Подстанция из чего состоит: Трансформаторные подстанции

Содержание

Трансформаторные подстанции

Подробности
Категория: Подстанции

Понизительная трансформаторная подстанция представляет собой кирпичное или железобетонное здание небольших размеров, расположенное в непосредственной близости от потребителей электроэнергии. В зависимости от мощности нагрузки и принятой схемы электроснабжения на ТП могут быть установлены один или несколько трансформаторов.
В схеме понизительной ТП небольшой мощности (рис.  1) к сборным шинам напряжением 10 кВ через разъединитель Р1 подключена питающая кабельная линия ПЛ. От этих же шин отходят кабельные линии л1 и л2 для передачи электроэнергии высокого напряжения на соседние трансформаторные подстанции. Силовой трансформатор ТМ подключен к сборным шинам напряжением 10 кВ через разъединитель Р4 и предохранители ПК. От обмотки низшего напряжения ТМ отходят три фазы, которые через автоматический выключатель А соединяются с шинами распределительного щита напряжением 380/220 В. Здесь же установлены трансформаторы тока для питания токовых обмоток счетчиков и амперметров. От шин распределительного щита получают питание кабельные линии, подающие электроэнергию потребителям. Число этих линий, а также вид аппаратуры, установленной на них, может быть самым разнообразным в зависимости от принятой схемы электроснабжения.

В помещении II — в камере трансформатора, на направляющих полосах 4 установлен силовой трансформатор 3, подключенный к шинам напряжением 10 кВ. От вторичной обмотки трансформатора отходит четырехпроводная линия, подающая напряжение 380/220 В на распределительный щит 2 в помещении III.
В ячейке питающей линии (рис.  30, а) закреплена концевая кабельная заделка 1 и установлен шинный разъединитель 2. В трансформаторной камере (рис.  30, б) смонтирован шинный разъединитель 4, соединяющий вводы трансформатора со сборными шинами 3, напряжением 10 кВ. Ниже разъединителя расположены предохранители 5. Для прохода шин сквозь стену в ней установлены проходные изоляторы 6.


Рис.  2. Размещение оборудования на ТП

Рис.  1. Схема понизительной ТП

Теперь рассмотрим, каким образом размещается оборудование в такой трансформаторной подстанции. Ее здание состоит из трех отдельных помещений (рис.  2). В помещении I расположено распределительное устройство напряжением 10 кВ, куда проложены трубы 1 для ввода кабелей в ячейки, причем три ячейки предназначены для кабеля ПЛ и двух кабелей, идущих на другие подстанции, а четвертая ячейка используется для подключения силового трансформатора.

Рис.  3. Разрезы трансформаторной подстанции: а — по ячейке питающей линии, б — по камере трансформатора
Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) используют в качестве понизительных для электроснабжения промышленных и коммунальных потребителей, а также для нужд сельского хозяйства. Их изготовляют на предприятиях электротехнической промышленности и доставляют к месту монтажа отдельными блоками (при небольшой мощности — полностью собранными).


Рис.  4. Комплектная трансформаторная подстанция наружной установки:
а — схема, б — конструкция
Это  позволяет значительно сократить сроки монтажа на сооружении подстанции и удешевить работы. По числу трансформаторов КТП могут быть одно-, двух- и трехтрансформаторными, а по виду установки— наружными (КТПН) и внутренними (КТП).
Схема КТПН с одним трансформатором мощностью 250, 400 или 630 кВА и напряжением 10000/380/220 В (рис.  4) состоит из отсека высшего напряжения 7 с установленными в нем трехполюсным разъединителем 6 и предохранителями 8. В некоторых типах КТПН в этом отсеке вместо разъединителя установлен выключатель нагрузки. В другом отсеке помещен силовой трансформатор 1. Отсек низшего напряжения 5 имеет РУ напряжением 380/220 В, смонтированное из блоков БПВ вместе с измерительными приборами. Питающая воздушная линия подключается к изоляторам 4, расположенным на вводе высшего напряжения 3, а отходящие воздушные линии напряжением 380/220 В подключаются к изоляторам 2 выходной траверсы.

Конструкция трансформаторных подстанций

Конструктивное выполнение трансформаторных подстанций весьма разнообразно и зависит от многих исходных данных: назначения, места расположения, мощности, напряжения питающей сети и потребителей, которых питает подстанция, категории потребителей, конструктивного выполнения линий (кабельные или воздушные) и др.
На рис. 1 показана отдельно стоящая закрытая трансформаторная подстанция (ЗТП) с двумя трансформаторами 1 мощностью 630 кВА для питания маломощных потребителей железнодорожных станций и узлов. Схема данной подстанции приведена на рис. 2. Подстанция имеет РУ-10 кВ, состоящее из камер 2 серии КСО, установленными в два ряда с одним коридором обслуживания. Распределительный щит 0,4 кВ, расположен в помещении между помещениями трансформаторов и РУ-10 кВ. РУ-0,4 кВ выполняется из ячеек 3 серии Щ0-70. Соединение трансформаторов с РУ-0,4 кВ осуществляется плоскими шинами 4, которые проходят через проемы в стене, отделяющей помещения трансформаторов от помещения РУ-0,4 кВ. Соединение трансформаторов с РУ-10 кВ осуществляется кабелями. В помещении РУ-0,4 кВ предусматривается установка панели уличного освещения, групповые щитки электроосвещения, обогрева и вентиляция, щиты счетчиков линий и трансформаторов 6. Разрядники РВН-1У1 5 располагаются в помещениях трансформаторов и присоединяются к вводам 0,4 кВ. В случае отсутствия перехода кабельных линий 0,4 кВ на воздушные, установка разрядников РВН-1У1 не требуется. Крепление оборудования и конструкций осуществляется с помощью дюбелей, болтов и электросварки к закладным деталям в стенах и полу, предусмотренным в строительной части подстанции.

Подстанции, показанной на рис., можно присвоить в соответствии с типовым проектированием условное обозначение:

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) поставляются заводами-изготовителями в полностью собранном виде, подготовленными для монтажа на месте установки. Они используются в постоянных и временных электроустановках железнодорожных, Промышленных и сельскохозяйственных предприятий, так как транспортабельны и просты для монтажа и демонтажа. КТП изгоняются для внутренней (КТПВ) и наружной (КТПН) установки; они могут быть закрытыми и открытыми.


Рис. 1. Закрытая двухтрансформаторная подстанция с первичным напряжением 10 кВ

В КТПВ и закрытых КТПН, у которых все оборудование и токоведущие части находятся внутри корпуса, предусматривается установка одного или двух трансформаторов мощностью не более 1 МВА с первичным напряжением 6-10 кВ и вторичным — 0,4/0,23 кВ. В открытых КТПН устанавливаются трансформаторы мощностью до 10 МВА с первичным напряжением от 6-10 до 220 кВ и вторичным напряжением 6-10 или 0,4/0,23 кВ.
На рис. 2 показана КТПН на 10/0,4 кВ с трансформаторной мощностью до 100 кВА. Схема этой подстанции приведена на рис. 1. Подстанция может быть размещена на сравнительно небольшой площадке. Такие КТПН нашли широкое применение для питания железнодорожных потребителей, расположенных вдоль электрифицированных на постоянном токе железных дорог.

Рис. 2. Комплектная трансформаторная подстанция наружной установки на напряжение 10/0,4 кВ
Они присоединяются глухими отпайками к линии продольного электроснабжения, проложенной на опорах контактной сети. Ввод от воздушной линии в высоковольтный шкаф осуществляется через проходные изоляторы (вводы) 1. Внутри шкафа смонтирован разъединитель 2 и трубчатые предохранители 3. Подключение к высоковольтному вводу 8 трансформатора 9 производится шинами 6 через проходные изоляторы 4. Над трансформатором 9 размещается металлический кожух 5, защищающий от атмосферных осадков и механических воздействий. Низковольтные вводы 7 трансформатора подключены к распределительному шкафу 0,4 кВ жесткими шинами прямоугольного сечения через проем в стенке Шкафа. Общий рубильник 12 и предохранители 14 установлены на вводе 0,4 кВ. Счетчики активной энергии 13 подключены к трансформаторам тока на вводе-0,4 кВ. Рубильники 11 и предохранители 10 отходящих линий 0,4 кВ размещаются в распределительном шкафу 0,4 В. Отходящие линии могут быть воздушные и кабельные.

Защита КТПН от атмосферных перенапряжений осуществляется разрядниками 15, подключаемыми проводами к вводам 1.


Рис. 3. Комплектная трансформаторная подстанция наружной установки на напряжение 110 кВ
Открытая комплектная трансформаторная подстанция наружной установки на напряжение 110 кВ приведена на рис. 3. Схема этой подстанции рассмотрена в параграфе 6.1 и представлена на рис. 4. Эта подстанция состоит из трансформатора 7 (см. рис. 3) с первичной обмоткой на напряжение 110 кВ и вторичной на напряжение 10 кВ, КРУН, а 9, который соединяется с трансформатором закрытым токопроводом ввода 8. Трансформатор защищается от КЗ выхлопным предохранителем 4, а от перенапряжений — разрядником 5, подключенным к ошиновке 6, и огражден сетчатым забором высотой 2 м. На железобетонной опорной П-образной конструкции   установлены молниеотвод  и разъединитель 2, к поперечной балке, соединяющей опоры, через гирлянды изоляторов крепятся провода ввода 110 кВ. На одной фазе ввода установлена аппаратура высокочастотной связи 1. Вся подстанция ограждена забором 10 высотой 2,4 м. По периметру расположены шесть светильников, закрепленных на опорах забора. С одной стороны подстанции выполнен въезд для автотранспорта и проход для персонала.

УСТРОЙСТВО И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ КТП

Устройство и технические данные КТП

Комплектные трансформаторные подстанции предназначены для приема, преобразования и распределения переменного трехфазного тока промышленной частоты напряжением до 1 000 в. Они могут устанавливаться открыто в помещениях с нормальной средой, где отсутствуют скопления токопроводящей пыли, а также пары и газы, вредные для изоляции и металлов. Установка КТП недопустима во взрывоопасных помещениях и в местах, не защищенных от прямого попадания воды и снега. Для работы в условиях сухого и влажного тропического климата выпускаются подстанции в специальном исполнении.

Устройство и технические данные КТП
КТП состоит из силового трансформатора 6—10 кв с блоком ввода высшего напряжения и приставным распределительным устройством 0,4 /се, в котором установлена защитно-коммутационная аппаратура на напряжение до 1 000 в. Подстанции выпускаются с трансформаторами мощностью до 1 000 ква, заполненными трансформаторным маслом, сов толом, либо с сухими трансформаторами из стекловолокнистой изоляции.
Трансформаторы для удобства перемещения жестко закреплены на салазках. «К одному из торцов трансформатора пристроен блок на два кабельных ввода высшего напряжения. Кабели могут быть подсоединены к вводу по схеме радиального (одностороннего), двустороннего либо магистрального (заход — выход) питания. Трансформатор в зависимости от принятой схемы может быть подключен к кабелям вглухую, через разъединитель, через разъединитель с предохранителями или же через выключатель нагрузки с предохранителями типа ВНП-17.

Распределительное устройство 0,4 кв в виде приставных шкафов расположено с другой, противоположной вводному устройству стороны трансформатора. Оно состоит, в зависимости от разновидности подстанций, из вводных, секционных и распределительных шкафов, а также соединительных или магистральных шинопроводов. Секционные шкафы и соединительные шинопроводы входят в комплект соответствующих двухтрансформаторных подстанций. Однотрансформаторные подстанции имеют еще магистральное исполнение (КТП-М), предназначенное для питания потребителей по схеме трансформатор— шинопровод (рис. 2,6). Здесь низковольтное распределительное устройство как бы вытянуто в цех непосредственно к токоприемникам. Кроме того, с помощью шинопроводов, поставляемых в комплекте с КТП, или общепромышленных шинопроводов можно компоновать распределительное устройство 0,4 кв в разных помещениях или этажах.
В качестве защитно-коммутационной аппаратуры на вводе трансформатора со стороны низшего напряжения, на магистралях и на секционировании применяются универсальные автоматы серии АВ в выдвижном исполнении; на отходящих линиях — универсальные автоматы, установочные автоматы, блоки предохранитель-выключатель. Схемы защиты, управления и сигнализации оборудования подстанций выполнены на оперативном переменном токе.
Таким образом, серии комплектных трансформаторных подстанций имеют следующие исполнения:

  • по первичному напряжению — 6, 10—11 кв;
  • по числу трансформаторов — однотрансформаторные, двухтрансформаторные;
  • по расположению — однорядные, двухрядные, магистральные;
  • по мощности трансформаторов—180, 320, 560, 400, 630, 750, 1000 ква
  • по схеме подключения к высоковольтной линии — для глухого подсоединения, подсоединения через разъединитель, подсоединения через разъединитель и предохранители, подсоединения через выключатель нагрузки ВНП-17;
  • по характеру окружающей среды — обычное исполнение, тропическое исполнение.

Имея столь широкий выбор различных исполнений КТП, практически можно подобрать рациональную схему для любых условий эксплуатации.
В комплекте с КТП заводы-изготовители поставляют метизы и прочие детали для контактных соединении ошиновки и для механического соединения распределительных устройств с трансформаторами.

Двухтрансформаторные подстанции в зависимости от их мощности имеют разные схемы управления. Двух-трансформаторная подстанция 320 ква состоит из двух однотрансформаторных подстанций, соединенных шкафом отходящих линий. На этих подстанциях включение и отключение производится вручную. Двухтрансформа-торная подстанция 560 ква состоит из двух однотрансформаторных подстанций, соединенных секционным шкафом, в котором сосредоточена аппаратура схемы АВР.
Схема АВР работает следующим образом. При подаче напряжения на трансформаторы ТН1 и ТН2 катушки реле РВ1, РВ2 и РП, получая питание, замыкают контакты РП и размыкают размыкающие контакты PBI, РВ2, РП. При этом питание аппаратуры управления и АВР осуществляется от трансформатора. После включения автоматов AB1 и АВ2 нажатием кнопки Пуск замыкаются замыкающие блок-контакты автоматов К1 и К2 и размыкаются размыкающие. При повороте ключа управления КУ в левую или правую сторону (положение АВР) катушка реле включается в цепь размыкаемых блок-контактов автоматов АВ1 и АВ2 и тем самым подготавливается к автоматическому включению автомата АВЗ.
При исчезновении напряжения на одной из секций шин, скажем, на трансформаторе, реле РВ1 и РП, теряя питание, приводят свои контакты в нормальное состояние, после чего питание осуществляется от трансформатора ТН2. Катушка независимого расцепителя НР1у получая питание, отключает автомат ABI. Затем реле РВ получает питание через замкнувшийся после отключения автомата блок-контакт К1 и, замыкая свой проскальзывающий контакт РВ, подает импульс к катушке реле РУ, которое, замыкая свои контакты РУ приводит в действие двигатель Д и автомат АВЗ включается. Автомат также включается в случае аварийного или ручного отключения автоматов АВ1 и АВ2.
Если необходима раздельная или параллельная работа трансформаторов не в режиме АВР, то ключ управления КУ переводят в нейтральное положение. При этом обеспечивается возможность кнопочного управления автоматами.

Комплектная трансформаторная подстанция в Симферополе

Комплектная трансформаторная подстанция, как правило, применяется для того, чтобы снизить напряжение в ходе передачи тока с высоковольтных линий электропередач в стандартные бытовые сети, которыми пользуются обычные потребители. Подобные подстанции упрощают возможность приема электроэнергии, преобразовывая его в тот, который оптимально подходит для электрических приборов различной мощности. Таким образом осуществляется не только безопасное использование электроэнергии, но и экономичное её расходование. Комплектная трансформаторная подстанция, цена (Симферополь предлагает большой выбор подобных подстанций) на которую может колебаться в зависимости от её размеров, отлично подходит для использования в любом климате. 

Чаще всего подобные конструкции устанавливаются в сравнительно небольших населенных пунктах, на промышленных предприятиях, а также в областях, которые обладают умеренным климатом. В этих областях устанавливаются трансформаторные подстанции разной мощности, которая зависит от нужд населенного пункта, а также от того, какое количество людей будет использовать подобную конструкцию. 

Из чего состоит данный тип подстанций? 

Подстанции такого типа состоят из устройства ввода, которое передает электрический ток более высокого напряжения, силового трансформатора, который преобразовывает ток в необходимый для использования в быту, а также устройство распределения. Последнее необходимо для того, чтобы разводить ток по различным помещениям, в которых им будут пользоваться люди. 

Помимо этого, в конструкцию такого трансформатора входят также воздушные (в некоторых случаях — кабельные) высоковольтные линии передач. Кроме того, используются и такие же линии выхода. На тех линиях, которые являются отходящими, обязательно должны быть закреплены автоматические выключатели электричества или рубильники, которые оснащены предохранителями. Не менее важной частью является и высоковольтный разъединитель, однако он нужен лишь в тех случаях, когда конструкция присоединяется напрямую к воздушной линии электропередач. 

Ещё одной частью всей системы этой подстанции является устройство защиты подстанции, которое позволяет избежать разного рода перегрузок, замыканий и много другого. Чтобы из-за перепадов напряжения конструкция не выходила из строя, в комплекте с ней также идут ограничители напряжения, которые позволяет безболезненно использовать её на протяжении долгого времени. Помимо этого, конструкция включает в себя автоматический блок освещения, которое оборудовано фотоэлементами, используемыми для координирования мощностей наружного освещения. В трансформаторах такого типа устанавливаются естественного характера вентиляционные отверстия. 

В течение последнее время эти конструкции стали всё чаще использоваться за счет того, что их стало возможно использовать со специальными нагрузками. Встречаются разные типы таких трансформаторов, среди которых имеются подстанции столбового типа, которые устанавливаются на улицах, а также несколько других вариантов. Первые обладают достаточно средней мощностью, поэтому подходят для использования на частных объектах.

Кроме того, имеются также киосковые трансформаторы, обладающие большей мощностью и подходящие для обеспечения током целого района.

 

Продукция | Энергоимпульс+

Выполнены металлическими панелями или панелями из минерального
утеплителя типа «сэндвич», представляют собой одно-, двух- и
многотрансформаторные подстанции наружной установки мощностью
250…1600 кВА и служат для приема, распределения и преобразования
электрической энергии переменного тока 50 Гц, напряжением 6(10) кВ.
Подстанции предназначены для электроснабжения отдельных
населенных пунктов, коммунальных потребителей городов,
промышленных объектов.

Конструкция

В конструкции КТПМ максимально учтены все негативные стороны,
которые имели место при эксплуатации кирпичных и железобетонных
ТП. Пол внутри КТПМ поднят на высоту 1 м от планировочной отметки
земли. Кабели выходят из траншеи на отметке 0,7 м и входят в
пространство фальшпола под площадками для обслуживания.

Комплектные трансформаторные подстанции 35 кВ служат для
приема, распределения и преобразования электрической энергии
переменного тока промышленной частоты 50 Гц. Система с
изолированной нейтралью используется для энергоснабжения
коммунальных и промышленных потребителей городов,
промышленных объектов.

Для удобной перевозки трансформаторных подстанций на
длительные расстояния возможна их сборка в типовых
железнодорожных контейнерах. В зависимости от типоразмера
контейнера возможно осуществление различных схемных
исполнений с трансформаторами мощностью до 1600 кВА
(тупиковых, проходных).

Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП) от производителя в Москве и Томске

Общее описание

БКТП состоят полностью из комплектных узлов заводского изготовления, которые доставляются на место установки, то есть демонтаж оборудования не требуется. На месте блоки, узлы монтируются и подключаются к питающим сетям.

Модульный принцип, положенный в основу производства, обеспечивает гибко изменяемые размеры и возможность выбора конфигурации блока под любой вид оборудования.

Специалисты компании TeleCore с учетом пожеланий заказчика могут разработать “нестандартные” решения, при этом стоимость и сроки производства не увеличиваются.

Блочные комплектные трансформаторные подстанции обладают существенным преимуществом сравнительно с прочими вариантами:

  • Минимальные сроки монтажа, наладки и ввода в эксплуатацию за счет полной заводской готовности. Возможность демонтажа при перемещении в короткий срок;
  • Уменьшение потерь на линиях большей протяженности;
  • Гибкоизменяемые размеры;
  • Большое количество исполнений, рассчитанных на разные климатические условия, различный уровень нагрузки, а также самые разнообразные нужды потребителей;
  • Удобство и гарантированная безопасность при эксплуатации, повышенная надежность оборудования.

Длина, ширина, высота блоков и их количество может изменяться в зависимости от выбранного электрооборудования, схемы электрических соединений, мощности и условий эксплуатации. Блоки легко объединяются в общую конструкцию.

Улучшенная технология изготовления железобетонных конструкций, которые производятся по современной методике, позволяющей легко регулировать длину и ширину бетонного блока, расположения дверей и жалюзи по периметру блока.

Характеристики материалов, применяемых в процессе производства монолитных конструкций, соответствуют мировым стандартам.

При проектировании БКТП применяются следующие критерии:

  • срок службы;
  • прочность;
  • влагостойкость;
  • морозостойкость;
  • сейсмостойкость;
  • пожаробезопасность.

Трансформаторная подстанция состоит из:

  • комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) – 35кВ;
  • двух силовых сухих трансформатора 6300/35/6;
  • комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) – 6кВ.

Все оборудование установлено в блочно-мобильные модули на санях.

Климатические условия:

Минимальная наружная температура: -50°С

Максимальная наружная температура: +40°С

Состав инженерных систем трансформаторной подстанции:

  • блок-контейнер трансформаторной подстанции
  • система электроснабжения;
  • система электроосвещения;
  • система электрообогрева.

Продается полностью в комплекте, готовое, укомплектованное всей необходимой документацией, протестированное, возможна приемка заказчиком на заводе пред отгрузкой.

Техническая информация

Возможные типы подстанций:

  • БКТП – блочная комплектная трансформаторная подстанция наружной установки в металлическом корпусе;
  • БКРП — блочная комплектная распределительная подстанция наружной установки в металлическом корпусе;
  • БКРТП — блочная комплектная распределительная трансформаторная подстанция наружной установки в металлическом корпусе.

Классификация исполнений БКТП, БКРП и БКРТП

 

Признаки классификации БКТП, БКРП и БКРТП

 

Исполнение

По типу силового трансформатора БКТП и БКРТП.

С масляными трансформаторами.
С трансформаторами с “сухой” изоляцией.

По способу выполнения нейтрали трансформатора на стороне низшего напряжения (НН).

С глухозаземленной нейтралью.
С изолированной нейтралью.

По взаимному расположению моделей.

Однорядное, двухрядное, трехрядное, четырехрядное.

По числу применяемых силовых трансформаторов в БКРТП.

С одним, двумя или более трансформаторами.

Наличие изоляции шин в распределительном устройстве со стороны низкого напряжения (РУНН).

С изолированными шинами.

По выполнению высоковольтного ввода.

Кабельный, воздушный.

По выполнению вводов (шинами и кабелями) в РУНН.

Вывод вверх, вывод вниз, вывод вверх и вниз.

По климатическому исполнению и месту размещения по ГОСТ 15150-69.

Категория 1 исполнения У, УХЛ.

По виду оболочек и степени защиты.

По ГОСТ 14254-96

По способу установки автоматических выключателей.

С выдвижными (втычными) выключателями. Со стационарными выключателями.

По назначению панелей РУНН.

Вводные, линейные, секционные.

ТП, РП, РТП

Трансформаторные, распределительные и совмещенные (РТП) подстанции

Компания «ПитерЭнергоМаш» осуществляет проектирование, поставку, монтаж и сервисное обслуживание трансформаторных подстанций (ТП), распределительных подстанций (РП) и совмещенных распределительно-трансформаторных подстанций (РТП) классом напряжения от 0,4 до 110 кВ в стационарном и модульном исполнении. Мы обеспечиваем поставку полного комплекса необходимого оборудования согласно проектным решениям. В зависимости от проектных условий и требований эксплуатирующей организации специалисты ООО «ПитерЭнергоМаш» предложат Вам различные варианты подстанций полной заводской готовности, либо произведут подбор оборудования для встроенной подстанции. Каждый проект разрабатывается индивидуально на основе схемы присоединения и типа оборудования.  Для комплектации трансформаторных подстанций мы предлагаем высоконадежное электрооборудование российских и зарубежных производителей. Использование современного энергоэффективного оборудования позволяет достичь дополнительной экономии электроэнергии и получить надежное электроснабжение. Трансформаторная подстанция представляет собой электроустановку, которая служит для приема, преобразования и распределения электроэнергии среднего напряжения (6–20 кВ) в низкое ( 0.4 кВ). Трансформаторная подстанция состоит из распределительного устройства среднего напряжения, силового трансформатора, распределительного устройства низкого напряжения, защитных устройств среднего и низкого напряжения, оборудования для учета электроэнергии, шинопроводов, кабелей и прочего электрооборудования. Распределительная подстанция (РП) представляет собой электроустановку, которая служит для приема и распределения электроэнергии в городских электрических сетях, крупных промышленных предприятиях. В некоторых случаях распределительная подстанция может быть совмещена с одной или несколькими трансформаторными подстанциями (РТП).

Специалисты нашей компании готовы ответить на любые интересующие Вас вопросы, произвести расчет нескольких вариантов реализации необходимой подстанции.

Подстанции

— обзор | Темы ScienceDirect

6.2.1.15 Электрические подстанции

Подстанции — это места, где электрические линии соединяются и переключаются и где напряжение изменяется с высокого на низкое или наоборот. Наружные конструкции состоят из деревянных опор, башен с фермами, трубчатых каркасов и т. Д. Если имеется много места и внешний вид не является проблемой, обычно устанавливаются башни с фермами для поддержки линий электропередач. Вместо. низкопрофильные подстанции могут потребоваться там, где внешний вид более критичен.Например, поверхности городских подстанций можно отполировать, чтобы придать им привлекательный вид и лучше вписаться в городские здания поблизости. Далее следуют несколько случаев перепланировки.

