Виды подстанций – 1.2. Классификация электрических подстанций и распределительных устройств. Основные определения

Электрическая подстанция — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

ОРУ 750 кВ на электрической подстанции ОРУ подстанции 110/35/6 кВ, г. Лянтор Комплектная трансформаторная подстанция мачтового типа (обычно используются в сельской местности) Абонентские трансформаторы, США. По классификации СНГ данная конструкция является столбовой трансформаторной подстанцией (СТП)

Электри́ческая подста́нция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств

[1].

Подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая (или понизительная) подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока.

Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях многократной экономии металла, используемого в проводах ЛЭП, и уменьшения потерь на активном сопротивлении. Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда. Также уменьшение силы проходящего тока влечёт за собой уменьшение потери энергии, которая находится в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. С другой стороны, чтобы избежать высоковольтного электрического пробоя, применяются специальные меры: используются специальные изоляторы, провода разносятся на достаточное расстояние и т. д. Основная же причина повышения напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.

Основные элементы электроподстанций:

• Силовые трансформаторы, автотрансформаторы, шунтирующие реакторы.
• Вводные конструкции для воздушных и кабельных линий электропередачи.
• Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства, включая:
• Система питания собственных нужд подстанции:
  • Трансформаторы собственных нужд.
  • Щит переменного тока.
  • Аккумуляторные батареи.
  • Щит постоянного (оперативного) тока.
  • Дизельные генераторы и другие аварийные источники энергии (на крупных и особо важных подстанциях).
• Системы защиты и автоматики:
• Система заземления, включая заземлители и контур заземления.
• Молниезащитные сооружения.
• Вспомогательные системы:
  • Система вентиляции, кондиционирования, обогрева.
  • Система автоматического пожаротушения.
  • Система освещения территории.
  • Система охранно-пожарной сигнализации, управления доступом.
  • Система технологического и охранного видеонаблюдения.
  • Устройства плавки гололёда на воздушных линиях.
  • Системы аварийного сбора масла.
  • Системы питания маслонаполненных кабелей.
  • Бытовая, ливневая канализация, водопровод.
• Бытовые помещения, склады, мастерские и пр.

Функционально подстанции делятся на:

• Трансформаторные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения при помощи трансформаторов.
• Преобразовательные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты.

Электрическое распределительное устройство, не входящее в состав подстанции, называется распределительным пунктом. Преобразовательная подстанция, предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный и последующего преобразования постоянного тока в переменный исходной или иной частоты называется вставкой постоянного тока.

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 нормативные документы не устанавливают классификации подстанций по месту и способу присоединения к электрической сети. Однако ряд источников даёт классификацию исходя из применяющихся типов конфигурации сети и возможных схем присоединения подстанций^[2].

• 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.

Ответвительные и проходные подстанции объединяют понятием промежуточные, которое определяет размещение подстанции между двумя центрами питания или узловыми подстанциями. Проходные и узловые подстанции, через шины которых осуществляются перетоки мощности между узлами сети, называют

транзитными.

Также используется термин «опорная подстанция», который, как правило, обозначает подстанцию более высокого класса напряжения по отношению к рассматриваемой подстанции или сети.

В связи с тем, что ГОСТ 24291-90 определяет опорную подстанцию как «подстанцию, с которой дистанционно управляются другие подстанции электрической сети и контролируется их работа»^[1], для указанного выше значения целесообразнее использовать термин «центр питания».

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.

Цифровой называется такая электрическая подстанция, управление которой осуществляется с помощью цифровых методов и технических средств. Комплекс управления состоит из трех автономных частей в основе каждой из которых есть своя отдельная модель электроэнергетической системы:

• 1. Оперативно-диспетчерское управление. В этой части решаются задачи управления в нормальных и утяжеленных режимах работы. Для формирования управляющих воздействий используются модели электроэнергетических систем в нормальных режимах. Управляющие воздействия реализуются, в основном, оперативно-диспетчерским персоналом с использованием вспомогательных устройств автоматики. Быстродействие — от нескольких минут, до нескольких часов.
• 2. Противоаварийное управление. Эта часть комплекса обеспечивает управление при сильных возмущениях в условиях электромеханических переходных процессов (например, внезапное отключение линии, генератора, сброс или наброс значительной нагрузки). Цель управляющих воздействий — прекращение или ослабление аварийных режимов, обеспечение перехода к новому установившемуся режиму. Управляющие воздействия осуществляются, в основном, воздействием противоаварийной автоматики на регуляторы турбин, регуляторы возбуждения, регуляторы напряжения трансформаторов, коммутационные аппараты и др. Быстродействие — от долей секунды, до нескольких минут.
• 3. Релейная защита. Она выполняет локальное управление электроэнергетической системой путём быстрого выявления и отделения поврежденных элементов от исправной части электроэнергетической системы. Управляющие воздействия осуществляются, как правило, через коммутационные аппараты (выключатели). Быстродействие — от долей секунды, до нескольких секунд.

Эти три части управляющего комплекса построены на основе принципиально разных моделей электроэнергетических систем, имеют существенно разные динамические характеристики и, поэтому, реализуются в виде отдельных управляющих систем.

1. ↑ ^{1 2} ГОСТ 24291-90 «Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения»
2. ↑ Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д. Л. Файбисовича. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006

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.

Назначение и классификация электрических подстанций

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

Подстанции берут на себя функции распределения и преобразования электроэнергии с электростанций. Подстанция (в технической литературе – ПС) – это принимающая, преобразовывающая и распределяющая энергию электроустановка. Понятно, что поступает энергия на ПС со стороны электростанции и преобразовывается в направлении потребителя. В зависимости от конструктивного исполнения подстанции бывают:

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

Фото 1: Главная понижающая подстанция

По назначению в системе электроснабжения подстанции делят на:

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

Фото 2: Комплектная трансформаторная подстанция

По способу питания можно провести следующую классификацию:

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

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

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

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

 

 

Виды комплектных трансформаторных подстанций КТП

В данной статье мы рассмотрим виды комплектных трансформаторных подстанций КТП, работающих на прием электрического трехфазного переменного тока частотой в 50 Гц номинальным напряжением 6(10) киловольт, с последующим его преобразованием в электрическую энергию 0,4 киловольта и распределением конечному потребителю.

КТП киоскового типа

• два типа исполнения: тупикового, проходного
• мощность устанавливаемого силового трансформатора от 25 до 2500 кВа
• виды применяемых трансформаторов: сухой, масляный
• количество применяемых силовых трансформаторов — 1 (2)
• конструкция шкафного исполнения
• установка — наружняя
• область применения — города, села, промышленный объекты и др.

КТП мачтового типа

• мощность силового трансформатора от 25 до 250 кВа
• конструкция — сборно-сварная для установке на высоте
• установка — наружняя
• количество применяемых силовых трансформаторов — 1
• виды применяемых трансформаторов: сухой, масляный
• область применения — небольшие поселки, села, ПГТ

КТП шкафного типа (сельхозки)

• мощность силового трансформатора от 16 до 250 кВа
• конструкция — состоит из двух основных металлических шкафов  ВН и НН
• установка — наружняя
• количество применяемых силовых трансформаторов — 1
• тип исполнения — тупиковый
• область применения — села, фермерские хозяйства

КТП столбовые

• мощность силового трансформатора от 25 до 250 кВа
• установка — наружняя
• количество применяемых трансформаторов — 1 силовой трехфазный или однофазный
• конструкция — низковольтное и высоковольтное оборудование смонтированное на железобетонной стойке
• тип исполнения — тупиковый
• область применения — села, малые ПГТ, фермерские хозяйства

КТП передвижные

• мощность силового трансформатора от 25 до 1000 кВа
• количество силовых трансформаторов — 1(2)
• установка — наружняя
• тип исполнения — тупиковая, проходная
• конструкция — металлический корпус с рамой салазками
• область применения — карьеры, открытые рудодобывающие предприятия

КТП внутрицеховые

• мощность устанавливаемого силового трансформатора от 25 до 2500 кВа
• количество применяемых силовых трансформаторов — 1 (2)
• установка — внутренняя
• виды применяемых трансформаторов: сухой, масляный
• конструкция — металлический шкаф с секциями запирающимися на ключ
• область применения — промышленные цеха, помещения

КТПНУ

• мощность устанавливаемого силового трансформатора от 160 до 2500 кВа
• количество применяемых силовых трансформаторов — 1 (2)
• установка — наружняя
• конструкция — металлический сборно-сварной киоск состоящий из отдельных модулей
• тип исполнения — тупиковая, проходная
• область применения — нефтяная, газовая и другие промышленности

БКТП

• мощность устанавливаемого силового трансформатора от 25 до 2500 кВа
• количество применяемых силовых трансформаторов — 1 (2)
• тип исполнения — тупиковая, проходная
• установка  — наружняя
• конструкция — каркас утепленный, собранный из беконных блоков
• область применения —отдельно стоящие населенные пункты, сельская местность, промышленные объекты

Все эти типы подстанций изготавливает наш завод ООО «Транс-КТП». Подробный каталог и описание вы можете найти на сайте или у менеджеров.

Дата публикации: 03.10.2016 / Редакция сайта «Транс-КТП»

СВЯЗАТЬСЯ С НАМИ

Типы трансформаторных подстанций их особенности и правильный монтаж

Существующие типы подстанций (ТП) позволяют выбрать наиболее близкий по своим параметрам вариант в соответствии с условиями эксплуатации подобного оборудования. От этого будет зависеть уровень сложности обслуживания, что в первую очередь выливается в стоимость таких работ.

Более подробно о ТП

Главная функция техники этого вида заключается в приеме и преобразовании напряжения, при этом в зависимости от нужд потребителя оборудование обеспечивает либо повышение, либо понижение значения данного параметра. Именно с такой целью разработаны самые разные типы трансформаторных распределительных подстанций, каждый из которых отличается по ряду технических характеристик.

Смотрим видео, сфера применения наиболее распространенных подстанций:

В качестве основных узлов выступают: силовой трансформатор (один или несколько, в зависимости от исполнения), распределительное устройство, узел автоматики, обеспечивающий управление техникой, а также его защиту. Помимо этого в конструкцию входят и другие, вспомогательные аппараты. Что касается целевого назначения, то типовой проект трансформаторной распределительной подстанции является обязательным этапом разработки системы электроснабжения любых масштабов, будь то нужды крупного города, небольшого населенного пункта, микрорайона или отдельно взятого предприятия, а также просто обеспечение электричеством одного или нескольких цехов.

Обзор существующих типов

Подразделяется оборудование данного вида на следующие группы:

1. Повышающие;
2. Понижающие.

В первом случае речь идет о технике, задача которой заключается в преобразовании (повышении) входного напряжения тока, поступающего от генераторов. Это делается с целью организации транспортировки тока по линиям электропередач. А вот распределительная понижающая трансформаторная подстанция выполняет обратную функцию, которая заключается в понижении (как видно из названия) напряжения тока, идущего с ЛЭП к потребителю.

Повышающие и понижающие подстанции

Как раз последний из названных вариантов может встречаться в нескольких исполнениях:

• Районные ТП.
• Главные.
• Местные или другое их название – цеховые.

В результате данного типа оборудование проходит три стадии понижения напряжения тока.

Сначала районные установки пропускают через себя электроэнергию, полученную с ЛЭП, и передают на главные ТП. Последние из названных исполнений ответственны за существенное понижение значения электрических параметров до меньшего уровня (от 6 до 35 кВт в зависимости от исполнения). После этого электроэнергия уходит на местные (цеховые) станции, где происходят последние преобразования и потребитель получает сетевое напряжение нужного значения (230 В или выше).

Сборка данного типа оборудования ведется на заводах с разными производственными мощностями, в результате поставляться ТП может в собранном или разобранном виде. Если требуется сборка готовых узлов, то подобные исполнения называются комплектными установками. Примером такой техники служит трансформаторная подстанция киоскового типа. Оборудование данного типа внешне представляет собой металлический закрытый короб, предназначенный для наружной установки. Кроме этого исполнения комплектные подстанции представлены мачтовым вариантом, а также для внутренней установки.

Классификация по значению

Помимо конструктивных и функциональных особенностей оборудование данного вида подразделяется на группы по роду целевого использования:

• Глубокого ввода;
• Главные понизительные;
• Трансформаторные подстанции, еще обозначаются как городские или цеховые, что зависит от задач, для решения которых используется такая подстанция;
• Тяговые.

Последние варианты из названных – это виды трансформаторных подстанций, которые используются для удовлетворения потребностей электротранспорта. Установки глубокого ввода характеризуются напряжением в пределах 35-220 кВт, конструктивно они ориентированы на простейшие схемы подключения, обычно на стороне первичного напряжения.

Обзор популярных заводов-изготовителей

Среди отечественных производителей немало тех, кто предлагает оборудование достойного качества и степени надежности. Среди лидеров: «Электронмаш», «ЭлтКом», «ТМК-ЭНЕРГО», «Вертекс», «Уралэлектротехника». Можно быть уверенным в том, что распределительная трансформаторная подстанция этих заводов будет функционировать исправно на протяжении отведенного ей срока, потому как современная производственная база отличается высоким техническим уровнем.

Смотрим видео, продукция компании «Завод Энергия»:

Пользователям продукция этих и многих заводов-изготовителей известна по выставке «Электро», где обычно представляется оборудование, которое изготавливалось с использованием передовых технологий и материалов. В числе выпускаемой продукции можно выбрать наиболее подходящий вариант: повышающие или понижающие разновариантные подстанции. Причем для снижения уровня сложности, а соответственно, и стоимости обслуживания чаще используются типовые установки.

Общие рекомендации по расположению и монтажу

Распределительная трансформаторная подстанция подбирается в соответствии с величиной объекта, который будет обслуживаться выбранным исполнением, а значит, и с уровнем нагрузки. Разбирая всевозможные виды подобной техники, можно отметить, что главные понижающие установки рекомендуется располагать как можно ближе к участку с наивысшим уровнем нагрузки.

А вот такие исполнения, как цеховые подстанции, желательно устанавливать ближе к питаемому объекту или потребителям. В сравнении с готовым оборудованием данного вида предпочтительным является все же установка комплектных подстанций, что позволит выполнить монтаж по проекту, менее зависимому от основной строительной части. Их расположение целесообразно в непосредственной близости к участку наибольшей нагрузки электросети. Такое решение обусловлено значительным снижением потерь электроэнергии при подаче потребителю.

Для защиты в случае монтажа рядом с взрывоопасными объектами ТП должны монтироваться на удалении в пределах от 0,8 до 100 м. Это расстояние определяется пределом опасности взрыва объекта, а также конструктивными особенностями самой подстанции, например, типом установки масляных трансформаторов (открытая или закрытая). Для электроснабжения крупных промышленных предприятий предпочтительна установка ТП встроенного типа.

Смотрим видео, монтажные работы:

Перед началом монтажа такого оборудования, как распределительные трансформаторные подстанции, особое внимание уделяется проверке осей, разметке основания под крепление опорных швеллеров РУ, салазок трансформатора. Распределительное устройство устанавливается на место посредством инвентарных строп или катков, в зависимости от того, присутствуют ли скобы для крепления. Если конструкцией ТП предусмотрено несколько блоков, то их монтаж выполняется поэтапно, а установочные швеллеры свариваются между собой. Шины заземления в таких подстанциях монтируются в последнюю очередь, так как предполагается их соединение с опорными швеллерами. Связь РУ и трансформатора обеспечивается посредством гибкой перемычки.

Таким образом, подобное оборудование играет ключевую роль при организации энергоснабжения объектов разных масштабов и целевого назначения. Во время выбора учитывается уровень нагрузки, который определяется значением мощности. В зависимости от того, какие задачи планируется решать с помощью техники данного рода, подбирается исполнение понижающего или повышающего типа. Для обслуживания потребителя используется первый из названных вариантов, тогда как второй применяется, если требуется повысить значение напряжения тока, продуцируемого генератором с целью дальнейшей передачи на ЛЭП.

какие бывают основные типы, сфера применения

Трансформаторная электрическая станция — это особый вид энергетической установки, предназначенной для получения, преобразования и дифференцированного распределения электроэнергии по нуждающимся в ней объектам. Существуют различные типы трансформаторных подстанций, отличающихся своей конструкцией, особенностями монтажа и эксплуатации.

Устройство и принцип действия

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

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

Имеется также оборудование для его защиты и охлаждения. Для охлаждения трансформаторов применяются особые масла, которые загружаются в охлаждающий механизм, связанный с заземлением и понижающим резистором.

Пространство в помещении, где находятся трансформаторы, шины и контрольно-измерительные приборы, называется камерой. Она бывает закрытой, когда представляет собой помещение, или огражденной, если располагается за сеткой или решеткой. Обслуживают подстанцию профессиональные электрики, имеющие доступ к работе на высоковольтных линиях. За работой приборов наблюдает дежурный энергетик, который должен постоянно находиться у главного распределительного щита.

Электричество поступает с электростанции, потом подается на передающий источник тока, где напряжение возрастает благодаря силовому трансформатору. Повышается оно для снижения потерь при передаче электроэнергии на большие расстояния.

Затем электричество идет на подстанцию, где напряжение снижается до необходимого уровня, пройдя через понижающие трансформаторы, и поступает в центр распределения. Здесь напряжение еще снижается для распределения через локальную сеть, откуда электричество с напряжением 220 вольт подается в трансформаторы жилых районов.

Основные типы сооружений

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

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

По признаку удаления потребителя от источника электроэнергии и по количеству потребляемой мощности подстанции относятся к одному из следующих видов:

1. Узловая распределительная (УРП) — принимает энергию напряжением от 110 до 220 вольт, где она подлежит распределению по подстанциям глубокого ввода с напряжением от 35 до 220 вольт.
2. Главная понизительная — рассчитана на получение напряжения от 35 до 220 вольт, питание идет напрямую с районной электрической системы и распределяется по предприятию, но напряжение понижается.
3. Подстанция глубокого ввода — принимается напряжение от 35 до 220, снабжается питанием напрямую от системы или от распределительного пункта на предприятии.
4. Трансформаторный пункт — первичное напряжение от 6 до 35, питает напряжением 230 и 400 непосредственно потребителей.

По месту расположения трансформаторные станции подразделяются на открытые и закрытые. Открытые находятся на открытой территории, закрытые располагаются в производственных цехах и закрытых помещениях. Помимо основных трансформаторных подстанций, осуществляющих энергопитание крупных потребителей, энергетическая система использует и небольшие, тяговые подстанции, которые обслуживают электропитанием трамваи и троллейбусы.

Мачтовые трансформаторные

Мачтовые станции возводятся для электроснабжения отдаленных населенных пунктов, коттеджных поселков, садоводческих кооперативов. Второе их название — столбовые, так как они ставятся на опоры. Принцип работы у них несложен. От центрального распределительного центра электрический ток приходит на подстанцию, где он преобразуется и расходится по потребителям. При регулярном охлаждении система автоматически контролирует повышение и понижение нужного напряжения.

Имеются два варианта исполнения этих конструкций. Более проста комплектная трансформаторная подстанция, внешне похожая на букву «А», которая состоит из разрядных элементов, предохранителей и силового трансформаторного блока с распределяющим модулем. Второй подход, П-образный, сложнее при возведении, но более оправдывает себя при эксплуатации.

В состав этой конфигурации входят те же компоненты, но с небольшими отличиями. К примеру, модуль распределения энергии представлен здесь устройством низкого напряжения. Столбовой источник питания может работать с масляными и сухими трансформаторами.

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

Киосковые подстанции

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

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

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

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

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

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

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

Назначение и классификация электроподстанций

Назначение и классификация электроподстанций 

Выделяют следующие виды электрических подстанций:

ТП — трансформаторная подстанция. Используется для преобразования электричества одного напряжения в электричество другого напряжения. Главное оборудование такой подстанции – это 2- и 3-обмоточные трансформаторы.

ПП – преобразовательная подстанция. Используется для преобразования электричества переменного тока в электричество постоянного тока. Для этого применяются специальные агрегаты – преобразователи, к примеру, выпрямительные установки.

ГПП — главная понизительная подстанция. Это основная подстанция предприятия, которая получает от районной энергетической системы электроэнергию с напряжением от 35 до 220 кВ и осуществляет ее распределение по подстанциям-потребителям или мощным электрическим приемникам с напряжением от 6 до 35 кВ.

ПГВ — подстанция глубокого ввода. Это подстанция, которая получает от районной энергетической системы электроэнергию с напряжением от 35 до 220 кВ. Ее отличительной особенностью является приближенность к мощным энергопотребителям предприятия.

ПП — потребительская подстанция. Это трансформаторная подстанция, которая получает электричество с напряжением от 6 до 20 кВ и распределяет его по потребителям с напряжением от 0,4 до 1 кВ. Если говорить о промышленных предприятиях, то к такому типу относятся цеховые подстанции.

РУ — распределительное устройство. Это открытая или закрытая электрическая установка, которая принимает и распределяет электроэнергию.

РП — распределительный пункт. Это распределительное устройство, которое принимает электричество от главной понизительной подстанции или районной подстанции с напряжением от 6 до 20 кВ и распределяет ее по мощным приемникам и потребительским подстанциям.

ЦРП — центральный распределительный пункт. Это распределительный пункт, который получает электричество от районной подстанции и распределяет ее по цеховым подстанциям.

Вышеперечисленные электроподстанции выполняют роль источников питания в энергетической системе предприятия. Чтобы обеспечить их бесперебойную работу, а значит не допустить аварий и остановок производственного процесса, нужно регулярно проводить испытания трансформаторов и прочего силового оборудования.