Substații de transformare de tip închis. Ce este KTP - o decodare completă a abrevierei. Caracteristicile de proiectare ale echipamentului

O stație de transformare este o instalație electrică ale cărei funcții principale sunt conversia tensiunii și distribuția energiei electrice în rețelele de tensiune alternativă. Această substație concepute pentru a primi, converti și distribui curent trifazat.

Componentele principale ale oricărei stații de transformare sunt:

Material sau obiect care se supune conducerii proprietate electrica iar care permite curgerea sarcinii electrice se numeste conductor. Conductorii permit curgerea liberă a electronilor prin ei. Sunt folosite pentru a transmite energie electrică sau energie electrica dintr-un loc în altul prin substații. Dirijorii au tipuri diferite, iar în sistemele practice de alimentare se preferă predominant conductorii de aluminiu.

Un metal care nu permite mișcarea liberă a electronilor sau a sarcinii electrice se numește izolator. Prin urmare, izolatorii rezistă la electricitate cu proprietatea lor de rezistență ridicată. Exista tipuri diferite izolatori, cum ar fi tipul de suspensie, tipul de urzeală, tipul împrăștiat, tipul de suport, tipul de știfturi etc. Figura de mai sus prezintă mai multe tipuri de izolatori. Izolatoarele sunt utilizate pentru izolație la montarea stâlpilor electrici cu conductori pentru a evita scurtcircuitele și alte cerințe de izolație.

  • transformatoare;
  • dispozitiv de distribuție;
  • dispozitiv de automatizare de control și protecție;
  • echipament auxiliar.

Substații de transformare sunt împărțite în două tipuri:

  • bloc;
  • complet.

Dupa functiile indeplinite:

  • crescând;
  • coborând.

Unitățile step-up au o înfășurare primară cu mai puține spire decât secundara. În centralele electrice se folosesc substații de creștere. Sarcina lor principală este să transforme tensiunea reală a generatorului într-una mai mare - pentru transportul de-a lungul liniilor electrice (TL).

Cele mai importante fabrici de substații de transformare

Un izolator este un comutator mecanic actionat manual care izoleaza o sectiune defecta sau o sectiune a conductorului sau o sectiune a unui circuit de statie destinata reparatiei dintr-o sectiune sanatoasa pentru a evita defectiuni mai grave. Prin urmare, este numit și deconectator sau decuplator. Există diferite tipuri de izolatori utilizați pentru diferite aplicații, cum ar fi izolator cu un singur braț, izolator cu rupere dublă, izolator pentru bare colectoare, izolator de linie etc.

Sarcina inversă a unui transformator coborâtor este de a converti tensiunea înaltă (primară) în cea inferioară (secundară). Înfășurarea primară are mai multe spire decât secundara.

Electricitatea primită de la generator trece în circuitul secundar și pierde parțial în amperi, dar aceste pierderi nu sunt luate în considerare, deoarece puterile ambelor înfășurări sunt aproximativ egale. Un transformator coborâtor crește curentul în timpul conversiei și invers.

Un curent care transportă un conductor și care are mai multe numere de linii de intrare și de ieșire poate fi numit magistrală, care este utilizat în mod obișnuit în stații. Acestea sunt clasificate în diferite tipuri, cum ar fi magistrală simplă, autobuz dublu și autobuz inel. Echipamente de substație, cum ar fi conductoare, transformatoare etc. Întotdeauna instalat în aer liber. Ori de câte ori apar supratensiuni, tensiuni înalte trec prin aceste componente electrice, provocând deteriorarea acestora. Prin urmare, pentru a evita această dificultate, sunt prevăzute cleme de iluminat pentru a transmite exploziile de fulger la sol.

Aceste procese se numesc conversie sau transformator - în funcție de funcția îndeplinită și de valorile tensiunii primare și secundare. Prin urmare, în funcție de funcționalitatea lor, stațiile de transformare sunt numite step-down și step-up. Unitățile descendente primesc tensiune de la liniile electrice de înaltă tensiune cu transmisia ulterioară la unitățile de reducere. Ca urmare, curentul electric are o tensiune de ieșire de 6, 10, 35 kV. Ulterior, electricitatea este transferată la substațiile locale care efectuează transformarea finală - tensiunea este redusă la 690, 400 și 230 V pentru distribuția către consumatori.

Există și alte descărcătoare care sunt utilizate pentru impulsuri de comutare la pământ, numite descărcători. Pentru a proteja substația și componentele sale de suprasarcini sau sarcină excesivă din cauza unui scurtcircuit sau a oricărei alte defecțiuni, secțiunea defectă este deconectată de la secțiunea sănătoasă manual sau automat. Dacă, după depanare, din nou schema originală poate fi restaurat manual sau automat. Diferite tipuri de comutatoare sunt proiectate pe baza diferitelor criterii și utilizări.

Producția de posturi de transformare se realizează la întreprinderi specializate. Compania „Interpromenergo” vinde transformatoare fabricate de UE „Uzina Electrotehnică Minsk numită după V.I. Kozlov”. Produsele fabricii din Belarus sunt de înaltă calitate și au un preț competitiv, așa că se bucură de o popularitate binemeritată.

Releele sunt folosite pentru a deconecta circuitele folosind modul manual sau automat. Releul constă dintr-o bobină care este alimentată sau alimentată și, prin urmare, închiderea contactelor releului face ca releul să deschidă sau să închidă circuitul. Există diferite tipuri de relee, cum ar fi relee de supracurent, relee de supracurent, relee de tensiune, relee auxiliare, relee de reînchidere, relee cu stare solidă, relee direcționale, relee cu timp invers, relee etc. Figura de mai sus prezintă unele dintre releele principale și funcția acestora.

O bancă de condensatoare este un set de mai multe condensatoare identice conectate în serie sau în paralel într-o carcasă și utilizate pentru protecția de bază a stației. Aceste bănci de condensatoare acționează ca o sursă putere reactiva, și astfel diferența de fază dintre tensiune și curent poate fi redusă pe băncile de condensatoare. Ele vor crește puterea de ondulare a sursei. Acest lucru evită caracteristicile nedorite ale sistemului de alimentare. Aceasta este cea mai economică metodă de întreținere.

La sfârșitul procesului de producție, unitatea este testată, asamblată și transportată în continuare la destinație. Astfel de substații, de regulă, sunt livrate neasamblate, cu instalare ulterioară la fața locului. Substațiile de acest fel se numesc complete (KTP).

Stație electrică, al cărei echipament include transformatoare. Substațiile înălțate, care sunt de obicei construite în centralele electrice, convertesc tensiunea generată de generatoare în tensiunea mai mare necesară pentru a transporta electricitatea prin liniile electrice. Substațiile înălțate transformă tensiunea primară a sistemelor electrice într-o tensiune secundară inferioară. Substațiile pas cu pas pot fi de tip regional, principal sau local, în funcție de scopul lor și de valorile tensiunilor primare și secundare.

Cu transportul și asamblarea corespunzătoare a unor astfel de PTS, puteți începe imediat să le utilizați. Funcționalitatea stațiilor de transformare complete include și procesele de recepție, conversie și distribuție a curentului electric trifazat (50 Hz).

Stația de transformare este asamblată din următoarele blocuri individuale principale:

Stațiile regionale primesc energie electrică direct de la liniile electrice de înaltă tensiune și o transmit la principalele substații descendente, din care, după reducerea la 6, 10 sau 35 kilovolți, sunt alimentate la substațiile locale și de atelier, unde ultima etapă de transformare și distributia energiei electrice catre consumatori.

O stație de transformare are de obicei unul sau două transformatoare de putere, echipamente de distribuție, dispozitive de protecție și echipamente auxiliare. Echipamentul de distribuție poate avea unul sau două sisteme de bare colectoare sau poate să nu aibă niciunul. Cele mai comune stații au un singur sistem de bare colectoare, de obicei cu întrerupătoare de secțiune și întreruptoare; unele substații au și sisteme de bare de bypass care permit efectuarea lucrărilor de întreținere și reparații fără a opri consumatorii.

  • transformator de putere;
  • bloc de înaltă tensiune;
  • tablou complet de joasă tensiune.

Complexitatea dispozitivului este o consecință a interacțiunii următoarelor sisteme:

  • Incalzi;
  • sistem de iluminat cu putere standard;
  • sistem automat de securitate;
  • alarma de incendiu.

Pe baza acestui fapt, se poate argumenta că modulul transformator este un industrial cu drepturi depline instalatie electrica conceput pentru reglarea tensiunii în rețea. Modulul principal al acestei substații este un transformator de putere, iar dispozitivele secundare sunt sistemele de protecție și aparatele de comutare.

Stațiile de transformare sunt de obicei construite în fabrici și livrate la locurile de instalare într-o formă complet asamblată sau ca unități separate. Astfel de substații sunt numite tipuri prefabricate. O aplicație promițătoare este utilizarea stațiilor de transformare, în care hexafluorura de sulf, care are rezistență electrică ridicată și capacitate de descărcare a arcului, este utilizată ca izolație la tensiune înaltă. aparatura de comutare. Acest lucru vă permite să reduceți semnificativ dimensiunea echipamentelor de înaltă tensiune și dimensiunile generale ale substației.

Transportul energiei electrice are loc cablu electric sau linii aeriene conectat direct la stația de transformare.

Cu ajutorul unei unități de putere, stațiile de transformare modulare produc un trifazat curent electric, a cărei transmisie are loc printr-un cablu subteran sau linii electrice.

Locația postului de transformare depinde de scopul stației și de natura sarcinilor. Printre factorii luați în considerare la amplasarea substațiilor stației se numără amplasarea zonelor de producție, amplasarea echipamentelor, condițiile mediu inconjuratorși cerințele de siguranță la incendiu. Echipamentul substației poate fi în aer liber sau în interior, cum ar fi o clădire separată.

O substație de înaltă tensiune este formată din mai multe celule sau secțiuni. Fiecare celulă sau slot conține mai multe dispozitive. De obicei sunt trei conductoare de cupru, care sunt plasate cel mai adesea în aer liber, respectând un anumit interval. Dacă curge curent în timpul deschiderii, apare un deconectator, apare un arc electric. Un întrerupător este utilizat pentru a întrerupe curenții de scurtcircuit. Întreruperea are loc într-un mediu special și închis. Pornirea și oprirea celulelor este asigurată și de un întrerupător. Transformatorul de curent și releul de protecție fac, de asemenea, parte din placă. Transformatorul de curent măsoară curentul și trimite un semnal proporțional cu releul de protecție. Acest releu verifică dacă curba curentului este acceptabilă. În cazul unor curenți prea mari, va emite o comandă de declanșare a întreruptorului.

  • O bară de înaltă tensiune folosită pentru a distribui curentul într-o substație.
  • Separatorul nu poate fi operat niciodată sub sarcină.
Când are loc separarea polilor, aerul poate deveni ionizat din cauza căldurii și a câmpului electric, rezultând un arc.

Rețelele electrice de astăzi, ca o rețea, încurcă toate așezările. Prin intermediul acestora, energie este furnizată locuințelor și întreprinderilor, care este necesară pentru funcționarea diferitelor echipamente, iluminat, funcționarea sistemelor de control al climatizării și a altor echipamente. Cu toate acestea, dispozitivele moderne sunt foarte sensibile la supratensiuni și dacă astfel de situații se întâmplă des în rețeaua dvs., atunci trebuie să căutați modalități de a le elimina. Pentru aceasta, se utilizează echipamente speciale, care sunt incluse în dispozitivul stației de transformare. Este utilizat pentru zonele urbane, facilitățile de afaceri și alți consumatori.

Reguli de urmat

Acest arc trebuie oprit cât mai curând posibil pentru a nu deteriora instalația. În cazul unei sarcini pur rezistive, ambele trec la zero în același timp, astfel încât arcul să fie automat oprit. În cazul sarcinilor inductive sau capacitive, tensiunea este prezentă între contacte atunci când curentul trece la zero.

Schema instalatiei transformatorului

Se injectează ulei nou în timpul deschiderii contactului. În stațiile vechi arcul se stinge cu aer comprimat. Deionizarea și reducerea dielectricului este asigurată de un jet de aer important care împiedică susținerea arcului. Manevrele sunt însoțite de bătăi din palme puternice și mișcări mari de aer în jurul întreruptorului.

Domeniul de aplicare a acestora

LA societate modernă nici o ramură a industriei și economia națională nu se poate lipsi de electricitate. Este necesar să se creeze condiții confortabile pentru locuitorii orașelor și satelor, operarea diferitelor tipuri de echipamente și mașini. Dar pentru a furniza energie electrică în zonele îndepărtate de rețelele principale, se folosesc posturi de transformare.

Întreruptoarele de curent folosesc adesea hexafluorura de sulf ca dielectric. În caz de mai mult Voltaj scazut curentul este adesea întrerupt în vid. Teoretic, nu poate exista un arc. Cu toate acestea, atunci când contactele se deschid, se formează o plasmă de vapori de metal conductiv, astfel încât în întrerupător de circuit poate apărea un arc electric scăzut.

Utilizarea stațiilor de înaltă tensiune

Stațiile electrice au 3 functii principale. Conectarea unei terțe părți la rețeaua electrică între diferite linii electrice, conversia energiei în diferite niveluri de tensiune. Pentru transmiterea energiei electrice, este benefică din punct de vedere economic creșterea tensiunii, deoarece aceasta limitează pierderea de energie datorată efectului Joule. Într-adevăr, la o putere de ieșire constantă, cu cât tensiunea este mai mare și cu atât intensitatea cablurilor este mai mică, ceea ce duce la o încălzire mai mică, ceea ce permite, printre altele, reducerea lungimii cablurilor, economisind astfel semnificativ.

Domeniul de aplicare al unor astfel de instalații include o varietate de obiecte:

  • Complexe agricole;
  • Întreprinderi;
  • Şantiere de construcţii;
  • Calea ferata;
  • Mitropolit;
  • Mine;
  • Satele de la tara.

Tipuri de substații și caracteristicile acestora

Electrificarea așezărilor și a obiectelor situate departe de acestea este o condiție prealabilă pentru funcționarea acestora. Dar, deoarece supratensiunile de putere apar foarte des în rețelele electrice, echipamentele conectate la acestea se pot defecta. Stațiile de transformare ajută la evitarea acestui lucru - aceasta este o clădire sau o structură în interiorul căreia se află echipamentul. Instalații electrice, al căror scop principal este conversia și distribuția energiei între consumatori.

Diferite tipuri de substații

Nivelurile utilizate pentru transmisiile pe distanțe lungi sunt de obicei între 400 și 800 kV, ceea ce se numește tensiune foarte înaltă. Există mai multe tipuri de substații. Ieșiri centrale electrice: Scopul acestor stații este de a conecta centrala electrică la rețea. Stații de interconectare: Scopul este de a conecta mai multe linii electrice. Ascensoare: scopul este creșterea nivelului Tensiunea stației: Scopul este reducerea nivelului de tensiune pentru a distribui energie electrică rezidenților sau consumatorilor industriali. Aspectul substațiilor depinde în mare măsură de funcțiile lor.

Aceste substații includ următoarele elemente:

  • Transformatoare de putere;
  • Dispozitive de control și distribuție a tensiunii;
  • Piese și structuri auxiliare.

Clasificarea instalatiilor electrice se realizeaza tinand cont de lucrarile pe care le efectueaza. Ele sunt împărțite în două clase:

Stâlpii pot fi amplasați la suprafața din interiorul carenei, în subteran, în clădirile pe care le deservesc. Componente electrice în stația A: partea primară B: partea secundară Transformator. Uneori, elementele mesajului sunt în „elemente primare” și „elemente secundare”.

Caracteristici și condiții de funcționare

Printre dispozitivele principale. Dintre elementele secundare. Principalele probleme. Stațiile electrice care utilizează tehnologia izolată cu aer sunt puternic descurajate în zonele urbane din cauza suprafeței necesare instalării diferitelor părți care trebuie izolate unele de altele și din motive de siguranță. Preferăm stațiile izolate pe gaz instalate în clădiri, soluția ideală în mediul urban, uitați-vă în orașul subteran, altfel în spațiu deschis suprafața se va reduce la maximum. Zgomot: Fenomenele șirurilor din transformatoare generează zgomot continuu, precum și zgomot de ventilator pentru transformatoarele de putere, care pot provoca perturbări în vecinătate. Probleme magnetice: Fiecare obiect ar trebui să facă obiectul unei investigații pentru a reduce câmpurile electromagnetice rezultate din scurgerea circuitelor magnetice. Ele trebuie să fie întotdeauna sub standardul de 25 μT pentru a nu avea efecte asupra sănătății. Estetică. . Tradiția de fabricare a comutatoarelor încapsulate datează de la începutul anilor șaizeci.

  1. Crescând;
  2. Coborarea.

Primele servesc la creșterea tensiunii de intrare. Transformatorul unei astfel de substații are o înfășurare primară cu mai puține spire decât secundarul.

Substațiile descendente sunt utilizate atunci când este necesar să se reducă tensiunea de intrare. Folosesc transformatoare în care numărul de spire al înfășurării primare este mai mare decât cel al secundarului.

Urmărim videoclipul, dispozitivul și descrierea caracteristicilor substației complexe:

Pe lângă scopul lor funcțional, substațiile diferă și prin modul în care sunt fabricate. Ele pot fi furnizate ca unități separate, care sunt apoi asamblate într-o singură unitate la locul de instalare. Fiecare element al acestui design este complet pregătit pentru asamblare. Pe baza acestui parametru, o stație de transformare poate fi clasificată ca bun mobil sau imobil.

Se produc si instalatii complexe. Acest tip de echipament este un metal sau structura de beton, în interiorul căruia se află nodurile de lucru. Astfel de modele sunt furnizate asamblate și sunt utilizate pe scară largă în toate sferele vieții și activității umane. Durata de viață a unei stații de transformare este de aproximativ 25 de ani.

Instalațiile electrice complexe pot diferi în funcție de următoarele criterii:

  1. tip de construcție;
  2. Numărul de transformatoare;
  3. Metoda de intrare și ieșire;
  4. Conexiune retea;
  5. Locul de instalare.

În funcție de primul parametru, stațiile sunt catarg, care sunt instalate pe suporturi speciale, precum și subterane și realizate sub formă de dulapuri sau chioșcuri. Ele pot conține unul sau două transformatoare.

Conectarea stațiilor de transformare se realizează în diferite moduri:

  • Punct de control;
  • Nodal;
  • ramură;
  • Tupikov.

În acest caz, intrarea-ieșirea poate fi aer sau cablu. În funcție de locul de instalare, stațiile complexe sunt împărțite în:

  • Intern;
  • în aer liber;
  • Amestecat.

În primul, se folosesc transformatoare răcite cu ulei.

Caracteristicile de proiectare ale echipamentului

Pentru a alege instalația electrică potrivită, este necesar să înțelegem clar structura și principiul de funcționare a acesteia. La transportul energiei electrice pe distanțe lungi se produce o creștere-scădere a tensiunii, cauzată de necesitatea reducerii pierderilor de căldură în linie. Dar pentru consumator, astfel de valori sunt inacceptabile, așa că trebuie să utilizați unele care cresc sau scad tensiunea la 380 sau 220 V consumați.

Aceste setări includ mai multe elemente:

  • Transformatoare de putere;
  • Aparatură RU;
  • Protecție și control automat;
  • Structuri auxiliare.

Toate echipamentele sunt fabricate în fabrici și livrate la destinație sub formă asamblată sau bloc.

Descărcătoarele de supratensiune sunt incluse ca dispozitive de protecție în proiectarea substației. Acestea afectează oprirea echipamentelor și reducerea sarcinii. Toate elementele sunt colectate într-o singură instalație.

Schema instalatiei transformatorului

Schema de putere mică și mare

Deciziile cu privire la această problemă sunt de obicei luate ținând cont de sistemul de alimentare cu energie electrică al unității și de perspectivele de dezvoltare a acesteia. Atunci când dezvoltă un circuit al unei stații de transformare, producătorul se străduiește să îl simplifice cât mai mult, astfel încât numărul de dispozitive de comutare să fie cât mai mic posibil. Pentru aceasta se folosesc dispozitive de automatizare.

Principalele prevederi pentru centralele electrice de toate tensiunile pot fi luate în considerare:

  • Utilizarea anvelopelor dintr-un singur sistem;
  • Aplicarea diagramelor bloc;
  • Instalare sisteme automate si telemecanica.

În stațiile unde este instalată o pereche de transformatoare, este prevăzută funcționarea lor separată, ceea ce face posibilă reducerea curenților de scurtcircuit. În plus, au comutare simplificată și protecție eficientă a releului la intrări.

Dispozitivele cu funcționare lungă în paralel sunt rareori utilizate. Totuși, uneori această abordare este adecvată. Cu această soluție, transformatoarele descendente funcționează în paralel și dacă un circuit este întrerupt, întrerupătorul se oprește automat.

Dar, în majoritatea cazurilor, este totuși recomandat să folosiți lucrări separate. Atunci când se dezvoltă astfel de scheme de substație, este necesar să se selecteze dispozitivele de comutare ținând cont de scopul instalației și de puterea acesteia. Mai mult, ultimul dintre parametrii enumerați ar trebui să răspundă nevoilor utilizatorilor.

Selectarea puterii

Atunci când proiectați o instalație electrică, este necesar să selectați echipamentul pentru sarcina de proiectare. În acest caz, pot fi folosite diverse metode pentru a selecta puterea dispozitivului. Și, în plus, ar trebui să te bazezi pe documentația de reglementare.

De obicei sunt folosite în substații și numărul lor depinde de categoria obiectului. De obicei, stațiile cu două transformatoare sunt folosite pentru a 1-a și a 2-a, iar instalațiile cu unul sunt utilizate pentru a 3-a.

Puterea dispozitivului este de obicei selectată ținând cont de capacitatea sa de suprasarcină în modul de urgență. Pentru a face acest lucru, puterea totală a substației este comparată cu cea permisă pentru diferite feluri incarca consumatorii. Calculele sunt efectuate după formule speciale. Acestea folosesc valorile încărcăturilor de zi și de seară, precum și un factor de simultaneitate în funcție de numărul de consumatori.

De exemplu, pentru un mic localitate te poti limita la o statie cu transformatoare de pana la 63 kVA. Dar numai dacă sunt dominate de sarcina casnică. În caz contrar, va fi necesară o instalație electrică mai puternică.

Caracteristici și condiții de funcționare


Cerințe de instalare pentru protecția împotriva trăsnetului

Alegerea oricărui sistem de alimentare cu energie electrică trebuie efectuată în conformitate cu sarcinile planificate. Și în acest caz, mulți preferă să joace în siguranță decât să aleagă o instalare back-to-back.

Vă recomandăm să citiți