Тепловые подстанции постоянного тока

Назначение и классификация электроподстанций. Расшифровка КТП,ТП.

Выделяют следующие виды электрических подстанций:

ТП — трансформаторная подстанция. Используется для преобразования электричества одного напряжения в электричество другого напряжения. Главное оборудование такой подстанции – это 2- и 3-обмоточные трансформаторы.

ПП – преобразовательная подстанция. Используется для преобразования электричества переменного тока в электричество постоянного тока. Для этого применяются специальные агрегаты – преобразователи, к примеру, выпрямительные установки.

ГПП — главная понизительная подстанция. Это основная подстанция предприятия, которая получает от районной энергетической системы электроэнергию с напряжением от 35 до 220 кВ и осуществляет ее распределение по подстанциям-потребителям или мощным электрическим приемникам с напряжением от 6 до 35 кВ.

ПГВ — подстанция глубокого ввода. Это подстанция, которая получает от районной энергетической системы электроэнергию с напряжением от 35 до 220 кВ. Ее отличительной особенностью является приближенность к мощным энергопотребителям предприятия.

ПП — потребительская подстанция. Это трансформаторная подстанция, которая получает электричество с напряжением от 6 до 20 кВ и распределяет его по потребителям с напряжением от 0,4 до 1 кВ. Если говорить о промышленных предприятиях, то к такому типу относятся цеховые подстанции.

РУ — распределительное устройство. Это открытая или закрытая электрическая установка, которая принимает и распределяет электроэнергию.

РП — распределительный пункт. Это распределительное устройство, которое принимает электричество от главной понизительной подстанции или районной подстанции с напряжением от 6 до 20 кВ и распределяет ее по мощным приемникам и потребительским подстанциям.

ЦРП — центральный распределительный пункт. Это распределительный пункт, который получает электричество от районной подстанции и распределяет ее по цеховым подстанциям.

Вышеперечисленные электроподстанции выполняют роль источников питания в энергетической системе предприятия. Чтобы обеспечить их бесперебойную работу, а значит не допустить аварий и остановок производственного процесса, нужно регулярно проводить испытания трансформаторов и прочего силового оборудования.

Расшифровка КТП

Расшифровка КТП в электрике означает комплектную трансформаторную подстанцию. Понятие комплектности в ТП продиктовано конструкционной особенностью изготовления – выпуском полноценной подстанции для наружной установки с совокупностью рабочих блоков, которые собираются в виде комплектов в единую систему энергопитания.

КТП

Зачастую на место монтажа конструкция, состоящая их корпуса, электрических узлов для снятия и преобразования энергии и учетно-измерительных щитков, поставляется в полностью или частично собранном виде, что снижает временные затраты и облегчает процесс установки и введение ее в эксплуатацию.

Современные КТП позволяют решить сразу несколько задач:

1. Прием электроэнергии из магистралей электропередач трехфазного переменного тока номинальным показателем напряжения 6 (10) кВ и промышленной частотой тока 50-60 Гц.
2. Ступенчатая трансформация полученной энергии в переменный ток напряжением 380 В (0,4 кВ) и частотой 50-60 Гц, для бытовых потребителей выделяется одна фаза из трех.
3. Распределение преобразованного электричества по конечным пользователям, соединенным по кольцевой (непрерывная распределительная магистраль в виде замкнутого контура) или радиальной схеме подключения.

Мощности силовых электротехнических установок рассчитаны на энергоснабжения средних и крупных объектов потребления, среди которых:

• строительные площадки;
• промышленные предприятия;
• жилые кварталы, микрорайоны, села;
• коммунальные и муниципальные хозяйства;
• сельскохозяйственные и фермерские объекты.

Широкое разнообразие конструкций, комплектации и структур, максимально корректно вписывающихся в климатические и технические условия работы комплектного устройства, позволяют подобрать вариант, подходящий для конкретного объекта.

Условия эксплуатации комплектных трансформаторных подстанций

Полноценная бесперебойная работа установки с минимальными потерями при передаче электроэнергии возможна при соблюдении правил монтажа, ввода в эксплуатацию и условий, соответствующих климатическому исполнению по ГОСТ 15150 У (умеренный) или УХЛ (умеренно холодный):

• рабочий температурный режим в диапазоне от -45°С до +45°С (для преобразователей тока с масляной изоляцией);
• рабочий температурный режим от -1°С до +40°С (для преобразователей тока с сухой изоляцией);
• атмосферное давление – 86-106 кПа;
• относительная влажность воздуха – до 80% (при температурном показателе воздуха до +20°С);
• порывы ветра до 36 м/с.

КТП предусматривают расположение на высоте до 1 км относительно линии моря. В практике существуют единичные случаи превышения этого параметра, однако производители не несут ответственность и не предоставляют гарантийных обязательств для подобных ситуаций.

Категорически запрещено эксплуатировать установку:

• при сейсмической активности;
• в условиях взрывоопасной окружающей среды;
• при наличии в воздухе пыли, передающей разряды тока;
• в условиях высокой доли содержания химически активных летучих соединений и паров, которые разрушающим образом сказываются на металлических и изоляционных материалах изделия.

Монтажные работы сводятся к размещению предварительно укомплектованной и собранной на заводе станции, оснащенной выделенными приспособлениями для транспортировки и подъема, на ровную плоскость из кирпича или бетона. До проведения пуско-наладочных работ проводится окончательная ревизия всех комплексов электростанции. Срок службы агрегата составляет не менее 25 лет.

Условные обозначения КТП

Расшифровка условных обозначений включает следующие параметры:

• тип исполнения;
• тип подключения;
• мощность трансформатора;
• буквенное обозначение изделия;
• классификация ввода со стороны ВН;
• классификация вывода со стороны НН;

• число применяемых трансформаторов;
• номинальные показатели напряжения ВН;
• номинальные показатели напряжения НН;
• климатическая реализация по ГОСТ 15150 и категория размещения.

Производители оставляют за собой право изменять (добавлять или исключать) некоторые данные об изделии.

Разновидности подстанций

Трансформаторные подстанции классифицируются по нескольким параметрам:

По типу электрического присоединения к высоковольтной ЛЭП:

Тупиковые – Характеризуются возможностью подключения только к одной магистрали.

Проходные – Источником питания выступают две магистрали.

По месту монтажа:

Для эксплуатации внутри закрытых помещений в непосредственной близости от используемого оборудования.

Столбовые (КТПС) – Для монтажа на опорах ЛЭП.

Киосковые (КТПК) – Для наружного использования, имеют вид компактного металлического шкафа.

Мачтовые (КТПМ) – С открытой системой, для закрепления на высоте до 7 метров от уровня земли. Утепленные с сэндвич-панелями.

Разновидность киосковых подстанций для эксплуатации при низкотемпературных режимах и в условиях повышенной ветрености.

По типу исполнения вводов и выводов:

• кабельный;
• воздушный.

По количеству применяемых преобразователей тока:

• однотрансформаторные;
• двухтрансформаторные.

Мощность подстанции подбирается для конкретного объекта индивидуально, исходя из параметров совокупной мощности потребления. В сегменте высоковольтных силовых установок различают варианты с мощностью силового трансформатора от 25 до 4000 кВА.

Конструкция КТП

Конструкция КТПН

Традиционно КТП – это совокупность комплектующих узлов, распределенных в локализированных модулях, которые объединены в общий корпус. По конструктивным компонентам и месту размещения станции разделяются на наземные, мачтовые и интегрированные. Первые комплектуются в корпусах из металла, железобетона или утепленных сэндвич-панелей. Мачтовые размещаются на вертикальных столбах и могут иметь облегченную металлическую конструкцию с частично открытыми элементами. Для доступности осуществления технических работ предусмотрена специальная лестница и площадка.

Для обслуживания станции имеются дверцы или распашные ворота с центральным замком и системой блокировок. Корпус оснащается техническими отверстиями, скрытыми жалюзи для организации естественной терморегуляции и вентиляции системы.

Комплектация

Оснащение КТП зависит от особенностей конкретного объекта энергопитания, его мощности, условий применения и возложенных на него функций.

В классический (типовой) комплект поставки входит конструкция со встроенными модулями:

• РУВН – распределительное устройство 6 (10) кВ – комплекс узлов для приема высоковольтного напряжения и защиты оборудования от перенапряжения и высоких токов;
• РУНН – распределительное устройство 0,4 кВ – совокупность элементов для коммутации, защиты и измерения параметров сети на стороне пониженного напряжения;
• силовой трансформатор – для преобразования высоковольтного тока – масляного типа ТМЗ, ТМГ, сухого типа – ТСЗН, ТСЗГЛ;
• шинопровод – совокупность проводников, шинных соединений и гибких связей.

Каждая ячейка выполняет свои функции:

• учетную;
• защитную;
• измерительную;
• блокировочную;
• коммутационную;
• распределительную;
• передачи напряжения.

В качестве дополнительных и вспомогательных компонентов используется:

• система освещения – внутренняя, наружная, аварийная – для безопасности обслуживания и своевременной индикации аварийной ситуации;
• вентиляционная система – непринужденная или принудительная – для предотвращения рисков перегрева и снижения уровня влажности;
• система обогрева – конвекторная, ручная или автоматизированная – для поддержания температурного режима работы устройств;
• системы блокировок от случайного или умышленного проникновения к узлам, находящимся под высоким напряжением;
• автоматизированный комплекс для предупреждения оператора в случае пожара или взлома.

Для кабельного подключения КТП к ближайшей ЛЭП ее оснащают оборудованием воздушного ввода – изоляторами (опорными, штыревым и проходными) и ограничителями напряжения. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала предусмотрен обязательный контур заземления.

Источник

Типы и виды трансформаторных подстанций

Трансформаторная подстанция (ТП) – это устройство, предназначенное для получения, повышения или понижения напряжения в сети переменного тока. Эта установка предназначена для распределения электроснабжения между различными сельскими, городскими или промышленными объектами.

Комплектные ТП состоят из следующих устройств:

• Силовой трансформатор – обеспечивает безопасность подачи электроэнергии за счет преобразования одной системы переменного тока в другую;
• Распределительное устройство – установка, которая распределяет входящую электроэнергию по отдельным цепям;
• Автоматическое управление – устройство для постоянного поддержания частоты тока на требуемом уровне;
• Защитные устройства для поддержания подстанции в заданных рамках;
• Вспомогательные устройства.

ТП делятся на повышающие и понижающие. Повышающие предназначены для преобразования выработанного генераторами напряжения электросети в наиболее высокое. Понижающие преобразуют изначальное напряжение в более низкое.

По значению напряжения КТП бывают разных видов:

• Узловая распределительная – получает электрическую энергию от энергосистемы и распределяет ее по подстанциям глубокого ввода, не выполняя никаких преобразований. Рассчитана на напряжение тока 110-120 кВ;
• Глубокого ввода – применяется для обеспечения электроэнергией крупных предприятий или групп подстанций. Рассчитана на напряжение 35-220 кВ;
• Главная понижательная – распределяет электроэнергию по всему предприятию и питается от энергии района;
• Тяговые – предназначены для обеспечения электричеством различных видов транспорта.

По охвату территории бывают:

• Локальные – получают напряжение от одного крупного объекта или нескольких, находящихся рядом;
• Местные – преобразуют напряжение для групп объектов, которые расположены в пределах одного микрорайона;
• Районные – преобразуют и распределяют электрическое напряжение по всему населенному пункту.

• Столбового типа – недорогие подстанции, которые монтируют на основы ЛЭП, однако из-за слабой защиты они подвергаются негативному воздействию внешних факторов;
• Мачтовая – отличается компактными габаритами;
• Киоскового типа – ТП, представляющие собой сборносварочные конструкции, которые устанавливают снаружи для приема электроэнергии;
• Наружной установки – чаще всего используется в газовой промышленности, предназначены для приема, преобразования и распределения электричества;
• Внутренней установки – используются в районах с умеренным климатом и народном хозяйстве.

Закрытые ТП бывают:

• Пристроенные – подстанции, которые примыкают к главному зданию;
• Встроенные – вписываются в контур главного здания;
• Внутрицеховые – находятся внутри здания.

Любая ТП представляет собой устройство для передачи электричества и формирования требуемого напряжения в сети питания. Компания ООО «Сторге» занимается производством трансформаторных подстанций различных видов и типов в зависимости от потребностей заказчика. Подробнее о нашей продукции на странице.

Источник

Трансформаторные подстанции

Трансформаторная подстанция представляет собой такой вид электроустановки, который необходим для получения напряжения, а также для повышения или же его понижения в сети переменного тока.

Данная подстанция позволяет необходимым образом распределять электроснабжения различных объектов, таких видов как сельский, поселковый, городской и промышленный.

Комплектные трансформаторные подстанции

Комплектная трансформаторная подстанция состоит из совокупности устройств.

Комплектная трансформаторная подстанция включает в себя:

• силовой трансформатор, который, в свою очередь, служит для преобразования одной системы переменного тока в другую с целью обеспечения безопасной электроэнергии;
• электроустановка, служащая для распределения входящей электроэнергии по отдельным цепям, которая называется распределительное устройство;
• чтобы осуществлялась постоянная поддержка частоты тока на необходимом уровне применяется такой вид устройства, как автоматическое управление;
• специальных защитных устройств, которые осуществляют полное поддержание подстанции в необходимых рамках и применяются для силовых линий;
• не менее важную роль имеют вспомогательные сооружения.

Стоит отметить, что в перечень услуг компаний, которые занимаются производством подстанций, входит и обслуживание трансформаторных подстанций.

Типы и виды трансформаторных подстанций

Существуют несколько категорий, которые в полной мере могут охарактеризовать типы трансформаторных подстанций. Чтобы разобраться для чего, собственно, эти виды необходимы и оценить всю их важность, необходимо рассмотреть каждый вид отдельно.

Итак, главной целью понижающих подстанций является преобразование первичного напряжения данной электросети во вторичное, которое является значительно меньше, нежели первое.

Второй тип имеет название – повышающие трансформаторы. Их цель полностью противоположна понижающим. Главная их задача заключается в том, чтобы выработанное напряжение генераторами преобразовать в значительно высшее.

Виды трансформаторных подстанций также условно можно разделить на местные и районные. Главной их задачей является распределение электроэнергии по объектам – потребителям. Чтобы достигнуть конечной цели сначала подстанции принимают электроэнергию, затем осуществляется передача.

Для технически верного решения по распределению электроэнергии существует схема трансформаторной подстанции.

Виды трансформаторных подстанций по значению напряжения

Всего существует четыре основных вида подстанций от значения напряжения, такие как:

• Узловая распределительная подстанция – это подстанция, которая рассчитана на напряжение 110. 220 кВ. Она получает электроэнергию от энергосистемы и распределяет ее по подстанциям глубокого ввода, не осуществляя трансформаций.
• Подстанция глубокого ввода – подстанция для напряжения 35. 220 кВ, которая получает питание от энергосистемы или центрального распределительного пункта. Используется для того, чтобы обеспечить группу подстанций либо крупные предприятия.
• Главные понижательные. Данный вид подстанций осуществляет распределение энергии по всему предприятию и, в свою очередь, подпитывается благодаря энергии всего района, трансформаторные подстанции питают непосредственно приемники полученного напряжения.
• Отдельным видом подстанций можно считать тяговые подстанции. Они используются для того, чтобы обеспечить такие объекты-потребители, как трамваи, троллейбусы и другой транспорт электрической энергией.

Трансформаторные подстанции по типам получения энергии

Если углубляться дальше, то следует уяснить и разобрать, какие же еще существуют подвиды трансформаторных подстанций.

Если говорить о типах получения энергии самой подстанции, то таких имеются два:

• тип понижающего принципа работы. Для последующего распределения по объектам он преобразовывает напряжение в более низкое;
• тип повышающего принципа работы. В свою очередь, данный тип наоборот намного повышает напряжение, чтобы достигнуть необходимого результата.

Трансформаторные подстанции по охвату территории

Охватываемая территория также является влияющим фактором, по которому можно классифицировать тип трансформаторной подстанции.

В таком разрезе можно выделить основные группы трансформаторных подстанций:

1. Локальные. Получают напряжение от одного до нескольких крупных объектов, которые находятся на небольшом расстоянии друг от друга либо непосредственно рядом. Примером может быть развлекательный комплекс и парк.
2. Местные, которые осуществляют преобразование напряжения для набора объектов, находящихся в границах микрорайона.
3. Районные трансформаторные подстанции несут ответственность за обработку (т.е. они могут преобразовывать, распределять) напряжение по всему населенному пункту.

Также абсолютно все подстанции оборудованы средствами защиты от перепадов и скачков при осуществлении подачи электроэнергии. На тот случай, когда подача напряжения прекратится, во множестве локальных систем электроснабжения предусмотрены средства, которые осуществляют автоматический ввод резерва, сокращенно – АВР.

Когда происходит спад либо сбой при подаче напряжения, это устройство подключает резервный источник электропитания. Данная система может визуально выглядеть шкафом, стойкой, панелью и монтирована разными способами. Эти способы можно также выделить в подвиды трансформаторных подстанций.

Например, столь популярная комплектная трансформаторная подстанция бывает различных типов:

1. Столбового типа. Имеют большую популярность ввиду того, что такие подстанции дешевы и монтируются на опору ЛЭП, хотя подвержены внешним факторам из-за слабой защищенности.
2. Мачтовая трансформаторная подстанция – это самая компактная из группы подстанций, в отличие от столбового типа. Мачтовая трансформаторная подстанция монтируется не на опору линии электропередач.
   
3. Подстанции киоскового типа, которые являются подстанциями наружной установки. Главной их задачей является прием электрической энергии, а именно переменного тока трех фаз. Киосковые подстанции являются сборносварочной конструкцией.
   
4. Наружной установки. Такой тип служит для приема энергии, ее преобразования и распределения. В основном применяются в газовой промышленности.
5. Внутренней установки. Зачастую широко применяются в народном хозяйстве в районах, которые обладают умеренным климатом. Необходимо обратить внимание на то, что данный тип подстанций является довольно важным и с ним нужно разобраться более детально.

Закрытый тип подстанций делится на такие виды, как:

1. Пристроенные – это такие подстанции, которые являются примыкающими к основному зданию и никак иначе.
2. Встроенные, еще их называют закрытыми подстанциями. Они являются вписанными в контур самого основного здания.
3. Внутрицеховые. Они соответственно располагаются внутри самого здания.

Корпус подстанции играет значительную роль, ведь производя обслуживание трансформаторных подстанций, важно иметь в виду безопасность и нужно быть уверенным в том, что подстанция не будет повреждена внешними факторами, какого бы типа она ни была. Например, мачтовые трансформаторные подстанциине должны подвергаться вибрациям и ударам.

Особенности установки трансформаторных подстанций в зависимости от их типов

Необходимо знать, как и где правильно располагать подстанции, в том числе и мачтовые трансформаторные подстанции.

От места и способа разделяют несколько категорий присоединения подстанций к электрической цепи, а именно:

• тупиковые подстанции получают энергию от определенной электроустановки по одной или же двум линиям, которые, в свою очередь, параллельны между собой. Тупиковые – это такие подстанции, которые получают питание по радиальным схемам и это является самым главным их отличием;
• ответвительные – это такой тип подстанции, которые присоединяются к проходящим линиям (одной или двум) глухой отпайкой;
• проходные. Главная их цель – это присоединение к сети при помощи захода одной или же двух линий, которые обладают только двусторонним питанием;
• узловые. К данной подстанции подсоединено несколько линий питающей сети, которые проходят от двух или более питающих электрических установок.

Схема трансформаторной подстанции необходима и важна, так как благодаря ей можно избежать множества нелепых ошибок и не допустить серьезных проблем. Следует только правильно ею пользоваться и уметь ее читать, и тогда работа пройдет точно и легко.

При разработке схем профессионалы пытаются максимально ее упростить и сделать более понятной для большой аудитории людей, однако, не смотря на все усилия, иногда допускаются неприятные ошибки, которые могут вести к серьезным сбоям и требуют исправления сразу на месте.

Таким образом, трансформаторные подстанции имеют широкие возможности применения и гибкие характеристики, которые позволяют использовать каждый тип подстанции для определенных объектов, в зависимости от поставленной проектировщиком задачи.

Ведущие заводы трансформаторных подстанций

По своей сути подстанция представляет собой специальную установку, используемую для формирования (повышения или понижения) необходимого напряжения и передачи электроэнергии. Такая установка включает силовые трансформаторы, устройства для передачи электроэнергии, а также автоматического управления и защиты и различные необходимые сооружения.

Практически каждый отечественный завод трансформаторных подстанций располагает технически современной производственной базой.

Наиболее известные производители трансформаторных подстанций, а также комплектующих к ним, которые ежегодно принимают участие в выставке «Электро» – это:

• ЗАО «Электронмаш»;
• ХК «Уралэлектротехника»;
• ЗАО «ЭлтКом»;
• ООО «ТМК–ЭНЕРГО»;
• ООО «Вертекс» и многие другие.

Производимые этими и многими другими предприятиями подстанции делятся на два типа. Повышающий тип подстанций монтируется, как показывает практика, по большей части именно на электростанциях. Такие установки изменяют напряжение, которое обеспечивают генераторы, в более высокое напряжение, подходящее для подачи электроэнергии по линиям электропередачи (ЛЭП).

Понижающие трансформаторные установки моделируют первичное напряжение электрической сети в более низкое, вторичное. Все отечественное оборудование отличается высоким качеством, долгим сроком эксплуатации, высокой надежностью и наличием гарантийного обслуживания.

Российские заводы имеют огромный опыт работы с самыми разными клиентами, их работу отличает применение передовых технологий и различных материалов, что гарантирует удовлетворение всех запросов даже самых требовательных клиентов.

За время работы каждый российский завод трансформаторных подстанций, который принимает участие в выставке «Электро», осваивает постоянно развивающиеся технологии, наладил производство передового оборудования, разработал собственные наработки, которые благодаря таким выставкам перенимают другие предприятия страны.

Стоит отметить, что любой участник выставки — это одновременно мощная производственная площадка, высококлассный конструкторский центр, современная лаборатория и сеть региональных представителей.

Больше о типах трансформаторных подстанций и заводов их производящих можно узнать на выставке «Электро»

Источник

Что такое трансформаторная подстанция и как она работает?

Электроэнергия используется во всех сферах современной жизни, где используется для выполнения таких функций как:

• выполнения механической работы (различные электродвигатели);
• освещение с помощью светильников на основе ламп накаливания, электролюминесцентных, светодиодных источников;
• обогрева электрическими нагревателями.

Доставка электроэнергии к потребителям осуществляется электрическими сетями, один из ключевых компонентов которой – трансформаторная подстанция. Электрическую сеть целесообразно строить по иерархическому принципу с узлами различного уровня, на которых выполняется ряд функций, в том числе изменения напряжения с помощью трансформаторов.

Что такое трансформаторная подстанция?

Устройство

Трансформаторная подстанция, как это прямо следует из ее наименования, содержит один или несколько трансформаторов, а также ряд иных узлов и блоков. Последние необходимы для обеспечения выполнения преобразования напряжения, легкости, удобства текущего управления этого технического объекта. Дополнительное оборудование:

• обеспечивает безопасность текущей эксплуатации в штатных/нештатных режимах (ограничители напряжения, разрядники);
• позволяет управлять подстанцией, контролировать ее текущие параметры (элементы телемеханики, исполнительные устройства, разъединители, приборы учета);
• обеспечивает распределение электрической энергии по потребителям.

Для выполнения служебных функций предусмотрено вспомогательные устройства. К таковым относят, например, выпрямители, аккумуляторные батареи бесперебойного питания. Необходимую эксплуатационную надежность достигают установкой молниезащиты, внедрением оборудования пожаротушения, применением сигнализации.

Нормальные условия эксплуатации обеспечивают установкой оборудования в отдельном строении или непосредственно в специально подготовленном помещении здания.

Принцип работы

Основной компонент трансформаторной подстанции – силовой трансформатор, который обеспечивает на выходе получение напряжения необходимого уровня. Простейший трансформатор состоит из двух обмоток, которые одеты на сердечник из мягкой электротехнической стали. Переменный ток, протекающий по первичной обмотке этого статического устройства, создает магнитный поток, который наводит ток во вторичной обмотке.

Трансформатор отличается большим КПД, поэтому соотношения между токами/напряжениями первичной/вторичной обмоток пропорциональны/обратно пропорциональны количеству витков для напряжения/тока, соответственно. Частота тока/напряжения первичной/вторичной обмоток одинакова.

При небольшой мощности применяют т.н. сухую конструкцию, когда отсутствие короткого замыкания между обмотками и сердечниками обеспечено только изоляцией проводов обмоток. Маслозаполненные конструкции характерны для высоких мощностей. Они содержат залитый минеральным маслом бак с установленными обмотками, рисунок 1. Такое исполнение улучшает тепловые параметры устройства: масло эффективно отводит излишки выделяемого тепла.

Рис. 1. Маслонаполненный трансформатор

Для регулирования выходного напряжения вторичную обмотку снабжают несколькими отводами.

Назначение

Любая подстанция по отношению к электроэнергии реализует по меньшей мере одну из функций:

• прием;
• преобразование;
• распределение.

Наличие подстанций заметно уменьшает потери электроэнергии. Для этого передачу осуществляют на высоком напряжении, при котором снижаются потери энергии на разогрев проводов. Обеспечение работоспособности различных электрических устройств выполняют на небольшом напряжении, что позволяет увеличить ток и нарастить мощность приемника.

Кроме того, введение подстанций в состав электрораспределительной сети наращивает эксплуатационную гибкость системы электроснабжения за счет возможности выбора маршрутов передачи электроэнергии простым переключением линий в штатном режиме функционирования, а также в аварийных ситуациях.

Классификация ТП

Объекты сетей электроснабжения общего назначения

Трансформаторные подстанции можно классифицировать по различным признакам, но наиболее часто для этой цели привлекают место нахождения станции на уровне иерархии электрической сети. Соответственно, по мере понижения уровня происходит снижение рабочего напряжения. Кроме того, как средство инженерного обеспечения недвижимости они могут находиться вне предприятия или же непосредственно на его территории. Общепринятые наименования таких подстанций и их основные параметры представлены в табл. 1.

Таблица 1. Разновидности подстанций

Трансформаторные пункты, находящиеся на нижнем уровне иерархии электрической сети, — отличаются наибольшей многочисленностью. В зависимости от категории обслуживаемого объекта их оборудуют одним (3-я категория) или двумя (категории 1 и 2) трансформаторами. Кроме того, при их создании таких пунктов массово применяют типовые решения.

По виду взаимодействия с электрораспределительной сетью подстанции делят на несколько разновидностей, табл. 2. Кроме того, ГОСТ 24291-90 дополнительно вводит понятие опорной подстанции, которая обеспечивает функционирование других объектов обычно более низкого уровня.

Таблица 2. Разновидности подстанций по исполнению

По конструктивному исполнению различают открытые (выполнены как отдельный объект) и закрытие (смонтированные в здании) подстанции.

По месту расположения подстанции наружной установки дополнительно делят на наземные, подземные и мачтовые.

Последние монтируют прямо на опорах, для чего применяют специальные конструкции и арматуру, рисунок 2.

Рис. 2. Вариант исполнения мачтовой подстанции

Тяговые подстанции электрифицированного наземного транспорта

Тяговые подстанции электрифицированного транспорта несколько отличаются от обычных.

Их главные особенности:

• обеспечивают балансировку нагрузки при параллельном включении;
• могут подавать на контактные провода как постоянный, так и переменный токи.

Специфика железной дороги, метрополитена, городских видов электротранспорта учтена конструктивным исполнением. Подключение к сети возможно по воздушным или кабельным линиям. Пример воздушного ввода показан на рисунке 3.

Рис. 3. Пример железнодорожной тяговой подстанции

Снижение затрат на строительство и эксплуатацию

Известно, что полная стоимость владения любого технического объекта (иначе, приведенные расходы) складывается из капитальных затрат и текущих эксплуатационных расходов.

Для снижения капитальных затрат на создание подстанций привлекается несколько основных приемов.

Первый из них — реализация по типовым проектам. Часто встречающиеся киосковые подстанции со сварным металлическим корпусом – хороший пример его практического использования, рисунок 4. Наибольший эффект дают в местностях с умеренным климатом.

Второй прием – поставка готового для установки оборудования на место монтажа непосредственно с предприятия-изготовителя.

Рис. 4. Киосковая подстанция

Экономия на эксплуатационных расходах достигается внедрением современной микропроцессорной и компьютерной техники, максимально полно берущей на себя решение рутинных задач автоматического управления. Такие объекты, отличающиеся заметно более высокими функциональными возможностями, называют цифровыми.

Вопросы безопасности

Подстанции вне зависимости от их назначения функционируют при высоком опасном для жизни напряжении. Эта особенность определяет необходимость жесткого соблюдения норм ТБ и иных правил при их текущем эксплуатационном обслуживании. Основные из них сводятся к следующему.

Для работ любого вида допускают только персонал, прошедший обучение с дополнительным предварительным инструктажем. Кроме того, навыки безопасной работы постоянно поддерживаются на должном уровне такими мероприятиями как:

• ежемесячные повторные инструктажи;
• ежеквартальные противоаварийные тренировки;
• противопожарные тренировки (дважды в год);
• ежегодные проверки профессиональных знаний;
• медосмотры (раз в два года).

Работы любого вида могут:

• производиться исключительно в спецодежде и обуви, в каске, с монтерским поясом (при необходимости);
• осуществляться только исправным инструментом, качество изоляции которого проходит периодическую поверку.

При выполнении любых действий требуется предельная концентрация, аккуратность, отсутствие спешки.

Подстанция — объект повышенной опасности. Ограничение доступа к ним посторонних лиц при открытой установке достигается оградами, а при закрытой – надежными запираемыми металлическими дверями, которые дополнительно оборудуют сигнализацией. Все объекты обязательно снабжаются хорошо различаемыми надписями, предупреждающими о смертельной опасности.

Для предотвращения вредного влияния на человека мощных электрических и магнитных полей подстанции следует размещать на определенном расстоянии от жилых домов. Конкретные нормы с разбивкой по типу объекта и мощностью содержаться в законе 52-ФЗ от 1999 года. Минимальные расстояния установлены в пределах от 50 до 1000 м.

Источник



Тяговая подстанция

Электроустановка для преобразования и распределения электроэнергии, предназначенная для понижения электрического напряжения для передачи

Тяговая подстанция — электроустановка для преобразования и распределения электроэнергии. Предназначена для понижения электрического напряжения для передачи его в сеть для обеспечения электроэнергией транспортного оборудования.

Транспортные подстанции делятся на 2 вида:

тяговые подстанции постоянного тока,

тяговые подстанции переменного тока.

Тяговые подстанции постоянного тока

Строятся вдоль железных дорог, обычно на расстоянии от 25 до 50 км.

Расстояние может зависеть как от профиля пути, так и от размеров и расстояний проходящих поездов.

Тяговые подстанции постоянного тока получают электроэнергию от подстанций ФСК ЕЭС по линиям электропередач как воздушным, так и кабельным.

Напряжение составляет от 6 до 220 кВ.

Электрическая энергия поступает в распределительное устройство, если напряжение сети составляет 110 или 220 кВ, то поступает в трансформатор на понижение.

Далее с трансформатора электроэнергия поступает на тяговый трансформатор, далее на преобразователь.

С преобразователя ток подается на основную систему шин и распределяется по контактной сети с помощью быстродействующих автоматов.

Тяговые подстанции переменного тока

Имеют такое же предназначение, что и тяговые подстанции постоянного тока, кроме того, что в них нет преобразователей для выпрямления тока.

Располагаются на расстоянии от 50 до 120 км.

Номинальное напряжение в контактную сеть — 27500 В.

Питаются ЛЭП с напряжением от 110 до 220 кВ.

Нейтраль тяговых подстанций переменного тока заземляется, а первичные обмотки соединены в звезду.

Вторичные же обмотки соединяются в треугольник, а фаза С соединяется с рельсами без помощи коммутаторов, так как заземлена.

Источник