Трансформаторни подстанции от затворен тип. Какво е KTP - пълно декодиране на съкращението. Конструктивни характеристики на оборудването

Трансформаторна подстанция е електрическа инсталация, чиито основни функции са преобразуване на напрежението и разпределение на електроенергия в мрежи с променливо напрежение. Тази подстанцияпредназначени да приемат, преобразуват и разпространяват трифазен ток.

Основните компоненти на всяка трансформаторна подстанция са:

Материал или предмет, който се подчинява на проводимост електрическо свойствои който позволява протичането на електрически заряд се нарича проводник. Проводниците позволяват свободен поток на електрони през тях. Те се използват за пренос на електричество или електрическа енергияот едно място на друго чрез подстанции. Проводниците имат различни видове, а в практическите захранващи системи се предпочитат предимно алуминиеви проводници.

Метал, който не позволява свободното движение на електрони или електрически заряд, се нарича изолатор. Следователно изолаторите са устойчиви на електричество със своето високо съпротивление. Съществуват различни видовеизолатори като тип окачване, тип основа, разпръснат тип, тип скоба, тип щифт и др. Фигурата по-горе показва няколко вида изолатори. Изолаторите се използват за изолация при монтиране на електрически стълбове с проводници, за да се избегнат къси съединения и други изисквания за изолация.

  • трансформатори;
  • разпределително устройство;
  • устройство за автоматизация на управление и защита;
  • спомагателно оборудване.

Трансформаторни подстанциисе делят на два вида:

  • блок;
  • пълен.

Според изпълняваните функции:

  • повишаване на;
  • понижаване.

Увеличаващите модули имат първична намотка с по-малко навивки от вторичната. В електроцентралите се използват повишаващи подстанции. Тяхната основна задача е да преобразуват действителното напрежение на генератора в по-високо - за транспортиране по електропроводи (TL).

Водещи заводи за трансформаторни подстанции

Изолаторът е ръчно управляван механичен превключвател, който изолира дефектна секция или секция от проводник или секция от верига на подстанция, предназначена за ремонт, от здрава секция, за да се избегнат по-сериозни повреди. Следователно, той също се нарича разединител или разединител. Има различни видове изолатори, използвани за различни приложения, като изолатор с едно рамо, изолатор с двойно прекъсване, изолатор на шини, изолатор на линия и др.

Обратната задача на понижаващ трансформатор е да преобразува високо напрежение (първично) в по-ниско (вторично). Първичната намотка има повече навивки от вторичната.

Електричеството, получено от генератора, преминава към вторичната верига и частично губи ампери, но тези загуби не се вземат предвид, тъй като мощностите на двете намотки са приблизително равни. Понижаващият трансформатор увеличава тока по време на преобразуването и обратно.

Ток, носещ проводник и имащ няколко броя входящи и изходящи линии, може да се нарече шина, която обикновено се използва в подстанции. Те се класифицират в различни типове като единичен автобус, двоен автобус и пръстен автобус. Оборудване на подстанции като проводници, трансформатори и др. Винаги се инсталира на открито. Всеки път, когато възникнат пренапрежения на тока, през тези електрически компоненти преминава високо напрежение, причинявайки повредата им. Ето защо, за да се избегне това затруднение, са осигурени скоби за осветление, които да предават мълнии на земята.

Тези процеси се наричат ​​преобразуващи или трансформаторни - в зависимост от изпълняваната функция и стойностите на първичното и вторичното напрежение. Следователно, според тяхната функционалност, трансформаторните подстанции се наричат ​​понижаващи и повишаващи. Понижаващите устройства получават напрежение от високоволтови електропроводи с по-нататъшното му предаване към понижаващите устройства. В резултат на това електрическият ток има изходно напрежение 6, 10, 35 kV. Впоследствие електричеството се прехвърля към локални подстанции, които извършват окончателната трансформация - напрежението се намалява до 690, 400 и 230 V за разпределение към потребителите.

Има други отводители, които се използват за заземяване на комутационни импулси, наречени отводители от пренапрежение. За да се предпази подстанцията и нейните компоненти от претоварване или прекомерно натоварване поради късо съединение или друга неизправност, повредената секция се изключва от здравата секция ръчно или автоматично. Ако след отстраняване на неизправности, отново оригинална схемаможе да се възстанови ръчно или автоматично. Различните видове превключватели са проектирани въз основа на различни критерии и приложения.

Производството на трансформаторни подстанции се извършва в специализирани предприятия. Компанията "Interpromenergo" продава трансформатори, произведени от UE "Minsk Electrotechnical Plant named of V.I. Kozlov". Продуктите на белоруския завод са с високо качество и конкурентна цена, така че се радват на заслужена популярност.

Релетата се използват за изключване на вериги с ръчен или автоматичен режим. Релето се състои от намотка, която е под напрежение или под напрежение и следователно затварянето на контактите на релето кара релето да отваря или затваря веригата. Има различни видове релета, като релета за ток над ток, релета за време над ток, релета за напрежение, спомагателни релета, релета за повторно затваряне, полупроводникови релета, насочени релета, релета за обратно време над ток, релета и др. Фигурата по-горе показва някои от основните релета и тяхната функция.

Кондензаторната банка е набор от много идентични кондензатори, свързани последователно или паралелно в корпус и използвани за основна защита на подстанции. Тези банки от кондензатори действат като източник реактивна мощности по този начин фазовата разлика между напрежението и тока може да бъде намалена на кондензаторните батерии. Те ще увеличат мощността на пулсациите на захранването. Това избягва нежеланите характеристики в енергийната система. Това е най-икономичният метод за поддръжка.

В края на производствения процес уредът се тества, сглобява и транспортира до местоназначението си. Такива подстанции, като правило, се доставят несглобени, с последваща инсталация на място. Подстанциите от този вид се наричат ​​пълни (KTP).

Електрическа подстанция, чието оборудване включва трансформатори. Повдигнатите подстанции, които обикновено се изграждат в електроцентрали, преобразуват напрежението, генерирано от генераторите, в по-високото напрежение, необходимо за пренос на електричество през електропроводи. Повдигнатите подстанции преобразуват първичното напрежение на електрическите системи в по-ниско вторично напрежение. Стъпка по стъпка подстанции могат да бъдат от регионален, основен или локален тип, в зависимост от тяхното предназначение и стойностите на първичното и вторичното напрежение.

При правилно транспортиране и сглобяване на такива PTS можете веднага да започнете да ги използвате. Функционалността на комплектните трансформаторни подстанции включва и процесите на приемане, преобразуване и разпределение на трифазен електрически ток (50 Hz).

Трансформаторната подстанция се сглобява от следните основни отделни блокове:

Регионалните подстанции получават електричество директно от високоволтови електропроводи и го предават към главните понижаващи подстанции, от които след намаляване до 6, 10 или 35 киловолта се подават към местни и цехови подстанции, където последният етап на трансформация и разпределение на електроенергия до потребителите.

Трансформаторната подстанция обикновено има един или два силови трансформатора, разпределително оборудване, защитни устройства и спомагателно оборудване. Разпределителното оборудване може да има една или две шинни системи или може да няма нито една. Най-често срещаните подстанции имат система с единични шини, обикновено със секционни превключватели и прекъсвачи; някои подстанции също имат байпасни шинни системи, които позволяват извършването на дейности по поддръжка и ремонт без изключване на консуматорите.

  • силов трансформатор;
  • блок за високо напрежение;
  • пълна разпределителна апаратура за ниско напрежение.

Сложността на устройството е следствие от взаимодействието на следните системи:

  • отопление;
  • осветителна система със стандартна мощност;
  • автоматична система за сигурност;
  • пожароизвестяване.

Въз основа на това може да се твърди, че трансформаторният модул е ​​пълноправен индустриален електрическа инсталацияпредназначени за регулиране на напрежението в мрежата. Основният модул на тази подстанция е силов трансформатор, а вторичните устройства са системи за защита и разпределителни уредби.

Трансформаторните подстанции обикновено се изграждат във фабрики и се доставят до мястото на монтаж в напълно сглобен вид или като отделни единици. Такива подстанции се наричат ​​сглобяеми типове. Обещаващо приложение е използването на трансформаторни подстанции, в които серен хексафлуорид, който има висока електрическа якост и способност за дъгов разряд, се използва като изолация при високо напрежение разпределителна уредба. Това ви позволява значително да намалите размера на оборудването за високо напрежение и общите размери на подстанцията.

Осъществява се пренос на електроенергия електрически кабелили въздушни линиидиректно свързан към трансформаторната подстанция.

С помощта на захранващ блок модулните трансформаторни подстанции произвеждат трифазен електрически ток, чието предаване става чрез подземен кабел или електропроводи.

Местоположението на трансформаторната подстанция зависи от предназначението на станцията и естеството на товарите. Сред факторите, които се вземат предвид при поставянето на подстанции на станцията, са местоположението на производствените площи, местоположението на оборудването, условията околен святи изискванията за пожарна безопасност. Оборудването на подстанцията може да бъде на открито или на закрито, като например отделна сграда.

Подстанция за високо напрежение се състои от няколко клетки или секции. Всяка клетка или слот съдържа няколко устройства. Обикновено това са три медни проводника, които най-често се поставят на открито, като се спазва определен интервал. Ако по време на отваряне тече ток, се появява разединител, появява се електрическа дъга. За прекъсване на токове на късо съединение се използва прекъсвач. Прекъсването става в специална и затворена среда. Включването и изключването на клетките също се осигурява от прекъсвач. Токовият трансформатор и защитното реле също са част от плочата. Токовият трансформатор измерва тока и изпраща сигнал, пропорционален на защитното реле. Това реле проверява дали кривата на тока е приемлива. В случай на твърде високи токове, той ще издаде команда за изключване към прекъсвача.

  • Шина за високо напрежение, използвана за разпределяне на ток в подстанция.
  • Разединителят никога не може да работи под товар.
Когато настъпи разделяне на полюсите, въздухът може да се йонизира поради топлината и електрическото поле, което води до дъга.

Електрическите мрежи днес, като мрежа, оплитат всички населени места. Чрез тях се доставя енергия за домове и предприятия, която е необходима за работата на различни съоръжения, осветление, функциониране на системи за контрол на климата и друго оборудване. Съвременните устройства обаче са много чувствителни към пренапрежения в захранването и ако такива ситуации се случват често във вашата мрежа, тогава трябва да потърсите начини да ги елиминирате. За това се използва специално оборудване, което е включено в устройството на трансформаторната подстанция. Използва се за градски зони, бизнес съоръжения и други потребители.

Правила за спазване

Тази дъга трябва да се изключи възможно най-скоро, за да не се повреди инсталацията. В случай на чисто резистивен товар и двете преминават към нула едновременно, така че дъгата автоматично се изключва. При индуктивни или капацитивни товари има напрежение между контактите, когато токът тече до нула.

Схема на трансформаторната инсталация

По време на отварянето на контакта се впръсква ново масло. В старите подстанции дъгата се гаси със сгъстен въздух. Дейонизацията и намаляването на диелектрика се осигуряват от важна въздушна струя, която предотвратява поддържането на дъгата. Маневрите са придружени от силно пляскане и големи въздушни движения около прекъсвача.

Обхват на тяхното приложение

AT модерно обществонито един отрасъл на промишлеността и националната икономика не може без електричество. Необходимо е да се създадат комфортни условия за жителите на градовете и селата, работата на различни видове оборудване и машини. Но за да се осигури електричество в райони, отдалечени от главните мрежи, се използват трансформаторни подстанции.

Текущите прекъсвачи често използват серен хексафлуорид като диелектрик. В случай на повече ниско напрежениетокът често се прекъсва под вакуум. Теоретично не може да има дъга. Когато обаче контактите се отворят, се образува плазма от проводими метални пари, така че в прекъсвачможе да възникне слаба електрическа дъга.

Използване на подстанции с високо напрежение

Електрическите подстанции имат 3 бр основни функции. Свързване на трета страна към електрическата мрежа между различни електропроводи, преобразуване на енергия в различни нива на напрежение. За преноса на електрическа енергия е икономически изгодно да се увеличи напрежението, тъй като това ограничава загубата на енергия поради ефекта на Джаул. Наистина, при постоянна изходна мощност, колкото по-високо е напрежението, толкова по-висок е интензитетът в кабелите, което води до по-малко нагряване, което позволява, наред с други неща, да се намали дължината на кабелите, като по този начин се спестява значително.

Обхватът на такива инсталации включва различни обекти:

  • Земеделски комплекси;
  • предприятия;
  • Строежи;
  • Железопътна линия;
  • митрополит;
  • мини;
  • Селски села.

Видове подстанции и техните характеристики

Електрификацията на населените места и отдалечените от тях обекти е предпоставка за тяхното функциониране. Но тъй като в електрическите мрежи много често възникват пренапрежения, свързаното към тях оборудване може да се повреди. Трансформаторните подстанции помагат да се избегне това - това е сграда или конструкция, в която се намира оборудването. Електрически инсталации, чиято основна цел е преобразуване и разпределение на енергията между потребителите.

Различни видове трафопостове

Нивата, използвани за предаване на дълги разстояния, обикновено са между 400 и 800 kV, което се нарича много високо напрежение. Има няколко вида подстанции. Резултати от електроцентралата: Целта на тези станции е да свържат електроцентралата към мрежата. Взаимосвързани станции: Целта е да се свържат множество електропроводи. Асансьори: целта е да се повиши нивото Напрежението на станцията: Целта е да се намали нивото на напрежение, за да се разпредели електричество на жителите или промишлените потребители. Външният вид на подстанциите е силно зависим от техните функции.

Тези подстанции включват следните елементи:

  • Силови трансформатори;
  • Уреди за контрол и разпределение на напрежението;
  • Спомагателни части и конструкции.

Класификацията на електрическите инсталации се извършва, като се вземе предвид работата, която извършват. Те са разделени на два класа:

Стълбовете могат да бъдат разположени на повърхността вътре в корпуса, под земята, в сградите, които обслужват. Електрически компоненти в подстанция A: първична страна B: вторична страна Трансформатор. Понякога елементите на съобщението са в "първични елементи" и "вторични елементи".

Характеристики и условия на работа

Сред основните устройства. Сред второстепенните елементи. Основни проблеми. Електрическите подстанции, използващи технология с въздушна изолация, са силно обезкуражени в градските райони поради повърхността, необходима за инсталиране на различните части, които трябва да бъдат изолирани една от друга и от съображения за безопасност. Предпочитаме газови изолирани станции, инсталирани в сгради, идеалното решение в градските райони, погледнете в подземния град, в противен случай в открито пространство повърхността ще бъде намалена до максимум. Шум: Струновите явления в трансформаторите генерират непрекъснат шум, както и шум от вентилатора за силови трансформатори, което може да причини смущения в околността. Магнитни проблеми: Всеки обект трябва да бъде изследван, за да се намалят електромагнитните полета, произтичащи от изтичане на магнитни вериги. Те винаги трябва да са под стандарта от 25 μT, за да нямат последици за здравето. Естетика. . Традицията за производство на капсуловани превключватели датира от началото на шейсетте години.

  1. Повишаване на;
  2. Понижаване.

Първите служат за увеличаване на входното напрежение. Трансформаторът на такава подстанция има първична намотка с по-малко навивки от вторичната.

Понижаващите подстанции се използват, когато е необходимо да се намали входното напрежение. Те използват трансформатори, при които броят на навивките на първичната намотка е по-голям от този на вторичната.

Гледаме видеото, устройството и описанието на характеристиките на сложната подстанция:

Освен по функционално предназначение, подстанциите се различават и по начина на производство. Те могат да бъдат доставени като отделни единици, които след това се сглобяват в една единица на мястото на монтажа. Всеки елемент от този дизайн е напълно подготвен за монтаж. Въз основа на този параметър трансформаторната подстанция може да бъде класифицирана като движима или недвижима собственост.

Произвеждат се и комплексни инсталации. Този тип оборудване е метално или бетонна конструкция, вътре в който са разположени работните възли. Такива модели се доставят сглобени и се използват широко във всички сфери на човешкия живот и дейност. Срокът на експлоатация на трансформаторна подстанция е около 25 години.

Сложните електрически инсталации могат да се различават по следните критерии:

  1. тип конструкция;
  2. Броят на трансформаторите;
  3. Начин на въвеждане и извеждане;
  4. Мрежова връзка;
  5. Място на монтаж.

В зависимост от първия параметър подстанциите са монтирани на мачта, които са монтирани на специални опори, както и подземни и направени под формата на шкафове или павилиони. Те могат да съдържат един или два трансформатора.

Свързването на трансформаторни подстанции се извършва по различни начини:

  • КПП;
  • Възлова;
  • клон;
  • Тупиков.

В този случай входът-изход може да бъде въздух или кабел. В зависимост от мястото на монтаж сложните подстанции се разделят на:

  • Вътрешен;
  • открито;
  • Смесени.

В първия се използват трансформатори с маслено охлаждане.

Конструктивни характеристики на оборудването

За да изберете правилната електрическа инсталация, е необходимо ясно да разберете нейната структура и принцип на работа. При транспортиране на електроенергия на дълги разстояния има повишаване-намаляване на напрежението, причинено от необходимостта да се намалят топлинните загуби в линията. Но за потребителя такива стойности са неприемливи, така че трябва да използвате такива, които увеличават или намаляват напрежението до консумираните 380 или 220 V.

Тези настройки включват няколко елемента:

  • Силови трансформатори;
  • КРУ РУ;
  • Автоматична защита и управление;
  • Помощни конструкции.

Цялото оборудване се произвежда във фабрики и се доставя до местоназначението в сглобена или блокова форма.

Отводителите на пренапрежения са включени като защитни устройства в проекта на подстанцията. Те засягат спирането на оборудването и намаляването на натоварването. Всички елементи са събрани в една инсталация.

Схема на трансформаторната инсталация

Схема на малка и голяма мощност

Решенията по този въпрос обикновено се вземат, като се вземат предвид системата за захранване на съоръжението и перспективите за неговото развитие. Когато разработва схема на трансформаторна подстанция, производителят се стреми да я направи възможно най-опростен, така че броят на превключващите устройства да е възможно най-малък. За това се използват устройства за автоматизация.

Могат да се разгледат основните разпоредби за електроцентрали от всички напрежения:

  • Използване на гуми от една система;
  • Приложение на блокови схеми;
  • Монтаж на автоматични системи и телемеханика.

В подстанции, където е монтирана двойка трансформатори, е предвидена тяхната отделна работа, което позволява да се намалят токовете на късо съединение. Освен това имат опростена комутация и ефективна релейна защита на входовете.

Рядко се използват устройства с продължителна паралелна работа. Все пак понякога този подход е подходящ. С това решение понижаващите трансформатори работят паралелно и ако една верига е прекъсната, превключвателят автоматично се изключва.

Но в повечето случаи все още се препоръчва да се използва отделна работа. При разработването на такива схеми на подстанции е необходимо да се изберат комутационни устройства, като се вземе предвид предназначението на инсталацията и нейната мощност. Освен това последният от изброените параметри трябва да отговаря на нуждите на потребителите.

Избор на мощност

При проектирането на електрическа инсталация е необходимо да се избере оборудване за проектното натоварване. В този случай могат да се използват различни методи за избор на мощност на устройството. И освен това трябва да разчитате на нормативната документация.

Обикновено те се използват в подстанции и техният брой зависи от категорията на обекта. Обикновено за 1-ва и 2-ра се използват двутрансформаторни подстанции, а за 3-та - инсталации с един.

Мощността на устройството обикновено се избира, като се вземе предвид неговата способност за претоварване в авариен режим. За да направите това, общата мощност на подстанцията се сравнява с допустимата за различни видовенатоварват консуматори. Изчисленията се извършват по специални формули. Те използват стойностите на дневните и вечерните натоварвания, както и коефициента на едновременност в зависимост от броя на потребителите.

Например за малък местностможете да се ограничите до подстанция с трансформатори до 63 kVA. Но само ако те са доминирани от домашния товар. В противен случай ще е необходима по-мощна електрическа инсталация.

Характеристики и условия на работа


Изисквания за монтаж на мълниезащита

Изборът на всяка система за захранване трябва да се извършва в съответствие с планираните натоварвания. И в този случай мнозина предпочитат да играят на сигурно, отколкото да изберат последователна инсталация.