная подстанция глубокого ввода
  • ТП или трансформаторный пункт.

УРП – это центральный и практически незаменимый сегмент энергетической системы, на которую подается мощный импульс с разной степенью напряжения, а техническая оснастка распределительного агрегата такова, что внутри подстанции трансформаторной не выполняется преобразование сигнала, а только его распределение по последующим пунктам назначения. Основное предназначение центральных распределительных трансформаторных подстанций – поддержание нормального функционирования нескольких подстанций предприятия, предназначенных для глубокого ввода. Процесс работы УРП должен находиться под наблюдением специалистов технической организации.

ГПП — установка, в которой трансформатор на подстанции нацелен на понижение потенциала входящего импульса и его распределение по многим объектам предприятия. Обычно в понижающую трансформаторную подстанцию на входе поступает напряжение в 35-220 кВ, а переходит из нее сигнал на объекты предприятия уже с пониженным напряжением. Отметим, что получение импульса трансформатором подстанции идет от нескольких источников.

ПГВ – трансформаторная установка, которая получает необходимый сигнал от центральной энергетической системы или имеющегося в магистрали распределительного пункта, а потом передает напряжение на группу промышленных установок на том или ином промышленном предприятии. Обычно трансформаторную подстанцию глубокого ввода используют на крупномасштабных стройках или действующих больших промышленных объектах, отличающихся колоссальной затратой энергии, например, таких, как заводы с прокатными конвейерными станками, электросталеплавильные специализированные цеха, предприятия, которые изготавливают крупные партии крепежных материалов, сталепроволочных изделий. А еще без трансформаторной подстанции глубокого ввода не работает ни одна обогатительная фабрика, где как вспомогательный элемент может быть задействована подстанция с тмг.

ТП – оборудование, которое имеем еще и второе название – цеховые подстанции. И обычно оно используется в комплексе для поддержания нужных энергетических параметров.

  • Локальные трансформаторные подстанции. Их используют для оборудования развлекательных центров и больших парково-прогулочных зон. Такое вспомогательное оборудование справляется с получаемым от центральных подстанций напряжением и выполняет свою задачу.
  • Местные трансформаторные подстанции и трансформаторы тмг. Их обустраивают за пределами жилых массивов, но их задача трансформировать энергетические сигналы, создавая предпосылки для получения электроэнергии жителями того или иного микрорайона.
  • Районные трансформаторные подстанции. Их задача – «обрабатывать» сигнал и передавать его без скачков и сбоев в заданный жилой квартал.

Таким образом, существует расширенная классификация трансформаторных подстанций. Такая градация позволяет систематизировать знания об энергетических установках и наладить работу агрегатов, выбранных по их целевому назначению.

Трансформаторная подстанция – основной объект в энергоснабжении

Для того чтобы передавать электричество на большие расстояния его необходимо трансформировать на трансформаторных подстанциях в ток повышенного напряжения. В связи, с чем передача электрической энергии происходит с минимальными потерями в токопроводниках и при этом используется гораздо меньше токопроводящих материалов в качестве токопроводника. Всем известно что для передачи например мегаватта мощности в сетях 6 кВ, достаточно иметь токопроводник сечением 25 мм2 для меди или 35 мм2 для алюминия. В то же время для передачи одного мегаватта на то же расстояния но в сетях 0,4 кВ необходимо как минимум 4 алюминиевые токопроводящие линии сечением 240 мм2, соединённые параллельно.

Именно поэтому в большинстве случаев от электростанций и до основных потребителей электричество передаётся трансформированное в высокое и сверхвысокое напряжение. Что значительно снижает потери на активном сопротивлении токопроводников, но в то же время возникают дополнительные потери на индуктивности трансформаторов.

Для того чтобы организовать трансформацию напряжения как на высшее напряжение, так и на более низкое, применяют силовые трансформаторы. Силовые трансформаторы по своим функциональным возможностям являются такой же машиной, как и асинхронный двигатель. Только с неподвижной магнитной системой.

Трансформаторы устанавливаются в трансформаторных подстанциях, которые являются одной из цепей современной энергосети, без которых просто нереально представить современное энергоснабжение. Трансформаторные подстанции по своей функциональной способности могут выполнять две основные функции – это повышающие и понижающие и они зависят только от того напряжение повышается или понижается в стоящем на ней трансформаторе.

Повышающие трансформаторные подстанции устанавливаются непосредственно возле электростанций, которые генерируют электричество, в достаточно больших объёмах и которое необходимо передавать в единую энергосеть или отдельному потребителю на длинное расстояние. Вблизи небольших электростанций, которые генерирую электричество напряжением 6-10 кВ, зачастую повышающие трансформаторные подстанции не ставят, если потребление данного электричества происходит в строго определённом регионе. Сам же повышающий трансформатор связи устанавливается на подстанциях, где есть возможность передавать или получать электроэнергию от объединённой энергосистемы.

К наиболее распространённым подстанциям следует отнести понизительные подстанции, которые располагаются практически в каждом городе или селении. Именно данные понизительные трансформаторные подстанции в большей степени отвечают за подачу на предприятия и бытовой сектор электроэнергию напряжением 0,4 кВ.

На предприятиях также достаточно часто устанавливают главную понизительную подстанцию ГПП, которая является понизительной подстанцией, в которой устанавливается трансформатор зачастую 110/10(6) кВ. Данный тип подстанции стремятся устанавливать в центре огромного предприятия, что в свою очередь является обоснованным шагом по снижению активных потерь в токопроводящих линиях.

По своему виду трансформаторные подстанции разделяются на комплектные трансформаторные подстанции, разработка последних лет, и отдельно стоящие трансформаторные подстанции. Функциональное отличие данных подстанций является только в том, что на комплектной трансформаторной подстанции всё электрооборудование смонтировано в виде ячеек, от которых и происходит электроснабжение по кабельным линиям или воздушным линиям. То есть КТП – это понизительная подстанция блочного типа, что с одной стороны является плюсом при ограниченности места её установки, но и минусом, так как для её обслуживания зачастую необходимо её полностью отключать.

Отдельно стоящая трансформаторная подстанция является стандартной подстанцией. Где трансформаторы, распределительные устройства 6(10) кВ, 0,4 кВ размещаются в отдельном помещении. Обслуживать данный вид подстанций достаточно просто, так как практически к каждой отходящей лини есть открытый доступ. Но относительно безопасности данные подстанции уступают КТП, так как зачастую данный тип подстанций более раннего вида исполнения и не всегда есть действенные блокировки и ограничения.

Также трансформаторные подстанции разделяются на подстанции открытого типа и на закрытого типа. Основное отличие это место установки силовых трансформаторов, коммутационного оборудования и релейного шкафа. Трансформаторные подстанции открытого типа – это подстанции, устанавливаемые без навеса под открытым небом. Зачастую такой способ применим для трансформаторных подстанций высокого напряжения и на большую мощность трансформации электричества. Закрытые трансформаторные подстанции являются понизительными подстанциями основное оборудование, которого размещено в здании.

Достаточно часто на практике применимы подстанции со смешанным расположением электрооборудования, это когда высокая сторона и мощный трансформатор размещается на улице. А распределительное устройство распределяющее ток пониженного номинала размещается в здании. Конфигурация размещения и использования трансформаторных подстанций самая разная и при этом практически все они отвечают стандартам по электробезопасности, а некоторые эксплуатируются по десяткам лет без явных проблем.

какие бывают основные типы, сфера применения

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

Устройство и принцип действия

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

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

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

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

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

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

Основные типы сооружений

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

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

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

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

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

Мачтовые трансформаторные

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

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

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

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

Киосковые подстанции

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

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

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

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

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

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

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

Производство трансформаторных подстанций

Электроника (BSG electronics engineering company) предлагает услуги по производству комплектных трансформаторных подстанций любого типа. От простых мачтовых и столбовых подстанций, до сложных трех и четырехмодульных комплектных трансформаторных подстанций в утепленной обшивке с применением высококачественных комплектующих.

Трансформаторная подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов.

Конструкция комплектной трансформаторной подстанции.

В большинстве случаев комплектная трансформаторная подстанция состоит из следующих компонентов:

корпус

распределительное устройство низкого напряжения

силовой трансформатор

устройство ввода напряжения (высокого)

соединительные механизмы

устройство управления и защиты

прочее вспомогательное оборудование

Типы трансформаторных подстанций:

Тупиковые трансформаторные подстанции

Проходные трансформаторные подстанции

Внутрицеховые КТП (КТП-ВЦ)

СтолбовыеКТП (КТПС)

Киосковые трансформаторная подстанция (КТПК)

Утеплённые КТП (КТП Сэндвич)

 
Тупиковые трансформаторные подстанции

КТП Тупикового типа предназначена для приёма электрической энергии трёхфазного переменного тока частоты 50 Гц напряжением 6 или 10 кВ, её преобразования в электроэнергию напряжением 0,4 кВ, а также электроснабжения и защиты потребителей населённых пунктов и промышленных объектов. КТП тупикового вида позволяет подключать потребителя только к одной линии. Подстанции устанавливаются в «тупиках» сети электропередачи высокого напряжения.

  • КТП-Т – комплектные трансформаторные подстанции тупиковые;
  • КТП-НТ – комплектные трансформаторные подстанции наружной установки тупиковые.

 

Проходные трансформаторные подстанции

Комплектная трансформаторная подстанция проходного типа – это электрическая установка которая предназначается для преобразования и распределения напряжения в электрической сети — снятия высокого напряжения с высоковольтной линии и передачи его на бытовые сети.

Подстанция проходного типа имеет следующее предназначение — подключение потребителя к двум воздушным линиям на стороне высокого напряжения, это и является главным отличием данной подстанции (проходного типа) от КТП тупикового типа.

По желанию Заказчика трансформаторная подстанция КТП-Т может быть изготовлена с внутренним коридором обслуживания, обогревом и укомплектована коммутационными аппаратами. Конструкция трансформаторной подстанции позволяет осуществлять транспортировку вместе с трансформатором и предусматривает свободную замену одного трансформатора на другой. Отсек силового трансформатора оборудован дверьми с обеих сторон для удобства работ по замене и обслуживанию трансформатора.

 
Внутрицеховые КТП (КТП-ВЦ)

Внутрицеховые КТП (КТП-ВЦ) служат для установки их внутри обслуживаемого помещения, в непосредственной близости к оборудованию, которое там используется.

 

Столбовые КТП (КТПС)

Столбовая КТП (КТПС) представляет собой модель для установки на опорах линий электропередач.

 

Киосковые трансформаторные подстанции (КТПК)

Киосковая трансформаторная подстанция (КТПК) обеспечивает более высокие показатели безопасности и повышенный уровень защиты от воздействий окружающей среды. 

 

Мачтовые подстанции КТП (КТПМ)

Мачтовая подстанция КТП (КТПМ) представляет собой открытую конструкцию и используется для обслуживания на высоте. Чаще всего эксплуатируются на объектах сельского хозяйства и коттеджных или дачных посёлках. 

 

Утеплённые КТП (КТП Сэндвич) 

Это трансформаторные подстанции киоскового типа со следующей особенностью: пол, стены и крыша обшиты панелями «сэндвич».

По желанию заказчика трансформаторная подстанция КТП может быть изготовлена с внутренним коридором обслуживания, обогревом и укомплектована коммутационными аппаратами. Конструкция трансформаторной подстанции позволяет осуществлять транспортировку вместе с трансформатором и предусматривает свободную замену одного трансформатора на другой. Отсек силового трансформатора оборудован дверьми с обеих сторон для удобства работ по замене и обслуживанию трансформатора.

Типы и виды трансформаторных подстанций — Информация — stroymateriall.ru

Трансформаторная подстанция – это специальная установка, которая преобразовывает напряжение для дальнейшего распределения. Их принято разделять на два вида:

  1. Понижающие. Работа заключается в понижении напряжения и в пропорциональном повышении силы тока.
  2. Повышающие. Их оборудуют специальный трансформаторами. Принцип работы заключается в повышении напряжения в момент снижения силы тока. В основном применяются в электростанциях.

 

Данное оборудование чаще встречается на улице и отвечает за понижение напряжения линий до бытовых характеристик.

 

 

Вид подстанций классифицируют по функциональности:

— трансформаторные подстанции – требуются для преобразования напряжения с использованием трансформатора;

— преобразовательные подстанции– требуются для преобразования типа тока, а также частоты.

Помимо этого, подстанции разделяют на:

  1. Понизительные подстанции и подстанции глубокого ввода, которые располагают в эпицентре высочайшей нагрузки.
  2. Тяговые подстанции. Требуются для дальнейшей транспортировки электрической энергии.
  3. Комплектные трансформаторные подстанции. Требуются для снабжения электричеством промышленных организаций и крупных объектов.

 

 

Также трансформаторные подстанции классифицируются, исходя от метода присоединения к сети (сюда относятся тупиковые, ответвительные, приходные, узловые) и от места расположения:

  1. Открытые. Устанавливают на открытом пространстве.
  2. Закрытые. Принято устанавливать в закрытых помещениях.

Но также возводят и встроенные подстанции, они эксплуатируются в многоэтажных зданиях, включая небоскребы.

Большинство профессионалов отмечают отдельный тип оборудования, которое требуется для использования в подземных помещениях, где имеется опасность возгорания по газу либо угарной пыли. В шахтах принято использовать определенное оборудование – трансформаторные подстанции сухого типа (ТСВП). Их устанавливают лишь в подземных помещениях, располагают на пологих либо на наклонных пластах, оснащают специальной цепью питания токоприемников, обладающие трехфазным напряжением.

Электромонтажная компания «Центр Энергетических Решений и Инноваций» готова выполнить проектирование и установку любого типа подстанции, с подробностями можно ознакомиться на официальном сайте, перейдя по ссылке http://center-energo.com/. В компании работают мастера, имеющие высокую квалификацию, многолетний опыт производства данных работ и многочисленные успешно реализованные проекты установки подстанций. 

 

различных типов и их работа

Автор: Дэйв

Электрическая подстанция играет важную роль в электрической системе, поскольку она служит мостом для передачи электроэнергии от источника энергии к конечным потребителям работая над увеличением или уменьшением тока, когда это необходимо. Подстанции включают трансформаторы, изоляторы и автоматические выключатели, которые помогают регулировать проблемы с питанием, изменяя частоту, напряжение, переменный ток на постоянный, P.F и другие характеристики. Подстанции играют ключевую роль в создании, передаче и распределении по домам безопасного и постоянного потока энергии.

Существует множество типов электрических подстанций в зависимости от их характера и мощности. Классификация подстанций в целом подпадает под следующие 4 категории на основе различных аспектов

  1. Типы подстанций на основе приложения
  2. Типы подстанций на основе услуги
  3. Типы подстанций на основе уровней рабочего напряжения
  4. Типы подстанций на основе местоположения / Проектирование

Типы электрических подстанций в зависимости от области применения

Ниже приводится классификация подстанций в зависимости от области применения.

1) Повышающая подстанция:

Повышающая подстанция напрямую связана с генерирующими станциями, поскольку генерация осуществляется при более низких напряжениях. Следовательно, эти напряжения необходимо повышать для экономичной передачи электроэнергии на большие расстояния. Повышающая подстанция может иметь автоматические выключатели, которые используются для цепей передачи и генерации в случае, когда требуется отключить. Указанные напряжения, которые выходят из повышающей передачи, должны быть проанализированы с учетом потребностей заказчика.

Повышающая подстанция

2) Понижающая подстанция:

Понижающие подстанции связаны с центрами нагрузки, поскольку для различных нагрузок требуются разные уровни напряжения. Понижающие подстанции способны изменять уровни напряжения передачи, как правило, до 69 кВ. Линии подстанции затем служат источником для линий распределительной подстанции. Кроме того, часть мощности отбирается с линии подстанции для использования в промышленных целях.

Понижающая подстанция

3) Основная подстанция:

Подстанции первичной сети связаны с центрами основной нагрузки вместе с первичными линиями электропередачи. Напряжение понижается в различных диапазонах напряжения для вторичной передачи.

Первичная подстанция

4) Вторичная подстанция:

Вторичные подстанции проложены вдоль линий вторичной передачи рядом с нагрузками. Напряжения здесь дополнительно понижены для распределения.

Вторичная подстанция

5) Распределительная подстанция:

Распределительные подстанции расположены на участке, где происходит понижение напряжения первичного распределения. Эти напряжения предназначены для использования потребителями в качестве фактических нагрузок. Эти подстанции имеют высоковольтные допустимые провода и жилы, имеющие одну нейтраль к земле и 4 провода под напряжением. Трехфазное напряжение составляет 34500 вольт между проводниками и проводами, а однофазное напряжение составляет около 19920 вольт, если рассматривать его между нейтралью по отношению к земле и проводнику.
В зависимости от типа используемого оборудования / конфигурации подстанции могут быть классифицированы как

Распределительная подстанция

  • Обычный — Открытый тип с оборудованием с воздушной изоляцией
  • Внутренний тип с оборудованием с воздушной изоляцией
  • Подстанция с элегазовой изоляцией
    • Наружный тип с газоизолированным оборудованием
    • Внутренний тип с газоизолированным оборудованием
  • Комбинированная подстанция или гибридная подстанция, комбинация двух вышеперечисленных.

6) Мобильная подстанция:

Мобильные подстанции предназначены только для специального назначения и носят временный характер, то есть в основном для гигантских сооружений. Предполагается, что мобильная подстанция обеспечит электроэнергию строящихся сооружений. Эти подстанции являются источником временного электроснабжения, и их обслуживание очень простое. Он имеет надежную защиту от отключений электроэнергии, пожаров, погодных явлений, саботажа и т. Д.

Мобильная подстанция

7) Промышленная подстанция:

Промышленные подстанции также известны как базовые подстанции и традиционно называются распределительными подстанциями, однако они предназначены только для преданных потребителей e.г. отрасли, требующие оптовых поставок электроэнергии.

Промышленная подстанция

8) Горнодобывающая подстанция:

Горная подстанция представляет собой особый вид и требует тщательного проектирования, поскольку при работе с электроэнергией необходимо принимать повышенные меры предосторожности. Эта подстанция предназначена для контроля подачи электроэнергии с поверхности на подземную шахтную электростанцию.

Типы подстанций на основе обслуживания

Преобразовательные подстанции —

Как следует из названия, преобразовательные подстанции содержат оборудование, которое изменяет частоту тока с более высокой на более низкую, а также может преобразовывать переменный ток в постоянный или наоборот.

Преобразовательная подстанция

Коммутационная подстанция —

Ключевая функция этой коммутационной станции включает переключение линии электропередачи без изменения напряжений, поскольку они помещаются между линиями передачи. Он также изолирует неисправную часть систем и обесточивает неисправное оборудование, что помогает сети работать стабильно.

Коллекторные подстанции —

Эти подстанции в основном используются в проектах распределенной выработки электроэнергии, таких как ветряные электростанции, гидроэлектростанции и т. Д., Где поток энергии от нескольких источников энергии может собираться и распределяться в сеть путем увеличения передаваемого напряжения.

Типы подстанций по уровням рабочего напряжения

Классификация подстанций, приведенная ниже, основана на уровнях напряжения, на которых они работают, и может варьироваться от региона к региону

  1. Подстанции высокого напряжения (ВН подстанции ) — с напряжением от 11 кВ и 66 кВ.
  2. Подстанции сверхвысокого напряжения (СВН) — Подстанции напряжением от 132 кВ до 400 кВ.
  3. Сверхвысокое напряжение (UHV) — Рабочее напряжение выше 400 кВ.
  4. Постоянный ток высокого напряжения (dc HV) — ± 250 кВ, ± 400 кВ, ± 500 кВ

Подстанции высокого напряжения

Типы в зависимости от местности / конструкции

Ниже приведены типы подстанций на основе по местности.

  • Наружная подстанция: Наружные подстанции сооружаются на открытом воздухе. Они также известны как подстанция 66 кВ , подстанция 132 кВ , подстанция 220 кВ , подстанция 400 кВ и т. Д.Сейчас для высоковольтных сетей строят подстанции с элегазовой изоляцией.

Наружная подстанция

  • Внутренняя подстанция: Внутренние подстанции обычно имеют более низкое напряжение и устанавливаются под крышей или закрытым отсеком. Эти подстанции также известны как подстанции 11 кВ, s и подстанции 33 кВ и т. Д.

Внутренняя подстанция

  • Подстанция на опоре: Подстанция на опоре — это в основном распределительные подстанции, которые построены по структуре из двух, четырех , а иногда шесть и более полюсов.На таких подстанциях требуется установка распределительных трансформаторов на опорах рядом с выключателями-изоляторами. Однополюсный также известен как H-полюс, и более актуальны 4-полюсные конструкции, которые работают при 25 кВА, 125 кВА и 225 кВА.

Подстанция на опоре

  • Подстанция под землей: Подземные подстанции строятся наземным или подрывным способом. Эти подстанции строятся в местах скопления людей, где строительство подстанций под открытым небом / под открытым небом невозможно.Однако конструкция таких подстанций очень сложна. Обычный уровень напряжения такой подстанции варьируется от 34500/19920 до примерно 4160/2400 вольт.

Подземная подстанция

Мы подробно рассмотрели классификацию подстанций на основе применения, конструкции, местоположения, обслуживания, уровней рабочего напряжения и т.д. более или менее категоризированы на основе приведенной выше классификации.Вот быстрый вопрос для вас — Каков список компонентов электрической подстанции?

Подстанции

: обзор типов структур, обеспечивающих питание Северной Америки: матрица NAC

Когда мы думаем об инфраструктуре, которая помогает нашей стране двигаться вперед, нам легко приходит на ум запутанная сеть дорог и автомагистралей. Но за кулисами есть еще одна энергосистема, которая спокойно поддерживает нашу современную жизнь: огромное количество электрических подстанций.Как подрядчик по строительству электрических систем, имеющий опыт строительства и обслуживания подстанций различных типов, Matrix NAC понимает важность безопасной электросети для наших клиентов и нашей страны. Мы ежедневно применяем наше понимание подстанций, чтобы Америка оставалась сильной.

От выработки электроэнергии до распределения конечным пользователям между системами передачи электроэнергии, включая, помимо прочего: выработку электроэнергии, передачу энергии и распределение энергии — Matrix NAC гордится тем, что ваша работа в электросети выполняется безопасно и вовремя.Мы знакомы с подстанциями, включая подстанции повышающего типа, подстанции понижающего типа и трансформаторы, подстанции распределительного типа, подземные распределительные подстанции, распределительные устройства, подстанции потребителей и системные подстанции.

Эти общие типы подстанций могут использоваться через шину передачи к линиям передачи. Наши знания о подстанциях включают в себя автоматические выключатели для генерации переключателей, а также ввод и отключение цепей передачи по мере необходимости, включая списание устаревших конструкций.

Основные типы подстанций имеют конкретное назначение.

  • На пользовательской подстанции генерируемая мощность является основным или основным источником питания для одного конкретного бизнес-клиента.
  • Системные подстанции поставляют соответствующие конечные точки на линии передачи, созданные из распределительных устройств, а затем подают электроэнергию в цепи, которые питают соответствующие трансформаторные подстанции.
  • Реализуется подстанция распределительного типа, где основные распределительные сети понижают или понижают напряжение для обеспечения надлежащего и применимого напряжения тем потребителям подстанции, которые зависят от распределительной сети.
  • Подстанция понижающего типа соединяет различные части сети и является источником для линий передачи или распределения.
  • Использование подземной распределительной подстанции в основном используется, когда это необходимо для городских центров, которые охватывают большие пространства, но не имеют обычной площади, необходимой для установки подстанции.
  • Электрическое распределительное устройство является посредником между передачей, а также генерацией, и на распределительном устройстве может поддерживаться одинаковое напряжение.Доминирующая цель распределительного устройства состоит в том, чтобы поставлять генерируемую энергию от установленной электростанции на специально заданном уровне напряжения на близлежащую линию передачи или электрическую сеть.

Для каждого типа подстанции правильное обслуживание является ключом к производительности. В Matrix NAC услуги аварийного восстановления и общего восстановления имеют первостепенное значение для обеспечения безопасности и обслуживания клиентов.

Похожие сообщения

Основные сведения о подстанциях, которые НЕОБХОДИМО знать среди ночи!

Итак, что такое подстанция?

Чтобы объяснить очень простыми словами, я бы сказал, что подстанция — это совокупность электрических устройств, собранных и соединенных в одном месте.Сверху находятся умные электрические устройства, которые контролируют и защищают других, чтобы все работало должным образом. И все устройства на подстанции довольны, по крайней мере, пока что-то не пойдет не так…

Основные сведения о подстанциях, которые вы ДОЛЖНЫ знать посреди ночи!

Говоря проще, подстанция является ключевой частью систем генерации, передачи и распределения электроэнергии. Подстанция преобразует напряжение с высокого на низкое или с низкого на высокое по мере необходимости. Подстанция также отправляет электроэнергию от генерирующих станций в центр потребления.

Электроэнергия может течь через несколько подстанций между генерирующей установкой и потребителем, а напряжение может изменяться в несколько этапов.

Содержание:

  1. Классификация подстанции
    1. Передающие подстанции
    2. Подстанции передающей передачи
    3. Распределительные подстанции
  2. Оборудование подстанции
    1. Трансформаторы
    2. Автоматические выключатели
    3. Выключатели-разъединители
    4. Разъединители подстанции
    5. 19 Разъединители подстанции 19
    6. Изоляторы и проводники
    7. Защитные реле
    8. Предохранители
  3. Расположение подстанции

1.Классификация подстанций

Подстанции можно разделить на три основных типа (в соответствии с уровнями напряжения):


1.1 Передающие подстанции

Передающие подстанции объединяют линии передачи в сеть с несколькими параллельными соединениями, так что мощность может свободно течь на большие расстояния от любого генератора до любого потребителя.

Эту передающую сеть часто называют основной энергосистемой . Обычно линии электропередачи работают при напряжении выше 138 кВ.Передающие подстанции часто включают преобразование с одного уровня напряжения передачи на другой.

Рисунок 1 — Система передачи и распределения электроэнергии

Основная функция передачи заключается в передаче большого количества энергии от источников желаемой генерации в точки подачи большой мощности.

Выгоды традиционно включали более низкие затраты на электроэнергию, доступ к возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и гидроэлектростанции, размещение электростанций вдали от крупных населенных пунктов и доступ к альтернативным источникам генерации, когда первичные источники недоступны.

Вернуться к содержанию ↑


1.2 Подстанции передающей передачи

Субстанции передачи обычно работают при уровнях напряжения от 33 кВ до 138 кВ. Такие подстанции преобразуют высокое напряжение, используемое для эффективной передачи на большие расстояния через сеть, в уровни напряжения субпередачи

Этот способ передачи электроэнергии по линиям питания к распределительным подстанциям в близлежащих регионах является гораздо более экономичным. .

Эти линии питания представляют собой радиальные фидеры , каждая из которых соединяет подстанцию ​​с небольшим количеством распределительных подстанций.

Рисунок 2 — Системы радиальной дополнительной передачи

Конфигурация дополнительной передачи с двумя источниками более надежна: неисправности в одной из радиальных цепей дополнительной передачи не должны вызывать прерывания работы подстанций. Двухконтурные неисправности могут вызвать прерывание работы нескольких станций.

Конфигурация радиальной дополнительной передачи с одним источником менее надежна: неисправности в цепи радиальной дополнительной передачи могут вызвать перебои в работе нескольких подстанций.

Большинство линий электропередачи являются воздушными. Многие из них построены прямо вдоль дорог и улиц, как распределительные линии. Некоторые суб-линии передачи более высокого напряжения используют частную полосу отвода , например, линии передачи большого объема.

Кроме того, новые линии электропередачи обычно проходят под землей , поскольку разработка кабелей с твердой изоляцией сделала затраты более разумными.

Вернуться к содержанию ↑


1.3 Распределительные подстанции

Распределительные подстанции обычно работают при уровнях напряжения 11 кВ / 0,4 кВ и поставляют электроэнергию непосредственно промышленным и бытовым потребителям. Обратите внимание, что уровень напряжения распределения может отличаться в разных странах мира.

Распределительные фидеры транспортируют электроэнергию от распределительных подстанций к помещениям конечных потребителей. Кормушки обслуживают большое количество помещений и обычно содержат много ответвлений.

На территории потребителей распределительные трансформаторы преобразуют напряжение распределения в напряжение уровня обслуживания, которое непосредственно используется в домашних хозяйствах и промышленных предприятиях. Обычно это 230 В или 400 В.

Рисунок 3 — Однолинейная схема основных компонентов энергосистемы от генерации до потребления (щелкните, чтобы развернуть)

Вернуться к содержанию ↑


2. Оборудование подстанции

Подстанция может включать в себя следующее оборудование:

  1. Силовой трансформатор или распределительный трансформатор (в зависимости от типа подстанции)
  2. Автоматические выключатели
  3. Разъединительные переключатели
  4. Изоляторы
  5. Сборные шины
  6. Трансформаторы тока
  7. Трансформаторы потенциала
  8. Молниезащитный разрядник
  9. Защитный реле
  10. Аккумуляторы подстанции
  11. Система заземления

Типовая схема подключения подстанции показана на Рисунке 4.

Рисунок 4 — Типовая однолинейная схема подстанции

Вернуться к содержанию ↑


2.1 Трансформаторы

Трансформаторы являются неотъемлемой частью любой системы электроснабжения . Они бывают разных размеров и номинального напряжения.

Трансформаторы переменного тока являются одним из ключей к широкому распространению электроэнергии, как мы видим это сегодня. Трансформаторы эффективно преобразуют электричество в более высокое напряжение для передачи на большие расстояния и обратно в низкое напряжение, подходящее для использования потребителями.

Рисунок 5 — Трансформатор подстанции

Распределительные силовые трансформаторы выполняют необходимый переход напряжения от уровня напряжения передачи (или субпередачи) до уровня, подходящего для распределения энергии. Одним из примеров такого перехода может быть переход с 66 кВ на 11 кВ.

Размер распределительного силового трансформатора обычно варьируется примерно от 16 МВА до 63 МВА при весе от 20 до 50 тонн . Трансформатор обычно представляет собой трехфазный блок.

Трехфазные блоки, построенные из однофазных блоков, также могут быть реализованы по определенным причинам, таким как ограничения на транспортировку по дорогам или запрос на однофазный запасной блок.

Силовой трансформатор обычно является самым дорогим отдельным компонентом на первичной распределительной подстанции. Далее обсуждаются характеристики, конструкция и защита распределительного силового трансформатора, а также их влияние на работу всей распределительной системы.

Основное внимание уделяется трехфазным блокам с изоляцией из минерального масла (погруженным в масло) , которые составляют большинство распределительных силовых трансформаторов в приложениях, находящихся под влиянием IEC.

Вернуться к содержанию ↑


2.2 Автоматические выключатели

Автоматические выключатели, которые контролируют высокое напряжение и защищают другое оборудование подстанции, также расположены на силовых подстанциях. Многие наружные подстанции используют масляные выключатели.Этот тип автоматического выключателя имеет контакты, погруженные в изолирующее масло, содержащееся в металлическом корпусе.

Другой тип высоковольтных прерывателей цепи — это магнитный воздушный выключатель , в котором контакты разъединяются в воздухе при перегрузке линии электропередачи.

Магнитные продувочные катушки используются для создания магнитного поля, которое вызывает дугу, возникающую при размыкании контактов. Итак, дуга сосредоточена в желобах, где она гаснет.

Модификацией этого типа является пневматический выключатель .В этом типе поток сжатого воздуха концентрируется на контакте при размыкании линии электропередачи. Сжатый воздух помогает погасить дугу, которая возникает при размыкании контактов.

Следует отметить, что при обрыве высоковольтной цепи возникают большие дуги. Эта проблема практически не встречается в низковольтных защитных устройствах.

Рисунок 6 — Высоковольтные автоматические выключатели

Два основных типа автоматических выключателей в зависимости от конструкции: выключатели с током и выключатели с мертвым баком .В автоматических выключателях баков, находящихся под напряжением, внешняя поверхность камеры размыкания не заземлена и находится под воздействием первичного напряжения, , таким образом, «находится под напряжением» .

У выключателей с мертвым баком внешняя поверхность камеры прерывания заземлена, , таким образом, «мертвый» . Гидравлические молниеприемники обычно доступны только для наружной установки от 33 кВ и выше.

Вернуться к содержанию ↑


2.3 Выключатели-разъединители

Выключатели-разъединители используются для отключения электрооборудования от линий электропередач , питающих оборудование. Обычно выключатели-разъединители не работают, когда через них протекает ток.

Проблема возникновения дуги высокого напряжения могла бы возникнуть, если бы размыкающие выключатели были разомкнуты , когда через них протекал ток .

Они открываются в основном для изоляции оборудования от линий электропередач в целях безопасности.

Большинство выключателей-разъединителей — это выключатели с воздушным разрывом типа , которые по конструкции аналогичны рубильникам.Эти переключатели доступны для использования внутри или вне помещений в , как с ручным, так и с моторным приводом, исполнения .

Вернуться к содержанию ↑


2.4 Шина подстанции

Электрическое и физическое соединение шин подстанции обычно регулируется безопасностью, надежностью, экономичностью, ремонтопригодностью и простотой эксплуатации.

Автобус — это фактически электрическая структура, к которой подключены все линии электропередач и трансформаторы .Как правило, бывают двух типов: открытые и закрытые. Закрытые автобусы используются в зданиях или на открытом воздухе, где пространство ограничено.

Конструкции шин должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать высокие токи короткого замыкания и, как следствие, большие механические нагрузки.

Вернуться к содержанию ↑


2.5 Ограничители перенапряжения

Электроустановки подвергаются перенапряжениям , вызываемым различными источниками.По своей природе перенапряжения, вызванные источниками, имеют разные характеристики с точки зрения величины, частоты, продолжительности и скорости нарастания.

Явления перенапряжения традиционно подразделяются на три отдельные категории:

  1. Временные перенапряжения
  2. Коммутационные перенапряжения
  3. Грозовые перенапряжения
Рисунок 7 — Типы перенапряжений

На первичных распределительных подстанциях, основное защитное устройство для установленного оборудования от перенапряжений — разрядники без колпачков из оксида цинка.Выбор подходящего ОПН зависит от нескольких факторов.

Производители разрядников для защиты от перенапряжений опубликовали инструкции и примеры выбора, чтобы продемонстрировать и поддержать процесс выбора.

Ограничитель перенапряжения должен выдерживать постоянных и временных перенапряжений промышленной частоты , возникающих в системе во время нормальной работы, сбоях в системе и коммутационных операциях. Ограничители перенапряжения также должны быть способны ограничивать перенапряжения ниже указанного уровня стойкости оборудования в установке.

Одно- или двухфазное замыкание на землю приводит к временной ситуации перенапряжения в исправной фазе (ах), а также в нейтрали силовых трансформаторов, подключенных по схеме Y. Амплитуда определяется условиями заземления системы, а продолжительность определяется настройками защиты (время отключения короткого замыкания).

Разрядники должны выдерживать термические нагрузки в этих ситуациях .

Рисунок 8 — Грозозащитные разрядники с заземленным нижним выводом (144 кВ)

Вернуться к содержанию ↑


2.6 Изоляторы и проводники

Все линии электропередачи должны быть изолированы во избежание угроз безопасности . На подстанциях и в других точках системы распределения электроэнергии используются большие гирлянды изоляторов для изоляции токопроводящих проводов от их стальных опор или любого другого заземленного оборудования.

Изоляторы могут быть изготовлены из фарфора , резины или термопласта .

Вернуться к содержанию ↑


2.7 Защитные реле

Защитные реле обеспечивают точный и чувствительный метод защиты электрораспределительного оборудования от коротких замыканий и других ненормальных условий.

Реле максимального тока используются для быстрого размыкания линий электропередач , когда ток превышает заданное значение. Время срабатывания реле очень важно для защиты оборудования от повреждений.

Некоторыми распространенными типами неисправностей, которые могут быть защищены с помощью реле, являются короткое замыкание между фазой и землей, короткое замыкание между фазой, двойное короткое замыкание между фазой и землей и короткое замыкание трехфазной линии.Каждое из этих условий вызвано состояниями неисправной цепи , которые потребляют чрезмерно высокий ток (ток короткого замыкания) из линий питания .

Реле защиты представляют собой усовершенствованные интеллектуальные электронные устройства (ИЭУ) с внешним питанием, также называемые терминалами фидера .

В современном первичном распределительном устройстве функции, относящиеся к ячейкам, такие как защита, управление и измерения, выполняются терминалами защиты фидеров. Терминал фидера выполняет назначенные функции защиты, осуществляет локальное и дистанционное управление коммутационными устройствами, собирает, обрабатывает и отображает измеренные данные и показывает состояние коммутационных устройств.

Рисунок 9 — Панель защиты сборных шин с реле MICOM

Вернуться к содержанию ↑


2,8 Предохранители

Поскольку линии электропередач часто замыкаются накоротко, используются различные средства защиты для предотвращения повреждения как линий электропередач / оборудования, так и персонала . Это защитное оборудование должно быть спроектировано для работы с высокими напряжениями и токами .

Для защиты высоковольтных линий электропередачи можно использовать плавкие предохранители или автоматические выключатели .

Высоковольтные предохранители (на напряжение свыше 600 вольт) изготавливаются несколькими способами. Предохранитель выталкивающего типа имеет элемент, который плавится и испаряется при перегрузке, вызывая размыкание последовательно соединенной с ним линии электропередачи.

Рисунок 10 — Предохранитель выталкивающего типа

Жидкостные предохранители имеют заполненный жидкостью металлический корпус , в котором находится плавкий элемент. Жидкость действует как подавляющая среда. Когда плавкий элемент плавится из-за чрезмерного тока в линии питания, элемент погружается в жидкость, чтобы погасить дугу.

Этот тип предохранителя снижает проблему образования дуги высокого напряжения.

Твердый предохранитель похож на жидкий предохранитель, за исключением того, что дуга гаснет в камере, заполненной твердым материалом . Обычно высоковольтные предохранители на подстанциях устанавливаются рядом с выключателями-разъединителями. Эти переключатели позволяют переключать линии электропередач и отключать их для ремонта.

Корпус предохранителей и выключателей обычно устанавливается рядом с воздушными линиями электропередач на подстанции.

Вернуться к содержанию ↑


3. Расположение подстанции

Распределительные подстанции должны располагаться как можно ближе к обслуживаемой нагрузке . Кроме того, необходимо точно планировать будущую нагрузку.

Уровень напряжения распределения также является очень важным фактором. Как правило, чем выше напряжение распределения, тем дальше друг от друга могут быть расположены подстанции. Однако по мере увеличения расстояния они становятся больше по емкости и количеству обслуживаемых клиентов.

Рисунок 11 — Пример ОРУ 123 кВ с двойными сборными шинами, линейная компоновка. Сборные шины трубчатые.

Решение о размещении подстанции должно основываться на надежности системы и экономических факторах . Среди этих факторов:

  • Наличие земли,
  • Расчетные эксплуатационные расходы,
  • Налоги,
  • Местные законы о зонировании,
  • Факторы окружающей среды и
  • Возможное общественное мнение.

Также учитывается тот факт, что размер проводника увеличивается на , так как размер подаваемой нагрузки увеличивается на .Уровень первичного напряжения влияет не только на размер проводов, но и на размер регулирующего оборудования, характеристики изоляции и другого оборудования.

Вернуться к содержанию ↑

Источники:

  1. Классные заметки по передаче и распределению электроэнергии (Департамент электротехники Технологический университет Вир Сурендра Сай, Бурла)
  2. Справочник по автоматизации распределения, ABB
  3. Оборудование и системы для распределения электроэнергии, T.Короткое; EPRI Solutions, Inc. Скенектади, Нью-Йорк

Что такое трансформаторная подстанция? (с изображением)

Трансформаторная подстанция — это место, где электроэнергия преобразуется из основной в местную или наоборот. Эти тускло-серые станции расположены в центре множества электрических проводов, как над землей, так и под землей. Обычно они содержат различное электрическое оборудование и закрытые системы. Это оборудование преобразует электрический ток, чтобы позволить ему продолжать движение через основную энергосистему или перемещаться в местную сеть, где он поступает к потребителям.

Раньше электричество не подавалось в общенациональную сеть; одна компания владела и обслуживала все линии в районе.В то время существовали электростанции, вырабатывающие электроэнергию, и подстанции, которые преобразовывали ее для использования. Термин «подстанция» относится к тому факту, что место преобразования энергии было подключено к одной главной станции. При современной электросети одна трансформаторная подстанция может быть подключена к нескольким электростанциям, но название осталось прежним.

Когда электростанция вырабатывает электричество, оно выходит из строя в такой форме, которую не могут использовать большинство электрических устройств.Этот формат мощности, часто называемый объемной мощностью, отлично подходит для движения тока, но не более того. Основная часть электроэнергии проходит по высоковольтным линиям электропередачи и поступает на трансформаторную подстанцию. Эти станции преобразуют большую часть электроэнергии в мощность премиум-класса и отправляют ее в дома и на предприятия.

Помимо преобразования энергии для местного использования, трансформаторная подстанция будет отправлять большую часть энергии обратно в систему.Поскольку хранить электроэнергию такого типа практически невозможно, трансформатор забирает избыточную мощность из локальной системы и преобразует ее обратно в объемную мощность. Кроме того, всякий раз, когда в локальной системе достаточно энергии, трансформаторная подстанция будет отправлять всю полученную мощность обратно в сеть.

Не все трансформаторные подстанции обладают одинаковыми возможностями.Некоторые могут преобразовывать энергию только для местного использования, в то время как другие могут только ретранслировать энергию. Это позволяет энергетической компании как уменьшить количество своего оборудования в любом месте, так и снизить вероятность того, что единственная авария нарушит работу всей местной системы.

Помимо основных функций трансформаторной подстанции, описанных выше, некоторые станции имеют особые специализированные функции.Коллекторные подстанции подключаются к системе выработки электроэнергии, которая зависит от спорадических или неравномерных факторов, таких как энергия ветра или воды. Эти станции принимают электроэнергию, вырабатываемую в этих системах, и преобразуют ее для передачи большого объема энергии.

Железнодорожные подстанции принимают большую часть электроэнергии и используют ее для питания метро, ​​монорельсов и других электрических систем передвижения людей.Мощность, используемая этими большими машинами, намного ближе к форме, передаваемой оптом, поэтому они используют свою собственную подстанцию, а не локальную сеть. Эти трансформаторные подстанции действуют как стандартные.

Комплектная трансформаторная подстанция

E.Международная электротехническая группа NEXT производит трансформаторные подстанции в бетонном корпусе серии e.CTS, предназначенные для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц в системах электроснабжения напряжением 10 (6) кВ.

Трансформаторные подстанции в бетонном корпусе могут изготавливаться мощностью до 2500 кВА.

Все трансформаторные подстанции серии e.CTS изготовлены из высококачественного бетона марки Б-35.

Корпус трансформаторной подстанции состоит из двух частей: блока надстройки ГРМ и кабельного отсека, которые составляют одну компактную конструкцию. Все элементы конструкции выполнены из негорючих материалов. Отстойники смазочного масла под подстанциями предназначены для 100% удержания масла (при использовании масляных трансформаторов).

Бетонные трансформаторные подстанции преимущества

  • Экономия времени и финансов на проектирование, согласование и строительство строительных и электрических узлов трансформаторной подстанции
  • Надежность и производительность благодаря небольшим размерам и свободному доступу к КРУЭ 10 кВ и 0,4 кВ
  • Бетонный сосуд изготовлен из монолитного бетона марки В35 с толщиной стенок 100 мм.Это простая и прочная конструкция с отличными теплоизоляционными характеристиками.
  • Полная экологическая безопасность благодаря герметичности основания здания, предотвращающей проникновение нефти в грунт
  • Многовариантность КРУЭ 10 кВ и 0,4 кВ
  • Экономия времени на монтаж благодаря высокой готовности. Необходимо просто разместить трансформаторную подстанцию ​​и подключить кабели
  • Широкий выбор экстерьера, цвета стен, конструкции крыши и кабельного отсека

Основные технические характеристики и параметры трансформаторных подстанций e.CTS серии

Описание параметра Параметр
Преобразователь типа Масло / Сухое
Мощность трансформатора, кВА 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2000; 2500
Количество преобразователей 1 или 2
Трансформаторная подстанция типа Тип трансмиссии или тип мертвой блокировки
Номинальное напряжение на стороне ВН, кВ 6; 10
Максимальное рабочее напряжение на стороне ВН, кВ 7,2; 12
Номинальный ток сборной шины на стороне ВН, А 400; 630; 1250
Кратковременный тепловой ток на стороне ВН, кА 25
Кратковременный электродинамический ток на стороне ВН, кА 51
Номинальный ток сборной шины на стороне НН, А 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 5000
Тип подключения кабель

Подстанции | NFCC CPO

Информация

Подстанция — это часть системы производства, передачи и распределения электроэнергии.

Подстанции преобразуют напряжение с высокого на низкий или наоборот, а также выполняют любую из нескольких других важных функций. Между генерирующей станцией и потребителем электроэнергия может протекать через несколько подстанций с разными уровнями напряжения.

Подстанции могут принадлежать и эксплуатироваться поставщиком электроэнергии или могут принадлежать крупному промышленному или коммерческому заказчику. Как правило, подстанции не обслуживаются, полагаясь на удаленный контроль и управление.

Подстанция может включать в себя трансформаторы для изменения уровней напряжения между высокими напряжениями передачи и более низкими напряжениями распределения или при соединении двух разных напряжений передачи.

Подстанции высоковольтные сети

Высоковольтная сетевая подстанция — это большая установка, в которой переключаются воздушные линии электропередачи 275 кВ и 400 кВ или подземные кабели и где электроэнергия преобразуется в 132 кВ для распределения по окружающим территориям. Каждая подстанция может иметь ширину 100 и более метров и быть ограждена металлическим забором; некоторые находятся в помещениях достаточно больших зданий.

Промежуточные подстанции

Эти подстанции преобразуют электричество между 132 кВ, 33 кВ и 11 кВ.Они меньше, чем подстанции высоковольтных сетей, но больше, чем конечные распределительные подстанции, которые преобразуют электричество с 11 кВ на 400 или 230 В, питающие дома и рабочие места.

Подстанции конечные распределительные

Они преобразуют электричество с (обычно) 11 кВ в напряжение, используемое в доме, 230 В. Есть несколько разных типов:

Внутри — в небольшом здании, которое может выглядеть как гараж, или как часть большого здания.Их можно узнать по знаку безопасности на двери.

Шкаф — встраивается в полностью закрытый шкаф

На открытом воздухе — отдельные компоненты устанавливаются на земле и ограждаются кирпичными стенами или металлическими / деревянными заборами

На опоре — трансформатор поднимается над землей на деревянной опоре

Их легко узнать по конструкции и расположению.Кроме того, коммунальные предприятия предоставляют обширные вывески, предупреждающие о высоком напряжении и соответствующих опасностях.

Опасности (дополнительную информацию см. В Национальном руководстве по эксплуатации: коммунальные службы и топливо)

  • Высокий риск поражения электрическим током для любого, кто войдет в периметр подстанции
  • Удар электрическим током, который может произойти без физического контакта с оборудованием
  • Ввод линий высокого напряжения на подстанцию, как воздушных, так и подземных
  • Открытые высоковольтные шины или шины (проводники, провода и алюминиевые трубы) пересекают станцию ​​на относительно небольшой высоте
  • Распределительное устройство с масляным наполнением, трансформаторы, регуляторы и конденсаторы, которые после включения должны быть полностью изолированы перед началом работ по тушению пожара
  • Дым и газы от горения масла и изоляционных материалов
  • Обрушение стального каркаса и алюминиевой шины в результате сильного пожара
  • Взрывы от маслонаполненного оборудования как над головой, так и на уровне земли
  • Взрыв изоляторов из стекла и фарфора, бросание осколков со значительной силой

Ссылки и дополнительная литература

www.emfs.info/sources/substations/

Электрические системы: Типы электрических подстанций




Линии передачи и распределения электроэнергии заканчиваются на подстанциях. Одна подстанция может быть связана с одной или несколькими подстанциями линиями передачи или с генерирующей станцией. Эти линии работают при уровнях напряжения, принятых в конкретном регионе или стране.Фактическая подстанция передачи показана ниже.

Типы подстанций

Основными целями создания подстанции являются:

  • Необходимость подключения генератора к системе передачи: Мы уже обсуждали, что генераторы вырабатывают электроэнергию при низком напряжении, в основном ниже 22 кВ. Но большое количество энергии может быть передано на очень большие расстояния только при высоком или сверхвысоком напряжении.Таким образом, генераторные трансформаторы (ГТ) используются на электростанции для повышения напряжения до уровня передачи. Здесь подстанция не является отдельным объектом, а представляет собой распределительное устройство электростанции. Эти подстанции довольно сложные. Здесь можно найти большее количество трансформаторов по сравнению с другими типами подстанций.
  • Для соединения двух или более линий передачи на двух или более разных уровнях напряжения: В системе передачи часто планируется или требуется облегчить переток мощности между линиями передачи с разными уровнями напряжения.Это подстанции передачи. Для этого используются межкомпонентные трансформаторы (ICT). Передающие подстанции работают на сверхвысоком напряжении (СВН). См. Рисунок ниже.
  • Чтобы понизить напряжение до более низкого уровня для дальнейшей передачи (суб-передачи) с экономичной скоростью: Иногда для передачи на меньшее расстояние и сравнительно меньшей мощности передающая компания может посчитать экономически выгодной передачу на уровень напряжения между стандартным уровнем передачи и распределения.Отсюда и необходимость создания подстанции.
  • Для понижения напряжения до более низкого уровня для питания высоковольтной распределительной сети: Это подстанции, на которых напряжение понижается до уровня, подходящего для формирования основной распределительной сети для поселка.
  • Переход к низкому напряжению для питания потребителей: Это районные подстанции, где напряжение снова понижается до уровня, подходящего для домашнего потребления.
  • Подстанция HVDC: Подстанция HVDC имеет два основных назначения. 1) Две разные системы с разной частотой могут быть соединены посредством линии HVDC для облегчения передачи мощности с одной стороны на другую. 2) Передача электроэнергии постоянного тока на большие расстояния. Подстанции HVDC имеют много преимуществ.
  • Коммутационная подстанция : Эти подстанции предназначены только для коммутации.Коммутационная подстанция не имеет трансформатора. В энергосистеме их немного. Коммутационные подстанции предназначены для отключения и подключения части сети, а также для облегчения ремонтных работ.

Здесь я воспроизвожу SLD базовой воображаемой энергосистемы, где мы можем увидеть несколько типов подстанций и их относительную конфигурацию.

Подстанция не может использоваться исключительно для одной из вышеперечисленных целей.Подстанция может быть создана в первую очередь для передачи большого объема электроэнергии, но в то же время может быть установлен другой трансформатор для понижения напряжения до более низкого уровня и локального распределения. Иногда в зависимости от требований принимается любая комбинация из вышеперечисленного.

Подстанция может быть подстанцией с воздушной изоляцией (AIS) или подстанцией с газовой изоляцией (GIS). Это может быть над землей или под землей.

Другими важными основными элементами, обычно встречающимися на подстанции, являются конденсаторная батарея и реактор.

Подстанция имеет коммутационные устройства для подключения или отключения этого высоковольтного оборудования или элементов от системы.

Некоторые важные функции, которые выполняются на подстанции, включают управление потоком энергии, компенсацию VAR, управление напряжением, улучшение коэффициента мощности, а также измерение и запись параметров системы и инициирование надлежащих действий.

Схема переключения выбирается в соответствии с требованиями.
На подстанции имеется много оборудования, в том числе автоматический выключатель, изолятор, трансформатор тока, трансформатор напряжения, поглотитель перенапряжения, измерительные и регистрирующие приборы, реле и защитные устройства, батареи, зарядные устройства, противопожарное оборудование и т. Д.

Трансформаторы подстанции могут быть подключены несколькими способами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *