Трансформаторная подстанция это здание или сооружение

Содержание

Схема и конструкция трансформаторной подстанции

Трансформаторная подстанция это здание или сооружение

Электрические сети сегодня, как паутина, опутывают все населенные пункты. По ним в дома и на предприятия поступает энергия, необходимая для работы различного оборудования, освещения, функционирования систем климат-контроля и другой техники.

Однако, современные приборы весьма чувствительны к скачкам напряжения и если в вашей сети такие ситуации случаются часто, то приходится искать способы их устранения. Для этого используется специальное оборудование, которое входит в устройство подстанции трансформаторной.

Применяется оно для городских районов, хозяйственных объектов и других потребителей.

Область их применения

В современном обществе ни одна отрасль промышленности и народного хозяйства не обходится без электричества. Оно необходимо для создания комфортных условий для жителей городов и сел, работы различного рода оборудования и техники. Но для того, чтобы обеспечить электроэнергией районы, удаленные от основных сетей, используют трансформаторные подстанции.

Область применения таких установок включает в себя самые различные объекты:

  • Сельскохозяйственные комплексы;
  • Предприятия;
  • Строительные площадки;
  • Железнодорожные;
  • Метрополитен;
  • Шахты;
  • Дачные поселки.

Виды подстанций и их особенности

Электрификация населенных пунктов и объектов, находящихся далеко от них является обязательным условием их функционирования. Но поскольку в электросетях очень часто случаются скачки напряжения, то подключенное к ним оборудование может выйти из строя. Избежать этого помогают трансформаторные подстанции – это здание или сооружение внутри которых размещается оборудование. Электроустановки, основным назначением которых является преобразование и распределение энергии между потребителями.

В состав таких подстанций включены следующие элементы:

  • Силовые трансформаторы;
  • Устройства управления и распределения напряжения;
  • Вспомогательные детали и конструкции.

Классификация электроустановок осуществляется с учетом производимой ими работы. Они делятся на два класса:

Первые служат для повышения входного напряжения. Трансформатор такой подстанции имеет первичную обмотку с меньшим количеством витков, чем у вторичной.

Понижающие подстанции используются в случае необходимости уменьшения входного напряжения. В них используются трансформаторы, у которых количество витков первичной обмотки больше, чем у вторичной.

Смотрим видео, устройство и описание характеристики комплексной подстанции:

Кроме функционального назначения подстанции отличаются и по способу изготовления. Они могут поставляться в виде отдельных блоков, которые затем собираются в единое целое на месте установки. Каждый элемент такой конструкции является полностью подготовленным к сборке. Исходя из этого параметра, трансформаторная подстанция может относиться к движимому или недвижимому имуществу.

Также производятся и комплексные установки. Этот тип оборудования представляет собой металлическую или бетонную конструкцию, внутри которой расположены рабочие узлы. Такие модели поставляются в собранном виде и находят самое широкое применение во всех сферах жизни и деятельности человека. Срок эксплуатации трансформаторной подстанции составляет около 25 лет.

Комплексные электроустановки могут отличаться по следующим критериям:

  1. Типу конструкции;
  2. Количеству трансформаторов;
  3. Способу ввода и вывода;
  4. Подсоединению к сети;
  5. Месту установки.

В зависимости от первого параметра подстанции бывают мачтовыми, которые устанавливаются на специальных опорах, а также подземными и выполненными в виде шкафов или киосков. В них может находиться один или два трансформатора.

Подключение трансформаторных подстанций осуществляется различными способами:

  • Проходным;
  • Узловым;
  • Ответвительным;
  • Тупиковым.

При этом ввод-вывод может быть воздушным или кабельным. В зависимости от места установки комплексные подстанции подразделяются на:

  • Внутренние;
  • Наружные;
  • Смешанные.

В первых применяются трансформаторы, имеющие масляное охлаждение.

Конструктивные особенности оборудования

Для того, чтобы правильно выбрать электроустановку необходимо четко представлять ее устройство и принцип работы. При транспортировке электроэнергии на большие расстояния происходит повышение-понижение напряжения, вызванное необходимостью снижения тепловых потерь в линии. Но для потребителя такие значения являются неприемлемыми, поэтому приходится использовать трансформаторные подстанции, которые повышают или понижают напряжение до потребляемого в 380 или 220 В.

В такие установки входят несколько объектов:

  • Силовые трансформаторы;
  • Распределительное устройство РУ;
  • Автоматическая защита и управление;
  • Вспомогательные конструкции.

Производится все оборудование на заводах и доставляется в место назначения в собранном или блочном виде.

В качестве защитных устройств в конструкцию подстанции включены разрядники. Они воздействуют на отключение оборудования и снижение нагрузки. Все элементы собраны в единую установку.

Схема трансформаторной установки

Схема небольшой и большой мощности

Решения по этому вопросу обычно принимаются с учетом системы электроснабжения объекта и перспектив его развития. Разрабатывая схему трансформаторной подстанции, производитель стремиться сделать ее максимально проще, чтобы количество коммутационных аппаратов было минимально возможным. Для этого применяются устройства автоматики.

Основными положениями для энергоустановок всех напряжений можно считать:

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

В подстанциях, где установлена пара трансформаторов, предусматривается раздельная их работа, что позволяет снизить токи КЗ. Кроме того, у них упрощенная коммутация и эффективная релейная защита на вводах.

Устройства с длительной параллельной работой используются редко. Но все же иногда такой подход является целесообразным. При таком решении понижающие трансформаторы работаю параллельно и при нарушении одной цепи выключатель автоматически отключается.

Но в большинстве случаев все же рекомендуется использовать раздельную работу. Разрабатывая такие схемы подстанций необходимо выбирать коммутационные аппараты с учетом назначения установки и ее мощности. Причем последний из перечисленных параметров должен соответствовать потребностям пользователей.

Выбор мощности

При проектировании электроустановки необходимо подобрать оборудование под расчетную нагрузку. При этом для выбора мощности прибора могут использоваться различные методики. А кроме того, следует опираться на нормативную документацию.

Обычно в подстанциях используются масляные трансформаторы и их количество зависит от категории объекта. Обычно для 1 и 2-ой используют двухтрансформаторные подстанции, а для 3-ей – установки с одним.

Мощность прибора обычно выбирается с учетом его перегрузочной способности в режиме аварии. Для этого сравнивается полная мощность подстанции с допустимой для различных видов потребителей нагрузкой. Расчеты выполняются по специальным формулам. В них используются значения дневной и вечерней нагрузок, а также коэффициент одновременности, зависящий от числа потребителей.

Например, для небольшого населенного пункта можно ограничиться подстанцией с трансформаторами мощностью до 63 кВА. Но только в случае, если в них преобладает коммунально-бытовая нагрузка. В противном случае потребуется более мощная электроустановка.

Особенности и сроки эксплуатации

Требования монтажа молнезащиты

Выбор любой системы электроснабжения должен выполняться в соответствии с планируемыми нагрузками. И в этом случае многие предпочитают перестраховаться, чем выбрать установку впритык.

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

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

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

Источник: http://GeneratorVolt.ru/ehlektrogenerator/skhema-i-konstrukciya-transformatornojj-podstancii.html

Что такое подстанция электрическая? Электрические подстанции и распределительные устройства

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.

Немного физики

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.

Читайте также  Какие здания считаются многоэтажными

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.

Нагревать воздух? Увольте!

Итак, если воспользоваться формулой активной мощности, то получится следующее:

  • P = U x I, где: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.

Решение

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.

Что в будке?

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.

Трансформатор

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.

Тяговые мощности

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.

Защита подстанции

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.

Виды подстанций

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.

Внутри камеры

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.

Распределение

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).

Безопасность

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.

Источник: http://fb.ru/article/164994/chto-takoe-podstantsiya-elektricheskaya-elektricheskie-podstantsii-i-raspredelitelnyie-ustroystva

Трансформаторные подстанции

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

Устройство трансформаторной подстанции

Существуют различные модели трансформаторов: повышающие или понижающие входное напряжение электрического тока. От того, какими силовыми электромагнитными трансформаторами оснащена подстанция, зависит, является она понижающей, либо повышающей. Электрические станции оснащены специальными подстанциями для повышения напряжения силы электрической энергии. Специальное устройство (генератор) вырабатывает напряжение. Повышающий трансформатор действует как его усилитель.

Читайте также  Классификация зданий и сооружений по функциональному назначению

Это необходимо для того, чтобы иметь возможность передавать электрическую энергию. Электростанции часто расположены довольно удалённо от городов, поэтому приходится передавать энергию на весьма отдалённые расстояния. При этом в линиях электропередач оказываются неизбежными определённые потери. Поэтому повысить напряжение силы тока бывает необходимо. В других случаях, чаще всего, требуется, напротив, уменьшение напряжения входящей энергии.

Потому используют такие подстанции, которые снижают напряжение.

Трансформаторные подстанции бывают нескольких разновидностей:

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

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

Распределительная подстанция, как правило, находится не на основной территории промышленного предприятия, которое снабжается электрической энергией. В таких обстоятельствах существует специальная организация, которая занимается электроснабжением предприятия.

Если же распределительная узловая подстанция расположена непосредственно на территории промышленного объекта, то за деятельностью подстанции отвечает специальная служба, которая занимается распределением электроэнергии непосредственно на конкретном промышленном объекте.

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

Подстанция для глубокого ввода может получать энергию либо от центрального распределительного пункта предприятия, либо непосредственно от энергетической системы района.

Эта подстанция требуется главным образом для того, чтобы осуществлять подачу электричества в определённые зоны предприятия, или несколько сгруппированных установок, работающих на электричестве.

Такие подстанции на территории промышленных предприятий должны находиться неподалёку от таких объектов, которые требуют большего количества электроэнергии.

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

КТП – комплектная трансформаторная подстанция – одна из разновидностей трансформаторных пунктов. Обычно она оснащена одним или двумя трансформаторами. Однако бывает, что на такой подстанции имеется и три трансформатора силы напряжения электрической энергии.

Количество подобных  установок определяется тем, насколько надёжным является электроснабжение потребителей энергии.  Они получают её от данной трансформаторной подстанции.

КПТ бывают городскими, снабжающими электричеством города, и цеховыми, которые находятся на промышленных производственных предприятиях.

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

Способы подключения к линии

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

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

Место расположения

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

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

Источник: http://avr-proekt.ru/transformatornye-podstancii/

Трансформаторная подстанция — виды, устройство, типы | ЧЗЭО

Электрическая установка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии различным потребителям называется трансформаторной подстанцией.

Трансформаторная подстанция имеет в своём составе трансформаторы, устройства управления, распределительные и другие вспомогательные устройства.

Данная установка является важнейшим элементов электрической сети и широко применяется для эксплуатации на сельскохозяйственных и промышленных объектах, а также для передачи электричества населенным пунктам.

По типу преобразования электрической энергии с применением силовых трансформаторов выделяют:

  • Повышающие трансформаторные подстанции — с их помощью увеличивается значение напряжения, вырабатываемое генератором электростанции. Такие подстанции чаще всего используют на электростанциях, они служат для передачи электроэнергии большой мощности на дальние расстояния с наименьшими потерями;
  • Понижающие (или понизительные) трансформаторные подстанции, наоборот, понижают первичное напряжение сети.

По месту и способу присоединения к электрической сети подстанции классифицируют на:

  • ответвительные, присоединяющиеся к одной или двум проходящим линиям при помощи глухой отпайки;
  • тупиковые, получающие энергию по одной или двум параллельным линиям (по радиальным схемам);
  • проходные, присоединяющиеся в рассечку от воздушных линий электропередачи с запитыванием от резервных источников питания или без резервного питания;
  • узловые, к которым присоединено несколько питающих линий от одной или двух питающих электроустановок. Такой тип электрической установки представляет собой центральную подстанцию, получающую электроэнергию от энергосистемы напряжением 110-220кВ.

Проходные и узловые подстанции еще называют транзитными, а ответвительные и проходные – промежуточными.

Классификация по значению напряжения в сетях электроснабжения выделяет 4 основных вида подстанций:

  • Главные понижающие подстанции (ГПП), с помощью которых происходит преобразование высокого напряжения на более низкое значение. Такие подстанции получают электроэнергию напрямую от районной энергосистемы (значение входного напряжения от 35 до 220 кВ);
  • подстанции глубокого ввода (ПГВ), применяются для исключения промежуточных элементов электросети и в наиболее значимых узлах потребления электроэнергии. Такие подстанции получают электрическую энергию напряжением от 35 до 220 кВ напрямую от энергосистемы или от центрального распределительного пункта предприятия, на котором она расположена, обеспечивая группу подстанций, либо крупные предприятия;
  • трансформаторный пункт, представляющий собой небольшую подстанцию с первичным напряжением в  6, 10 или 35 кВ;
  • тяговые электроустановки, используемые для питания контактных сетей железнодорожного и другого городского электротранспорта (троллейбусов, трамваев).

По конструктивному исполнению выделяют следующие типы трансформаторных подстанций:

  • открытые (электрооборудование располагается на открытом воздухе);
  • закрытые (электрооборудование располагается в закрытом помещении);
  • комплектные, состоящие из полностью готовых узлов;
  • столбовые (мачтовые).

Классификация трансформаторных подстанций по территориальному размещению:

    • внутрицеховая подстанция, расположенная в производственном здании, при этом она может располагаться открыто или находиться в отдельном закрытом помещении;
    • встроенная подстанция закрытого типа, располагается внутри производственного или иного сооружения;
    • пристроенная подстанция, примыкает непосредственно к производственному или иному сооружению.

Комплектные трансформаторные подстанции, питающие городских потребителей, называются городскими, а КТП расположенные на производстве и в промышленных сетях – цеховыми.

Кроме этого, комплектные трансформаторные подстанции различаются в зависимости от типа применяемой в электроустановке нейтрали заземления, которая может быть изолированной или глухозаземленной.

Виды трансформаторных подстанций, производимых ЧЗЭО:

Изготовление комплектных трансформаторных подстанций одно из приоритетных направлений деятельности Челябинского завода электрооборудования. Наш завод специализируется на производстве трансформаторных подстанций как наружной (КТПН), так и внутренней установки (КТПВ), а также передвижных комплектных трансформаторных подстанций (КТПП) мощностью от 25 до 2500 кВА и напряжением до 10 кВ.

Специалисты нашей компании ответят на все возникшие вопросы по подбору комплектной трансформаторной подстанции, которая полностью удовлетворит ваши требования и решит поставленные задачи.

Источник: https://www.chelzeo.ru/press-center/int/transformatornaya_podstantsiya_-_vidyi_ustroystvo_tipyi/

Строительство трансформаторных подстанций

После генерации электроэнергии остро встает вопрос ее передачи к потребителям. Которые могут быть удалены от источника на многие километры. Однако при трансфере энергии на большие расстояния происходят значительные потери ресурса. Чтобы это предотвратить, можно выбрать один из двух путей:

  1. Увеличить сечения провода на линии, чтобы снизить сопротивление и, соответственно, потери. При строительстве линий электропередач с большой протяженностью это несет многократное увеличение финансовых затрат. Такой путь практически не представлен в практике организации системы энергоснабжения.
  2. Увеличить напряжение при передаче электроэнергии. Это влечет за собой дополнительные мероприятия: строительство трансформаторных подстанций или установку КТП, которые будут понижать высокие значения напряжения до допустимых. Этот способ используется повсеместно и является наиболее рациональным.

Трансформаторная подстанция – электроустановка, используемая для преобразования и распределения электроэнергии. Как правило, состоит она из трансформаторов, распределительных устройств, модулей управления и других вспомогательных приборов.

Монтаж трансформаторных подстанций осуществляется в соответствии с проектом и проводится в несколько этапов. В зависимости от типа и номинальных значений мощности подстанция может представлять собой как компактное, так и очень масштабное сооружение.

Назначение электрических подстанций

Основная цель строительства трансформаторных подстанций «под ключ» – организация энергоснабжения на конкретном объекте или в рассматриваемом микрорайоне, на предприятии или строительной площадке. Они служат цели приема и распределения электроэнергии по потребителям с необходимыми параметрами тока.

Не всегда процесс обеспечения объекта электричеством представляет собой сложное многоэтапное строительство. Монтаж КТП по доступным расценкам экономит время. Также предназначением подстанций является упрощение управления и обслуживания энергосистемы. Принято деление электросетей на территориальные районы, где имеются свои трансформаторные ПС с прикрепленными к ним диспетчерской и ремонтной службой.

Таким образом, эти электроустановки являются важным составным элементом системы энергообеспечения и помогают решать сразу несколько задач.

Читайте также  Пожарные проезды вокруг жилых и общественных зданий

Этапы монтажа трансформаторных подстанций

Все мероприятия можно разделить на 3 больших стадии:

  • Подготовительная, включающая в себя проектирование, подбор оборудования, транспортировку всех необходимых элементов.
  • Непосредственно строительство объекта или установка КТП (в зависимости от выбранного типа подстанции).
  • Пуско-наладочные работы.

Проектирование трансформаторных подстанций

Любой проект основывается на задачах и данных, изложенных в техническом задании. Этот документ предоставляется заказчиком и содержит всю необходимую информацию о параметрах будущей ПС, нагрузке, требования к участку, срокам, стоимости строительства трансформаторной подстанции «под ключ», пожелания по подбору составного оборудования.

Важным аспектом проектирования является учет текущих и прогнозируемых характеристик электросети и нагрузки по потребителям. Это важно, ведь электроустановки монтируются не отдельно, а в составе общей системы снабжения. Конфигурация сети диктует параметры ПС:

  • Плотность расчетной нагрузки (удельной и суммарной) с учетом коэффициента загрузки и перезагрузки станции;
  • Возможность питания потребителей в летний период, когда отключают отопительную систему;
  • Необходимость в резервировании питания в период максимума при выходе из строя одного из генераторов, присоединенных ГРУ;
  • Собственные нужды подстанции и т.д.

Выбор площадки для строительства трансформаторной подстанции

Основанием для определения подходящего участка служат водное и земельное законодательство РФ, акты по охране окружающей среды и природопользованию. Специалист, выбирая площадку, руководствуется:

  • Схемой развития сети микрорайона/производственного предприятия/населенного пункта;
  • Картосхемами районной и городской планировки;
  • Методическими указаниями по выбору площадок для подстанций 35 кВ и выше;
  • Методом технико-экономического сравнения вариантов.

При выборе участка лучше следовать рациональным принципам использования земель, а также учитывать прогнозируемое развитие подстанции в будущем. Размещение объекта должно оставлять возможности для подвода воздушных линий электропередач по коридору требуемой ширины.

Подготовительные работы

После утверждения проекта начинают непосредственную подготовку к монтажу КТП или другого выбранного типа ПС. Составляют график поставок составных элементов конструкции и оборудования, на самой площадке обеспечивают необходимыми условиями места хранения трансформаторов и других модулей. Решают вопросы доставки: определяют тип транспорта, проверяют пути подъезда, состояния переездов, мостов, соответствие допустимым габаритам знакам на всем пути следования.

Далее проводится привязка и планировка территории будущей трансформаторной подстанции на месте. Начинается первый этап строительных работ: сооружают фундамент. Как правило, если выбирается компания для комплексного обслуживания, то она предоставляет все услуги «под ключ», то есть выполняет проектные и земельные работы, обеспечивает сохранность оборудования во время трансфера, принимает и устанавливает составные части блочной подстанции и т.д.

Дальнейшие этапы строительства трансформаторной подстанции и стоимость комплекса работ определяются во многом по виду ПС. Расценки на монтаж КТП и самостоятельную сборку объекта отличаются, поэтому следует принимать во внимание не только преимущества и недостатки того или иного типа, но и финансовый аспект.

Классификация электрических подстанций

  • Параметров для типизации выделяют большое множество:
  • По функции (понижающие/повышающие);
  • По номинальному наивысшему напряжению сети;
  • По количеству трансформаторов и их мощности;
  • По числу ступеней пониженного напряжения;
  • По расположению подстанции относительно всей сети;
  • По способу присоединения (тупиковые, проходные, ответвительные).

Однако наиболее важным критерием для определения алгоритма дальнейших действий в ходе строительства является конструкция трансформаторной подстанции. Здесь выделяют 3 основных вида.

Мачтовые трансформаторные подстанции (МТП)

Они могут быть открытого и закрытого типа. При монтаже МТП все оборудование располагают на опорах воздушных ЛЭП. Подбирают такую высоту установки, чтобы можно было обеспечить ее целостность и безопасность без дополнительных ограждений. Состоит такая ПС из металлических шкафов, где полностью собраны элементы присоединения к сети высокого напряжения на 10 (6 или 35 кВ) и модули распределительного блока. В закрытых МТП аналогичный набор составных частей монтируется в здании.

Конструктивный блок, сосредотачивающий в себе все оборудование для приема и перераспределения энергии, называют РУ (распределительным устройством). В этот модуль входят:

  • Коммутационные аппараты,
  • Устройства защиты и автоматики,
  • Измерительные приспособления,
  • Сборные и соединительные шины,
  • Другая вспомогательная аппаратура.

Как правило, в мачтовых ПС устанавливают комплектные РУ наружного типа, то есть они располагаются на открытом воздухе. Встречаются также и закрытые распределительные устройства.

Использование в строительстве РУ комплектного вида позволяет значительно сокращать сроки строительства, благодаря объему работ экономить трудовые ресурсы и затраты, повышать уровень безопасности при эксплуатации и обслуживании оборудования.

Закрытые трансформаторные подстанции

Представляют собой отдельные кирпичные строения с одним или двумя этажами. Фундамент строят из блоков или методом ленточной бутобетонной заливки. Перекрытия сооружаются из сборных железобетонных панелей. В здании монтируют силовые трансформаторы, щит низкого напряжения и затем модуль распределительного устройства.

Целесообразно строить такие подстанции при потребителях, которые требуют много мощности. Это могут быть сельскохозяйственные комплексы, птицефабрики, промышленные предприятия и т.д. В некоторых случаях закрытую ПС можно смонтировать и в здании подключаемого объекта. Под нее отводят 4 комнаты, каждая из которых должны иметь отдельный вход со стороны улицы и запираться, ограничивая доступ посторонним лицам.

Для обеспечения безопасности при строительстве и монтаже подстанций не следует забывать о заземлении. Эту процедуру проводят со всеми металлическими корпусами, кожухами аппаратуры, с нейтралью обмотки низшего напряжения.

Комплектные трансформаторные подстанции

Такие электроустановки поставляются от завода-изготовителя в полностью собранном виде или подготовленными для монтажа.

Преимущества использования КТП:

  1. Высокая стабильность работы, безопасность. Замкнутая конструкция корпуса исключает возможность прикосновения человека к токоведущим частям оборудования.
  2. Экономия и короткие сроки. Расценки на монтаж КТП намного ниже, чем на строительство трансформаторных подстанций «под ключ» других типов. Также установка КТП позволяет сокращать время и быстрее вводить в эксплуатации новые объекты.
  3. Возможность оперативного ремонта. В случае выхода из строя каких-либо элементов коммутационной аппаратуры проверку и замену можно произвести в короткие сроки. Работы по обслуживанию не потребуют отключения электроприемников и сложного демонтажа.

Как правило, КТП устанавливают с целью понижения напряжения для электроснабжения бытовых, коммунальных, промышленных потребителей.

Комплектные трансформаторные ПС бывают различных видов в зависимости от:

  • Количества трансформаторов, их параметров,
  • Первичного напряжения,
  • Расположения,
  • Адаптации к условиям окружающей среды (холодному или жаркому климату),
  • Схемы подключения,
  • Способа установки (внутрення/внешняя) и т.д.

Применение КТП на 6 (10) кВ одно- и двухтрансформаторного исполнения является, по сути, новой технологией в строительстве объектов электроснабжения.

Поставка от производителя такой подстанции производится в составе отдельных объемных блоков. В каждой части уже имеются готовые отверстия для установки и крепления. В задачи компании, оказывающей услуги по монтажу КТП, входит обустройство фундамента и непосредственно сборочные работы, а также пуск и наладка оборудования. В комплекте также поставляются системы отопления, вентиляции, освещения, связи.

Мачтовые ПС

Установку производят на деревянных и железобетонных опорах. В зависимости от мощности определяется форма конструкции: может быть А-образной, П- и АП-образной. Как правило, такие подстанции бывают тупиковыми или концевыми по своему расположению в электросети. Для удобства обслуживания на опоре сооружают также специальную площадку с лестницей. Эта конструкция запирается на замок.

Закрытые ТП

Делится на несколько этапов:

  1. Доставка модулей оборудования на площадку,
  2. Установка блоков на основание,
  3. Закрепление болтами,
  4. Электрическое подключение модулей друг к другу,
  5. Прокладка сборных шин,
  6. Присоединение кабелей,
  7. Проверка и настройка электроустановок.

Следует правильно подготовить помещение к установке ЗТП. Должны быть завершены отделочные работы, все кабельные каналы, проемы и отверстия должны выполняться строго в соответствии с чертежами. Для размещения такой ПС потребуется несколько отдельных помещения: 2 для силовых трансформаторов, по одному для РУ высокого и низкого напряжения. Для каждого из преобразователей следует обустроить фундамент. Затем трансформаторы поднимают и устанавливают с помощью погрузочных механизмов.

Монтаж КТП

В список работ вошли следующие:

  1. Трансфер и приемка оборудования на площадке,
  2. Размещение блоков на основании,
  3. Сверка по уровню,
  4. Крепежные работы,
  5. Сварка модулей с основанием,
  6. Электроподключение,
  7. Пусконаладочные работы.

Способы доставки определяются габаритами электроустановки и возможностями площадки. Нужно убедиться, что участок для будущей подстанции имеет подъездные пути. Наилучшим вариантом доставки является тот, который обеспечит сохранность груза и позволит избежать промежуточных выгрузок.

Подготовить помещение следует так же, как и для монтажа ЗТП. Любые перемещения блоков следует производить максимально аккуратно. При этом используется спецтехника или подъемные механизмы. Основание для КТП обустраивается по технологиям, учитывающим особенности грунта. Это может быть либо несколько ЖБИ стоек или блоков.

После завершения установки КТП заземляют необходимые элементы, осуществляют пуск и наладку оборудования. Все работы следует проводить в строгом соответствии с техникой безопасности.

Стоимость строительства трансформаторной подстанции «под ключ»

Затраты на сооружение ПС могут зависеть от нескольких факторов:

  • Выбранного типа оборудования,
  • Объема работ,
  • Сложности проекта,
  • Особенностей участка, выбранного под сооружение ТП.

Как правило, выгода в заказе услуг «под ключ» состоит в экономии времени, а также в упрощенном процессе взаимодействия. Выбрав одну компанию, вы можете быть уверены в последовательном и оперативном осуществлении работ.

При определении подрядчика следует обращать внимание:

  • На уровень профессионализма специалистов – его можно оценить по реализованным проектам;
  • На наличие соответствующих допусков у сотрудников;
  • На рабочий стаж руководителей, которые будут осуществлять контроль за проделанной работой.

Важно понимать, что в каждом конкретном случае условия функционирования подстанции и нагрузка на нее различны, поэтому большое внимание нужно уделить этапу подготовки и проектирования. Современные технологии позволяют просчитать все нюансы и реализовать проект в запланированном инженерами виде. Это позволяет значительно повысить срок эксплуатации, надежность и безопасность подстанций, также упростить и ускорить строительство.

Источник: http://nskenergo.ru/stroitelstvo-transformatornykh-podstancijj

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: