Конструкция трансформаторных подстанций
Трансформаторная подстанция (ТП) — электроустановка, которая повышает и понижает напряжение в электрической сети. Система служит для приема, преобразования и распределения электроэнергии между потребителями.
Необходимость смены напряжения вызвана передачей его на большие расстояния. Чем выше напряжение, тем больше его мощность и способность передаваться на длинные дистанции. Поэтому подстанция используется:
- При передаче энергии. Электростанции вырабатывают электроэнергию напряжением 6-24 кВ, тогда как для ее передачи в дальние пункты требуется 110-780 кВ;
- При приеме электроэнергии. В свою очередь, для питания промышленных, коммунальных и других объектов необходимо гораздо меньшее напряжение — 220, 380, 660 В.
Оборудование устанавливают рядом с удаленными от
- основных сетей районами:
- промышленными предприятиями;
- стройплощадками;
- железнодорожными путями;
- дачными поселками;
- сельскохозяйственными объектами;
- небольшими населенными пунктами.
Конструктивные особенности
Что входит в состав любой трансформаторной подстанции:
- силовой трансформатор;
- шины;
- коммутационные аппараты;
- приборы защиты, автоматики, управления, сигнализации, измерения;
- вспомогательные приспособления.
Трансформатор
Главный элемент ТП обеспечивает понижение или повышение напряжения на выходе, имеет трехфазное исполнение.
Прибор состоит из корпуса в виде бака. Другие его части:
- шихтованный магнитопровод;
- обмотка вводов высокого и низкого напряжения;
- переключатель регулировочных отводов у обмоток;
- дополнительные приспособления.
Для работы с небольшими мощностями используют сухую конструкцию, с большими — масляные системы, назначение которых — отвод излишек выделяемого тепла.
Шины и ошиновка
Назначение частей — подвод питающего и отвод преобразованного напряжения с минимальными потерями. Ошиновку подключают напрямую к вводам ТП: кабель или пластину фиксируют на шпильках трансформаторных вводов наконечниками или переходниками.
Шины отделены от ошиновки силовым выключателем. Детали, подключенные ко всем присоединениям, называют «системами шин». Если такая система имеет много элементов, ее разделяют на секции.
В открытых типах ТП используют многожильные провода повышенного сечения без изоляционного слоя. В закрытых — алюминиевые и медные полосы.
Коммутационные аппараты
Устройства служат для включения и выключения ТП на время профилактики, аварий.
- Автоматические выключатели — аппараты, работающие в автоматическом режиме при коротких замыканиях и перегрузках по току.
- Выключатели нагрузки — приборы для переключения параметров сети, не превышающих номинальных показателей. Устройства не работают в аварийном режиме, применяются для управления системой в обычном ее состоянии.
Приборы защиты, автоматики, управления, сигнализации, измерения
Для удаленного надзора за работой трансформаторной подстанции в нее встраивают защитное оборудование. Оно состоит из измерительных датчиков, которые реагируют на:
- нагревание;
- вспышки света;
- резкое увеличение давления в закрытых ТП;
- дым.
Приборы передают информацию на щиты управления.
Другими инструментами надзора служат измерительные трансформаторы тока и напряжения. Приборы фиксируют все электропроцессы первичной схемы силовой аппаратуры и затем отсылают их устройствам управления.
Последние предугадывают возникновение аварий и передают сигнал отключения автоматическим выключателям.
Дополнительное оборудование
Для выполнения служебных функций ТП предназначены системы:
- вентиляции, кондиционирования, обогрева;
- пожаротушения;
- освещения;
- видеонаблюдения;
- молниезащиты;
- охранно-пожарной сигнализации.