Построенная в 1924 году электрическая подстанция № 109 является примером первоначальной сети из более чем 360 подстанций, построенных Сиднейским муниципальным советом с 1904 по 1936 год, которые сначала поставляли электричество в Сидней. Период и расположение подстанции отражают рост электрической сети Сиднея. Визуально здание демонстрирует характерную скромную форму, качество дизайна и конструкции для сиднейских подстанций, которые были спроектированы в соответствии с более высокими стандартами, чем это строго требуется для их функций, чтобы уменьшить сопротивление населения вторжению новых технологий и гармонировать с городскими пейзажами. .

Электрическая подстанция № 109 — образец типичной архитектуры 1920-х годов, примененной к утилитарному зданию, включая тяжелую каменную конструкцию, вертикальный акцент, асимметрию, форму крыши, скрытую стеной парапета, контрастную облицовку кирпичной кладкой и штукатуркой, опоры, разделяющие фасад на бухты, ступенчатый горизонт, выступающие над парапетом пирсы, многослойные деревянные окна, оригинальные вывески и элегантный изогнутый архитрав над входом. Двойной уличный фасад необычен для подстанций в данной местности, у которых обычно есть открытая площадка для передачи электроэнергии сбоку.Подстанция проработала почти 70 лет. В конце концов, в декабре 1994 года недвижимость была продана.

До 2012 года здание ненадолго использовалось в качестве магазина древесины и столярной мастерской. Адаптивное повторное использование этого здания для коммерческого использования сохранило его архитектурную целостность как узнаваемую бывшую подстанцию ​​(город Сидней, 2015).

Открытый проект описан в Архитектуре и дизайне (2017). Проект превратил главный кампус калифорнийской коммунальной компании Burbank Water and Power из промышленного наследия в устойчивое использование.Ключевой особенностью генерального плана было восстановление зеленых насаждений, включая ряд экологически чистых ландшафтных технологий.

Компания обслуживала Бербанк более 100 лет, но с возрастом возникли высокие эксплуатационные расходы и отсутствие общественных зеленых насаждений. Студия ландшафтной архитектуры AHBE создала одну из самых длинных зеленых улиц Южной Калифорнии. Используя пять различных типов технологий устойчивого управления водными ресурсами — инфильтрацию, проточную воду, задержку, клетки корней деревьев и улавливание дождевой воды — зеленая улица в основном работает как фильтр перед тем, как сток попадет в систему ливневых вод.В то время как местные законы предписывают, чтобы проекты уменьшали сток, на самом деле этот проект является площадкой с нулевым стоком. Поразительной особенностью нового кампуса является Centennial Courtyard, зеленая зона, расположенная на территории выведенной из эксплуатации электрической подстанции. Часть индустриальной структуры все еще стоит, большие решетки, которые объединяют промышленность с природой.

В начале 1900-х годов в Чикаго, штат Иллинойс, США, было построено несколько зданий электрических подстанций. Эти специально построенные конструкции были спроектированы как актив для близлежащих сообществ и для представления полезности (Содружество Эдисона) в благоприятном свете: поэтому они были построены так, чтобы быть красивыми и придерживаться различных архитектурных стилей, включая Прерийскую школу, Ар-деко. , и классическое возрождение.Эти подстанции были спроектированы для размещения тяжелого электрического оборудования и изготовлены из прочных материалов. Теперь они представляют собой уникальное наследие.

Однако, хотя многие электрические подстанции в Чикаго работают в условиях от хороших до плохих, другие пустуют и находятся в аварийном состоянии. В частности, одной подстанции грозит снос из-за небрежности. Подстанция Вашингтон-Парк на 6141 С. Прери-авеню является выдающимся примером множества подстанций, построенных по всему Чикаго.Эта подстанция больше большинства, поскольку была предназначена для распределения более высокого напряжения на другие подстанции. Построенный между 1928 и 1939 годами, он имеет уникальный энергетический орнамент, в том числе резные лампочки из известняка на фасаде.

Preservation Chicago рекомендует городу Чикаго получить обозначение ориентира для важных подстанций. Следует выявлять и защищать лучшие образцы разных периодов и стилей. Кроме того, городские и коммунальные предприятия должны стремиться найти адаптивное повторное использование зданий подстанций, которые устарели или не используются.

В качестве одного из примеров повторного использования подстанция фон Холст, расположенная на 924 Н. Кларк-стрит в Голд-Косте, была красиво отремонтирована и преобразована в дом на одну семью и выставлена ​​на продажу за 13,9 млн долларов в 2014 году (Preservation Chicago, n.d.). Однако этот проект может вызывать споры. Этот роскошный дом площадью 1400 м 2 2 построен с использованием фасада старой электроподстанции, а все остальное — новое. Внутри отделка явно первоклассная, а в доме есть фитнес-центр, огромная винная кладовая, гараж на четыре машины и теплица на крыше.Также имеется открытая площадка с узкой лужайкой и бассейном. Возникает вопрос, не является ли это случаем «фасадизма», опровергнутым в Разделе 2.3 (Curbed, 2014)

Как работает электрическая подстанция?

Что такое подстанция?

Как работает электрическая подстанция? Почему ее называют «подстанцией»? Обычно на станциях мы ловим поезда или автобусы. По той же аналогии мы можем объяснить, что делает подстанция. Электроэнергия должна передаваться на большие расстояния, так как место, где вырабатывается энергия, и место, где она потребляется, могут находиться далеко друг от друга. Электроэнергия передается при очень высоких напряжениях и малых токах, чтобы уменьшить тепло, вихревые токи и другие потери при передаче. На подстанциях напряжения повышаются до высоких значений с помощью повышающих трансформаторов, а после передачи они снова понижаются для распределения. Помимо изменения напряжения на подстанциях, для защиты распределительных сетей используются различные защитные устройства, такие как автоматические выключатели и предохранители. Они сконструированы таким образом, чтобы можно было изолировать различные распределительные цепи для ремонта и отключения нагрузки.Подстанции обычно находятся на открытом воздухе и ограждены проволочным забором. Однако в жилых районах или районах с высокой плотностью населения подстанция может располагаться в помещении или внутри здания, чтобы ограничить гудение огромных трансформаторов.

Вид на подстанцию ​​

Электрические сети [/ caption]

Эксплуатация подстанции

Электроэнергия вырабатывается на теплоэлектростанции, гидроэлектростанции, атомной электростанции и т. Д.Затем это электричество подается на передающую подстанцию ​​рядом с генерирующей установкой. На передающей подстанции напряжение существенно повышается с помощью повышающих трансформаторов. Напряжение увеличивается, чтобы уменьшить потери при передаче на большие расстояния. Затем это электричество подается на электрическую подстанцию, где оно понижается с помощью понижающих трансформаторов, а затем подается в распределительную сеть. В распределительной сети есть дополнительные трансформаторы, и напряжение дополнительно снижается для дальнейшего распределения по сети.Отсюда электричество подается на понижающие трансформаторы возле жилых кварталов, которые понижают напряжение до 110/220 В в соответствии с требованиями каждой страны.

Кредит изображения

    1. Подстанция: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Forest_Hill_Substation. jpg
    2. Распределение энергии: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electricity_grid_schema-_lang-en.jpg

Основы подстанции | Sciencing

Электрические подстанции — это дополнительные части систем производства электроэнергии, где напряжение преобразуется с высокого на низкое и наоборот с помощью трансформаторов.Подстанции, содержащие повышающие трансформаторы, увеличивают напряжение и уменьшают ток. Если трансформатор, содержащийся в подстанции, является понижающим, напряжение уменьшается, а ток увеличивается. Существует три основных типа подстанций: передающие, распределительные и коллекторные.

Передача

Передающая подстанция соединяет линии передачи, как правило, когда все соответствующие линии имеют одинаковый уровень напряжения. На передающей подстанции есть высоковольтные переключатели, которые позволяют подключать линии или, при необходимости, изолировать их.Передающая подстанция также включает конденсаторы или реакторы для регулирования напряжения. Передающая подстанция может различаться по размеру, причем самые маленькие типы содержат автоматические выключатели и электрическую шину, в то время как более крупная передающая подстанция включает несколько уровней напряжения.

Распределение

Целью распределительной подстанции является передача энергии из системы передачи в систему распределения. Распределительная подстанция обычно состоит из двух линий передачи, которые обеспечивают ввод, и набора фидеров, которые действуют как выход.Напряжение проходит через подстанцию ​​и выходит из фидеров. Затем он попадает в распределительный трансформатор и вырабатывает электричество. Распределительная подстанция отвечает за регулирование напряжения, а также за изоляцию любых неисправностей в передающих и распределительных трансформаторах. Типовая распределительная подстанция содержит выключатель и трансформатор с низким напряжением. Более крупные и сложные подстанции обычно находятся в городах. Они содержат резервные низковольтные системы, а также высоковольтную коммутацию.

Коллектор

Коллекторная подстанция работает с проектами, которые собирают энергию из многих небольших источников энергии. Хотя коллекторная подстанция имеет сходство с распределительной подстанцией, ее поток энергии работает в противоположном направлении, собирая энергию и питая передающую сеть. Коллекторная подстанция также может собирать тепловую и гидроэлектрическую энергию, поэтому размещение ее рядом с электростанцией является эффективным способом выработки электроэнергии.

Электрические подстанции | Энциклопедия.com

Электрическая подстанция — это объект, который обеспечивает соединение между частями электрической сети. Функции подстанции, важные для правильной работы энергосистемы, включают в себя соединение линий электропередач от различных частей системы; мониторинг и контроль условий работы системы; и защита оборудования энергосистемы.

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

Подстанции можно разделить на одну из нескольких категорий в зависимости от их местоположения и функции в системе.Генераторные подстанции расположены на территории электростанций и обеспечивают подключение к системе электропередачи. Групповые силовые подстанции соединяют систему передачи с системой субпередачи, понижая напряжение через трансформатор (трансформаторная подстанция) или соединяя линии передачи высокого напряжения от разных частей системы без изменения напряжения (коммутационная подстанция). Распределительная подстанция обеспечивает связь между субпередающей системой и гораздо более низкими напряжениями распределительной системы.Преобразовательная подстанция — это уникальный тип подстанции большой мощности, которая обеспечивает связь между высоковольтными линиями передачи переменного тока и высоковольтными линиями передачи постоянного тока.

При размещении подстанций необходимо учитывать электрические, географические, экономические, политические и эстетические факторы. Используются высокие напряжения системы передачи, потому что уменьшенные токи приводят к более эффективной передаче энергии. Поэтому подстанции размещаются как можно ближе к системным нагрузкам, чтобы минимизировать потери.Это ограничивается стоимостью и доступностью недвижимости, а также требованием, чтобы местность была относительно ровной в пределах подстанции. При размещении подстанции, особенно в густонаселенных районах, следует позаботиться о том, чтобы расположение не загораживало живописные виды и не ухудшало эстетическую ценность коммерческой или жилой застройки. Физические размеры подстанций могут охватывать большие площади, потому что высоковольтные компоненты изолированы друг от друга воздухом и, следовательно, должны быть разделены значительными расстояниями.Исторически сложилось так, что из-за этих проблем установка больших подстанций ограничивалась районами с относительно небольшой численностью населения. Однако с 1980-х годов подстанции изолируются сжатым газом гексафторидом серы (SF 6 ). Из-за высокого качества изоляции SF 6 размер этих подстанций с газовой изоляцией может быть значительно меньше 25 процентов от размера подстанции с воздушной изоляцией с такой же мощностью. В некоторых приложениях, особенно в непосредственной близости от населенных пунктов, вся подстанция может быть заключена в здания, что снижает эстетические проблемы и ухудшение состояния окружающей среды.Тем не менее, подстанции с воздушной изоляцией по-прежнему обычно предпочтительны из-за более высокой стоимости и экологических проблем, связанных с выбросом SF 6 (который исследуется как парниковый газ).

СОЕДИНЕНИЕ СИСТЕМЫ

Основная функция подстанций заключается в обеспечении взаимосвязи между линиями электропередачи, идущими в другие географические области, и между частями системы, которые могут работать при различных напряжениях. Принципиальным аспектом конструкции подстанции является организация подключений через автоматические выключатели к общим узлам, называемым шинами. Автоматические выключатели — это большие электрические переключатели, которые позволяют отключать линии передачи или трансформаторы от шины. Трансформаторы обеспечивают изменение напряжения.

Автобусы

Автобусы обычно изготавливаются из алюминия или меди и представляют собой жесткие шины на подстанции, изолированные от земли и другого оборудования с помощью обильного изоляционного материала, обычно воздуха или гексафторида серы. Расположение автобусов на подстанции может относиться к разным категориям; наиболее распространенные проиллюстрированы и объяснены в Таблице 1.Соответствующий выбор конфигурации осуществляется путем тщательного баланса стоимости, надежности, контроля и пространства.

Одна шина • Все соединения привязаны к одной шине, с одним автоматическим выключателем на каждую шину. Такая конструкция предпочтительна из-за ее простоты и низкой стоимости, хотя она наименее желательна с точки зрения надежности. Техническое обслуживание оборудования подстанции требует вывода из эксплуатации соединений. • Этот тип шины обычно является предпочтительной конфигурацией на подстанциях с напряжением 130 кВ или ниже.
Главная и передаточная шина • Как и в случае с одиночной шиной, каждое соединение связано с главной шиной через автоматический выключатель, но выключатель может быть отключен с помощью разъединителей через промежуточную шину, а другой выключатель — к сети. автобус. Это позволяет изолировать автоматический выключатель для обслуживания без потери обслуживания соединения. • Используется в более ответственных приложениях при 130 кВ или ниже, а иногда и при более высоких напряжениях.
Кольцевая шина • В этой схеме все автоматические выключатели соединены в замкнутый контур, причем соединения входят в стык между выключателями. Таким образом, любое соединение может быть изолировано или любой отдельный автоматический выключатель может быть удален, не прерывая другие соединения. Это обеспечивает более высокий уровень резервирования, чем упомянутые выше системы. Для этого устройства вопросы управления и релейной защиты несколько сложнее. • Обычно встречается на подстанциях выше 130 кВ, на подстанциях меньшего размера. Часто устанавливается с расчетом на будущее расширение до схемы с полуторным выключателем.
Схема с половинным выключателем • Эта схема имеет две одинаковые шины с тремя выключателями, подключенными между ними.Каждое соединение может быть связано с одной из шин через один выключатель, и в случае, если один выключатель не работает или нуждается в обслуживании, соединение все еще может обслуживаться через два выключателя с другой шиной. Название этой схемы происходит от того факта, что два соединения обслуживаются тремя выключателями, так что на каждое соединение приходится в среднем полтора выключателя. Эта схема менее сложна, чем кольцевая шина, более надежна, но более затратна. • Наиболее часто встречается в системах выше 130 кВ.
Двойная шина • Двойная шина с двойным выключателем обеспечивает связь с каждой шиной через независимый прерыватель для каждого соединения. Это обеспечивает полное резервирование в случае неисправности или необходимости обслуживания выключателя или шины, но это самая дорогая конфигурация. • Обычно встречается на наиболее ответственных передающих подстанциях и в генераторных подстанциях.
Шина, трансформатор или нагрузка ↓ Выключатель —⦧ Автоматический выключатель □

ограничений. Если подстанция обслуживает критические нагрузки, потребность в высокой надежности может гарантировать более высокую стоимость более сложной компоновки шин, в то время как для менее критических нагрузок нехватка места может диктовать минимальную компоновку шин.

Выключатели-разъединители

Для каждой единицы оборудования на подстанции предусмотрены ручные выключатели, называемые выключателями-разъединителями, для обеспечения полной гальванической развязки от оборудования перед выполнением любого обслуживания. Выключатели расположены в хорошо видимых местах, поэтому обслуживающий персонал может постоянно подтверждать, что оборудование изолировано.Выключатель-разъединитель не может прервать ток, поэтому он размыкается только тогда, когда ток уже был прерван автоматическим выключателем, например автоматическим выключателем.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели — это выключатели, которые управляются сигналом, от реле или от оператора. Автоматический выключатель предназначен для прерывания очень больших токов, которые могут возникнуть при неисправности системы, такой как удар молнии или дуга на землю (например, падение дерева на линию или падение линии на землю).Поскольку эти чрезвычайно большие токи могут вызвать серьезное повреждение оборудования, такого как трансформаторы или генераторы, и поскольку эти неисправности могут нарушить правильную работу всей энергосистемы, автоматические выключатели рассчитаны на срабатывание достаточно быстро, чтобы предотвратить повреждение оборудования, часто в 100 раз. миллисекунды или меньше.

Контакты выключателя состоят из двух металлических частей, которые могут перемещаться относительно друг друга. Когда автоматический выключатель замкнут, контакты соприкасаются, и между ними свободно течет ток.Когда автоматический выключатель размыкается, два контакта разъединяются, как правило, с помощью высокопрочной пружины или пневматического привода. Когда контакты разъединяются, через них продолжает течь ток, и материал между ними ионизируется, образуя проводящую плазму. Чтобы обеспечить изоляцию, плазма должна быть устранена, а контакты должны быть разнесены на достаточное расстояние, чтобы предотвратить повторное зажигание дуги. Реализовано несколько различных технологий для получения четырех общих типов автоматических выключателей.

Воздушные автоматические выключатели изолированы воздухом, и плазма гаснет, когда струя сжатого воздуха проходит между контактами.Они менее распространены, чем другие типы, и, как правило, больше не применяются в новых установках из-за размера и проблем с обслуживанием компрессоров. В маслонаполненных автоматических выключателях контакты заключены в герметичный резервуар с высокоочищенным маслом с масляными каналами, предназначенными для подачи масла между контактами для гашения дуги при размыкании контактов. Они распространены, но их популярность снижается из-за экологических проблем, связанных с риском разлива нефти. Хотя поломка гидромолота случается редко, сотни галлонов масла могут быть разлиты в результате единственного отказа, что потребует очень дорогостоящих процедур по устранению неисправностей.Наиболее популярными выключателями для высоковольтных систем являются газонаполненные выключатели, контакты которых заключены в герметичный резервуар с находящимся под давлением SF 6 . Они доказали свою высокую надежность, хотя были некоторые проблемы с окружающей средой в связи с выбросом SF 6 при техническом обслуживании устройства или при разрыве резервуара. Для приложений с низким напряжением (менее 34 кВ) часто используются вакуумные выключатели. Они устраняют искрение, заключая контакты в откачанную камеру.Поскольку нет жидкости для ионизации, не может образоваться плазма. Их главное преимущество — очень быстрое время отклика и устранение проблем, связанных с окружающей средой.

Помимо автоматических выключателей, существуют другие классы автоматических выключателей, которыми можно управлять или управлять дистанционно, но с возможностью отключения тока. К ним относятся переключатели цепей, устройства повторного включения и секционализаторы.

Трансформаторы

Силовые трансформаторы выполняют очень важную функцию соединения частей энергосистемы, находящихся под разным напряжением.Они встречаются исключительно на подстанциях, за исключением распределительной системы, где они могут быть установлены на опорах или опорах рядом с нагрузками, которые они обслуживают.

МОНИТОРИНГ И ЗАЩИТА СИСТЕМЫ

Подстанция обеспечивает точку мониторинга рабочих параметров системы. Энергосистема — это очень сложный и чувствительный конгломерат частей, которые должны быть скоординированы для правильного функционирования. По этой причине необходимо очень внимательно следить за рабочими условиями и контролировать их.Для этого используются специальные датчики для сбора информации, а затем системы связи для передачи информации в центральную точку. Для немедленного реагирования на неисправности системы (например, повреждение проводов, дуги на землю или другие нежелательные условия эксплуатации), для срабатывания выключателей используется система релейной защиты (состоящая из датчиков и автоматических выключателей).

Измерительные трансформаторы

Высокие напряжения и токи, наблюдаемые на подстанции, превышают номинальные значения напряжения и тока контрольного оборудования, поэтому приборные трансформаторы используются для преобразования их в более низкие значения в целях контроля.Измерительные трансформаторы можно разделить на трансформаторы тока (ТТ) или трансформаторы напряжения (ТН), которые также иногда называют трансформаторами напряжения. Трансформаторы тока обычно состоят из тороидального сердечника из магнитного материала, обернутого относительно большим количеством витков тонкой проволоки, при этом измеряемый ток проходит через середину тороида. Эти устройства часто располагаются во вводах автоматических выключателей и трансформаторов, чтобы иметь возможность измерять ток в этих устройствах.Вводы — это специальные изолированные соединения, которые позволяют току проходить от наружного воздуха в герметичный металлический корпус. ТН служат для понижения напряжения до измеримого уровня. Обычно к каждой шине подстанции подключено по одной. В большинстве случаев трансформаторы напряжения построены по существу таким же образом, как и другие трансформаторы, хотя иногда емкостная связь может усилить или заменить электромагнетизм. Последние достижения в области технологий позволили разработать новый класс ТТ и ТН, которые представляют собой оптические устройства, в которых используются специальные материалы и передовые методы обработки сигналов для определения тока на основе поляризации света, находящейся под влиянием напряженности магнитного поля, и напряжения на основе поляризации света. под влиянием напряженности электрического поля.Хотя эти устройства значительно дороже традиционных технологий, они обеспечивают более высокую точность и надежность, а также лучшую электрическую изоляцию.

После измерения рабочих условий, информация передается в центральное место с помощью системы, известной как SCADA (диспетчерский контроль и сбор данных). Данные системы SCADA отображаются в региональном диспетчерском центре, чтобы помочь операторам узнать, какие действия необходимо предпринять для оптимальной работы системы.

Защитное реле

Измерительные трансформаторы служат входами для автоматической системы защиты. Чтобы обеспечить быстрое реагирование на сбои, группа устройств, называемых реле, принимает сигналы напряжения и тока, определяет наличие ненормальных условий и размыкает автоматические выключатели в ответ на условия сбоя. Конструкция системы защиты отключает только автоматические выключатели, наиболее близкие к проблеме, так что вся остальная часть системы может возобновить нормальную работу после того, как неисправность будет изолирована от системы.Исторически сложилось так, что определение того, какие выключатели открывать, выполнялось с использованием различных электромеханических устройств, в конструкцию которых были встроены необходимые сравнения и задержки. К ним относятся реле максимального тока, направленные реле, дистанционные реле, дифференциальные реле, реле минимального напряжения и другие. Эти электромеханические устройства доказали свою прочность и надежность с начала 1900-х годов. В конце 1950-х годов новый класс реле, твердотельные реле, использующие аналоговые схемы и логические элементы, обеспечивали в основном те же характеристики, но без каких-либо движущихся частей и, следовательно, снижали требования к техническому обслуживанию.С появлением недорогих микропроцессоров высокого уровня родилось новое поколение реле, в котором одно микропроцессорное реле выполняет все функции нескольких различных электромеханических или твердотельных реле. Микропроцессор обеспечивает такие преимущества, как более высокая точность, улучшенная чувствительность к сбоям, лучшая селективность, гибкость, простота использования и тестирования, а также возможности самодиагностики. Они могут быть интегрированы в систему SCADA для передачи информации о причине размыкания выключателя и могут управляться, сбрасываться и обновляться через удаленный доступ.Благодаря этим преимуществам микропроцессорные реле используются в большинстве новых установок, а также модернизируются на многих существующих подстанциях.

Помимо защиты от чрезмерных токов, оборудование должно быть защищено от чрезмерных напряжений, которые обычно возникают в результате ударов молнии или переходных процессов переключения. Из-за высокой скорости этих скачков реле и автоматические выключатели не могут среагировать вовремя. Вместо этого этот тип защиты обеспечивается ограничителями перенапряжения, которые представляют собой пассивные устройства, предотвращающие перенапряжения без движущихся частей.Воздушный зазор был самым ранним типом ограничителей перенапряжения, в котором специальный набор контактов устанавливался на расстоянии, определяемом максимально допустимым напряжением. Когда напряжение превышает этот порог, образуется дуга, по существу замыкающая перенапряжение. Новейшая технология разрядников для защиты от перенапряжений — это металлооксидный варистор (MOV). Это устройство, которое ведет себя как очень большой резистор при напряжениях ниже указанного порога, но при напряжениях выше порогового значения сопротивление устройства резко падает, эффективно потребляя ток, достаточный для ограничения напряжения, но без замыкания его на землю.

КОНТРОЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ СИСТЕМЫ

Еще одна из основных функций подстанции — обеспечение средств контроля и регулирования напряжений и потока мощности. Эти функции выполняются либо посредством обратной связи от автоматизированной системы, либо посредством удаленной инструкции из диспетчерского центра с использованием множества устройств и систем на подстанции.

Устройство РПН, являющееся неотъемлемой частью силового трансформатора, представляет собой специальный переключатель, который регулирует соотношение напряжений трансформатора вверх или вниз, чтобы поддерживать напряжение на стороне нагрузки на желаемом уровне, несмотря на изменение напряжения на стороне источника.Конденсаторные батареи используются для повышения напряжения на подстанции, когда оно упало слишком низко, особенно в областях с большими промышленными нагрузками. Шунтирующие реакторы используются для снижения слишком высокого напряжения из-за емкости в линии передачи или распределения.

Другой класс устройств, используемых для управления напряжением, работает с использованием электронных переключателей с питанием для непрерывной регулировки емкости и / или индуктивности на подстанции, чтобы поддерживать напряжение точно на желаемом уровне.Эти устройства относительно новые в использовании, они были разработаны с появлением недорогих и надежных силовых полупроводниковых компонентов. Эти устройства являются частью группы, широко известной как устройства FACTS (гибкая система передачи переменного тока), и включают статические компенсаторы переменного тока, статические синхронные компенсаторы и динамические восстановители напряжения.

Джон А. Палмер

См. Также : Конденсаторы и ультраконденсаторы, системы электродвигателей; Электроэнергия, Генерация; Электроэнергия, защита, контроль и мониторинг систем; Электроэнергия, надежность системы а также; Системы передачи и распределения электроэнергии; Изоляция; Трансформеры.

БИБЛИОГРАФИЯ

Asea Brown Boveri. (1988). Выбор и применение КРУЭ. Северный Брансуик, Нью-Джерси: Автор.

Босела Т. Р. (1997). Введение в технологию электроэнергетических систем. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл.

Фолкенберри, Л. М., и Коффер, В. (1996). Распределение и передача электроэнергии. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл.

Гловер, Дж. Д., и Сарма, М. (1994). Анализ и проектирование энергосистем, 2-е изд.Бостон: PWS.

Знакомство с заземлением подстанции | Axis-India

Введение

В нынешнюю эпоху технологий и развития электричество играет жизненно важную роль. Система электроснабжения состоит из сети электрических элементов, которые могут использоваться для выработки, распределения и передачи электрической энергии по линиям передачи. Подстанция — это часть системы электроснабжения, которая может преобразовывать напряжение с высокого на низкое или с низкого на высокое.Это помогает в передаче, распределении и переключении мощности в системе. Основные компоненты электрической подстанции включают изолятор, автоматический выключатель, шину, грозозащитный разрядник и силовой трансформатор. Существуют различные категории подстанций, разделенных в зависимости от передачи энергии через станцию, которые включают подстанцию ​​повышающего типа, подстанцию ​​понижающего типа, трансформатор распределительного типа, подстанцию ​​подземного распределительного типа, распределительное устройство, подстанцию ​​потребителя и системную станцию.

Что такое заземление подстанции?

Заземление цепи можно определить как физическое соединение цепи с землей, имеющей нулевой потенциал, с землей, то есть с землей. Заземление цепи удерживает в цепи нулевой потенциал, но физически не соединяет ее с землей. Система заземления подстанции соединяет все оборудование, молниеотводы, воздушные провода заземления, ограничители перенапряжения и все металлические конструкции, присутствующие на подстанции, как сеть, и удерживает их под нулевым потенциалом.

Потребность в заземлении подстанции

Основными требованиями к заземлению подстанции являются обеспечение безопасности людей, работающих в окружающей среде, защита оборудования на подстанции и эксплуатационная безопасность подстанции. Различные требования, которые необходимо учитывать для безопасной системы заземления:

  • Предотвращение смертельного исхода поражения электрическим током для сотрудников, работающих в зоне заземленных объектов, при неисправности в энергосистеме
  • Токи, возникающие в нормальных условиях и в условиях неисправности, должны проходить по низкоомному пути.
  • Замыкания на землю должны устраняться улучшением работы схемы реле защиты
  • Надежность и доступность системы электроснабжения необходимо повысить

Для расчета проектных параметров заземления и пределов безопасности потенциального поражения электрическим током соблюдается множество национальных и международных ограничений по всему миру, в том числе:

  • BS7354-1990 Свод правил проектирования высоковольтных открытых оконечных станций
  • EATS 41-24- Руководство по проектированию, установке, испытанию и техническому обслуживанию основных заземляющих станций на подстанциях
  • Стандарт IEEE 80-2000 — Рекомендации по заземлению подстанций переменного тока

На подстанции все открытые металлические части, металлические конструкции, генераторы, трансформаторы, распределительные щиты, автоматические выключатели, переключатели, измерительные трансформаторы, молниеотводы, разрядники для защиты от перенапряжений, проводники и реакторы должны быть заземлены с использованием любого из вышеперечисленных правил заземления. так, чтобы было надлежащее заземление и не было электрического удара даже при неисправности.Например, типовая сеть заземления подстанции для подстанции 66 кВ показана на рис. 1

.

 (источник изображения: NTPC) 

Параметры, которые необходимо учитывать при проектировании и строительстве сети заземления:

  • Величина и продолжительность тока замыкания на землю должны быть вычислены, чтобы выбрать размер проводов, перемычек и соединителей, используемых для защитного реле.
  • Следует избегать случайных петель и цепей в сети.
  • Реактивное сопротивление цепи заземления должно быть уменьшено путем сведения к минимуму расстояния между заземляющими проводниками и соответствующими фазными проводниками.
  • Необходимо проанализировать обратные пути тока замыкания на землю.
  • Сеть заземления должна быть распространена на всю островную сеть, имеющуюся в пределах подстанции.

Способы заземления ПС

Существуют разные методы заземления подстанции.Подключение к земле может быть выполнено тремя основными способами: кольцевым, радиальным и сетевым.

РАДИАЛЬНАЯ СИСТЕМА: Радиальная система имеет соединения с каждым из устройств, имеющихся на подстанции, в паре с одним или несколькими заземляющими электродами. Этот метод заземления подстанции является наиболее экономичным, но наименее удовлетворительным из-за наличия огромных градиентов поверхностного потенциала, возникающих во время замыкания на землю.

КОЛЬЦЕВАЯ СИСТЕМА: Кольцевая система состоит из проводника, который окружен оборудованием и конструкциями подстанции и соединен короткими перемычками с каждым из них.Этот метод заземления подстанции является экономичным и эффективным, поскольку токи замыкания на землю проходят заранее подготовленный путь, уменьшая градиент поверхностного потенциала.

СЕТЕВАЯ СИСТЕМА: Сетевая система включает в себя заземление подстанции, при этом все оборудование на подстанции должно быть заземлено индивидуально, создавая заземляющий мат. Заземляющий мат — это система заземления, в которой все проводники заглублены горизонтально, образуя структуру, подобную сетке, для рассеивания тока короткого замыкания в землю, а также образуют систему проводников уравнивания потенциалов для поддержания сопротивления заземления для всего оборудования ниже указанного значения.Эта система является наиболее эффективной и самой дорогой по сравнению с другими системами. Сетка выравнивает градиенты поверхностного потенциала и, следовательно, защищает людей и оборудование от неисправностей.

Заключение

Система заземления состоит из проводников с низким сопротивлением между металлическими конструкциями и землей. Для протекания через нее тока замыкания на землю предусмотрена заранее определенная схема, а не случайные пути, которые не обладают механической прочностью и теплоемкостью для переноса тока замыкания и приводят к риску для жизни людей, повреждению оборудования и, в худшем случае, к их возникновению. вызовет пожар.Эта сеть должна быть жесткой и безошибочной, потому что в любом случае нарушения заземления защитное оборудование становится опасным.

  (источник изображения: фото ETA + на Unsplash)


  

Эта статья является частью нашей серии статей о грозозащитных разрядниках, защите от перенапряжения и заземлении, вы можете прочитать больше по следующим ссылкам:

Введение в основы молниезащиты и заземления, а также стандарты (IEC 62305 и UL 467)

Проектирование систем молниезащиты и продукция

Устройства защиты от перенапряжения (SPD)

Зоны молниезащиты и их применение для выбора SPD

Как работает грозозащитный разрядник?

Щелкните здесь, чтобы просмотреть всю продукцию Axis для молниезащиты, грозозащитных разрядников и заземления.

Посетите наш сайт www.axis-india.com для получения дополнительной информации.

   

Следите за нами в LinkedIn, чтобы получать регулярные обновления наших продуктов для заземления и молниезащиты!

Гражданское строительство и строительство подстанций

Чтобы поддерживать уровень жизни, к которому мы привыкли, нам необходимо большое количество электрических подстанций. Эти подстанции начинаются с осторожной проектирование инженерами-строителями.

К началу процесса строительства подстанции нельзя относиться легкомысленно.Во-первых, важно определить, какие тип электрической подстанции наиболее подходит для ваших целей.
Типы электрических подстанций

Подстанция передачи действует как соединение между несколькими линиями передачи. Распределительная подстанция действует как посредник между ЛЭП. подстанции и потребителя электроэнергии, понижая передаваемое напряжение до соответствующего уровня для распределения в семейные дома и многоквартирные дома. Поскольку в городах и крупных мегаполисах наблюдается высокая концентрация потребителей электроэнергии, в этих местах, как правило, очень сложное распределение. подстанции.Другие типы подстанций включают коллекторные подстанции, часто используемые на гидроэлектростанциях или ветряных электростанциях, коммутационные подстанция, которая обычно строится рядом с электростанцией для подключения и отключения линий электропередачи, и преобразовательная подстанция, которая может отрегулируйте частоту токов передачи.

Выбор места

Правильный выбор площадки важен при строительстве подстанции. При разведке местоположения вы должны учитывать ряд факторов, в том числе доступность сайта, дренаж и защита от эрозии, а также объем необходимой подготовки площадки.Кроме того, сайт должен быть недоступен для публики, чтобы предотвратить травмы, но все же должны быть расположены в некоторой степени в центре зоны обслуживания.

Также важно быть уверенным, что вы можете получить необходимые разрешения для работы на объекте. Экологические соображения могут повлиять на выдачу разрешений. Для Например, могут возникнуть опасения, что строительство может вызвать сток и загрязнение водотока или иметь другие долгосрочные последствия для строительной площадки. Там Также могут быть ограничения по зонированию собственности.Все это важные факторы, которые необходимо изучить при выборе сайта.

