Трансформаторные подстанции устройство и классификация: Трансформаторная подстанция — виды, устройство, типы

Трансформаторная подстанция, как устроена, зачем нужна

Распределение, модификация и доставка электрической энергии до потребителя является сложным технологическим процессом. В построении схем снабжения задействуются несколько видов оборудования и готовых сборок. Наибольший интерес представляют собой специальные установки, которые не только преобразуют электрический ток до штатных параметров, но и сглаживают различные отклонения напряжения (скачки). Говоря о том, для чего применяют трансформаторные подстанции, следует обратить внимание на еще одну важную функцию. Благодаря уникальной компоновке, высоковольтные установки существенно снижают технологические потери, которые обусловлены разогревом проводников.

Действующий ассортимент компании «Элтком» основывается на готовых конструктивных решениях, созданных по практике запросов заказчиков и требованиям технических регламентов.

По конструктивному исполнению подстанции подразделяются на мачтовые, столбовые и киосковые установки.

Данную классификацию задает устройство трансформаторной подстанции, которое обеспечивает максимально компактное размещение оборудования и облегчает монтаж изделий на месте. Младшие в линейке изделий мачтовые подстанции. Используются в полевых условиях, безопасны для окружающих, не требовательны к фундаменту, быстро демонтируются. Следующими в классификации идут столбовые. Они более мощные, чем мачтовые, при этом могут использоваться как в постоянном или временном формате. Самые совершенные сборки – киосковые. По сути это центры распределения, генерации и передачи электроэнергии. Отличаются наличием защита за счет металлической корпусной части, активным охлаждением и возможностью дальнейшей модификации (модернизации).

По типу технологической схемы различаются проходные, узловые, тупиковые и ответвительные подстанции. В этой категории существенное значение имеет не мощность установок, а их возможности по обеспечению маршрутизации элекроэнергии. Проходные и тупиковые установки задействуются там, где в первую очередь необходимо снизить технологические потери.

Для этого в компоновку добавляются дополнительные устройства и узлы, которые обеспечивают сглаживание скачков и исключают снижение эффективности снабжения в процессе генерации. В узловых и ответвительных КТП осуществляются многопоточные процессы. Это центры маршрутизации энергии, которая преобразуется несколько раз, в том числе для каждого из выходов на потребителя.

Вместе со стационарными моделями в ассортимент компании «Элтком» включены мобильные платформы станций. Применение передвижных КТП с полозьями актуально для строительных площадок, организации временного снабжения (во время поиска мест повреждений и ремонта трасс) или включения в локальные инфраструктуры ограниченного срока действия.

Трансформаторные подстанции, их реальное применение

В комплект специального оборудования входят такие элементы как распределительные приборы, силовой трансформатор, вспомогательные агрегаты. Основных задач на участке работы КТП – комплектных подстанций две.

Первая заключается в преобразовании магистральных значений тока до безопасных параметров потребления. Вторая состоит в поддержании нормальной работоспособности участка, предупреждении аварийных ситуаций. В числе дополнительных функций, которые выполняет трансформаторная подстанция на строительной площадке, учет электроэнергии, затраченной подрядчиками на возведение объекта.

Учитывая возможности и доступные модификации КТП, силовые установки могут применяться в следующих сферах жизнедеятельности человека:

• На предприятиях тяжелой промышленности. В карьерах и на предприятиях переработки полученного сырья успешно задействуются подстанции. Используются такие качества КТП как возможность быстрых подбора по мощности, развертывания на месте эксплуатации и такого же быстрого демонтажа;
• На объектах жилищно-коммунального хозяйства. В зависимости от уровня потребления в схему снабжения включаются установки заданной мощности и конструктивного типа (чаще киосковые). К этой категогри относятся КТП, используемые для организации снабжения в поселковой или коттеджной зонах;
• Различное устройство трансформаторных подстанций позволяет задействовать силовые установки на объектах легкой промышленности, в том числе в зоне активного пешеходного трафика. К таким объектам можно отнести железнодорожные пути, в том числе для работы метрополитена.

На практике конкретная функциональность КТП зависит от технологической схемы. Так, подстанции могут работать на понижение (в тупике) или на повышение (на участке разветвления).

В спектре частых запросов на изготовление подстанций – установки для строительных площадок. При создании временной инфраструктуры на возводимых объектах важное значение имеют такие факторы как быстрое развертывание, достаточная мощность, тип фазы и мобильность. Отвечая на вопрос, зачем нужна трансформаторная подстанция на строительной площадке, следует вспомнить привычные для таких ситуаций мачтовые установки. Маломощные однофазные сборки обеспечат работу электроинструмента, локального освещения в дневное и ночное время, специальных слаботочных систем.

В условиях строительства не менее популярны киосковые трехфазные подстанции. При включении в схему снабжения таких агрегатов появляется возможность задействования стационарной техники. Чаще всего подрядчики заинтересованы в приобретении готовых решений, в том числе на передвижной базе. На таких условиях исключается необходимость поиска и привлечения арендуемых мощностей или безуспешного поиска альтернативных вариантов.

Применение нестандартных модификаций

При ознакомлении с презентациями, в которых рассказывается о том, зачем нужна трансформаторная подстанция, нашим клиентам нередко предлагаются специализированные решения. К числу таких относятся шкафные КТП. Это так называемые «сельхозки», которые нередко можно встретить в составе инфраструктуры фермерских хозяйств. Подстанции эффективно решают задачи снабжения малого бизнеса в полевых условиях, а также позволяют организовать потребительское снабжение удаленных населенных пунктов.

Рассматривая вопрос о том, для чего трансформаторная подстанция, многие заказчики забывают о расширенных возможностях производства. Так, в зоне популярности представителей промышленности остаются внутрицеховые установки. С такими КТП становится возможным создание эффективной схемы локального снабжения, исключающей технологические потери и аварийный ситуации. Такие сборки в большинстве случаев изготавливаются по индивидуальным проектам.

Вне зависимости от потребностей промышленного объекта или населенного пункта компания «Элтком» всегда готова предложить, как проверенные временем конструкции подстанций, так и отдать в разработку на создание уникальной модификации, которая будет полностью отвечать запросам на участке потребления и действующим техническим регламентам.

Назначение и классификация подстанций. Силовые трансформаторы. Расчет электрических нагрузок и компенсация реактивной мощности

Электротехника \ Электрические сети и системы

Страницы работы

108 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Содержание

Содержание.

1

Введение. 2

Введение. 2

1. Назначение и классификация подстанций. 4

2. Силовые трансформаторы.. 7

3. Расчет  электрических нагрузок и компенсация реактивной мощности. 16

4. Выбор трансформаторов ГПП и питающих ЛЭП.. 19

5. Выбор схемы электрических соединений подстанции. 33

6. Расчет токов короткого замыкания. 37

7. Выбор основного электрооборудования ГПП.. 43

8. Расчет релейной защиты.. 59

9. Расчет и монтаж заземления и молниезащиты.. 74

10. Описание конструктивного исполнения ввода токоведущих жил 10кВ в РУ.. 83

11. Описание конструктивного исполнения щитов управления. 86

12. Техника безопасности при эксплуатации электрооборудования подстанции. 89

Список литературы.. 107

 
Введение

 Рост производства электроэнергии во всем мире сопровождается развитием электроэнергетических систем (ЭЭС), которое идет по пути централизации выработки электроэнергии на крупных электростанциях и интенсивного строительства линий электропередач и подстанций.

Проектирование подстанций электроэнергетических систем представляет собой сложный процесс выработки и принятия решений по составу электрооборудования, главным схемам электрических соединений, компоновкам и конструкциям распределительных устройств, измерением, релейной защите и  автоматике. При таком процессе требуется применение современных ЭВМ для автоматизации проектирования подстанций.

Масштабы и сложность проектирования и сооружения подстанций (подстанции – наиболее распространенный элемент ЭЭС) привели к необходимости классифицировать подстанции с целью выделения похожих, для того чтобы разработать для них типовые схемы, рабочие чертежи и прочую необходимую документацию. При наличии типовых схем процесс проектирования превращается в процесс выбора типовой схемы, подходящей по условиям сооружения проектируемой подстанции.

При проектировании электрической части подстанции определяющим является выбор главной схемы, так как он определяет полный состав элементов и связей между ними. Выработанная главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соединений, монтажных схем и других.

Из сложного комплекса предъявляемых условий, влияющих на выбор главной схемы электроустановки, можно выделить основные требования к схемам:

надежность электроснабжения потребителей

приспособленность  к проведению ремонтных работ

оперативная гибкость электрической схемы

экономическая целесообразность

1. Назначение и классификация подстанций

Подстанцией называется электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов (трансформаторная подстанция) или преобразователей (преобразовательная подстанция), а также распределительных устройств напряжением до 1000 В и выше.

Трансформаторные подстанции являются основным звеном системы электроснабжения. В зависимости от положения в энергосистеме, назначения, величины первичного и вторичного напряжений их можно подразделить на районные подстанции, подстанции промышленных предприятий, тяговые подстанции и др.

Районными называются подстанции, питающиеся от районных (основных) сетей энергетической системы. Они предназначены для электроснабжения больших районов, в которых находятся промышленные, городские, сельскохозяйственные и другие потребители электроэнергии. Первичные напряжения районных подстанций составляют 750, 500, 330, 220, 150 и 110 кВ, а вторичные — 220, 150, 110, 35, 20, 10 или 6 кВ.

Разновидностью районных подстанций энергосистем являются узловые распределительные подстанции (УРП), на которых основная мощность при подводимом напряжении 110—220 кВ распределяется без трансформации по подстанциям глубоких вводов (ПГВ) для питания отдельных объектов большой мощности.

Распределительным пунктом (РП) называется распределительная подстанция промышленного предприятия, предназначенная для приема и распределения электроэнергии на одном напряжении без преобразования.

Исходя из применяемых схем сети, можно выделить следующие виды подстанций по их размещению и присоединению к ЭЭС:

·  Тупиковые подстанции – подстанции, получающие питание по одной или нескольким линиям, идущей от одной питающей (головной) подстанции, причем эти линии питают только эту подстанцию;

·  Ответвительные подстанции – подстанции, получающие питание по одной или нескольким линиям, идущим от одной питающей (головной) подстанции, причем эти линии питают и другие подстанции;

·  Проходные подстанции – подстанции, получающие питание по двум или более линиям, идущим от одной или двух других подстанций;

·  Узловые подстанции – подстанции, получающие питание (имеющие связь) от более чем с двух узлов ЭЭС.

Основными типами трансформаторных подстанций промышленных предприятий являются:

1.  Заводские подстанции, которые выполняются как:

a)   главные понизительные подстанции (ГПП) с открытым распределительным устройством (ОРУ), предназначенные для приема электроэнергии от энергетических систем напряжением 220—110—35 кВ и преобразования ее в напряжение заводской сети напряжением 6—10 кВ для питания цеховых и межцеховых подстанций;

b)  распределительные пункты (РП) и отдельно стоящие трансформаторные подстанции (ТП) с закрытыми РУ с установкой на них соответствующего высоковольтногооборудования и трансформаторов.                               

2.  Цеховые подстанции, предназначенные для питания одного или нескольких цехов, выполняются как:

a)  встроенными и пристроенными с установкой на них трансформаторов в закрытых камера и распределительных щитов на напряжение 0,4—0,23 кВ;

b)  внутрицеховыми — как комплектные трансформаторные, выпрямительные

Похожие материалы

Информация о работе

Скачать файл

Классификация и компоненты оборудования для защиты подстанции

Что такое подстанция и оборудование для защиты подстанции?

Подстанция является важным компонентом любой электросети. Успешная работа подстанции оказывает существенное влияние на бесперебойность снабжения. В результате компании должны проявлять крайнюю осторожность при проектировании и строительстве подстанций. Следующие разделы являются важными соображениями при планировании компоновки подстанции.

Что означает подстанция?

  Подстанция представляет собой сборку аппаратуры, используемой для изменения характеристик электроснабжения (например, напряжения, преобразования переменного тока в постоянный, частоты и т. д.).

Важность подстанции:

• Рекомендуется разместить ее в подходящем месте, предпочтительно ближе к центру нагрузки.
• Он должен обеспечивать безопасный и надежный план действий в случае нештатных ситуаций, таких как опасность взрыва или пожара, среди прочего. Мы должны принимать во внимание дизайн и ограничения для обеспечения надежности — предоставление соответствующего защитного оборудования и т. д. 
• Небольшие первоначальные инвестиции.

Классификация подстанции:

Ниже приведены требования к обслуживанию:

1. Подстанция для трансформаторов.
2. Подстанция коммутационная.
3. Подстанции с коррекцией коэффициента мощности.
4. Подстанции, изменяющие частоту.
5. Преобразование подстанции.
6. Подстанция для промышленности.

По конструктивным особенностям подстанции классифицируются следующим образом:

• Подстанция, расположенная в помещении.
• Подстанция, расположенная снаружи.
• Подстанция подземная.
• Подстанция на опоре

Защитное оборудование подстанции:

Распределительная подстанция — это подстанция, распределяющая электроэнергию между различными потребителями. На подстанции есть много входных и выходных цепей, каждая со своим изолятором, автоматическим выключателем, трансформаторами и другими компонентами, подключенными к шинной системе.

Важным фактором является оборудование для защиты подстанции, а также работающие люди. Мы можем сделать это с помощью молниеотводов, заземления оборудования и ограждений.

Following are the equipment used in   Substation Protection Equipment:

1. Circuit breaker
2. Lightning arrester 
3. Distribution transformer
4. Insulator
5. Busbar
6. AB switch
7. Capacitor bank
8. Заземление
9. Ограждение
10. Щит распределительного щита

Автоматический выключатель:

Автоматический выключатель — это первое защитное оборудование подстанции, которое используется для немедленного отключения электропитания при возникновении какой-либо неисправности в переключателе или щите.

 Он может обнаруживать и устранять проблемы за доли секунды, ограничивая ущерб в момент отказа.

Автоматические выключатели отключают чрезвычайно высокие токи короткого замыкания, которые могут в десять раз превышать обычные рабочие токи.

Грозозащитный разрядник:

Грозозащитный разрядник оборудования для защиты подстанции является важным устройством безопасности, защищающим ценное оборудование и рабочих. Во время молнии он останавливает и отводит перенапряжение на землю. Они присутствуют между линией и землей рядом с системой.

Распределительные трансформаторы:

Согласно оборудованию защиты подстанции, распределительный трансформатор является самой крупной и важной частью оборудования на распределительной подстанции.

Это статическое электрическое устройство, использующее электромагнитную индукцию для понижения первичного напряжения до вторичного напряжения между фазами и 215 вольт между фазой и нейтралью без изменения частоты.

Изоляторы:

Основная цель изолятора — защитить кабели или оборудование под напряжением от высокого напряжения, а также обеспечить механическую поддержку конструкции заземления. Обеспечение надлежащей изоляции на подстанции имеет решающее значение для оборудования защиты подстанции с точки зрения надежности электроснабжения и безопасности персонала.

Сборная шина:

При очень сильном токе шина представляет собой проводник, используемый для соединения двух или более единиц оборудования, расположенных рядом. Наружные шины бывают двух типов: жесткие и натяжные в оборудовании защиты подстанции.

Трубы соединяют различные части оборудования в жестком виде. Шины натяжной формы представляют собой воздушную систему кабелей, натянутых на две опоры конструкции и поддерживаемых изоляторами натяжного типа. Зазоры остаются постоянными, поскольку шины жесткие. Оборудование для защиты подстанции   на своих позициях.

Блок конденсаторов:

Последовательно-параллельное расположение конденсаторов необходимо для повышения коэффициента мощности системы. Оборудование защиты подстанции функционирует как генераторы реактивной мощности, обеспечивая мощность, необходимую для завершения активной мощности цепи. Это удаляет реактивную мощность и, как следствие, общую мощность (кВА) или потребление.

Заземление:

Обеспечение эффективной, долговечной и надежной системы заземления на подстанции и распределительной станции имеет решающее значение для безопасности рабочих и электрооборудования. Уровни напряжения не превышают допустимых пределов. Соединение с землей достаточно прочное, чтобы рассеять неисправность заземления оборудования защиты подстанции.

Заземление соединяет электрические объекты с общей массой земли и имеет очень меньшее сопротивление.

Ограждения:

Мы можем предотвратить проникновение посторонних лиц и скота на открытый двор подстанции с помощью ограждения. Его необходимо заземлить/заземлить отдельно. Ограждение должно быть не ниже 1,8 метра в высоту. Это также является основным моментом для оборудования защиты подстанции. Ограждение следует красить соответствующей краской один раз в два года.

Распределительный щит:

В диспетчерской находится распределительный щит, включая MCCB, устройства управления, счетчики и массивы. Заземляющий проводник должен соединять каркас панели с заземляющей сеткой. Перед панелью мы должны разместить резиновый коврик указанного размера и качества.

Определение проблемы:

Защитное устройство — это тип оборудования, используемого в электроэнергетических системах для обнаружения нештатных ситуаций и принятия соответствующих корректирующих мер.

Защитное оборудование подстанции, которое выявляет ненормальные и недопустимые обстоятельства и предпринимает соответствующие корректирующие действия. Примерами таких устройств являются грозозащитные разрядники, устройства защиты от перенапряжений, предохранители и реле, а также автоматические выключатели, реклоузеры и другие устройства.

Периодически возникают нарушения нормальной работы энергосистем. Природные явления, такие как молния, ветер или снег; падающие предметы, такие как деревья; контакты с животными или жевание; непреднамеренные средства, связанные с безрассудными водителями, неосторожными действиями обслуживающего персонала или другими действиями человека; или генерируемые системой условия, такие как скачки напряжения при переключении, колебания нагрузки или отказы оборудования.

Prismecs — лучший поставщик оборудования для защиты подстанций

При возникновении проблемных ситуаций оборудование для защиты подстанции должно внедрять системы питания для обеспечения непрерывности электроснабжения, предотвращения травм людей и ограничения ущерба оборудованию. Защитные устройства полезны пропорционально уровню защиты, который требуется или требуется для конкретной системы.

Prismecs предлагает различные конфигурации оборудования для защиты подстанций. Не стесняйтесь связаться с нами прямо сейчас для получения более подробной информации.

Свяжитесь с нами по телефону + 1 888 7747632 или по электронной почте [email protected], чтобы обсудить ваши производственные процессы и то, как наши специалисты могут вам помочь. Посетите наш веб-сайт https://prismecs.com/what-we-do/ для получения более подробной информации.

Электрическая подстанция, какова ее классификация?

Электроэнергетическая система представляет собой систему переменного тока, т.е. электроэнергия вырабатывается, передается и распределяется в виде переменного тока. Подстанции служат источником энергоснабжения района распределения, в котором они расположены. Основными функциями являются получение энергии, передаваемой с высоким напряжением от генерирующих станций, снижение напряжения до значения, подходящего для местного распределения, и обеспечение возможности переключения. Некоторые подстанции являются просто коммутационными станциями, где осуществляется различное соединение между различными линиями передачи, другие представляют собой преобразовательные подстанции, которые либо преобразуют переменный ток в постоянный или наоборот, либо преобразуют частоту с более высокой на более низкую или наоборот. У подстанций есть некоторые дополнительные функции, они предоставляют точки, где могут быть установлены устройства безопасности для отключения оборудования или цепи.

Определение подстанции

Сборка оборудования, используемого для изменения частоты электрического напряжения и коэффициента мощности электроснабжения, называется подстанцией. Подстанции являются важной частью энергосистемы. Что следует иметь в виду при воспроизведении подстанции
– Она должна быть расположена в надлежащем месте, насколько это возможно
– Она должна быть расположена в центре тяжести груза
– Она должна обеспечивать безопасное и надежное расположение для обеспечения безопасности быть уделено поддержанию регулирования зазора.
— Он должен легко эксплуатироваться и обслуживаться, он должен требовать минимальных капитальных затрат.

Классификация подстанций

Подстанции можно классифицировать по многочисленным основаниям, таким как характер обязанностей, предоставляемые услуги, рабочее напряжение, важность конструкции.

Классификация подстанций на основе характера обязанностей:
Подстанции на основе характера обязанностей могут быть классифицированы в следующие 3 категории.
1. Повышающая или первичная подстанция: Повышающие первичные подстанции обычно связаны с генерирующими станциями, которые генерируют напряжение, которое, как правило, низкое по отношению к первичному напряжению передачи, так что огромные блоки мощности могут экономично передаваться на большие расстояния к центру нагрузки.

2. Первичная сетевая подстанция: расположены в соответствующем центре нагрузки вдоль первичных линий электропередачи, на этих подстанциях первичное напряжение передачи ступенчато отличается от подходящего вторичного напряжения.

3. Понижающая или распределительная подстанция: Такие подстанции расположены на самом нижнем уровне, и мы являемся первичным распределительным щитом подстанций, это простой шаг к тесту вторичного распределения.

Классификация подстанций на основе оказываемых услуг:
На основе оказываемых услуг подстанции можно разделить на следующие три категории
1. Трансформаторные подстанции: Трансформаторы устанавливаются на таких подстанциях для преобразования мощности от одного уровень на другой уровень.

2. Подстанции коммутационные: такие подстанции предназначены для коммутационных операций линий электропередач без преобразования напряжения.

3. Подстанции преобразовательные: такие подстанции предназначены для преобразования переменного тока в постоянный или наоборот преобразования частоты из более высокой в ​​более низкую или наоборот.

Классификация подстанций по рабочему напряжению:
Подстанции по рабочему напряжению можно разделить на следующие три категории
1. Подстанции высокого напряжения: Эти подстанции имеют напряжение от 11 кВ до 66 кВ.

2. Подстанции сверхвысокого напряжения: Эти подстанции имеют напряжение от 132 кВ до 400 кВ

3. Подстанции сверхвысокого напряжения: Эти подстанции работают на напряжении выше 400 кВ.

Классификация подстанций по степени важности:
По степени важности трансформаторы подразделяются на проточные категории.
1. Сетевые подстанции: это станции, с которых осуществляется передача большой мощности из одной точки в другую точку сети.

2. Городские подстанции: Эти подстанции отключили 33/11 кВ для дальнейшего распределения в городах, и любой сбой в такой замене приводит к прекращению снабжения всего города.

Классификация подстанций по конструктивному признаку:
1. Подстанции закрытого типа: В таких подстанциях оператор устанавливается в здании подстанции.

2. Наружная подстанция: В таких заменах операторы устанавливаются вне здания подстанции.

Оборудование, используемое на трансформаторной подстанции:
Как правило, трансформаторная подстанция имеет следующее основное оборудование
1. Шина: Когда несколько линий, работающих на одинаковое напряжение, должны быть соединены напрямую, шина используется как общий электрический правительственный компонент. Шинопровод представляет собой медные или алюминиевые стержни и работает при постоянном напряжении.

2. Изоляторы: изоляторы используются для обеспечения изоляции на электрической подстанции. Они поддерживают проводники и направляют ток в проводник.

3. Разъединитель: На подстанции часто требуется отключить часть подстанции для общего обслуживания и ремонта, это достигается с помощью разъединителя или разъединителя.

4. Силовой трансформатор : Силовой трансформатор используется на подстанциях для повышения или понижения напряжения.

5.