Для чего нужны трансформаторные подстанции: Трансформаторная подстанция — Что такое Трансформаторная подстанция?

Трансформаторные подстанции: зачем они нужны и какими бывают.

Для большинства людей электричество это просто — есть розетка, к ней подключаем любой электроприбор, к примеру, зарядку для смартфона и все, нет никаких проблем. Наверняка найдутся люди, которые даже не задумывались о том, что электрический ток, прежде чем попасть в эту розетку претерпевает множество превращений.

Некоторые даже не понимают, зачем нужны подстанции и все эти сложности с передачей электроэнергии. Ведь можно, наверное, пустить линию с напряжением, таким же, как и в розетке от далекой электростанции в каждый дом и пользоваться всеми благами цивилизации, которое дает электричество.

К сожалению, законы физики обмануть не получается ни у кого. Передавать электроэнергию на большие расстояния, с малыми потерями можно только увеличив напряжение. Соответственно, для того чтобы мы, простые потребители электроэнергии смогли ею пользоваться, напряжение нужно уменьшить.

Какие виды подстанций существуют

Существующие подстанции разделяют на следующие типы:

• Трансформаторные — предназначаются для изменения напряжения.
• Преобразовательные — преобразуют ток переменный в постоянный, или наоборот, а также применяются для изменения частоты переменного тока.

Трансформаторные подстанции делятся на следующие типы: повышающие и понизительные (понижающие). Подстанции первого типа применяются для увеличения напряжения при передаче электроэнергии на большие расстояния. Соответственно для того, чтобы мы, простые потребители могли пользоваться электроэнергией, напряжение нужно уменьшить. Для этого применяют понижающие подстанции.

Трансформаторная подстанция

Наиболее часто встречаются комплектные трансформаторные подстанции, сокращенно — КТП, а также трансформаторные пункты — ТП. Оборудование может размещаться внутри здания, поэтому они называются закрытыми (ЗКТП).

Существуют мачтовые (МТП) и столбовые подстанции (СТП). Различие между ними заключается в том, что СТП размещена на опоре, а МТП размещается на двух опорах.

ЗКТП

СТП

МТП

Такие подстанции применяются для понижения напряжение 10000 или 6000 В. Величина напряжения на выходе составляет 380 В. Подстанции, рассчитанные на работу с высоким напряжением, например, 110/35/10 кВ имеют сложную конструкцию и более совершенные устройства защиты.

ПС 110 кВ

Основные составляющие части подстанций

В состав подстанций входят силовые трансформаторы и распределительные устройства. При необходимости в конструкцию подстанций может входить другое оборудование — токоограничивающие и дугогасящие реакторы, устройства компенсации реактивной мощности и прочее оборудование.

Распредустройства

Распредустройства (РУ) служат для приема м распределения электроэнергии. РУ могут быть открытыми (ОРУ) или закрытыми (ЗРУ). В ОРУ оборудование располагается на открытом воздухе, в ЗРУ оборудование размещается в специальном здании.

ОРУ ПС

ЗРУ

На некоторых подстанциях устанавливают КРУН — комплектные распределительные устройства наружной установки.

КРУН

Распредустройства включают систему шин (СШ), коммутационные аппараты и различное вспомогательное оборудование. СШ может быть одиночной или разделяться на секции, для надежности и удобства обслуживания. Также система шин может быть двойной. В нормальном режиме работы одна система шин будет находиться в работе, а другая в резерве. При необходимости питание может переводится с рабочей на резервную систему шин.

Коммутационные аппараты

Отключение, включение оборудования и заземление токоведущих частей производят с помощью коммутационных аппаратов. Под этим термином следует понимать: выключатели, разъединители, в том числе с заземляющими ножами, отделители, короткозамыкатели и предохранители.

Во время отключения оборудования под нагрузкой может возникнуть электрическая дуга, которая может повредить контакты коммутационного аппарата и вызвать серьезную аварию. Выключатели оборудуются специальными дугогасящими камерами. В зависимости от принципа гашения дуги различают масляные, воздушные, элегазовые и вакуумные выключатели.

Масляный выключатель

Воздушный выключатель

Элегазовый выключатель

Вакуумный выключатель

На ПС напряжением до 10000 В используют автогазовые выключатели или выключатели нагрузки. Они не способны отключить токи, возникающие при коротком замыкании, поэтому их применяют при небольших нагрузках. Выключатели оборудованы специальными камерами, где дуга гасится газами, образующимися при ее прохождении.

Автогазовый выключатель

Назначение разъединителей заключается в создании видимого разрыва электрической цепи. Они могут использоваться при отключении небольших токов. Конструкция разъединителя включает два подвижных контакта, закрепленных на изоляторах. По типу исполнения различают однополюсные или трехполюсные разъединители. Привод ножей может быть ручным или при помощи электродвигателя. Существуют разъединители, оборудованные заземляющими ножами.

Разъединители

На некоторых подстанциях можно встретить коммутационные аппараты, применяемые для создания короткого замыкания. Они установлены в паре с разъединителями, которые имеют механизированный привод. Все устройство носит название — короткозамыкатель-отделитель (ОД-КЗ).

Такие устройства применялись как альтернатива более дорогим выключателям. Принцип работы ОД-КЗ прост — при получении сигнала о неисправности, релейная защита дает сигнал на включение короткозамыкателя. Из-за возникшего короткого замыкания отключается выключатель линии со стороны питания.

После того, как линия отключилась, срабатывает отделитель и отключает питание поврежденной ПС. После чего на питающей линии автоматически включается выключатель, и линия вводится в работу, за исключением отключенной подстанции. В наше время ОД-КЗ заменяются на выключатели, что позволяет обеспечивать бесперебойное электроснабжение потребителей.

Отделитель-короткозамыкатель

Трансформаторы

Трансформаторы подразделяются на силовые и трансформаторы напряжения. Обмотки силового трансформатора рассчитаны на длительную работу под нагрузкой. Соответственно, обмотки трансформаторов напряжения такую нагрузку не выдержат, поэтому их используют для питания устройств релейной автоматики и защиты, учета и контроля напряжения.

Силовой трансформатор

Работа трансформаторов напряжения и силовых трансформаторов основана одинаковом принципе. За счет электромагнитной индукции, переменный ток, проходящий в первичных обмотках, наводит электрический ток во вторичных обмотках. Обмотки электрически между собой не связаны, а для усиления магнитного потока применяется магнитопровод. Трансформаторы могут выпускаться с разным количеством обмоток, например, есть силовые трехобмоточные трансформаторы или трансформаторы с двумя вторичными обмотками одного напряжения т.

п.

Автотрансформаторы устанавливаются на ПС 150 кВ и больше. Они конструктивно отличаются от трансформаторов тем, что обмотки между собой соединены. Благодаря этому мощность передается путем электромагнитной индукции и за счет наличия между обмотками электрической связи.

Схема автотрансформатора и трансформатора

Трансформаторы тока, как следует из их названия, преобразуют ток, до нужной величины. К ним подключают устройства релейной защиты и учета электрической энергии.

Трансформаторы тока (ТТ) могут иметь конструкцию первичной обмотки с малым количеством витков или вообще ее не иметь. В таком случае в качестве этой обмотки может выступать одножильный кабель, а сам ТТ может иметь форму тора. Особенностью ТТ является то, что вторичная обмотка замкнута меду собой накоротко или к ней подключены приборы. Причем размыкать ее на работающем ТТ нельзя. В противном случае на концах вторичной обмотки может появится высокое напряжение и произойти пробой изоляции.

Трансформаторы тока

Разрядники

Эти устройства применяются для защиты оборудования от перенапряжений, которые могут возникнуть, например, при ударе молнии или обрыве высоковольтного провода. В состав конструкции разрядников входит резистор с переменным сопротивлением, зависящим от напряжения. Разрядник подключен к заземляющему спуску или к заземленному корпусу оборудования. При повышении напряжение сопротивление разрядника снижается и избыток напряжения уходит в землю.

Разрядники

Заключение

Перечисленное оборудование ПС в статье, включает только основные устройства. В зависимости от уровня напряжения и важности ПС в энергосистеме их конструкция может различаться. Для работы подстанций, в их состав, кроме вышеперечисленных устройств, могут включаться токоограничивающие реакторы, управляемые шунтирующие реакторы, устройства управления оперативным током, устройства релейной защиты, батареи статических конденсаторов и т.

п.

Трансформаторная подстанция ктп: принцип работы

Содержание

• 1 Трансформаторная подстанция ктп
• 2 Полезная информация
• 3 Дополнительные функции подстанции
• 4 Виды трансформаторных подстанций
• 5 Безопасность людей, которые проживают рядом с подстанцией
• 6 Стоимость трансформаторных подстанций

Трансформаторная подстанция ктп используется для активизации напряжения и передачи мощности в сеть на электростанции. Электрическая энергия будет вырабатываться при низких напряжениях.

Во время передачи энергии на длительные расстояния она может терять свое напряжение. Чтобы свести его к минимуму необходимо использовать подстанцию.

Трансформаторная подстанция ктп

Принцип работы трансформаторных подстанций похож на силовые генераторы 588MVA. Все соединения между подстанцией и генератором будут осуществляться с помощью изолированной фазы шинопровода (IPBD).

Электроэнергия постоянно должна передаваться на длительные расстояния. Трансформаторные подстанции необходимы для:

1. Уменьшения нагрева проводов.
2. Устранения вихревых токов.

На тех подстанциях, где напряжение будет повышаться используют повышающие трансформаторы. Эти устройства обычно могут иметь автоматические выключатели и предохранители. Подстанции необходимо располагать на открытом воздухе и закрывать их в металлической ограде. В жилых районах, где плотность населения велика трансформаторы можно располагать в закрытых помещениях. Благодаря этому можно значительно уменьшить гул устройства.

Как видите, трансформаторная будка может быть разнообразной. Для ее охлаждения вам необходимо использовать специальное трансформаторное масло. Генератор трансформатора имеет специальный охлаждающий механизм, который будет связан с заземлением и понижающим резистором. Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про понижающие трансформаторы.

Сначала электричество будет генерироваться на ТЭС, АЭС, ГЭС. Затем напряжение будет передаваться на подстанцию. В подстанции напряжение сможет значительно возрасти благодаря использованию повышающего трансформатора. Повышать напряжение необходимо для того чтобы избежать потерь напряжения во время передачи электроэнергии. После передачи электроэнергии она также поступит на подстанции. Здесь электричество пройдет через понижающие трансформаторы и направится к потребителю. В распределительной сети также можно встретить и дополнительные трансформаторы, которые необходимо использовать для распространения электроэнергии по локальной сети.

Полезная информация

Генераторные подстанции также могут иметь особенности во время своей работы. К основным из них относят:

1. Номинальное напряжение трансформатора всегда будет соответствовать номинальному напряжению генератора.
2. Основной задачей ктп считается наращивание электрического напряжения.
3. Трансформаторная подстанция ктп может включать силовой трансформатор, распределительный аппарат и автотрансформаторы.
4. Для генераторной единицы может потребоваться трансформатор.

Дополнительные функции подстанции

Подстанция также может иметь и дополнительные возможности, к которым относят:

1. Передача и распределение электричества. Мощность что передается под высоким напряжением должна быть понижена с целью разветвления.
2. Переключение и выделение для обслуживания схем. Переключение считается достаточно важной функцией подстанции. Подстанция способна самостоятельно выполнить закрытие фидера. Это позволяет обеспечить значительную безопасность. Переключение напряжения считается опасной работой и для этого используют специальные переключатели, которые автоматически выполнят эту работу.
3. Отключение нагрузки. Если спрос на напряжение считается большим, тогда подстанции автоматически могут сбросить нагрузку и нормализовать подачу электроэнергии.
4. Коррекция коэффициента мощности цепи. Коэффициент мощности обязательно должен находиться на допустимом значении.
5. Теперь безопасность подстанции будет высокой. Это стало возможным благодаря использованию новых технологий безопасности.

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:

Безопасность людей, которые проживают рядом с подстанцией

Электричество считается наиболее дешевым видом топлива. Именно поэтому электроэнергию подают в огромных количествах. В результате передачи электроэнергии возле трансформатора может образоваться электромагнитное поле. Невидимые заряды, которые будут проходить через воздух могут колебать клетки человеческого тела. Именно поэтому кожа человека может значительно повредиться. У нас также есть информация о том, как выполнить намотку тороидального трансформатора.

Многие ученые начали исследовать эту ситуацию. В результате этого удалось выяснить, что нельзя жить возле трансформаторной подстанции. Расстояние от дома к трансформаторной будке должно составлять не менее 300 метров. Благодаря этому вы сможете обеспечить себе безопасность и снизить воздействие электромагнитного поля.

Стоимость трансформаторных подстанций

Чтобы установить трансформаторную подстанцию может потребоваться проект. Его одобрением должен заниматься инженер-технолог. После этого утвердить документацию необходимо в соответствующих органах. Во время установки все нормы должны быть соблюдены. Благодаря этому можно будет избежать воздействия электромагнитного поля. Если вы желаете найти подробную информацию о нормах, тогда следует изучить правила ГОСТ.

Купить трансформаторные подстанции можно в разнообразных компаниях, которые занимаются и изготовлением. Если вам необходимо уникальное устройство, тогда необходимо выполнить типовой проект и после этого обратиться на предприятие. Его сотрудники смогут изготовить трансформатор по индивидуальному заказу. Стоимость трансформаторной будки может составлять несколько тысяч долларов. Однофазная комплексная подстанция будет стоить около 4 тысяч долларов.

Читайте также: трансформаторы постоянного и переменного тока.

Что такое электрическая подстанция и для чего она нужна?

Электричество проникает повсюду, от городов и больших городов до гор, пустынь и морских платформ. И все это возможно благодаря распределительной сети, линиям электропередач и трансформаторным подстанциям.

Так называемые линии электропередач или высоковольтные линии передают электроэнергию от электростанции или генераторного парка в сеть, которая распределяет электроэнергию по регионам. И здесь в игру вступают электрические подстанции.

Что такое электрическая подстанция?

Электрическая подстанция представляет собой установку, предназначенную для установления подходящих уровней напряжения для производства, преобразования, регулирования и распределения электроэнергии.

Обычно они располагаются на периферии зон потребления, внутри или снаружи зданий для экономии места, хотя они также встречаются вблизи электростанций, на окраинах городских центров с наружными установками.

Основное различие, которое мы находим между трансформаторной станцией и электрической подстанцией, заключается в величине установок. В то время как трансформаторные подстанции связаны с системами передачи высокого/среднего напряжения, электрические подстанции предназначены для поддержки и преобразования более низких напряжений.

Функционирование электрической подстанции

Электрические подстанции служат для производства, преобразования, преобразования, регулирования и распределения энергии. Благодаря этой инфраструктуре электроэнергию можно распределять и достигать различных географических районов.

Электричество, поступающее в наш дом, должно иметь соответствующую мощность, чтобы мы могли безопасно пользоваться электронными устройствами. Это возможно благодаря различным типам электрических подстанций, которые выравнивают мощность, преобразуют и распределяют электроэнергию.

В таких странах, как Испания, есть эталонные компании, такие как Eiffafe Energía, Grupo Elecnor и ABB, которые произвели революцию в технологии подстанций, учитывая их конструкцию, размер, производительность и передовые технологии.

Детали электрической подстанции

• Трансформатор:  Это статическая электрическая машина, которая служит для увеличения или уменьшения электричества в электрической цепи переменного тока при сохранении постоянной частоты и мощности.
• Автоматический выключатель:  Размыкает и восстанавливает непрерывность электрической цепи. Такое прерывание производится током нагрузки или короткого замыкания.
• Реклоузер:  Это электромеханическая деталь, которая прерывает ток при избытке электричества и срабатывает при возникновении неисправности в цепи. Реклоузеры рассчитаны на работу с 3-мя замыканиями и 4-мя размыканиями с интервалом между ними.
• Плавкие предохранители:  Соединительные и разъединительные элементы электрических цепей с двойной функцией. С одной стороны, как блейд-отключение, он включается и выключается. С другой стороны, он действует как предохранительный элемент защиты и используется при регистрации перегрузки по току.
• Разъединители и контрольные выключатели:  Они служат для физического отключения электрической цепи, поэтому обычно работают бесплатно. Эти переключатели работают механически, а также вручную.
• Молниеотводы:  Отвечают за защиту от ионизированных лучей. При перенапряжении определенной величины молниезащитные разрядники образуют электронную дугу, которая приводит к разряду тока на землю, а не на людей или оборудование и установки.
• Измерительные трансформаторы:  Это устройства, отвечающие за измерение электрического тока. Существует два типа: трансформаторы тока (ТТ) для изменения значения тока и трансформаторы напряжения (ТН) для преобразования значений напряжения без учета тока. Оба значения используются в режиме реального времени для измерительных, контрольных и защитных приборов, которым требуются сигналы тока или напряжения.
• Соединительные коробки:  Это соединительные клеммы на каждую фазу, которые позволяют нам выполнять отводы и достигать определенных областей.
• Конденсаторы:  Они позволяют нам сохранять электроэнергию, вырабатываемую в электрическом поле. Через два проводника, разделенных изоляционным материалом, временно накапливается энергия.

Типы электрических подстанций

По функциональному назначению электрические подстанции бывают разных типов:

 

• Трансформаторная подстанция

Имеют один или несколько трансформаторов, повышающих или понижающих напряжение. И это могут быть:

1. Повышающие трансформаторные подстанции:  Генерируемое напряжение поднимается до гораздо более высоких уровней, чтобы его можно было транспортировать. Обычно эта установка располагается снаружи, в непосредственной близости от электростанций.
2. Понижающие трансформаторные подстанции: В отличие от повышающих, эти электрические подстанции снижают высокое напряжение до среднего уровня для распределения.

 

• Коммутационная подстанция

В электрической подстанции этого типа соединены две или более цепей. Напряжение не повышается и не понижается, но служит узлом в электрической системе.

Вас также может заинтересовать…

Откройте для себя 100% возобновляемую энергию

Мы являемся поставщиками чистых и экологически чистых мультиэнергетических источников энергии.

Какие существуют типы электрических трансформаторных подстанций?

Трансформаторные подстанции являются ключевым элементом любой электроэнергетической системы и сердцем передающей сети. В основном его можно разделить на четыре секции, такие как повышающая подстанция, подстанция первичной сети, вторичная подстанция и распределительная подстанция. Вы можете узнать больше об этой классификации ниже.

Трансформатор энергосистемы рассчитан на изменяющийся уровень напряжения, и, поскольку трансформаторы являются ключевым элементом такой сетевой подстанции, они известны как трансформаторные подстанции.

Трансформаторную подстанцию ​​также можно классифицировать следующим образом.

1. Повышающая подстанция
2. Первичная сетевая подстанция
3. Вторичная подстанция
4. Распределительная подстанция

Для лучшего понимания вышеперечисленные типы трансформаторных подстанций были описаны далее следующим образом.

Трансформаторные подстанции Step Up:

Подстанции такого типа можно увидеть на электростанциях, и основное назначение подстанций такого типа – повышение уровня напряжения.

Таким образом, напряжение выработки электроэнергии 11 кВ увеличивается до 220 кВ или 132 кВ для согласования с сетью передачи.

Повышающие подстанции обычно бывают наружного типа и размещаются внутри или вблизи помещений электростанции.

Подъем означает повышение, поэтому в трансформаторах этого типа напряжение повышается для уменьшения потерь на длинных линиях электропередачи.

Большинство повышающих трансформаторов было расположено рядом с генерирующей станцией, что помогает обеспечивать поставку и передачу.

Подстанция первичной сети:

Первичная подстанция является сердцем передающей сети, в ней напряжение увеличивается на 220 кВ от подстанции, понижается или снижается до 66 кВ (эти уровни напряжения могут меняться в зависимости от страны и у разных поставщиков услуг). слишком).

Трехфазная передача электроэнергии 220 кВ, чем трехпроводная, пересекается с опорой ЛЭП, и большинство первичных опорных подстанций были наружного типа.

Первичная подстанция расположена по всей стране путем подключения к передающей сети.

Основное назначение трансформаторов, расположенных на первичной подстанции, — распределять электроэнергию по всему региону.

Вторичная подстанция:

Большинство вторичных подстанций располагалось в стратегической зоне городской черты.

На этой вторичной подстанции мощность 33 кВ, которая передается от первичной подстанции, снижается до 11 кВ, поэтому этот уровень напряжения может эффективно распределяться по другим областям.

Иногда крупные промышленные компании, высотные здания получают такие источники питания напрямую из-за огромного спроса на электроэнергию.

Большинство подстанций вторичного типа относятся к категории внутренних.

Обычно электропитание трансформаторов вторичных подстанций поступает от сетевой подстанции и обеспечивает питание распределительных подстанций.

Распределительная подстанция:

Большинство распределительных подстанций располагалось вблизи концов потребителей.

В трансформаторах данного типа мощность 11 кВ понижается до 400 В, трехфазное, четырехпроводное питание потребителей.

Напряжение между фазами составляет 400 В, а напряжение между фазой и нейтралью составляет 230 В.

Большинство распределительных трансформаторов относятся к категории наружных, и большинство этих передач монтируются на опорах.

Таким образом, расположение или классификация трансформаторных подстанций в основном обусловлены их уровнями напряжения.

Помимо повышающей подстанции, почти все подстанции снижают напряжение передачи по схеме «звезда» с 220 кВ до 230 В или 400 В. различные уровни напряжения.

Таким образом, станция генерации к центрам нагрузки осуществляется через проводники башни, изоляторы, различные компоненты играют важную роль.

Таким образом, от передачи к распределительной подстанции осуществляется передача, а от распределения локально подстанции высокого напряжения формируют следующую важную роль повышения или понижения напряжения от передачи к распределению. Это составляет важную часть сети передачи и распределения.

Заключение:

Итак, прочитав эту статью, вы сможете разобраться в типах трансформаторных подстанций, которые используют в электротехнической промышленности. Здесь трансформаторы в основном можно разделить на повышающие и понижающие трансформаторы. В частности, повышающие трансформаторы используются рядом с генерирующими станциями для повышения уровня напряжения в соответствии с передающими сетями.