Дизайн

Следующим шагом в этом процессе является разработка группой инженеров детального плана подстанции. Инженеры часто выезжают на место, а затем внимательно изучите отчеты о почве на сайте. Конструкция подстанции включает все оборудование подстанции, такое как автоматические выключатели, высоковольтные и выключатели низкого напряжения, ограничители перенапряжения, изолированные кабели и кабельные каналы, а также источники питания и системы управления для станций переменного / постоянного тока.Инженерам понадобится выбрать структуру подстанции, соответствующую типу подстанции и окружающей среде. Также необходимо провести полевые испытания сопротивление сетки заземления и удельное сопротивление грунта в процессе проектирования.

Превосходная команда инженеров-строителей

Beta Engineering взяла на себя некоторые из самых сложных проекты высокого напряжения в отрасли. Работая напрямую с каждой проектной командой, наши инженеры обеспечивают высочайшее качество каждого проекта. и что все сроки соблюдены.Инженеры-строители Beta могут взять на себя весь процесс строительства подстанции, от проектирования каждой детали. подстанция для наблюдения за командой проекта во время строительства. Свяжитесь с нами чтобы узнать больше.

Подстанции для установки внутри и вне помещений | Электротехника

В этой статье речь пойдет о внутренних и внешних подстанциях.

Внутренние подстанции:

На этих подстанциях аппарат устанавливается в здании подстанции.Такие подстанции обычно рассчитаны на напряжение до 11000 В, но могут быть построены на 33000 В и 66000 вольт, когда окружающая атмосфера загрязнена такими примесями, как коррозирующие металлы газы и пары, проводящая пыль и т. Д. Распределительное устройство на стороне питания или первичной стороне будет состоять из только масляных выключателей.

Высокое напряжение подается на первичную обмотку трансформатора через автоматический выключатель. Из шины выходят различные фидеры. Панель для каждого фидера состоит из разъединителя и автоматического выключателя.В дополнение к разъединителю и автоматическому выключателю на панели имеются измерительные приборы. Что касается защиты фидеров, обычно используется реле обратной мощности. Для защиты маслонаполненных трансформаторов с расширительными баками наиболее распространено реле Бухгольца.

Вспомогательное оборудование подстанций внутреннего типа:

(i) Аккумуляторные батареи,

(ii) Противопожарное оборудование, такое как ведра для воды, огнетушители и т. Д.

Батареи используются для:

(i) Работа защитного механизма и соленоидов переключения, и

(ii) Аварийное освещение подстанций в случае сбоя электроснабжения.

Внутренняя подстанция разделена на несколько отсеков: отсек управления, отсек для показывающих и измерительных приборов и защитных устройств, отсек выключателя и исполнительного механизма, отсек главной шины, отсек трансформатора тока и отсек кабельной герметичной коробки.

Внутренние распределительные и трансформаторные подстанции, а также распределительные щиты высокого напряжения состоят из ряда открытых и закрытых камер или отсеков. В этих отсеках размещается основное оборудование данной установки.Пространство камеры, в котором монтируется оборудование любого одного соединения главной шины, в целом называется ячейкой, шкафом или отсеком.

Внутренние распределительные трансформаторные подстанции и распределительные щиты высокого напряжения по конструкции подразделяются на следующие категории:

1. Подстанции монолитного типа:

Это тот, в котором аппарат установлен на месте. На таких подстанциях ячеистые конструкции возводятся из бетона или кирпича.

2. Подстанции композитной застройки типа:

Это тот тип, в котором узлы и детали собираются на заводе или в цехе, но собираются на месте в помещении распределительного устройства подстанции. Отсеки таких подстанций представляют собой металлические шкафы или корпуса, в каждом из которых находится оборудование одной основной ячейки подключения. Внутри таких шкафов или корпусов может быть установлен автоматический выключатель с минимальным содержанием масла, выключатель нагрузки и один или несколько трансформаторов напряжения.

3. Подстанции и распределительные щиты в металлической оболочке заводского изготовления:

Они построены в электрических цехах и доставляются на место установки в полностью собранном виде. После установки подстанций и распределительных щитов необходимо произвести подключение только к входящим и исходящим силовым цепям. Ячейки для распределительных щитов или подстанций имеют форму полностью закрытых шкафов с металлической оболочкой.

Обычно используются ячейки в металлической оболочке, спроектированные с выдвижными тележками и разделенные на несколько отсеков.Ячейка разделена на несколько отсеков: отсек управления, отсек для показывающих и измерительных приборов и защитных устройств, отсек выключателя и исполнительного механизма, отсек главной шины и трансформаторов тока, а также отсек кабельной коробки.

За счет разделения пространства шкафа на отсеки обеспечивается безопасный доступ к аппарату. Выключатель и его привод смонтированы на тележке, которую можно вынуть из шкафа.В шкафах с выдвижной тележкой изолирующее устройство вставного типа.

Когда тележка выкатывается из кабины, отверстия, в которые входят изолирующие устройства для замыкания контактов, автоматически закрываются металлическими заслонками, служащими для изоляции токоведущих частей от возможного случайного контакта. Когда грузовик откатывается в кабину, жалюзи открываются автоматически.

Чтобы предотвратить любое возможное размыкание или замыкание отключающих устройств при включенном выключателе, эти ячейки разработаны с блокировками, которые предотвращают опускание или опускание тележки при включенном выключателе.

Наружные подстанции:

Наружные подстанции бывают двух типов:

1. Подстанции на опорах, и

2. Подстанции фундаментные.

1. Подстанции на опоре:

Такие подстанции возводятся для монтажа распределительных трансформаторов мощностью до 250 кВА. Такие подстанции самые дешевые, простые и самые маленькие из подстанций. Все оборудование наружного типа и монтируется на несущей конструкции ЛЭП.Трехполюсный переключатель с механическим приводом (TPMO) используется для включения и выключения ЛЭП. Предохранитель HT установлен для защиты верхней стороны.

Для управления с правой стороны установлен бронированный выключатель низкого напряжения соответствующей мощности с предохранителями. Над линией ВТ устанавливаются грозозащитные разрядники для защиты трансформатора от скачков напряжения. Подстанция заземлена в двух и более местах.

Обычно трансформаторы мощностью до 125 кВА устанавливаются на двухполюсной конструкции, а для трансформаторов мощностью более 125 кВА, но не более 250 кВА используются 4-полюсные конструкции с подходящей платформой.Этот тип подстанции на опорах возводится в очень густонаселенной местности.

Стоимость обслуживания таких подстанций невысока, и, используя большое количество таких подстанций в городе, можно разместить распределительные устройства с меньшими затратами. Но из-за увеличения количества трансформаторов общая кВА увеличивается, потери без нагрузки увеличиваются, и, таким образом, стоимость на кВА увеличивается. При выборе таких подстанций главным соображением является экономия.

2. Подстанции, монтируемые в фундаменте:

Эти подстанции построены полностью под открытым небом, и на таких подстанциях все оборудование собрано в один блок, обычно огороженный забором с точки зрения безопасности.Подстанции для первичной и вторичной передачи и вторичного распределения (более 250 кВА) монтируются на фундаменте наружного типа. Поскольку оборудование, необходимое для таких подстанций, тяжелое, место, выбранное для этих подстанций, должно иметь хороший доступ для тяжелого транспорта.

Опять же, из-за открытых шин и другого сопутствующего оборудования зазоры и расстояния должны регулироваться не только рабочим напряжением, но и соображениями проникновения извне.Подстанции низкого уровня спроектированы, за исключением случаев, когда доступное пространство ограничено, поскольку они обеспечивают возможность легкого осмотра, очистки и обслуживания.

Распределительное устройство состоит из автоматических выключателей подходящего типа с обеих сторон, но с повышенной надежностью современных трансформаторов, практика заключается в том, чтобы отказаться от автоматического выключателя на входной стороне из экономических соображений. Таким образом, изолирующие выключатели служат этой цели.

Преимущества и недостатки подстанций вне помещений перед подстанциями внутри помещений:

Наружные подстанции имеют следующие основные преимущества перед закрытыми:

(i) Все оборудование находится в пределах видимости, что упрощает поиск неисправностей.

(ii) Если требуется, расширение установки будет проще.

(iii) На возведение таких подстанций требуется меньше времени.

(iv) Требуется меньшее количество строительных материалов (железобетон).

(v) Требуемые строительные работы сравнительно меньше, а стоимость установки распределительного устройства невысока.

(vi) Практически отсутствует опасность того, что неисправность, которая появляется в одной точке, будет перенесена в другую точку установки, поскольку аппаратура смежных соединений может быть размещена на большом расстоянии без какого-либо заметного увеличения затрат.

(vii) Ремонт прост.

Недостатки наружной установки по сравнению с внутренней:

(i) Различные операции по переключению изоляторов, а также контроль и техническое обслуживание устройства должны выполняться на открытом воздухе в любую погоду.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *