Для того чтобы выбрать комплектную трансформаторную подстанцию, нужно четко понимать область ее применения, из чего состоит данная электротехническая установка и принцип ее работы. Комплектная трансформаторная станция со стоит из следующих элементов: Принцип работы КТП является прием из высоковольтной линии трехфазного электрического тока частотой 50 Гц номинальным напряжением 6-10 киловольт, преобразование данной энергии через силовой трансформатор, и получение при выходе потребительской энергии напряжением 0,4 киловольта. Выбор подстанции по виду подключения на высоковольтные линии. КТП делятся на подстанции проходного и тупикового типа. Отличаются они тем, что подстанции тупикового вида (типа) могут подключаться только к одной высоковольтной линии, а проходного к двум. При выборе КТП обращается основное внимание на мощность силового трансформатора, область в которой будет эксплуатироваться подстанция (по климатическому исполнению и условиям размещения), а также на само типовое исполнение КТП. Мощности силового трансформатора, первичное напряжение, ток А подстанции: Область эксплуатации подстанции по климатическому исполнению и условиям размещения: Климатическое исполнение: Категория размещения: Типовое исполнение КТП: Также при выборе КТП нужно учесть дополнительную возможную комплектацию прилагаемую к подстанции: Общая совокупность приведенных выше параметров поможет выбрать нужный вид КТП. tr-ktp.ru Области внедрения одно- и двухтрансформаторных подстанций Однотрансформаторные ТП 6-10/0,4 кВ используются при питании нагрузок, допускающих перерыв электроснабжения на время менее 1 суток, нужный для ремонта либо подмены покоробленного элемента (питание электроприемников III категории), также для питания электроприемников II категории, при условии резервирования мощности по перемычкам на вторичном напряжении либо при наличии складского резерва трансформаторов. Однотрансформаторные ТП прибыльны к тому же в том отношении, что если работа предприятия сопровождается периодами малых нагрузок, то можно за счет наличия перемычек меж трансформаторными подстанциями на вторичном напряжении отключать часть трансформаторов, создавая этим экономически целесообразный режим работы трансформаторов. Такие трансформаторные подстанции могут быть экономны и в плане наибольшего приближения напряжения 6-10 кВ к электроприемникам, понижая протяженность сетей до 1 кВ за счет децентрализации трансформирования электронной энергии. В данном случае вопрос решается в пользу внедрения 2-ух однотрансформаторных по сопоставлению с одной двухтрансформаторной подстанцией. Двухтрансформаторные ТП используются при доминировании электроприемников I и II категорий. При всем этом мощность трансформаторов выбирается таковой, чтоб при выходе из работы 1-го, другой трансформатор с учетом допустимой перегрузки принял бы на себя нагрузку всех потребителей (в этой ситуации можно временно отключить электроприемники III категории). Такие подстанции желательны и независимо от категории потребителей при наличии неравномерного дневного либо годичного графика нагрузки. В этих случаях прибыльно поменять присоединенную мощность трансформаторов, к примеру, при наличии сезонных нагрузок, одно либо двухсменной работы со значимой различающейся загрузкой смен. Электроснабжение населенного пт, микрорайона городка, цеха, группы цехов либо всего предприятия может быть обеспечено от одной либо нескольких трансформаторных подстанций. Необходимость сооружения одно- либо двухтрансформаторных подстанций определяется в итоге технико-экономического сопоставления нескольких вариантов системы электроснабжения. Аспектом выбора варианта является минимум приведенных издержек на сооружение системы электроснабжения. Сравниваемые варианты должны обеспечивать требуемый уровень надежности электроснабжения. Выбор мощности трансформаторов трансформаторных подстанций В общем случае выбор мощности трансформаторовделается на основании последующих главных начальных данных: расчетной нагрузки объекта электроснабжения, длительности максимума нагрузки, темпов роста нагрузок, цены электроэнергии, нагрузочной возможности трансформаторов и их экономической загрузки. Основным аспектом выбора единичной мощности трансформаторов является, как и при выборе количества трансформаторов, минимум приведенных издержек, приобретенный на базе технико-экономического сопоставления вариантов. Приблизительно выбор единичной мощности трансформаторов может производиться по удельной плотности расчетной нагрузки (кВ×А/м2) и полной расчетной нагрузки объекта (кВ×А). При удельной плотности нагрузки до 0,2 кВ×А/м2 и суммарной нагрузке до 3000 кВ×А целенаправлено использовать трансформаторы 400; 630; 1000 кВА с вторичным напряжением 0,4/0,23 кВ. При удельной плотности и суммарной нагрузки выше обозначенных значений бо-лее экономны трансформаторы мощностью 1600 и 2500 кВА. Но эти советы не являются довольно обоснованными в следствии быстроменяющихся цен на электрическое оборудование и а именно ТП. В проектной практике трансформаторы трансформаторных подстанций нередко выбирают по расчетной нагрузке объекта и рекомендуемым коэффициентам экономической загрузки трансформаторов Кзэ = Sр / Sн.т., в согласовании с данными таблицы. Рекомендуемые коэффициенты загрузки трансформаторов цеховых ТП Принципиальное значение при выборе мощности трансформаторов является верный учет их нагрузочной возможности. На значимом большинстве подстанций нагрузка трансформаторов меняется и в течение длительного времени остается ниже номинальной. Значимая часть трансформаторов выбирается с учетом послеаварийного режима, и потому нормально они остаются долгое время недогруженными. Не считая того, силовые трансформаторы рассчитываются на работу при допустимой температуре среды, равной +40оС. В реальности они работают в обыденных критериях при температуре среды до 20 … 30оС. Как следует, силовой трансформатор в определенное время может быть перегружен с учетом рассмотренных выше событий без всякого вреда для установленного ему срока службы (20 … 25 лет). На основании исследовательских работ разных режимов работы трансформаторов разработан ГОСТ 14209-85, регламентирующий допустимые периодические нагрузки и аварийные перегрузки силовых масляных трансформаторов общего предназначения мощностью до 100 мВ×А включительно с видами остывания М, Д, ДЦ и Ц с учетом температуры остывания cреды. Для определения периодических нагрузок и аварийных перегрузок в согласовании с ГОСТ 14209-85 нужно также знать исходную нагрузку, предыдущую перегрузке и длительность перегрузки. Эти данные определяются по реальному начальному графику нагрузки (полной мощности либо току), перевоплощенному в эквивалентный в термическом отношении в прямоугольный двух- либо многоступенчатый график. В связи с необходимостью иметь реальный начальный график нагрузки расчет допустимых нагрузок и перегрузок в согласовании с может быть выполнен для действующих подстанций с целью проверки допустимости имеющегося графика нагрузки, также с целью определения вероятных вариантов дневных графиков с наивысшими значениями коэффициентов загрузки в предыдущий момент режима перегрузки и в режиме перегрузки. На стадии проектирования подстанций можно использовать типовые графики нагрузок либо в согласовании с советами, также предлагаемыми в ГОСТ 14209-85 выбирать мощность трансформаторов по условиям аварийных перегрузок. Тогда для подстанций, на которых вероятна аварийная перегрузка трансформаторов (двухтрансформаторные, однотрансформаторные с запасными связями по вторичной стороне), если известна расчетная нагрузка объекта Sp и коэффициент допустимой аварийной перегрузки Kз.ав, номинальная мощность трансформатора определяется, как Sн.т. = Sp / Kз.ав Следует также отметить, что нагрузка трансформатора выше его номинальной мощности допускается только при исправной и стопроцентно включенной охлаждающей системе трансформатора. Что касается типовых графиков, то на истинное время они разработаны для ограниченного количества узлов нагрузок. Компенсируя реактивную мощность в сетях до 1 кВ, можно уменьшить количество трансформаторных подстанций 10/0,4, их номинальную мощность. В особенности это значительно для промышленных потребителей, в сетях до 1 кВ которых приходиться восполнить значимые величины реактивных нагрузок. Существующая методика по проектированию компенсации реактивной мощности в электронных сетях промышленных компаний и подразумевает выбор мощности компенсирующих устройств с одновременным выбором количества трансформаторов подстанций и их мощности. Таким макаром, беря во внимание вышеизложенное, сложность конкретных экономических расчетов, ввиду быстроменяющихся стоимостных характеристик строительства подстанций и цены электроэнергии, при проектировании новых и реконструкции действующих потребительских подстанций 6-10/0,4-0,23 кВ выбор мощности силовых трансформаторов может быть выполнен последующим образом: — в сетях промышленных компаний: а) единичную мощность трансформаторов выбирать в согласовании с советами удельной плотности расчетной нагрузки и полной расчетной нагрузки объекта; б) количество трансформаторов подстанции и их номинальную мощность выбирать в согласовании с указаниями по проектированию компенсации реактивной мощности в электронных сетях промышленных компаний; в) выбор мощности трансформаторов должен осуществляться с учетом рекомендуемых коэффициентов загрузки и допустимых аварийных перегрузок трансформаторов; г) при наличии типовых графиков нагрузки выбор следует вести в согласовании с ГОСТ 14209-85 с учетом компенсации реактивной мощности в сетях до 1 кВ; — в городских электронных сетях: а) имея в наличии типовые графики нагрузки подстанции, выбор мощности трансформаторов следует делать в согласовании с ГОСТ 14209-85; б) зная вид нагрузки подстанции, при отсутствии типовых графиков ее, выбор целенаправлено делать в согласовании с методическими указаниями. Пример. Выбор количество и мощность трансформаторов цеховых трансформаторных подстанций по последующим начальным данным: Рр = 250 кВт, Qp = 270 квар; категория электроприемников цеха по степени надежности электроснабжения – 3. Решение. Полная расчетная мощность цеха. По расчетной мощности (377 кВ×А) требуемому уровню надежности электроснабжения (3 категория электроприемников) можно принять однотранспортную подстанцию с мощностью трансформатора Sнт = 400 кВ×А. Коэффициент загрузки трансформатора составит что удовлетворяет подходящим требованиям. elektrica.info Структурной называют схему трансформаторных соединений между распределительными устройствами (РУ) основных напряжений. Понижающие подстанции предназначены для распределения энергии по сети низшего напряжения (НН) и создания пунктов соединения сети высшего (ВН) и среднего напряжения (СН). Типовые структурные схемы подстанций с тремя или двумя напряжениями приведены на рис. 2.7. На подстанции с двухобмоточными трансформаторами (рис. 2.7, а) электроэнергия от системы поступает в РУ ВН, затем трансформируется и распределяется между потребителями, присоединенными к РУ НН. При наличии потребителей электроэнергии, получающих питание от РУ двух напряжений НН (6 или 10 кВ) и среднего напряжения (СН) (35кВ), применяют схемы с трехобмоточными трансформаторами (рис. 2.7, в). Рис. 2.7. Структурные схемы подстанций Применять понижающие трехобмоточные автотрансформаторы экономически всегда выгоднее, чем трехобмоточные трансформаторы, но их применение возможно только в тех случаях, когда сети ВН и СН работают с заземленными нейтралями, например сети 220 и 110 кВ (рис. 2.7, б). Выбор структурной схемы подстанции производится с учетом типа подстанции, количества трансформаторов или автотрансформаторов, а также количества РУ различных классов напряжений. Число трансформаторов, устанавливаемых на подстанциях всех категорий, принимается, как правило, не более двух. Установка более двух трансформаторов может быть допущена на основе технико-экономических расчетов, а также в тех случаях, когда на подстанции требуются два средних напряжения. Количество трансформаторов на подстанциях 1÷6 в выполняемом проекте указанно в задании. Мощность трансформаторов выбирается так, чтобы при отключении наиболее мощного из них на время ремонта или замены оставшиеся в работе обеспечивали питание нагрузки с учетом их допустимой по техническим условиям на трансформаторы аварийной перегрузки и резерва по сетям СН и НН. Аварийные перегрузки– это такие перегрузки, которые можно допустить для трансформатора в редких аварийных случаях без его повреждения. При аварийных перегрузках идут на повышенный против нормального износ изоляции. Так как эти случаи в эксплуатации достаточно редки, а время аварийного режима ограничено, то значительного снижения срока службы по сравнению с нормативным не происходит. При отсутствии графиков нагрузки потребителей проектируемого сетевого района выбор мощности трансформаторов на подстанциях рекомендуется производить из условия равенства их номинальных мощностей и выполнения неравенства: , (2.12) где - значение наибольшей мощности, протекающей через наиболее загруженную обмотку трансформатора подстанции; 1,4 – условно принимаемый коэффициент допустимой аварийной перегрузки. При использовании вышеприведенной формулы следует помнить, что силовые трансформаторы в нормальном режиме должны быть загружены, по возможности, не менее чем на 70 %. На однотрансформаторных подстанциях номинальная мощность трансформатора выбирается с учетом требований [11], которые рекомендуют принимать мощность силового трансформатора согласно формуле: . (2.13) При росте нагрузки сверх расчетного уровня увеличение мощности подстанции производится, как правило, путем замены трансформаторов на более мощные. Установка дополнительных трансформаторов должна иметьтехнико-экономическое обоснование. В случаях, когда на подстанции требуется установить автотрансформаторы, необходимо производить проверку по перегрузке не только наиболее загруженной обмотки, но и обмотки НН, которая рассчитана на мощность меньше номинальной мощности автотрансформатора. Обычно ее мощность составляет , (2.14) где - коэффициент выгодности обмотки НН автотрансформатора, принимаемый из ряда: 0,25; 0,4; 0,5. Трансформаторы подстанций должны быть оборудованы устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). При отсутствии трансформаторов с устройством РПН допускается дополнительно устанавливать регулировочные трансформаторы. При питании потребителей от обмоток НН автотрансформаторов для независимого регулирования напряжения на шинах всех РУ последовательно с обмоткой НН следует предусматривать установку линейных регулировочных трансформаторов (ЛР). Пример 4. Требуется выбрать тип и мощность трансформаторов на двухтрансформаторной подстанции 110/10 кВ. Максимальная мощность нагрузки составляет 21,5 МВА. Нагрузка между трансформаторами распределена равномерно, т.