Что такое понизительная подстанция
Назначение и классификация электроподстанций. Расшифровка КТП,ТП.
Выделяют следующие виды электрических подстанций:
ТП — трансформаторная подстанция. Используется для преобразования электричества одного напряжения в электричество другого напряжения. Главное оборудование такой подстанции – это 2- и 3-обмоточные трансформаторы.
ПП – преобразовательная подстанция. Используется для преобразования электричества переменного тока в электричество постоянного тока. Для этого применяются специальные агрегаты – преобразователи, к примеру, выпрямительные установки.
ГПП — главная понизительная подстанция. Это основная подстанция предприятия, которая получает от районной энергетической системы электроэнергию с напряжением от 35 до 220 кВ и осуществляет ее распределение по подстанциям-потребителям или мощным электрическим приемникам с напряжением от 6 до 35 кВ.
ПГВ — подстанция глубокого ввода. Это подстанция, которая получает от районной энергетической системы электроэнергию с напряжением от 35 до 220 кВ. Ее отличительной особенностью является приближенность к мощным энергопотребителям предприятия.
ПП — потребительская подстанция. Это трансформаторная подстанция, которая получает электричество с напряжением от 6 до 20 кВ и распределяет его по потребителям с напряжением от 0,4 до 1 кВ. Если говорить о промышленных предприятиях, то к такому типу относятся цеховые подстанции.
РУ — распределительное устройство. Это открытая или закрытая электрическая установка, которая принимает и распределяет электроэнергию.
РП — распределительный пункт. Это распределительное устройство, которое принимает электричество от главной понизительной подстанции или районной подстанции с напряжением от 6 до 20 кВ и распределяет ее по мощным приемникам и потребительским подстанциям.
ЦРП — центральный распределительный пункт. Это распределительный пункт, который получает электричество от районной подстанции и распределяет ее по цеховым подстанциям.
Вышеперечисленные электроподстанции выполняют роль источников питания в энергетической системе предприятия. Чтобы обеспечить их бесперебойную работу, а значит не допустить аварий и остановок производственного процесса, нужно регулярно проводить испытания трансформаторов и прочего силового оборудования.
Расшифровка КТП
Расшифровка КТП в электрике означает комплектную трансформаторную подстанцию. Понятие комплектности в ТП продиктовано конструкционной особенностью изготовления – выпуском полноценной подстанции для наружной установки с совокупностью рабочих блоков, которые собираются в виде комплектов в единую систему энергопитания.
КТП
Зачастую на место монтажа конструкция, состоящая их корпуса, электрических узлов для снятия и преобразования энергии и учетно-измерительных щитков, поставляется в полностью или частично собранном виде, что снижает временные затраты и облегчает процесс установки и введение ее в эксплуатацию.
Современные КТП позволяют решить сразу несколько задач:
Мощности силовых электротехнических установок рассчитаны на энергоснабжения средних и крупных объектов потребления, среди которых:
Широкое разнообразие конструкций, комплектации и структур, максимально корректно вписывающихся в климатические и технические условия работы комплектного устройства, позволяют подобрать вариант, подходящий для конкретного объекта.
Условия эксплуатации комплектных трансформаторных подстанций
Полноценная бесперебойная работа установки с минимальными потерями при передаче электроэнергии возможна при соблюдении правил монтажа, ввода в эксплуатацию и условий, соответствующих климатическому исполнению по ГОСТ 15150 У (умеренный) или УХЛ (умеренно холодный):
КТП предусматривают расположение на высоте до 1 км относительно линии моря. В практике существуют единичные случаи превышения этого параметра, однако производители не несут ответственность и не предоставляют гарантийных обязательств для подобных ситуаций.
Категорически запрещено эксплуатировать установку:
Монтажные работы сводятся к размещению предварительно укомплектованной и собранной на заводе станции, оснащенной выделенными приспособлениями для транспортировки и подъема, на ровную плоскость из кирпича или бетона. До проведения пуско-наладочных работ проводится окончательная ревизия всех комплексов электростанции. Срок службы агрегата составляет не менее 25 лет.
Условные обозначения КТП
Расшифровка условных обозначений включает следующие параметры:
Производители оставляют за собой право изменять (добавлять или исключать) некоторые данные об изделии.
Разновидности подстанций
Трансформаторные подстанции классифицируются по нескольким параметрам:
По типу электрического присоединения к высоковольтной ЛЭП:
Тупиковые — Характеризуются возможностью подключения только к одной магистрали.
Проходные — Источником питания выступают две магистрали.
Для эксплуатации внутри закрытых помещений в непосредственной близости от используемого оборудования.
Столбовые (КТПС) — Для монтажа на опорах ЛЭП.
Киосковые (КТПК) — Для наружного использования, имеют вид компактного металлического шкафа.
Мачтовые (КТПМ) — С открытой системой, для закрепления на высоте до 7 метров от уровня земли. Утепленные с сэндвич-панелями.
Разновидность киосковых подстанций для эксплуатации при низкотемпературных режимах и в условиях повышенной ветрености.
По типу исполнения вводов и выводов:
По количеству применяемых преобразователей тока:
Мощность подстанции подбирается для конкретного объекта индивидуально, исходя из параметров совокупной мощности потребления. В сегменте высоковольтных силовых установок различают варианты с мощностью силового трансформатора от 25 до 4000 кВА.
Конструкция КТП
Традиционно КТП – это совокупность комплектующих узлов, распределенных в локализированных модулях, которые объединены в общий корпус. По конструктивным компонентам и месту размещения станции разделяются на наземные, мачтовые и интегрированные. Первые комплектуются в корпусах из металла, железобетона или утепленных сэндвич-панелей. Мачтовые размещаются на вертикальных столбах и могут иметь облегченную металлическую конструкцию с частично открытыми элементами. Для доступности осуществления технических работ предусмотрена специальная лестница и площадка.
Для обслуживания станции имеются дверцы или распашные ворота с центральным замком и системой блокировок. Корпус оснащается техническими отверстиями, скрытыми жалюзи для организации естественной терморегуляции и вентиляции системы.
Комплектация
Оснащение КТП зависит от особенностей конкретного объекта энергопитания, его мощности, условий применения и возложенных на него функций.
В классический (типовой) комплект поставки входит конструкция со встроенными модулями:
Каждая ячейка выполняет свои функции:
В качестве дополнительных и вспомогательных компонентов используется:
Для кабельного подключения КТП к ближайшей ЛЭП ее оснащают оборудованием воздушного ввода – изоляторами (опорными, штыревым и проходными) и ограничителями напряжения. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала предусмотрен обязательный контур заземления.
Понизительные трансформаторные подстанции и распределительные устройства
Назначение и классификация трансформаторных подстанций
Трансформаторные подстанции, сооружаемые на строительных площадках и предприятиях стройиндустрии, служат для приема, преобразования напряжения и распределения электрической энергии. Трансформаторы, которые понижают напряжение, называются по ГОСТ 16110—70 понижающими, а которые повышают напряжения — повышающими.
Оборудование трансформаторных подстанций состоит из трансформаторов, аппаратов, распределительных устройств, устройств управления, защиты, контроля и учета электроэнергии (смотрите ниже).
По назначению различают следующие виды понизительных трансформаторных подстанций:
По конструктивному выполнению различают следующие типы распределительных трансформаторных подстанций: открытые, закрытые и передвижные. К открытым, оборудование которых устанавливается на открытом воздухе, относятся мачтовые подстанции с трансформаторами, установленными на деревянных или железобетонных опорах.
На рисунке ниже приведен эскиз мачтовой подстанции с одним трансформатором 1 мощностью 100 кВ*А, соединяемым с ЛЭП через разъединитель 2 и предохранитель 3.
Мачтовая подстанция 6-10/0,4-0,23 кВ, мощностью 10— 100 кВ*А
1 — трансформатор; 2 — разъединитель; 3 — предохранитель; 4 — шкаф.
Трансформатор и аппаратура высшего напряжения расположены на П-образной мачте на высоте 4 м, а распределительный щит 0,4/0,23 кВ — внизу, в деревянном шкафу 4. Для установки трансформаторов мощностью 160—400 кВ*А применяются А- и П-образные опоры.
«Электроснабжение строительно-монтажных работ», Г.Н. Глушков
Выпускаемые отечественной промышленностью силовые трансформаторы можно разделить на три группы: снабженные устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН); допускающие разовые изменения коэффициента трансформации путем переключения дополнительных ответвлений с помощью устройств их…
Схема трансформаторной подстанции, где силовые трансформаторы присоединены к шинам первичного напряжения через разъединители и выключатели нагрузки, приведена на рисунок ниже. Схема трансформаторной подстанции 6—10 кВ с кабельным вводом и одним…
Сборные распределительные устройства выполняют из отдельных элементов и узлов (шкафов, панелей), изготовленных и укомплектованных на заводах или в мастерских. Комплектные распределительные устройства полностью изготовляют на заводах; на месте их установки…
Камеры КРУ показаны на рисунке ниже. Эти камеры допускают смену вышедшей из строя встроенной аппаратуры. Кроме того, камеры КРУ надежны в эксплуатации и безопасны при обслуживании. Шкафы КРУ (смотрите рисунок…
При выборе числа и мощности трансформаторов для отдельных ТП необходимо, чтобы были обеспечены надежность питания в зависимости от категории приемника, наименьшие капитальные затраты, минимальные потери электроэнергии в процессе эксплуатации. Минимальные…
Основным электрическим оборудованием трансформаторной подстанции являются силовые трансформаторы и коммутационные аппараты. К электрическому оборудованию ТП также относятся: измерительные трансформаторы тока и напряжения, разрядники, распределительные щиты, релейная защита, электроизмерительные и регистрирующие…
При установке трансформаторов мощностью более 630 кВ*А вместо разъединителей на стороне высшего напряжения применяют выключатели нагрузки, допускающие отключение нагруженных трансформаторов. При электроснабжении стройиндустрии преимущественное распространение (получили комплектные цеховые трансформаторные подстанции…
Найдя теоретическое место расположения будущей ТП, ориентируются по генплану, стараясь встроить ТП в первый этаж здания производственного корпуса, согласуясь с размещением технологии, или в условиях строительства располагают ТП таким образом,…
Открытые трансформаторные подстанции конструктивно могут быть выполнены, как показано на рисунке ниже, с установкой на них одного или двух трансформаторов мощностью 160—400 кВ с высшим напряжением 6 или 10 кВ….
Решающим при выборе числа и мощности трансформаторов являются надежность питания, расход цветных металлов и расчетная трансформаторная мощность. При выборе мощности трансформаторов для потребительских трансформаторных подстанций следует стремиться к использованию двух-трёх…
Что такое трансформаторная подстанция
Трансформаторная подстанция – важнейший элемент сети электропитания города, завода и других объектов, но назвать ее главным конечно нельзя. Такая подстанция является совокупностью различных отдельных устройств, в том числе трансформаторы, диоды, выпрямителя и другие. Трансформаторная подстанция выполняет три основные задачи – принимать электроэнергию, преобразовывать ее и передавать на дальнейшее ее распределение среди клиентов. Они также могут быть закрытого или открытого типа. Первые устанавливаются в каких-либо помещениях, а вторые могут быть смонтированы на улице, то есть защищены от внешних воздействий, например, погодных.
В данной статье будет подробно рассмотрено устройство, структура трансформаторной подстанции, из чего она состоит, а главное, как она работает. Чтобы было более понятнее, статье имеет несколько наглядных видеоматериалов.
Способы классификация
По методу конфигурации электросети подстанции могут быть:
В зависимости от назначения в системе электроснабжения подстанции бывают:
Устройство трансформаторной подстанции
Существуют различные модели трансформаторов: повышающие или понижающие входное напряжение электрического тока. От того, какими силовыми электромагнитными трансформаторами оснащена подстанция, зависит, является она понижающей, либо повышающей. Электрические станции оснащены специальными подстанциями для повышения напряжения силы электрической энергии.
Специальное устройство (генератор) вырабатывает напряжение. Повышающий трансформатор действует как его усилитель. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность передавать электрическую энергию. Электростанции часто расположены довольно удалённо от городов, поэтому приходится передавать энергию на весьма отдалённые расстояния.
При этом в линиях электропередач оказываются неизбежными определённые потери. Поэтому повысить напряжение силы тока бывает необходимо. В других случаях, чаще всего, требуется, напротив, уменьшение напряжения входящей энергии. Потому используют такие подстанции, которые снижают напряжение.
Трансформаторные подстанции бывают нескольких разновидностей:
Распределительная узловая подстанция является центральной. Именно она получает электричество от энергетической системы, доводит напряжение до показателей от 110 до 120 кВт. На узловых подстанциях электрическая энергия, имеющая напряжение с высокими показателями, распределяется к местам назначения, точнее говоря, на расположенные вблизи промышленных предприятий подстанции глубокого ввода.
Распределительная подстанция, как правило, находится не на основной территории промышленного предприятия, которое снабжается электрической энергией. В таких обстоятельствах существует специальная организация, которая занимается электроснабжением предприятия. Если же распределительная узловая подстанция расположена непосредственно на территории промышленного объекта, то за деятельностью подстанции отвечает специальная служба, которая занимается распределением электроэнергии непосредственно на конкретном промышленном объекте.
Подстанция для глубокого ввода может получать энергию либо от центрального распределительного пункта предприятия, либо непосредственно от энергетической системы района. Эта подстанция требуется главным образом для того, чтобы осуществлять подачу электричества в определённые зоны предприятия, или несколько сгруппированных установок, работающих на электричестве. Такие подстанции на территории промышленных предприятий должны находиться неподалёку от таких объектов, которые требуют большего количества электроэнергии.
Трансформаторный пункт — это отдельная компактная подстанция. Её предназначение — принимать подачу электричества напряжением 6 кВ, 10 кВ, 35 кВ. Понижающие силовые трансформаторы снижают показатели силы тока, доводя их до 380 – 400В. КТП – комплектная трансформаторная подстанция – одна из разновидностей трансформаторных пунктов. Обычно она оснащена одним или двумя трансформаторами. Однако бывает, что на такой подстанции имеется и три трансформатора силы напряжения электрической энергии. Количество подобных установок определяется тем, насколько надёжным является электроснабжение потребителей энергии. Они получают её от данной трансформаторной подстанции. КПТ бывают городскими, снабжающими электричеством города, и цеховыми, которые находятся на промышленных производственных предприятиях.
Но существуют и другие разновидности электрических трансформаторных подстанций. К ним относятся, например, тяговые. Они снабжают энергией линии для работы городского транспорта – трамваи и троллейбусы. Используются трансформаторы двух видов: сухого исполнения и масляные. Применение того или иного трансформатора определяется особенностью трансформаторной подстанции, а также её размерами и основным назначением. Так, в наше время комплектные подстанции нередко оснащаются сухими трансформаторами.
Строение подстанций
В состав подстанции входит множество различных элементов, позволяющих беспрерывно и стабильно работать всей системе продолжительное время. Все элементы можно разбить на несколько систем:
Несмотря на такую внутреннюю многоструктурную систематизацию, состоят подстанции из таких основных устройств, обеспечивающих нормальную их функциональность:
Так, более дорогие подстанции могут быть снабжены устройствами защиты от молний, от погодных условий: гололёда, ветра, дождя, защиты от обрывов и резких перепадов напряжений в системе, а так же другими устройствами, позволяющими использовать подстанции на подвижных платформах, например, в шахтах, высокогорных предприятиях по добычи ископаемых, во влажных климатических зонах и других местах человеческой деятельности.
Виды трансформаторных подстанций
По исполнению выделяют несколько типов комплектных трансформаторных подстанций.
Перечисленные типы комплектных трансформаторных подстанций не дают полный ответ на вопрос, какие бывают трансформаторные подстанции вообще. Можно классифицировать КТП по принципу, из чего состоит трансформаторная подстанция. Например, по типу трансформатора выделяют масляные трансформаторные подстанции и сухие. По способу присоединения к питающей линии выделяют проходные, ответвительные и тупиковые трансформаторные подстанции.
Узловая распределительная подстанция
Сокращенно УРП – это такая центральная подстанция, на которую от энергосистемы подается электроэнергия при напряжении от 110 до 220 кВ, и где она распределяется, с частичной трансформацией или вообще без трансформации, по подстанциям глубокого ввода при напряжениях от 35 до 220 кВ, расположенным на территории промышленного предприятия.
Чаще всего узловые распределительные подстанции находятся в ведении организации, осуществляющей электроснабжение, поэтому и размещаются эти подстанции вне предприятия, но вблизи него. Когда УРП определенно предназначена для питания нескольких подстанций глубокого ввода, на одном предприятии, то рассматривают возможность размещения УРП на территории этого предприятия, и тогда эксплуатация подстанции ложится на плечи персонала предприятия.
Главная понизительная подстанция, сокращенно ГПП
Это подстанция рассчитанная на входное напряжение от 35 до 220 кВ, которая получает питание напрямую от районной энергетической системы, и распределяет электрическую энергию по предприятию, но уже при сильно пониженном напряжении. ГПП считается одним источником, если питается по одной двухцепной линии, и двумя источниками, если питается по двум одноцепным линиям ( на разных опорах) или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам. ТЭЦ можно принять за несколько источников питания, если при выходе из строя генератора или при аварии на секции остальные секции ( генераторы) продолжают работать.
Подстанция глубокого ввода, сокращенно ПГВ
Это подстанция, на которую подается напряжение от 35 до 220 кВ, обычно она выполнена с применением упрощенных схем коммутации на стороне первичного напряжения, и получает питание или от энергетической системы напрямую, или от центрального распределительного пункта на самом предприятии. Предназначение ПГВ — питание группы установок конкретного предприятия или какого-то отдельного объекта на этом предприятии. Схемами с глубоким вводом называют схемы электроснабжения с подстанциями глубокого ввода.
Трансформаторный пункт, сокращенно ТП
Подстанция с первичным напряжением, равным 35 кВ, 10 кВ или 6 кВ, которая питает напряжением 230 и 400 В непосредственно приемники электроэнергии. Иначе эти подстанции, в электрических сетях промышленных объектов, именуют цеховыми подстанциями.
Комплектные трансформаторные подстанции
Трансформаторные пункты часто выполняют сегодня из комплектных трансформаторных подстанций. Число трансформаторов может здесь варьироваться. Когда питаются потребители 3 категории, то, как правило, устанавливается один трансформатор. Когда в районе сконцентрирована значительная мощность нагрузки на 380 / 220 вольт, или когда питаются потребители 2 и 1 категорий, то трансформаторов ставится два.
Способы присоединения трансформаторных подстанций к питающим линиям различны, и подразделяются подстанции по этому признаку на:
На тупиковую подстанцию питание подается отдельной линией. Для питания тупиковых подстанций используются радиальные схемы питания, либо такая подстанция является последней в магистральной схеме с питанием односторонним. Для проходных подстанций характерно включение в рассечку (в проход) магистральной линии питания, когда имеют место как вход, так и выход линии. Ответвительные подстанции подключаются через ответвления от питающих линий.
Трансформаторные подстанции бывают сборными или комплектными. Комплектные трансформаторные подстанции, сокращенно КТП, состоят полностью из комплектных узлов. Их изготавливают на заводах, затем доставляют этими узлами на место установки, то есть демонтаж оборудования здесь не требуется. На месте уже блоки, узлы и присоединения монтируют, подключают к питающим сетям.
КТП широко применяются на производственных предприятиях, где их устанавливают внутри или снаружи (КТПН). Сборные подстанции изготавливают на заводах отдельными элементами, затем на месте элементы собирают и монтируют. Любая трансформаторная подстанция включает в себя три главных блока:
Зачастую для приема электроэнергии служат распределительные устройства высокого напряжения (РУВН), которые подают ее к трансформаторам. В некоторых случаях РУВН выполняют функции как приема, так и распределения электрической энергии. Распределительные же устройства низкого напряжения (РУНН) всегда и везде осуществляют только прием и распределение электроэнергии.
Являясь одним из главных составляющих звеньев в системе электрификации любого крупного производственного предприятия, трансформаторная подстанция требует особо тщательного подхода к формированию наиболее рациональным способом схемы распределения электроэнергии.
Место установки подстанции подбирается так, чтобы распределительная и трансформаторная подстанции всех необходимых параметров были бы расположены как можно ближе к центру обеспечиваемых ими групп нагрузок. Если от этой стратегии отступить, то возрастут потери, увеличится расход кабелей, проводов и т. д.
Подстанции классифицируются по месту их базирования на территории того или иного объекта на четыре типа:
Промышленные сети с напряжением от 6 кВ до 10 кВ, с целью их сближения с электроприемниками, рекомендуется оснащать внутренними, интегрированными в здания или пристроенными к ним подстанциями. Для очень крупных многопролетных цехов значительной ширины наиболее подходящими являются внутрицеховые трансформаторные подстанции, к примеру для производств, связанных с деревообработкой, с металлообработкой, и для иных производств, для установки в котельных, в насосных, в компрессорных станциях.
Монтаж таких подстанций осуществляют чаще всего возле колонн или возле закрытых помещений внутри цеха, за пределами зоны работы кранов. Эти подстанции подходят только для зданий второй и первой степени по огнестойкости, с производствами категорий Д и Г в соответствии с противопожарными нормами.