Трансформаторные подстанции закрытого типа. Что такое КТП — полная расшифровка аббревиатуры. Конструктивные особенности оборудования

Трансформаторная подстанция - это электрическая установка, основными функциями которой являются преобразование напряжения и распределение электроэнергии в сетях переменного напряжения. Данная подстанция предназначена для приема, преобразования и распределения трехфазного тока.

Основными составляющими любой трансформаторной подстанции являются:

Материал или объект, который подчиняется проводимости электрического свойства и который позволяет поток электрического заряда, называется проводником. Проводники допускают свободное перемещение потока электронов через них. Они используются для передачи электроэнергии или электрической энергии из одного места в другое через подстанции. Проводники имеют разные типы, и в практических силовых системах предпочтительны преимущественно алюминиевые проводники.

Металл, который не допускает свободного движения электронов или электрического заряда, называется изолятором. Следовательно, изоляторы сопротивляются электричеству с их высоким сопротивляющим свойством. Существуют различные типы изоляторов, такие как тип подвески, тип деформации, тип рассеянного типа, скоба, тип штифта и т.д. на приведенном выше рисунке показано несколько типов изоляторов. Изоляторы используются для изоляции при монтаже электрических полюсов с проводниками во избежание короткого замыкания и других требований к изоляции.

  • трансформаторы;
  • устройство распределения;
  • устройство автоматизации управления и защиты;
  • вспомогательное оборудование.

Трансформаторные подстанции подразделяются на два типа:

  • блочные;
  • комплектные.

По выполняемым функциям:

  • повышающие;
  • понижающие.

Повышающие агрегаты имеют первичную обмотку с меньшим количеством витков, чем у вторичной. Повышающие подстанции применяются на электростанциях. Их основная задача - преобразование фактического напряжения генератора в более высокое - для транспортировки по линиям электропередач (ЛЭП).

Ведущие заводы трансформаторных подстанций

Изолятор представляет собой механический переключатель, управляемый вручную, который изолирует неисправную секцию или участок проводника или часть цепи подстанции, предназначенную для ремонта из здорового участка, чтобы избежать возникновения более серьезных неисправностей. Следовательно, он также называется разъединителем или разъединителем. Существуют различные типы изоляторов, используемых для различных применений, таких как однорычажный изолятор, двойной разрывной изолятор, шинный изолятор, линейный изолятор и т.д.

Обратная задача у понижающего трансформатора - преобразование высокого напряжения (первичного) в более низкое (вторичное). Первичная обмотка имеет большее количество витков, чем вторичная.

Электроэнергия, полученная из генератора, переходит на вторичную цепь и частично теряет амперы, но эти потери не учитываются, так как мощности обеих обмоток примерно равны. Понижающий трансформатор при преобразовании увеличивает силу тока, и наоборот.

Ток, несущий проводник и имеющий несколько номеров входящих и исходящих линий, можно назвать шиной, которая обычно используется на подстанциях. Они классифицируются на разные типы, такие как одна шина, двойная шина и кольцевая шина. Оборудование подстанции, такое как проводники, трансформаторы и т.д. Всегда устанавливается на открытом воздухе. Всякий раз, когда происходят резкие скачки напряжения, высоковольтные проходят через эти электрические компоненты, вызывая их повреждение. Поэтому, чтобы избежать этой трудности, предусмотрены зажимы для освещения, чтобы передать всплески молнии на землю.

Данные процессы называются преобразовательными или трансформаторными - в зависимости от исполняемой функции и значений первичного и вторичного напряжения. Поэтому по своей функциональности трансформаторные подстанции называются понижающими и повышающими. Понижающие осуществляют прием напряжения с высоковольтных ЛЭП с дальнейшей его передачей на понижающие агрегаты. В итоге, электроток имеет выходное напряжение 6, 10, 35 кВ. В дальнейшем осуществляется передача электроэнергии на местные подстанции, осуществляющие конечное преобразование - напряжение понижается до 690, 400 и 230 В для распределения потребителям.

Существуют другие разрядники, которые используются для заземления импульсов переключения, называемых разрядниками перенапряжения. Для защиты подстанции и ее компонентов от перегрузок или избыточной нагрузки из-за короткого замыкания или любой другой неисправности неисправная секция отключается от здоровой секции вручную или автоматически. Если после устранения неисправности, снова исходная схема может быть восстановлена ​​вручную или автоматически. Различные типы выключателей разработаны на основе различных критериев и использования.

Производство трансформаторных подстанций осуществляется на специализированных предприятиях. Компания «Интерпромэнерго» реализует трансформаторы производства УП «Минский электротехнический завод имени В.И.Козлова». Продукция белорусского завода отличается высоким качеством исполнения и имеет конкурентоспособную стоимость, поэтому пользуется заслуженной популярностью.

Реле используются для отключения цепей с помощью ручного или автоматического режима. Реле состоит из катушки, которая возбуждается или подпитывается, и поэтому замыкание контактов реле замыкает реле на разрыв или замыкание цепи. Существуют различные типы реле, такие как реле тока по току, реле времени по току, реле напряжения, вспомогательные реле, реле повторного включения, твердотельные реле, направленные реле, обратные реле времени по току, реле и т.д. на приведенном выше рисунке показаны некоторые основные реле и их функционирование.

Конденсаторный блок представляет собой набор из множества идентичных конденсаторов, соединенных последовательно или параллельно в корпусе и используемых для базовой защиты подстанции. Эти банки конденсаторов действуют как источник реактивной мощности, и, таким образом, разность фаз между напряжением и током может быть уменьшена на конденсаторных батареях. Они увеличат мощность пульсации питания. Это позволяет избежать нежелательных характеристик в энергосистеме. Это самый экономичный метод поддержания.

По окончании производственного процесса осуществляется тестирование агрегата, его сборка и дальнейшая транспортировка к месту назначения. Такие подстанции, как правило, доставляются в разобранном виде, с дальнейшим монтажом на месте. Подстанции такого рода называются комплектными (КТП).

Подстанция электрическая, оборудование которой включает в себя трансформаторы. Поднятые подстанции, которые обычно строятся на электростанциях, преобразуют напряжение, создаваемое генераторами, в более высокое напряжение, необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередач. Поднятые подстанции преобразуют первичное напряжение электрических систем в более низкое вторичное напряжение. Пошаговые подстанции могут быть регионального, основного или локального типа в зависимости от их назначения и значений первичного и вторичного напряжений.

При выполнении правильной транспортировки и сборки таких КТП, можно сразу же начинать их использование. Функционал комплектных трансформаторных подстанций включает также процессы приема, преобразования и распределения трехфазного электротокатока (50 Гц).

Трансформаторная подстанция собирается из следующих основных отдельных блоков:

Региональные подстанции принимают электроэнергию непосредственно от высоковольтных линий электропередач и передают их на основные понижающие подстанции, из которых после редукции до 6, 10 или 35 киловольт - подаются на местные и цеховые подстанции, где последние этап трансформации и распределение электроэнергии потребителям.

Трансформаторная подстанция обычно имеет один или два силовых трансформатора, распределительное оборудование, контрольно-защитные устройства и вспомогательное оборудование. Распределительное оборудование может иметь одну или две системы сборных шин, или оно может не иметь ни одного. Наиболее распространенные подстанции имеют одну шинную систему, обычно с выключателями секций и автоматическими выключателями; на некоторых подстанциях имеются также системы байпасных шин, которые позволяют выполнять профилактические и ремонтные работы без отключения питания потребителей.

  • силовой трансформатор;
  • блок высокого напряжения;
  • комплектный распределительный агрегат низкого напряжения.

Сложность устройства является следствием взаимодействия следующих систем:

  • отопительная;
  • система освещения со стандартной мощностью;
  • автоматическая охранная система;
  • противопожарная сигнализация.

Исходя из этого, можно утверждать, что трансформаторный модуль представляет собой полноценную промышленную электрическую установку, созданную для регулировки напряжения в электросети. Основной модуль этой подстанции - силовой трансформатор, а второстепенными устройствами являются системы защиты и распределительные устройства.

Трансформаторные подстанции обычно строятся на заводах и доставляются на места установки в полностью собранной форме или в виде отдельных блоков. Такие подстанции называются сборными типами. Многообещающим применением является использование трансформаторных подстанций, в которых гексафторид серы, имеющий высокую электрическую прочность и способность к дуговой разрядке, используется в качестве изоляции в высоковольтном распределительном устройстве. Это позволяет существенно уменьшить размер высоковольтной аппаратуры и габаритных размеров подстанции.

Передача электроэнергии происходит по электрическому кабелю или воздушным линиям, напрямую подключенными к трансформаторной подстанции.

С помощью силового агрегата модульные трансформаторные подстанции осуществляют производство трехфазного электрического тока, передача которого происходит по подземному кабелю или линиям электропередач.

Место трансформаторной подстанции зависит от цели станции и характера нагрузок. Среди факторов, учитываемых при размещении подстанций станции, - расположение производственных площадей, расположение оборудования, условия окружающей среды и требования пожарной безопасности. Оборудование подстанции может находиться на открытом воздухе или в помещении, таком как отдельное здание.

Подстанция высокого напряжения состоит из нескольких ячеек или срезов. Каждая ячейка или слот содержит несколько устройств. Обычно они представляют собой три медных проводника, которые чаще всего размещаются на открытом воздухе, соблюдая определенный интервал. Если ток протекает во время открытия появляется разъединитель, появляется электрическая дуга. Для прерывания токов короткого замыкания используется автоматический выключатель. Прерывание происходит в специальной и закрытой среде. Включение и выключение ячеек также обеспечивается автоматическим выключателем. Трансформатор тока и реле защиты также являются частью пластины. Трансформатор тока измеряет ток и посылает сигнал, пропорциональный реле защиты. Это реле проверяет приемлемость текущей кривой. В случае слишком больших токов он выдаст команду отключения на автоматический выключатель.

  • Бар высокого напряжения, используемый для распределения тока на подстанции.
  • Разъединитель никогда не может работать под нагрузкой.
Когда происходит разделение полюсов, воздух может стать ионизированным из-за тепла и электрического поля, что приводит к дуге.

Электрические сети сегодня, как паутина, опутывают все населенные пункты. По ним в дома и на предприятия поступает энергия, необходимая для работы различного оборудования, освещения, функционирования систем климат-контроля и другой техники. Однако, современные приборы весьма чувствительны к скачкам напряжения и если в вашей сети такие ситуации случаются часто, то приходится искать способы их устранения. Для этого используется специальное оборудование, которое входит в устройство подстанции трансформаторной. Применяется оно для городских районов, хозяйственных объектов и других потребителей.

Правила, которые необходимо соблюдать

Эту дугу необходимо как можно скорее отключить, чтобы не повредить установку. В случае чисто резистивной нагрузки оба одновременно проходят на ноль, так что дуга автоматически отключается. При индуктивных или емкостных нагрузках между контактами присутствует напряжение, когда ток течет до нуля.

Схема трансформаторной установки

Новое масло впрыскивается во время открытия контактов. На старых подстанциях дуга гаснет сжатым воздухом. Деионизация и восстановление диэлектрика обеспечивается важной струей воздуха, которая предотвращает поддержание дуги. Маневры сопровождаются громким хлопанием и большими воздушными движениями вокруг автоматического выключателя.

Область их применения

В современном обществе ни одна отрасль промышленности и народного хозяйства не обходится без электричества. Оно необходимо для создания комфортных условий для жителей городов и сел, работы различного рода оборудования и техники. Но для того, чтобы обеспечить электроэнергией районы, удаленные от основных сетей, используют трансформаторные подстанции.

В токовых выключателях часто используется гексафторид серы в качестве диэлектрика. В случае более низких напряжений ток часто вырезается под вакуумом. Теоретически, дуги не может быть. Тем не менее, когда контакты открываются, формируется плазма из проводящих металлических паров, так что в автоматическом выключателе может появиться пониженная электрическая дуга.

Использование высоковольтных подстанций

Электрические подстанции имеют 3 основные функции. Подключение третьего лица к сети электросетей между различными линиями электропередач, преобразование энергии в разные уровни напряжения. Для передачи электрической энергии экономически выгодно увеличивать напряжение, поскольку это ограничивает потери энергии по эффекту Джоуля. Действительно, при постоянной выходной мощности чем выше напряжение и тем выше интенсивность в кабелях низкий, что приводит к меньшему нагреву, что позволяет, среди прочего, уменьшить участок кабелей, тем самым значительно сэкономив.

Область применения таких установок включает в себя самые различные объекты:

  • Сельскохозяйственные комплексы;
  • Предприятия;
  • Строительные площадки;
  • Железнодорожные;
  • Метрополитен;
  • Шахты;
  • Дачные поселки.

Виды подстанций и их особенности

Электрификация населенных пунктов и объектов, находящихся далеко от них является обязательным условием их функционирования. Но поскольку в электросетях очень часто случаются скачки напряжения, то подключенное к ним оборудование может выйти из строя. Избежать этого помогают трансформаторные подстанции – это здание или сооружение внутри которых размещается оборудование. Электроустановки, основным назначением которых является преобразование и распределение энергии между потребителями.

Различные типы подстанций

Уровни, используемые для передач на большие расстояния, обычно составляют от 400 до 800 кВ, что называется очень высоким напряжением. Существует несколько типов подстанций. Выходы электростанции: целью этих станций является подключение электростанции к сетке. Станции межсоединений: цель состоит в том, чтобы соединить несколько линий электропередач. Лифты: целью является повышение уровня Напряжение станций: Цель состоит в том, чтобы снизить уровень напряжения, чтобы распределить электроэнергию жителям или промышленным потребителям. Появление подстанций сильно зависит от их функций.

В состав таких подстанций включены следующие элементы:

  • Силовые трансформаторы;
  • Устройства управления и распределения напряжения;
  • Вспомогательные детали и конструкции.

Классификация электроустановок осуществляется с учетом производимой ими работы. Они делятся на два класса:

Посты могут находиться на поверхности внутри корпуса, под землей, в зданиях, которые они обслуживают. Электрические компоненты в подстанции А: первичная сторона В: вторичная сторона Трансформатор. Иногда элементы сообщения в «первичных элементах» и «вторичных элементах».

Особенности и сроки эксплуатации

Среди основных устройств. Среди вторичных элементов. Основные проблемы. Электрические подстанции, использующие технологию с воздушной изоляцией, настоятельно не рекомендуется в городских районах из-за поверхности, необходимой для установки различных частей, которые должны быть изолированы друг от друга и по соображениям безопасности. Мы предпочитаем, чтобы газовые изолированные станции, установленные в зданиях, идеальное решение в городских районах, смотрите в подземном городке, иначе в открытом пространстве поверхность будет максимально уменьшена. Шум: явления струн в трансформаторах генерируют непрерывный шум, а также шум вентилятора для силовых трансформаторов, которые могут вызывать беспокойство по соседству. Магнитные неприятности: каждый объект должен быть предметом исследования для уменьшения электромагнитных полей, возникающих в результате утечки магнитных цепей. Они всегда должны быть ниже стандарта 25 мкТ, чтобы не иметь последствий для здоровья. Эстетика. . Традиция изготовления инкапсулированных коммутаторов относится к началу шестидесятых годов.

  1. Повышающие;
  2. Понижающие.

Первые служат для повышения входного напряжения. Трансформатор такой подстанции имеет первичную обмотку с меньшим количеством витков, чем у вторичной.

Понижающие подстанции используются в случае необходимости уменьшения входного напряжения. В них используются трансформаторы, у которых количество витков первичной обмотки больше, чем у вторичной.

Смотрим видео, устройство и описание характеристики комплексной подстанции:

Кроме функционального назначения подстанции отличаются и по способу изготовления. Они могут поставляться в виде отдельных блоков, которые затем собираются в единое целое на месте установки. Каждый элемент такой конструкции является полностью подготовленным к сборке. Исходя из этого параметра, трансформаторная подстанция может относиться к движимому или недвижимому имуществу.

Также производятся и комплексные установки. Этот тип оборудования представляет собой металлическую или бетонную конструкцию, внутри которой расположены рабочие узлы. Такие модели поставляются в собранном виде и находят самое широкое применение во всех сферах жизни и деятельности человека. Срок эксплуатации трансформаторной подстанции составляет около 25 лет.

Комплексные электроустановки могут отличаться по следующим критериям:

  1. Типу конструкции;
  2. Количеству трансформаторов;
  3. Способу ввода и вывода;
  4. Подсоединению к сети;
  5. Месту установки.

В зависимости от первого параметра подстанции бывают мачтовыми, которые устанавливаются на специальных опорах, а также подземными и выполненными в виде шкафов или киосков. В них может находиться один или два трансформатора.

Подключение трансформаторных подстанций осуществляется различными способами:

  • Проходным;
  • Узловым;
  • Ответвительным;
  • Тупиковым.

При этом ввод-вывод может быть воздушным или кабельным. В зависимости от места установки комплексные подстанции подразделяются на:

  • Внутренние;
  • Наружные;
  • Смешанные.

В первых применяются трансформаторы, имеющие масляное охлаждение.

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 , которые повышают или понижают напряжение до потребляемого в 380 или 220 В.

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

Схема небольшой и большой мощности

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:

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.

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 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


Требования монтажа молнезащиты

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



Рекомендуем почитать