Трансформаторная подстанция для чего нужна: устройство, принцип работы, классификация, безопасность

Содержание

Зачем нужны электрические подстанции — ОчПросто.ком

Наверняка каждый из нас замечал во дворе жилых домов будки, от которых отходит множество электрических проводов. Называется такое небольшое здание сложным на первый взгляд словом — электрическая трансформаторная подстанция.

Многие до сих пор не знают, что это за сооружение и для чего оно используется. Об этом мы и расскажем в этой статье.

Как известно, основным преимуществом электричества перед другими видами энергии является возможность его передачи на огромные расстояние с малыми потерями. Однако, небольшие потери всё равно неизбежны, так как провода обладают собственным сопротивлением и нагреваются в результате передачи по ним электрического тока.

Для того, что бы снизить потери при передаче до минимума необходимо передавать ток высоким напряжением, т.к. силу тока при этом можно снизить, в результате чего нагревание проводов значительно уменьшится, уменьшив в результате и потери тока. Принцип довольно простой — чем длиннее линия электропередачи (ЛЭП), тем большее напряжение на ней используется.

Генераторы электрического тока на электростанциях вырабатывают ток низкого для эффективной передачи на большие расстояния напряжения, поэтому на них используются трансформаторы повышающего типа.

После доставки тока до потребителя по линии электропередачи, для его использования в бытовых целях напряжение снова должно быть понижено до 500, 380 или 220 вольт, которые мы имеем в дома в розетке. Для этого используются трансформаторные подстанции понижающего типа.

Именно понижающими подстанциями и являются те сооружения, которые стоят в большинстве дворов жилых домов. Получая ток высокого напряжения они преобразуют его в 220-вольтный, который и используется для питания большинства бытовых электрических приборов.

Говоря простым языком, трансформаторная подстанция понижающего типа состоит из следующих основных частей.

  • Вводная часть — прием тока высокого напряжения.
  • Трансформатор — преобразование тока.
  • Выводная часть — выход тока низкого напряжения.

Помимо разделения на повышающие и понижающие, трансформаторные подстанции принято разделять и на блочные комплектные и контейнерные комплектные. Первые отличаются от вторых лишь своим корпусом — блочная электроподстанция устанавливается в бетонном помещении и собирается на месте — то есть является стационарной. В подстанциях контейнерного типа в качестве корпуса используется металлическое сооружение, а собираются и укомплектовываются они на заводе-изготовителе. Такие подстанции являются транспортабельными и могут быть без проблем перемещены с одного места в другое.

Если вам интересны цены на эти агрегаты, вы можете ознакомиться с ними, например, в каталоге компаний http://www.ru.all.biz/. Там представлены различные компании, занимающиеся производством и продажей трансформаторных подстанций.

© OchProsto.com

Трансформаторная подстанция | ИП Субботин

При организации электроснабжения населенных пунктов или отдельных объектов важную роль отводят правильному распределению электроэнергии, которая поступает от высоковольтных линий.

Трансформаторная подстанция (ТП) – действительно важный узел в линии электроснабжения. Она необходима для понижения класса напряжения питающей сети, передачи электроэнергии конечному потребителю и регулирования напряжения в узлах нагрузки. ТП подключается к электросетям напряжением 20, 10 или 6 кВ. Сборка 0,4 кВ на шинах ТП представляет собой, фактически, распределительный щит, от которого происходит подключение электричества для близлежащих потребителей.

При проектировании электроснабжения обычно применяют трансформаторные подстанции следующих типов:

1. Блочная конструкция (БКПТ). Такая конструкция подразумевает наличие основания, к которому крепится монолитный блок из железобетона. Для защиты оборудования в корпус монтируются вентиляционные решетки, защитные сетки, заземление и другие элементы. Такие подстанции собираются строительными компаниями на месте, последовательно запускаются в работу после полной сборки и проверки. В основе подстанций могут быть как маслоналивные трансформаторы, так и оборудование с сухим наполнителем.

2. Комплексные (КТП). Главное отличие таких подстанций – в месте сборки. Они собираются в производственных цехах, после чего готовая подстанция привозится на место установки, где сразу выполняются электромонтажные и пуско-наладочные работы. Проверка работоспособности тоже проводится в цеху. Таким образом, за счет специфики производства, сокращается время на монтаж ТП. Остается всего ли подключение ТП к электросетям. Но такие подстанции, относясь к открытому типу, не могут обладать высокой мощностью, так как в их основе – масляные трансформаторы, которые находятся на открытом пространстве. Соответственно, для них невозможно обеспечить достаточный уровень защиты, охлаждения, маслоприемник и тд.

3. Остальные ТП. Другие типы ТП не получили такого же широкого распространения. В некоторых конструкциях ТП основное оборудование находится внутри помещения, а другие элементы – снаружи.

Дополнительно стоит отметить, что все рассмотренные типы ТП могут иметь ввод как воздушной так и кабельной линей. В случае воздушного ввода, строится ЛЭП до места установки подстанции и провод СИП заводится непосредственно на коммутационный аппарат. При кабельном вводе все равно может потребоваться установка концевой опоры ЛЭП для монтажа разъединителя, который будет создавать видимый разрыв.

Строительство, реконструкция ТП

Наша строительная компания, занимаясь всеми видами работ по проектированию и строительству в распределительных электрических сетях, выполняет и монтаж и реконструкции трансформаторных подстанций. Все работы ведутся в строгом соответствии действующих нормативных документов, в частности, СНиП 3.05.06. -96, РД 34.20.178.

Кроме того, при работе инженеры нашей компании строго придерживаются требований заказчика относительно расположения ТП, или её фундамента, если они не противоречат нормам и требованиям.

Для строительства ТП наша строительная компания имеет все необходимые разрешительные документы, лицензии и электрооборудование.

Строительство трансформаторных подстанций осуществляется в несколько этапов: осмотр места строительства, разработка технического задания, заключение договора на проектные или электромонтажные работы, разработка проект электроснабжения, монтажные и пуско-наладочные работы.

Рассмотрим некоторые этапы более подробно.

Разработка ТЗ

После выезда на объект и заключения договора с заказчиком инженерами компании выполняются необходимые подсчеты и подается соответствующая заявка на получение технических условий. Это может сделать и клиент, но наши услуги проектной организации освобождают его от хлопот с бумагами и контактов с чиновниками.

Получив технические условия, наши специалисты разрабатывают подробное ТЗ, по которому и будут вестись дальнейшие работы.

Это обязательный пункт работ. На месте монтажа изучаются особенности площадки, в соответствии с ними составляется план строительных работ. Также, размечают места прокладки трасс, подбирается необходимое оборудование. Специалисты обязательно выполняют расчеты по нагрузке на сеть. Кроме того, на данном этапе составляется примерная электрическая схема электроустановки для определения стоимости работ. Далее разрабатывается проект подстанции, исходя из полученных технических условий и расчетов.

После согласования и утверждения проект электроснабжения начинаются электромонтажные работы. Это всегда целый комплекс работ, которые осуществляются в строгой последовательности. Выделяют следующие этапы:

  1. Подготовка площадки. Подразумевается очистка территории от посторонних объектов, растительности, выравнивание площадки и так далее.
  2. Обустройство или заливка фундамента. Его строят на основе расчетов, исходя из предполагаемой нагрузки на основание, особенностей грунта, климатических условий местности.
  3. Монтаж опорных конструкций.
  4. Земляные работы – то есть, рытье коммуникационных траншей, прокладка кабелей и заземляющего контура.
  5. Ограждение территории подстанции.
  6. Строительство здания в соответствии с ТУ. Если речь идет о подстанции закрытого типа, то для строительства оболочки используются тяжелые марки бетона, негорючие материалы. Использование таких материалов обеспечивает высокий уровень теплоизоляции, исключает возникновение росы внутри здания, гарантирует сохранность, работоспособность оборудования.
  7. Монтаж электросети, освещения, вентиляции.
  8. Монтаж заземления. В некоторых случая ТП может иметь общий контур заземления с опорой ЛЭП. 
  9. Подключение силового ввода. Организация узла учета электроэнергии, согласно однолинейной схеме электроснабжения.
  10. Установка, подключение всего необходимого оборудования, включая контрольные системы, техническое обеспечение, автоматы и так далее.
  11. Пуско-наладочные работы, проверка работоспособности подстанции.
  12. Сдача объекта заказчику.

Таким образом, строительство трансформаторных подстанций – это всегда комплексные работы, которые начинаются со сбора и составления необходимой документации, и заканчиваются пуско-наладочными работами. После чего выполняется подключение подстанции к электросетям.

Это всегда ответственная задача, доверить которую можно только настоящим специалистам в этой области. Только грамотные инженеры способны разработать правильный проект электроснабжения, верно подобрать все необходимое оборудование и установить его по правилам.

Доверяя такую работу нашей строительной компании, клиенты могут быть уверены в высоком качестве работ и гарантированно отличном результате. Мы имеем большой опыт в области электроэнергетики, поэтому способны решить любые поставленные задачи и выполнить работы по строительству под ключ .

При этом стоимость услуг по монтажу ТП – одна из самых доступных в Московской области, за счет формирования лояльной ценовой политики и прямым контактам с поставщиками строительных материалов, оборудования и комплектующих.

Сотрудничество с нашей компанией ведется на основании договора, в котором прописываются точные сроки сдачи объекта, его характеристики и так далее.  Для получения коммерческого предложения воспользуйтесь страницей Контакты нашего сайта. 

Порядок подготовки к осмотру трансформаторных подстанций

Трансформаторные подстанции служат для приема, распределения и передачи электроэнергии потребителям. В их состав входят один или несколько трансформаторов. Трансформаторы, в свою очередь, иногда оснащают дополнительным оборудованием. В его состав входят: разъединители, панели распределительных щитов, пункты коммерческого учета электроэнергии.

Трансформаторные подстанции, как правило, эксплуатируются продолжительное время — до нескольких десятилетий, если профилакттические и ремонтные работы, продлевающие срок эксплуатации оборудования подстанции, проводятся в срок и в полном объеме. Эти работы включают проведение осмотров оборудования.

Порядок подготовки к осмотру трансформаторных подстанций

Осмотр и обслуживание трансформаторных подстанций выполняется с соблюдением требований по технике безопасности на этих видах работ.

ВНИМАНИЕ
Прежде чем войти в помещение подстанции, для проведения осмотра, необходимо ее обесточить на внешнем щитке.
На рубильник этого щитка необходимо разместить табличку с предупредительным объявлением «Осторожно! Работают люди!».
Затем следует разрядить конденсаторы выпрямителей, после чего можно открывать дверь в камеру.

Перед тем как войти в камеру, рекомендуется проверить, есть ли напряжение в блок-контактах выхода. Для этого обычно используют индикаторы низкого напряжения.

При выполнении осмотра и обслуживания трансформаторной подстанции необходимо соблюдать все меры безопасности, которые помогут избежать производственных травм работников, проводящих осмотр, и позволят выполнить все работы максимально быстро и качественно.

Требования безопасности при осмотрах и обслуживании

Требования безопасности при осмотрах и обслуживании трансформаторных подстанций изложены в «ПОТ Р М-016-2001. РД 153-34.0-03.150-00.

Межотраслевые Правила по охране труда (Правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» (далее — ПОТ Р М-016-2001), утвержденные постановлением Минтруда РФ от 05.01.2001 г. № 3, приказом Минэнерго РФ от 27.12.2000 г. № 163.

К токоведущим неогражденным частям подстанции не допускается приближение людей, механизмов и грузоподъемных машин на расстояние, менее указанного в таблице 1.

ВАЖНО!
Единоличный осмотр электротехнической части технологического оборудования подстанции может выполнять работник, имеющий группу не ниже III, из числа оперативного персонала, находящегося на дежурстве, либо работник из числа административно-технического персонала с группой V для оборудования напряжением выше 1000 В, и работник с группой IV — для оборудования напряжением до 1000 В, имеющий право единоличного осмотра на основании письменного распоряжения технического руководителя организации.

Таблица 1. Допустимые расстояния к токоведущим частям,
находящимся под напряжением


Напряжение, кВ

Расстояние от людей и применяемых ими инструментов и приспособлений, от временных ограждений, м

Расстояние от механизмов и грузоподъемных машин в рабочем и транспортном положении, от стропов, грузозахватных приспособлений и грузов, м

До 1

Не нормируется (без прикосновения)

1,0

1–20

0,6

1,0

Те рабочие и служащие, которые не заняты в обслуживании подстанции, допускаются к ней только в сопровождении оперативного персонала, наблюдающего за работой подстанции. Оперативный работник должен иметь IV группу допуска к работам по электробезопасности при напряжении выше 1000 В.

Работники, не обслуживающие подстанции, могут допускаться к ним в сопровождении оперативного персонала (наблюдающего), имеющего группу IV, при напряжении выше 1000 В, и имеющего группу III — при напряжении до 1000 В, либо в сопровождении работника, имеющего право единоличного осмотра.

Следить за безопасностью людей, допущенных на подстанции, и предупреждать их о соблюдении мер по безопасности при приближении к токоведущим частям должен сопровождающий работник.

При осмотре трансформаторных подстанций допускается открывать конструкции щитов, сборок, пультов управления и других устройств.

ВАЖНО!


При осмотре не допускается:
— проходить в помещения трансформаторных подстанций, не оборудованных ограждениями, барьерами, не допускающими касания человека токоведущих частей:
— выполнять какие-либо работы внутри подстанции при осмотре ее оборудования;
— при замыкании фазы на землю приближаться к месту замыкания на подстанции, с целью ликвидации замыкания и освобождения людей, попавших под напряжение, допускается только для оперативных переключений. При этом следует пользоваться электрозащитными средствами.

Включать и отключать разъединители, выключатели напряжением свыше 1000 В допускается только в диэлектрических перчатках.

Снимать и устанавливать предохранители допускается только при снятом напряжении.

Под напряжением и под нагрузкой допускается заменять предохранители:
— во вторичных цепях;
— трансформаторов напряжения;

— пробочного типа.


При работе под напряжением (снятие и установка предохранителей) необходимо пользоваться:

  • изолирующими клещами (штангой) с применением диэлектрических перчаток и средств защиты лица и глаз — при напряжении выше 1000 В;
  • изолирующими клещами или диэлектрическими перчатками и средствами защиты лица и глаз — при напряжении до 1000 В.

Двери помещений подстанции, камер, щитов и сборок, кроме тех, в которых проводятся работы, должны быть закрыты на замок.

Хранение и выдача ключей от подстанции и ее наружных и внутренних шкафов и сборок определяется порядком, установленным по распоряжению руководителя электросетевой компании. Оперативный персонал несет ответственность за хранение и учет ключей.

Они выдаются под расписку работникам, имеющим право единоличного осмотра подстанций, а также оперативному персоналу.

Ключи подлежат обязательному возврату ежедневно по окончании осмотра или работы.

ВАЖНО!
Сведения о том, кому и в какое время была произведена выдача, а также время возврата ключей фиксируются в специальном журнале произвольной формы или в оперативном журнале.

Для освобождения пострадавшего от действия электрического тока при несчастном случае подстанция должна быть немедленно обесточена, без предварительного разрешения руководителя работ.

Осмотр и ремонт трансформаторного оборудования

У оперативного персонала электросетевой компании, обслуживающей трансформаторные подстанции, есть журнал дефектов, куда вносятся данные о всех обнаруженных неисправностях в функционировании оборудования конкретной подстанции. Все данные из журнала предоставляются руководителю подстанции, который, в свою очередь, принимает срочные меры по ликвидации указанных недочетов в ее работе.

При проведении осмотра трансформаторной подстанции проверяют:

Целостность конструкций дверей, окон, кровли и межэтажных перекрытий.

  • Исправность отопительной, осветительной, вентиляционной, электрической сетей, а также систем заземления и молниеотвода.
  • Наличие средств пожаротушения (огнетушителей, кошмы и ящика с песком).
  • Укомплектованность медицинской аптечки необходимыми лекарственными средствами.

При осмотре оборудования трансформаторной подстанции проверяют:

  • Отсутствие протекания емкостей оборудования.
  • Уровень масла в емкостях и измерение его температуры (рис. 1).
  • Состояние электрической проводки и контактов оборудования и устройств.
  • Состояние пломб на счетчиках.
  • Состояние целостности и загрязненности изоляционных покрытий.
  • Состояние и работоспособность сигнализационных систем.
  • Параметры давления воздуха в емкостях воздушных выключателей и в резервуарах их пневматических приводов.
  • Отсутствие утечек в воздухопроводах.
  • Отсутствие утечек из конденсаторов емкостных делителей напряжения воздушных выключателей.
  • Исправность указателей положения выключателей.
  • Состояние подогревающих устройств (в зимнее время).

Ответственный инженер электросилового хозяйства электросетевой компании составляет ежегодный план-график проведения осмотров, текущих и капитальных ремонтов трансформаторных подстанций и их оборудования. После согласования руководителем компании такой план-график принимается к исполнению оперативно-ремонтным составом. При выполнении план-графика по проведению осмотров, текущих и капитальных ремонтов, а также при скором решении возникающих проблем в работе подстанций возможна их безаварийная бесперебойная эксплуатация.

ВАЖНО!
Частота проведения капитального ремонта для различного вида оборудования трансформаторных подстанций прописана в инструкции фирм-производителей оборудования.

Основываясь на опыте эксплуатации данного вида оборудования, можно сделать вывод относительно сроков его выполнения для основного оборудования трансформаторных подстанций:


Рис. 1. Осмотр трансформаторной подстанции

Масляные выключатели

Один раз в 6–8 лет

Заземляющие ножи, выключатели нагрузки и разъединители

Один раз в 4-8 лет

Отделители, компрессоры и короткозамыкатели с коротким ножом

Один раз в 3 года

КРУЭ — комплексные распределительные установки

Один раз в 10-12 лет

Выключатели, функционирующие на вакуумной или газовой основе

Один раз в 10 лет

токопровода

Один раз в 10 лет

Разъединители внутренней установки

По мере необходимости согласно результатам проведенных осмотров и требуемым испытаниям

Если оборудование исчерпало свой ресурс либо стало непригодным, оно так же подвергается капитальному ремонту.

Руководитель электросетевой компании, ответственный за техническое состояние подстанции, исходя из данных профилактических осмотров, может несколько изменить периодичность проведения капитального ремонта и отредактировать принятый план-график.

Автор: Дмитрий Юрьевич Чернобровкин, инженер-конструктор металлургической и обрабатывающей промышленности

Источник: «Журнал главного инженера», № 6, 2019 (статья в не полном объеме).

Убедитесь, что вы подписаны на журнал и вся необходимая информация — под рукой!

КТП: назначение и преимущества — МК

+ A —

Задачей любой трансформаторной подстанции является преобразование напряжения в электросети и распределение электроэнергии

Комплектация подстанции определяется индивидуально, исходя из задач, которые были поставлены при ее проектировании. Стандартная конструкция подстанции включает в себя: распределительное оборудование низкого напряжение, оборудование высокого напряжения, соединительные элементы, силовые трансформаторы, оснащение для защиты и управления, электрооборудование вспомогательного характера.

Зачем нужна КТП?

Комплектная трансформаторная подстанция предназначена для понижения напряжения на этапе передачи тока с высоковольтной линии потребителям – в бытовые электросети. Благодаря таким подстанциям электроэнергия трехфазного тока с показателем напряжения в 6 — 10 кВ преобразуется в электроэнергию напряжением 0, 4 кВ (380 В). КТП устанавливаются на промышленных предприятиях либо в населенных пунктах небольшого размера, при умеренном климате с диапазоном температур -45°С+40°С.

К преимуществам КТП относятся: возможность выполнения дверей отсеков с антивандальной защитой, фиксаторами для недопущения самопроизвольного закрытия, съемными козырьками для защиты от осадков; наличие эффективной естественной вентиляции, которая нейтрализует возможный конденсат; электрические и механические блокировки, обеспечивающие безопасность обслуживающего персонала.

КТП состоит из: элемента ввода со стороны большего напряжения; силового трансформатора; распредустройства со стороны меньшего напряжения; кабельных либо воздушных линий ввода и вывода. Чтобы возможные перепады напряжения не привели к выходу из строя КТП, предусматриваются специальные устройства для защиты – ограничители перенапряжения (розрядники). Кроме того, на отходящих от КТП линиях электропередач монтируются рубильники с предохранителями или автоматические выключатели, а в самой КТП можно установить автоматический блок освещения, оборудованный фотоэлементами, реагирующими на мощность естественного внешнего освещения.

Производители предлагают большое разнообразие КТП как по мощности и стоимости, так и по их дизайнерскому оформлению, которое позволит не только решить основные задачи трансформаторной подстанции, но и облагородит территорию. Различные варианты шкафов дают возможность комплектовать КТП по различным схемам в зависимости от потребностей и пожеланий заказчика.

ООО «ЭЛЕКТРОГРАД»

125167, г. Москва, Нарышкинская ал. 5

ОГРН 1103123013729

На правах рекламы

Как установить собственную трансформаторную подстанцию

Покупая землю под ИЖС, особенно в «неосвоенном» другими жильцами районе, можно столкнуться с ситуацией, когда к участку не подведены коммуникации, а все, чем располагает владелец — это высоковольтная линия поблизости. Как правило, у такого участка привлекательная цена, и если вы стали его счастливым обладателем, в первую очередь вам придется задуматься об установке трансформаторной подстанции. Конечно, в первые дни вы можете пользоваться дизельными или бензиновыми генераторами, однако в долгосрочной перспективе такой способ окажется неудобным.

Кроме того, если электричество в поселке есть, но поставляется с перебоями, в таком случае также целесообразно задуматься об установке собственной подстанции.

Как установить собственную трансформаторную подстанцию

Во-первых, вам необходимо подать заявку на трансформаторную подстанцию в местную сетевую организацию, в качестве энергопринимающего устройства указав частный дом. Возможно, вам потребуется указать категорию надежности электроснабжения — выбирайте третью. Это категория для зданий и сооружений вместимостью до 50 человек, она позволяет использовать однотрансформаторную подстанцию.

Получив разрешение на установку, приобретите собственно подстанцию и найдите компанию, которая выполнит подключение. Как правило, компании, занимающиеся продажей комплектных трансформаторных подстанций (КТП) предоставляют и услугу установки, как, например, http://www.tcn-nn.ru/modular_package.html.

Что такое трансформаторная подстанция?

Трансформаторная подстанция — это устройство, которое преобразует (в данном случае — понижает с 6 или 10кВ до нужных вам 220В) напряжение электричества, идущего от линии электропередач.

В самом устройстве трансформатора нет ничего сложного. Главная часть его — силовой трансформатор, который осуществляет непосредственное снижение напряжения и который подключают к кабельной или воздушной высоковольтной линии. С «другой стороны» у трансформатора есть распределительное устройство, к которому подключают пользователей. Кроме этих основных частей в современных трансформаторах есть автоматическая защита, приборы учета и так далее — такие подстанции называют комплексными (КТП). Все это помещено в корпус из бетона, металла или сэндвич-панелей. Чаще всего трансформаторные подстанции поставляются в сборе, полностью готовые к эксплуатации.

Сухая и масляная трансформаторная подстанция

Трансформаторы в подстанциях бывают двух видов: сухие и масляные. Какой выбрать для частного дома?
Для размещения в загородных домах чаще всего выбирают сухие трансформаторы. Плюсы этого вида трансформаторов:

  • их установку не обязательно согласовывать с пожарной службой
  • небольшие размеры
  • более простое обслуживание по сравнению с масляными, которые нуждаются в постоянном наблюдении и замене масла
  • нет риска взрыва устройства.

Однако масляные также имеют свои преимущества, среди которых более низкая стоимость и высокая мощность.

Похожие записи

Замена трансформаторных подстанций: качественное энергоснабжение

Современные электрические сети имеют сложную структуру и огромное количество всевозможной электротехнической аппаратуры. Среди оборудования значительное место занимают трансформаторные подстанции, которые предназначены для перераспределения, переработки энергии электричества различных номиналов и мощности.

Конструкций трансформаторных подстанций много, и отличаются они по назначению. Наполнение этих объектов энергосистемы определяется исключительно теми задачами, которые они должны выполнять.

Но в целом ТП состоит из следующих элементов:

  1. аппарата высокого напряжения;
  2. распределительного устройства низкого напряжения;
  3. силовых трансформаторов;
  4. соединительных элементов;
  5. устройств управления и защиты;
  6. вспомогательного электрооборудования.

Проектируют и изготавливают трансформаторные подстанции, как правило, на одном предприятии по существующим типовым схемам. Например, КТП (комплектные трансформаторные подстанции) производят на предприятии и отдельными блоками поставляют к месту установки, где их окончательно собирают специалисты-электромонтажники, согласно индивидуальному проекту.

Замена и реконструкция трансформаторной подстанции

Трансформаторные подстанции имеют граничный срок службы 25 лет, после чего их полная замена становится технической необходимостью. Связана такая потребность с тем, что оборудование физически и морально устаревает. Обслуживать его и постоянно поддерживать все агрегаты в рабочем состоянии собственнику не выгодно, поскольку он делает большие затраты.

Более того, такая подстанция уже не в состоянии выдавать потребителю необходимое напряжение. На ней происходят частые поломки, которые приводят к скачкам напряжения или подаче его с перебоями. Реконструкцией ТП в данном случае делу не поможешь – тут нужна ее полная замена.

В отдельных моментах на трансформаторных подстанциях происходят аварии, которые ведут к полному выходу оборудования из строя. В таких условиях расчеты показывают, что экономически целесообразным выходом будет установка новой подстанции, а не ремонт старой.

В каких случаях требуется обновление оборудования

Мы являемся свидетелями значительного роста энергопотребления предприятиями промышленности, сельского хозяйства, жилищно-коммунальным сектором и населением в последние 5-10 лет. Работающее оборудование подстанций не обеспечивает в необходимом объеме электроэнергией потребителей, к тому же оно технически не в состоянии принимать на себя дополнительную нагрузку, потребность в которой возникает ежедневно. В таких случаях возникает необходимость в реконструкции трансформаторной подстанции с применением нового современного оборудования, рассчитанного на удовлетворение существующих потребителей и перспективу подключения новых.

Решение о реконструкции или полной замене трансформаторной подстанции принимается в каждой конкретной ситуации руководителями предприятий учреждений и организаций. Процедура от принятия решения до вступления в строй новой или модернизированной ТП не быстрая и требует соблюдения установленных правилами стандартов.

Этапы замены трансформаторной подстанции

Для того чтобы осуществить замену трансформаторной подстанции, должна быть проведена кропотливая работа. На практике обслуживающий персонал подстанции информирует системного оператора о некачественной работе подстанции в течение определенного времени. Такую информацию получают и руководители предприятия.

В итоге принимается решение о замене подстанции. Далее составляется заявка на составление проекта. Заявка-задание на составление проекта оформляется заказчиком, которым может выступать министерство, ведомство, предприятие промышленности, сельского хозяйства и другие субъекты.

В задании должно быть представлено технико-экономическое обоснование на возведение подстанции. Все документы в задании проходят процедуру согласования с проектной организацией и подрядчиком. Проектная организация при выполнении задания исходит из того, что схема-проект подстанции должна учитывать перспективу развития электрических сетей района и системы в целом.

Она должна обеспечивать:

  • надежное снабжение потребителей электроэнергией по категориям в нормальном и аварийном режиме;
  • бесперебойный транзит мощности высшего напряжения по линиям системы;
  • возможность перспективного расширения для подключения новых потребителей электроэнергии.

Изготовление оборудования

Подготовленный, согласованный и утвержденный проект поступает на предприятие, где и происходит изготовление трансформаторной подстанции. Заказчику подстанция поступает уже в собранном готовом виде или, как мы отмечали ранее, в виде блоков, из которых на месте выполняют сборку ТП.

Монтаж подстанции

Строительные и электромонтажные работы по установке трансформаторной подстанции производят в течение нескольких дней. Термины выполнения всех операций зависят от типа устанавливаемой станции и ее назначения, от условий местности и самого технического задания.

Так, монтаж блоков комплектной ТП проводят в соответствии с составленным техническим заданием, по окончании которого проверяют все болтовые крепления заземления, целостность приборов, изоляторов, проводки. На последнем этапе электромонтажники проводят подключение кабелей низкого и высокого напряжения.

Пробный пуск

Перед пробным пуском ТП еще раз проводят внешний осмотр, чтобы выявить и устранить повреждения элементов при установке. Проверяют уровень масла в трансформаторе, отсутствие его подтеканий. Проверяют сопротивление прессующих болтов. Пуск трансформатора выполняют на полное напряжение. Тестируют его работу в различных режимах, убеждаются в корректной работе приборов системы контроля и защиты.

Сдача объекта в работу

После испытаний ТП передают в эксплуатацию заказчику с подписанием акта. У заказчика и изготовителя устанавливаются тесные связи для сопровождения трансформаторной подстанции в процессе работы, гарантийного и послегарантийного обслуживания ее элементов.

Грамотно спроектированная и собранная трансформаторная подстанция бесперебойно обеспечивает потребителей различных категорий паспортным напряжением и готова к возрастающим нагрузкам в сети, связанным с ростом потребления электроэнергии.

Модернизация и реконструкция электроустановок (ТП, КТП, БКТП, РП и кабельных линий 0,4 – 10 кВ

В последние несколько лет значительно возросли объемы энергопотребления, а следовательно, и возрос спрос на энергоносители. Эта тенденция обусловлена различными жизненными объективными факторами, такими как бурное развитие промышленности, расширение жилищно-коммунальной инфраструктуры. Население, все активнее приобретает самую современную бытовую технику. Статистический анализ показателей энергопотребления в нашей стране показал, что за последние 15 лет мы значительно превысили исторический максимум. Мощности действующего на данный момент в нашей стране оборудования подстанций не позволяет в полном объеме обеспечивать потребности населения в электроэнергии, и нет возможности для наращивания и передачи дополнительных мощностей.

Существующие мощности, закрытых центров питания, не позволяют присоединить к ним дополнительные нагрузки. По техническим причинам оборудование центров питания при определенных режимах работы не сможет выдержать повышенной нагрузки. Совершенно понятно, что выходом из сложившейся ситуации является — реконструкция трансформаторных подстанций и применение современных методов модернизации производства электроэнергии.

Для удовлетворения все возрастающего спроса населения на электроэнергию необходима реконструкция трансформаторных подстанций, либо надо возводить новые подстанции. Абсолютно ясно, что строительство новых трансформаторных подстанций дело трудное и затратное, ежели реконструкция трансформаторной подстанции. К тому же очень сложно приобрести участки под строительство, так как города плотно застроены, а имеющиеся в наличии участки под застройку имеют баснословные расценки. Реконструкция устаревших трансформаторных подстанций является с экономической точки зрения весьма выгодным вариантом.

Существует и другая, крайне весомая причина, говорящая в пользу осуществления реконструкции тп – это моральное и физическое устаревание, катастрофический износ оборудования подстанций. Эти факторы нельзя игнорировать, так как эксплуатация неисправного, ветхого и устаревшего оборудования повышает с каждым днем вероятность возникновения непредвиденных, а порой и аварийных ситуаций на подстанции, и как следствие — нарушение снабжения электроэнергией ее потребителей. Кроме того устаревшее оборудование требует серьезных затрат на поддержание его в нормальном, рабочем состоянии, и при эксплуатации устаревшего оборудования снижается коэффициент полезного действия, а проще говоря на входе мы получаем значительно меньше энергии, чем могли бы получить при эксплуатации современного, инновационного оборудования. Так что реконструкция тп является на данный момент первостепенной необходимостью для энергоснабжающих и энергопотребляющих предприятий.

Реконструкция трансформаторной подстанции позволит обеспечить:

  • Гарантированное снабжение электроэнергией потребителей, в том числе и потребителей первой категории.
  • Расширение диапазона возможностей для технологического подключения к электрическим носителям новых потребителей энергии.
  • Комплексную автоматизацию с системами релейной автоматики и защиты.
  • Коммерческий, качественный учет потребления электроэнергии.
  • Мониторинг управления, состояния, диагностики оборудования.
  • Эффективное внедрение передовых, инновационных решений соответствующих мировым стандартам.
  • Применение линий из кабеля изолированного сшитым полиэтиленом, или с применением элегазовой изоляции.
  • Снижение затрат на эксплуатацию оборудования.
  • Безопасные и комфортные условия труда для персонала обслуживающего оборудование.
  • Соответствие требованиям и нормам охраны окружающей среды и экологической безопасности.

Безопасность подстанций и трансформаторов | Союз Пауэр

Безопасность подстанции

Все мы знаем, что дети любят лазить по вещам, на них и на них. Особенно привлекательны заборы. Когда ваши дети находятся на летних каникулах, это идеальное время, чтобы поговорить с ними о электрических подстанциях и о том, почему они никогда не должны лазить по окружающим их заборам. Ваш электротехнический кооператив разместил знаки «Опасно — держитесь подальше» или «Предупреждение — высокое напряжение» на ограждениях подстанций для вашей защиты.Убедитесь, что ваш ребенок понимает этот факт.

Если ваш ребенок немного старше, он может задать множество вопросов о связанных с ним опасностях. Если более подробный ответ поможет донести мысль, вот простое объяснение, которое поможет вашему ребенку уважать забор подстанции и силу электричества. Электрическая подстанция изменяет чрезвычайно высокое напряжение, передаваемое по линиям передачи на большие расстояния, на более низкое напряжение распределения, которое обслуживает дома и предприятия.Для выполнения этой задачи подстанция нуждается в прямом питании от линии электропередачи в структуру подстанции. Оборудование подстанции всегда находится под высоковольтной электрической нагрузкой. Техники подстанций, линейные монтажники и бригады технического обслуживания обучены работать в условиях высокого напряжения, а также распознавать и избегать потенциальных опасностей на подстанции. Насколько велико электрическое напряжение? На некоторые части оборудования подстанции может подаваться напряжение более 100 000 вольт.Помните, что заборы подстанций отмечают для вас опасную зону. Вы в безопасности, если держитесь от них подальше.

Безопасность трансформатора

Если ваш дом обслуживается подземным электрическим кабелем, вы можете посадить рядом цветы или кусты, чтобы замаскировать шкаф трансформатора на вашем участке. Не делай этого! Нашим линейным бригадам нужен легкий доступ к этим шкафам для обслуживания и ремонта. Кусты, деревья и даже клумбы могут блокировать доступ. А после того, как работа будет сделана, вы останетесь недовольны состоянием своих растений! Кроме того, просто опасно садиться или работать рядом с этими шкафами-трансформаторами.Они содержат линии высокого напряжения, которых следует избегать всегда, за исключением нашего обученного персонала. Так что оставьте эти шкафы подальше — и научите своих детей держаться подальше. Предупредите их, чтобы они не играли со шкафом. И никогда не открывай!

Блочные трансформаторы для подстанций — среднего напряжения

  • Первичные и вторичные блочные трансформаторы для подстанций, изготавливаемые по индивидуальному заказу. Мы обслуживаем клиентов с широким диапазоном требований к напряжению благодаря нашим возможностям сборки на заказ.После того, как вы определите необходимое напряжение и размеры, мы доставим первичный или вторичный блочный трансформатор для подстанции, соответствующий вашим требованиям. Наши трансформаторы для блочных подстанций могут обеспечивать требуемую нагрузку в 5 МВА и первичное напряжение 34 500 единиц.
  • Высоковольтные (HV) и низковольтные (LV) вводы. Трансформаторы блочных подстанций ELSCO имеют вводы ВН и НН на противоположных сторонах системы. Если смотреть на переднюю часть устройства, где вы найдете датчики, вы увидите высоковольтные втулки с левой стороны и низковольтные втулки справа или наоборот.
  • Несколько вариантов крышки втулки. Выбирайте из клеммной камеры полной высоты, частичной высоты камеры пневмоострова или горловины для закрытия проходных изоляторов.
  • Размеры соответствуют вашим требованиям. При проведении модернизации в рамках вашего модельного ряда мы укажем ширину трансформатора в соответствии с пространством, доступным между вашим оборудованием, если это не отдельный блок. Мы также можем настроить глубину и высоту, если приложение делает эти размеры критическими для производительности.
  • Пригодность как часть линейки оборудования или автономного устройства.Мы строим наши стандартные трансформаторы для блочных подстанций либо как часть модельного ряда, либо отдельно.
  • Доступны внутренние и внешние конфигурации. Наши блочные трансформаторы для подстанций могут использоваться как внутри, так и снаружи помещений. Наружные системы обычно используют минеральное масло и могут работать как часть линейки или автономного устройства. Внутренние блоки используют жидкость с высокой температурой воспламенения и меньшей воспламеняемостью, чем жидкость, используемая в наружной системе. Чаще всего они работают в паре с другими силовыми агрегатами.

Блок-подстанция Применение трансформатора

Наши блочные трансформаторы для подстанций служат для внутреннего и наружного применения в любом месте, где требуется безопасное и надежное питание, например:

  • Промышленные предприятия.
  • Коммерческие здания.
  • Государственные организации.
  • Больницы и медицинские организации.
  • школ и университетов.
  • Производственные мощности.

Преимущества трансформаторов для блочных подстанций от ELSCO

При покупке блочного трансформатора подстанции у ELSCO вы получите следующие конструктивные и инженерные преимущества:

  • Компактная конструкция: трансформаторы для блочных подстанций имеют более компактную конструкцию по сравнению с другими типами трансформаторов.Они оптимизируют пространство, сводя к минимуму затраты на доставку и трудозатраты на месте во время установки и использования.
  • Модульное проектирование: трансформаторы для блочных подстанций имеют моноблочную конструкцию, что позволяет установщику размещать их близко к их концентрациям нагрузки. Такая установка сводит к минимуму длину кабеля и шины, что снижает вероятность неисправности и риск потери мощности. Моноблочная конструкция трансформатора блочной подстанции также может улучшить непрерывность работы и регулирование напряжения.
  • Обтекаемый дизайн: наши трансформаторы для блочных подстанций имеют упрощенную конструкцию с модернизированными аксессуарами, которые могут помочь владельцам снизить затраты на техническое обслуживание.

Основы трансформаторов блочных подстанций

Что такое трансформатор блочной подстанции? Эти системы понижают напряжение от электросети до напряжения, подходящего для внутризаводского распределения. Они составляют центр блочной подстанции, состоящей из первичного электрораспределительного оборудования, трансформатора блочной подстанции и вторичного электрораспределительного оборудования. Трансформаторы блочных подстанций делятся на две категории:

  1. Первичные блочные трансформаторы подстанции: Первичные блочные трансформаторы подстанции обычно применяются для первичных напряжений между 6.От 9 до 69 кВ и вторичное напряжение от 2,4 до 34,5 кВ. Они имеют очень гибкую конструкцию, подходящую для большинства типов распределительных устройств в качестве вторичного распределительного оборудования.
  2. Вторичные блочные трансформаторы подстанции: Вторичные блочные трансформаторы подстанции обычно работают с первичным напряжением от 2,4 до 38 кВ и вторичным напряжением от 208 до 600 В. Их подстанционные узлы часто имеют предварительно изготовленные жгуты и раздвижные клеммные блоки для облегчения связи и проводки контроль.

Почему стоит выбрать ELSCO для трансформатора подстанции?

Вы можете рассчитывать на нашу команду в поставке трансформатора для блочной подстанции и сопутствующих услуг для удовлетворения ваших потребностей в электроэнергии. Наши уникальные преимущества перед конкурентами:

  • Надежная служба поддержки. Команда поддержки клиентов ELSCO стремится удовлетворить потребности каждого клиента. Их услуги включают индивидуальное обучение трансформаторов и пошаговое устранение неисправностей.
  • Трансформаторы надежные.Мы производим все наши трансформаторы, чтобы максимально увеличить время безотказной работы и оптимизировать потребление электроэнергии. Чтобы помочь вам получить максимальную отдачу от инвестиций в ваше оборудование, мы адаптируем вашу систему к вашим спецификациям, используем высококачественные материалы и изготовим трансформатор вручную.
  • Обширное тестирование. Чтобы убедиться, что вы получите высокопроизводительный трансформатор для подстанции, мы будем тестировать его на каждом этапе производства. Мы проводим испытания после каждого этапа процесса намотки и перед тем, как трансформатор покинет наше предприятие.

Обратитесь в ELSCO по вопросам трансформаторов для блочных подстанций

Являясь лидером в отрасли по предоставлению полного спектра услуг для трансформаторов среднего напряжения, мы поставляем высококачественные блочные трансформаторы для подстанций со специальной службой поддержки клиентов. Чтобы получить индивидуальные рекомендации по выбору трансформатора, свяжитесь с нашими специалистами сегодня.

Шахтная подстанция

Шахтная электрическая подстанция — Зона, содержащая электрическое распределительное устройство (автоматические выключатели, предохранители, переключатели и / или трансформаторы), используемое с целью управления мощностью от наземной энергосистемы к подземной передаче электроэнергии шахты.

  1. Установки переменного тока должны включать от A до M.
    1. Доступ в зону шахтной подстанции должен быть ограничен защитным забором или зданием, если не используется оборудование, устанавливаемое на площадках.
      1. Ворота в заборе должны быть соединены шунтирующими ремнями.
      2. Каждая сплошная секция токопроводящего ограждения, ворот и / или колючей проволоки должна быть подключена к сети заземления станции.
      3. Секции забора и ворота должны иметь высоту не менее семи футов над землей или шесть футов с одним футом из подходящей колючей проволоки.
      4. Земляное полотно станции должно выходить как минимум на три фута за пределы радиуса поворота ограждения и ворот.
      5. Если входящее распределение мощности включает в себя статический провод, который имеется на последнем полюсе за пределами подстанции, статический провод должен быть подключен к сети заземления подстанции.
      6. Сеть заземления подстанции должна быть испытана, и ее сопротивление должно быть не более 4 Ом перед подключением статического провода. Все будущие испытания должны проводиться с подключенным статическим проводом, а результаты должны документироваться.
      7. Электрооборудование, устанавливаемое на площадку, которое полностью закрыто, заблокировано и не имеет открытых проводников под напряжением, не обязательно должно быть ограждено забором. Доступ должен быть доступен только снаружи панелей корпуса в соответствии со стандартами IEEE для оборудования, устанавливаемого на площадках.
    2. Правильно рассчитанные первичные или входящие грозовые разрядники в зависимости от межфазного напряжения системы.
    3. Должны быть установлены средства положительного отключения на входящей или первичной линии с автоматическим выключателем или предохранителями для безопасного прерывания любого тока, нормального или ненормального, который может возникнуть.
    4. Блок трансформаторов для преобразования входящего или первичного напряжения в напряжение передачи. Автотрансформаторы, регулирующие напряжение, могут использоваться для регулирования напряжения передачи шахты, но не могут использоваться для преобразования входящего или первичного напряжения в напряжение передачи шахты. Потенциал системы передачи высокого напряжения шахты будет поддерживаться таким образом, чтобы он не превышал более чем на 15% номинальное высокое напряжение любого компонента системы.
      1. Напряжение вторичной или подземной передачи не должно превышать пятнадцати тысяч вольт, номинальное междуфазное.
      2. Соединения для обеспечения шахтного передающего напряжения
        1. Дельта-звезда, звезда-треугольник и дельта-дельта — разрешенные соединения
        2. Для этой цели нельзя использовать соединения типа «звезда-звезда» или автотрансформаторы.
      3. Трансформаторы, подающие питание на наземные нагрузки, должны быть установлены в пределах сети заземления шахтной электрической подстанции, если их источник энергии отводится от подземной шахтной передачи электроэнергии. Эти трансформаторы должны быть двухобмоточными, чтобы обеспечить изоляцию цепи заземления.
      4. Если первичное или питающее напряжение подстанции равно напряжению шахтной передачи, главный трансформатор может быть исключен и зигзагообразный трансформатор используется для вывода нейтрали системы, если нейтраль недоступна иным образом. В этом случае напряжение питания должно быть выделенной цепью для шахтной подстанции.
      5. Нейтральные точки
        1. Зигзагообразные трансформаторы или трансформаторы заземления могут использоваться на вторичных обмотках, соединенных треугольником, для получения нейтрали для четырехпроводной цепи передачи.
        2. Зигзагообразный трансформатор или трансформатор заземления должен иметь достаточную мощность, чтобы постоянно выдерживать максимальный ток замыкания на землю.
    5. Вторичные грозовые разрядники, правильно рассчитанные на основе межфазного напряжения системы.
    6. Резистор ограничения тока замыкания на землю должен быть:
      1. Способен непрерывно ограничивать ток замыкания на землю до пятидесяти ампер или меньше.
      2. Имеет достаточную изоляцию для межфазного напряжения.
      3. Надлежащим образом защищен заземленным забором или экраном, если только он не установлен на высоте восьми футов или более над землей.
      4. Расположен как можно ближе к исходному трансформатору.
    7. Автоматический выключатель вторичного или шахтного фидера с:
      1. Соответствующая отключающая способность для любого возможного состояния неисправности и не менее мощности короткого замыкания системы, подающей питание на выключатель.
      2. Положительный разъединитель означает, что он должен быть предусмотрен на входной и выходной сторонах выключателя.
      3. Использование автоматических выключателей повторного включения запрещено.
      4. Автоматическое отключение выключателей с помощью защитных реле и должно обеспечивать, как минимум, отключение:
        1. Пониженное напряжение: защита от пониженного напряжения должна приводить к прямому включению отключающего соленоида пониженного напряжения отключающего механизма автоматического выключателя, когда напряжение силовой цепи составляет не менее 40% от номинального.Для выполнения этого требования можно использовать любой из следующих методов:
          1. Реле защиты от пониженного напряжения должно вызывать прямое включение соленоида пониженного напряжения на отключающий механизм автоматического выключателя, когда напряжение силовой цепи составляет не менее 40% от номинального. Реле защиты от пониженного напряжения должно быть обозначено на принципиальных схемах и схемах подключения. Идентифицированное реле может также выполнять другую защитную или управляющую функцию.
          2. Соленоид может служить как реле защиты от пониженного напряжения, так и отключающий соленоид при пониженном напряжении, если соленоид непосредственно вызывает отключение автоматического выключателя, когда напряжение в силовой цепи составляет не менее 40% от номинального.
        2. Реле максимального тока мгновенного действия на всех трех фазах
        3. Реле максимального тока фаз с обратнозависимой выдержкой времени на всех трех фазах
        4. Ток замыкания на землю не более пятнадцати ампер
        5. Проверка целостности заземления не более семи ампер
        6. Защита и контроль через резистор, ограничивающий ток замыкания на землю, с помощью реле тока и напряжения.
      5. Цепь проверки целостности заземления, которая должна постоянно контролировать целостность цепи нейтрали, ведущей под землю, и должна вызывать размыкание выключателя при обрыве провода проверки заземления или контрольного провода.
      6. Амперметр, способный измерять ток в каждой фазе, и вольтметр, способный измерять межфазное напряжение, должны быть обеспечены на всех трех фазах автоматического выключателя.
      7. Если какое-либо из требуемых защитных реле срабатывает только независимым расцепителем, тогда необходима цепь контроля независимого расцепителя.
      8. Должно быть указано разомкнутое или замкнутое состояние выключателя.
    8. Защита от перенапряжения или заземление станции должны иметь сопротивление не более 4 Ом.
      1. Подключается ко всем грозовым разрядникам, каркасам оборудования подстанции, ограждению или ограждениям (если они металлические) и конструкциям подстанций (если металлические).
      2. Не должно быть прямого соединения между этим заземляющим слоем и заземленной стороной шахтной системы постоянного тока или нейтральным заземляющим слоем.
    9. Нейтральный или основной слой заземления поддерживается на 4 Ом или меньше.
      1. Расположен на расстоянии не менее двадцати пяти футов от ближайшей точки заземления любой станции.К этому заземляющему слою следует подключать только входной или нагрузочный конец резистора ограничения тока нейтрали. Это соединение должно быть выполнено с помощью проводника, изолированного от межфазного напряжения системы.
      2. Нет прямого или металлического соединения между любой точкой цепи нейтрали высокого напряжения переменного тока и землей постоянного тока шахты.
    10. Высоковольтные проводники или кабели, ведущие под землю от шахтной подстанции, должны быть огнестойкого типа и соответствовать предполагаемому току и напряжению.
    11. Генераторы могут использоваться в качестве источника энергии.
      1. Расположен в сети заземления, соединенной с сетью заземления станции.
      2. Передаточные переключатели между постоянным шахтным источником питания и генератором не должны срабатывать или отключаться под нагрузкой, если они не рассчитаны на отключение имеющегося тока короткого замыкания.
      3. Входные и выходные соединения должны быть фиксированными.
    12. Кожухи должны иметь соответствующую маркировку для функций и напряжения.
    13. Контрольный перечень необходимой информации для шахтных подстанций (должен быть показан на схемах):
      1. Однолинейная схема комплектной подстанции.
      2. Все схемы заземления нейтрали и станций, а также заборов / ворот (или ограждений).
      3. Все размеры силовых и заземляющих проводов, а также характеристики изоляции.
      4. Напряжение трансформатора, кВА, полное сопротивление, конфигурация обмотки и характеристики ответвлений
      5. Зигзагообразный трансформатор номинальных значений напряжения и тока.
      6. Номинальное напряжение грозового разрядника.
      7. Отключите переключатель напряжения и номинального тока.
      8. Номинальные значения напряжения и тока автоматического выключателя или предохранителя и номинальные параметры отключения.
      9. Номинальное напряжение и номинальный ток резистора, ограничивающего ток замыкания на землю.
      10. Напряжение генератора, кВт и доступный ток повреждения.
      11. Схема цепи управления.

Противопожарная защита трансформаторов подстанций

Поскольку современное общество считает бесперебойное электроснабжение само собой разумеющимся, поставщики электроэнергии все чаще оцениваются по надежности инфраструктуры, используемой для подачи электроэнергии потребителям. Единичное незапланированное отключение электроэнергии может не только вызвать экономическую катастрофу, но и нанести неоправданный ущерб репутации поставщика коммунальных услуг. Потребители проявляют мало терпения и меньше понимают сложности, необходимые для обеспечения бесперебойного электроснабжения.

Это было наглядно продемонстрировано, когда на подстанции в Бостоне вспыхнул пожар, который вызвал массовые отключения электроэнергии и заставил власти закрыть станции метро, ​​перекрыть дороги и эвакуировать крупную гостиницу. К счастью, серьезных травм не было, однако районы Бэк-Бэй и Саут-Энд были парализованы в вечерний час пик, и пассажиры пригородных поездов были вынуждены искать альтернативные способы добраться до дома, поскольку часть автомагистрали Массачусетса была закрыта для движения.Более 21 000 бытовых и коммерческих потребителей электроэнергии на несколько дней потеряли электричество в большом районе центрального Бостона. Политики и граждане стали все больше возмущаться этим событием и неоднозначно относились к доблестным усилиям коммунального предприятия по быстрому и безопасному исправлению ситуации.

Пожалуй, одним из самых важных элементов оборудования на любой подстанции является силовой трансформатор. Масляные силовые трансформаторы также представляют наибольшую опасность возгорания на любой подстанции. Системы противопожарной защиты, разработанные специально для устранения уникальных опасностей, создаваемых силовыми трансформаторами, являются предметом рассмотрения при проектировании, который необходимо признать и понять.

Многочисленные отраслевые стандарты содержат рекомендации по противопожарной защите электрической инфраструктуры, такой как трансформаторы и поддерживающие их здания.

  • Национальный кодекс электробезопасности IEEE
  • Руководство IEEE 979 по противопожарной защите подстанций
  • Руководство IEEE 980 по локализации и контролю разливов нефти на подстанциях
  • NFPA 70 Национальный электротехнический кодекс
  • Стандарт NFPA 15 для стационарных систем распыления воды для пожаротушения Защита
  • Стандарт NFPA 750 по системам противопожарной защиты от водяного тумана
  • Рекомендуемая практика NFPA 850 по противопожарной защите для электростанций и станций постоянного тока высокого напряжения

Прежде чем углубляться в каждый стандарт, давайте рассмотрим состав силовых трансформаторов и пожаротушения опасности, которые они представляют.

Поскольку масло является горючей жидкостью, в случае неисправности или отказа трансформатора сам трансформатор может стать как источником воспламенения, так и топливом для пожара. Фото любезно предоставлено Биллом Маккеем и Дэвидом Петерсайлом


Рекомендуется чтобы смежные трансформаторы с масляной изоляцией, содержащие 500 галлонов (1893 л) или более масла, были отделены друг от друга брандмауэром, рассчитанным на 2 часа, или пространственным разделением в соответствии с таблицей 5.1.4.3. Если между трансформаторами установлен брандмауэр, он должен простираться не менее чем на 1 фут (0.31 м) над верхней частью корпуса трансформатора и бака маслорасширителя и по крайней мере на 2 фута (0,61 м) за шириной трансформатора и радиаторов охлаждения или до края защитной зоны, в зависимости от того, что больше.


Системы противопожарной защиты силовых трансформаторов

1. Дренчерные системы. В этой системе используются открытые распылительные головки, прикрепленные к системе трубопроводов, подключенной к водопроводу через клапан, который открывается с помощью системы обнаружения, установленной в той же области, что и распылительные головки. Когда клапан открывается, вода поступает в систему трубопроводов и выходит через все распылительные головки, прикрепленные к системе. Этот тип системы использует большие объемы воды, что может привести к другим проблемам с очисткой после пожара или загрязненным стокам.

2. Стационарная система распыления воды. Эта система подобна дренчерной системе; однако точки слива воды спроектированы таким образом, чтобы создать схему распыления, уникальную для конкретной защищаемой зоны или оборудования. Расположение распылительных головок и форма распыления адаптированы к асимметричной форме защищаемого оборудования.Дополнительным преимуществом специальной конструкции оборудования является контроль распространения огня за счет повышенного увлажнения оборудования под воздействием огня. Электрические трансформаторы, содержащие масло, обычно защищаются стационарными системами распыления воды.

3. Система водяного тумана. Эта система похожа на стационарную систему распыления воды с дополнительным преимуществом, заключающимся в использовании значительно меньшего количества воды за счет использования специальных выпускных головок, создающих капли воды, называемые туманом. Система водяного тумана обычно определяется размером создаваемых капель.Размер капель обычно составляет менее 1000 микрон, и они доставляются насосом высокого давления. Капли воды создают туман, который позволяет определенному объему воды создать большую площадь поверхности, подверженную воздействию огня. Более мелкие капли способствуют большему поглощению тепла для охлаждения огня.

4. Система водяного тумана с предварительным действием. В этой системе используются автоматические спринклеры, прикрепленные к системе трубопроводов, содержащих воздух, с дополнительной системой обнаружения, установленной в тех же областях, что и спринклеры.Для активации системы может потребоваться как сигнал от системы обнаружения, так и активация теплом спринклера. Системы упреждающего действия используются для защиты участков, где риск ложного разряда или утечки должен быть сведен к абсолютному минимуму. В последнее время эта система стала чаще использоваться для пожаротушения трансформаторов из-за экономии воды, большей устойчивости к ложным срабатываниям и большей способности контролировать распространение огня.

Примечание. Различия между противопожарной защитой и пожаротушением.Тушение пожара определяется как резкое снижение скорости тепловыделения при пожаре и предотвращение его возобновления путем применения достаточного количества водяного тумана. В отличие от системы водяного орошения, которая предназначена исключительно для защиты от воздействия, система водяного тумана является системой пожаротушения.

Стандарт NFPA 15 для стационарных систем распыления воды для противопожарной защиты содержит дополнительные рекомендации по защите трансформаторов от воздействия внешних факторов, использующих стационарные системы распыления воды, помимо изоляции или пространственного разделения с помощью противопожарных преград.NFPA 15 помогает обеспечить эффективный контроль пожара и защиту от воздействия посредством требований к проектированию, установке, приемочным испытаниям системы, периодическим испытаниям и техническому обслуживанию стационарных систем противопожарной защиты с водяным разбрызгиванием. Цели проектирования определены в главе 7.

  • Полное попадание брызг воды должно произойти на все открытые внешние поверхности.
  • Там, где недостаточно места для установки форсунок для распыления воды под трансформаторами, так что брызги воды не могут напрямую попадать на нижние поверхности, должно быть разрешено защитить поверхности под трансформатором с помощью горизонтальной проекции или форсунок, направленных для охлаждения области под трансформатором. трансформаторные выступы.
  • Подача эффективной струи воды из всех открытых форсунок должна происходить в течение 30 секунд после обнаружения.
  • Между системой обнаружения пожара и электрическими системами должны быть предусмотрены блокировки для обесточивания всех некритичных силовых цепей.
  • Расположение патрубков для трансформаторов обычно основано на рисунке A.7.4.4.1 Типовая компоновка трансформатора.

Системы противопожарной защиты с водяным туманом становятся все более распространенными для борьбы со многими типами пожаров, включая легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, а также электрические опасности, такие как трансформаторы, переключатели и автоматические выключатели. Стандарт NFPA 750 по системам пожаротушения водяным туманом обеспечивает стандарт для требований к проектированию, установке, техническому обслуживанию и испытаниям систем пожаротушения водяным туманом. Термин «Водяной туман» требует дальнейшего определения. Система водяного тумана — это система противопожарной защиты на водной основе, использующая очень мелкие водяные брызги (то есть водяной туман). Очень маленькие капли воды позволяют водяному туману контролировать или тушить возгорание:

  • Охлаждение пламени и пламени
  • Вытеснение кислорода водяным паром
  • Ослабление лучистого тепла
  • Предотвращение распространения огня путем предварительного увлажнения горючих веществ

Было проведено много исследований, касающихся размера и распределения капель водяного тумана в отношении способности и эффективности борьбы с пожарами или их тушения.В этой статье не будет предпринята попытка углубиться в результаты исследования, однако исследование показывает, что мелкие (размером менее 400 микрон) капли необходимы для тушения пожаров класса B (легковоспламеняющаяся жидкость), хотя капли большего размера эффективны для класса A. горючие пожары, тушение которых достигается за счет смачивания топлива. Кроме того, взаимосвязь между распределением размеров капель и огнегасящей способностью водяного тумана является сложной. Как правило, очень мелкие частицы улучшают поглощение тепла и образование водяного пара.При использовании жидкого топлива (класс B) слишком много «крупных» капель могут встряхнуть поверхность топлива и увеличить интенсивность горения. И наоборот, более крупные капли могут помочь спрею проникнуть через пожарный лоток, чтобы обеспечить увлажняющее действие, необходимое для тушения пожаров класса А.

Обычно системы водяного тумана обеспечивают максимальную теплопередачу при минимальном стекании воды. Вода подается пожарным насосом высокого давления, который непрерывно течет до тех пор, пока не будет отключен вручную.

Примером системы пожаротушения водяным туманом является система водяного тумана Marrioff HI-FOG.Система обеспечивает превосходную производительность для охлаждения и подавления возгорания горючих жидкостей с высокой скоростью тепловыделения, например возгорания трансформатора. Водяной туман — это безопасная технология для людей и окружающей среды. Решения HI-FOG доступны от защиты отдельного трансформатора до полной защиты подстанции; они также способны защищать кабельные, электрические, распределительные и административные помещения.

Эффективное пожаротушение

HI-FOG тушит пожары с использованием значительно меньшего количества воды и более эффективно для топлива класса B, чем традиционные спринклерные системы.

При использовании специальных спринклерных и распылительных головок высокого давления вода рассеивается в виде мелких капель. Это значительно увеличивает общую поверхность воды.

Мелкие капли быстрее поглощают тепло и, следовательно, быстрее охлаждают источник огня и окружающую территорию, предотвращая распространение огня.

В двух словах, HI-FOG охлаждает огонь и окружающую среду, блокирует лучистое тепло и удаляет кислород из очага пожара.

Преимущества противопожарной защиты от водяного тумана HI-FOG

  • Проверенные характеристики
  • Немедленное включение
  • Быстрое управление и тушение пожара
  • Эффективное охлаждение, предотвращающее распространение огня
  • Низкое потребление воды, минимальные повреждения и время простоя
  • Безопасно для люди и окружающая среда
  • Небольшие трубопроводы из нержавеющей стали и подача воды к распылительным головкам
  • Простая установка, что делает HI-FOG идеальным для модернизации
  • Полностью масштабируемый для удовлетворения новых потребностей в защите

В заключение, это Очевидно, что противопожарная защита трансформатора — очень важный аспект проектирования подстанции. По этой теме было проведено много исследований и выпущено много публикаций. В связи с постоянно растущим вниманием общественности к работе электроэнергетических компаний в отрасли, зачастую строго регулируемой, становится все более важным принимать все меры, необходимые для обеспечения надежности поставляемого продукта; это единственный продукт, который действительно волнует потребителя, а способность коммунального предприятия обеспечивать бесперебойную поставку является единственным измеряемым параметром.

Район государственной власти Доусона »Как работают трансформаторы

Трансформаторы имеют две стороны: сторону высокого напряжения и сторону низкого напряжения.Электричество поступает в трансформатор со стороны высокого напряжения, где оно попадает в катушку с проволокой, намотанную на железный сердечник. Когда электричество проходит через эту катушку, оно создает магнитное поле, которое «индуцирует» напряжение в другой, низковольтной катушке.

Если бы вы описали электрическую систему Dawson PPD, вы могли бы сказать: «столбы, провода и серые банки». Эти серые банки — или трансформаторы — представляют собой оборудование, необходимое для преобразования электричества в безопасное напряжение для домов, ферм и предприятий.

Трансформаторы

используются для повышения или понижения электрического напряжения до того, как оно дойдет до конечного пункта назначения. Электричество теряет напряжение при передаче из-за сопротивления проводов и других компонентов. В результате для компенсации этих «потерь в линии» используются более высокие напряжения.

На электростанции генераторы вырабатывают электричество очень высокого напряжения и используют трансформаторы для повышения этого напряжения. Поскольку эти заводы находятся так далеко, это необходимо, чтобы пережить поездку по системе туда, где это необходимо.

Линии электропередачи

Dawson PPD несут высокое напряжение на подстанции, заполненные трансформаторами и контрольным оборудованием. Это первое место, где они преобразуют напряжение до безопасного, более управляемого уровня. Напряжение продолжается по этим проводам и достигает второй подстанции, называемой распределительной подстанцией. Напряжение снижается до более низкого уровня от 7200 до 12 470 вольт, чтобы обеспечить безопасную подачу электроэнергии по распределительным линиям.

Затем напряжение проходит через распределительные линии Dawson PPD, понижается на одну ступень и достигает вашего дома, фермы или офиса.Электроэнергия подается в электрические розетки и освещение вашего дома при 120 вольт, в то время как водонагреватели, плиты и системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха получают 240 вольт, что значительно ниже исходного напряжения.

Трансформаторы имеют две стороны, сторону высокого напряжения и сторону низкого напряжения, и все они имеют железный сердечник. С двух сторон этого железного сердечника намотана проволока. Со стороны высокого напряжения катушка много раз наматывается на сердечник. Эта сторона получает или производит высокое напряжение. С другой стороны, катушка наматывается меньше раз, получая или производя более низкое напряжение. Когда электричество протекает через катушку высокого напряжения, оно создает магнитное поле, которое вызывает более низкое напряжение в другой катушке. Так происходит магия трансформации.

Трансформаторы встречаются повсюду в нашей повседневной жизни, а не только на линиях Dawson PPD. Возьмем, к примеру, зарядное устройство для мобильного телефона. Многие из этих маленьких собратьев трансформаторов электроснабжения выполняют аналогичную функцию. Зарядка сотового телефона на 120 вольт мгновенно его сожжет. Вместо этого зарядное устройство преобразует напряжение в более приемлемое значение в пять вольт или около того, чтобы безопасно заряжать аккумулятор сотового телефона.

Использование электричества затрагивает практически все аспекты нашей современной жизни, и нам нужно благодарить трансформаторы за то, что они безопасно принесли его в наши дома.

Источник: NRECA

Сентябрь 2015

Консультации — Инженер по подбору | Подбор, расчет трансформаторов для коммерческих зданий

Ральф Баеза, PE, LEED AP, TLC Engineering for Architecture, Майами 9 июня 2011 г.

Трансформаторы, наряду с другими устройствами распределения энергии, остаются основным компонентом распределения электрических систем для коммерческих зданий.В этой статье представлены несколько полезных концепций проектирования для выбора и определения размеров трансформаторов при проектировании электрических систем для коммерческих зданий.

Трансформаторы изменяют уровни напряжения для питания электрических нагрузок требуемым напряжением. Они обеспечивают необходимые входящие электрические сети в здания. Напряжение первичной и вторичной обмоток трансформатора может составлять 2400; 4160; 7,200; 12 470; и 13 200 для класса 15 кВ и 120, 208, 240, 277 и 480 для класса 600 В.

Трансформаторы размещаются либо на открытом воздухе, либо внутри зданий в электрическом помещении или в других местах, как это разрешено правилами.Характеристики электрической фазы, связанные с первичной обмоткой трансформатора: 3-фазное, 3-проводное или соединение треугольником. Вторичная обмотка подключается к трехфазной, четырехпроводной или звездообразной схеме.

Типы конструкций

Существуют различные типы конструкций трансформаторов, используемых в коммерческих зданиях. Наше понимание их общих характеристик позволит проектировщику и конечному пользователю сделать правильный выбор для применения в электрической системе. Ниже приведены некоторые типы трансформаторов, доступных в отрасли, а также некоторые их характеристики:

Вентилируемые трансформаторы сухого типа вентилируются воздухом, в них используется большее пространство для зазоров, а также используются различные изоляционные материалы для увеличения диэлектрической прочности воздуха.Они содержат кожух, окружающий обмотки, для их механической защиты и безопасности персонала. Этот тип является наиболее распространенным для использования в распределительных сетях внутри помещений. См. Таблицу 1, в которой указаны типичные характеристики, размеры и вес сухого трансформатора.

Герметичные сухие трансформаторы по большинству характеристик аналогичны сухим трансформаторам. Разница в том, что они содержат закрытый резервуар с азотом или другим газом-диэлектриком для защиты обмоток.Их можно устанавливать на открытом воздухе или в помещении. Они полезны в областях с агрессивной или грязной атмосферой.

Трансформаторы с литой обмоткой имеют первичную и вторичную обмотки, залитые армированной смолой. Их можно установить там, где есть влага или переносимые по воздуху загрязнители.

Невентилируемые трансформаторы сухого типа аналогичны вентилируемым трансформаторам, но полностью закрыты. Этот тип может быть установлен в зонах с агрессивными или грязными атмосферными условиями, где было бы невозможно использовать трансформатор вентилируемого типа.

Масляные трансформаторы имеют обмотки, заключенные в маслонепроницаемый резервуар, заполненный изоляционным минеральным маслом. Рекомендуется регулярно проверять этот тип трансформатора, чтобы определить пробой диэлектрика, влияющий на срок его службы.

Типы приложений

Существуют различные способы установки и использования трансформаторов в электрической системе коммерческого здания. Эти типы приложений включают:

Внутренние распределительные трансформаторы используются с щитами и монтируются отдельно для обеспечения определенных требований к электрической нагрузке в специфическом для системы приложении в распределительной системе.Некоторые типы трансформаторов с номинальным напряжением выше 600 В для с масляной изоляцией, с номинальным напряжением выше 35000 В для сухого типа и другие трансформаторы с номинальным напряжением выше 600 В должны располагаться в хранилищах, которые должны быть построены с огнестойкими кожухами в зависимости от условий эксплуатации. тип трансформатора и применимые требования местных властей в помещении. Трансформаторы, которые не превышают 600 В и являются частью распределения электрической системы внутри здания, имеют первичное и вторичное напряжение ниже 600 В с наиболее частым изменением уровня напряжения с 480 В до 208 Y / 120 В.

Монтажные трансформаторы устанавливаются снаружи и считаются первым вариантом подачи служебного входного напряжения в электрическую систему здания в зависимости от размера проекта и требований. Как правило, они имеют первичное напряжение выше 600 В и вторичное напряжение ниже 600 В с отсеками для соответствующих защитных устройств, собранными в единый защищенный от взлома и погодозащищенный блок.

Кроме того, размер коммерческого объекта определит соответствующий подход к проектированию системы распределения электроэнергии для конкретного применения.В этой конструкции электрической системы трансформатор может использоваться как часть подстанции, первичной блочной подстанции, вторичной блочной подстанции или конфигурации сети.

Калибровка

Электрическая мощность нагрузки трансформатора указана в кВА. Этот рейтинг обеспечивает соответствующую выходную мощность, передаваемую в течение определенного периода нагрузками, подключенными к трансформатору на вторичной стороне оборудования. Нагрузки, которые рассчитываются на этапе проектирования электрической системы здания, показаны в соответствующих графиках оборудования строительной документации в ВА или кВА.

Общий подход к определению мощности трансформатора и выбору надлежащей номинальной мощности для проектного приложения состоит в том, чтобы получить расчетную расчетную нагрузку из соответствующего графика электроснабжения и добавить 20% резервной мощности для будущего роста нагрузки, которая будет отображаться в графике оборудования, если не указано иное. по объекту исходя из проектных параметров. Например, потребляемая нагрузка на основе кода трехфазного 4-проводного щита 208 Y / 120 В составляет 42 кВА, что не включает резервную мощность для будущего роста.Следовательно, размер трансформатора, необходимый для преобразования напряжения системы с 480 В, 3-фазное, 3-проводное, на 208 Y / 120 В, 3-фазное, 4-проводное, составляет:

Мощность трансформатора в кВА = 42 кВА x 1,25 = 52,5 кВА

Следовательно, для этого приложения будет выбран трансформатор 75 кВА из имеющихся стандартных номиналов для первичной обмотки 480 В на вторичную обмотку 208 Y / 120 В. Наиболее распространенными стандартами строительной индустрии являются 3, 6, 9, 15, 30, 37,5, 45, 75, 112,5, 150, 225, 300, 500, 750 и 1000 кВА.

Приведенный выше простой расчет соответствует цели достижения нормального ожидаемого срока службы трансформатора, который основан на следующих основных условиях:

  • Трансформатор равен или меньше его номинальной мощности и номинального напряжения.
  • Средняя температура охлаждающего воздуха в течение 24 часов составляет 86 F.
  • Температура охлаждающего воздуха никогда не превышает 104 F.

Выбор

Выбор трансформатора начинается с номинальной мощности в кВА, необходимой для питания нагрузок, подключенных к электрической системе.Еще одно соображение для внутренних распределительных трансформаторов — это тип нагрузки: линейная или нелинейная. Линейные нагрузки включают резистивные нагревательные и асинхронные двигатели; нелинейные нагрузки создаются электронным оборудованием, которое способствует искажению сигналов электроэнергии, генерируя гармоники. Гармоники, возникающие из-за несинусоидальных токов, вызывают дополнительные потери и нагрев катушек трансформатора, что сокращает ожидаемый срок службы трансформатора.

Внутренние трансформаторы для нелинейных нагрузок могут быть выбраны с рейтингом K, который позволяет трансформатору выдерживать нелинейные условия в электрической системе.Трансформаторы с рейтингом K не ослабляют и не устраняют гармоники. Однако они действительно защищают трансформатор от повреждений, вызванных гармониками. Для подавления гармоник трансформаторы с рейтингом K можно комбинировать с фильтрами гармоник или дросселями. Для приложений с линейной нагрузкой следует выбирать трансформаторы с меньшими потерями в сердечнике. Другими факторами, которые следует учитывать при выборе трансформаторов, являются номинальное напряжение как для первичной, так и для вторичной обмотки, отводов напряжения, КПД, значение импеданса, тип охлаждения и повышения температуры, класс изоляции напряжения, уровень базовых импульсов и уровень шума.


Практическое применение

За последние два года в округе Майами Дейд было построено два крупных проекта: футбольный стадион Международного университета Флориды и Южный терминал международного аэропорта Майами. Оба проекта включали в себя понижающие трансформаторы сухого типа на 480 В, от 3-х фаз до 208 Y / 120 В (в корпусах NEMA 2), в диапазоне от 15 кВА до 112,5 кВА в проекте распределения электрической системы.

Футбольный стадион ПФР на 18 688 мест был спроектирован примерно с 12 трансформаторами как часть распределительной системы электроснабжения для питания розеток общего пользования, небольших двигателей и других нагрузок в конструкции здания стадиона и прилегающего здания полевого дома.Расширение Южного терминала МВД было спроектировано примерно с 50 трансформаторами с аналогичным назначением, что и стадион, но с более разнообразной группой нагрузок для 3-фазной, 4-проводной системы 208 Y / 120 В, которая также включала осветительные нагрузки, вывески, телекоммуникации и т. Д. системы безопасности и другие нагрузки, являющиеся частью этого строительного проекта (Рисунок 1).

Установка

Установка силовых трансформаторов и трансформаторных шкафов должна соответствовать требованиям статьи 450 Национального электротехнического кодекса (NFPA 70) и требованиям конкретных местных властей, имеющих юрисдикцию.Некоторые принципы, которые следует учитывать при установке трансформатора, включают размещение их в изолированных помещениях с надлежащей вентиляцией, зазорами и доступностью. В противном случае их можно установить на открытых стенах или стальных колоннах или над подвесными потолками.

Кроме того, существуют другие особые требования, основанные на типе трансформатора, например, защищенные от атмосферных воздействий кожухи для сухих трансформаторов, устанавливаемых на открытом воздухе, или хранилище трансформаторов для трансформаторов с масляной изоляцией, устанавливаемых внутри помещений. Кроме того, хорошая конструкция и установка требуют подходящего размера фидера трансформатора и устройства защиты от перегрузки по току в соответствии со статьями 240, 250, 450 NEC и применимыми разделами статьи 310 (рисунок 2).

Забегая вперед

Трансформаторы остаются основным компонентом электрических распределительных систем. Характеристики работы оборудования продолжат изменяться. Однако их принципы работы останутся прежними. В отрасли наблюдается тенденция к продолжению производства трансформаторов с меньшими потерями в сердечнике и соответствующих требованиям энергоэффективности Energy Star.

Баеза — главный и старший инженер-электрик в TLC Engineering for Architecture в Майами.Он является зарегистрированным профессиональным инженером с более чем 29-летним опытом работы в области электротехники, управления проектами, проектирования зданий и строительства.

Глава 6 — Энергетическая устойчивость, Часть 3b | Принципы устойчивого развития

Часть 3 — Электроэнергия: передача, распределение и экономика

Доставка электроэнергии конечным потребителям

B. Основные характеристики трансформатора и потери

Трансформаторы появляются в критических местах на силовой схеме. Они ПОВЫШАЮТ напряжение за генерацией для эффективной передачи, а затем также УМЕНЬШАЮТ напряжение для распределения конечным пользователям. Трансформаторы составляют большую часть потерь при передаче и распределении электроэнергии во многих системах подачи электроэнергии. Напряжение переменного тока увеличивается автоматически с количеством витков или витков в первичной и вторичной цепях. (Трансформатор на изображении — это СТУПЕНЧАТЫЙ трансформатор, потому что он имеет более низкое напряжение на вторичных клеммах). Потери возникают одним из двух способов: потери холостого хода или сердечника вызваны током намагничивания, необходимым для питания сердечника трансформатора, и не меняются в зависимости от нагрузки на трансформаторе; они постоянны, 365 дней в году, 24 часа в сутки.2R). Тепловые потери в материалах обмотки составляют наибольшую часть тепловых потерь и в основном связаны с сопротивлением проводящего материала потоку электронов. В типичном профиле потерь в трансформаторе 75 кВ потери составляют около 4% от передаваемой мощности при нагрузке от 50 до 100%.

Трансформаторы

позволяют легко изменять напряжение. Трансформаторы обычно располагаются на подстанциях рядом с генерирующей установкой. Повышающий трансформатор работает аналогично насосу, создающему давление в шланге, повышая напряжение до уровней от 69 000 до 750 000 вольт, в зависимости от расстояния, которое должен пройти ток, и желаемой величины.Самая высокая линия электропередачи переменного тока находится в Казахстане и составляет 1150 кВ. Понижающий трансформатор расположен на распределительной подстанции и снижает напряжение для передачи его по кабелям меньшего размера или распределительным линиям. Меньшие трансформаторы на столбах, площадках или под землей дополнительно снижают напряжение до 120 или 240 вольт для использования в жилых помещениях. Промышленным клиентам, потребляющим большие мощности, обычно требуются более высокие рабочие напряжения.

Часть 3 — Электроэнергия: передача, распределение и экономика

Доставка электроэнергии конечным потребителям

А. Базовая структура электроэнергетической системы
Б. Основные сведения о трансформаторе и потери
В. Линии передачи и работа в сети (СЛЕДУЮЩИЙ)
D. Проблемы окружающей среды, здоровья и безопасности — T&D
E. Системные потери серьезно сказываются на электроэнергетических системах в развивающихся странах
F. Революция в электроэнергетике?
G. Малая энергетика: распределенное производство

Резюме: Smart-Grid: технология, меняющая правила игры

Рынки электроэнергии и будущее электроэнергии

(адаптировано из материалов лекции по энергетическим ресурсам Джейн Вудворд, доцента-консультанта кафедры гражданского и экологического строительства, и Карла Кнаппа, преподавателя гражданской и экологической инженерии в Стэнфордском университете Шерил Чедвик / Грегори Мёллер)

(Изображение предоставлено: Power Transformer, Inc.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.