Меню

Виды подстанций по напряжению

Трансформаторная подстанция — виды, устройство, типы

Трансформаторная подстанция

Электрическая установка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии различным потребителям называется трансформаторной подстанцией. Трансформаторная подстанция имеет в своём составе трансформаторы, устройства управления, распределительные и другие вспомогательные устройства. Данная установка является важнейшим элементов электрической сети и широко применяется для эксплуатации на сельскохозяйственных и промышленных объектах, а также для передачи электричества населенным пунктам.

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.

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

Трансформаторная подстанция, виды, назначение, обслуживание

Трансформаторная подстанция, виды, назначение, обслуживание.

Трансформаторная подстанция представляет собой электрическую установку, в основе которой находятся трансформаторы для преобразования электроэнергии. Она связывает между собой элементы систем электроснабжения.

Читайте также:  Трансформатор напряжения 110 кв виды

Между станцией генерации электроэнергии и конечными потребителями может находиться несколько подстанций, которые имеют различные уровни напряжения.

За счет основного и вспомогательного оборудования, находящегося в составе подстанции, может происходить прием электрической энергии, ее преобразование (понижения напряжения и повышение силы тока или наоборот – повышение напряжения и понижения силы тока), а так же передача и дальнейшее и распределение.

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.

Особенности и назначение подстанций:

Трансформаторная подстанция, благодаря возможности понижения напряжения, позволяет выдавать низковольтное напряжение, которое можно безопасно использовать на предприятиях, в офисах, домах и т.п.

Она так же может выдавать и повышенное напряжение, что дает возможность передавать большую электрическую мощность на длинные расстояния. Это так же способствует значительной экономии на материале для производства проводов, так как передача электроэнергии с большим напряжением и пониженной силой тока не требует большой толщины проводника. Понижение силы тока в свою очередь способствует снижению потерь при передаче электрической энергии.

Основные виды трансформаторных подстанций:

Узловая распределительная подстанция или УРП. Она предназначена для работы с высокими напряжениями, приходящими напрямую от энергосистемы, которые обычно могут составлять до 220 киловольт (кВ). Энергия на такой подстанции может быть трансформирована или передана без преобразования на подстанции глубокого ввода.

Подстанция глубокого ввода или ПГВ. Назначением данной станции является снабжение различных энергоустановок, расположенных на определенном предприятии. Рабочие напряжения на ПГВ могут составлять обычно от 35 до 220кВ. Она так же может получать энергию напрямую от энергосистемы или с предприятия, на котором располагается.

Главная понизительная подстанция или ГПП. Данная станция, получая входящую электроэнергию с напряжением от 35 до 220 кВ, может распределять ее с понижением напряжения до диапазона от 6 до 35 кВ.

Трансформаторный пункт или ТП. Он предназначен для работы с различным входящим напряжением с его дальнейшим понижением для питания потребителей, рассчитанных на 380 или 220 вольт. Входящее напряжение, которое может принимать ТП может составлять: 6, 10, 35кВ. ТП может представлять собой комплектную трансформаторную подстанцию (КТП), в которой может использоваться несколько силовых трансформаторов. В зависимости от сетей, где используются КТП, они могут быть цеховыми или городскими.

Обслуживание и ремонт:

Эксплуатация трансформаторных подстанций подразумевает и своевременное их обслуживание, так как необходимо обеспечивать бесперебойность работы оборудования и электроснабжения в целом.

Некоторые виды ремонтных работ, которые могут проводиться на трансформаторной подстанции:

  • очистка изоляции и оборудования от загрязнений;
  • смазка подвижных деталей оборудования;
  • замена устаревших и износившихся частей и устройств;
  • устранение повреждений оборудования из-за механических или тепловых воздействий;
  • полная замена высоковольтного электрооборудования и другое.

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.
Читайте также:  Как измерить напряжение батареи автомобиля

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.

Маслонаполненный трансформатор

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

Уровень иерархии Название подстанции Типовое рабочее напряжение, кВ Место расположения
1 Узловая распределительная 110 — 220 На обслуживаемой территории
2 Главная понижающая (иначе понизительная) 35 – 110
3 Глубокого ввода 6 – 35 На территории предприятия
4 Трансформаторный пункт 0,22 – 0,4

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.

Читайте также:  Угловая частота напряжения это

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

Наименование Место расположения в сети и особенности подключения
Типиковая Получение энергии от одного источника
Проходная Находится в разрыве одной или двух линий
Разветвительная (ответвительная) Обслуживает две или более выходящие линии
Узловая Взаимодействует с двумя или более входными и выходными линиями

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.

Вариант исполнения мачтовой подстанции

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.

Пример железнодорожной тяговой подстанции

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.

Киосковая подстанция

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