Виды трансформаторных подстанций

Целям приема, преобразования и распределения электроэнергии служат трансформаторные подстанции. Конкретно распределительные подстанции служат только для приема и распределения электроэнергии, но без преобразования.

Основным элементом трансформаторной подстанции является силовой трансформатор, а в некоторых случаях автотрансформатор. Подстанция может иметь один или несколько трансформаторов, работающих параллельно.

Силовые трансформаторы обычно масляные, с естественной циркуляцией масла и охлаждающего воздуха. Используются также сухие силовые трансформаторы, которые имеют худшие технико-экономические характеристики, но иногда отдают предпочтение из-за того, что требования к месту и способу установки более легкие по сравнению с масляными.

Трансформаторная подстанция обычно размещается в здании, на отдельном участке на улице или на опоре. Она всегда устанавливается таким образом, чтобы исключить поражение электрическим током и надежно выполнть свои функции в системе распределения электроэнергии.

В зависимости от того, насколько велико удаление потребителя от источника питания, а также в зависимости от количества потребляемой мощности, в системах электрификации применяются подстанции следующих четырех основных видов:

Узловая распределительная подстанция;

Главная понизительная подстанция;

Подстанция глубокого ввода;

Чаще всего узловые распределительные подстанции находятся в ведении организации, осуществляющей электроснабжение, поэтому и размещаются эти подстанции вне предприятия, но вблизи него.

Когда УРП определенно предназначена для питания нескольких подстанций глубокого ввода, на одном предприятии, то рассматривают возможность размещения УРП на территории этого предприятия, и тогда эксплуатация подстанции ложится на плечи персонала предприятия.

ГПП считается одним источником, если питается по одной двухцепной линии, и двумя источниками, если питается по двум одноцепным линиям ( на разных опорах) или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам. ТЭЦ можно принять за несколько источников питания, если при выходе из строя генератора или при аварии на секции остальные секции ( генераторы) продолжают работать.

Предназначение ПГВ — питание группы установок конкретного предприятия или какого-то отдельного объекта на этом предприятии. Схемами с глубоким вводом называют схемы электроснабжения с подстанциями глубокого ввода.

Подстанции глубоких вводов располагаются вблизи наиболее крупных энергоемких производств и корпусов с концентрированной нагрузкой, например: прокатные и электросталеплавильные цехи; сталепроволочные и крепежно-калибровочные блоки метизных заводов; обогатительные фабрики и ряд других производств.

Трансформаторные пункты часто выполняют сегодня из комплектных трансформаторных подстанций. Число трансформаторов может здесь варьироваться. Когда питаются потребители 3 категории, то, как правило, устанавливается один трансформатор. Когда в районе сконцентрирована значительная мощность нагрузки на 380 / 220 вольт, или когда питаются потребители 2 и 1 категорий, то трансформаторов ставится два.

Способы присоединения трансформаторных подстанций к питающим линиям различны, и подразделяются подстанции по этому признаку на:

Тупиковые трансформаторные подстанции;

Проходные трансформаторные подстанции;

Ответвительные трансформаторные подстанции.

На тупиковую подстанцию питание подается отдельной линией. Для питания тупиковых подстанций используются радиальные схемы питания, либо такая подстанция является последней в магистральной схеме с питанием односторонним.

Для проходных подстанций характерно включение в рассечку (в проход) магистральной линии питания, когда имеют место как вход, так и выход линии. Ответвительные подстанции подключаются через ответвления от питающих линий.

КТП широко применяются на производственных предприятиях, где их устанавливают внутри или снаружи (КТПН). Сборные подстанции изготавливают на заводах отдельными элементами, затем на месте элементы собирают и монтируют.

Любая трансформаторная подстанция включает в себя три главных блока:

Распределительное устройство низшего напряжения;

Распределительное устройство высшего напряжения.

Являясь одним из главных составляющих звеньев в системе электрификации любого крупного производственного предприятия, трансформаторная подстанция требует особо тщательного подхода к формированию наиболее рациональным способом схемы распределения электроэнергии.

Место установки подстанции подбирается так, чтобы распределительная и трансформаторная подстанции всех необходимых параметров были бы расположены как можно ближе к центру обеспечиваемых ими групп нагрузок. Если от этой стратегии отступить, то возрастут потери, увеличится расход кабелей, проводов и т. д.

Подстанции классифицируются по месту их базирования на территории того или иного объекта на четыре типа:

Отдельно стоящие подстанции, располагающиеся на каком-то расстоянии от зданий;

Пристроенные подстанции, примыкающие непосредственно к стенам снаружи здания;

Встроенные подстанции, располагающиеся в специализированных отдельных помещениях внутри строения или примыкающие изнутри сооружения к его стенам;

Внутрицеховые подстанции, находящиеся внутри цехов, то есть электрооборудование размещается непосредственно в рабочем помещении, либо в закрытом помещении с выкаткой оборудования подстанции в цеха.

Промышленные сети с напряжением от 6 кВ до 10 кВ, с целью их сближения с электроприемниками, рекомендуется оснащать внутренними, интегрированными в здания или пристроенными к ним подстанциями.

Для очень крупных многопролетных цехов значительной ширины наиболее подходящими являются внутрицеховые трансформаторные подстанции, к примеру для производств, связанных с деревообработкой, с металлообработкой, и для иных производств, для установки в котельных, в насосных, в компрессорных станциях.

Монтаж таких подстанций осуществляют чаще всего возле колонн или возле закрытых помещений внутри цеха, за пределами зоны работы кранов. Эти подстанции подходят только для зданий второй и первой степени по огнестойкости, с производствами категорий Д и Г в соответствии с противопожарными нормами.

Количество силовых масляных трансформаторов, установленных во внутрицеховых подстанциях не должно превышать трех штук. Это ограничение не касается сухих трансформаторов или трансформаторов заполненных негорючей жидкостью. Трансформаторы внутрицеховых подстанций можно выкатывать из цеха, тогда естественной вентиляции будет достаточно.

Если применение внутрицеховых подстанций недопустимо, например из-за обычного загрязнения воздуха рабочей зоны, или по причине нахождения потребителей за пределами цеха, тогда лучше подойдут пристроенные трансформаторные подстанции.

Встроенные и пристроенные ТП как правило располагают вдоль длинной стороны цеха, ближней к источнику питания, либо в небольших цехах — в чередующемся порядке вдоль двух стен цеха.

Что касается отдельно стоящих подстанций, то они сооружаются на территории предприятия, но на заданном расстоянии от цехов, поскольку предназначены для электрификации одного или нескольких цехов. Такие ТП применяют, как правило, в случае невозможности установки пристроенных или внутренних подстанций по условиям рабочего процесса или по архитектурным соображениям.

Отдельно стоящие ТП подходят для предприятий малой мощности, где они питают несколько маломощных цехов, разбросанных по всему предприятию.

Иногда удобно разместить щит низкого напряжения в цеху, а сам трансформатор — снаружи здания. Так цеховая подстанция занимает по площади меньше места в цеху, чем встроенная.

Относительно компоновки подстанции важно помнить, что она обязательно соотносится с генеральным планом объекта электроснабжения. Нужно непременно учесть СНиПы и размеры элементов зданий. Главные критерии при этом следующие:

Безопасность обслуживания оборудования в штатном режиме работы установки;

Удобство наблюдения за индикаторами положения разъединителей и выключателей, а также за уровнем трансформаторного масла в соответствующих аппаратах;

Надлежащая степень обнаружения повреждений в случае нарушения штатных условий функционирования установки при дуговом коротком замыкании;

Безопасность осмотра и ремонта как любого аппарата так и любой цепи при снятом напряжении, без помех для соседних цепей, пребывающих под напряжением;

Достаточная механическая стойкость опорных конструкций оборудования;

Удобство транспортировки оборудования;

По возможности максимальная экономия площади.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Назначение и классификация электроподстанций. Расшифровка КТП,ТП.

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.

Расшифровка КТП

Расшифровка КТП в электрике означает комплектную трансформаторную подстанцию. Понятие комплектности в ТП продиктовано конструкционной особенностью изготовления – выпуском полноценной подстанции для наружной установки с совокупностью рабочих блоков, которые собираются в виде комплектов в единую систему энергопитания.

КТП

Зачастую на место монтажа конструкция, состоящая их корпуса, электрических узлов для снятия и преобразования энергии и учетно-измерительных щитков, поставляется в полностью или частично собранном виде, что снижает временные затраты и облегчает процесс установки и введение ее в эксплуатацию.

Современные КТП позволяют решить сразу несколько задач:

Мощности силовых электротехнических установок рассчитаны на энергоснабжения средних и крупных объектов потребления, среди которых:

Широкое разнообразие конструкций, комплектации и структур, максимально корректно вписывающихся в климатические и технические условия работы комплектного устройства, позволяют подобрать вариант, подходящий для конкретного объекта.

Условия эксплуатации комплектных трансформаторных подстанций

Полноценная бесперебойная работа установки с минимальными потерями при передаче электроэнергии возможна при соблюдении правил монтажа, ввода в эксплуатацию и условий, соответствующих климатическому исполнению по ГОСТ 15150 У (умеренный) или УХЛ (умеренно холодный):

КТП предусматривают расположение на высоте до 1 км относительно линии моря. В практике существуют единичные случаи превышения этого параметра, однако производители не несут ответственность и не предоставляют гарантийных обязательств для подобных ситуаций.

Категорически запрещено эксплуатировать установку:

Монтажные работы сводятся к размещению предварительно укомплектованной и собранной на заводе станции, оснащенной выделенными приспособлениями для транспортировки и подъема, на ровную плоскость из кирпича или бетона. До проведения пуско-наладочных работ проводится окончательная ревизия всех комплексов электростанции. Срок службы агрегата составляет не менее 25 лет.

Условные обозначения КТП

Расшифровка условных обозначений включает следующие параметры:

Производители оставляют за собой право изменять (добавлять или исключать) некоторые данные об изделии.

Разновидности подстанций

Трансформаторные подстанции классифицируются по нескольким параметрам:

По типу электрического присоединения к высоковольтной ЛЭП:

Тупиковые — Характеризуются возможностью подключения только к одной магистрали.

Проходные — Источником питания выступают две магистрали.

Для эксплуатации внутри закрытых помещений в непосредственной близости от используемого оборудования.

Столбовые (КТПС) — Для монтажа на опорах ЛЭП.

Киосковые (КТПК) — Для наружного использования, имеют вид компактного металлического шкафа.

Мачтовые (КТПМ) — С открытой системой, для закрепления на высоте до 7 метров от уровня земли. Утепленные с сэндвич-панелями.

Разновидность киосковых подстанций для эксплуатации при низкотемпературных режимах и в условиях повышенной ветрености.

По типу исполнения вводов и выводов:

По количеству применяемых преобразователей тока:

Мощность подстанции подбирается для конкретного объекта индивидуально, исходя из параметров совокупной мощности потребления. В сегменте высоковольтных силовых установок различают варианты с мощностью силового трансформатора от 25 до 4000 кВА.

Конструкция КТП

Традиционно КТП – это совокупность комплектующих узлов, распределенных в локализированных модулях, которые объединены в общий корпус. По конструктивным компонентам и месту размещения станции разделяются на наземные, мачтовые и интегрированные. Первые комплектуются в корпусах из металла, железобетона или утепленных сэндвич-панелей. Мачтовые размещаются на вертикальных столбах и могут иметь облегченную металлическую конструкцию с частично открытыми элементами. Для доступности осуществления технических работ предусмотрена специальная лестница и площадка.

Для обслуживания станции имеются дверцы или распашные ворота с центральным замком и системой блокировок. Корпус оснащается техническими отверстиями, скрытыми жалюзи для организации естественной терморегуляции и вентиляции системы.

Комплектация

Оснащение КТП зависит от особенностей конкретного объекта энергопитания, его мощности, условий применения и возложенных на него функций.

В классический (типовой) комплект поставки входит конструкция со встроенными модулями:

Каждая ячейка выполняет свои функции:

В качестве дополнительных и вспомогательных компонентов используется:

Для кабельного подключения КТП к ближайшей ЛЭП ее оснащают оборудованием воздушного ввода – изоляторами (опорными, штыревым и проходными) и ограничителями напряжения. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала предусмотрен обязательный контур заземления.

Источник

Схемы и основное электрооборудование ГПП

Элементы СЭС. ГПП, УРП, ПГВ, ЦРП, РП

Все темы данного раздела:

Электроснабжение отрасли Вопросы к экзамену. 1. Виды электростанций. 2. Элементы СЭС. Определения. 3. Элементы СЭС. ГПП, УРП, ПГВ, ЦРП, РП. 4. Uном. Области применения. В
Виды электростанций Электростанции 1. Атомные электростанции (АЭС); 2. теплофикационные или теплоэлектроцентрали(ТЭЦ); 3. гидроэлек

Элементы СЭС. Определения Системой электроснабжения (СЭС)- называется совокупность устройств, для производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии. Система электроснабжения создае

Выбор напряжений Напряжение каждого звена системы, электроснабжения, должно выбираться с учетом напряжений смежных звеньев. На основании технико-экономических сравнении, вариантов, выбор напряжения производится в с

Виды нейтралей Нейтрали. Нейтраль – это соединение точек нулевого потенциала оборудования. (нейтраль рисуют со стороны вторично

Короткого замыкания Электродинамические действия токов короткого замыкания. При коротких замыканиях в результате возникновения наибольшего удар­ного тока короткого замыкания в шинах и других конструкциях рас­пределите

Схемы и конструктивное выполнение электрических сетей Способы прокладки проводов и кабелей. Передачу и распределение электрической энергии потребителям промышленных предприятий осуществляют электрическими сетями. Потребители электроэне

Канализация ЭЭ до 1 кВ. Электропроводка кабельной линии, способы прокладки Устройство и монтаж кабельных линий Кабели прокладывают в кабельных сооружениях, траншеях, блоках, на опорных конструкциях, в лотках (в помещениях, туннелях). Монтаж кабельных линий выполн

Прокладка в кабельных каналах Количество кабелей, прокладываемых в канале, достигает 25-30. Ширина кабельного канала 600-1200 мм. Должны

Конструктивное выполнение КТП (однотрансформаторная, 2-х трансформаторная, БТМ.) Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) с одним трансформатором предназначена для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока ча

Распределительные устройства Бывают низкого напряжения – РУНН Высоковольтного напряжения – РУВН Комплектные рапред. устройства низкого напряжения – КРУНН Комплектные рапред. устройства высокого напря

Выбор места расположения ТП. (трансформаторной подстанции) ТП должны размещаться как можно ближе к центру размещения потребителей. Для этого должны применяться внутрицеховые под­станции, а также встроенные в здание цеха или пристроенные к нему ТП, питающие

Размещение трансформаторной подстанции При напряжении питания 6-10 кВ местоположение трансформаторов определяется в зависимости от величины, характеристики и расположения нагрузок напряжением до 1 кВ с учетом установки конденсаторов, а

Воздушные линии Воздушными линиями электропередач (ВЛ либо ВЛЭП), называют — устройство для передачи электроэнергии по проводам. ВЛ состоит из трех элементов: 1. провода; 2. изоля

Типы трансформаторов Трансформаторы. Устройство, принцип действия. Трансформатор – это устройство в котором электроэнергия одних параметров преобразуется в электроэнерги

Средства компенсации реактивной мощности Для искусственной компенсации реактивной мощности (поперечной компенсации), применяется специальные компенсирующие устройства являющиеся источниками реактивной энергии емкостного характера.

Компенсирующие устройства Синхронные машины. Cинхронные компенсаторы являются синхронными двигателями облегченной конструкции без нагрузки на валу. Они могут работать как в режиме

Статические источники реактивной мощности Появление мощных приемников с нелинейными характеристиками и ударными нагрузками (главные приводы непрерывных и обжимных прокатных станов, дуговые сталеплавильные печи и т.п.) предопределило создан

Принцип действия При максимальном значении КЗ, создается давление, под действием этого давления масло сжимает воздух в воздушном буфере и в нем аккумулируется энергия. Масло разлагается, образующиеся газы создают в

Что такое гпп в электроэнергетике

В зависимости от того, насколько велико удаление потребителя от источника питания, а также в зависимости от количества потребляемой мощности, в системах электрификации применяются подстанции следующих четырех основных видов:

· Узловая распределительная подстанция;

· Главная понизительная подстанция;

· Подстанция глубокого ввода;

Главная понизительная подстанция, сокращенно ГПП, — это подстанция рассчитанная на входное напряжение от 35 до 220 кВ, которая получает питание напрямую от районной энергетической системы, и распределяет электрическую энергию по предприятию, но уже при сильно пониженном напряжении.

ГПП считается одним источником, если питается по одной двухцепной линии, и двумя источниками, если питается по двум одноцепным линиям ( на разных опорах) или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам. ТЭЦ можно принять за несколько источников питания, если при выходе из строя генератора или при аварии на секции остальные секции ( генераторы) продолжают работать.

Главные понизительные подстанции, питающие крупные промышленные предприятия, включают в себя распределительные устройства на напряжение 35. 220 и 6 (10) кВ, главные трансформаторы на напряжение 35. 220/6 (10) кВ, трансформаторы собственных нужд на напряжение 6 (10)/0,4 кВ, конденсаторные батареи напряжением 6 (10) кВ, шиты управления электроснабжением, мастерские и т.д. На Г ПП, как правило, устанавливают два одинаковых трансформатора на 35. 220/6 (10) кВ. Необходимость двух трансформаторов обусловлена тем, что на современных промышленных предприятиях преобладают нагрузки второй категории и обычно имеются нагрузки первой категории, для питания которых необходимо иметь два независимых источника. Установка более двух трансформаторов неэкономична и применяется в основном лишь при расширении предприятия. Главные понизительные подстанции размещают вблизи центра нагрузки. При установке на ГПП двух трансформаторов, питаемых от разных линий электропередачи, создается возможность применения надежных и высокоэкономичных упрощенных схем: блока линия 35. 220 кВ — трансформатор ГПП и блока линия на 35. 220 кВ — трансформатор ГПП — токопровод на 6 (10) кВ. Эти схемы не содержат сборных шин и выключателей на стороне первичного напряжения ГПП, а на стороне вторичного напряжения 6 (10) кВ обычно имеют одиночную секционированную систему шин или токопроводы от каждого трансформатора. Одно- трансформаторные ГПП можно применять при наличии возможности обеспечить резервное питание нагрузок первой и второй категорий по сети напряжением 6 (10) кВ от соседних подстанций или ТЭЦ.

Подстанция глубокого ввода, сокращенно ПГВ, — это подстанция, на которую подается напряжение от 35 до 220 кВ, обычно она выполнена с применением упрощенных схем коммутации на стороне первичного напряжения, и получает питание или от энергетической системы напрямую, или от центрального распределительного пункта на самом предприятии.

Источник

Виды устройств приема и распределения электроэнергии

Источником электроснабжения большинства промыш-_ ленных предприятий обычно являются энергетические системы; в редких случаях предприятия получают энергию от собственных заводских электростанций. Электроснабжение и распределение энергии в пределах предприятия от собственных электростанций производится в основном на генераторном напряжении 6 и 10 кВ.

Большинство предприятий получает питание от районных подстанций, входящих в состав энергосистемы, по линиям электропередачи высокого напряжения через понижающие трансформаторы, установленные на подстанциях потребителя. Электроснабжение предприятий производится через пункты приема и распределения электроэнергии (ГПП, ЦРП, РП и ТП), максимально приближенные к потребителям. Электроустановка, служащая для приема и распределения электроэнергии и содержащая коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и др.), а также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы, называется распределительным устройством (РУ).

Распределительные устройства разделяются на открытые ОРУ (все или основное оборудование расположено на открытом воздухе) и закрытые ЗРУ (оборудование расположено в здании), а также комплектные КРУ. Комплектным называется распределительное устройство, состоящее из полностью либо частично закрытых шкафов или блоков с встроенными в них аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемое в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

Электроустановку, служащую для преобразования и распределения электроэнергии и состоящую из трансформаторов или других преобразователей энергии, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений, называют подстанцией. В зависимости от преобладания той или иной функции подстанции разделяются на трансформаторные и преобразовательные.

Подстанция, получающая питание непосредственно от энергетической системы (или заводской электростанции), называется главной понизительной подстанцией (ГПП) предприятия. Распределение энергии на пониженном напряжении от ГПП производится по всему предприятию или его значительной части через цеховые трансформаторные подстанции (ТП), распределительные пункты (РП) и центральные распределительные пункты (ЦРП).

Трансформаторные и преобразовательные подстанции, как и распределительные устройства, изготовляют и поставляют комплектными (КТП, КПП), в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.

Выработка, передача и потребление электрической энергии производятся на различных уровнях напряжения. Для электрических сетей общего назначения переменного напряжения частотой 50 Гц и присоединяемых к ним приемников электрической энергии установлены следующие номинальные напряжения: до 1000 В —40, 220, 380 и 660 В; выше 1000 В-(3), 6, 10, 20, 35, 110, (150), 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ (напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуются).

Электромонтажные работы- Прием и распределение электрической энергии

Дизельная электро станция

Вырабатываемая станциями электронная энергия, поступает к месту употребления через систему взаимосвязанных передающих, распределяющих и модифицирующих электроустановок. Передача электроэнергии осуществляется по воздушным линиям электропередачи с напряжением от нескольких сот до сотен тыщ вольт. Электронная энергия по системным воздушным сетям передается с напряжением 35, 110, 150, 220 кВ и выше по шкале номинальных напряжений.

Установки, служащие для приема и рассредотачивания электроэнергии, именуютсяраспределительными устройствами (РУ). Они содержат коммутационные аппараты, сборные и соединительные шины, вспомогательные устройства (компрессорные, аккумуляторные и другие), также устройства защиты, автоматики и измерительные приборы. К РУ относятся центры питания(ЦП), распределительные пункты (РП), распределительные полосы (РЛ).

Центром питанияименуются РУ генераторного напряжения электростанции либо РУ вторичного напряжения понижающей подстанции энергосистемы с системой регулирования, к которым присоединяются распределительные сети определенного района.

Распределительным птименуется подстанция промышленного предприятия либо городской электронной сети, созданная для приема и рассредотачивания электроэнергии с одним напряжением без ее преобразования.

Распределительнойименуется линия, питающая ряд трансформаторных подстанций от ЦП либо РП также большие электроустановки.

Распределительные устройства могут быть открытые (ОРУ— все либо основное оборудование размещено на открытом воздухе) и закрытые (ОРУ— оборудование размещено в здании). Особо нужно выделить более всераспространенные комплектные распределительные устройства (КРУ), состоящие из стопроцентно либо отчасти закрытых шифанеров или блоков со встроенными в их аппаратами, устройствами защиты и автоматики, поставляемые в собранном либо стопроцентно приготовленном для сборки виде и выпускаемые как для внутренней, так и для внешней установки.

Блочная комплектная трансформаторная подстанция

Подстанциейименуют электроустановку, служащую для преобразования и рассредотачивания электроэнергии и состоящую из трансформаторов либо других преобразователей энергии, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений.

Подстанция, на которой напряжение переменного тока преобразуется при помощи трансформатора, именуется трансформаторной (ТП). Если напряжение переменного тока на ТП преобразуется в более низкое, ее именуют понижающей, а если в более высочайшее — повышающей.

На трансформаторных подстанциях устанавливают трансформаторы, служащие для конфигурации напряжения. Сразу с трансформацией напряжения обычно меняется и число линий. К примеру, подходят к ТП одна либо две полосы высочайшего напряжения, а отходят от нее несколько линий низкого напряжения.

Различают два типа трансформаторных подстанций: открытые, в каких основное оборудование размещается на открытых площадках, и закрытые, оборудование которых располагается в помещениях.

Если на подстанции трансформация напряжения не делается, а меняется только число линий, то она именуется распределительной.

Преобразовательные подстанции служат для выпрямления переменного тока либо преобразования неизменного тока в переменный. На всех подстанциях устанавливают аппараты для переключения электронных сетей и разные контрольно-измерительные приборы.

Комплектная трансформаторная подстанция внешней установки

Электронные сети разделяются по напряжению насети низкого — до 1 кВ и высочайшего — более 1кВ напряжения.

Большая часть промышленных компаний получают электроэнергию от подстанций. На подстанциях устанавливается два и поболее трансформаторов, через которые энергия от энергосистемы по линиям высочайшего напряжения (35, 110 либо 220 кВ) передается на секционированные рабочие (либо запасные) шины с напряжением 6…10кВ.

Подстанция, питающаяся конкретно от энергетической системы (или заводской электростанции), именуется главной понижающей подстанцией (ГПП) предприятия, а подстанция, на которой напряжение снижается конкретно для питания электроприемников 1-го либо нескольких цехов, — цеховой трансформаторной подстанцией (ТП).

Трансформаторные и преобразовательные подстанции, как и распределительные устройства, поставляются комплектными (КТП, КПП) в собранном либо стопроцентно приготовленном для сборки виде.

Измерение тока и напряжения на шинах распределительных устройств и в электронных цепях делается при помощи трансформаторов тока либо трансформаторов напряжения, служащих для снижения тока либо напряжения первичных цепей электроустановок переменного тока, также для питания катушек измерительных устройств, устройств релейной защиты и автоматики, присоединяемых к их вторичным обмоткам.

Применение измерительных трансформаторов позволяет:

определять любые напряжения и токи обыкновенными измерительными устройствами со стандартными обмотками, рассчитанными на напряжение 100 В и ток 5 А;

отделять измерительные приборы и реле от напряжений выше 380 В, обеспечивая безопасность их обслуживания.

Первичная обмотка измерительного трансформатора находится под воздействием измеряемой величины, а вторичная — замкнута на измерительные приборы и приборы защиты.

Открытое распределительное устройство

Прикосновение к измерительным устройствам, конкретно включенным в цепь высочайшего напряжения, небезопасно для человека, потому в данном случае измерительные приборы и аппаратура автоматической защиты (реле) врубаются во вторичную цепь измерительных трансформаторов, связанную с цепью высочайшего напряжения только через магнитный поток в сердечнике. Не считая того, измерительные трансформаторы служат для расширения пределов измерения устройств переменного тока, подобно дополнительным резисторам и шунтам. Применение измерительных трансформаторов с разными коэффициентами трансформации позволяет использовать приборы со стандартными пределами измерений (100 В и 5 А) при определении самых разных напряжений и токов.

Различают два вида измерительных трансформаторов: трансформаторы напряжения и трансформаторы тока.

Трансформаторы напряженияпитают обмотки напряжения измерительных устройств и реле (вольтметров, частотомеров, счетчиков, ваттметров, реле напряжения, мощности и др.) в установках с напряжением 380 В и выше.

Трансформаторы токапитают токовые обмотки измерительных устройств и реле (амперметров, счетчиков, ваттметров, реле тока, мощности и др.).

Источниками электроснабжения большинства промышленных компаний являются энерго системы, но некие предприятия получают энергию от собственных промышленных электрических станций. Выработка и рассредотачивание энергии в границах предприятия от собственных электрических станций делается в главном в генераторном режиме с напряжением 6 и 10 кВ.

Распределительные устройства неизменного тока серии КВ на напряжение 3,3 кВ

Электронные цепи распределительных устройств и подстанций могут быть первичными и вторичными.

К первичным цепямотносятся шиноустройства и токоведущие части аппаратов, соединяемые в определенной последовательности.

Ко вторичнымотносятсяцепи, при помощи которых в первичных цепях РУ подстанций осуществляются электронные измерения, релейная защита, сигнализация, дистанционное управление и автоматизация, т.е. вторичные цепи обеспечивают контроль, защиту, комфортное и неопасное сервис первичных цепей.

На принципных схемах первичных цепей демонстрируют все главные элементы электроустановки: шиноустройства, разъединители, выключатели, предохранители, трансформаторы, реакторы и др., также соединения меж ними. Не считая того, чтоб лучше представить для себя работу установки и ее отдельных участков, в первичных схемах обычно демонстрируют без электронных соединений главные приборы и аппараты вторичных цепей, измерительные приборы, приборы релейной защиты и автоматики.

Современные РУ могут иметь разные схемы соединений.

Не считая того, нужно держать в голове, что отключение свободной от нагрузки полосы связано с разрывом ее зарядного тока, который тем больше, чем длиннее линия.

Установленный заместо разъединителя выключатель нагрузки позволяет отключать и включать линию при нагрузке в границах номинальной.

В данном случае на присоединении инсталлируются измерительные трансформаторы тока, а линейный и шинный разъединители служат для снятия напряжения с выключателя и трансформаторов тока при осмотре, ремонте, проверке и других работах.

Потому что деяния с разъединителями вероятны только при отключенном выключателе, который разрывает цепь тока, порядок отключения полосы последующий: поначалу отключают выключатель, потом линейный разъединитель и в конце концов шинный разъединитель. Порядок включения полосы оборотный. Таковой вариант присоединения к РУ применяется для линий с большенными нагрузками и огромным током недлинного замыкания.

ФСК ЕЭС окончила установка оборудования ЗРУ 10 кВ на подстанции 110 кВ “Роза Хутор” в Сочинском регионе

Обычно такая схема применяется для присоединения воздушных линий.

. Для отключения этого трансформатора от сети служит шинный разъединитель (отключение должно выполняться только при холостом ходе трансформатора); защита от высочайшего и низкого напряжений производится плавкими предохранителями.

В эту схему входят выключатель, созданный для оперативных переключений, и релейная защита (РЗ), приборы которой получают питание от измерительных трансформаторов тока.

Применение комплектных распределительных устройств и трансформаторных подстанций позволяет уменьшить сроки монтажных работ, понизить их цена и сделать лучше качество.

Каким образом происходит распределение электроэнергии и ее передача от основного источника питания к потребителю? Данный вопрос достаточно сложный, так как источником является подстанция, которая может находиться на значительном расстоянии от города, но при этом энергия должна доставляться с максимальным КПД. Этот вопрос стоит рассматривать более детально.

Общее описание процесса

Как говорилось ранее, начальным объектом, откуда начинается распределение электроэнергии, на сегодняшний день является электрическая станция.

В наше время существует три основных типа станции, которые могут снабжать потребителей электричеством. Это может быть тепловая электрическая станция (ТЭС), гидроэлектростанция (ГЭС) и атомная электрическая станция (АЭС). Помимо этих основных типов, есть также солнечные или ветровые станции, однако они используются для более локальных целей.

Эти три типа станция является и источником и первой точкой распределения электроэнергии.

Для того чтобы осуществить такой процесс, как передача электрической энергии, необходимо значительно увеличить напряжение. Чем дальше находится потребитель, тем выше должно быть напряжение. Так, увеличение может доходить до 1150 кВ.

Повышение напряжения необходимо для того, чтобы снизилась сила тока. В таком случае также падает и сопротивление в проводах. Такой эффект позволяет передавать ток с наименьшими потерями мощности.

Для того чтобы повышать напряжение до нужного значения, каждая станция имеет повышающий трансформатор. После прохождения участка с трансформатором, электрический ток при помощи ЛЭП передается на ЦРП. ЦРП – это центральная распределительная станция, где осуществляется непосредственное распределение электроэнергии.

Такие объекты, как ЦРП, находятся уже в непосредственной близости от городов, сел и т.

д. Здесь происходит не только распределение, но и понижение напряжения до 220 или же 110 кВ. После этого электроэнергияпередается на подстанции, расположенные уже в черте города.При прохождении таких небольших подстанций напряжение понижается еще раз, но уже до 6-10 кВ.

После этого осуществляется передача и распределение электроэнергии по трансформаторным пунктам, расположенным по разным участкам города.Здесь также стоит отметить, что передача энергии в черте города к ТП осуществляется уже не при помощи ЛЭП, а при помощи проложенных подземных кабелей. Это гораздо целесообразнее, чем применение ЛЭП. Трансформаторный пункт – это последний объект, на котором происходит распределение и передача электроэнергии, а также ее понижение в последний раз.На таких участках напряжение снижается до уже привычных 0,4 кВ, то есть 380 В.

Далее оно передается в частные, многоэтажные дома, гаражные кооперативы и т. д.Если кратко рассмотреть путь передачи, то он примерно следующий: источник энергии (электростанция на 10 кВ) – трансформатор повышающего типа до 110-1150 кВ – ЛЭП – подстанция с трансформатором понижающего типа – трансформаторный пункт с понижением напряжения до 10-0,4 кВ – потребители (частный сектор, жилые дома и т. д.).

Особенности процесса

Производство и распределение электроэнергии, а также процесс ее передачи обладает важной особенностью – все эти процессы являются непрерывными. Другими словами, производство электрической энергии совпадает по времени с процессом ее потребления, из-за чего электрические станции, сети и приемники связаны между собой таким понятием, как общность режима. Данное свойство вызывает необходимость организации энергетических систем, чтобы более эффективно заниматься производством и распределением электроэнергии.

Здесь очень важно понимать, что представляет собой такая энергетическая система. Это совокупность всех станций, линий электропередач, подстанций и других тепловых сетей, которые соединены между собой таким свойством, как общность режима, а также единым процессом производства электрической энергии. Кроме того, процессы преобразования и распределения на данных участках осуществляются под общим управлением всей этой системы.

Основная рабочая единица в таких системах – это электроустановка. Это оборудование предназначено для производства, преобразования, передачи и распределения электроэнергии.

Получение данной энергии осуществляется электрическими приемниками. Что касается самих установок, то в зависимости от рабочего напряжения, они делятся на два класса. Первая категория работает с напряжением до 1000 В, а вторая, наоборот, с напряжением от 1000 В и выше.

Кроме того, имеются также специальные устройства для получения, передачи и распределения электроэнергии – распределительное устройство (РУ). Это электроустановка, которая состоит из таких конструкционных элементов, как сборные и соединительные шины, аппараты для коммутации и защиты, автоматика, телемеханика, приборы для измерения и вспомогательные устройства.

Данные агрегаты также делятся на две категории. Первая – это открытые аппараты, которые могут эксплуатироваться на открытом воздухе, и закрытые, применяющиеся только при расположении внутри здания. Что касается эксплуатации в черте города таких устройств, то в большинстве случаев используется именно второй вариант.

Одним из последних рубежей системы передачи и распределения электроэнергии является подстанция. Это объект, который состоит из РУ до 1000 В и от 1000 В, а также силовых трансформаторов и других вспомогательных агрегатов.

Рассмотрение схемы распределения энергии

Для того чтобы более детально рассмотреть процесс производства, передачи и распределения электроэнергии, можно взять в пример структурную схему снабжения электрической энергией города.

В таком случае процесс начинается с того, что генераторы на ГРЭС (государственная районная электростанция)вырабатывают напряжение 6, 10 или 20 кВ. При наличии такого напряжения передавать его на расстояние более чем 4-6 км не экономично, так как будут большие потери. Для того чтобы значительно уменьшить потерю мощности, в линию передачи включается силовой трансформатор, который предназначен для повышения напряжения до таких значений, как 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 кВ.

Значение выбирается в зависимости от того, насколько далеко находится потребитель. После этого следует пункт понижения электрической энергии, который представлен в виде понижающей подстанции, находящейся в черте города. Напряжение уменьшается до 6-10 кВ.

Здесь стоит добавить, что такая подстанция состоит из двух частей. Первая часть открытого типа рассчитана на напряжение 110-220 кВ. Вторая часть – закрытая, включает в себя устройство распределения электроэнергии (РУ), рассчитанное на напряжение в 6-10 кВ.

Помимо тех устройств, что были перечислены ранее, в систему снабжения энергией входят также такие объекты, как питающая кабельная линия – ПКЛ, распределительная кабельная линия – РКЛ, кабельная линия с напряжением в 0,4 кВ – КЛ, распределительное устройство вводного типа в жилом доме – ВРУ, главная понижающая подстанция на заводе – ГПП, шкаф распределения электроэнергии или же щитовое устройство ЩУ, размещаемое в цехе завода, и рассчитанное на 0,4 кВ.

Также в схеме может присутствовать такой участок, как центр питания – ЦП. Здесь важно отметить, что этот объект может быть представлен в виду двух разных устройств.

Это может быть распределительное устройство вторичного напряжения на понижающей подстанции. Кроме того, в его состав будет также входить прибор, который будет выполнять функции регулировки напряжения и последующей поставки его к потребителям. Второй вариант исполнения – это трансформатор, для передачи и распределения электроэнергии, или же распределительное устройство генераторного напряжения непосредственно на электрической станции.

Стоит отметить, что ЦП всегда соединяется с распределительным пунктом РП. Линия, которая соединяет эти два объекта, не имеет распределения электрической энергии по всей своей длине. Такие линии обычно называют кабельными.

На сегодняшний день в энергосети может использоваться такое оборудование, как КТП – комплектная трансформаторная подстанция. Она представляет собой несколько трансформаторов, распределительное или же вводное устройство, рассчитанное на работу с напряжением в 6-10 кВ. Также в комплект входит распределительное устройство на 0,4 кВ.

Все эти приборы соединены между собой токопроводами, а поставляется комплект в уже готовом либо в готовом для сборки виде. Прием и распределение электроэнергии может также происходить на на высоких конструкциях или же на опорах линий электропередачи. Такие конструкции называются либо столбовыми, либо мачтовыми трансформаторными подстанциями(МТП).

Первая категория электрических приемников

На сегодняшний день имеется три категории электроприемников, которые отличаются между собой степенью надежности.

К первой категории электрических приемников относятся те объекты, при нарушении электроснабжения которых возникают достаточно серьезные проблемы. К последним относят следующее: угроза жизни человеку, сильные ущерб народному хозяйству, повреждение дорогого оборудования из основной группы, массовый брак продукции, разрушение устоявшегося технологического процесса получения и распределения электроэнергии, возможное нарушение в работе важных элементов коммунального хозяйства.

К таким электроприемникам относятся здания с большим скоплением людей, к примеру, театр, универсам, универмаг и т. д. Также к этой группе принадлежит и электрифицированный транспорт (метро, троллейбус, трамвай).

Что касается снабжения электроэнергией данных сооружений, то они должны обеспечиваться электричеством от двух источников, которые независимы друг от друга.

Отключение от сети таких построек допускается лишь на срок, в течение которого будет запускаться резервный источник питания. Другими словами, система распределения электроэнергии должна предусматривать быстрый переход от одного источника на другой, в случае аварийной ситуации. Независимым источником питания в данном случае считается тот, на котором сохранится напряжение даже в том случае, если на других источниках, питающих один и тот же электроприемник, оно пропадет.

К первой категории также относятся устройства, которые должны питаться сразу от трех независимых источников.

Это особая группа, работа которой должна быть обеспечена в бесперебойном режиме.То есть не допускается отключение от электропитания даже на время включения аварийного источника. Чаще всего к такой группе относят приемники, выход из строя которых влечет за собой возникновение угрозы для жизни человека (взрыв, пожар и т. д.).

Вторая и третья категория приемников

Системы распределения электроэнергии с подключением второй категории электрических приемников включают в свой состав такое оборудование, при отключении питании которого возникнет массовый простой рабочих механизмов и промышленного транспорта,недоотпуск продукции, а также нарушения деятельности массового количества людей, проживающих как в черте города, так и за ее пределами. К такой группе электроприемников относятся жилые дома выше 4 этажа, школы и больницы, силовые установки, отключение питания которых не повлечет за собой выход из строя дорогостоящего оборудования, а также другие группы электрических потребителей с общей нагрузкой от 400 до 10 000 кВ.

В качестве источников энергии данной категории должны выступать две независимые станции. Кроме того, отключение от основного источника питания этих объектов допускается до тех пор, пока дежурный персонал не запустит в работу резервный источник, или же это не сделает дежурная бригада рабочих ближайшей электроснабжающей станции.

Что касается третьей категории приемников, то к ним принадлежат все оставшиеся устройства, которые могут питаться всего от 1 источника питания. Кроме того, отключение от сети таких приемников допускается на время ремонта или замены поврежденного оборудования на срок не более суток.

Принципиальная схема снабжения и распределения электрической энергии

Контроль распределения электроэнергии и ее передачу от источника к приемнику третьей категории в черте города легче всего осуществлять, применяя радиальную тупиковую схему.

Однако такая схема обладает одним существенным недостатком, который заключается в том, что при выходе одного любого элемента системы из строя без электроэнергии будут оставаться все приемники, подключенные к такой схеме. Так будет продолжаться до тех пор, пока не будет заменен поврежденный участок цепи. Из-за данного недостатка применять такую схему включения не рекомендуется.

Если говорить о схеме подключения и распределения энергии для приемников второй и третьей категории, то здесь можно использовать кольцевую принципиальную схему.

При таком подключении, если произойдет сбой в работе одной из линии электропередачи, можно восстановить электроснабжение всех приемников, подключенных к такой сети в ручном режиме, если отключить питание от основного источника и запустить резервный. Кольцевая схема отличается от радиальной тем, что у нее имеются специальные участки, на которых в отключенном режиме находятся разъединители или же выключатели. При повреждении основного источника питания их можно включить, чтобы восстановить подачу, но уже от резервной линии.

Также это будет служить хорошим преимуществом в том случае, если на основной линии необходимо провести какие-либо ремонтные работы. Перерыв в электроснабжении такой линии допускается на срок около двух часов. Этого времени хватает для того, чтобы отключить поврежденный основной источник питания и подключить к сети резервный, чтобы он осуществлял распределение электроэнергии.

Есть еще более надежный способ подключения и распределения энергии – это схема с параллельным включением двух питающих линий или же введение автоматического подключения резервного источника.

При наличии такой схемы поврежденная линия будет отключаться от общей системы распределения при помощи двух выключателей, расположенных с каждого конца линии. Снабжение же электричеством в таком случае будет осуществляться во все еще бесперебойном режиме, но уже по второй линии. Такая схема актуальна для приемников второй категории.

Схемы распределения для первой категории приемников

Что касается распределения энергии для питания приемников первой категории, то в данном случае необходимо подключение от двух независимых центров питания одновременно. Кроме того, в таких схемах часто используется не один распределительный пункт, а два, а также всегда предусмотрена система автоматического включения резервного питания.

Для электрических приемников, которые принадлежат к первой категории, автоматика переключения на резервное питание устанавливается на вводно-распределительных устройствах. При такой системе подключения распределение электрического тока осуществляется при помощи двух силовых линий, каждая из которых характеризуется напряжением до 1 кВ, а также подключаются к независимым трансформаторам.

Другие схемы распределения и питания приемников

Для того чтобы максимально эффективно распределять электроэнергию по приемникам второй категории, можно использовать схему с максимальной токовой защитой одного или двух РП, а также схему с автоматическим включением резервного питания. Однако здесь есть определенное требование.

Использовать эти схемы можно лишь в том случае, если затраты материальных средств на их обустройство не вырастут более чем на 5%, по сравнению с обустройством ручного перехода на резервный источник питания. Кроме того, обустраивать такие участки необходимо таким образом, чтобы одна линия могла принять на себя нагрузку со второй, с учетом кратковременной перегрузки. Это необходимо, так как при выходе из строя одной из них распределение всего напряжения перейдет на оставшуюся одну.

Существует довольно распространенная лучевая схема подключения и распределения.

В таком случае один распределительный пункт будет питаться от двух разных трансформаторов. К каждому из них подводится кабель, напряжение в котором не превышает 1000 В. На каждом из трансформаторов также устанавливается по одному контактору, который предназначен для того, чтобы в автоматическом режиме переключить нагрузку с одного силового агрегата на другой, если на каком-либо из них пропадет напряжение.

Если подводить итог о надежности сети, то это одно и наиболее важных требований, которое необходимо соблюдать, чтобы распределение энергии не прерывалось.

Чтобы достичь максимального показателя надежности, нужно не только использовать наиболее подходящие схемы снабжения для каждой категории. Важно также правильно подбирать марки кабелей, а также их толщину и сечение с учетом их нагрева и потерями мощности при протекании тока. Немаловажно также соблюдать правила технической эксплуатации и технологию проведения все электромонтажных работ.

Исходя из всего выше сказанного, можно сделать вывод, что устройство приема и распределения электроэнергии, а также поставка от источника к конечному потребителю или приемнику – это не такой уж и сложный процесс.

Источник