е. трансформаторы загружены одинаково. Так как график нагрузки трансформаторной подстанции не известен, то для выбора номинальной мощности силовых трансформаторов подстанции воспользуемся условием (2.12). , тогда ближайшее стандартное значение номинальной мощности трансформаторов составит 16 МВА. При установке на рассматриваемой подстанции двух трансформаторов с номинальной мощностью 16 МВА каждый из них будет загружен на 67,2%. . Таким образом, для рассматриваемой подстанции в качестве силовых трансформаторов могут использоваться два трансформатора типа ТДН-16000/110. Пример 5. Требуется выбрать тип и мощность трансформаторов на двухтрансформаторной подстанции 110/35/10 кВ. Максимальная мощность нагрузки подстанции на напряжении 10 кВ составляет 4,6 МВА. Мощность, отдаваемая в сеть 35 кВ в режиме наибольшей нагрузки равна 9,3 МВА. Коэффициенты мощности нагрузок иравны 0,93. Нагрузка между трансформаторами распределена равномерно. Очевидно, что мощность самой загруженной обмотки (обмотки ВН) равна сумме мощностей, отдаваемых с шин НН и СН подстанции. При одинаковых коэффициентах мощности нагрузки эта мощность составит величину (МВА): . Так как график нагрузки трансформаторной подстанции не известен, то для выбора номинальной мощности силовых трансформаторов подстанции воспользуемся условием (2.12). Поэтому , тогда ближайшее стандартное значение номинальной мощности трансформаторов составит 10 МВА. При установке на рассматриваемой подстанции двух трехобмоточных трансформаторов с номинальной мощностью 10 МВА обмотка ВН каждого из них будет загружена на 69,5 %. В соответствии с требованиями нормативных документов для возможности осуществления встречного регулирования напряжения трансформатор должен быть оснащен устройством РПН. Таким образом, для рассматриваемой подстанции в качестве силовых трансформаторов могут использоваться два трансформатора типа ТДТН-10000/110/35. Пример 6. Требуется выбрать тип и мощность автотрансформаторов на двухтрансформаторной подстанции 220/110/10 кВ. Максимальная мощность нагрузки подстанции на напряжении 10 кВ составляет 39,9 + j17,33 МВА. Мощность, отдаваемая в сеть 110 кВ в режиме наибольшей нагрузки, равна 37,1 + j14,97 МВА. Нагрузка между автотрансформаторами распределена равномерно. Очевидно, что мощность самой загруженной обмотки (обмотки ВН) равна сумме мощностей, отдаваемых с шин НН и СН подстанции. Таким образом, эта мощность составит величину (МВА): , . Так как график нагрузки трансформаторной подстанции не известен, то для выбора номинальной мощности силовых автотрансформаторов подстанции воспользуемся условием (2.12). Поэтому , тогда ближайшее стандартное значение номинальной мощности автотрансформаторов составит 63 МВА. При установке на рассматриваемой подстанции двух трехобмоточных автотрансформаторов с номинальной мощностью 63 МВА обмотка ВН каждого из них будет загружена на 66,3 %. . Тип предполагаемых к установке автотрансформаторов с учетом требований нормативных документов – АТДЦТН – 63000/220/110. Коэффициент выгодности . Необходимо провести проверку на допустимость перегрузок обмотки НН. Согласно приведенной информации ее номинальная мощность составит (МВА): . Тогда в случае отключения одного из автотрансформаторов должно выполняться неравенство: МВА, что не противоречит условию, т.к. 31,5 > 30,71. Кроме того, последовательно с обмоткой НН необходимо установить регулировочные трансформаторы для осуществления встречного регулирования напряжения на шинах 10 кВ подстанции. Выбор мощности таких аппаратов рекомендуется производить по мощности обмотки НН автотрансформатора, исходя из условия: , где - номинальная мощность линейного регулировочного трансформатора, приведенная в табл. П.10. В рассматриваемом случае целесообразно предусмотреть установку на подстанции линейного регулировочного трансформатора ЛТДН-40000/10 с номинальной мощностью 40 МВА и номинальным напряжением 10 кВ. studfiles.net 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. 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. 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. Классификация электроустановок осуществляется с учетом производимой ими работы. Они делятся на два класса: 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: 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: При этом ввод-вывод может быть воздушным или кабельным. В зависимости от места установки комплексные подстанции подразделяются на: В первых применяются трансформаторы, имеющие масляное охлаждение. 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: 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 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: 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. 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. 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. generatorvolt.ru Специалисты по электротехнике знают, что собой представляют электрические станции и подстанции, для чего они предназначены и как устроены. Им известно, как рассчитать их мощность и все необходимые параметры, такие как число витков, сечение провода и размеры магнитопровода. Этому учат студентов в технических вузах и техникумах. Люди с гуманитарным образованием догадываются, что сооружения, часто стоящие особняком в виде домиков без окон (их любят раскрашивать любители граффити), нужны для энергоснабжения домов и предприятий, и проникать в них не следует, об этом красноречиво говорят устрашающие эмблемы в виде черепов и молний, прикрепленные к опасным объектам. Возможно, многим и не нужно больше знать, но информация лишней не бывает. Электроэнергия - это товар, за который надо платить, и очень обидно, если она расходуется напрасно. А это, как при любом производстве, неизбежно, задача состоит лишь в том, чтобы напрасные потери уменьшить. Энергия равна мощности, умноженной на время, поэтому в дальнейших рассуждениях можно оперировать этим понятием, так как время течет постоянно, и повернуть его назад, как поется в песне, невозможно. Электрическая мощность же, в грубом приближении, без учета реактивных нагрузок, равна произведению напряжения на ток. Если рассматривать ее подробнее, в формулу попадет косинус фи, определяющий соотношение потребленной энергии с полезной ее составляющей, называемой активной. Но этот важный показатель не имеет прямого отношения к вопросу о том, зачем нужна подстанция. Электрическая мощность, таким образом, зависит от двух главных участников законов Ома и Джоуля-Ленца, напряжения и тока. Малый ток и высокое напряжение могут образовывать такую же мощность, как и наоборот, большой ток и низкое напряжение. Казалось бы, какая разница? А она есть, и очень большая. Итак, если воспользоваться формулой активной мощности, то получится следующее: U – напряжение, измеряемое в Вольтах;I – ток, измеряемый в Амперах;P – мощность, измеряемая в Ваттах или Вольт-амперах. Но есть и еще одна формула, описывающая упоминавшийся уже закон Джоуля-Ленца, согласно которой тепловая мощность, выделяемая при прохождении тока, равна квадрату его величины, умноженной на сопротивление проводника. Нагревать окружающий линию электропередачи воздух - значит, зря расходовать энергию. А уменьшить эти потери можно теоретически двумя способами. Первый из них предполагает уменьшение сопротивления, то есть утолщение проводов. Чем больше сечение, тем меньше сопротивление, и наоборот. Но расходовать металл зря тоже не хочется, он дорогой, медь все-таки. К тому же двойной расход материала проводника приведет не только к удорожанию, но и к утяжелению, что, в свою очередь, повлечет увеличение трудоемкости монтажа высотных линий. И опоры потребуются более мощные. А потери снизятся только вдвое. Чтобы уменьшить нагрев проводов при передаче энергии, нужно снизить величину проходящего тока. Это совершенно ясно, ведь его снижение вдвое приведет к уменьшению потерь вчетверо. А если в десять раз? Зависимость квадратичная, значит, убытки станут в сто раз меньше! Но мощность должна «качаться» та же, которая нужна совокупности потребителей, ожидающих ее на другом конце ЛЭП, идущей от электростанции иногда за сотни километров. Напрашивается вывод о том, что необходимо увеличить напряжение во столько же раз, во сколько уменьшен ток. Трансформаторная подстанция в начале линии передачи как раз для этого и предназначена. Из нее выходят провода под очень большим напряжением, измеряемым десятками киловольт. На протяжении всего расстояния, отделяющего ТЭС, ГЭС или АЭС от того населенного пункта, куда она адресована, энергия путешествует с малым (относительно) током. Потребителю же нужно получить мощность с заданными стандартными параметрами, которые в нашей стране соответствуют 220 вольтам (или 380 V межфазным). Теперь нужна не повышающая, как на входе ЛЭП, а понижающая подстанция. Электрическая энергия поступает на распределительные устройства для того, чтобы в домах горел свет, а на заводах крутились роторы станков. Из вышесказанного ясно, что самая главная деталь в подстанции - это трансформатор, причем обычно трехфазный. Их может быть несколько. Например, трехфазный трансформатор можно заменить тремя однофазными. Большее количество может быть обусловлено высокой мощностью потребления. Конструкция этого устройства бывает различной, но в любом случае она имеет внушительные размеры. Чем большая мощность отводится потребителю, тем серьезнее выглядит сооружение. Устройство электрической подстанции, тем не менее, сложнее, и включает в себя не только трансформатор. Здесь же находится оборудование, предназначенное для коммутации и защиты дорогостоящего агрегата, а также чаще всего и для его охлаждения. Еще электрическая часть станций и подстанций содержит распределительные щиты, снабженные контрольно-измерительной аппаратурой. Главная задача этого сооружения – донести энергию до потребителя. Перед отправкой напряжение нужно повысить, а после ее получения понизить до стандартного уровня. При всем том, что схема электрической подстанции включает множество элементов, главным из них является все же трансформатор. Принципиальной разницы между устройством этого изделия в обычном блоке питания бытового прибора и промышленными образцами высокой мощности нет. Трансформатор состоит из обмоток (первичной и вторичной) и магнитопровода, сделанного из ферромагнетика, то есть материала (металла), усиливающего магнитное поле. Расчет этого устройства – вполне стандартная учебная задача для студента технического вуза. Главное отличие трансформатора подстанции от его менее мощных аналогов, бросающееся в глаза, помимо размеров, состоит в наличии системы охлаждения, представляющей собой совокупность масляных трубопроводов, опоясывающих греющиеся обмотки. Проектирование электрических подстанций, однако, задача непростая, так как необходим учет многих факторов, начиная от климатических условий и заканчивая характером нагрузки. Не только жилые дома и предприятия потребляют электроэнергию. Здесь все ясно, нужно подать 220 Вольт переменного тока относительно нейтральной шины или 380 В между фазами с частотой 50 Герц. Но есть еще и городской электротранспорт. Трамваям и троллейбусам требуется напряжение не переменное, а постоянное. Причем разное. На контактном проводе трамвая должно быть 750 Вольт (относительно земли, то есть рельсов), а троллейбусу требуется на одном проводнике ноль и 600 Вольт постоянного тока на другом, резиновые протекторы колес являются изоляторами. Значит, нужна отдельная очень мощная подстанция. Электрическая энергия на ней преобразуется, то есть выпрямляется. Мощность ее очень большая, ток в цепи измеряется тысячами Ампер. Такое устройство называется тягловым. И трансформатор, и мощное выпрямительное устройство (в случае с тягловыми источниками электропитания) стоит дорого. Если возникнет аварийная ситуация, а именно короткое замыкание, в цепи вторичной обмотки (а следовательно, и первичной) появится ток. Значит, сечение проводников не рассчитано. Электрическая трансформаторная подстанция начнет нагреваться за счет резистивного тепловыделения. Если не предусмотреть такой сценарий развития событий, то в результате короткого замыкания в любой из периферийных линий провод обмоток расплавится или сгорит. Чтобы этого не произошло, применяются различные методы. Это дифференциальная, газовая и максимальная токовая защиты. Дифференциальная производит сравнение величин тока в цепи и вторичной обмотке. Газовая защита срабатывает при появлении в воздушной среде продуктов горения изоляции, масла и проч. Токовая защита отключает трансформатор при превышении током максимально установленного значения. Трансформаторная подстанция автоматически должна отключиться также в случае удара молнии. Они бывают разными по мощности, по назначению и устройству. Те из них, которые служат только для повышения или понижения напряжения, называются трансформаторными. Если требуется также изменение других параметров (выпрямление или частотная стабилизация), то подстанция называется преобразующей. По своему архитектурному исполнению ПС бывают пристроенными, встроенными (примыкающими к основному объекту), внутрицеховыми (находящимися внутри производственного помещения) или представлять собой отдельно стоящее вспомогательное здание. В некоторых случаях, когда не требуется высокая мощность (при организации энергоснабжения небольших населенных пунктов), применяется мачтовая конструкция подстанций. Иногда для размещения трансформатора используются опоры ЛЭП, на которых монтируется все необходимое оборудование (предохранители, разрядники, разъединители и проч.). Электрические сети и подстанции классифицируются по напряжению (до 1000 кВ или более, то есть высоковольтные) и мощности (например, от 150 ВА до 16 тыс. кВА). По схематическому признаку наружного подключения подстанции бывают узловыми, тупиковыми, проходными и ответвительными. Пространство внутри подстанции, в котором расположены трансформаторы, шины и аппаратура, обеспечивающая работу всего устройства, называется камерой. Она может быть огражденной или закрытой. Разница между способами отчуждения ее от окружающего пространства невелика. Закрытая камера представляет собой полностью изолированное помещение, а огражденная находится за несплошными (сетчатыми или решетчатыми) стенами. Изготавливаются они, как правило, промышленными предприятиями по типовым проектам. Обслуживание систем энергоснабжения производит обученный персонал, имеющий допуск и необходимую квалификацию, подтвержденную официальным документом о разрешении работать на высоковольтных линиях. Оперативное наблюдение за работой подстанции осуществляет дежурный электрик или энергетик, находящийся возле главного распределительного щита, который может располагаться удаленно от ПС. Есть еще одна важная функция, которую выполняет силовая подстанция. Электрическая энергия распределяется между потребителями согласно их нормам, а кроме этого, загруженность трех фаз должна быть как можно более равномерной. Для того чтобы эта задача успешно решалась, существуют распределительные устройства. РУ работают на одном напряжении и содержат аппараты, осуществляющие коммутацию и защиту линий от перенагрузки. С трансформатором РУ соединены предохранителями и прерывателями (однополюсными, по одному на каждую фазу). Распределительные устройства по месту размещения подразделяются на открытые (расположенные на открытом воздухе) и закрытые (находящиеся внутри помещения). Все работы, производимые в электрической подстанции, относятся к разряду особо рискованных, поэтому требуют чрезвычайных мер по обеспечению безопасности труда. В основном ремонт и обслуживание производятся при полном или частичном обесточивании. После того как напряжение будет отключено (электрики говорят «снято»), при условии наличия всех необходимых допусков, токоведущие шины заземляются во избежание случайного включения. Для этого же предназначены и предупредительные таблички «Работают люди» и «Не включать!». Персонал, обслуживающий высоковольтные подстанции, систематически проходит обучение, а навыки и полученные знания периодически контролируются. Допуск № 4 дает право выполнять работы на электроустановках свыше 1 кВ. fb.ru Общая мощность трансформаторной подстанции напрямую зависит от количества и мощности установленных в ней автотрансформаторов. Этот показатель должен иметь техническое и экономическое обоснование, в особенности при электроснабжении промышленных предприятий. Параметры силовых трансформаторов, предназначенных для подстанции, определяются по специальной методике, с расчетом технико-экономических показателей. Также при расчетах принимаются во внимание степень надежности электроснабжения, расходование цветных металлов, а также требуемая суммарная мощность трансформаторов. При промышленном электроснабжении, применяется максимум две или три стандартные мощности, что делает автотрансформаторы взаимно заменяемыми. В самом оптимальном варианте, устанавливаемые трансформаторы должны иметь одну и ту же мощность, однако, на практике, это не всегда возможно выполнить. Другим критерием выбора являются схемы электрических соединений на подстанциях. Они в значительной степени влияют на величину капитальных затрат и ежегодных издержек на содержание всей системы электроснабжения. Электрические соединения напрямую влияют на эксплуатацию и режим работы подстанции. Для оптимизации работы и удешевления трансформаторных подстанций, осуществляются следующие технические мероприятия: Выбор силовых трансформаторов производится, учитывая специфику их монтажа, окружающую температуру и другие факторы. В большинстве случаях применяются автотрансформаторы с двумя обмотками. Если имеются удаленные потребители со средней мощностью, используются трансформаторы с тремя обмотками. Таким образом, вся мощность трансформаторной подстанции складывается из суммарной мощности силовых трансформаторов. В современных условиях, для промышленных предприятий, поставляются подстанции, полностью укомплектованные в заводских условиях, позволяющие сразу вводить их в эксплуатацию. electric-220.ru Трансформаторная подстанция ктп используется для активизации напряжения и передачи мощности в сеть на электростанции. Электрическая энергия будет вырабатываться при низких напряжениях. Во время передачи энергии на длительные расстояния она может терять свое напряжение. Чтобы свести его к минимуму необходимо использовать подстанцию. Принцип работы трансформаторных подстанций похож на силовые генераторы 588MVA. Все соединения между подстанцией и генератором будут осуществляться с помощью изолированной фазы шинопровода (IPBD). Электроэнергия постоянно должна передаваться на длительные расстояния. Трансформаторные подстанции необходимы для: На тех подстанциях, где напряжение будет повышаться используют повышающие трансформаторы. Эти устройства обычно могут иметь автоматические выключатели и предохранители. Подстанции необходимо располагать на открытом воздухе и закрывать их в металлической ограде. В жилых районах, где плотность населения велика трансформаторы можно располагать в закрытых помещениях. Благодаря этому можно значительно уменьшить гул устройства. Как видите, трансформаторная будка может быть разнообразной. Для ее охлаждения вам необходимо использовать специальное трансформаторное масло. Генератор трансформатора имеет специальный охлаждающий механизм, который будет связан с заземлением и понижающим резистором. Если вам будет интересно, тогда можете прочесть про понижающие трансформаторы. Сначала электричество будет генерироваться на ТЭС, АЭС, ГЭС. Затем напряжение будет передаваться на подстанцию. В подстанции напряжение сможет значительно возрасти благодаря использованию повышающего трансформатора. Повышать напряжение необходимо для того чтобы избежать потерь напряжения во время передачи электроэнергии. После передачи электроэнергии она также поступит на подстанции. Здесь электричество пройдет через понижающие трансформаторы и направится к потребителю. В распределительной сети также можно встретить и дополнительные трансформаторы, которые необходимо использовать для распространения электроэнергии по локальной сети. Генераторные подстанции также могут иметь особенности во время своей работы. К основным из них относят: Подстанция также может иметь и дополнительные возможности, к которым относят: Трансформаторные подстанции могут иметь разнообразные виды. Они будут зависеть от ряда факторов и к основному относится тип устройства. На фото ниже вы сможете увидеть основные виды трансформаторных подстанций: Электричество считается наиболее дешевым видом топлива. Именно поэтому электроэнергию подают в огромных количествах. В результате передачи электроэнергии возле трансформатора может образоваться электромагнитное поле. Невидимые заряды, которые будут проходить через воздух могут колебать клетки человеческого тела. Именно поэтому кожа человека может значительно повредиться. У нас также есть информация о том, как выполнить намотку тороидального трансформатора. Многие ученые начали исследовать эту ситуацию. В результате этого удалось выяснить, что нельзя жить возле трансформаторной подстанции. Расстояние от дома к трансформаторной будке должно составлять не менее 300 метров. Благодаря этому вы сможете обеспечить себе безопасность и снизить воздействие электромагнитного поля. Чтобы установить трансформаторную подстанцию может потребоваться проект. Его одобрением должен заниматься инженер-технолог. После этого утвердить документацию необходимо в соответствующих органах. Во время установки все нормы должны быть соблюдены. Благодаря этому можно будет избежать воздействия электромагнитного поля. Если вы желаете найти подробную информацию о нормах, тогда следует изучить правила ГОСТ. Купить трансформаторные подстанции можно в разнообразных компаниях, которые занимаются и изготовлением. Если вам необходимо уникальное устройство, тогда необходимо выполнить типовой проект и после этого обратиться на предприятие. Его сотрудники смогут изготовить трансформатор по индивидуальному заказу. Стоимость трансформаторной будки может составлять несколько тысяч долларов. Однофазная комплексная подстанция будет стоить около 4 тысяч долларов. Читайте также: трансформаторы постоянного и переменного тока. vse-elektrichestvo.ru2.4. Структурные схемы подстанций. Выбор мощности трансформаторов подстанций. Мощность трансформаторная подстанция
Как выбрать комплектную трансформаторную подстанцию КТП
Области применения трансформаторных подстанций
Трансформаторные подстанции в системах электроснабжения
Обычно, в системах электроснабжения используются одно- и двухтрансформаторные подстанции. Применение трехтрансформаторных подстанций вызывает дополнительные капзатраты и увеличивает годичные эксплуатационные расходы. Трехтрансформаторные подстанции употребляются изредка, как принужденное решение, при реконструкции, расширении подстанции, при системе раздельного питания силовой и осветительной нагрузок, при питании резкопеременных нагрузок. 
Под экономическим режимом работы трансформаторов понимается режим, который обеспечивает малые утраты мощности в трансформаторах. В этом случае решается задачка выбора рационального количества работающих трансформаторов. 
В системах электроснабжения промышленных компаний наибольшее применение отыскали последующие единичные мощности трансформаторов: 630, 1000, 1600 кВ×А, в электронных сетях городов — 400, 630 кВ×А. Практика проектирования и эксплуатации показала необходимость внедрения однотипных трансформаторов схожей мощности, потому что обилие их делает неудобства в обслуживании и вызывает дополнительные издержки на ремонт. Коэффициент загрузки трансформатора Вид трансформаторной подстанции и нрав нагрузки 0,65 … 0,7 Двухтрансформаторные ТП с преобладающей нагрузкой I категории 0,7 … 0,8 Однотрансформаторные ТП с преобладающей нагрузкой II категории при наличии обоюдного резер-вирования по перемычкам с другими подстанциями на вторичном напряжении 0,9 … 0,95 трансформаторные подстанции с нагрузкой III категории либо с преобладающей нагрузкой II категории при способности использо-вания складского резерва трансформаторов 
Под нагрузочной способностью трансформатора понимается совокупа допустимых нагрузок, периодических и аварийных перегрузок из расчета термического износа изоляции трансформатора. Если не учесть нагрузочную способность трансформаторов, то можно неоправданно завысить при выборе их номинальную мощность, что экономически нецелесообразно. 
Потому что выбор количества и мощности трансформаторов, в особенности потребительских подстанций 6-10/0,4-0,23 кВ, определяется нередко в главном экономическим фактором, то значимым при всем этом является учет компенсации реактивной мощности в электронных сетях потребителя. 
2.4. Структурные схемы подстанций. Выбор мощности трансформаторов подстанций
Схема и конструкция трансформаторной подстанции
Область их применения
Область применения таких установок включает в себя самые различные объекты:Виды подстанций и их особенности
В состав таких подстанций включены следующие элементы:Конструктивные особенности оборудования
Схема трансформаторной установки
Выбор мощности
Особенности и сроки эксплуатации
Что такое подстанция электрическая? Электрические подстанции и распределительные устройства
Немного физики
Нагревать воздух? Увольте!
Решение
Что в будке?
Трансформатор
Тяговые мощности
Защита подстанции
Виды подстанций
Внутри камеры
Распределение
Безопасность
Мощность трансформаторной подстанции
Параметры трансформаторов
Оптимизация работы трансформаторов
Выбор трансформаторов
Трансформаторная подстанция ктп: принцип работы
Трансформаторная подстанция ктп
Полезная информация
Дополнительные функции подстанции
Виды трансформаторных подстанций
Безопасность людей, которые проживают рядом с подстанцией
Стоимость трансформаторных подстанций
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: