- Подстанция
-
КТП - комплектная трансформаторная подстанция, используемая для питания в небольших населенных пунктахЭлектри́ческая подста́нция — часть системы передачи и распределения электрической энергии, в которой происходит повышение или понижение значения электрического напряжения с использованием трансформаторов. Различают два вида электрической подстанции: распределительная и трансформаторная. Распределительная подстанция работает на одном напряжении и служит узлом для потребителей и других подстанций. На трансформаторной используются трансформаторы для повышения или понижения напряжения. Чаще всего встречаются совмещенные подстанции. В электрических сетях значение напряжения может варьировать от 6 кВ до 1150 кВ. Преобразование напряжения обычно происходит последовательно на нескольких подстанциях, начиная с электростанции, где напряжение повышается для передачи в ЛЭП, до конца цепочки, где оно значительно понижается перед распределением по потребителям.
Содержание
История термина
Сам термин подстанция возник на заре формирования больших сетей, когда каждая подстанция была частью своей электростанции и полностью от неё зависела.
Устройство
Основные элементы электроподстанций:
- Силовые трансформаторы, автотрансформаторы.
- Вводные конструкции для воздушных и кабельных линий электропередачи.
- Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства, включая:
- Шины, разделенные на секции;
- Силовые выключатели;
- Разъединители;
- Измерительное оборудование (трансформаторы, конденсаторы);
- Оборудование ВЧ-связи между подстанциями (конденсаторы и трансформаторы связи, фильтры присоединения);
- Токоограничивающие, регулирующие устройства (конденсаторные батареи, реакторы, фазовращатели и пр.).
- Преобразователи частоты, рода тока.
- Система питания собственных нужд подстанции:
- Трансформаторы собственных нужд;
- Щит переменного тока;
- Аккумуляторные батареи;
- Щит постоянного (оперативного) тока;
- Дизельные генераторы и другие аварийные источники энергии (на крупных и особо важных подстанциях).
- Системы защиты и автоматики:
- Устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики для силовых линий, трансформаторов, шин.
- Автоматическая система управления.
- Система телемеханического управления.
- Система технологического и коммерческого учета электроэнергии.
- Система технологической связи энергосети и внутренней связи подстанции.
- Система заземления, включая заземлители и контур заземления.
- Молниезащитные сооружения.
- Вспомогательные системы:
- Система вентиляции, кондиционирования, обогрева.
- Система автоматического пожаротушения.
- Система освещения территории.
- Система охранно-пожарной сигнализации, управления доступом.
- Система технологического и охранного видеонаблюдения.
- Устройства плавки гололеда на воздушных линиях.
- Системы аварийного сбора масла.
- Системы питания маслонаполненых кабелей.
- Бытовая, ливневая канализация, водопровод.
- Бытовые помещения, склады, мастерские и пр.
Классификация подстанций
Функционально
Делятся на трансформаторные, преобразовательные и распределительные:
- Трансформаторные подстанции- предназначены для приема, преобразования (тока и напряжения), и распределения электрической энергии.
- Преобразовательные подстанции- предназначены для приема, преобразования (частоты, рода тока) и распределения электрической энергии.
- Распределительные подстанции- предназначены для приема и распределения электрической энергии без её преобразования:
- узловые распределительные подстанции напряжением 110 кВ и выше;
- центральные распределительные подстанции (пункты) напряжением 10(6) кВ;
- распределительные подстанции (пункты) напряжением 10(6) кВ.
По значению в системе электроснабжения
Делятся на главные понизительные подстанции, подстанции глубокого ввода, трансформаторные подстанции 10(6) кВ (ТП). Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими - в городских сетях.
В зависимости от способа присоединения подстанции к питающей линии
Делятся на тупиковые, проходные, ответвительные.
По месту размещения
КТП - комплектная трансформаторная подстанция, используемая для питания в небольших населенных пунктахДелятся на открытые и закрытые.
- Открытой подстанцией называется подстанция с открытой установкой трансформаторов.
- Закрытой - подстанция, все элементы которой (распределительные устройства и трансформаторы) устанавливаются в специальном помещении.
Электроподстанции могут располагаться на открытых площадках, в закрытых помещениях (ЗТП - закрытая трансформаторная подстанция), под землёй и на опорах (МТП - мачтовая трансформаторная подстанция), в специальных помещениях зданий-потребителей. Собственные подстанции — типичная черта больших зданий и небоскрёбов.
Повышающие и понижающие подстанции
Подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока.
Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях экономии металла, используемого в проводах ЛЭП. Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда. Также уменьшение силы проходящего тока влечет за собой уменьшение потери энергии, которая находится в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. С другой стороны, чтобы избежать высоковольтного электрического пробоя, применяются специальные меры: используются специальные изоляторы, провода разносятся на достаточное расстояние и т. д. Основная же причина повышения напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.
Ссылки
Wikimedia Foundation. 2010.
