Трансформаторная подстанция это: Трансформаторная подстанция — Что такое Трансформаторная подстанция?

Содержание

Трансформаторная подстанция — Что такое Трансформаторная подстанция?

29555

Трансформаторная подстанция — это электроустановка

Трансформаторная подстанция — это электроустановка, предназначенная для:

  • приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока;
  • распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов.

Оборудование ПС:

  • силовые трансформаторы, 
  • распределительные устройства РУ, 
  • устройства автоматического управления и защиты, 
  • вспомогательные сооружения.

Трансформаторные подстанции классифицируются на повышающие и понижающие.

Повышающие трансформаторные подстанции (сооружаемые обычно при электростанциях) преобразуют напряжение, вырабатываемое генераторами, в более высокое напряжение (одного или нескольких значений), необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередачи (ЛЭП).

Понижающие трансформаторные подстанции преобразуют первичное напряжение электрической сети в более низкое вторичное.


В зависимости от назначения и от величины первичного и вторичного напряжений понижающие трансформаторные подстанции подразделяются на районные, главные понижающие и местные (цеховые).

Районные трансформаторные подстанции принимают электроэнергию непосредственно от высоковольтных ЛЭП и передают её на главные понижающие трансформаторные подстанции, а те (понизив напряжение до 6, 10 или 35 кВ) — на местные и цеховые подстанции, на которых осуществляется последняя ступень трансформации (с понижением напряжения до 690, 400 или 230 В) и распределение электроэнергии между потребителями.


Трансформаторные подстанции изготовляют, как правило, на заводах и доставляют на место установки в полностью собранном виде или же отдельными блоками. В таком случае их называют Комплектными Трансформаторными Подстанциями или КТП.

По типу исполнения комплектные трансформаторные подстанции (КТП) разделяются на:


  • в бетонном корпусе
  • в панелях типа «сэндвич»
  • в металлическом корпусе


По типу обслуживания подстанции:

  • с коридором
  • без коридора


По типу РУВН:

  • тупиковые
  • проходные

Комплектные трансформаторные подстанции – типы, виды

Для приема и распределения электроэнергии по потребителям используются КРУ – комплектные распределительные устройства. Это приборы из нескольких типовых унифицированных модулей (блоков, ячеек) с аппаратурой главной цепи, приборами защиты измерения, управления процессом распределения электроэнергии и т.д.

Что такое КТП?

Комплектные распределительные устройства относятся к такой категории электротехнического оборудования, как вводно-распределительные устройства. Одним из таких устройств и является комплектно-трансформаторная подстанция (КТП). Это один из базовых элементов системы энергопотребления, используемый для приема, преобразования и распределения электрической энергии на большие расстояния с минимальными потерями в токопроводниках.

Основное назначение таких подстанций – это электроснабжение небольших потребителей, например, это объекты промышленного, коммунального и сельскохозяйственного назначения.

Комплектная трансформаторная подстанция состоит из следующих модулей

  • Силовой трансформатор (их может быть несколько)
  • Распределительные устройства
  • Релейная защита и автоматика
  • Элементы управления
  • Вспомогательные модули

Основные типы КТП

  • Киосковые
  • Мачтовые
  • Шкафные
  • Столбовые
  • Передвижные
  • Внутрицеховые

Кратко перечислим особенности каждого типа подстанции.

Они бывают 2-х типов исполнения: тупикового, проходного (об их различиях – ниже)

Мощность трансформатора – 25-2500 кВА

Типы и кол-во трансформаторов – сухой или масляный, 1 или 2 штуки

Конструкция – шкафные

Вид монтажа – снаружи

Местоположение – города, сельская местность, промышленные объекты

Мощность трансформатора – 25-250 кВА

Типы и кол-во трансформаторов – сухой или масляный, 1 штука

Конструкция – сборно-сварная, ставятся на высоте

Вид монтажа – снаружи

Местоположение – сельская местность, поселки городского типа

Мощность трансформатора – 16-250 кВА

Типы и кол-во трансформаторов – сухой или масляный, 1 штука

Конструкция – 2 металлических шкафа ВН и НН

Вид монтажа – снаружи

Местоположение – села, частные фермерские хозяйства

Мощность трансформатора – 25-250 кВА

Типы и кол-во трансформаторов – 1 силовой на 3 фазы или 1 на 1 фазу

Конструкция – оборудование на стойке из железобетона

Вид монтажа – снаружи

Местоположение – села, ПГТ, частные фермерские хозяйства

Мощность трансформатора – 25-1000 кВА

Типы и кол-во трансформаторов – сухой или масляный, 1 или 2 штуки

Конструкция – металлический корпус с рамой «салазками»

Вид монтажа – снаружи

Местоположение – карьеры, горнодобывающие предприятия

  • Внутрицеховые

Мощность трансформатора – 25-2500 кВА

Типы и кол-во трансформаторов – 1 или 2 штуки, сухой или масляный

Конструкция – шкаф из металла с запорными секциями

Вид монтажа – внутри

Местоположение – промышленные предприятия

 

Далее перечислим другие критерии классификации КТП по типам.

Тип исполнения

  1. В бетонном корпусе
  2. В сэндвич-панелях
  3. В металлическом корпусе

Тип обслуживания

С коридором и без – последние, будучи небольшими по размеру подстанциями, обычно, являются более бюджетным решением и ориентированы на небольших потребителей.

Тип РУВН

Тупиковые и проходные. Если с помощью проходной КТП возможно запитать энергопотребителя к двум линиям на стороне высокого напряжения, то тупиковые могут подключить его только к одной линии на такой стороне.

Назначение

Повышающие и понижающие. Здесь классификация КТП аналогична видам трансформаторов. То есть, понижающие подстанции позволяют получить низкое напряжение из высоковольтных линий электропитания, а повышающие – с точностью до наоборот, высокое первичное в более низкое вторичное.

Величина (или масштаб)

С учетом назначения и уровня первичного и вторичного напряжений понижающие КТП имеют «подклассификацию»:

  • Районные – забирают электроэнергию от высоковольтных ЛЭП с последующей её передачей на основные понижающие подстанции
  • Основные понижающие – забирают от районных, понижают до 35, 10 или 6 кВ, после чего посылают электроэнергию уже на цеховые точки
  • местные (цеховые) – забирают от основных, понижают до минимума в 690, 400 или 230 В и раздают конечным потребителям.

Отметим также, что существует разделение на оборудование внутренней и внешней установки. В первом случае речь идет о КТП, которые располагаются внутри помещения, например, производственного цеха. КТП наружной установки используются повсеместно для организации систем энергоснабжения разного целевого использования.

 

Трансформаторная подстанция это здание или сооружение: согласна законов РФ

Автор otransformatore На чтение 5 мин Опубликовано

Трансформаторная подстанция – это здание или все-таки сооружение? Такой вопрос встает перед теми гражданами, которые решают оформить объект. На самом деле российское законодательство не так просто определяет вид недвижимости в установленным электрооборудованием. До сих пор возникают споры насчет правомерности того или иного аспекта, а также применения к нему регулятивных норм.

Что такое трансформаторная подстанция – здание или сооружение

Трансформаторная подстанция представляет собой объект, который используется для повышения или понижения напряжения сети. Естественно, используется переменный ток. Он подается на один трансформатор или несколько (в зависимости от типа оборудования), предназначен для распределения электроэнергии между потребителями. В зависимости от того, какие мощности энергии перерабатывает подстанция, на сколько рассчитана потребителей меняется ее тип.

Типы

Разделяются на несколько типов:

  • повышающие, которые увеличивают напряжение и подают новое пользователям;
  • понизительные, которые снижают напряжение первичной сети.

В комплектацию трансформаторной подстанции обычно входит один или несколько штук силовых трансформаторов. Они требуют регулярного обслуживания, доливки масла и тому подобных мер. Также комплектуются объекты распределительными устройствами, которые отвечают за принятие и отправку электроэнергии. Есть различные устройства защиты и автоматизированного управления — их количество и качество рассчитывается в зависимости от характерного типа станции.

Но, несмотря на то что по принципу работы и сопутствующему оборудованию подстанции примерно идентичные, до сих пор возникают споры насчет их внешней части. Не решен вопрос в общих кругах о том, относятся ли постройки с типу зданий или сооружений. Но российское законодательство довольно точно определяет эти два понятия.

Тип объекта определяется в исходной документации. Во время оформления первичного станции выдаются проектные бумаги, также разрешение на ввод в эксплуатацию. В обязательном порядке присутствует технический паспорт.

Там обязательно прописываются данные о трансформаторной станции, в частности, ее тип, а также технические характеристики, правила эксплуатации и тому подобное.

Закон

Но в законах прописаны и отдельные пункты, касаемо того, какие объекты можно относить к зданиям, а какие к сооружениям. Конкретный государственный акт — это Федеральный закон от 2009 года под номером 384-Ф3 «Технический регламент безопасности сооружений и зданий в Российской Федерации». Согласно нему:

  • задание определяется как конечный итог строительства, выделяемый по определенной объемной системе, наличию подземной и наземной части, инженерного и коммуникативного оборудования;
  • сооружение является плоской, линейной или объемной вехой строительства, которое состоит из подземной и наемной частей, в ряде случаев оснащенной строительными дополнительными конструкциям.

И те и другие являются объектами, конечным результатом строительства. Здания предназначены для нахождения там людей, их непосредственного пребывания. А вот сооружения также, но чаще в них сотрудники перебывают временно, в основном их используют для хранения продукции и проведения различных технических и производственных процессов. Поэтому, если думать над тем, к каком уже типу относится трансформаторная подстанция, то можно понять, что это сооружение.

Для чего предназначена электрическая подстанция

Трансформаторная подстанция в любом городе выполняет работы по получению необходимого уровня напряжения. Она либо повышает показатель, либо понижает его — в зависимости от типа и установленных трансформаторов.

После трансформации полученная энергия распределяется между различными объектами. Это могут быть как несколько частных домов, так и комплекс предприятий. Конечно, во втором случае установка будет массивной и занимать немало места. В зависимости от количества потребителей подстанции делятся на типы:

  • сельский;
  • городской;
  • промышленный.

Что входит в состав ТП

Трансформаторные подстанции различные по своему типу, включают разные установки и устройства. Но есть определенная база, без которой не обходится ни одно сооружение. Объект включает в себя:

  • силовой трансформатор — он служит для преобразования энергии, может быть один или несколько;
  • электрическая распределительная установка — необходима для распределения входящего коэффициента электроэнергии по точкам потребителей;
  • устройства автоматического управления — понятно, что сотрудник не может находится в сооружении постоянно и работать с частотой, поэтому переключением занимается автоматический механизм;
    защитное оборудование — применяется для защиты трансформаторов и распределительных приборов, а также персонала, людей, которые находятся рядом;
  • вспомогательные постройки и устройства — определяется сугубо в индивидуальном порядке в зависимости от назначения и специализации.

Современные типы подстанций оснащаются различными аксессуарам, обеспечивающими удобство работы.

Как оформить трансформаторную подстанцию

Специального законодательного акта, который бы регулировал возможности оформления, передачи в собственность или в аренду оборудования и его внешней части нет. Регуляция происходит по нормам «Единого государственного реестра прав на недвижимое имущество», а также на движимое имущество. Тип подстанции определяется в зависимости от того, в каком она типу относится — уже тогда происходит назначение закона.

Порядок оформления зависит от исходной аргументации. Если техника будет применяться для обслуживания предприятия, то обращаются к отдел технической части него. Если постройка заброшена, и вы точно не знаете, кому принадлежат права на нее, то оформить можно через ближайшее государственное учреждение, занимающееся выдачей прав на собственность.

Где можно монтировать подстанцию

Монтирование станций ведется в строгом соответствии с регламентом. Возможна установка в жилых помещениях и многоэтажных домах, если позволяют показатели мощности. Другие же будки, рассчитанные на большее число клиентов, ставят отдаленно от помещений. Считается, что трансформаторные токи могут вызвать различные хронические заболевания, поэтому жить рядом с ними нельзя. Их не устанавливают на определенном расстоянии от общеобразовательных школ, детских садов, больниц или здравниц.

Узнать конкретные нормы вы можете в инструкциях оборудованию, которое предполагается использовать.

Как определить правильное местоположение для оборудования: нормы и требования

Местоположение для нового строительства определяется регламентом и той организацией, которая выдала разрешения. После установки специалисты обаятельно проверяют соответствие выполнению требованиям.

Подстанция – это движимое или недвижимое имущество

Определить наверняка, является ли объект движимым или недвижимым имуществом нельзя. Если встроено в жилой дом, то будет считаться недвижимым. Если конструкция модульного типа, которую можно разбирать и монтировать в другом месте, то она будет законно рассматриваться как движимое имущество.

Трансформаторная подстанция ктп: принцип работы

Трансформаторная подстанция ктп используется для активизации напряжения и передачи мощности в сеть на электростанции. Электрическая энергия будет вырабатываться при низких напряжениях.

Во время передачи энергии на длительные расстояния она может терять свое напряжение. Чтобы свести его к минимуму необходимо использовать подстанцию.

Трансформаторная подстанция ктп

Принцип работы трансформаторных подстанций похож на силовые генераторы 588MVA. Все соединения между подстанцией и генератором будут осуществляться с помощью изолированной фазы шинопровода (IPBD).

Электроэнергия постоянно должна передаваться на длительные расстояния. Трансформаторные подстанции необходимы для:

  1. Уменьшения нагрева проводов.
  2. Устранения вихревых токов.

На тех подстанциях, где напряжение будет повышаться используют повышающие трансформаторы. Эти устройства обычно могут иметь автоматические выключатели и предохранители. Подстанции необходимо располагать на открытом воздухе и закрывать их в металлической ограде. В жилых районах, где плотность населения велика трансформаторы можно располагать в закрытых помещениях. Благодаря этому можно значительно уменьшить гул устройства.

Как видите, трансформаторная будка может быть разнообразной. Для ее охлаждения вам необходимо использовать специальное трансформаторное масло. Генератор трансформатора имеет специальный охлаждающий механизм, который будет связан с заземлением и понижающим резистором. Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про понижающие трансформаторы.

Сначала электричество будет генерироваться на ТЭС, АЭС, ГЭС. Затем напряжение будет передаваться на подстанцию. В подстанции напряжение сможет значительно возрасти благодаря использованию повышающего трансформатора. Повышать напряжение необходимо для того чтобы избежать потерь напряжения во время передачи электроэнергии. После передачи электроэнергии она также поступит на подстанции. Здесь электричество пройдет через понижающие трансформаторы и направится к потребителю. В распределительной сети также можно встретить и дополнительные трансформаторы, которые необходимо использовать для распространения электроэнергии по локальной сети.

Полезная информация

Генераторные подстанции также могут иметь особенности во время своей работы. К основным из них относят:

  1. Номинальное напряжение трансформатора всегда будет соответствовать номинальному напряжению генератора.
  2. Основной задачей ктп считается наращивание электрического напряжения.
  3. Трансформаторная подстанция ктп может включать силовой трансформатор, распределительный аппарат и автотрансформаторы.
  4. Для генераторной единицы может потребоваться трансформатор.

Дополнительные функции подстанции

Подстанция также может иметь и дополнительные возможности, к которым относят:

  1. Передача и распределение электричества. Мощность что передается под высоким напряжением должна быть понижена с целью разветвления.
  2. Переключение и выделение для обслуживания схем. Переключение считается достаточно важной функцией подстанции. Подстанция способна самостоятельно выполнить закрытие фидера. Это позволяет обеспечить значительную безопасность. Переключение напряжения считается опасной работой и для этого используют специальные переключатели, которые автоматически выполнят эту работу.
  3. Отключение нагрузки. Если спрос на напряжение считается большим, тогда подстанции автоматически могут сбросить нагрузку и нормализовать подачу электроэнергии.
  4. Коррекция коэффициента мощности цепи. Коэффициент мощности обязательно должен находиться на допустимом значении.
  5. Теперь безопасность подстанции будет высокой. Это стало возможным благодаря использованию новых технологий безопасности.

Виды трансформаторных подстанций

Трансформаторные подстанции могут иметь разнообразные виды. Они будут зависеть от ряда факторов и к основному относится тип устройства. На фото ниже вы сможете увидеть основные виды трансформаторных подстанций:

Безопасность людей, которые проживают рядом с подстанцией

Электричество считается наиболее дешевым видом топлива. Именно поэтому электроэнергию подают в огромных количествах. В результате передачи электроэнергии возле трансформатора может образоваться электромагнитное поле. Невидимые заряды, которые будут проходить через воздух могут колебать клетки человеческого тела. Именно поэтому кожа человека может значительно повредиться. У нас также есть информация о том, как выполнить намотку тороидального трансформатора.

Многие ученые начали исследовать эту ситуацию. В результате этого удалось выяснить, что нельзя жить возле трансформаторной подстанции. Расстояние от дома к трансформаторной будке должно составлять не менее 300 метров. Благодаря этому вы сможете обеспечить себе безопасность и снизить воздействие электромагнитного поля.

Стоимость трансформаторных подстанций

Чтобы установить трансформаторную подстанцию может потребоваться проект. Его одобрением должен заниматься инженер-технолог. После этого утвердить документацию необходимо в соответствующих органах. Во время установки все нормы должны быть соблюдены. Благодаря этому можно будет избежать воздействия электромагнитного поля. Если вы желаете найти подробную информацию о нормах, тогда следует изучить правила ГОСТ.

Купить трансформаторные подстанции можно в разнообразных компаниях, которые занимаются и изготовлением. Если вам необходимо уникальное устройство, тогда необходимо выполнить типовой проект и после этого обратиться на предприятие. Его сотрудники смогут изготовить трансформатор по индивидуальному заказу. Стоимость трансформаторной будки может составлять несколько тысяч долларов. Однофазная комплексная подстанция будет стоить около 4 тысяч долларов.

Читайте также: трансформаторы постоянного и переменного тока.

Что такое трансформаторная подстанция

         Трансформаторная подстанция это — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, и состоит из трансформаторов  или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств. 

     Область применения подстанций ( КТП, БКТП, 2 БКТП, БРТП ) — системы электроснабжения промышленных предприятий, потребителей сельского хозяйства, населенные пункты, объекты нефте- и газодобывающей промышленности и другие объекты. 

  Трансформаторные подстанции (КТП) изготавливаются в соответствии с требованиями, правилами устройства электроустановок (ПУЭ), по рабочим чертежам и схемам главных и вспомогательных цепей.

     Трансформаторные подстанции делятся на два типа повышающие, повышает электрическое напряжение, в и понижающие подстанция уменьшает выходное напряжение.
Для чего повышают напряжение 
     Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях многократной экономии металла, используемого в проводах линий электропередач, и уменьшения потерь сопротивления тока. Основная же причина повышения напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.

Для чего понижают напряжение
     На дальние расстояния энергию подают при повышенном напряжении. Для того, что бы электроэнергией могли пользоваться потребители, напряжение нужно понизить до требуемой отметки.
           

           Какие бывают трансформаторные подстанции


     В зависимости от вида использования и способа подключения к электрической сети трансформаторной подстанции  делят на:

Тупиковые — питаемые по одной или двум линиям электропередач.

Проходные — присоединяемые к сети путём захода одной линии с двухсторонним питанием.

Распределительными — присоединяемые к сети не менее чем тремя питающими линиями.

Преимущества КТП от ПО ЭНГОРА


    Все наши КТП, БКТП, 2 БКТП, БРТП  досконально проверены на безаварийную работу в сложных эксплуатационных и погодных условиях. Мы гарантируем вам безопасность использования  КТП  от производственного объединения ЭНГОРА. Это и является неотъемлемой частью нашей репутации на рынке и признанием сотнями заказчиков на территории нашей страны.      

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.

Трансформаторная подстанция линейный объект \ Акты, образцы, формы, договоры \ Консультант Плюс

]]>

Подборка наиболее важных документов по запросу Трансформаторная подстанция линейный объект (нормативно–правовые акты, формы, статьи, консультации экспертов и многое другое).

Судебная практика: Трансформаторная подстанция линейный объект

Статьи, комментарии, ответы на вопросы: Трансформаторная подстанция линейный объект Открыть документ в вашей системе КонсультантПлюс:
Статья: Оформление прав на линейные объекты
(Жаркова О.А.)
(«Имущественные отношения в Российской Федерации», 2019, N 12)Понятие «линейные объекты» в Градостроительном кодексе Российской Федерации (далее — ГрК РФ) появилось относительно недавно [1], причем удачным его назвать нельзя. Линейные объекты стали определяться как линии электропередачи, линии связи (в том числе линейно-кабельные сооружения), трубопроводы, автомобильные дороги, железнодорожные линии и другие подобные сооружения. Недостатком этого определения является не то, что линейные объекты просто перечисляются, а то, что стал непонятен статус неотъемлемых технологических сооружений, являющихся составной частью большинства линейных объектов (например газораспределительные сети и газораспределительные пункты, линии электропередачи и трансформаторные подстанции, распределительные пункты). Подобный подход законодателя к определению линейных объектов, имеющий на первый взгляд чисто технический недостаток, может повлечь за собой необоснованные финансовые издержки для застройщика. ГрК РФ исходит из того, что все объекты капитального строительства подразделяются на линейные и нелинейные (в сфере капитального строительства их принято называть «площадными»). Российское законодательство (см., например, [2]) предусматривает различные требования к подготовке проектов линейного и площадного объектов капитального строительства и, соответственно, получение отдельных разрешений на строительство и ввод в эксплуатацию для линейных и площадных объектов. Таким образом, если законодательно не закрепить, что подобного рода технологические сооружения являются неотъемлемой составной частью линейного объекта, то застройщик может столкнуться с необходимостью подготовки двух проектов и получения двух пакетов разрешительных документов. К моменту введения в ГрК РФ дефиниции линейных объектов гораздо более удачное их определение содержалось в Лесном кодексе Российской Федерации (далее — ЛК РФ), в соответствии со статьей 21 которого под линейными объектами понимались линии электропередачи, линии связи, дороги, трубопроводы и другие линейные объекты, а также сооружения, являющиеся неотъемлемой технологической частью указанных объектов (линейные объекты). Такое понятие линейных объектов было внесено в ЛК РФ из-за многочисленных судебных споров, инициируемых сетевыми компаниями в связи с размещением на землях лесного фонда распределительных подстанций, которые, по мнению органов, уполномоченных на распоряжение лесными участками, не являлись неотъемлемой частью линий электропередачи (см., например, [4]). Однако по непонятным причинам в ГрК РФ не было воспроизведено это определение, вместо этого в статью 1 ГрК РФ было введено названное «прямолинейное» понятие линейных объектов. Но впоследствии этот недостаток в определенной мере был исправлен в Земельном кодексе Российской Федерации (далее — ЗК РФ). 3 августа 2018 года Федеральным законом N 341-ФЗ [5] (далее — Закон N 341-ФЗ) в ЗК РФ введены нормы, касающиеся публичного сервитута, установлен перечень объектов, для размещения которых земли (земельный участок) могут быть предоставлены на этом праве (п. 1 ст. 39.37 ЗК РФ). В частности, стали фигурировать «инженерные сооружения», то есть объекты электросетевого хозяйства, тепловые сети, водопроводные сети, сети водоотведения, линии и сооружения связи, линейные объекты системы газоснабжения, нефтепроводы и нефтепродуктопроводы, их неотъемлемые технологические части (линейные объекты и их неотъемлемые технологические сооружения. — Прим. авт.). Таким образом, законодатель, не ставя цели давать понятие линейных объектов, которое уже содержалось в ГрК РФ, но понимая, какие сложности прикладного характера могут возникнуть при их размещении (и с которыми уже столкнулись застройщики линейных объектов на землях лесного фонда), по существу, воспроизвел в ЗК РФ определение линейных объектов, содержащееся в ЛК РФ.

Нормативные акты: Трансформаторная подстанция линейный объект

Зачем нам нужны электрические подстанции

Огромная подстанция

Мы строим подстанции по следующим причинам:

Практические соображения для силовых подстанций

Для удовлетворения роста нагрузки

Когда люди или предприятия переезжают в новое место, где мало нет инфраструктуры электроснабжения, это может послужить основанием для строительства подстанции недалеко от населенного пункта. Подача этой новой нагрузки с удаленных подстанций неэффективна, поскольку относительно больше энергии теряется в виде тепла в распределительных линиях.

Для размещения нового поколения

Допустим, вы хотите построить ветряную электростанцию ​​или солнечную электростанцию ​​(см. Предлагаемые проекты возобновляемых источников энергии здесь). Вам понадобится коллекторная подстанция, чтобы связать все генераторы и подключить их к электросети.

Для поддержания требований к надежности

Иногда новые линии электропередачи строятся девелоперами или коммунальными предприятиями для устранения перегрузок в энергосистеме. Заложенность возникает по разным причинам — объяснено здесь. Поэтому при строительстве новых линий электропередачи стараются подключить их к существующей подстанции.2R (медь) потери. Таким образом, на полезную работу можно направить больше энергии. Напряжения на стороне распределения необходимо снизить для использования потребителями.

Подстанции предоставляют необходимую недвижимость для установки трансформатора для передачи и распределения электроэнергии.

Прерывание потока мощности

Довольно часто неисправность (например, касание дерева проводом под напряжением) требует полной изоляции линии до тех пор, пока неисправность не будет устранена. Прерывание потока мощности простым размещением переключателей на линии не сработает.Чтобы безопасно отключить тысячи ампер, вам понадобятся автоматические выключатели, которые могут выдерживать такие большие значения тока. Почти все подстанции содержат в той или иной форме автоматические выключатели, которые отключают и изолируют подключенные к ним линии передачи.

Обеспечение поддержки потока мощности

В отличие от потока мощности постоянного тока, поток мощности переменного тока должен преодолевать не только резистивное сопротивление, но также сопротивление, обеспечиваемое индуктивной природой различного оборудования (например, нагрузки двигателей, линий передачи, реакторов и т. Д.) подключен к системе. По этой причине на подстанциях есть конденсаторные батареи, подключенные ко всем трем фазам линий, чтобы облегчить поток энергии. Это также улучшает коэффициент мощности электрической системы.

Есть несколько других причин для строительства подстанции. Однако перечисленные выше являются важными.

Поддержите этот блог, поделившись статьей

Классификация электрических подстанций на основе 5

Подстанция — это средство передачи электроэнергии от энергоблока к потребителю.Он состоит из различных типов оборудования, таких как трансформатор, генератор, силовой кабель, который помогает при передаче энергии. Генерация, передача и распределение — основная работа подстанции.

Подстанция, вырабатывающая электроэнергию, известна как генерирующая подстанция. Точно так же передающая подстанция передает мощность, а распределительные подстанции распределяют мощность по нагрузке. Подкатегории электрических подстанций объясняются ниже.

Классификация подстанций

Подстанции можно классифицировать множеством способов, например, по характеру обязанностей, предоставляемому рабочему напряжению, важности и конструкции.

Классификация подстанций по характеру обязанностей

Классификация подстанции по характеру функций подробно поясняется ниже.

Повышающие или первичные подстанции — Такие типы подстанций генерируют низкое напряжение, такое как 3,3, 6,6, 11 или 33 кВ. Это напряжение повышается с помощью повышающего трансформатора для передачи мощности на большие расстояния. Находится рядом с генерирующей подстанцией

.

Подстанции первичной сети — Эта подстанция снизила значение повышенных первичных напряжений.Выход первичной сетевой подстанции действует как вход вторичных подстанций. Вторичная подстанция используется для понижения входного напряжения до более низкого для дальнейшей передачи.

Понижающие или распределительные подстанции — Эта подстанция расположена рядом с центром нагрузки, где основное распределение понижается для дополнительной передачи. Вторичный распределительный трансформатор питает потребителя по линии обслуживания

.

Классификация подстанций по оказанным услугам

Трансформаторные подстанции — В подстанциях такого типа устанавливаются трансформаторы для преобразования мощности с одного уровня напряжения на другой по мере необходимости.

Коммутационные подстанции — Подстанции, используемые для коммутации линии электропередачи без нарушения напряжения, известны как коммутационные подстанции. Подстанции такого типа размещаются между ЛЭП.

Преобразовательные подстанции — В таких типах подстанций мощность переменного тока преобразуется в мощность постоянного тока или наоборот, или она может преобразовывать высокую частоту в более низкую частоту или наоборот.

Классификация подстанций по рабочему напряжению

Подстанции по рабочему напряжению могут быть отнесены к категории

Подстанции высокого напряжения (ВН) — Напряжения от 11 кВ до 66 кВ.

Подстанции сверхвысокого напряжения — Напряжения от 132 кВ до 400 кВ.

Сверхвысокое напряжение — Рабочее напряжение выше 400 кВ.

Классификация подстанций по важности

Сетевые подстанции — Эта подстанция используется для передачи основной мощности из одной точки в другую. Если на подстанции возникает какая-либо неисправность, это влияет на непрерывность всей подачи.

Городские подстанции — Эти подстанции понижают напряжение до 33/11 кВ для большего распределения в городах.Если на этой подстанции происходит какая-либо неисправность, то блокируется электроснабжение всего города.

Классификация подстанций по конструкции

Подстанции внутреннего типа — В подстанциях такого типа аппаратура устанавливается внутри здания подстанции. Такие подстанции обычно рассчитаны на напряжение до 11 кВ, но могут быть увеличены до 33 кВ или 66 кВ, когда окружающий воздух загрязнен пылью, дымом или газами и т. Д.

Наружные подстанции — Эти подстанции делятся на две категории

Подстанции на опорах — Такие подстанции возводятся для распределения электроэнергии в населенных пунктах.Однополюсные или H-полюсные и 4-полюсные конструкции с соответствующими платформами работают для трансформаторов мощностью до 25 кВА, 125 кВА и выше 125 кВА.

Подстанции, устанавливаемые на фундаменте — Такие типы подстанций используются для монтажа трансформаторов мощностью 33 000 вольт и выше.

Как электричество подается в ваш дом

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, насколько удобно щелкнуть выключателем или нажать кнопку и мгновенно получить удобство?
Это кажется таким простым; вам становится немного холодно или жарко, вы толкаете термостат вверх или вниз; ваша семья проголодалась, вы берете еду из холодильника и разогреваете ее в микроволновой печи или готовите еду на плоской плите; напряженный рабочий день, вы прыгаете в горячую ванну с водой; Чтобы узнать, что происходит в мире, вы берете пульт и включаете телевизор.Но как электричество попадает в ваш дом? Это сложный процесс, состоящий из множества шагов, посмотрите видео «Путь электричества» или вы можете подробнее узнать о каждом шаге ниже.

Распределительная система Вернуться к началу

Подстанция

CAEC покупает энергию у нашего кооператива по производству и передаче PowerSouth, который производит или покупает электроэнергию и передает ее на большие расстояния по линиям электропередачи распределительным компаниям, таким как CAEC.Наши подстанции — это точка, в которой электросетевая инфраструктура становится распределительной. Распределительные подстанции понижают напряжение, поступающее от линий электропередачи, чтобы начать процесс подачи энергии в ваш дом. Много работы уходит на планирование новых подстанций или даже модернизацию подстанций. CAEC использует долгосрочное прогнозирование для планирования новых подстанций, что напрямую влияет на надежность. Когда вы подписываетесь на услугу, независимо от ваших намерений в отношении этого счетчика, мы должны учитывать ваши текущие и будущие потребности в электроэнергии в этих прогнозах.Размещение и строительство подстанции — непростой процесс; Фактически, от этапа планирования до реализации требуется от двух до трех лет, чтобы завершить только один проект стоимостью примерно 1,5 миллиона долларов.

Силовой трансформатор

Напряжение, поступающее на подстанцию, 115 000 или 46 000 вольт, слишком велико для непосредственного попадания в ваши районы. Силовые трансформаторы используются для понижения напряжения до приемлемого уровня, чтобы подать его в ваши окрестности.

Распределительный трансформатор

Мы еще не готовы подключить ваш дом к электросети; напряжение, поступающее от силового трансформатора, 25 000 или 13 200 вольт, все еще слишком велико, чтобы подавать его прямо в ваш дом.Оттуда мощность распределяется по милям (в зависимости от того, как далеко ваш дом находится от подстанции) линий электропередачи, чтобы достичь распределительного трансформатора, который снова понижает мощность до уровня напряжения, необходимого для вашего дома, который составляет 120/240 вольт. . За последние пять лет стоимость трансформаторов выросла на 50 процентов, отчасти из-за роста материальных затрат, а также из-за федеральных нормативных требований, требующих повышения эффективности.

Сервисный сброс и счетчик

От распределительного трансформатора к вашему дому подключается служебный провод, который называется служебным отводом.Если у вас накладные расходы, CAEC подключает служебный провод к метеостанции, которая является точкой соединения между объектами CAEC и домовладельцем. Если ваш служебный провод находится под землей, CAEC подключает служебный провод к вашей подземной измерительной коробке. Стяжка, сделанная на стороне источника счетчика, является точкой соединения между CAEC и элементом. Коробка счетчика в обоих случаях позволяет CAEC измерять количество потребляемой энергии.

Электроснабжение вашего дома

От коробки счетчика провод обычно подключается к домашней коробке выключателя, которая функционирует как механизм безопасности для вашего дома.На этом этапе в игру вступает ваша домашняя проводка, которая позволяет отправлять энергию в розетки и выключатели одним нажатием кнопки или щелчком переключателя.

Это относится только к нескольким основным элементам оборудования, которые мы используем, чтобы ваше питание оставалось включенным более 99,9% времени. Некоторое другое жизненно важное оборудование, которое мы используем, включает выключатели верхнего и нижнего уровня, регуляторы напряжения и молниеотводы. Этот процесс также не включает в себя техническое обслуживание, которое мы должны выполнить, и персонал, необходимый для обеспечения того, чтобы инфраструктура, которую мы создали, находится в отличном состоянии.Это включает в себя нашу программу управления растительностью, проверки линий и подстанций и другие важные программы.

Система трансмиссии Вернуться к началу

Как мы узнали выше, детально изучив систему распределения, для того, чтобы система передачи стала возможной, требуется совместная работа многих частей. Именно эта сеть, принадлежащая и обслуживаемая поставщиком электроэнергии и передачи CAEC, PowerSouth, а также линии электропередачи, принадлежащие Southern Company, делают возможной доставку электроэнергии нашим членам.А начинается все на заводе генерации:

Поколение

Производство электроэнергии начинается на электростанции, где источники топлива, такие как уголь, природный газ или гидроэнергетика, используются для преобразования воды в пар в процессе нагрева. Например, на большинстве угольных электростанций куски угля измельчаются в мелкий порошок и загружаются в установку для сжигания, где они сжигаются. Тепло от горящего угля используется для производства пара, который разводится по всей установке.

Турбины / Генераторы

Поскольку пар представляет собой воду под высоким давлением, он направляется в турбину, где давление заставляет лопасти турбины вращаться с высокой скоростью. Вал соединен между турбиной и генератором. Внутри генератора находится магнитное поле, которое производит напряжение или электричество примерно 15 000 вольт (В). Для удовлетворения энергетических потребностей членов CAEC и потребителей других распределительных кооперативов PowerSouth требуется около 10-12 лет и от 700 до 3 миллиардов долларов, чтобы построить только одну электростанцию.

Передающая подстанция

Мощность высокого напряжения, вырабатываемая генератором, поступает на передающую подстанцию ​​электростанции. Внутри подстанции большие трансформаторы преобразуют напряжение генератора до чрезвычайно высокого напряжения (диапазон 115 000–500 000 В), чтобы он более эффективно передавался по линиям электропередачи на подстанции электропередачи и понижающие подстанции электропередачи.

Линии передачи и полюса

После повышения до соответствующего напряжения мощность затем передается в систему передачи, которая состоит из линий и полюсов, полностью или совместно принадлежащих PowerSouth.PowerSouth обслуживает более 2200 миль линий электропередачи и более 300 подстанций в Алабаме и Флориде. Планирование и установка нового передающего оборудования может быть долгим и утомительным процессом. Это часто связано с рядом сложных и критических экологических, экономических, социальных и технических вопросов, касающихся окружающей среды, надежности, которые необходимо изучить до принятия решений и выдачи необходимых разрешений (например, воздействия на окружающую среду, права проезда). Изучение и исследование каждой из этих ключевых областей, а также действия по планированию и прогнозированию потребности и размещения передающего оборудования могут занимать 10-20 лет, а на фактическое выполнение может потребоваться еще два-пять лет.

Коммутационная станция

Когда мощность достигает точки подачи, она проходит через процесс понижения (или понижения напряжения) на коммутационных станциях. Здесь напряжение 115 000–500 000 В понижается до примерно 115 000–46 000 В перед отправкой в ​​первый компонент распределительной системы — подстанцию ​​- и, в конечном итоге, в ваш дом.

Планирование такой большой системы может занять годы или десятилетия и может стоить миллионы долларов. Например, одна миля линии 115 000 В в сети электропередачи может стоить приблизительно 400 000 долларов — от планирования и разработки до реализации.Когда вы думаете о времени и усилиях, которые требуются, а также об инвестициях, чтобы построить и поддерживать тысячи миль линий для подачи электроэнергии в наши дома, ценность электричества становится гораздо более очевидной.

Производство электроэнергии: уголь Вернуться к началу

Знаете ли вы, сколько угля используется в вашем доме каждый день? Ежегодно средняя семья из четырех человек использует 3375 фунтов угля для водонагревателя; 560 фунтов — плита / плита; 256 фунтов — телевизор; и 37 фунтов — пылесос. Почти половина электроэнергии, используемой в Соединенных Штатах, вырабатывается из угля, а с учетом огромных ресурсов США.У С. этот вид топлива — известно, что запаса его хватит почти на 300 лет — даже используется с той же скоростью, что и сегодня.

Затраты, связанные с использованием угля, включают добычу, транспортировку, производство электроэнергии и контроль выбросов, однако электроэнергия, работающая на угле, остается одним из самых дешевых источников энергии для потребителей. Так как же уголь питает ваш дом? Начнем с шахт.

Горный уголь

Есть два основных способа добычи угля: открытая и подземная.Шахтеры добывают уголь из залежей на уровне земли или вблизи нее, используя метод открытой добычи. Наземные бригады удаляют землю, покрывающую уголь, и постепенно извлекают это ископаемое топливо. Затем по закону горняки обязаны вернуть землю в ее первоначальное или улучшенное состояние, известное как рекультивация. В районах, где залежи угля находятся глубоко под землей, горняки роют туннели в земле и используют один из трех методов: обычную, непрерывную или длинную разработку.

При обычном методе горняк использует длинную электрическую цепную пилу, чтобы разрезать полосу под угольными месторождениями, и это место подвергается взрыву.После того, как взрыв разрыхляет уголь, шахтеры используют погрузочную машину и конвейерную ленту для переноса угля на поверхность земли для дальнейшей обработки. Напротив, при непрерывной разработке и разработке длинных забоев не используются буровые или взрывные работы. С помощью этих процессов уголь соответственно дробится или режется, а затем отправляется на обогатительную фабрику. На обогатительной фабрике рабочие работают с оборудованием для удаления камней и мусора перед промывкой, сортировкой и смешиванием угля перед отправкой.

Шахтеры обладают высокой квалификацией и хорошо обучены использованию сложного современного оборудования.В среднем угольщики работают 40 часов в неделю в холодных, шумных, сырых и темных условиях, а их средняя почасовая оплата составляет 21,57 доллара. В угольной промышленности занято более 300 000 человек.

Транспортировка угля

Уголь

в основном транспортируется в США по железной дороге и баржами. Альтернативные способы доставки включают грузовик, конвейер и судно. На железнодорожный транспорт приходится 70 процентов поставок угля на электростанции, что может привести к злоупотреблению рыночной властью (т.е. рост тарифов, низкое качество и ненадежный сервис), вызванные отсутствием конкуренции. С 2004 года ряд кооперативов по производству и передаче электроэнергии сообщили, что их железнодорожные перевозчики требуют 100-процентного повышения ставок по истечении срока их существующих контрактов.

Электростанция Чарльза Р. Лоумена

PowerSouth (наш поставщик электроэнергии), расположенная недалеко от Лероя, штат Алабама, принимает уголь размером с мяч для гольфа на баржах на реке Томбигби и по железной дороге. По мере того, как уголь выгружается на конвейер, уголь перемещается в большую складскую штабель, достаточно большую, чтобы обеспечить двухмесячный спрос.

Завод Lowman может хранить до 250 000 тонн угля. Учитывая высокий спрос, установка может сжигать до 5000 тонн в день, когда потребители потребляют много электроэнергии. Следующим шагом в этом процессе является преобразование угля в электричество.

Преобразование угля в электроэнергию

Производство электроэнергии на угле — это процесс производства электроэнергии из энергии (углерода), хранящейся в угле. Процесс преобразования угля в электричество состоит из нескольких этапов:

1.Машина, называемая пульверизатором (показанная ниже), измельчает уголь в мелкий порошок.

2. Угольный порошок смешивается с горячим воздухом, что помогает ему гореть более эффективно. Вентиляторы первичного воздуха продувают смесь по угольным трубам в топку.

3. Горящий уголь нагревает воду в котле, образуя пар.

4. Пар из котла вращает лопасти турбины, преобразуя тепловую энергию горящего угля в механическую энергию, которая вращает турбину.

5.Вращающаяся турбина используется для питания генератора, машины, которая превращает механическую энергию в электрическую. Это происходит, когда магниты вращаются внутри медной катушки в генераторе.

6. Конденсатор охлаждает пар после его выхода из турбины. Когда пар конденсируется, он снова превращается в воду.

7. Вода перекачивается обратно в бойлер, и цикл начинается снова.

Произведенная электроэнергия затем начинает свой путь к вашему дому через систему передачи, как описано выше.Хотя основной процесс преобразования угля в электричество не изменился за 60 лет, достижения в технологии удаления выбросов привели к созданию более чистого угля.

Технология «Чистый уголь»

Чистые угольные технологии делятся на четыре основные категории: промывка угля, борьба с загрязнением для существующих электростанций, эффективные технологии сжигания и экспериментальное улавливание и хранение углерода. Исследования и разработки за последние два десятилетия привели к созданию более 20 новых, более дешевых и экологически чистых угольных технологий.Фактически, PowerSouth инвестировала около 400 миллионов долларов в модернизацию оборудования на заводе Lowman для снижения выбросов диоксида серы, оксида азота и ртути. Три угольных энергоблока Лоумена могут производить 556 мегаватт (этого достаточно для питания 300 000 домов и предприятий) за счет сжигания примерно 1,5 миллиона тонн угля в год. Благодаря интеграции усовершенствованных скрубберов выбросы диоксида серы были сокращены примерно на 92,5 процента (всего 200 000 тонн), а выбросы оксида азота сократились примерно на 80 процентов (18 000 тонн), при этом был достигнут побочный эффект снижения содержания ртути при использовании в сочетании со скрубберами. .

Хотя другие страны не контролируют свои выбросы от угля, более чистые угольные технологии помогают снизить выбросы загрязняющих веществ здесь, в США.

Производство электроэнергии: природный газ Вернуться к началу

Когда вы думаете об электричестве, вы можете не думать о природном газе, но этот ресурс играет жизненно важную роль в производстве вашей энергии. Природный газ — это топливо, которое требует минимальной обработки, чтобы его можно было использовать в промышленных целях. Он имеет высокую теплотворную способность или содержание Btu и содержит мало примесей по сравнению с некоторыми другими ископаемыми видами топлива.В электроэнергетике исторически природный газ использовался для электростанций промежуточного и пикового режима или станций, которые включались в «пиковые» периоды использования, например, холодным зимним утром или жарким летним днем, когда большая часть населения использует большую нагрузку на электроэнергию. . В последние годы природный газ все больше и больше используется для выработки электроэнергии при базовой нагрузке.

От разведки и открытия до производства электроэнергии, прежде чем природный газ можно будет преобразовать в электричество, необходимо пройти несколько этапов — от определения местоположения ресурса до его полного использования, вы поймете роль природного газа в обеспечении электроэнергией вашего дома.

Разведка

Природный газ находится под землей в месторождениях. Чтобы сделать обоснованные предположения о местонахождении этих месторождений, нужны геологи и геофизики, а также использование технологий. Этот процесс может занять от двух до 10 лет. Геологи обычно начинают с геологических изысканий на поверхности земли, ища характеристики, указывающие на залежи природного газа.

После определения вероятных областей геологи используют такое оборудование, как сейсмографы (аналогичные тем, которые используются для регистрации колебаний землетрясений), магнитометры (для регистрации магнитных свойств) и гравиметры (для измерения гравитационных полей), чтобы исследовать состав земли ниже и определять если окружающая среда благоприятна для залежей природного газа.Если эти тесты положительны, затем выкапываются разведочные скважины, что позволяет геологам воочию увидеть характеристики подземных вод и подтвердить наличие отложений.

Добыча

После подтверждения высокой вероятности залежей газа в этом районе бурильщики начинают трехнедельный 24-часовой процесс раскопок (в некоторых случаях на глубине более 20 000 футов ниже поверхности земли) этих участков — где все еще нет 100-процентной уверенности в том, что месторождения природного газа существуют.

Бурильщики используют два метода: ударное бурение, которое заключается в поднятии и опускании тяжелого металлического долота в землю с образованием ямы; или роторное бурение, при котором для копания используется острое вращающееся долото (очень похожее на ручную дрель). Роторный метод — это, по большей части, наиболее распространенная форма бурения на сегодняшний день. Если находится природный газ, строится скважина; если природный газ не обнаружен, участок или «сухая скважина» очищается, и процесс поиска природного газа начинается снова.Например, с 1995 по 2005 год 60 процентов скважин, пробуренных на природный газ, считались сухими.

При обнаружении отложений открывается канал на поверхность, и, поскольку природный газ легче воздуха, сжатый газ поднимается на поверхность практически без помех. В некоторых случаях электрический заряд посылается в колодец, разрушая скалу вокруг него. После того, как заряды установлены, жидкость для гидроразрыва под высоким давлением, состоящая на 99,51% из воды и песка, направляется в скважину, которая дополнительно разрушает породы, выделяя природный газ.Поскольку газ легче раствора, он поднимается к верху скважины для улавливания. После извлечения из скважины газ проходит по сети трубопроводов для обработки и обработки.

Обработка

Природный газ, используемый в домах, сильно отличается от необработанного природного газа, который поступает из земли. Газ направляется на перерабатывающие предприятия, где извлекаются избыточная вода, жидкости, сера, диоксид углерода и углеводороды, в результате чего получается чистый природный газ.

Прибытие на электростанцию ​​

Обработанный газ поступает на электростанцию ​​по магистральному газопроводу. Эта труба соединяется с газовым двором электростанции, где фильтры дополнительно удаляют примеси, а вся избыточная влага (например, вода или жидкие углеводороды) собирается и удаляется. Газовые станции также кондиционируют газ для оборудования, используемого в производстве электроэнергии, путем регулирования давления в соответствии с проектными требованиями турбины внутреннего сгорания (см. Параграф ниже). Природный газ должен оставаться в «газообразном состоянии», а не конденсироваться в капли жидкости.Если природный газ конденсируется в виде углеводородов в более концентрированной форме, это может вызвать повреждение внутреннего оборудования. Один из методов, используемых для поддержания требуемого газообразного состояния, — это газовые нагреватели, которые помогают поддерживать температуру природного газа выше точки росы.

Турбины внутреннего сгорания / Генератор

Достигнув необходимого давления и температуры, газ попадает в турбину внутреннего сгорания, которая очень похожа на реактивный двигатель. В сочетании со сжатым воздухом, генерируемым в передней части двигателя (также известной как камера сгорания), сжигание природного газа вызывает вращение лопаток турбины.Турбина соединена с генератором через вал. Этот вал заставляет генератор вращаться и преобразует механическую энергию в электрическую, используя магниты и медную проволоку для создания электрического заряда. Затем эта мощность передается на повышающий трансформатор и распределительную станцию ​​электростанции перед подачей в систему передачи.

Система комбинированного цикла природного газа

После того, как турбина сжигает природный газ, можно производить больше энергии за счет использования системы комбинированного цикла.Эта система забирает тепло выхлопных газов турбины (от 900 до 1150 ° F) и отправляет его в парогенератор-утилизатор (HRSG).
HRSG забирает отработанные горячие газы и использует их для преобразования воды в пар. Затем этот пар направляется в паровую турбину, которая, как и турбина внутреннего сгорания, подключена к генератору для выработки электроэнергии. Пар направляется в конденсатор, который охлаждает пар, превращая его обратно в воду, где он повторно используется в HRSG, и процесс вода / пар повторяется.

Производство электроэнергии: гидроэнергетика Вернуться к началу

В раннем возрасте нас учили, что вода и электричество несовместимы. Как бы это ни было верно, знаете ли вы, что вода используется для выработки электроэнергии? Звучит странно, но одним из старейших источников, используемых для производства энергии, который существует уже сотни лет, является гидроэнергетика — вода используется для питания машин или производства электроэнергии.

Соединенные Штаты являются четвертым по величине производителем гидроэлектроэнергии в мире после Китая, Канады и Бразилии.Гидроэнергетика — крупнейший возобновляемый источник энергии для производства электроэнергии в Соединенных Штатах. В 2013 году на гидроэнергетику приходилось примерно шесть процентов от общего объема производства электроэнергии в США и 52 процента от всех возобновляемых источников энергии. Общая мощность гидроэлектроэнергии в США составляет около 100000 мегаватт (МВт), обеспечивая электроэнергией более 28 миллионов американских домов. Кроме того, в США гидроэнергия производится в среднем по 7 центов за киловатт-час (кВтч) по сравнению с другими средними показателями возобновляемой энергии, такими как ветер — 18 центов за кВтч, солнечная энергия — 13 центов за кВтч и биомасса — 10 центов за кВтч. .

Гидроэнергетика стала широко использоваться в начале 1880-х годов, когда была разработана технология передачи электроэнергии на большие расстояния.

  • Плотина — Большинство гидроэлектростанций опираются на плотину, которая задерживает воду, создавая большой резервуар.
  • Водозаборник — Затворы на плотине открываются, и сила тяжести тянет воду через напорный шток, трубопровод, который ведет к турбине. Вода создает давление, когда течет по этой трубе.
  • Турбина — Вода ударяется и вращает большие лопасти турбины, которая прикреплена к генератору над ней посредством вала.Современные гидротурбины могут преобразовывать до 90 процентов доступной энергии в электричество.
  • Генераторы — Когда лопасти турбины вращаются, то же самое происходит с рядом электромагнитов на вращающейся части генератора. Гигантские магниты вращаются мимо медных катушек, создавая электричество. После того, как генераторы вырабатывают электричество, оно передается на электрическую подстанцию, а затем передается в ваш дом.
  • Отток — Отработанная вода сбрасывается из турбины и иногда проходит по трубопроводам (отводам) и снова попадает в реку вниз по течению.

Вода в резервуаре считается запасенной энергией. Уровень резервуара над турбиной называется «напором» и определяет величину давления и объема, доступного для выработки электроэнергии. Чем больше напор, тем больше доступной энергии для производства электроэнергии. Когда ворота открыты, вода, протекающая через затвор, становится кинетической энергией, потому что находится в движении. Вращающаяся турбина, в свою очередь, приводит в движение генератор.

Производство электроэнергии: атомная энергия Вернуться к началу

По мере того, как Америка ищет решения в области экологически чистой энергии, существует одна форма эффективного производства чистой энергии, которую наша страна не исследовала последние 57 лет — ядерная.По сравнению с другими странами, использующими ядерную энергию с большей готовностью, в США в настоящее время имеется только 62 действующих в коммерческих целях атомных электростанций со 100 ядерными реакторами в 31 государстве. На каждой атомной электростанции обычно работает от 400 до 700 человек.

Хотя ядерная энергия эффективна, требуется много шагов, чтобы превратить ее в пригодную для использования форму энергии для вашего дома. Ниже мы рассмотрим, что нужно для использования топлива, такого как уран, и его преобразования в энергию для вашего дома.

Горное дело

Производство атомной энергии начинается в шахтах, где горняки ищут урановую руду, которая служит топливом для производства ядерной энергии.Для получения этого химического элемента уранодобывающие компании используют несколько методов: открытая (открытый), подземная добыча и добыча методом подземного выщелачивания. Подземная добыча урана требует тех же основных шагов, что и для любого другого типа добычи, например угля.

Фрезерный

После того, как урановая руда удалена из грунта d, она должна быть обработана «измельчением», которое включает в себя последовательность этапов физической и химической обработки. Конечный продукт помола образует желтый кек (названный из-за его порошкообразной текстуры и желтоватого цвета).

Преобразование и обогащение

Бочки с желтым кеком должны пройти еще один процесс, чтобы превратиться в топливо, которое можно использовать на электростанциях. Природный уран состоит из двух типов: U-235 и U-238. Только U-235 может использоваться для производства энергии, но он составляет менее 1 процента природного урана. Таким образом, для использования урана в качестве топлива на атомной электростанции диапазон U-235 должен быть доведен до газообразного состояния или «обогащен».

Чтобы понять, как работает обогащение, представьте молекулы газа в виде частиц песка, взвешенных в воздухе. Все молекулы одна за другой проходят через тысячи фильтров или сит. Поскольку более легкие частицы U-235 движутся быстрее, чем более тяжелые частицы U-238, большее их количество проникает через каждое сито. По мере прохождения большего количества сит концентрация U-235 увеличивается. Процесс продолжается до тех пор, пока концентрация U-235 не будет повышена или обогащена до 3-5 процентов.

Производство топлива

Однако, прежде чем его можно будет превратить в ядерное топливо, обогащенный фторид урана в газе превращается в диоксид урана — твердое вещество.Затем его прессуют в керамические шарики размером с кончик мизинца человека. Топливные таблетки вставляются и складываются встык в тонкие, жаропрочные металлические трубки или топливные стержни, размер которых может варьироваться от 12 до 17 футов в высоту. Топливные стержни объединяются в пучки твэлов, и в среднем в каждую активную зону реактора загружается 157 пучков твэлов (каждый весом примерно 1450 фунтов). По мере того, как U-235 истощается, процесс деления или расщепления атомов замедляется, что требует замены топливных пучков каждые 18-24 месяца.

Электроэнергетика

Когда тепловыделяющие пучки помещаются в реактор, происходит процесс расщепления атомов урана, когда они бомбардируются свободными нейтронами — также известный как деление, — который создает энергию, которая выделяется в виде тепла. Однако управляющие стержни, изготовленные из химического элемента бора, помещаются в пучки твэлов, чтобы замедлить или полностью остановить деление атомов урана, давая электростанции возможность точно контролировать количество выделяемого тепла.

Тепло, выделяемое при делении, направляется в реактор с водой под давлением (PWR), где он нагревает воду до 500 ° F, но не дает ей закипеть, как в скороварке. Затем парогенераторы забирают речную воду и направляют ее в трубы, содержащие воду, нагретую PWR, для преобразования речной воды в пар. Затем пар направляется в турбины, чтобы начать процесс производства электроэнергии. Затем пар выпускается через градирни.

Утилизация

В год типичная атомная электростанция производит 20 метрических тонн отработанного ядерного топлива.Атомная промышленность производит в общей сложности около 2000 метрических тонн отработанного топлива в год. За последние четыре десятилетия вся отрасль произвела около 60 000 метрических тонн отработанного ядерного топлива. Если бы использованные тепловыделяющие сборки были сложены встык и бок о бок, это покрыло бы футбольное поле глубиной около семи ярдов. Большинство американских атомных электростанций хранят отходы либо в сухом хранилище, либо в бассейне для отработавшего топлива. Поскольку вода является естественным радиационным барьером, отработанное топливо загружают в герметичные стальные или железобетонные контейнеры, известные как контейнеры, а затем осторожно доставляют в облицованный сталью бетонный бассейн с водой для хранения.

Сухое хранение на месте осуществляется аналогичным образом: отработанное топливо помещается в бетонные и стальные контейнеры, которые устанавливаются на специальной площадке. Каждая бочка может весить 300 000 фунтов и достаточно прочна, чтобы выдержать удар быстро движущегося грузовика или даже поезда без каких-либо повреждений.

Другие страны, такие как Япония, Россия и страны Европы, перерабатывают отработавшее ядерное топливо путем отделения урана и плутония от отходов топливных стержней, а затем повторно обогащают восстановленный уран для повторного использования в качестве топлива.

Безопасность прежде всего

АЭС США хорошо спроектированы, обслуживаются обученным персоналом, защищены от нападения и подготовлены в случае возникновения чрезвычайной ситуации. В дополнение к резервным системам, которые контролируют и регулируют то, что происходит внутри реактора, атомные электростанции США также используют ряд физических барьеров для предотвращения утечки радиоактивного материала. Все, от топливных таблеток до топливных стержней, заключено в материалы, ограничивающие радиационное воздействие. Все эти предметы содержатся в массивной железобетонной конструкции, называемой защитной оболочкой, со стенами толщиной четыре фута.Отсутствие защитной конструкции — вот что привело к выходу из строя Чернобыльской АЭС в России, чего не может произойти в Соединенных Штатах, поскольку все станции должны иметь защитные конструкции и другие средства безопасности.

Для выработки электроэнергии, произведенной с помощью ядерной энергии, требуется много шагов. Однако ядерная энергия позволяет нам иметь чистый альтернативный источник энергии. Если принять во внимание процесс планирования, который включает в себя метеорологические, сейсмические исследования и исследования населения, то на строительство атомной станции, от планирования до эксплуатации, может уйти до 10-15 лет.Но при этом эффективный источник энергии может доставить электроэнергию в ваш дом.

Производство электроэнергии: возобновляемые источники энергии Вернуться к началу

Благодаря современным технологиям каждый день используются новые источники энергии. Возобновляемая энергия также называется «чистой» или «зеленой» энергией, потому что она практически не имеет выбросов и может быть восполнена за короткий период времени. Чаще всего используются четыре возобновляемых источника: ветер, солнечная фотоэлектрическая энергия, геотермальная энергия и биомасса. Гидроэнергетика также является возобновляемым ресурсом, о чем говорилось выше.

Развитие возобновляемых источников энергии для коммерческого использования в зоне обслуживания CAEC, в том числе ветровой, солнечной, геотермальной энергии и биомассы, считается экономически нецелесообразным по сравнению с более традиционными вариантами. Тем не менее, давайте посмотрим на процесс генерации этих природных топливных ресурсов.

Ветер

Ветряные машины (также называемые ветряными турбинами) используют лопасти для сбора кинетической энергии ветра. Когда дует ветер, он обтекает лопасти, создавая подъемную силу, как крылья самолета, заставляя их вращаться.Лопасти соединены с приводным валом, который вращает электрогенератор.

Стоимость коммерческих ветряных турбин варьируется от 1 до 2 миллионов долларов за мегаватт (МВт) установленной мощности. На разработку проектов может уйти более семи лет, из которых 2,5 года находятся на стадии планирования. Одна турбина мощностью 1 МВт, работающая с производительностью 45 процентов, будет вырабатывать около 3,9 миллиона киловатт (кВт) электроэнергии в год, удовлетворяя потребности примерно 500 домашних хозяйств в год. Однако средний оборот ветряной турбины составляет примерно 25 процентов.В США в ветроэнергетике занято около 85 000 человек.

Основная проблема использования ветра в качестве источника энергии заключается в том, что ветер непостоянен и не всегда дует, когда требуется электричество. Энергия ветра не может быть сохранена, и не все ветры можно использовать для удовлетворения потребностей в электроэнергии по времени. Жизнеспособность ветряного проекта в нашем районе еще больше затрудняется из-за более высоких затрат на строительство морских установок и риска разрушения ветряной электростанции из-за ураганных ветров, которые иногда встречаются на наших южных побережьях.

Многие потенциальные ветряные электростанции, где энергия ветра может производиться в больших масштабах, должны располагаться в местах, удаленных от населенных пунктов, где требуется энергия. Это ставит ветроэнергетику в невыгодное положение с точки зрения затрат на новые подстанции и линии электропередачи.

Солнечная

Солнечная энергия преобразуется в электричество с помощью фотоэлектрических (PV) устройств или «солнечных батарей». Солнечная энергия (тепло) кипятит воду; пар приводит в движение турбину; турбина вращает обычный генератор, который затем вырабатывает электроэнергию.Строительство солнечной электростанции мощностью 10 гигаватт (ГВт) обойдется примерно в 100 миллиардов долларов, а для электростанции мощностью 500 мегаватт (МВт), которая может обеспечить электроэнергией 100000 домашних хозяйств, потребуется 4000 акров, тогда как для электростанции, работающей на природном газе мощностью 500 МВт, потребуется 40 акров и угольная фабрика 300 соток. В нашем районе солнечная энергия будет обеспечивать около 15 процентов необходимой энергии за 24 часа, а в оставшееся время потребуется еще один источник топлива.

Геотермальная

Электростанции производят геотермальную энергию, используя сухой пар земли или горячую воду, получаемую при рытье колодцев.Либо сухой пар, либо горячая вода выводится на поверхность по трубам и перерабатывается в электроэнергию на электростанции. Поскольку геотермальные электростанции используют меньшие участки земли, стоимость земли обычно ниже, чем у других электростанций.

Geothermal — это ресурс базовой нагрузки, доступный 24 часа в сутки, каждый день в году. Он не зависит от погодных условий и не требует затрат на топливо. Однако бурение геотермальных резервуаров и их поиск может быть дорогостоящей задачей. Первоначальная стоимость месторождения и электростанции составляет около 2500 долларов за установленный кВт в США.S., и даже от 3000 до 5000 долларов за небольшую электростанцию ​​мощностью менее 1 МВт. Бурение каждой наблюдательной скважины может сильно различаться в зависимости от геологических и других условий. Геотермальная энергия очень специфична для местности, и наряду с теплом, исходящим от земли, в процессе также могут рассеиваться токсичные химические вещества.

Соединенные Штаты вырабатывают в среднем 15 миллиардов киловатт-часов (кВтч) геотермальной энергии в год, а электростанции сосредоточены в основном в западной части страны.

Биомасса

Энергия биомассы включает свалочный метан, древесные отходы, побочные продукты сельского хозяйства и этанол. Сегодня большая часть электроэнергии из биомассы вырабатывается с использованием парового цикла. В этом процессе биомасса сжигается в котле для получения пара. Затем пар вращает турбину, которая подключена к генератору, вырабатывающему электричество.

Из этих ресурсов свалочный метановый газ имеет наибольший потенциал для производства электроэнергии из возобновляемых источников на юго-востоке.Для высвобождения метана из разлагающихся отходов собирают газ с помощью ряда скважин, стратегически расположенных по всей территории полигона. Скважины соединены серией труб, ведущих к более крупным трубам, по которым газ доставляется на завод, вырабатывающий электричество из возобновляемых видов топлива. Вся система трубопроводов находится под вакуумом, создаваемым воздуходувками на объекте, в результате чего свалочный газ выходит из скважин. Как только нагнетатели подают газ на завод, двигатели внутреннего сгорания используют газ в качестве топлива и вращают генераторы для производства электроэнергии.

Преобразование свалочного газа (LFG) в электричество снижает выбросы метана, парникового газа в 23 раза более сильного, чем углекислый газ. По состоянию на июль этого года в США действовало около 636 энергетических проектов по производству свалочного газа (80 из которых связаны с электрическими кооперативами), в результате чего в 2013 году было произведено почти 16 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. В Алабаме есть пять действующих проектов: Болдуин, Джексон, Монтгомери, Морган и Сент-Клер.

CAEC в настоящее время предлагает своим членам возможность использовать эту возобновляемую альтернативу с программой Green Power Choice, партнерством между PowerSouth (наш кооператив по производству и передаче электроэнергии) и Waste Management.В рамках этого проекта электричество вырабатывается из метана, производимого на региональной полигоне Спрингхилл в Кэмпбеллтоне, штат Флорида. Покупка двух блоков зеленой энергии в месяц в течение года приравнивается к переработке 480 фунтов алюминия (15 322 банки) или переработке 1766 фунтов алюминия. газета. Блоки состоят из 100 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии и могут быть включены в счет за электроэнергию по цене 2 доллара за блок.

Новое энергетическое будущее будет опираться на несколько источников энергии. И хотя возобновляемые источники энергии будут играть ключевую роль в нашем энергетическом будущем, они не могут удовлетворить растущий спрос на электроэнергию в одиночку.Безопасное и надежное энергетическое будущее должно включать сочетание передовых экологически чистых источников угля, ядерной энергии, природного газа и возобновляемых источников энергии.

Трансформаторная подстанция

| Подстанция на опоре

ТП:

Большинство подстанций в энергосистеме связаны с изменением уровня напряжения электроснабжения. Они известны как трансформаторные подстанции, потому что трансформатор является основным компонентом, используемым для изменения уровня напряжения.В зависимости от цели трансформаторная подстанция может быть классифицирована на:

.
  1. Повышающая подстанция
  2. Первичная подстанция сети
  3. Вторичная подстанция
  4. Распределительная подстанция

На рис. 25.1 представлена ​​блок-схема типовой системы электроснабжения с указанием расположения перечисленных выше типов подстанций.Можно отметить, что необязательно, чтобы все схемы электроснабжения включали в себя все ступени, показанные на рисунке. Например, в определенной схеме снабжения может не быть вторичных подстанций, а в другом случае схема может быть настолько маленькой, что есть только подстанции распределения.

1. Повышающая подстанция: Генерирующее напряжение (в данном случае 11 кВ) повышается до высокого (220 кВ), что влияет на экономию при передаче электроэнергии. Подстанции, которые выполняют эту работу, называются повышающими подстанциями.Обычно они располагаются в зданиях электростанций и относятся к наружному типу.

2. Первичная подстанция электросети: От повышающей подстанции электроэнергия 220 кВ передается по трехфазной трехпроводной воздушной сети на окраину города. Здесь электроэнергия принимается первичной сетевой подстанцией, которая снижает уровень напряжения для вторичной передачи до 66 кВ. Первичная подстанция сети, как правило, внешнего типа.

3. Вторичная подстанция: От первичной сетевой подстанции электроэнергия передается по трехфазной трехпроводной системе напряжением 66 кВ на различные вторичные подстанции, расположенные в стратегических точках города.На вторичной подстанции напряжение дополнительно снижается до 11 кВ. Линии 11 кВ проходят вдоль основных дорог города. Можно отметить, что крупным потребителям (потребляющим более 50 кВт), как правило, предоставляется мощность 11 кВ для дальнейшей обработки на собственных подстанциях. Вторичные подстанции также обычно бывают наружного типа.

4. Распределительная подстанция: Электроэнергия от линий 11 кВ подается на распределительные подстанции. Эти подстанции расположены вблизи населенных пунктов потребителей и понижают напряжение до 400 В, 3-х фазные, 4-х проводные для питания потребителей.Напряжение между любыми двумя фазами составляет 400 В, а между любой фазой и нейтралью — 230 В. Однофазная осветительная нагрузка жилого дома подключается между любой одной фазой и нейтралью, тогда как трехфазная нагрузка двигателя 400 В подключается непосредственно к трехфазным линиям. Здесь стоит упомянуть, что большинство распределительных подстанций являются опорными.

Подстанция на опоре:

Это распределительная подстанция, расположенная над опорой ‘. Это самый дешевый вид подстанции, так как не требует строительных работ.На рис. 25.2 (i) показана компоновка подстанции, установленной на опоре, а на рис. 25.2 (ii) показаны схемы соединений. Трансформатор и другое оборудование монтируется на H-образной опоре (или на 4-полюсной конструкции).

Линия 11 кВ подключена к трансформатору (11 кВ / 400 В) через изолятор и предохранители. Молниеотводы устанавливаются на H.T. сторона для защиты подстанции от ударов молнии. Трансформатор понижает напряжение до 400 В, трехфазное, четырехпроводное питание.Напряжение между любыми двумя линиями составляет 400 В, в то время как напряжение между любой линией и нейтралью составляет 230 В. Масляный выключатель (O.C.B.), установленный на L.T. сторона автоматически изолирует трансформатор от потребителей в случае любой неисправности. Подстанции на опорах обычно используются для трансформаторов мощностью до 200 кВА. В отношении подстанций на опорах можно отметить следующие моменты:

  • Необходимо периодически проверять диэлектрическую прочность масла в трансформаторе и O.К.Б.
  • В случае ремонта трансформатора или O.C.B., как изолятора группы, так и O.C.B. должен быть отключен.

Подстанция:

В густонаселенных городах наблюдается нехватка земли, а также очень высокие цены на землю. Это привело к развитию подземной подстанции. На таких подстанциях оборудование размещается под землей. На рис. 25.3 показана типовая подземная подстанция.

Проектирование подземных подстанций требует более тщательного рассмотрения, чем другие типы подстанций.При планировке подземной подстанции необходимо учитывать следующие моменты:

  • Размер станции должен быть минимальным.
  • Должен быть разумный доступ как для оборудования, так и для персонала.
  • Должны быть предусмотрены аварийное освещение и защита от огня.
  • Должна быть хорошая вентиляция.
  • Должна быть предусмотрена дистанционная индикация чрезмерного повышения температуры, чтобы H.Питание В. может быть отключено.
  • Трансформаторная подстанция, выключатели и предохранители должны иметь воздушное охлаждение, чтобы масло не попало в помещение.

Фундамент подстанции

Хотите поиграть в угадай, кто? Да, конечно. Вы можете увидеть меня на обочине дороги, когда едете на работу. Или, может быть, вы видели меня на тропе, когда ехали на велосипеде после обеда. Возможно, вы даже сможете увидеть меня из своего дома — вам повезло! Кто я? Вы угадали (или прочитали заголовок этого блога) — подстанция! Я имею в виду, давай, есть что-нибудь прекраснее? Просто посмотрите на картинку ниже.Абсолютно прекрасно.

Ладно, шутим. Но разве вам не интересно, что происходит в этом беспорядке с электрическим оборудованием? Мы знаем, что это так.

Итак, что такое подстанция?

Подстанция — это высоковольтное электрическое системное сооружение, используемое для связи и подключения распределительной энергосистемы к системам передачи путем включения и выключения генераторов, цепей, линий и другого оборудования. Между прочим, распределительная сеть является последним компонентом электросети, который помогает поставлять электроэнергию в наши дома и рабочие места за счет снижения электроэнергии до безопасного, удобного для человека уровня.

Подстанция будет «скачивать» напряжение переменного тока с одного уровня на другой, чтобы его можно было использовать по всей электрической сети. Он также может переключаться между AC (переменный ток) и DC (постоянный ток). Изысканный! Подстанции обычно огорожены, чтобы обеспечить электрическому оборудованию необходимую конфиденциальность или, возможно, защитить всех нас от высокого напряжения. Не уверен в этом — жюри еще нет.

Оборудованные автоматическими выключателями, подстанции действуют как защита распределительной системы, защищая от колебаний напряжения, повышенной нагрузки и контролируя протекание тока.Они также могут различаться по размеру: всего один трансформатор для небольших подстанций и десятки переключателей, трансформаторов и другого оборудования для больших.

Расскажите, пожалуйста, немного обо всем этом оборудовании.

Что ж, трансформаторы, автоматические выключатели и переключатели будут здесь главными игроками. Начнем с трансформаторов. Эти ребята собираются взять чрезвычайно высокое напряжение и разложить его до более низкого, более управляемого напряжения (скажем, 10 000 вольт), чтобы его можно было использовать в системе распределения для всех нас, нуждающихся людей.Автоматические выключатели и переключатели идут рука об руку, позволяя подстанции напрямую управлять и изолировать определенные компоненты распределительной системы.

Но есть еще кое-что. Обычно подстанции строятся с шиной (не желтой). В нашем случае шина представляет собой стальную конструкцию переключателей, используемых для вывода энергии из системы путем разделения тока во многих направлениях. Если вам доставляет уникальное удовольствие путешествовать по подстанции, вы также можете увидеть, как конденсатор усердно работает, чтобы выровнять выходное напряжение.

И все на этом не останавливаются. (Мы почти уверены, что эту фразу следует использовать не так, но звучит круто. Верно?) Есть еще компоненты. Они могут включать (но, конечно, не ограничиваться ими): батареи, счетчики, резисторы, провода, кабели, конденсаторы, реакторы и реле. Этот список — только начало. Он даже не начинает фиксировать гигантский список оборудования, обнаруженного на подстанции. Если вам действительно интересно узнать больше об этих компонентах, загляните сюда.

Все подстанции одинаковы?

Нет. Подстанции можно разделить на три категории — повышающие, понижающие и распределительные. Здесь мы начинаем походить на инструкторов степ-аэробики!

В любом случае, начнем с подстанции повышающей передачи . Имя говорит само за себя. Повышающая передающая подстанция принимает электроэнергию от ближайшей электростанции, повышает напряжение с помощью трансформатора и отправляет его в нужное русло.Эта разновидность подстанции использует шину передачи (о чем мы упоминали ранее) для распределения мощности между линиями передачи. Особенно ценятся повышающие подстанции, поскольку чем выше напряжение, тем эффективнее может передаваться мощность.

Далее у нас есть понижающие передачи подстанции . Они используются для соединения компонентов электрической сети и обычно расположены в точках переключения. Опять же, как следует из названия, понижающая подстанция будет понижать напряжение с уровней передачи до напряжения субпередачи, что может быть полезно для промышленных приложений.Линии субпередающего напряжения могут затем подавать электроэнергию на промышленные объекты или распределительные подстанции.

А, теперь мы упомянули последний тип подстанции — распределительная . Вы, вероятно, даже не подозреваете об этом, но это те, с которыми вы знакомы больше всего. Распределительные подстанции находятся рядом с нашими домами и офисами (или где угодно, где может проживать конечный пользователь). Эти подстанции еще больше снизят напряжение передачи или субпередачи, поэтому электричество можно будет безопасно доставить всем нам.Иногда распределительные подстанции даже располагаются под землей. Так что вы, вероятно, не видите их каждый день.

— Мередит Кентон, помощник по цифровому маркетингу, Megger — Valley Forge

Программа обеспечения отказоустойчивости трансформаторов и передовых компонентов (TRAC)

Программа Управления электроснабжения по обеспечению отказоустойчивости трансформаторов и передовых компонентов (TRAC) ускоряет модернизацию сети, решая проблемы, связанные с большими силовыми трансформаторами (LPT), твердотельными силовыми подстанциями (SSPS) и другие критически важные аппаратные компоненты энергосистемы.

По мере того, как сеть развивается, чтобы обеспечить более устойчивое и чистое энергетическое будущее, необходимы исследования, разработки и испытания, чтобы понять, какое физическое влияние изменения оказывают на LPT и другое оборудование, а также для поощрения внедрения новых технологий и подходов. Разработка передовых аппаратных компонентов поможет избежать сдерживания инфраструктуры устаревшими технологиями, которые являются долгоживущими и дорогими, а также обеспечат физические возможности, необходимые для сетей будущего.

Программа TRAC поддерживает проекты, которые стимулируют инновационный дизайн LPT, которые будут более гибкими и адаптируемыми, повышая устойчивость энергосистемы страны; и разработка прототипов строительных блоков SSPS, которые могут обеспечить новые функции, новые топологии и улучшенное управление потоком мощности и напряжением.

Гибкие силовые трансформаторы большой мощности


Отказ крупного силового трансформатора может прервать подачу электроэнергии большому количеству потребителей, и быстро заменить один часто бывает сложно.LPT могут весить сотни тонн, стоить миллионы долларов и, как правило, изготавливаются на заказ со сроком поставки один год или более. Эти компоненты, как правило, адаптированные к спецификациям клиентов, не могут быть взаимозаменяемы друг с другом, а их высокая стоимость не позволяет иметь большие запасы запасных частей. Кроме того, многие из них приближаются к своему расчетному сроку или превышают его, что дает возможность для трансформаторов следующего поколения, которые могут предоставить новые возможности, необходимые в энергосистеме будущего, а также оживить внутреннее производство.

Объявление о возможностях финансирования (FOA) на сумму 7,5 млн долларов США в 2018 году было направлено на разработку более гибких и адаптируемых прототипов LPT. Эти проекты позволяют корпорациям, малому бизнесу и академическим учреждениям в Джорджии, Техасе, Нью-Йорке и Иллинойсе стимулировать инновационные проекты и прототипы LPT, которые являются более гибкими и адаптируемыми.

В 2016 году 1,5 миллиона долларов были направлены на разработку гибких и адаптируемых LPT, которые можно легко использовать на различных подстанциях. Эти проекты позволяют корпорациям, малому бизнесу и академическим учреждениям в Джорджии, Иллинойсе, Нью-Йорке и Северной Каролине создавать новые конструкции, которые помогут производить LPT следующего поколения.Были также выбраны проекты, посвященные испытаниям и моделированию геомагнитных возмущений (GMD) и электромагнитных импульсов (EMP). Эти проекты улучшат понимание физики, лежащей в основе того, как GMD и EMP влияют на LPT, и ущерб, который могут вызвать такие события.

Твердотельные подстанции

Твердотельная электрическая подстанция определяется как подстанция или «сетевой узел» со стратегической интеграцией высоковольтных силовых электронных преобразователей, которые могут обеспечить преимущества системы и поддержать развитие сети.Проектирование и разработка гибкого стандартизованного силового электронного преобразователя, который может применяться во всем диапазоне сетевых приложений и конфигураций, может обеспечить экономию за счет масштаба, необходимую для ускорения сокращения затрат и повышения надежности.

В конечном итоге задуманная как система, состоящая из модульных, масштабируемых, гибких и адаптируемых блоков питания, которые могут использоваться во всех приложениях подстанции, преобразователи SSPS будут служить в качестве силовых маршрутизаторов или концентраторов, которые могут электрически изолировать компоненты системы и обеспечивать двунаправленный переменный ток. или управление потоком мощности постоянного тока от одного или нескольких источников к одной или нескольким нагрузкам — независимо от напряжения или частоты.

Программа TRAC в настоящее время возглавляет Консорциум прототипов оборудования SSPS 1.0 стоимостью 9 млн долларов, состоящий из 8 организаций, нацеленных на разработку стандартизированного прототипа оборудования и программных интерфейсов Smart Universal Power Electronics Regulators (SUPER) с функцией plug and play, а также демонстрацию совместимости SUPER с самим собой. -содержащие интеллектуальные каскады питания (IPS).

Дополнительные ресурсы

Дорожная карта технологии твердотельных электрических подстанций (июнь 2020 г.)

Видение и рамки программы ПРОФ (июнь 2020 г.)

Обзор программы отказоустойчивости трансформаторов и передовых компонентов 2019

Четырехгодичный обзор технологий, 2015 г.

OE Power Electronics информационный бюллетень
HVDC Control Analysis

Инициатива по нитриду галлия для сетевых приложений (GIGA), проект

Мастерская по проектированию твердотельных электрических подстанций (2017)

Семинар по планированию программ НИОКР по компонентам сетей нового поколения (2016)

Семинар по инновациям в материалах для компонентов передающих и распределительных сетей нового поколения (2015)

Совещание по стратегии в области сверхпроводящей меди (2015)

Мастерская по применению технологий HVDC (2013)

Программа по высокотемпературной сверхпроводимости

Подстанция

Sandford приветствует новый трансформатор

В рамках логистического планирования компания National Grid успешно доставила новый 178-тонный трансформатор на подстанцию ​​Сэндфорд на 400 000 вольт, которую она строит в рамках проекта Hinkley Connection Project.

Hinkley Connection Project — это новая высоковольтная линия электропередачи протяженностью 57 км, которая соединит шесть миллионов домов и предприятий с новыми источниками низкоуглеродной энергии. Это поможет Великобритании достичь амбициозных целей по достижению чистого нуля к 2050 году. Подстанция Сэндфорд — одна из 300 подстанций в Англии и Уэльсе — лежит в основе проекта.

Трансформатор будет играть ключевую роль в изменении напряжения на подстанции Сэндфорд, чтобы электричество можно было безопасно подавать в дома и на предприятия, или чтобы оно могло проходить по воздушным линиям и кабелям National Grid.

При массе 178 тонн трансформатор весит больше, чем синий кит (в среднем 145 тонн), а его высота составляет 4,75 метра, что означает, что он почти такой же, как двухэтажный дом. Сложность логистики усугубляется тем, что это критически важное оборудование имеет ширину 5,35 метра и длину 8,67 метра.

Из-за значительных размеров и веса для безопасной доставки трансформатора использовалась специализированная транспортная машина. 70-метровый транспортный автомобиль забрал трансформатор с пристани Данболл в Бриджуотере, где он хранился с момента пути из Южной Кореи, где он был построен, через доки Портбери.

Чтобы добраться до подстанции Сэндфорд, транспортное средство двигалось со скоростью 10 миль в час по нескольким дорогам A, включая A39, A38 и A368 Dinghurst Road. Кроме того, на маршруте доставки транспортное средство двигалось по трассе M5, достигая максимальной скорости 15 миль в час. Такие низкие скорости необходимы для обеспечения безопасности всех участников дорожного движения при транспортировке тяжелых грузов.

В мае National Grid намеревается поставить вторую часть крупного электрооборудования на подстанцию ​​Сэндфорд.Этот элемент, известный как шунтирующий реактор, помогает регулировать напряжение. Позже в этом году на площадку будут доставлены еще один шунтирующий реактор и трансформатор. Дополнительная информация будет предоставлена ​​до этих поставок.

Майкл Пейнтер, ведущий менеджер проекта National Grid, прокомментировал: « Подстанция Сэндфорд является сердцем проекта Hinkley Connection Project. Поставка трансформатора приближает нас на один шаг к завершению проекта и к нашей цели — помочь Великобритании достичь своих нулевых амбиций к 2050 году.

«Успешная транспортировка такого гигантского оборудования — свидетельство упорной работы нашей группы доставки. Перемещение чего-либо такого размера и масштаба всегда является проблемой, когда предмет, который вы перевозите, преодолел более 5 500 миль, чтобы добраться сюда и является ключевой частью крупного энергетического проекта, давление действительно нарастает ».

Обращайтесь только для информации для СМИ:

Хелен Блейк
+44 7790 824788

[адрес электронной почты защищен]

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *