Что такое трансформаторная подстанция и как она работает?

— с масляным трансформатором;
— с сухим трансформатором;
— с трансформатором, наполненным жидким негорючим диэлектриком.

Элементы трансформаторной подстанции

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

Состав оборудования, входящего в состав электрических подстанций.

Традиционно, электрические подстанции состоят из нескольких элементов:

Что такое КТП?

Комплектная трансформаторная подстанция – это многофункциональная установка, состоящая из распределительных приборов, трансформатора, комплектных узлов и другой вспомогательной техники, выполняющая функции снижения напряжения при приеме и передаче электрического тока из высоковольтных линий 6 (10) кВ в бытовые сети 0,4 кВ (380 В).

Также КТП осуществляет учет электроэнергии и защищает сети от аварийных случаев – короткого замыкания и перегрузок.

Конструктивные особенности оборудования

Для того, чтобы правильно выбрать электроустановку необходимо четко представлять ее устройство и принцип работы. При транспортировке электроэнергии на большие расстояния происходит повышение-понижение напряжения, вызванное необходимостью снижения тепловых потерь в линии. Но для потребителя такие значения являются неприемлемыми, поэтому приходится использовать трансформаторные подстанции, которые повышают или понижают напряжение до потребляемого в 380 или 220 В.

Конструкция КТП

В такие установки входят несколько объектов:

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

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

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

Схема трансформаторной установки

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

Основными положениями для энергоустановок всех напряжений можно считать:

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

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

Читайте также:
Установка экрана под акриловую ванну. Установка акриловой ванны своими руками — 3 простых способа

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

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

Выбор мощности

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

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

Мощность прибора обычно выбирается с учетом его перегрузочной способности в режиме аварии. Для этого сравнивается полная мощность подстанции с допустимой для различных видов потребителей нагрузкой. Расчеты выполняются по специальным формулам. В них используются значения дневной и вечерней нагрузок, а также коэффициент одновременности, зависящий от числа потребителей.

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

Особенности и сроки эксплуатации

Нормы установки молнезащиты

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

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

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

Читайте также:
Транзистор: в чём заключается функция, как работает, классификация и определение для чайников

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

Строение трансформаторных подстанций

В состав трансформаторных подстанций входит несколько элементов, которые обеспечивают постоянную и непрерывную работу системы на протяжении длительного промежутка времени. Каждый элемент, входящий в состав ТП можно разбить на несколько важных систем:

Строение КТП - фото

  • Автоматизированного управления;
  • Контроля поступившей электрической энергии;
  • Реле или защиты от аварийных случаев во время работы предприятия;
  • Защиты от ударов молний;
  • Заземления;
  • Дополнительные. Сюда входят системы, функцией которых является охрана линий электропередач. Такие системы контролируют плавку снежного массива и наледей на линиях электропередач, организацию местного освещения на объекте.

Несмотря на то, что трансформаторные подстанции имеют сложную структуру, в их состав входят базовые устройства, назначением которых является обеспечение нормальной работы системы:

  • Преобразовывающие электрическую энергию трансформаторы определенной мощности;
  • Устройства, назначением которых является перераспределение электрической энергии. К их числу относят конструкции для передачи электричества по воздушным ЛЭП;
  • Устройства защиты;
  • Устройства для автоматизированного управления;
  • Дополнительные элементы, назначением которых является обеспечение бесперебойной работы ТП независимо от времени года и климатических условий.

При выборе ТП сталкиваются с необходимостью выбора по критерию цены. В такой ситуации выбирают среди дорогих и бюджетных моделей. Их отличие в количестве трансформаторов и устройств, обеспечивающих применение ТП в различных условиях.

Дорогие трансформаторные подстанции оборудуют элементами защиты от неблагоприятных условий окружающей среды: наледи, резких порывов ветра, дождя, перепадов напряжения в электрической сети. Кроме того, дорогие модели имеют в своем составе иные устройства, которые позволяют использовать трансформаторные подстанции на мобильных платформах. Их применяют в шахтах, предприятиях, сферой деятельности которых является добыча полезных ископаемых в горах, и других местах осуществления деятельности человеком.

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:

Виды трансформаторных подстанций

Мачтовая трансформаторная подстанция

Классификации трансформаторных подстанций.

По типу преобразования электрической энергии с применением силовых трансформаторов выделяют:

  • Повышающие трансформаторные подстанции – с их помощью увеличивается значение напряжения, вырабатываемое генератором электростанции. Такие подстанции чаще всего используют на электростанциях, они служат для передачи электроэнергии большой мощности на дальние расстояния с наименьшими потерями;
  • Понижающие (или понизительные) трансформаторные подстанции, наоборот, понижают первичное напряжение сети.
Читайте также:
Фартук для кухни: 30 фото стильных примеров для подражания

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

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

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

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

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

По конструктивному исполнению выделяют следующие типы трансформаторных подстанций:

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

Классификация трансформаторных подстанций по территориальному размещению:

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

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

    Трансформаторная подстанция виды

    Трансформаторная подстанция устройство

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

    Виды трансформаторных подстанций, производимых ЧЗЭО:

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

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

    Источник дохода и объект субкультуры

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

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

    Трансформатор:

    Трансформатор – это электромагнитное устройство для преобразования и передачи электроэнергии с переменным током между разными цепями без изменения частоты за счет взаимной электромагнитной индукции.

    Трансформаторы могут быть произведены разных размеров, но принцип работы будет схожий. Маленькие трансформаторы могут применяться для преобразования энергии в приборах с малой мощностью, а большие, имеющие более толстые провода в намотке и большое количество витков, применяются для работы со значительными мощностями преобразуемой энергии.

    Типы трансформаторов:

    • Повышающий, у которого выходное напряжение больше входного.
    • Понижающий, имеющий на входе большее напряжение, а на выходе меньшее.
    • С одинаковым напряжением на входе и на выходе. Такие трансформаторы используются для изоляции двух электрических цепей.

    Комплектация трансформаторных подстанций

    КТП – достаточно сложный технический агрегат. Для комплектации каждой подстанции используются:

    1. УВН. Это сокращение означает устройства внешнего напряжения, которые используются для подключения к воздушным линиям.
    2. Шкаф распределительного устройства низшего напряжения (РУНН) с автоматическими выключателями. В этих же шкафах расположены шины, различная аппаратура и приборы.
    3. Силовые трансформаторы.
    4. Если в агрегате работает маслонаполненный трансформатор, то в подстанции предусмотрен отсек сброса масла в аварийной ситуации. Наличие такого маслоприемника позволяет не загрязнять окружающую среду.
    5. Устройства управления и защиты.

    Дополнительно, по желанию заказчика, КТП могут комплектоваться антивандальной защитой от взлома, сигнализацией (световой или звуковой), усиленной системой вентиляции, приборами учета электроэнергии, другими системами и устройствами.

    ТП (трансформаторные подстанции) подразделяются относительно места нахождения на наружные и внутреннего расположения. Оснащение Т. П. внутренней установки располагается в капитальном здании. Традиционно этот вид подстанций применяется на объектах производства. Электрические подстанции в наружном исполнении находят большее больше применение в городских коммуникациях. Размеры их могут быть разнообразными. Под особо громоздкое оборудование заливают фундаменты.

    Специфики применения

    Ключевыми приборами, которым необходим регулярный ремонт в электроподстанциях, считается техника распределяющих щитов и фактически сам электротрансформатор. Используя КТП, следует исполнять следующие правила:

    1. Токи нагрузки не вышеуказанных в руководстве. Для станции с 2-мя трансформаторами, к примеру, он не может быть более 80% от номинала. Нужен периодический контроль за фильтрацией масла. Ревизия производится по температуре верха корпуса.
    2. Окислы и шлам на контактах зачищаются не реже одного раза в год.
    3. Ключевые составляющие системы КТП

    Монтаж установки КТП на производстве состоит из нижеследующих ключевых элементов:

    • прибора ввода высокого напряжения;
    • масляного либо сухого силового трансформатора;
    • распределительного шкафа для отвода напряжения.

    При производстве, сборке и сервисе электроподстанции соблюдать технический регламент, бесперебойная и длительная работа гарантированы. Иначе пользователь может столкнуться с проблемами в эксплуатации. Вследствие этого подбирать производителя КТП надлежит тщательнейшим образом, ориентируясь сначала на репутацию фирм, предлагающих такие услуги.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: