Какие бывают подстанции: Назначение и классификация электрических подстанций

Назначение и классификация электрических подстанций

Назначение и классификация электрических подстанций — 4.2 из 5, основанный на 5 голосах

Рейтинг:  4 / 550Назначение и классификация электрических подстанций

Пожалуйста, оценитеОценка 1Оценка 2Оценка 3Оценка 4Оценка 5  

Человеческий мозг – уникальное явление, которое несмотря на свои ограниченные возможности и небольшие размеры может создавать невообразимые вещи и познавать необъятный окружающий мир. Жизненный опыт и простая логика подсказывают, что большие задачи надо делить на более мелкие: долгосрочные цели мы делим на промежуточные задания, выполнение крупного проекта – на этапы, а сложные технические системы – на подсистемы, и все это значительно облегчает нашу жизнь. Поговорим о последнем в контексте электрических подстанций.

Подстанции берут на себя функции распределения и преобразования электроэнергии с электростанций. Подстанция (в технической литературе – ПС) – это принимающая, преобразовывающая и распределяющая энергию электроустановка.

Понятно, что поступает энергия на ПС со стороны электростанции и преобразовывается в направлении потребителя. В зависимости от конструктивного исполнения подстанции бывают:

1. Трансформаторные – повышают или понижают напряжение с помощью трансформаторов;
2. Преобразовательные – изменяют частоту тока или число его фаз с помощью соответствующих преобразователей.

Фото 1: Главная понижающая подстанция

По назначению в системе электроснабжения подстанции делят на:

1. Главные понижающие подстанции (ГПП) получают питание от энергосистемы, понижают напряжение и распределяют электроэнергию по разрозненным потребителям (например, по всем электроприемникам предприятия). Используются трансформаторы на 32-80 МВ·А.
2. Подстанции глубокого ввода (ПГВ) применяют на мощных промышленных предприятиях, где нужны напряжения выше 10 кВ. ПГВ буквально встраивается в здание самого энергоемкого цеха, питается непосредственно от энергосистемы и дает энергию самой мощной электроустановке на предприятии; при питании от ПГВ соответственно снижаются потери электроэнергии и возрастает надежность электроснабжения.
   Мощности трансформаторов такие же, как в предыдущем случае.
3. Тяговые подстанции используют для питания трамваев, троллейбусов, поездов метро и электричек и прочего контактного электротранспорта. Такие ПС выполняют две функции: понижают напряжение и преобразовывают частоту тока. Напряжение высшей стороны от 6 до 220 кВ и мощности трансформаторов до 25 МВ·А.
4. Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) поставляются на уже собранными, так сказать, укомплектованными. КТП часто встречаются в селах и деревнях, мощности используемых трансформаторов до 2500 кВ·А.

Фото 2: Комплектная трансформаторная подстанция

По способу питания можно провести следующую классификацию:

1. Узловые подстанции связывают различные части энергосистемы помимо питания потребителей. На узловые подстанции питание приходит больше, чем с двух сторон;
2. Тупиковые питаются от одной или двух линий, но от одного источника, и «заканчиваются» потребителями;
3. Ответвительные получают питание отпайкой от близлежащей линии;
4. Проходные подстанции как бы рассекают ЛЭП и вставляются в получившийся разрыв, то есть ЛЭП проходит сквозь такую подстанцию.

Кроме этого, по исполнению и размещению можно обозначить открытые, закрытые, мачтовые, встроенные (в здание) подстанции.

В последнее время стала популярна тема «оцифровывания» всех областей науки и техники, естественно, что это коснулось и энергетики. Под оцифровыванием подразумевается глубокое внедрение цифровой вычислительной техники в некоторую область нашей жизни. Например, смарт-грид (smart-grid) – это сети, управляемые специальным программным обеспечением, позволяющим максимально эффективно регулировать потребление и распределение энергии. Цифровые подстанции позволят проводить полную телеметрию установленного оборудования и управление РЗА, что упростит эксплуатацию подстанции и повысит ее автономность, электромагнитную совместимость и безопасность. И если до полноценной реализации «умных сетей» еще далеко, то с цифровыми подстанциями дело обстоит гораздо лучше.

Если вы хотите провести электрофизические измерения на подстанции, мы в «ТМРсила-М» с радостью вам поможем!  

 

 

Социальные кнопки для Joomla

какие бывают основные типы, сфера применения

Трансформаторная электрическая станция — это особый вид энергетической установки, предназначенной для получения, преобразования и дифференцированного распределения электроэнергии по нуждающимся в ней объектам.

Существуют различные типы трансформаторных подстанций, отличающихся своей конструкцией, особенностями монтажа и эксплуатации.

• Устройство и принцип действия
  • Основные типы сооружений
  • Мачтовые трансформаторные
• Киосковые подстанции

Устройство и принцип действия

С середины XX века мировые ученые изобретали, совершенствовали и испытывали энергоконструкции, позволяющие подать электрический ток необходимой мощности к промышленным объектам или населенным пунктам. Так появилась трансформаторная подстанция. Электроэнергия передается на большие расстояния и на пути от электростанции к месту назначения теряет свое напряжение. Для того чтобы эти потери были минимальными, используют подстанции.

Находятся они обычно на открытом воздухе, за проволочной оградой. В густонаселенных районах подстанция может располагаться и в закрытом помещении. Самый главный элемент в установке — это трехфазный трансформатор или несколько однофазных.

Основные типы сооружений

Всего существует 19 видов трансформаторных подстанций в зависимости от функции имеющихся там трансформаторов. Вот самые используемые:

1. Модульные блочные, мощность которых до 4000 киловатт. Применяются в подсобных помещениях.
2. Распределительные трансформаторные, подходящие для предприятий и больших супермаркетов.
3. Мачтовые (столбовые). Передают электрическую энергию для населенных пунктов и промышленных комплексов.
4. Комплектные трансформаторные подстанции. Берут ток трехфазный 10 киловатт и отдают напряжение 380/220.
5. Комплексные трансформаторные — проходные и тупиковые.
6. Трансформаторные однофазные комплектные подстанции.

Сооружение оснащено автоматическим включением и выключением. Современные модели предусматривают защиту от замыканий, а также разного рода блокировки в целях безопасности. Столбовые подстанции имеют многие преимущества, поэтому широко распространены. Для них не нужно подготавливать площадку, а это уже намного снижает затраты при монтаже. Кроме того, их установка совершенно безопасна для окружающей среды и человека. При резком понижении температуры на установке предусмотрены обогреватели.

Киосковые подстанции

Один из видов подстанций — комплектная электрическая подстанция киоскового типа — представляет сложное электрическое сооружение, в котором происходит преобразование и распределение электрической энергии потребителям. Сооружается в местах с умеренным климатом при температуре не ниже -40 градусов.

В состав конструкции входят силовой трансформатор, распределительное устройство, защитные и вспомогательные элементы (выключатели, релейная защита, измерительные приборы). На станции осуществляется:

• прием трехфазного тока;
• передача электрической энергии;
• преобразование энергии;
• ее распределение.

Также схема снабжена кабельными или воздушными коммуникациями для вывода напряжения, сторона пониженного напряжения содержит заземление. Киосковые системы конструируются из сборного корпуса и делятся на две части. В одной размещается оборудование, в другой — низковольтные устройства. Сооружение герметично и надежно защищает электрическую часть от снега и дождя.

Установка киосковых КП должна быть выполнена в соответствии с правилами устройства электроустановок и пожарной безопасности:

• свободный подъезд ;
• доступ к осуществлению ремонта;
• нормируемое расстояние до жилых домов
• уровень шумоизоляции;
• вентиляционные отверстия и свободный воздухообмен.

Киосковые КТП должны использоваться в обычной среде, поэтому в устройстве недопустимо содержание взрывоопасных веществ и агрессивных паров. Их нельзя подвергать ударам и устанавливать на поверхности, подверженной вибрации.

Что такое электрическая подстанция?

Электрические подстанции играют ключевую роль в эффективной передаче электроэнергии через нашу национальную систему. Узнайте, что они делают, как они работают и где они вписываются в нашу электрическую сеть.

В нашей системе электроснабжения есть нечто большее, чем место, где вырабатывается электроэнергия, или кабели, которые доставляют ее к нашим домам и предприятиям. Фактически, национальная электросеть представляет собой хитроумную сеть специализированного оборудования, которое обеспечивает безопасную и эффективную передачу и распределение электроэнергии.

Подстанции являются неотъемлемой частью этой сети и позволяют безопасно и эффективно передавать электроэнергию с различным напряжением.

 

Как работает электрическая подстанция?

Одной из основных функций подстанций является преобразование электроэнергии в различные напряжения. Это необходимо для того, чтобы электроэнергия могла передаваться по всей стране и в наши дома, предприятия и здания.

Подстанции содержат специальное оборудование, позволяющее преобразовывать (или «переключать») электрическое напряжение. Напряжение повышается или понижается с помощью оборудования, называемого трансформаторами, которое находится на территории подстанции.

Трансформаторы представляют собой электрические устройства, которые передают электрическую энергию посредством изменяющегося магнитного поля. Они состоят из двух или более катушек проволоки, и разница в том, сколько раз каждая катушка обвивается вокруг своего металлического сердечника, будет влиять на изменение напряжения. Это позволяет увеличивать или уменьшать напряжение.

Трансформаторы подстанций выполняют различные задачи по преобразованию напряжения в зависимости от того, где электричество находится на пути передачи.
 

Где подстанции входят в электрическую сеть?

Двумя наиболее распространенными типами подстанций являются передающие подстанции и распределительные подстанции.
 

Передающие подстанции

Передающие подстанции находятся там, где электричество поступает в энергосистему. Поскольку выходная мощность генераторов, таких как электростанции или ветряные электростанции, различается по напряжению (от 130 киловольт (кВ) до 400 кВ в Великобритании и до 600 кВ в США), ее необходимо преобразовать до уровня, который соответствует ее возможностям. передачи.

Затем электричество обычно передается по высоковольтным воздушным линиям электропередач, поддерживаемым электрическими опорами , и может передаваться на огромные расстояния. В Великобритании они работают на 275 кВ или 400 кВ. Повышение или понижение напряжения в соответствии с потребностями гарантирует, что оно безопасно поступит в местные распределительные сети без значительных потерь энергии.
 

Распределительные подстанции

Затем электроэнергия направляется из системы передачи на распределительную подстанцию, которая снизит напряжение – примерно до 11 кВ в Великобритании – чтобы она могла поступать в наши дома и на предприятия на пригодном для использования уровне. Это осуществляется через распределительную сеть небольших воздушных линий или подземных кабелей в здания на 240 В.
 

Что еще делают подстанции?

Подстанции содержат оборудование, которое помогает поддерживать бесперебойную работу наших систем передачи и распределения электроэнергии без повторяющихся сбоев или простоев.

Специальное оборудование на территории подстанции может помочь предотвратить сбои в локальной сети или отключение электроэнергии. Это происходит при перегрузке по току в сети, что может быть вызвано механическими неисправностями или неблагоприятными погодными условиями.

Кому принадлежат подстанции в Великобритании?

National Grid владеет более чем 300 крупными подстанциями, на которых коммутируются воздушные линии электропередач 275 кВ и 400 кВ или подземные кабели и где электроэнергия преобразуется для распределения в близлежащие районы.

Небольшие подстанции принадлежат и обслуживаются местными распределительными сетями, включая наш бизнес Распределение электроэнергии (ранее Western Power Distribution).

Узнайте, кто является оператором вашей распределительной сети
 

Безопасно ли жить рядом с подстанцией?

В последние годы велись споры о том, безопасно ли жить рядом с подстанциями и линиями электропередач из-за создаваемых ими электромагнитных полей (ЭМП).

К таким опасениям относятся серьезно, и нашим приоритетом является обеспечение безопасности населения, наших подрядчиков и сотрудников. Все подстанции спроектированы таким образом, чтобы создавать электромагнитные поля ниже независимых норм безопасности, призванных защитить всех нас от облучения. После десятилетий исследований масса доказательств свидетельствует о том, что электромагнитные поля ниже рекомендуемых пределов не представляют опасности для здоровья.

Узнайте больше об электромагнитных полях и подстанциях

Однако подстанция может представлять реальную опасность поражения электрическим током, серьезной травмы или смерти в случае вмешательства в работу оборудования. Ни при каких обстоятельствах представители общественности не должны входить на территорию подстанции или прикасаться к находящемуся на ней оборудованию.

Все подстанции огорожены от посторонних и снабжены желтыми и черными треугольными знаками, предупреждающими о поражении электрическим током.

 

Больше энергии объяснил

Что такое пилон?

Что такое SF6? Описание гексафторида серы

История энергетики

Электрическая подстанция — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1. Крупная электрическая подстанция. ^[1]

Электрические подстанции являются интерфейсом между частями распределительной сети и системами передачи. Эти огороженные участки (см. рис. 1 и 2) снижают напряжение в линиях электропередачи до уровня, подходящего для распределительной сети. Они также оснащены автоматическими выключателями для защиты системы распределения и могут использоваться для управления потоком тока в различных направлениях. ^{[2] [3]} Они также сглаживают и фильтруют колебания напряжения, вызванные, например, повышенной нагрузкой. ^[4]

Компоненты

Рис. 2. Распространенный тип электрической подстанции в городах и их окрестностях. ^[5]

Трансформаторы понижают очень высокое напряжение передачи до напряжения менее 10 000 вольт, что подходит для распределительных систем. Подстанции также часто оснащены шиной, которая разделяет ток в нескольких направлениях, а также автоматическими выключателями и переключателями, которые позволяют изолировать и напрямую управлять определенными частями систем передачи и распределения. ^[2] Многие подстанции также включают конденсаторы для сглаживания выходного напряжения.

Типы

Подстанции можно классифицировать по различным функциям и ролям.

• Повышающая подстанция — Эти подстанции повышают напряжение от генераторов (обычно на электростанциях) для эффективной передачи электроэнергии. Для получения дополнительной информации о том, почему более высокие напряжения более эффективны для передачи энергии, см. Электрическая передача. ^[6]

• Понижающая подстанция . Эти устройства снижают напряжение на линиях электропередач до так называемого субпередающего напряжения, которое иногда используется в промышленных целях. В противном случае выход направляется на распределительную подстанцию. ^[6]

• Распределительная подстанция — Эти подстанции еще больше снижают напряжение подсистемы передачи до уровня, который можно использовать для снабжения большинства промышленных, коммерческих и жилых нужд, с помощью распределительного трансформатора до окончательной подачи электроэнергии. к нагрузке. ^[6] Эти объекты иногда располагаются под землей. Посетите распределительную сетку для получения дополнительной информации.

Для дополнительной информации

Для получения дополнительной информации см. соответствующие страницы ниже:

• Электротрансмиссия
• Электрическая сеть
• Электрическая розетка
• Распределительная сеть
• Или исследуйте случайную страницу!

Ссылки

1. ↑ Дэвид Нил [CC BY-SA 2.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], через Wikimedia Commons
2. ↑ ^{2.0 2.1} Брейн, Маршалл и Дэйв Рус. (По состоянию на 28 июля 2015 г.). How Power Grids Work [Онлайн], доступно: http://science.howstuffworks.com/environmental/energy/power.htm
3. ↑ Альстом. (28 июля 2015 г.). Что такое электрическая подстанция? [Онлайн]. Доступно: http://www.alstom.com/grid/about-us/understanding-electrical-grids/What-is-an-electric-substation/
4. ↑ Энмакс.