Оборудование трансформаторных подстанций

Содержание

ЦЕЛЬ РАБОТЫ                                                                                       3

1 Оборудование трансформаторных подстанций                                  4

2 Состав оборудования трансформаторной подстанции                      8

2.1 Условия работы                                                                             8

3 Основные элементы подстанций                                                        10

3.1 Силовой трансформатор                                                             10

3.2 Шины подстанции                                                                        11

3.3 Силовые коммутационные аппараты                                          13

4 Взаимное расположение коммутационных аппаратов и шин          15

5 Защиты, автоматика, системы управления                                        19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                     21

 

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Использование современного энергоэффективного оборудования позволяет достичь дополнительной экономии электроэнергии и получить надежное электроснабжение. В данной работе мы рассмотрим основное оборудование современных трансформаторных подстанций, его характеристики и свойства, так же принцип действия.  

Состав оборудования трансформаторной подстанции

 

Условия работы

 

Каждая ПС создается под конкретные условия эксплуатации с расположением:

· на открытом воздухе — открытые распределительные устройства (ОРУ);

· внутри закрытых помещений — ЗРУ;

· в металлических шкафах, встроенных в специальные комплекты — КРУ.

 

По типу конфигурации электрической сети трансформаторные ПС могут выполняться:

· тупиковыми, когда они запитаны по одной либо двум радиально подключенным ЛЭП, которые не питают другие ПС;

· ответвительными — присоединяются к одной (иногда двум), проходящим ЛЭП с помощью ответвлений. Проходящие линии питают другие подстанции;

· проходными — подключены за счет захода ЛЭП с двухсторонним питанием методом «вреза»;

· узловыми — присоединяются по принципу создания узла за счет не менее чем трех линий.

Рисунок 5 – Типы подстанций по конфигурации сети

 

Конфигурация сети электроснабжения накладывает условия на рабочие характеристики подстанции, включая настройку защит для обеспечения безопасной работы.

Основные элементы подстанций

 

В состав оборудования любой подстанции входят:

· силовой трансформатор, который непосредственно осуществляет преобразование электроэнергии для ее дальнейшего распределения;

· шины, обеспечивающие подвод приходящего напряжения и отвод нагрузок;

· силовые коммутационные аппараты с тоководами, позволяющие перераспределять электроэнергию;

· системы защит, автоматики, управления, сигнализации, измерения;

· вводные и вспомогательные устройства.

Силовой трансформатор

 

Он является основным преобразующим элементом электроэнергии и выполняется трехфазным исполнением. В его конструкцию входят:

· корпус, выполненный в форме герметичного бака, заполненного маслом;

· шихтованный магнитопровод;

· обмотки стороны низкого напряжения (НН);

· обмотки вводов высокого напряжения (ВН);

· масляная система;

· переключатель регулировочных отводов у обмоток;

· вспомогательные устройства и системы.

 

Рисунок 6 – Конструкция силового трансформатора

 

Шины подстанции

 

Чтобы трансформатор работал к нему надо подвести питающее и отвести преобразованное напряжение. Эта задача возложена на токоведущие части, которые называют шинами и ошиновкой. Они должны надежно передавать электрическую энергию, обладая минимальными потерями напряжения.

Для этого их создают из материалов с улучшенными токопроводящими свойствами и повышенным поперечным сечением. В зависимости от размеров ПС шины могут располагаться на открытом воздухе или внутри закрытого сооружения.

Шины и ошиновка электрически разделяются между собой положением силового выключателя. Причем ошиновка без каких-либо коммутационных аппаратов напрямую подключена к вводам трансформатора. Ее конструкция не должна создавать механических напряжений в фарфоровых и всех остальных деталях вводов.

Для ошиновки используют кабели или пластины, которые монтируют на медные шпильки трансформаторных вводов через наконечники или переходники.

У подстанций, защищенных от воздействия атмосферных осадков, шины обычно делают цельными алюминиевыми или реже медными полосами. На открытом воздухе для них чаще используют многожильные не закрытые слоем изоляции провода повышенного сечения и прочности.

 

Рисунок 7 – Конструкция шин ОРУ-110 кВ

 

Однако, в последнее время наметился переход на системы шин, устанавливаемые жестко. Это позволяет экономить площадь на ОРУ, металл токоведущих частей и бетон.

Рисунок 8 – Установка жесткой системы шин на ОРУ-110 кВ

 

Такие конструкции применяются на новых строящихся подстанциях. За их основы взяты образцы, успешно работающие несколько десятилетий в странах Запада на оборудовании 110, 330 и 500 кВ.

Для расположения шин применяется определенная конфигурация, которая может использовать:

· системы;

· секции.

Под термином «система шин» подразумевается комплект силовых элементов, подключающих все присоединения на распределительном устройстве. На подстанциях с двумя трансформаторами одного напряжения создаются две системы шин, каждая из которых питается от своего источника.

Протяженная система шин при большом количестве присоединений может разделяться на отдельные участки, которые называются секциями.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе мы рассмотрели основное оборудование современных трансформаторных подстанций, состав оборудования, условия работы, основные элементы подстанции, а в частности силовой трансформатор, шины подстанции, силовые коммутационные аппараты. Так же привели варианты расположения шин и коммутационных аппаратов и рассмотрели основные существующие защиты, автоматику и управление.

 

Содержание

ЦЕЛЬ РАБОТЫ                                                                                       3

1 Оборудование трансформаторных подстанций                                  4

2 Состав оборудования трансформаторной подстанции                      8

2.1 Условия работы                                                                             8

3 Основные элементы подстанций                                                        10

3.1 Силовой трансформатор                                                             10

3.2 Шины подстанции                                                                        11

3.3 Силовые коммутационные аппараты                                          13

4 Взаимное расположение коммутационных аппаратов и шин          15

5 Защиты, автоматика, системы управления                                        19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                     21

 

 

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Использование современного энергоэффективного оборудования позволяет достичь дополнительной экономии электроэнергии и получить надежное электроснабжение. В данной работе мы рассмотрим основное оборудование современных трансформаторных подстанций, его характеристики и свойства, так же принцип действия.  

Оборудование трансформаторных подстанций

Сложная иерархия современных электрических сетей включает в себя огромное количество различного электротехнического оборудования, среди которого трансформаторные подстанции выполняют роль звена, связующего и перераспределяющего электроэнергию. Они располагаются около или внутри населенных пунктов и обеспечивают комфортные условия для проживания людей.

В сельской местности еще можно встретить конструкции старых столбовых подстанций, работающих на открытом воздухе, которые принимают по высокой стороне воздушной линии 10 или 6 кВ и отдают 0,4 подключенным потребителям.

Рисунок 1 – Столбовая ТП

 

Внутри населенных пунктах с многоэтажными зданиями в целях безопасности чаще применяются кабельные линии, скрытые в земле, а трансформаторное оборудование располагается внутри специальных построек, закрытых на замки от несанкционированного проникновения.

Здание подобной трансформаторной подстанции, преобразующей напряжение 10 кВ в 0,4 показано на фотографии.

 

Рисунок 2 – Здание КТП

Внешнее отличие габаритов показанных подстанций, преобразующих напряжения одинаковых величин, свидетельствует о том, что они оперируют разными мощностями.

Подобные трансформаторные подстанции (ТП) получают электроэнергию по высоковольтным линиям электропередач 10 кВ (или 6) от удаленных распределительных устройств.

Фотография силового трансформатора, расположенного на ОРУ-110 и осуществляющего преобразование электроэнергии 110 кВ в 10, передаваемое по ЛЭП на ПС-10, показана на очередной фотографии.

 

Рисунок 3 – Силовой трансформатор на подстанции 110/10 кВ

 

Этот трансформатор имеет уже большие габариты и оперирует с мощностями до 10 мегаватт, располагается на открытой, огороженной территории, которая конструкцией оборудования четко разграничена на две стороны:

· высшего напряжения 110;

· низшего — 10 кВ.

 

Сторона 110 кВ воздушной ЛЭП соединяется с другой подстанцией, которая имеет еще большие габариты и преобразовывает огромные энергетические потоки.

 

Размеры только вводной опоры единичной воздушной ЛЭП позволяют визуально оценить значительность потоков электроэнергии, пропускаемых через нее.

                

Рисунок 4 – Ввод ВЛ 330 кВ на подстанции 330/11/10

 

Приведенные фотографии свидетельствуют, что трансформаторные подстанции в энергетике перерабатывают энергию электричества различных напряжений и мощностей, монтируются разнообразными конструкциями, но имеют общие черты.