Какие подстанции бывают: Какие бывают тп. Виды трансформаторных подстанций

Трансформаторные подстанции | Инженерные сети жизнеобеспечения зданий и сооружений: проектирование, монтаж, пусконаладка.

Специальная электрическая установка, которая необходима для того, чтобы принимать, преобразовывать и направлять к местам потребления электрическую энергию, состоящая из специальных электромагнитных устройств называется — трансформаторная подстанция. Эти  устройства предназначены для того, чтобы преобразовывать энергию электричества, усиливая или ослабляя её.

Устройство трансформаторной подстанции

Существуют различные модели трансформаторов: повышающие или понижающие входное напряжение электрического тока. От того, какими силовыми электромагнитными трансформаторами оснащена подстанция, зависит, является она понижающей, либо повышающей. Электрические станции оснащены специальными подстанциями для повышения напряжения силы электрической энергии. Специальное устройство (генератор) вырабатывает напряжение. Повышающий трансформатор действует как его усилитель. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность передавать электрическую энергию. Электростанции часто расположены довольно удалённо от городов, поэтому приходится передавать энергию на весьма отдалённые расстояния. При этом в линиях электропередач оказываются неизбежными определённые потери. Поэтому повысить напряжение силы тока бывает необходимо. В других случаях, чаще всего, требуется, напротив, уменьшение напряжения входящей энергии. Потому используют такие подстанции, которые снижают напряжение.

Трансформаторные подстанции бывают нескольких разновидностей:

1. Подстанция узловая распределительная (УРП).
2. Подстанция главная, предназначенная для понижения или повышения (ГПП).
3. Подстанция для глубокого ввода (ПГВ).
4. Трансформаторный пункт (ТП).

Распределительная узловая подстанция является центральной. Именно она получает электричество от энергетической системы, доводит напряжение до показателей от 110 до 120 кВт. На узловых подстанциях электрическая энергия, имеющая напряжение с высокими показателями, распределяется к местам назначения, точнее говоря, на расположенные вблизи промышленных предприятий подстанции глубокого ввода.

Распределительная подстанция, как правило, находится не на основной территории промышленного предприятия, которое снабжается электрической энергией. В таких обстоятельствах существует специальная организация, которая занимается электроснабжением предприятия. Если же распределительная узловая подстанция расположена непосредственно на территории промышленного объекта, то за деятельностью подстанции отвечает специальная служба, которая занимается распределением электроэнергии непосредственно на конкретном промышленном объекте.

Функция главной понижающей подстанции заключается в том, что она должна получать электрическую энергию, которая имеет напряжение 35-220 кВ, от энергетической системы района. Эта подстанция требуется для распределения электричества на предприятии, при этом силовые показатели энергии у неё ниже.

Подстанция для глубокого ввода может получать энергию либо от центрального распределительного пункта предприятия, либо непосредственно от энергетической системы района. Эта подстанция требуется главным образом для того, чтобы осуществлять подачу электричества в определённые зоны предприятия, или несколько сгруппированных установок, работающих на электричестве. Такие подстанции на территории промышленных предприятий должны находиться неподалёку от таких объектов, которые требуют большего количества электроэнергии.

Трансформаторный пункт — это отдельная компактная подстанция. Её предназначение —  принимать подачу электричества напряжением 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ. Понижающие силовые трансформаторы снижают показатели силы тока, доводя их до 380 – 400В.

КТП – комплектная трансформаторная подстанция

– одна из разновидностей трансформаторных пунктов. Обычно она оснащена одним или двумя трансформаторами. Однако бывает, что на такой подстанции имеется и три трансформатора силы напряжения электрической энергии. Количество подобных  установок определяется тем, насколько надёжным является электроснабжение потребителей энергии.  Они получают её от данной трансформаторной подстанции. КПТ бывают городскими, снабжающими электричеством города, и цеховыми, которые находятся на промышленных производственных предприятиях.

Но существуют и другие разновидности электрических трансформаторных подстанций. К ним относятся, например, тяговые. Они снабжают энергией линии для работы городского транспорта – трамваи и троллейбусы. Используются трансформаторы двух видов: сухого исполнения и масляные. Применение того или иного трансформатора определяется особенностью трансформаторной подстанции, а также её размерами и основным назначением. Так, в наше время комплектные подстанции нередко оснащаются сухими трансформаторами.

Способы подключения к линии

Что касается того, какими способами непосредственно осуществляется соединение трансформаторных устройств с теми линиями передачи энергии, через которые осуществляется питание, то существуют электрические подстанции нескольких типов. К ним относятся:

• тупиковые – они принимают электрическую энергию, которая передаётся по одной линии, или от двух независимых друг от друга;
• ответвительные: электричество подаётся с помощью специальных отпаек, или ответвлений от проходящих электрических линий;
• транзитные подстанции (их также называют проходными).

Место расположения

В зависимости от места нахождения, различают подстанции, которые называют

закрытыми или открытыми. Как следует из характеристики, те, которые относят к открытому типу, расположены на открытом пространстве. Те, которые находятся в цехах производства, в специально отведённых для этих целей помещениях, относятся к закрытому типу.

Кроме перечисленных, встречаются также мачтовые трансформаторные подстанции. Трансформаторные установки на них расположены на специальных мачтах.

Комплектные трансформаторные подстанции. Виды/устройство трансформаторных подстанций

Трансформаторная подстанция – это специальная электрическая установка. Она понижает/повышает напряжение в электрической сети и распределяет электрическую энергию. Комплектные распределительные трансформаторные подстанции – это изготовленное на заводе оборудование. До места установки комплектные подстанции КТП можно доставлять в собранном и разобранном виде.

 

 

Трансформаторные подстанции применяются для электроснабжения:

• служб нефтяного и газового снабжения;
• предприятий;
• объектов ЖКХ;
• частной застройки;
• общественного транспорта.

 

 

Устройство и классификация трансформаторных подстанций

Как правило, в конструкцию трансформаторной подстанции входит:

• силовой трансформатор – 1 или 2;
• распределительное устройство;
• устройства автоматической работы;
• защитные релейные устройства;
• вспомогательное оборудование.

Полную информацию о комплектации КТП смотрите в технических сопроводительных документах или спрашивайте у производителя оборудования.

Виды трансформаторных подстанций

По исполнению выделяют несколько типов комплектных трансформаторных подстанций.

• КТП для внутренней установки – применяют для электроснабжения предприятий, общественных зданий, электрических станций и районных подстанций.
  Они устанавливаются в непосредственной близости от потребителей электрической энергии.
• Комплектная мачтовая трансформаторная подстанция для внешней установки – это открытая конструкция на специальной опоре. Применяются комплектные трансформаторные подстанции мачтового типа на железной дороге для снабжения электроэнергией сигнального, осветительного и блокирующего оборудования.
• Столбовая трансформаторная подстанция для внешней установки – открытая конструкция, которая размещается на железобетонной стойке или на столбе электропередач. Для комплектной трансформаторной подстанции столбового типа не нужен фундамент и специальная площадка для обслуживания. Применяются такое оборудование для электроснабжения железнодорожных разъездов, остановочных пунктов, переездов.
• Контейнерная или киосковая трансформаторная подстанция для внешней установки – применяется для снабжения электроэнергией сельхоз объектов, предприятий, объектов ЖКХ. Комплектующие трансформаторных подстанций киоскового типа вмонтированы в специальные отсеки защитного кожуха.
• Трансформаторная подстанция контейнерного типа с термоизоляцией – это блочная трансформаторная подстанция. Варианты исполнения: КТП с железобетонным основанием и бетонными стенами; КТП в металлическом кожухе, утепленная сэндвич-панелями. Первые применяют на промышленных и сельскохозяйственных объектах. Вторые – в электрических сетях потребителей I категории благодаря 2 трансформаторам и системе АВР. 

Перечисленные типы комплектных трансформаторных подстанций не дают полный ответ на вопрос, какие бывают трансформаторные подстанции вообще. Можно классифицировать КТП по принципу, из чего состоит трансформаторная подстанция. Например, по типу трансформатора выделяют масляные трансформаторные подстанции и сухие. По способу присоединения к питающей линии выделяют проходные, ответвительные и тупиковые трансформаторные подстанции.

Разнообразие трансформаторных подстанций, как видите, велико. Поэтому, за консультацией по выбору комплектации трансформаторной подстанции обращайтесь к профессионалам. Поговорите с производителем трансформаторов и подстанций или с официальным представителем в вашем регионе. Вы всегда можете обратиться за помощью к менеджерам компании «Дартекс» — официальному представителю МЭТЗ имени В.И. Козлова в России.

 

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП)

ООО «Электропром» предоставляет поставки комплектных трансформаторных подстанций (КТП), которые пользуются наибольшим спросом потребителей:

• столбовые мощностью от 25 до 250 кВА;
• мачтовые мощностью от 25 до 250 кВА;
• киосковые мощностью от 25 до 400 кВА;
• контейнерные тупиковые мощностью 630-1600 кВА;
• контейнерные проходные мощностью от 100 до 1600 кВА;
• контейнерные тупиковые и проходные 2-х трансформаторные мощностью от 100 до 1600 кВА;
• блочные утепленные тупиковые и проходные 2-х трансформаторные мощностью от 250 до 1600 кВА;
• промышленные мощностью от 400 до 2500 кВА;
• в бетонном корпусе мощностью от 250 до 2500 кВА.

Цену и срок поставки на КТП, Вы можете узнать, отправив заявку (опросной лист, однолинейную схему) по e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. или позвонив по телефону (499) 642-55-47.

Информация о комплектных трансформаторных подстанциях КТП

Трансформаторные подстанции — это установки, отвечающие за распределение электроэнергии. Они преобразовывают и распределяют электроэнергию, изменяют напряжение (повышают или понижают).

Типы подсоединения подстанций

Способ подсоединения к сети, подразделяет подстанции на:

• Проходные;
• Тупиковые.

Проходная — подключается в рассечку двух или одной линий, обладающих двусторонним или односторонним питанием.

Тупиковая – это подстанция, которая получает электроэнергию от одной установки, через одну или несколько параллельных линий.

Назначение подстанций

Подстанции разнятся по назначению на:

• Системные;
• Потребительские.

Системные подстанции образуют связь отдельных районов энергосистемы либо разных энергосистем. Обычно это подстанции, обладающие самым высоким напряжением (750—220 кВ). Потребительские подстанции, предусматривают распределение электроэнергии между потребителями.

Подстанции — комплекс из трансформаторов и других устройств. Подстанции бывают открытого и закрытого типа. Для установки мощных трансформаторов, удобнее применять малые токи с большим напряжением, необходимо просчитывать планируемые нагрузки и определять силу частот с напряжением.

Скачать опросный лист на КТП

Тяговые и трансформаторные подстанции

Электрическая подстанция – это электроустановка, предназначенная для приёма, преобразования и распределения электрической энергии. Подстанция содержит трансформаторы или другие преобразователи электроэнергии, устройства коммутации, управления, распределительное и вспомогательное оборудование.

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

По назначению в системе электроснабжения подстанции делят на:
1. Главные понизительные подстанции (ГПП). Это подстанции на напряжение 35…500 кВ, получающие питание непосредственно от районной энергосистемы понижают напряжение и распределяют электроэнергию по разрозненным потребителям (например, по всем электроприемникам предприятия).
2. Узловые распределительные подстанции (УРП) — центральные подстанции предприятия напряжением 110–220 кВ, получающие электроэнергию от энергосистемы и распределяющие её на том же напряжении по
главным понизительным подстанциям (ГПП) и или подстанциями глубокого ввода (ПГВ) по территории предприятия.
3. 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
4. Тяговые подстанции – это электрические подстанции, предназначенные для питания электротранспорта.
Тяговые подстанции принимают энергию от системы внешнего электроснабжения и питают транспортные средства на электрической̆ тяге. Основными потребителями тяговых подстанций являются железнодорожный транспорт, метрополитен, наземный электротранспорт (трамваи, троллейбусы).
5. Трансформаторные пункты (ТП), входное напряжение 35 кВ, 10 кВ или 6 кВ. ТП питают непосредственно приёмники электроэнергии. В электрических сетях предприятий и других промышленных объектов ТП называют цеховыми подстанциями, в городских сетях – городскими.
6. Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) поставляются уже собранными, так сказать, укомплектованными. КТП часто встречаются в селах и деревнях, мощности используемых трансформаторов до 2500 кВ·А.

Конструктивно трансформаторные подстанции отличаются друг от друга по:
• назначению,
• местоположению,
• мощности,
• напряжению сети,
• категории потребителей,
• типу используемых линий (воздушные или кабельные).

Основными составляющими подстанции являются:
• трансформаторы,
• распределительные устройства,
• система шин,
• вводные конструкции для воздушных и кабельных линий,
• силовые коммутационные аппараты,
• системы защиты и автоматики.

Трансформаторные подстанции выполняются:
• сборными,
• комплектными.

Сборные подстанции изготавливают в виде отдельных элементов, сборка которых осуществляется на месте установки. Комплектные трансформаторные подстанции доставляют с завода без демонтажа и на месте подключают к питанию.

Тяговые подстанции
Тяговые подстанции классифицируют по следующим критериям:
• по способу присоединения к системе внешнего электроснабжения:
— опорная,
— транзитная,
— отпаечная,
— тупиковая;
• по системе электрической тяги:
— постоянного тока 3,3 кВ,
— переменного тока 25 кВ,
— переменного тока 2х25 кВ,
— переменно-постоянного тока;
• по типу преобразователей:
— выпрямительные,
— выпрямительно-инверторные;
• по способу трансформации:
— одноступенчатые с первичным напряжением 6, 10 или 35 кВ,
— двухступенчатые с первичным напряжением 110 и 220 кВ;
• по способу управления:
— телеуправляемые,
— не телеуправляемые;
• по способу обслуживания:
— с постоянным дежурным персоналом,
— с дежурством на дому,
— без дежурного персонала;
• по возможности перемещения
— стационарные,
— передвижные.

Принцип действия тяговых подстанций определяется системой электрической тяги.
Тяговая подстанция постоянного тока получает питание от сети внешнего электроснабжения либо напряжением 6; 10 или 35 кВ, либо напряжением 110 (150) или 220 кВ:
В первом случае высшее напряжение переменного тока преобразуется в выпрямленное напряжение 3,3 кВ с помощью тяговых трансформаторов и выпрямителей.
Во втором случае — с помощью промежуточных трансформаторов, тяговых трансформаторов и выпрямителей.
С целью резервирования питания тяговой нагрузки на тяговой подстанции устанавливают два и более преобразовательных агрегата, каждый из которых состоит из тягового трансформатора и выпрямителя. Для рационального использования электроэнергии и повышения надёжности рекуперативного торможения на некоторых тяговых подстанциях устанавливают выпрямительно-инверторные преобразователи, позволяющие возвращать электроэнергию в питающую сеть.
Все присоединения в РУ 6; 10 или 35 кВ имеют выключатели; иногда предусматривают специальные присоединения для питания районных нагрузок. РУ 6 или 10 кВ выполняют на базе КРУ наружной или внутренней установки. РУ 35 кВ размещается на открытой части тяговой подстанции.
Фидеры контактной сети питает РУ 3,3 кВ постоянного тока. Все фидеры и вводы выпрямителей оснащаются быстродействующими выключателями.
Конструкции РУ 3,3 кВ различны, но во всех случаях их сооружают в закрытых помещениях, совмещённых в общем здании с щитовым помещением.

Строительство подстанций для передачи электричества в город.

Мы занимаемся строительством подстанций всех видов.

   Подстанция — это электроустройство, служащаее для распределения и преобразования электрической энергии, состоящее из трансформаторов и других преобразователей электрической энергии, распределительных устройств и устройств управления и вспомогательных сооружений. По своему типу подстанции бывают трасформаторными, преобразовательными, распределительными в зависимости от преобладания той или иной функции. 
   Подстанции необходимы для передачи электроэнергии с определенными параметрами от ЛЭП к конечному потребителю.

Функционально подстанции делятся на:

• Трансформаторные подстанции — предназначенны для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения.
• Преобразовательные подстанции — предназначенны для преобразования рода тока или его частоты.

По значению в системе электроснабжения:

• Главные понижающие подстанции (ГПП).
• Подстанции глубокого ввода (ПГВ).
• Тяговые подстанции для нужд электрического транспорта, часто такие подстанции бывают трансформаторно-преобразовательными для питания тяговой сети постоянным током.
• Комплектные трансформаторные подстанции 10 (6)/0,4 кВ (КТП). Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими — в городских сетях.

В зависимости от места и способа присоединения подстанции к электрической сети:

• Тупиковые — питаемые по одной или двум радиальным линиям.
• Ответвительные — присоединяемые к одной или двум проходящим линиям на ответвлениях.
• Проходные — присоединяемые к сети путём захода одной линии с двухсторонним питанием.
• Узловые — присоединяемые к сети не менее чем тремя питающими линиями.

По месту размещения подстанции делятся на:

• Открытые — подстанции, оборудование которых расположено на открытом воздухе.
• Закрытые — подстанции, оборудование которых расположено в здании.

Электроподстанции могут располагаться на открытых площадках, в закрытых помещениях (ЗТП — закрытая трансформаторная подстанция), под землёй и на опорах (МТП — мачтовая трансформаторная подстанция), в специальных помещениях зданий-потребителей. Встроенные подстанции — типичная черта больших зданий и небоскрёбов.

 

Схема и конструкция трансформаторной подстанции

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.

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.

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.

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:

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 трансформаторные подстанции, 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:

• Использование шин одной системы;
• Применение блочных схем;
• Установка автоматических систем и телемеханики.

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 масляные трансформаторы 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.

В действительности возможны ситуации, в которых даже самая экономичная подстанция будет загружаться только частично. Это связано со спецификой изготовления оборудования. Так как трансформаторные электроустановки производятся с учетом неблагоприятных условий эксплуатации.

Например, большинство подстанций рассчитаны на работу при температуре от +40 до -40°C, но такие показатели являются довольно редкими для средней полосы. Да и аварии случаются в электросетях не столь часто. Поэтому срок службы даже самой маломощной трансформаторной подстанции составляет 25 лет, как заявляет производитель, даже если ей иногда придется работать в критических условиях.

Но чтобы оборудование использовалось эффективно его монтаж должны производитель специалисты. При этом на территории, где оно устанавливается должна быть безопасная окружающая среда с отсутствием тряски и вибраций.

Производство подстанций КТП в Воронеже в ТД ЭЛПРО

Для того чтобы человек мог пользоваться электричеством как благом цивилизации, его необходимо подать к объекту. Для передачи электричества служат ЛЭП. Но по ним передается высокое напряжение. Такой ток не может использоваться в быту. Это крайне опасно как для человека, так и для бытовых приборов. Для того чтобы снизить напряжение, используют комплектные трансформаторные подстанции (КТП). Кроме того, КТП помогают сэкономить электрическую энергию, снизив потери его при передаче. По вопросам приобретения КТП в Воронеже обращайтесь в компанию РСО «Энергокомплект».

Преимущества приобретения КТП в нашей компании

 Компания РСО «Энергокомплект» является производителем КТП в Воронеже. Электроустановки, изготовленные нами, имеют ряд преимуществ:

• экономят электроэнергию, повышая или снижая напряжение;
• производят учет и распределение электрической энергии для объектов потребления;
• обеспечивают защиту электроприборов и оборудования от коротких замыканий и перегрузок;
• легко монтируются на месте установки, так как поставляются в полностью собранном виде или блоками;
• полностью безопасны, имеют запорный механизм со спецключом;
• практичны — внутреннее помещение разбито на специальные отсеки, предназначенные для установки различного оборудования;
• автоматически выключатели защищают цепи управления;
• невысокая стоимость, благодаря собственному производству.

Производство КТП в Воронеже нашей компанией — это высокое качество и необходимая комплектация изделий согласно требованиям ГОСТ.

Виды комплектных трансформаторных подстанций

Все комплектные трансформаторные подстанции различаются между собой видами в соответствии с местом установки. Современные комплектные подстанции бывают двух типов:

• КТП — монтируются внутри помещений на производствах;
• КТПН — используются в коммунальных сетях.

 Также различают несколько видов в соответствии с мощностью и назначением:

• подстанции мощностью до 400 кВт. Монтируются снаружи, так как имеют внушительные габариты;
• подстанции для производственных предприятий мощностью до 250 кВт;
• сборные подстанции;
• КТП, оборудованные специальными салазками для перемещения.

          Это специальные подстанции, которые могут использоваться в шахтах и карьерах.

В соответствии со способом сборки комплектные трансформаторные подстанции делятся на:

• мачтовые;
• наземные;
• встроенные.

          Компания РСО «Энергокомплект» является производителем КТП в Воронеже. Наше предприятие имеет: собственный цех металлообработки, сборочный цех, а также испытательный цех. Строгий контроль качества на каждом из этапов гарантирует производство оборудования высокой точности и надежности.

Приобретение КТП в Воронеже и Кемерово

Компания РСО «Энергокомплект» не только производит и реализует со складов в Воронеже и Кемерово комплектные трансформаторные подстанции, но и доставляет их к месту установки, а также монтирует при необходимости. Заказать и купить КТП в Воронеже можно непосредственно на сайте компании. Также для заказа можно воспользоваться звонком оператору, который поможет сделать правильный выбор оборудования и ответит на все интересующие вопросы.

Недорогие КТП собственного производства нашей компании, выполненные с соблюдением требований ГОСТ – это гарантия высокого качества и надежности. Наши подстанции можно эксплуатировать при температуре от минус 40 градусов до +40 и относительной влажности не более 70%. Долговечные КТП от компании РСО «Энергокомплект» будут не один год снабжать безопасным электричеством дома и предприятия.

 

 

 

ООО «ТД ЭЛПРО»

Юридический адрес: 394008, г. Воронеж, ул. Азовская 2-Б

---

Фактический адрес: 394008, г. Воронеж, ул. Азовская 2-Б

---

? +7 473 300 36 54

? 8 800 707 44 36

 

Что такое подстанция и различные типы подстанций с использованием

В настоящее время спрос на электроэнергию быстро растет, и это может быть удовлетворено за счет генерирующих подстанций. Существуют разные типы подстанций: тепловые, атомные и гидроэлектрические. В зависимости от наличия различных ресурсов подстанции строятся в разных местах, но эти места могут быть не ближе к центрам нагрузки. Фактическое использование мощности может быть выполнено центром нагрузки.Поэтому очень важно передавать мощность от подстанции к центрам нагрузки. Таким образом, для этой функции требуются высокоскоростные и длинные сети передачи.

Электроэнергия вырабатывается достаточно на уровне низкого уровня напряжения; тем не менее, подача питания на уровне высокого напряжения является недорогой. Для сохранения высокого и низкого уровней напряжения необходимо создать ряд коммутационных и трансформирующих станций между местом генерации и потребителями. Обычно эти две станции называют электрическими подстанциями.В этой статье обсуждается различных типов подстанций

Что такое подстанция?

Подстанция — это электрическая система с высоковольтной мощностью, которая может использоваться для управления оборудованием, генераторами, электрическими цепями и т. Д. Подстанции в основном используются для преобразования переменного (переменного тока) в постоянный (постоянный ток). Некоторые типы подстанций имеют крошечные размеры со встроенным трансформатором, а также соответствующими переключателями. Другие типы подстанций очень большие с различными типами трансформаторов, оборудования, автоматических выключателей и переключателей.

Подстанция

Типы подстанций

Различные типы подстанций в основном включают подстанцию ​​повышающего типа, понижающий трансформатор, распределение, подземное распределение, распределительное устройство, подстанцию ​​клиента и системную станцию.

Подстанция повышающего типа

Подстанция этого типа получает питание от ближайшего производственного объекта. Он использует большой силовой трансформатор для повышения уровня напряжения для передачи в удаленные места.На подстанции передача электроэнергии может осуществляться по шине передачи к линиям электропередачи. Эта подстанция также может быть источником входящей мощности, которую получает генерирующая установка. Полученная мощность может быть использована для питания оборудования на установке. Подстанция включает автоматические выключатели для генерации переключателей, а также цепи передачи, работающие и не работающие по мере необходимости.

Повышающая подстанция

Подстанция заказчика

Подстанция этого типа работает как основной источник питания для одного конкретного бизнес-клиента. Бизнес-кейс, так же как и технические требования, во многом зависят от потребностей клиентов.

Системные станции

Эта подстанция включает в себя огромное количество энергии, передаваемой через станцию, и называется системной станцией. Эти станции не предлагают только силовые трансформаторы, в то время как другие также осуществляют обмен напряжением. Обычно эти станции снабжают конечные точки линиями передачи, создаваемыми из распределительных устройств, и поставляют электроэнергию для цепей, питающих трансформаторные станции.Они важны для долгосрочной стабильности. Эти станции представляют собой стратегические услуги, а также их строительство и обслуживание требуют больших затрат.

Подстанция распределительного типа

Подстанция распределительного типа размещается там, где основные распределения напряжения понижены для подачи напряжения потребителям с использованием распределительной сети. Напряжение любых двух фаз будет 400 вольт, а напряжение между нейтралью и любой фазой будет 230 вольт.

Распределительная подстанция

Подстанция понижающего типа

Подстанция этого типа размещается в разных точках электрической сети.Они могут соединять различные части сети и являются источником дополнительных линий передачи или распределения. Этот тип подстанции может изменять напряжение передачи до напряжения дополнительной передачи (69 кВ). Линии преобразованного напряжения могут служить источником для распределительных подстанций. В некоторых случаях мощность отбирается из линии передачи для использования в промышленных мощностях по пути. Или же питание будет подаваться на распределительную подстанцию.

Подземная распределительная подстанция

Установка подстанции в городских центрах требует большого пространства, но, как правило, там нет места для установки подстанции.Чтобы решить эту проблему, установка подстанции под землей снижает требования к пространству, а площадь поверхности также может использоваться для других построек, таких как здания, торговые центры и т. Д. Основная концепция подземной подстанции состоит в том, чтобы предложить лучшую обычную подстанцию ​​за счет уменьшения пространства. занят над землей.

Подземная подстанция

Распределительное устройство

Распределительное устройство является посредником между передачей, а также генерацией, и в распределительном устройстве может поддерживаться одинаковое напряжение.Основная цель этого — подавать генерируемую энергию электростанции с определенным уровнем напряжения на близлежащую линию электропередачи или электрическую сеть.

ОРУ

Подстанция 11 кВ

Основная цель подстанции 11 кВ — собрать энергию, которая передается под высоким напряжением от производственной станции, а затем снижает напряжение до подходящего значения для местного распределения и обеспечивает удобства для переключение. Эта подстанция включает в себя изолятор, грозозащитный разрядник, понижающий трансформатор, измеритель трансформатора тока, автоматический выключатель и конденсаторную батарею.

Подстанция 11 кВ

Подстанция 220 кВ

Здесь подстанция 220 кВА — это мощность, используемая понижающим трансформатором на подстанции, и она показывает максимальную полную мощность, которую может обеспечить понижающий трансформатор. Получаемый уровень напряжения этой подстанции составит 220 кВ.

Подстанция 220 кВ

Подстанция 132 кВ

132 кВ — это номинал понижающего трансформатора, который имеет первичное напряжение 132 кВ.Как правило, эти трансформаторы используются на подстанциях передающего типа, где напряжение должно быть понижено до дополнительного распределения.

132 кВ Подстанция

Аналогичным образом, некоторые подстанции классифицируются в зависимости от характера обязанностей, предоставляемых услуг, рабочего напряжения, важности и конструкции.

• По характеру обязанностей подстанции повышающие, первичные сетевые подстанции, понижающие.
• Услуги на базе подстанций — это услуги, которые включают трансформаторную, коммутационную и преобразовательную подстанции.
• Подстанции с рабочим напряжением — это подстанции высокого, сверхвысокого и сверхвысокого напряжения.
• Подстанции значимости: сетевые и городские.
• Подстанции проектного исполнения бывают закрытые, наружные, фундаментные и опорные.

Таким образом, это все о различных типах подстанций, и вы можете найти дополнительную информацию в разделе «Схема подстанции и линейная схема». Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что подсистема является неотъемлемой частью энергосистемы и образует значительную связь между передачей, генерацией, распределением, а также точкой нагрузки.Вот вам вопрос, что такое ПС 66кв?

Как работают подстанции? — Практическая инженерия

Когда вы подключаете электрическое устройство, легко даже не учитывать, откуда на самом деле происходит электричество. Простой ответ — электростанция, также известная как электростанция, обычно где-то далеко. Но на самом деле все гораздо сложнее. Генерация — это только первый из многих шагов, которые наша энергия совершает на своем почти мгновенном пути от производства к потреблению.Поведение электричества не всегда следует нашей интуиции, а это означает, что проблемы, связанные со строительством, эксплуатацией и обслуживанием энергосистемы, часто являются сложными, а иногда и неожиданными. Многие из этих проблем решаются на предприятии, которое на первый взгляд часто выглядит как беспорядочная и опасная путаница из проводов и оборудования, но на самом деле выполняет ряд важных функций в нашей электросети, на подстанции.

Как бы просто это ни было представить, энергосистема — это не просто соединенный ряд проводов, к которым все производители и потребители электроэнергии коллективно подключаются.В действительности, электричество обычно проходит через серию дискретных этапов в сети, обычно разделенных на три части: генерация или производство электроэнергии; передача или перемещение этой электроэнергии от централизованных электростанций в населенные пункты; и распределение, или доставка электричества каждому отдельному потребителю. Если вы считаете энергосистему гигантской машиной (и многие так считают), подстанции — это звенья, которые соединяют различные компоненты вместе. Одна из замечательных особенностей нашей электрической инфраструктуры заключается в том, что большая ее часть находится под открытым небом, так что любой может посмотреть.Я в некотором роде турист по инфраструктуре, регулярно наблюдаю за созданной средой, и моя цель — чтобы вы тоже смогли мысленно распутать этот лабиринт современной электротехники, чтобы в следующий раз, когда вы полюбуетесь подстанцией, вы Я смогу оценить это так же, как и я. Первоначально названный для небольших электростанций, которые были преобразованы для других целей, «подстанция» теперь является общим термином для объекта, который может выполнять широкий спектр критических ролей в энергосистеме.Эти роли зависят от того, какие части электрической сети соединяются вместе, а также от типов, количества и требований к надежности конечных потребителей, находящихся ниже по течению. И первая и часто самая простая из этих ролей — это смена ролей.

Общий план подстанции состоит из некоторого количества электрических линий (называемых проводниками, если вы хотите соединиться с инженерами-электриками), входящих в объект. Эти высоковольтные проводники подключаются к серии из некоторых или многих единиц оборудования, прежде чем перейти к следующему этапу в энергосистеме.В качестве узловой точки в сети подстанция часто служит завершением многих отдельных линий электропередач. Это создает избыточность, гарантируя, что подстанция останется под напряжением, даже если одна из линий передачи данных выйдет из строя. Но это также создает сложность. Подключения к этим различным устройствам называются шинами, часто жесткими, воздушными проводниками, которые проходят вдоль всей подстанции. Расположение шины является важной частью конструкции любой подстанции, поскольку она может иметь большое влияние на общую надежность.

Как и все оборудование, на подстанциях иногда возникают неисправности или что-то, что просто требует регулярного обслуживания. Чтобы избежать отключения всей подстанции, нам нужны переключатели, которые могут изолировать оборудование, переключать нагрузку и контролировать поток электроэнергии по шине. Это может показаться очевидным, но включить и выключить высоковольтные линии не так просто, как щелкнуть выключателем. При высоких напряжениях даже воздух может действовать как проводник, а это означает, что даже если вы создадите разрыв в линии, электричество может продолжать течь в виде явления, известного как дуга.Электрическая дуга не только не действует на выключатель, но и чрезвычайно опасна для оборудования. Таким образом, переключение на подстанции — это тщательно контролируемая процедура с использованием специально разработанного оборудования для работы с высокими напряжениями. Выключатели-разъединители часто называют просто распределительными устройствами в дополнение к оборудованию, которое выполняет еще одну важную роль на подстанции: защиту.

Ранее я упоминал, что большая часть нашей электрической инфраструктуры находится на открытом воздухе. Это приятно для людей вроде меня, которым нравится смотреть, но это также означает, что они уязвимы перед бесконечным количеством вещей, которые могут пойти не так.От ударов молнии до ветвей деревьев, ураганов и белок — операторы сетей ежедневно борются с множеством угроз своей инфраструктуре. Когда что-то вызывает короткое замыкание в электросети, также называемое неисправностью, это может серьезно повредить линии электропередач и другое оборудование. Мало того, из-за огромной сложности энергосистемы сбои могут и действительно каскадируются неожиданным, а иногда и неконтролируемым образом, оставляя огромное население без электричества на часы или дни. Многие способы защиты оборудования от неисправностей реализуются на подстанции.Одним из наиболее распространенных типов неисправностей в электрической цепи является короткое замыкание на массу. Этот тип короткого замыкания создает путь с низким сопротивлением для протекания тока и приводит к перегрузке линий электропередач и оборудования. Самый простой способ защиты от этого типа неисправности — использовать предохранитель, устройство, которое физически перегорает при определенном пороге тока. Предохранители очень просты и не требуют особого обслуживания, но у них есть и недостатки. Они предназначены для одноразового использования и не могут использоваться для отключения тока при других типах неисправностей.С другой стороны, автоматические выключатели — это класс устройств, которые выполняют те же функции, что и предохранители, но обеспечивают более сложный подход к устранению широкого спектра неисправностей.

Как и разъединители, автоматические выключатели должны быть тщательно спроектированы, чтобы без повреждений прерывать большие напряжения и токи. Как только контакты в автоматическом выключателе раздвигаются друг от друга, образуется электрическая дуга. Эту дугу необходимо погасить как можно быстрее, чтобы предотвратить повреждение выключателя или создание небезопасных условий для рабочих.Гашение дуги достигается с помощью материала, называемого диэлектриком, который не проводит электричество. Для более низких напряжений автоматические выключатели могут быть размещены в герметичном контейнере под вакуумом, чтобы избежать прохождения электричества в воздухе между контактами. Для более высокого напряжения выключатели часто погружают в резервуары, заполненные непроводящим маслом или плотным диэлектрическим газом. Эти выключатели дают операторам сети больше контроля над тем, как и когда прерывается ток. Не все неисправности одинаковы, и иногда операторы даже заранее знают о неисправности и могут активировать выключатели на ранней стадии, чтобы предотвратить каскадные отказы.Многие неисправности носят временный характер, например, удары молнии или раскачивание ветвей деревьев. Автоматический выключатель особого типа, называемый устройством повторного включения, может на короткое время прервать ток и повторно включить линию, чтобы проверить, исчезла ли неисправность. Повторно закрывающие устройства обычно отключаются и повторно включаются несколько раз, в зависимости от их программирования, прежде чем решить, что неисправность постоянная и заблокироваться. Если спрос на электроэнергию в сети становится настолько высоким, что коммунальное предприятие не может его удовлетворить, подстанции также могут использоваться для сброса нагрузки.Периодические отключения электроэнергии используются для снижения общего спроса на электроэнергию, чтобы избежать серьезных сбоев в сети.

Одной из наиболее важных частей энергосистемы является то, что разные сегменты имеют разное напряжение. Напряжение — это мера электрического потенциала, в некоторой степени эквивалентная давлению жидкости в трубе. На крупных электростанциях электричество производится при несколько низком напряжении около 10-30 киловольт или кВ. Оттуда напряжение повышается намного выше с помощью трансформаторов, чтобы оно могло перемещаться по линиям передачи.Использование более высокого напряжения снижает потери в пути, делая их более эффективными, но также и более опасными. Вот почему воздушные линии электропередачи такие высокие — чтобы они не мешали деревьям и деятельности людей. Но когда линии электропередачи достигают населенных пунктов, которые они обслуживают, невозможно удерживать их так высоко в воздухе. Таким образом, перед распределением напряжение в сети необходимо снизить, опять же с помощью трансформаторов, расположенных на подстанции.

Трансформатор — это чрезвычайно простое устройство, функционирование которого зависит от переменного тока сети.Он состоит из двух соседних катушек проволоки. Когда напряжение в одной катушке изменяется, она создает магнитное поле. Это поле соединяется с другой катушкой, вызывая напряжение. Невероятная часть трансформатора связана с количеством витков в каждой катушке. Индуцированное напряжение будет пропорционально количеству петель. Например, если на передающей стороне трансформатора 1000 петель, а на распределительной — 100, напряжение на распределительной стороне будет в 10 раз меньше. Этот простой, но невероятный факт позволяет нам увеличивать или уменьшать напряжение по мере необходимости, чтобы сбалансировать безопасность и эффективность в каждой части энергосистемы.

Трансформаторы просты во многих отношениях, но это также означает, что может быть сложно выполнить точную регулировку мощности, покидающей подстанцию. По этой причине многие подстанции включают оборудование для контроля и управления мощностью в сети. Измерительные трансформаторы — это небольшие трансформаторы, используемые для измерения напряжения или тока в сети или обеспечения питания устройств мониторинга системы. В зависимости от изменяющихся потерь при передаче и распределении напряжение в сети может выходить за допустимые пределы.Регуляторы — это устройства с несколькими ответвлениями, которые могут вносить небольшие корректировки — вверх или вниз — в напряжение распределения на фидерных линиях, покидающих подстанцию ​​по направлению к потребителям. Если присмотреться, иногда можно увидеть циферблат регулятора, указывающий положение крана.

Все это различное оборудование требует тщательного обслуживания. Последняя и наиболее важная роль подстанции состоит в том, чтобы электрики и линейные мастера могли безопасно проверять, ремонтировать и заменять оборудование. Подстанции обычно являются единственными местами, где линии электропередач сверхвысокого напряжения подходят близко к земле, поэтому безопасность абсолютно критична.Шинопровод, идущий вдоль подстанции, защищен от короткого замыкания большими изоляторами, чтобы избежать дугового замыкания на землю. Даже подключения к каждому элементу оборудования выполняются через устройство, называемое проходным изолятором, которое поддерживает безопасное расстояние между линиями под напряжением и заземленными металлическими корпусами. Некоторые подстанции имеют большие бетонные стены, которые служат противопожарными преградами между оборудованием. Все подстанции построены с сеткой заземляющих стержней и проводов, заглубленных под поверхностью. В случае неисправности подстанция должна иметь возможность пропускать большой ток в землю, чтобы отключать выключатели как можно быстрее.Эта заземляющая сеть также гарантирует, что вся подстанция и все ее оборудование поддерживаются на одном уровне напряжения, называемом эквипотенциальным, так что прикосновение к любому элементу оборудования не создает электрический ток через человека. Наконец, подстанции окружены большими заборами и предупреждающими знаками, чтобы быть уверенным, что любые своенравные граждане знают, что им следует держаться подальше.

Во многих отношениях сетка представляет собой универсальную систему — гигантскую машину, к которой мы все подключаемся, вращая в идеальной синхронности, в некоторых случаях, на всем континенте.С другой стороны, наши потребности в электроэнергии, в том числе когда она нам нужна, сколько нам нужно и насколько надежно она должна быть доставлена, сильно различаются. Требования к питанию сильно различаются между чувствительным исследовательским центром и пригородным жилым районом, между военной базой и полем для гольфа загородного клуба, а также между сталелитейным заводом и боулингом. Точно так же каждая электрическая подстанция настраивается для удовлетворения потребностей инфраструктуры, которую она связывает вместе. По мере того как сеть становится умнее, по мере изменения структуры спроса и по мере того, как мы (будем надеяться!) Продолжаем заменять производство ископаемого топлива источниками возобновляемой энергии для сдерживания глобального потепления, управление нашей электрической инфраструктурой будет становиться все сложнее.Таким образом, подстанции будут продолжать играть важную роль в управлении и защите энергосистемы.

Подстанции

: обзор типов структур, обеспечивающих питание Северной Америки: матрица NAC

Когда мы думаем об инфраструктуре, которая помогает нашей стране двигаться вперед, на ум легко приходит наша запутанная сеть дорог и автомагистралей. Но за кулисами есть еще одна энергосистема, которая спокойно поддерживает нашу современную жизнь: огромное количество электрических подстанций.Как подрядчик по строительству электрических систем, имеющий опыт строительства и обслуживания подстанций различных типов, Matrix NAC понимает важность безопасной электросети для наших клиентов и нашей страны. Мы ежедневно применяем наше понимание подстанций, чтобы Америка оставалась сильной.

От выработки электроэнергии до распределения конечным пользователям между системами передачи электроэнергии, включая, помимо прочего: выработку электроэнергии, передачу энергии и распределение энергии — Matrix NAC гордится тем, что ваша работа в электросети выполняется безопасно и вовремя.Мы знакомы с подстанциями, включая подстанции повышающего типа, подстанции понижающего типа и трансформаторы, подстанции распределительного типа, подземные распределительные подстанции, распределительные устройства, подстанции потребителей и системные подстанции.

Эти общие типы подстанций могут использоваться через шину передачи к линиям передачи. Наши знания о подстанциях включают в себя автоматические выключатели для генерации переключателей, а также ввод и отключение цепей передачи по мере необходимости, включая списание устаревших конструкций.

Основные типы подстанций имеют конкретное назначение.

• На пользовательской подстанции генерируемая мощность является основным или основным источником питания для одного конкретного бизнес-клиента.
Подстанции системы
• снабжают соответствующие конечные точки линиями электропередачи, созданными из распределительных устройств, а затем подают электроэнергию в цепи, которые питают соответствующие трансформаторные подстанции.
• Реализуется подстанция распределительного типа, в которой основные распределительные сети понижают или понижают напряжение для обеспечения надлежащего и применимого напряжения тем потребителям подстанции, которые зависят от распределительной сети.
• Подстанция понижающего типа соединяет различные части сети и является источником для линий передачи или распределения.
• Использование подземной распределительной подстанции в основном используется, когда это необходимо для городских центров, которые охватывают большие пространства, но не имеют обычной площади, необходимой для установки подстанции.
• Электрическое распределительное устройство является посредником между передачей, а также генерацией, и на распределительном устройстве может поддерживаться одинаковое напряжение.Доминирующая цель распределительного устройства состоит в том, чтобы поставлять генерируемую энергию от установленной электростанции на специально заданном уровне напряжения на близлежащую линию электропередачи или электрическую сеть.

Для каждого типа подстанции правильное обслуживание является ключом к производительности. В Matrix NAC услуги аварийного восстановления и общего восстановления имеют первостепенное значение для обеспечения безопасности и обслуживания клиентов.

Похожие сообщения

Подстанции

Сколько подстанций у WH?

Как они выглядят?

• На фотографии вверху этой страницы изображена подстанция WH’s Howard Lake, построенная в 2020 году.На нем показано собственное оборудование внутри.

• Подстанции с полным озеленением выглядят как на этой картинке справа. Большая часть их оборудования не видна сквозь деревья. Эта подстанция находится в Мейпл-Гроув, штат Миннесота,

  .

Есть ли у вас текущие проекты?

Подстанция Ховард Лейк — 2020

• Подстанция Ховард-Лейк была недавно перестроена. Этот пятимесячный проект был завершен в декабре 2020 года.

• Подстанция Коркоран (планируется, еще не запущена)

  • Почему WH строит подстанцию ​​в Коркоране?

    • Существует острая необходимость в дополнительной инфраструктуре, чтобы облегчить масштаб и размах новой застройки (новая застройка или застройки) в районе Коркоран и обеспечить надежность для нынешних жителей.
    • Основываясь на последних тенденциях роста жилой и коммерческой недвижимости, ожидается, что нагрузка на существующую подстанцию, расположенную на Ларкин-Роуд и Каунти-Роуд 116, увеличится на 50% в течение следующих пяти лет.
    • Существующее местоположение подстанции не предусматривает расширения из-за ограниченного размера участка и пропускной способности.
    • Новая подстанция гарантирует, что WH будет продолжать обеспечивать надежным электричеством членов в районе Коркоран в течение следующих десятилетий.

  • Будет ли подстанция шумной или надоедливой?

    • Нет. Подстанция:
      • Быть профессионально озелененным, включая трехфутовую берму и не менее 96 деревьев (на 30% больше, чем требуется).В настоящее время WH работает в тесном сотрудничестве с городскими властями, чтобы завершить разработку плана, который обеспечит надлежащую проверку и эстетику всего объекта.
      • Соблюдайте все местные стандарты и постановления по шуму MN.
        • На высоте 290 футов (ближайший жилой дом) шум от одного трансформатора будет ослабевать снаружи до 25-28 дБА, что примерно на уровне шепота. Источник: https://ehs.yale.edu/sites/default/files/files/decibel-level-chart.pdf
      • Соблюдайте все требования по строительству и зонированию.
    • Многие домовладельцы в Коркоране являются ее членами, и WH стремится быть хорошим соседом. Мы будем стремиться реагировать на потребности и вопросы участников.
    • После постройки будет небольшой трафик на площадку и обратно.
    • WH представил план управления ливневыми водами.

  • WH на других предприятиях обычно строят подстанции рядом с жилыми районами, чтобы обеспечить надежное электроснабжение.Рассмотрим эти примеры из других источников WH:

Как электричество подается в ваш дом

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, насколько удобно щелкнуть выключателем или нажать кнопку и мгновенно получить удобство?
Вроде все просто; вам становится немного холодно или жарко, вы толкаете термостат вверх или вниз; ваша семья проголодалась, вы берете еду из холодильника и разогреваете ее в микроволновой печи или готовите еду на плоской плите; напряженный рабочий день, вы прыгаете в горячую ванну с водой; Чтобы узнать, что происходит в мире, вы берете пульт и включаете телевизор.Но как электричество попадает в ваш дом? Это сложный процесс, состоящий из множества шагов, посмотрите видео «Путь электричества» или вы можете подробнее узнать о каждом шаге ниже.

Распределительная система Наверх

Подстанция

CAEC покупает энергию у нашего кооператива по производству и передаче PowerSouth, который производит или покупает электроэнергию и передает ее на большие расстояния по линиям передачи распределительным компаниям, таким как CAEC.Наши подстанции — это точка, в которой электросетевая инфраструктура становится распределительной. Распределительные подстанции понижают напряжение, поступающее от линий электропередачи, чтобы начать процесс подачи энергии в ваш дом. Много работы уходит на планирование новых подстанций или даже модернизацию подстанций. CAEC использует долгосрочное прогнозирование для планирования новых подстанций, что напрямую влияет на надежность. Когда вы подписываетесь на услугу, независимо от ваших намерений в отношении этого счетчика, мы должны учитывать ваши текущие и будущие потребности в электроэнергии в этих прогнозах.Размещение и строительство подстанции — непростой процесс; Фактически, от этапа планирования до реализации требуется от двух до трех лет, чтобы завершить только один проект стоимостью примерно 1,5 миллиона долларов.

Силовой трансформатор

Напряжение, поступающее на подстанцию, 115 000 или 46 000 вольт, слишком высокое, чтобы попасть непосредственно в ваши районы. Силовые трансформаторы используются для понижения напряжения до приемлемого уровня, чтобы подать его в ваши окрестности.

Распределительный трансформатор

Мы еще не готовы подключить ваш дом к электросети; напряжение, поступающее от силового трансформатора, 25 000 или 13 200 вольт, все еще слишком велико, чтобы подавать его прямо в ваш дом.Оттуда мощность распределяется по милям (в зависимости от того, как далеко ваш дом находится от подстанции) линий электропередачи, чтобы достичь распределительного трансформатора, который снова снижает мощность до уровня напряжения, необходимого для вашего дома, который составляет 120/240 вольт. . За последние пять лет стоимость трансформаторов выросла на 50 процентов, отчасти из-за роста материальных затрат, а также из-за федеральных нормативных требований, требующих повышения эффективности.

Сервисный сброс и счетчик

От распределительного трансформатора к вашему дому подключается служебный провод, который называется служебным отводом.Если у вас накладные расходы, CAEC подключает служебный провод к метеостанции, которая является точкой соединения между объектами CAEC и домовладельцем. Если ваш служебный провод находится под землей, CAEC подключает служебный провод к вашей подземной измерительной коробке. Стяжка, сделанная на стороне источника счетчика, является точкой соединения между CAEC и элементом. Коробка счетчика в обоих случаях позволяет CAEC измерять количество потребляемой энергии.

Электроэнергия для вашего дома

От коробки счетчика провод обычно подключается к домашней коробке выключателя, которая функционирует как механизм безопасности для вашего дома.На этом этапе в дело вступает ваша домашняя проводка, которая позволяет отправлять энергию в розетки и выключатели одним нажатием кнопки или щелчком переключателя.

Это касается только нескольких основных единиц оборудования, которые мы используем, чтобы поддерживать вашу мощность включенной более 99,9% времени. Некоторое другое жизненно важное оборудование, которое мы используем, включает выключатели верхнего и нижнего уровня, регуляторы напряжения и молниеотводы. Этот процесс также не распространяется на техническое обслуживание, которое мы должны выполнить, и персонал, необходимый для обеспечения того, чтобы созданная нами инфраструктура оставалась в отличном состоянии.Это включает в себя нашу программу управления растительностью, проверки линий и подстанций и другие важные программы.

Система трансмиссии Вернуться к началу

Как мы узнали выше, подробно изучив систему распределения, для того, чтобы система передачи стала возможной, требуется совместная работа многих частей. Именно эта сеть, принадлежащая и обслуживаемая поставщиком электроэнергии и передачи CAEC, PowerSouth, а также линии электропередачи, принадлежащие Southern Company, делают возможной доставку электроэнергии нашим членам.А начинается все на заводе генерации:

Поколение

Производство электроэнергии начинается на электростанции, где источники топлива, такие как уголь, природный газ или гидроэнергетика, используются для преобразования воды в пар в процессе нагрева. Например, на большинстве угольных электростанций куски угля измельчаются в мелкий порошок и загружаются в установку для сжигания, где они сжигаются. Тепло от горящего угля используется для производства пара, который разводится по всей установке.

Турбины / Генераторы

Поскольку пар представляет собой воду под высоким давлением, он направляется в турбину, где давление заставляет лопасти турбины вращаться с высокой скоростью. Вал соединен между турбиной и генератором. Внутри генератора находится магнитное поле, которое производит напряжение или электричество примерно 15 000 вольт (В). Для удовлетворения потребностей в электроэнергии членов CAEC и потребителей других распределительных кооперативов PowerSouth требуется около 10-12 лет и от 700 до 3 миллиардов долларов, чтобы построить только одну электростанцию.

Передающая подстанция

Мощность высокого напряжения, вырабатываемая генератором, поступает на передающую подстанцию ​​электростанции. Внутри подстанции большие трансформаторы преобразуют напряжение генератора до чрезвычайно высокого напряжения (диапазон 115 000–500 000 В), чтобы он более эффективно передавался по линиям электропередачи на подстанции электропередачи и понижающие подстанции электропередачи.

Линии передачи и полюса

После повышения до соответствующего напряжения мощность затем передается в систему передачи, которая состоит из линий и полюсов, полностью или совместно принадлежащих PowerSouth.PowerSouth обслуживает более 2200 миль линий электропередачи и более 300 подстанций в Алабаме и Флориде. Планирование и установка нового передающего оборудования может быть долгим и утомительным процессом. Это часто связано с рядом сложных и критических экологических, экономических, социальных и технических вопросов, касающихся окружающей среды, надежности, которые необходимо изучить до принятия решений и выдачи необходимых разрешений (например, воздействия на окружающую среду, права проезда). Изучение и исследование каждой из этих ключевых областей, а также действия по планированию и прогнозированию потребности и размещения передающего оборудования могут занимать 10-20 лет, а на фактическое выполнение может потребоваться еще два-пять лет.

Коммутационная станция

Когда мощность достигает точки подачи, она проходит процесс понижения (или снижения напряжения) на коммутационных станциях. Здесь напряжение 115 000–500 000 В понижается до примерно 115 000–46 000 В перед отправкой в ​​первый компонент распределительной системы — подстанцию ​​- и, в конечном итоге, в ваш дом.

Планирование такой большой системы может занять годы или десятилетия и может стоить миллионы долларов. Например, одна миля линии 115 000 В в сети электропередачи может стоить приблизительно 400 000 долларов — от планирования и разработки до реализации.Когда вы думаете о времени и усилиях, которые требуются, а также об инвестициях, чтобы построить и поддерживать тысячи миль линий для подачи электроэнергии в наши дома, ценность электричества становится гораздо более очевидной.

Энергетика: уголь Вернуться к началу

Знаете ли вы, сколько угля используется в вашем доме каждый день? Ежегодно средняя семья из четырех человек использует 3375 фунтов угля для водонагревателя; 560 фунтов — плита / плита; 256 фунтов — телевизор; и 37 фунтов — пылесос. Почти половина электроэнергии, используемой в Соединенных Штатах, вырабатывается из угля, а с учетом огромных ресурсов США.У С. этот вид топлива — известно, что запаса его хватит почти на 300 лет — даже используется с той же скоростью, что и сегодня.

Затраты, связанные с использованием угля, включают добычу, транспортировку, производство электроэнергии и контроль выбросов, однако электроэнергия, работающая на угле, остается одним из самых дешевых источников энергии для потребителей. Так как уголь питает ваш дом? Начнем с шахт.

Горный уголь

Есть два основных способа добычи угля: открытая и подземная.Шахтеры добывают уголь из залежей на уровне земли или вблизи нее, используя метод открытой добычи. Наземные бригады удаляют землю, покрывающую уголь, и постепенно извлекают это ископаемое топливо. Затем по закону горняки должны вернуть землю в ее первоначальное или улучшенное состояние, известное как рекультивация. В районах, где залежи угля находятся глубоко под землей, горняки роют туннели в земле и используют один из трех методов: традиционный, непрерывный или длинный забой.

При обычном методе горняк использует длинную электрическую цепную пилу, чтобы разрезать полосу под угольными месторождениями, и это место подвергается взрыву.После того, как взрыв разрыхляет уголь, шахтеры используют погрузочную машину и конвейерную ленту для переноса угля на поверхность земли для дальнейшей обработки. Напротив, при непрерывной разработке и разработке длинных забоев не используются буровые или взрывные работы. С помощью этих процессов уголь соответственно дробится или режется, а затем отправляется на обогатительную фабрику. На обогатительной фабрике рабочие работают с оборудованием для удаления камней и мусора перед промывкой, сортировкой и смешиванием угля перед отправкой.

Шахтеры обладают высокой квалификацией и хорошо обучены использованию сложного современного оборудования.В среднем угольщики работают 40 часов в неделю в холодных, шумных, сырых и темных условиях, а их средняя почасовая оплата составляет 21,57 доллара. В угольной промышленности занято более 300 000 человек.

Транспортировка угля

Уголь в основном транспортируется в США по железной дороге и баржами. Альтернативные способы доставки включают грузовик, конвейер и судно. На железнодорожный транспорт приходится 70 процентов поставок угля на электростанции, что может привести к злоупотреблению рыночной властью (т.е. рост тарифов, низкое качество и ненадежный сервис), вызванные отсутствием конкуренции. С 2004 года ряд кооперативов по производству и передаче электроэнергии сообщили, что их железнодорожные перевозчики требуют 100-процентного повышения ставок по истечении срока их существующих контрактов.

Электростанция Чарльза Р. Лоумена

PowerSouth (наш поставщик электроэнергии), расположенная недалеко от Лероя, штат Алабама, принимает уголь размером с мяч для гольфа на баржах на реке Томбигби и по железной дороге. По мере того, как уголь выгружается на конвейер, уголь перемещается в большую складскую штабель, достаточно большую, чтобы обеспечить двухмесячный спрос.

Завод Lowman может хранить до 250 000 тонн угля. Учитывая высокий спрос, установка может сжигать до 5000 тонн в день, когда потребители потребляют много электроэнергии. Следующим шагом в этом процессе является преобразование угля в электричество.

Преобразование угля в электроэнергию

Производство электроэнергии на угле — это процесс производства электроэнергии из энергии (углерода), хранящейся в угле. Процесс преобразования угля в электричество состоит из нескольких этапов:

1.Машина, называемая пульверизатором (показанная ниже), измельчает уголь в мелкий порошок.

2. Угольный порошок смешивается с горячим воздухом, что помогает ему гореть более эффективно. Вентиляторы первичного воздуха продувают смесь по угольным трубам в топку.

3. Горящий уголь нагревает воду в котле, образуя пар.

4. Пар из котла вращает лопасти турбины, преобразуя тепловую энергию горящего угля в механическую энергию, которая вращает турбину.

5.Вращающаяся турбина используется для питания генератора, машины, которая превращает механическую энергию в электрическую. Это происходит, когда магниты вращаются внутри медной катушки в генераторе.

6. Конденсатор охлаждает пар после его выхода из турбины. Когда пар конденсируется, он снова превращается в воду.

7. Вода перекачивается обратно в бойлер, и цикл начинается снова.

Произведенная электроэнергия затем начинает свой путь к вашему дому через систему передачи, как описано выше.Хотя основной процесс преобразования угля в электричество не изменился за 60 лет, достижения в технологии удаления выбросов привели к созданию более чистого угля.

Технология «Чистый уголь»

Чистые угольные технологии делятся на четыре основные категории: промывка угля, борьба с загрязнением на существующих электростанциях, эффективные технологии сжигания и экспериментальное улавливание и хранение углерода. Исследования и разработки за последние два десятилетия привели к созданию более 20 новых, более дешевых и экологически чистых угольных технологий.Фактически, PowerSouth инвестировала около 400 миллионов долларов в модернизацию оборудования на заводе Lowman для снижения выбросов диоксида серы, оксида азота и ртути. Три угольных энергоблока Лоумена могут производить 556 мегаватт (этого достаточно для питания 300 000 домов и предприятий) за счет сжигания примерно 1,5 миллиона тонн угля в год. За счет интеграции усовершенствованных скрубберов выбросы диоксида серы были сокращены примерно на 92,5 процента (200 000 тонн в сумме), а выбросы оксида азота уменьшены примерно на 80 процентов (18 000 тонн), при этом достигнута дополнительная выгода от снижения содержания ртути при использовании в сочетании со скрубберами. .

Хотя другие страны не контролируют свои выбросы от угля, более чистые угольные технологии помогают снизить выбросы загрязняющих веществ здесь, в США.

Производство электроэнергии: природный газ Вернуться к началу

Когда вы думаете об электричестве, вы можете не думать о природном газе, но этот ресурс играет жизненно важную роль в производстве вашей энергии. Природный газ — это топливо, которое требует минимальной обработки, чтобы его можно было использовать в промышленных целях. Он имеет высокую теплотворную способность или содержание Btu и содержит мало примесей по сравнению с некоторыми другими ископаемыми видами топлива.В электроэнергетике исторически природный газ использовался для электростанций промежуточного и пикового режима или станций, которые включались в «пиковые» периоды использования, например, холодным зимним утром или жарким летним днем, когда большая часть населения потребляет больше электроэнергии. . В последние годы природный газ все больше и больше используется для выработки электроэнергии при базовой нагрузке.

От разведки и открытия до производства электроэнергии, прежде чем природный газ можно будет преобразовать в электричество, необходимо пройти несколько этапов — от определения местоположения ресурса до его полного использования, вы поймете роль природного газа в обеспечении электроэнергией вашего дома.

Разведка

Природный газ находится под землей в месторождениях. Чтобы сделать обоснованные предположения о местонахождении этих месторождений, нужны геологи и геофизики, а также использование технологий. Этот процесс может занять от двух до 10 лет. Геологи обычно начинают с геологических изысканий на поверхности земли, ища характеристики, указывающие на залежи природного газа.

После определения вероятных областей геологи используют такое оборудование, как сейсмографы (аналогичные тем, которые используются для регистрации колебаний землетрясений), магнитометры (для регистрации магнитных свойств) и гравиметры (для измерения гравитационных полей), чтобы исследовать состав земли внизу и определять если окружающая среда благоприятна для залежей природного газа.Если эти тесты положительны, затем выкапываются разведочные скважины, что позволяет геологам воочию увидеть характеристики подземных вод и подтвердить наличие отложений.

Добыча

После подтверждения высокой вероятности залежей газа бурильщики начинают трехнедельный 24-часовой процесс раскопок (в некоторых случаях на глубине более 20 000 футов ниже поверхности земли) этих участков — где все еще нет 100-процентной уверенности в том, что месторождения природного газа существуют.

Бурильщики используют два метода: ударное бурение, которое заключается в поднятии и опускании тяжелого металлического долота в землю с образованием ямы; или роторное бурение, при котором для копания используется острое вращающееся долото (очень похожее на ручную дрель). Роторный метод — это, по большей части, наиболее распространенная форма бурения на сегодняшний день. Если находится природный газ, строится скважина; если природный газ не обнаружен, участок или «сухая скважина» очищается, и процесс поиска природного газа начинается снова.Например, с 1995 по 2005 год 60 процентов скважин, пробуренных на природный газ, считались сухими.

При обнаружении отложений открывается канал на поверхность, и, поскольку природный газ легче воздуха, сжатый газ поднимается на поверхность практически без помех. В некоторых случаях электрический заряд посылается в колодец, разрушая скалу вокруг него. После того, как заряды установлены, жидкость для гидроразрыва под высоким давлением, состоящая на 99,51% из воды и песка, направляется в скважину, которая дополнительно разрушает породы, выделяя природный газ.Поскольку газ легче раствора, он поднимается к верху скважины для улавливания. После извлечения из скважины газ проходит по сети трубопроводов для обработки и обработки.

Обработка

Природный газ, используемый в домах, сильно отличается от необработанного природного газа, который поступает из земли. Газ направляется на перерабатывающие предприятия, где извлекаются избыточная вода, жидкости, сера, диоксид углерода и углеводороды, в результате чего получается чистый природный газ.

Прибытие на электростанцию ​​

Обработанный газ поступает на электростанцию ​​по магистральному газопроводу. Эта труба соединяется с газовым двором электростанции, где фильтры дополнительно удаляют примеси, а вся избыточная влага (например, вода или жидкие углеводороды) собирается и удаляется. Газовые станции также кондиционируют газ для оборудования, используемого в производстве электроэнергии, путем регулирования давления в соответствии с проектными требованиями турбины внутреннего сгорания (см. Параграф ниже). Природный газ должен оставаться в «газообразном состоянии», а не конденсироваться в капли жидкости.Если природный газ конденсируется в виде углеводородов в более концентрированной форме, это может вызвать повреждение внутреннего оборудования. Один из методов, используемых для поддержания требуемого газообразного состояния, — это газовые нагреватели, которые помогают поддерживать температуру природного газа выше точки росы.

Турбины внутреннего сгорания / Генератор

Достигнув необходимого давления и температуры, газ попадает в турбину внутреннего сгорания, которая очень похожа на реактивный двигатель. В сочетании со сжатым воздухом, генерируемым в передней части двигателя (также известной как камера сгорания), сжигание природного газа вызывает вращение лопаток турбины.Турбина соединена с генератором через вал. Этот вал заставляет генератор вращаться и преобразует механическую энергию в электрическую, используя магниты и медную проволоку для создания электрического заряда. Затем эта мощность передается на повышающий трансформатор и распределительную станцию ​​электростанции перед подачей в систему передачи.

Система комбинированного цикла природного газа

После того, как турбина сжигает природный газ, можно производить больше энергии за счет использования системы комбинированного цикла.Эта система забирает тепло выхлопных газов турбины (от 900 до 1150 ° F) и отправляет его в парогенератор-утилизатор (HRSG).
HRSG забирает отработанные горячие газы и использует их для преобразования воды в пар. Затем этот пар направляется в паровую турбину, которая, как и турбина внутреннего сгорания, подключена к генератору для выработки электроэнергии. Пар направляется в конденсатор, который охлаждает пар, превращая его обратно в воду, где он повторно используется в HRSG, и процесс вода / пар повторяется.

Производство электроэнергии: гидроэнергетика Вернуться к началу

В раннем возрасте нас учили, что вода и электричество несовместимы. Как бы это ни было верно, знаете ли вы, что вода используется для выработки электроэнергии? Звучит странно, но одним из старейших источников, используемых для производства энергии, который существует уже сотни лет, является гидроэнергетика — вода используется для питания машин или производства электроэнергии.

Соединенные Штаты являются четвертым по величине производителем гидроэлектроэнергии в мире после Китая, Канады и Бразилии.Гидроэнергетика — крупнейший возобновляемый источник энергии для производства электроэнергии в Соединенных Штатах. В 2013 году на гидроэнергетику приходилось примерно шесть процентов от общего объема производства электроэнергии в США и 52 процента от всех возобновляемых источников энергии. Общая мощность гидроэлектроэнергии в США составляет около 100000 мегаватт (МВт), обеспечивая электроэнергией более 28 миллионов американских домов. Кроме того, в США гидроэнергия производится в среднем по 7 центов за киловатт-час (кВт-ч) по сравнению с другими средними показателями возобновляемой энергии, такими как ветер — 18 центов за кВт-ч, солнечная энергия — 13 центов за кВт-ч и биомасса — 10 центов за кВт-ч. .

Гидроэнергетика стала широко использоваться в начале 1880-х годов, когда была разработана технология передачи электроэнергии на большие расстояния.

• Плотина — Большинство гидроэлектростанций опираются на плотину, которая задерживает воду, создавая большой резервуар.
• Впускное отверстие — Затворы на плотине открываются, и сила тяжести тянет воду через напорный шток, трубопровод, который ведет к турбине. Вода создает давление, когда течет по этой трубе.
• Турбина — Вода ударяется и вращает большие лопасти турбины, которая прикреплена к генератору над ней посредством вала.Современные гидротурбины могут преобразовывать до 90 процентов доступной энергии в электричество.
• Генераторы — Когда лопасти турбины вращаются, то же самое происходит с рядом электромагнитов на вращающейся части генератора. Гигантские магниты вращаются мимо медных катушек, создавая электричество. После того, как генераторы вырабатывают электричество, оно передается на электрическую подстанцию, а затем передается в ваш дом.
• Отток — Отработанная вода сбрасывается из турбины и иногда проходит по трубопроводам (отводам) и снова попадает в реку вниз по течению.

Вода в резервуаре считается запасенной энергией. Уровень резервуара над турбиной называется «напором» и определяет величину давления и объема, доступного для выработки электроэнергии. Чем больше напор, тем больше доступной энергии для производства электроэнергии. Когда ворота открыты, вода, протекающая через затвор, становится кинетической энергией, потому что находится в движении. Вращающаяся турбина, в свою очередь, приводит в движение генератор.

Энергетика: атомная промышленность Наверх

По мере того, как Америка ищет решения в области экологически чистой энергии, существует одна форма эффективного производства чистой энергии, которую наша страна не исследовала последние 57 лет — ядерная.По сравнению с другими странами, использующими ядерную энергию с большей готовностью, в США в настоящее время имеется только 62 действующих в коммерческих целях атомных электростанций со 100 ядерными реакторами в 31 государстве. На каждой атомной электростанции обычно работает от 400 до 700 человек.

Несмотря на то, что ядерная энергия эффективна, требуется много шагов, чтобы превратить ее в пригодную для использования форму энергии для вашего дома. Ниже мы рассмотрим, что нужно для использования топлива, такого как уран, и его преобразования в энергию для вашего дома.

Горное дело

Производство атомной энергии начинается в шахтах, где горняки ищут урановую руду, которая служит топливом для производства ядерной энергии.Для получения этого химического элемента уранодобывающие компании используют несколько методов: открытая (открытый), подземная добыча и добыча методом подземного выщелачивания. Подземная добыча урана требует тех же основных шагов, что и для любого другого типа добычи, например угля.

Фрезерный

После того, как урановая руда удалена из грунта d, она должна быть обработана «измельчением», которое включает в себя последовательность этапов физической и химической обработки. Конечный продукт помола образует желтый кек (названный из-за его порошкообразной текстуры и желтоватого цвета).

Преобразование и обогащение

Бочки с желтым кеком должны пройти еще один процесс, чтобы превратиться в топливо, которое можно использовать на электростанциях. Природный уран состоит из двух типов: U-235 и U-238. Только U-235 может использоваться для производства энергии, но он составляет менее 1 процента природного урана. Таким образом, для использования урана в качестве топлива на атомной электростанции диапазон U-235 должен быть доведен до газообразного состояния или «обогащен».

Чтобы понять, как работает обогащение, представьте молекулы газа в виде частиц песка, взвешенных в воздухе. Все молекулы одна за другой проходят через тысячи фильтров или сит. Поскольку более легкие частицы U-235 движутся быстрее, чем более тяжелые частицы U-238, большее их количество проникает через каждое сито. По мере прохождения большего количества сит концентрация U-235 увеличивается. Процесс продолжается до тех пор, пока концентрация U-235 не будет повышена или обогащена до 3-5 процентов.

Производство топлива

Однако, прежде чем его можно будет превратить в ядерное топливо, обогащенный фторид урана в газе превращается в диоксид урана — твердое вещество.Затем его прессуют в керамические шарики размером с кончик мизинца человека. Топливные таблетки вставляются и складываются встык в тонкие термостойкие металлические трубки или топливные стержни, размер которых может варьироваться от 12 до 17 футов в высоту. Топливные стержни объединяются в пучки твэлов, и в среднем в каждую активную зону реактора загружается 157 пучков твэлов (каждый весом примерно 1450 фунтов). По мере того, как U-235 истощается, процесс деления или расщепления атомов замедляется, поэтому требуется замена топливных пучков каждые 18-24 месяца.

Производство электроэнергии

Когда пучки твэлов помещаются в реактор, происходит процесс расщепления атомов урана, когда они бомбардируются свободными нейтронами — также известный как деление, — который создает энергию, которая выделяется в виде тепла. Однако управляющие стержни, изготовленные из химического элемента бора, помещаются в пучки твэлов, чтобы замедлить или полностью остановить деление атомов урана, давая электростанции возможность точно контролировать количество выделяемого тепла.

Тепло, выделяемое при делении, направляется в реактор с водой под давлением (PWR), где он нагревает воду до 500 ° F, но не дает ей закипеть, как в скороварке. Затем парогенераторы забирают речную воду и направляют ее в трубы, содержащие воду, нагретую PWR, для преобразования речной воды в пар. Затем пар направляется в турбины, чтобы начать процесс производства электроэнергии. Затем пар выпускается через градирни.

Выбытие

В год типичная атомная электростанция производит 20 метрических тонн отработанного ядерного топлива.Атомная промышленность производит в общей сложности около 2000 метрических тонн отработанного топлива в год. За последние четыре десятилетия вся отрасль произвела около 60 000 метрических тонн отработанного ядерного топлива. Если бы использованные тепловыделяющие сборки были уложены встык и бок о бок, это покрыло бы футбольное поле глубиной около семи ярдов. Большинство атомных станций США хранят отходы либо в сухих хранилищах, либо в бассейнах для отработанного топлива. Поскольку вода является естественным радиационным барьером, отработанное топливо загружают в герметичные стальные или железобетонные контейнеры, известные как контейнеры, а затем осторожно доставляют в облицованный сталью бетонный бассейн с водой для хранения.

Сухое хранение на месте осуществляется аналогичным образом: отработанное топливо помещается в бетонные и стальные контейнеры, которые устанавливаются на специальной площадке. Каждая бочка может весить 300 000 фунтов и достаточно прочна, чтобы выдержать удар быстро движущегося грузовика или даже поезда без каких-либо повреждений.

Другие страны, такие как Япония, Россия и страны Европы, перерабатывают отработавшее ядерное топливо путем отделения урана и плутония от отходов топливных стержней, а затем повторно обогащают восстановленный уран для повторного использования в качестве топлива.

Безопасность прежде всего

АЭС США хорошо спроектированы, обслуживаются обученным персоналом, защищены от нападения и подготовлены в случае возникновения чрезвычайной ситуации. В дополнение к резервным системам, которые контролируют и регулируют то, что происходит внутри реактора, атомные электростанции США также используют ряд физических барьеров для предотвращения утечки радиоактивного материала. Все, от топливных таблеток до топливных стержней, заключено в материалы, ограничивающие радиационное воздействие. Все эти предметы содержатся в массивной железобетонной конструкции, называемой защитной оболочкой, со стенами толщиной четыре фута.Отсутствие защитной конструкции — вот что привело к выходу из строя Чернобыльской АЭС в России, чего не может произойти в Соединенных Штатах, поскольку все станции должны иметь защитные конструкции и другие средства безопасности.

Для выработки электроэнергии, произведенной с помощью ядерной энергии, требуется много шагов. Однако ядерная энергия позволяет нам иметь чистый альтернативный источник энергии. Если принять во внимание процесс планирования, который включает в себя метеорологические, сейсмические исследования и исследования населения, на строительство атомной станции, от планирования до эксплуатации, может уйти до 10-15 лет.Но при этом эффективный источник энергии может доставить электроэнергию в ваш дом.

Производство электроэнергии: возобновляемые источники энергии Наверх

Благодаря современным технологиям каждый день используются новые источники энергии. Возобновляемая энергия также называется «чистой» или «зеленой» энергией, потому что она практически не имеет выбросов и может быть восполнена за короткий период времени. Чаще всего используются четыре возобновляемых источника: ветер, солнечная фотоэлектрическая энергия, геотермальная энергия и биомасса. Гидроэнергетика также является возобновляемым ресурсом, о чем говорилось выше.

Развитие возобновляемых источников энергии для коммерческого использования в зоне обслуживания CAEC, в том числе ветровой, солнечной, геотермальной энергии и биомассы, считается экономически нецелесообразным по сравнению с более традиционными вариантами. Тем не менее, давайте посмотрим на процесс генерации этих природных топливных ресурсов.

Ветер

Ветряные машины (также называемые ветряными турбинами) используют лопасти для сбора кинетической энергии ветра. Когда дует ветер, он обтекает лопасти, создавая подъемную силу, как крылья самолета, заставляя их вращаться.Лопасти соединены с приводным валом, который вращает электрогенератор.

Стоимость коммерческих ветряных турбин варьируется от 1 до 2 миллионов долларов за мегаватт (МВт) установленной мощности. На разработку проектов может уйти более семи лет, из которых 2,5 года находятся на стадии планирования. Одна турбина мощностью 1 МВт, работающая с производительностью 45 процентов, будет вырабатывать около 3,9 миллиона киловатт (кВт) электроэнергии в год, удовлетворяя потребности примерно 500 домашних хозяйств в год. Однако средний оборот ветряной турбины составляет примерно 25 процентов.В США в ветроэнергетике занято около 85 000 человек.

Основная проблема использования ветра в качестве источника энергии заключается в том, что ветер непостоянен и не всегда дует, когда требуется электричество. Энергия ветра не может быть сохранена, и не все ветры можно использовать для удовлетворения потребностей в электроэнергии по времени. Жизнеспособность ветряного проекта в нашем районе еще больше затрудняется из-за более высоких затрат на строительство морских установок и риска разрушения ветровой электростанции из-за ураганных ветров, которые иногда встречаются на наших южных побережьях.

Многие потенциальные ветряные электростанции, на которых ветровая энергия может производиться в больших масштабах, должны находиться в местах, удаленных от населенных пунктов, где требуется энергия. Это ставит ветроэнергетику в невыгодное положение с точки зрения затрат на новые подстанции и линии электропередачи.

Солнечная

Солнечная энергия преобразуется в электричество с помощью фотоэлектрических (PV) устройств или «солнечных батарей». Солнечная энергия (тепло) кипятит воду; пар приводит в движение турбину; турбина вращает обычный генератор, который затем вырабатывает электроэнергию.Строительство солнечной электростанции мощностью 10 гигаватт (ГВт) обойдется примерно в 100 миллиардов долларов, а для электростанции мощностью 500 мегаватт (МВт), которая может обеспечить электроэнергией 100000 домашних хозяйств, потребуется 4000 акров, тогда как для электростанции, работающей на природном газе мощностью 500 МВт, потребуется 40 акров и угольная фабрика 300 соток. В нашем регионе солнечная энергия будет обеспечивать около 15 процентов необходимой энергии за 24 часа, а в оставшееся время потребуется еще один источник топлива.

Геотермальная

Электростанции производят геотермальную энергию, используя сухой пар земли или горячую воду, получаемую при рытье колодцев.Либо сухой пар, либо горячая вода выводится на поверхность по трубам и перерабатывается в электроэнергию на электростанции. Поскольку геотермальные электростанции используют меньшие участки земли, стоимость земли обычно ниже, чем у других электростанций.

Geothermal — это ресурс базовой нагрузки, доступный 24 часа в сутки, каждый день в году. Он не зависит от погодных условий и не требует затрат на топливо. Однако бурение геотермальных резервуаров и их поиск может быть дорогостоящей задачей. Первоначальная стоимость месторождения и электростанции составляет около 2500 долларов за установленный кВт в США.S., и даже от 3000 до 5000 долларов за небольшую электростанцию ​​мощностью менее 1 МВт. Бурение каждой наблюдательной скважины может сильно различаться в зависимости от геологических и других условий. Геотермальная энергия очень специфична для конкретной местности, и наряду с теплом, исходящим от земли, в процессе также могут рассеиваться токсичные химические вещества.

Соединенные Штаты вырабатывают в среднем 15 миллиардов киловатт-часов (кВтч) геотермальной энергии в год, а электростанции сосредоточены в основном в западной части страны.

Биомасса

Энергия биомассы включает свалочный метан, древесные отходы, побочные продукты сельского хозяйства и этанол. Сегодня большая часть электроэнергии из биомассы вырабатывается с использованием парового цикла. В этом процессе биомасса сжигается в котле для получения пара. Затем пар вращает турбину, которая подключена к генератору, вырабатывающему электричество.

Из этих ресурсов свалочный метановый газ имеет наибольший потенциал для производства электроэнергии из возобновляемых источников на юго-востоке страны.Для высвобождения метана из разлагающихся отходов собирают газ с помощью ряда скважин, стратегически расположенных по всей территории полигона. Скважины соединены серией труб, ведущих к более крупным трубам, по которым газ доставляется на завод, вырабатывающий электричество из возобновляемых видов топлива. Вся система трубопроводов находится под вакуумом, создаваемым воздуходувками на объекте, в результате чего свалочный газ выходит из скважин. Как только нагнетатели подают газ на завод, двигатели внутреннего сгорания используют газ в качестве топлива и вращают генераторы для производства электроэнергии.

Преобразование свалочного газа (LFG) в электричество снижает выбросы метана, парникового газа в 23 раза более сильного, чем углекислый газ. По состоянию на июль этого года в США действовало около 636 энергетических проектов, работающих на свалочном газе (80 из которых связаны с электрическими кооперативами), в результате чего в 2013 году было произведено почти 16 миллиардов киловатт-часов электроэнергии. В Алабаме существует пять действующих проектов: Болдуин, Джексон, Монтгомери, Морган и Сент-Клер.

CAEC в настоящее время предлагает своим членам возможность использовать эту возобновляемую альтернативу с программой Green Power Choice, партнерством между PowerSouth (наш кооператив по производству и передаче электроэнергии) и Waste Management.В рамках этого проекта электричество вырабатывается из метана, производимого на региональной полигоне Спрингхилл в Кэмпбеллтоне, штат Флорида. Покупка двух блоков зеленой энергии в месяц в течение года приравнивается к переработке 480 фунтов алюминия (15 322 банки) или переработке 1766 фунтов алюминия. газета. Блоки состоят из 100 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии и могут быть включены в счет за электроэнергию по цене 2 доллара за блок.

Новое энергетическое будущее будет опираться на несколько источников энергии. И хотя возобновляемые источники энергии будут играть ключевую роль в нашем энергетическом будущем, они не могут удовлетворить растущий спрос на электроэнергию в одиночку.Безопасное и надежное энергетическое будущее должно включать сочетание передовых экологически чистых источников угля, ядерной энергии, природного газа и возобновляемых источников энергии.

Шпаргалка по электрическим подстанциям

Электроэнергия — очень популярный товар в современной жизни.

Система передачи и распределения (T&D) выполняет печально известную работу по доставке электроэнергии потребителям 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году.

Но прежде чем электричество попадет в ваш дом, оно должно пройти через подстанцию.Подстанция — это совокупность оборудования, по которому передается электрическая энергия для повышения или понижения.

Трансформаторы внутри подстанции изменяют уровни напряжения между высокими напряжениями передачи и более низкими напряжениями распределения. Высокое напряжение передачи используется для передачи электроэнергии на большие расстояния, например, по всей стране, тогда как более низкое напряжение распределения передается промышленным, коммерческим или бытовым потребителям.

В системе T&D основными компонентами обычно являются линии передачи, распределительные линии, подстанции и распределительные устройства.

Внутри подстанция — это как ее собственный уникальный «энергетический мир», где каждый столб, болт, стойка, ограничитель перенапряжения или конструкция играет свою индивидуальную роль.

Три основных типа конструкций внутри подстанции включают:

1.) Тупиковые конструкции

2.) Статические полюса

3.) Опоры для автобусов / стойки для оборудования

Тупиковые конструкции — это места, где линия заканчивается или отклоняется под углом.Как правило, они изготавливаются из более тяжелой стали на тот случай, если они должны выдерживать более сильное напряжение. Двумя наиболее распространенными тупиковыми структурами являются структуры H-Frame и A-Frame.

Вторая конструкция, статический столб , представляет собой одиночный отдельно стоящий столб, который создает щит для защиты всего оборудования внутри подстанции от молнии. Статические полюса могут иметь, а могут и не иметь прикрепленных проводов верхнего экрана для усиления защиты. Количество необходимых статических столбов зависит от размера подстанции.

ПРИМЕЧАНИЕ: Коническая трубчатая конструкция обычно эффективна и экономична в тупиковых и статических полюсах по сравнению со структурами стандартной формы AISC.

B us Опоры — это самая простая конструкция внутри подстанции. Его основное предназначение — обеспечить поддержку жесткого автобуса, проезжающего через подстанцию. Жесткий автобус жесткий и не будет двигаться во время погодных явлений. В отличие от жесткой, гибкая шина обычно используется в зонах с высокой сейсмичностью, чтобы иметь возможность перемещаться и гасить возникающие сейсмические силы.

Электрооборудование может иметь значительный вес и должно соответствовать определенным требованиям к конструкционным нагрузкам, пределам прогиба или требованиям к зазорам. Стойки для оборудования — это конструкции, на которых устанавливается фактическое оборудование.

Примеры некоторых стендов для оборудования:

Стенды для трансформаторов напряжения
• (ПТ)
Стенды трансформаторов тока (ТТ)
Преобразователь напряжения конденсатора связи
• (CCVT) Стенды
• Молниеотводы (LA)
• Стойки для переключателей

Итак, хотя концепция кажется быстрой и простой, как включение выключателя света, за кулисами происходит гораздо больше.

проектов

проектов

Более 75% наших проектов предназначены для постоянных клиентов

Более 3000 МВт в проектах по возобновляемым источникам энергии

Более 2,5 миллионов часов без потери времени

Мы завершили ряд проектов по поставке электроэнергии, включая высоковольтные подстанции и распределительные устройства, воздушные и подземные линии электропередачи, проекты КРУЭ и ФАКТЫ. Изучите наш портфель проектов, чтобы узнать, как мы помогли клиентам решить их проблемы с высоковольтным оборудованием.

Линии передачи необходимы для подключения вашей энергии к сети. Эти проекты могут включать в себя уникальные проблемы, включая топографические препятствия, планы смягчения воздействия на окружающую среду и полосы отвода. Ознакомьтесь с этими примерами того, как поставщики электроэнергии использовали опыт Beta в области высокого напряжения для обеспечения успешных соединений.

Аккумуляторные системы хранения энергии (BESS) и проекты в области возобновляемых источников энергии играют ключевую роль в переходе к зеленой энергии. Однако найти команду, которая знает, как спроектировать и установить электрические соединения, может быть непросто.Узнайте, как мы помогли клиентам уложиться в сроки и обеспечить надежное и качественное подключение к электросети.

Электрогенераторам необходимо надежное подключение к сети для распределения электроэнергии потребителям. Мы понимаем важность своевременного завершения проекта, чтобы вы могли выполнить требования по отключению электроэнергии и условия соглашений о закупке электроэнергии. Вот несколько примеров реализованных нами проектов распределительных устройств:

Генерирующие подстанции позволяют поставщикам электроэнергии передавать вырабатываемую ими энергию в электрическую сеть.Соблюдение плотных графиков и сроков заключения договоров о покупке электроэнергии имеет решающее значение для успеха вашего проекта. Вам также нужен качественный проект, на который можно положиться долгие годы. Независимо от того, не знакомы ли вы с проектами высокого напряжения или у вас мало времени или персонала, мы здесь, чтобы помочь спроектировать, построить и подключить вашу генерирующую подстанцию.

Чтобы удовлетворить постоянно растущий спрос и сохранить доступные тарифы для клиентов, разработчики электроэнергии должны быстрее реализовывать проекты и придерживаться более ограниченных бюджетов.Мы используем инновационный дизайн и заводские подстанции для снижения рисков и затрат, помогая вам достичь запланированных и бюджетных целей. Вот несколько примеров проектов Agile by Beta®:

Высоковольтные гибкие системы передачи переменного тока (FACTS) улучшают качество электроэнергии, что имеет решающее значение для увеличения пропускной способности сети, повышения надежности передачи электроэнергии и уменьшения колебаний мощности. Вот несколько примеров того, как мы работали с производителями оригинального оборудования (OEM) над разработкой решений, включающих статические компенсаторы реактивной мощности для регулирования уровней напряжения для коммунальных служб:

Проекты распределительных устройств с элегазовой изоляцией (GIS) могут дать поставщикам электроэнергии гибкость при строительстве небольших проектов. следы строительной площадки или рядом с дорогостоящей недвижимостью в городских районах.Для проектирования ГИС требуется специализированный технический опыт. Beta имеет обширное портфолио ГИС и реализовала проекты со всеми основными производителями ГИС. Воспользуйтесь опытом нашей команды, чтобы сделать ваш ГИС-проект успешным.