Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Energia elektryczna jest używana we wszystkich dziedzinach współczesnego życia, gdzie jest wykorzystywana do wykonywania takich funkcji jak:

  • wykonywać prace mechaniczne (różne silniki elektryczne);
  • oświetlenie za pomocą lamp opartych na lampach żarowych, elektroluminescencyjnych, źródeł LED;
  • ogrzewanie grzejników elektrycznych.

Energia elektryczna dostarczana jest odbiorcom przez sieci elektryczne, których jednym z kluczowych elementów jest podstacja transformatorowa. Wskazane jest zbudowanie sieci elektrycznej na zasadzie hierarchicznej z węzłami różnych poziomów, na których wykonywanych jest wiele funkcji, w tym zmiany napięcia za pomocą transformatorów.

Co to jest podstacja transformatorowa?

Urządzenie

Podstacja transformatorowa, jak wynika bezpośrednio z jej nazwy, zawiera jeden lub kilka transformatorów, a także szereg innych węzłów i bloków. Te ostatnie są niezbędne do zapewnienia wdrożenia konwersji napięcia, łatwości, wygody bieżącego zarządzania tym obiektem technicznym. Wyposażenie opcjonalne:

  • zapewnia bezpieczeństwo bieżącej pracy w trybach normalnych / nienormalnych (ograniczniki napięcia, ograniczniki);
  • pozwala sterować podstacją, monitorować jej bieżące parametry (elementy zdalnego sterowania, siłowniki, odłączniki, urządzenia pomiarowe);
  • zapewnia dystrybucję energii elektrycznej do odbiorców.

Dostarczane są urządzenia pomocnicze do wykonywania funkcji serwisowych. Należą do nich na przykład prostowniki, baterie, zasilacz awaryjny. Wymaganą niezawodność operacyjną osiąga się przez instalację ochrony odgromowej, wprowadzenie sprzętu gaśniczego, wykorzystanie sygnalizacji.

Normalne warunki pracy zapewniają instalację sprzętu w oddzielnym budynku lub bezpośrednio w specjalnie przygotowanym pomieszczeniu budynku.

Zasada działania

Głównym elementem podstacji transformatorowej jest transformator mocy, który zapewnia napięcie wyjściowe o wymaganym poziomie. Najprostszy transformator składa się z dwóch uzwojeń, które są ubrane w rdzeń z łagodnej stali elektrycznej. Prąd przemienny przepływający przez uzwojenie pierwotne tego statycznego urządzenia wytwarza strumień magnetyczny, który indukuje prąd w uzwojeniu wtórnym.

Transformator ma wysoką sprawność, więc stosunki między prądami / napięciami uzwojenia pierwotnego / wtórnego są proporcjonalne do / odwrotnie proporcjonalne do liczby obrotów odpowiednio dla napięcia / prądu. Częstotliwość prądu / napięcia uzwojenia pierwotnego / wtórnego jest taka sama.

Przy małej mocy używanej tzw. sucha konstrukcja, gdy brak zwarcia między uzwojeniami i rdzeniami jest zapewniony tylko przez izolację przewodów uzwojeń. Wzory wypełnione olejem są typowe dla dużej mocy. Zawierają one zbiornik wypełniony olejem mineralnym z zainstalowanymi uzwojeniami, rysunek 1. Ta konstrukcja poprawia parametry termiczne urządzenia: olej skutecznie usuwa nadmiar ciepła.

Rys. 1. Transformator napełniony olejem

Aby regulować napięcie wyjściowe, uzwojenie wtórne jest zasilane kilkoma kranami.

Cel

Każda podstacja w stosunku do energii elektrycznej realizuje co najmniej jedną z funkcji:

  • odbiór;
  • transformacja;
  • dystrybucja.

Obecność podstacji znacznie zmniejsza straty energii. Aby to zrobić, transfer odbywa się przy wysokim napięciu, przy którym zmniejsza się straty energii do ogrzewania przewodów. Zapewnienie wydajności różnych urządzeń elektrycznych wykonywanych na małym napięciu, co pozwala zwiększyć prąd i zwiększyć moc odbiornika.

Ponadto wprowadzenie podstacji do sieci dystrybucyjnej zwiększa elastyczność operacyjną systemu zasilania, umożliwiając wybór tras transmisji poprzez proste przełączanie linii w normalnym trybie pracy, jak również w sytuacjach awaryjnych.

Klasyfikacja TP

Obiekty ogólnych sieci zasilających

Podstacje transformatorowe mogą być klasyfikowane według różnych kryteriów, ale lokalizacja stacji na poziomie hierarchii sieci elektrycznej jest najczęściej przyciągana w tym celu. Odpowiednio, gdy poziom spada, napięcie robocze maleje. Ponadto, jako środek inżynierii nieruchomości, mogą być zlokalizowane poza przedsiębiorstwem lub bezpośrednio na jego terytorium. Typowe nazwy takich podstacji i ich główne parametry przedstawiono w tabeli. 1

Tabela 1. Odmiany podstacji

Poziom hierarchiiNazwa podstacjiTypowe napięcie robocze, kVLokalizacja
1Dystrybucja węzłowa110 - 220 W obszarze usług
2Main down (inaczej w dół)35 - 110
3Głębokie wejście6 - 35 Na terenie przedsiębiorstwa
4Punkt transformatora0, 22 - 0, 4

Najliczniejsze są punkty transformatorowe, znajdujące się na niższym poziomie hierarchii sieci elektrycznej. W zależności od kategorii obsługiwanego obiektu są one wyposażone w jeden (trzecia kategoria) lub dwa (kategorie 1 i 2) transformatory. Ponadto podczas tworzenia takich elementów masowo stosowane są standardowe rozwiązania.

Zgodnie z rodzajem interakcji z siecią dystrybucyjną podstacje są podzielone na kilka odmian, tabela. 2. Ponadto GOST 24291-90 dodatkowo wprowadza koncepcję podstacji wspierającej, która zapewnia funkcjonowanie innych obiektów, zwykle o niższym poziomie.

Tabela 2. Odmiany podstacji według wydajności

Imię i nazwiskoLokalizacja sieci i funkcje połączenia
TipikovayaPobieranie energii z jednego źródła
PrzechodzęZnajduje się w przerwie jednej lub dwóch linii
Branching (otvetvitelnaya)Obsługuje dwie lub więcej linii wychodzących
GuzowatyWspółpracuje z dwiema lub więcej liniami wejściowymi i wyjściowymi

Z założenia rozróżniają podstacje otwarte (wykonane jako oddzielny obiekt) i zamykające (montowane w budynku).

W miejscu podstacji zewnętrznej jest dodatkowo podzielony na ziemię, metro i maszt.

Te ostatnie są montowane bezpośrednio na wspornikach, w tym celu stosowane są specjalne konstrukcje i kształtki, Rysunek 2.

Rys. 2. Wersja podstacji masztu

Podstacje trakcyjne dla zelektryfikowanych pojazdów lądowych

Podstacje trakcyjne pojazdów elektrycznych różnią się nieco od zwykłych.

Ich główne cechy to:

  • zapewnia równoważenie obciążenia po połączeniu równoległym;
  • może dostarczać zarówno prąd stały, jak i zmienny do przewodów stykowych.

Specyfika transportu kolejowego, metra, miejskiego typu transportu elektrycznego jest uwzględniana przez projekt. Połączenie z siecią jest możliwe liniami lotniczymi lub kablowymi. Przykład wejścia antenowego pokazano na rysunku 3.

Rys. 3. Przykład podstacji trakcyjnej

Zmniejszone koszty budowy i eksploatacji

Wiadomo, że całkowity koszt posiadania dowolnego obiektu technicznego (w przeciwnym razie obniżone koszty) składa się z kosztów kapitałowych i bieżących kosztów operacyjnych.

Aby zmniejszyć koszty kapitałowe tworzenia podstacji, zaangażowanych jest kilka podstawowych technik.

Pierwszym z nich jest wdrożenie standardowych projektów. Często spotykane podstacje kiosków ze spawaną metalową obudową są dobrym przykładem jej praktycznego zastosowania, Rysunek 4. Są one najbardziej skuteczne na obszarach o umiarkowanym klimacie.

Drugi odbiór to dostawa gotowego do instalacji sprzętu do miejsca instalacji bezpośrednio od producenta.

Rys. 4. Podstacja kioskowa

Oszczędności na kosztach operacyjnych osiągnięte dzięki wprowadzeniu nowoczesnego mikroprocesora i sprzętu komputerowego, w pełni, jak to możliwe, przy rozwiązywaniu rutynowych zadań automatycznej kontroli. Takie obiekty, różniące się znacznie wyższą funkcjonalnością, nazywane są cyfrowymi.

Kwestie bezpieczeństwa

Niezależnie od ich przeznaczenia, podstacje działają przy wysokich napięciach niebezpiecznych dla życia. Ta cecha określa potrzebę ścisłego przestrzegania standardów TB i innych zasad w ich bieżącej usłudze operacyjnej. Główne są następujące.

W przypadku każdego rodzaju pracy, tylko przeszkolony personel może korzystać z dodatkowej instrukcji wstępnej. Ponadto bezpieczne umiejętności pracy są stale utrzymywane na odpowiednim poziomie dzięki takim działaniom jak:

  • comiesięczne powtarzające się odprawy;
  • kwartalne ćwiczenia awaryjne;
  • szkolenie przeciwpożarowe (dwa razy w roku);
  • coroczne kontrole wiedzy zawodowej;
  • badania lekarskie (raz na dwa lata).

Wszelkiego rodzaju dzieła mogą:

  • być wykonane wyłącznie w kombinezonie i obuwiu, w kasku, z pasem męskim (w razie potrzeby);
  • może być przeprowadzane wyłącznie za pomocą sprawnego instrumentu, którego jakość poddawana jest okresowej weryfikacji.

Podczas wykonywania jakiejkolwiek czynności wymaga najwyższej koncentracji, dokładności, braku pośpiechu.

Podstacja - obiekt o zwiększonym niebezpieczeństwie. Ograniczenie dostępu do niego przez osoby nieupoważnione przy otwartej instalacji osiąga się przez ogrodzenie, a po zamknięciu - przez bezpieczne, zamknięte metalowe drzwi, które dodatkowo wyposażone są w alarmy. Wszystkie przedmioty muszą być zaopatrzone w dobrze rozpoznawalne legendy ostrzegające przed śmiertelnym niebezpieczeństwem.

Aby zapobiec szkodliwym skutkom dla ludzi, silne pola elektryczne i magnetyczne podstacji powinny być umieszczone w pewnej odległości od budynków mieszkalnych. Szczegółowe zasady według rodzaju przedmiotu i mocy zawarte w ustawie 52-FZ z 1999 r. Minimalne odległości są ustawione między 50 a 1000 m.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: