Određivanje napona na niskonaponskoj strani trafostanice. Podjela trafostanica i razvodnih uređaja. Osnovne definicije

Jedno od glavnih sredstava za regulaciju napona u električnim mrežama je promjena omjera transformacije transformatora (autotransformatora) u podstanicama električnih mreža.

Transformatori (autotransformatori) imaju posebne grane iz namota koji vam omogućuju promjenu omjera transformacije i, prema tome, reguliraju napon. Preklapanje ogranaka može se izvesti rasklopnim uređajem bez pobude (PBU) kada je transformator isključen iz mreže ili uređajem za regulaciju opterećenja (STAR) bez isključenja transformatora iz mreže.

Također, za regulaciju napona koriste se posebni linearni regulacijski transformatori koji se ugrađuju ili u trafostanice ili izravno u vodove za distribuciju električne energije koji izlaze iz trafostanice.

U visokonaponskom namotu izvode se regulacijske grane dvonamotnih i tronamotnih transformatora. Struja u višenaponskom namotu je manja nego u drugim namotima, što olakšava rad mjenjača pod opterećenjem i smanjuje njegovu težinu i veličinu.

Kako bismo pojednostavili razmatranje osnovnih principa regulacije omjera transformacije, dalje ćemo razmotriti krugove transformatora i upravljačkih uređaja u jednolinijskoj izvedbi, tj. za jednu fazu simetričnih trofaznih uređaja.

Na sl. 8.1 prikazuje shematski dijagram transformatora s uređajem za izmjenjivač odvoda. Primarni namot (visokonaponski namot) ima nulti odvojak i četiri odvojka za podešavanje: 2,5% i 5%. Sekundarni namot (niskonaponski namot) ima konstantan broj zavoja. Nulta grana odvojka izvan strujnog kruga odgovara nazivnom omjeru transformacije. Ostale grane odgovaraju promjenama omjera transformacije u rasponu od 5% (od 0,95 do 1,05). Za prebacivanje regulacijskih grana potrebno je odvojiti transformator od mreže. Ove se promjene rade rijetko, na primjer kada se opterećenje mijenja sezonski. Takvi se transformatori ne mogu koristiti za regulaciju napona tijekom opterećenja tijekom dana.

Shematski dijagram transformatora s mjenjačem pod opterećenjem prikazan je na sl. 8.2. Primarni namot ima neregulirani (a) i podesivi (b) dio.

Broj grana na podesivom dijelu primarnog namota takvih transformatora veći je nego kod transformatora s PCB-om. Na primjer, za transformator nazivnog višeg napona od 115 kV područje regulacije napona je 9 1,78%. Ovi transformatori imaju, osim nultog, još 18 grana. Od sl. 8.2 jasno je da za grane +1,+2,…. zavoji reguliranog namota spojeni su u skladu s nereguliranim namotom. Pri radu na tim granama, omjer transformacije se povećava. Za grane -1, -2,..., zavoji podesivog namota spojeni su nasuprot nereguliranog namota. Pri radu na tim granama omjer transformacije se smanjuje.

Na reguliranom dijelu namota nalazi se sklopni uređaj koji se sastoji od pomičnih kontakata K3 i K4, kontaktora K1 i K2 i strujno-ograničavajuće prigušnice LR, na čiju je središnju točku spojen izlaz nereguliranog namota. Kada transformator radi na bilo kojoj grani, struja opterećenja primarnog namota ravnomjerno se raspoređuje između dva dijela reaktora. Struje u različitim dijelovima reaktora usmjerene su u suprotnim smjerovima, pa su rezultirajući magnetski tok reaktora i njegova induktivna reaktancija praktički jednaki nuli.

Neka uvjeti regulacije napona zahtijevaju prebacivanje s grane +2 na granu +1. Da biste to učinili, kontaktor K1 je isključen, a pokretni kontakt K3 je prebačen na granu +1. Kontaktor K1 se uključuje. Dio namota između slavina +1 i +2 zatvoren je za LR reaktor. Značajna induktivnost reaktora ograničava struju izjednačenja, koja nastaje zbog prisutnosti napona u zatvorenom dijelu. Nakon toga se kontaktor K2 isključuje, pokretni kontakt K4 se pomiče u položaj +1 i kontaktor K2 se uključuje.

Transformatori s uređajima za izmjenjivanje slavina pod opterećenjem omogućuju vam regulaciju napona kada se opterećenje mijenja tijekom dana. Takvi transformatori opremljeni su automatskim regulatorima napona (AVR), koji reagiraju na promjene napona na sekundarnom namotu transformatora, izdajući naredbu za prebacivanje odvojaka mjenjača.

Kako bi se povećala pouzdanost rada izmjenjivača pod opterećenjem, treba spriječiti njegovo aktiviranje tijekom manjih odstupanja napona, kao i tijekom značajnih, ali kratkotrajnih odstupanja napona. U tu svrhu AVR ima mrtvu zonu nešto veću od polovice jednog kontrolnog stupnja. U tom slučaju, AVR daje signal za prebacivanje slavina ako je napon bliži sljedećem stupnju regulacije nego onom na kojem ovaj trenutak transformator radi.

Kako bi se spriječilo isključivanje prekidača pod opterećenjem tijekom kratkotrajnih značajnih odstupanja napona u AVR-u, predviđena je vremenska odgoda od 1 do 3 minute.

Autotransformatorski mjenjači pod opterećenjem rade slično.

Linearni regulacijski transformatori TL služe za regulaciju napona u pojedinim vodovima ili skupini vodova i koriste se u sljedećim slučajevima:

Kod rekonstrukcije postojećih mreža koje koriste transformatore bez regulacije opterećenja. U ovom slučaju, za regulaciju napona na sabirnicama trafostanice, TL je spojen u seriju s nereguliranim transformatorom, sl. 8.3a;

Za regulaciju napona na izlaznim vodovima. U ovom slučaju, TL su spojeni izravno na vodove, sl. 8.3b.;

Za regulaciju napona u podstanicama s transformatorima s izmjenjivačima pod opterećenjem, iz kojih se napajaju potrošači s različitim vrstama opterećenja, Sl. 8,3 v. Priroda opterećenja potrošača 3 značajno se razlikuje od prirode opterećenja ostalih potrošača;

Za regulaciju niskog napona u trafostanici s autotransformatorima opremljenim mjenjačima pod opterećenjem u namotu srednjeg napona, sl. 8,3 g.

Postoji 5 kontakata pod opterećenjem, kao u mjenjaču pod opterećenjem energetskog transformatora. Jedan kraj primarnog namota 6 serijskog transformatora 2 spojen je na središnju točku sekundarnog namota 4 opskrbnog transformatora, a drugi na sklopni uređaj 5. Sekundarni namot 7 serijskog transformatora spojen je u seriju s visokim naponskog (VN) namota energetskog transformatora, a dodatni EMF namota 7 dodaje se EMF VN namota.

Ako se fazni napon primijeni na primarni namot3 napojnog transformatora, tada se EMF VN namota energetskog transformatora modulno regulira pomoću gore opisanog izmjenjivača pod opterećenjem (Sl. 8.5a).

U ovom slučaju, modul rezultirajućeg EMF VN namota energetskog transformatora i namota 7 linearnog upravljačkog transformatora (LR) jednak je: ,

gdje je EMF modul u fazi VN namota energetskog transformatora.

Ako je namot 3 spojen na dvije faze i , tada se rezultirajući EMF namota HV i 7 mijenja u fazi (slika 8.5b): .

Regulacija napona u modulu, kada su i u fazi (sl. 8.5a), naziva se longitudinalna. Uz takvu regulaciju, omjer transformacije je realna vrijednost. Regulacija napona u fazi, kada su i pomaknuti za 90° (sl. 8.5b), naziva se transverzalna. Regulacija napona u modulu i fazi naziva se uzdužno-poprečno (sl. 8.5c). U ovom slučaju, namot 3 je spojen na faze i. Kod uzdužno-poprečne regulacije koeficijent transformacije je složena vrijednost.

Slični su spojni krugovi i princip rada linearnog regulatora spojenog na donji namot autotransformatora ili na vodove koji dolaze iz CPU-a.

§6 Regulacija napona promjenom otpora mreže. (14V)

Napon potrošača ovisi o veličini gubitaka napona u mreži, koji pak ovise o otporu mreže. Na primjer,

uzdužna komponenta pada napona u vodu jednaka je:

Gdje - tokovi snaga i napon na kraju voda; , - njegov aktivni i reaktivni otpor, sl. 8.6.

U distribucijskim mrežama aktivni otpor je veći od reaktivnog otpora, tj. Pri značajnim promjenama presjeka vodova u distribucijskim mrežama mijenja se i napon potrošača.

Stoga se u tim mrežama poprečni presjek često bira na temelju dopuštenog gubitka napona.

U opskrbnim mrežama, naprotiv, , stoga je uvelike određeno reaktancijom vodova, koja malo ovisi o presjeku. Promjenjiva reaktancija se koristi za regulaciju napona. Da biste promijenili reaktanciju, morate uključiti kondenzator u liniju.

Pretpostavimo da je napon na kraju linije prije ugradnje kondenzatora ispod dopuštene razine:

Kondenzatore povezujemo u seriju u liniji kako bismo povećali napon na dopuštenu razinu:

Trafostanica (PS) ključna je cjelina koja omogućuje organiziranje sustava napajanja na objektima različitih veličina, što je određeno nosivošću same instalacije. Ovisno o izvedbi, ova vrsta opreme može povećati ili smanjiti napon, a to izravno određuje namjenu trafostanice.

Glavna područja primjene

Elektrodistribucijska podstanica odgovorna je za prijem i pretvorbu električne energije. U tom slučaju napon se može sniziti ili povećati, a po potrebi i izravnati, što je određeno potrebama potrošača. U sljedećoj fazi, primljena energija se distribuira. U slučajevima kada se očekuje povećanje vrijednosti napona, električna energija se prima, na primjer, iz generatora, a zatim se prenosi na dalekovod.

Pogledajmo video odakle dolazi struja:

Ako se električna energija napaja iz električnih vodova, tada je potrebno smanjiti napon da bi se poslala dalje do potrošača. Servisirani objekti su proizvodne radionice, stambeni ili urbani tipovi, mikro četvrti itd.

Dio opreme

Električne stanice i trafostanice mogu se isporučiti na mjesto postavljanja u gotovom, potpuno sastavljenom obliku ili u zasebnim blokovima i sklopovima, a oprema će se nazvati kompletnom. Glavni elementi i komponente:

1. Komora za ugradnju opreme u nju, uključujući transformator, kao i sabirnicu. Postoje dvije izvedbe: potpuno zatvorena bez mrežnih umetaka i djelomično zatvorena mrežastom ogradom.
2. Montažne gume. Zajedno predstavljaju cijeli sustav. Električne stanice i trafostanice također mogu sadržavati zasebne sekcije, koje su iste sabirnice odvojene sklopnom jedinicom.
3. Vodljivi sustav koji se sastoji od sabirnica ili kabela koji su spojeni na izolatore. Takve strukture nalaze se na potpornim nosačima. Uz pomoć ove jedinice prenosi se električna energija.
4. Transformator u količinama od jedne do nekoliko jedinica.
5. Rasklopni uređaj osigurava prihvat i daljnju distribuciju energije. Rasklopni uređaj sastoji se od nekoliko cjelina: sklopne opreme, sabirnica, upravljačkih i zaštitnih elemenata.

Projektiranje električne trafostanice

Razne vrste električne opreme trafostanica kao što su razvodne ploče. uređaji se nalaze u nekoliko verzija: otvoreni, zatvoreni, kompletni. Prva i druga od ovih opcija uključuju vanjsku ili unutarnju upotrebu. A cjelovite verzije, kao i svaka oprema sa sličnim nazivom, su montažna instalacija koja se sastoji od jedinica spremnih za spajanje.

Pregled postojećih vrsta

Oprema ove vrste klasificira se prvenstveno prema namjeni.

U ovom slučaju razlikuju se:

• Generiranje;
• Potrošač;
• Pretvorba i distribucija.

Električne proizvodne stanice i trafostanice predstavljaju opremu zaduženu za proizvodnju energije, dok potrošačke izvedbe dobivaju električnu energiju iz dalekovoda i zadovoljavaju potrebe objekata raznih namjena. Analozi pretvarača-distribucije obavljaju funkciju pretvaranja napona u svrhu daljnje distribucije.

Oprema ove vrste razlikuje se prema skupu zadataka koji se rješavaju uz njegovu pomoć:

• Transformatorske instalacije;
• Pretvorbeni analozi.

Električni krug transformatorske distribucijske podstanice omogućuje smanjenje ili povećanje napona u skladu s potrebama potrošača, dok je pretvaračka tehnologija odgovorna za promjenu električnih parametara (vrsta struje, vrijednost frekvencije).

Postoji podjela takvih instalacija prema stupnju važnosti u sustavu opskrbe energijom:

1. Velika smanjenja;
2. Duboki unos;
3. (električna vozila na pogon različiti tipovi, bilo da se radi o željezničkim vlakovima, zemaljskim ili podzemnim vozilima);
4. Cjeloviti - predstavljaju montažnu instalaciju koja se sastoji od pojedinačnih jedinica potpuno spremnih za spajanje.

Pogledajmo video kako izgleda vučna podstanica:

Druga vrsta klasifikacije predstavlja električne stanice i trafostanice koje se razlikuju po dijagramu spajanja:

• Slijepa ulica – dobiva napajanje iz jedne susjedne trafostanice;
• Walkthroughs su oprema koja predstavlja jedna linija s dvosmjernim napajanjem;
• Nodalne jedinice su ključna poveznica, jer su osim opskrbnih jedinica povezane i s tranzitnim jedinicama;
• Ogranci su dio ožičenja sustava napajanja.

Osim gore navedenih verzija, postoji posebna vrsta takve opreme - autonomna višestruka električna podstanica. Njegova posebnost leži u sposobnosti da istodobno kombinira dvije važne funkcije: proizvodnju električne energije, kao i njenu distribuciju dalje duž mreže, odakle ide do potrošača.

Parametri i dijagram povezivanja

Postoji nekoliko osnovnih zahtjeva za izradu dijagrama spajanja glavnih komponenti električne opreme koji moraju biti ispunjeni:

1. Pouzdanost opskrbe energijom, sigurnost potrošača.
2. Minimalni troškovi rada i održavanja opreme.
3. Pogodnost rada s tehnologijom.
4. Minimalni rizik od pogreške u hitnim situacijama kada je potrebna promjena načina rada opreme.

Dijagram glavnog električnog spoja distribucijske trafostanice treba prikazati glavne komponente instalacije (rasklopne sklopke, energetske transformatore, sklopne uređaje, zaštitne elemente i upravljačke sustave).

Postoje dva načina crtanja dijagrama: višelinijski i jednolinijski. U prvom slučaju nužno su prikazane sve faze instalacije, dok druga opcija uključuje prikaz samo jedne faze zbog identiteta.

Na slici 1 prikazana je jednolinijska električna shema distribucijske trafostanice iz koje se vidi princip rada instalacije koji zadovoljava potrebe potrošača treće kategorije. Glavni parametri su vrijednost VN i NN napona (na višoj i nižoj strani), te snaga instalacije i vrsta transformatora.

Standardi i zahtjevi lokacije

Glavne snižene podstanice trebale bi biti smještene u neposrednoj blizini područja najvećeg opterećenja; instalacije radionica uvijek su smještene što je moguće bliže potrošaču. Poželjnija opcija je kompletna trafostanica, jer u ovom slučaju nema jake ovisnosti o dijelu zgrade tijekom njegove instalacije.

Samostalne instalacije zahtijevaju dodatne troškove za organiziranje opskrbnih mreža, a istodobno se povećavaju gubici. Mnogo je poželjnija ugrađena opcija s daljinskim transformatorom.

Postoje dopuštena ograničenja za smještaj električne opreme ove vrstešto se tiče eksplozivnih servisiranih objekata: od 0,8 do 100 m odabir određene vrijednosti iz ovog raspona je određen stupnjem opasnosti, kao i opcija lokacije (otvoreno, zatvoreno).

Kako bi se osigurao siguran rad, kao i dovoljna razina pouzdanosti rada električne opreme, Vlada Ruska Federacija utvrđuje se sigurnosna zona trafostanice. To znači da na navedenom području uz takve instalacije postoje ograničenja korištenja zemljišnih čestica za njihovu namjenu.

Dakle, s obzirom na širok izbor dizajna za električne podstanice, njihov bi se izbor trebao temeljiti na usklađenosti glavnih parametara opreme s radnim uvjetima. To je jedini način da se osigura siguran rad instalacije, što je ključna točka pri izradi dijagrama povezivanja takve opreme. Složenost projekta organiziranja sustava opskrbe energijom leži u potrebi odabira velikog broja opreme, kao i organiziranja njegovog koordiniranog rada. Stoga je potpuna trafostanica često preferirana opcija.

Stručnjaci elektrotehnike znaju što su elektrane i trafostanice, čemu su namijenjene i kako su projektirane. Znaju izračunati njihovu snagu i sve potrebne parametre, poput broja zavoja, presjeka žice i dimenzija magnetske jezgre. Ovo se podučava studentima tehničkih sveučilišta i tehničkih škola. Ljudi s humanističkim obrazovanjem shvaćaju da su strukture često stojeći odvojeno u obliku kuća bez prozora (ljubitelji grafita vole ih slikati), oni su potrebni za opskrbu energijom domova i poslovnih prostora, i ne biste trebali prodrijeti u njih, o tome rječito svjedoče zastrašujući amblemi u obliku lubanja i munja pričvršćeni za opasne predmete. Mnogi ljudi možda ne moraju znati više, ali nema previše informacija.

Malo fizike

Struja je roba koju morate platiti i šteta je ako se troši uzalud. A to je, kao iu svakoj proizvodnji, neizbježno; jedini zadatak je smanjiti nepotrebne gubitke. Energija je jednaka snazi ​​pomnoženoj s vremenom, pa se u daljnjim raspravama možemo operirati tim konceptom, jer vrijeme neprestano teče i nemoguće ga je vratiti, kako kaže pjesma. Električna snaga, u gruboj aproksimaciji, bez uzimanja u obzir reaktivnih opterećenja, jednaka je umnošku napona i struje. Ako pogledamo detaljnije, formula uključuje kosinus phi, koji određuje omjer potrošene energije i njegove korisne komponente, koja se naziva aktivna. Ali ovaj važan pokazatelj nije izravno povezan s pitanjem zašto je trafostanica potrebna. Električna snaga stoga ovisi o dva glavna sudionika Ohmovog i Joule-Lenzovog zakona, naponu i struji. Niska struja i visoki napon mogu proizvesti istu snagu kao suprotni, jaka struja i niski napon. Čini se, u čemu je razlika? Ali postoji, i to jako veliko.

Zagrijati zrak? Ispričajte me!

Dakle, ako koristite formulu aktivne snage, dobit ćete sljedeće:

• P = U x I, gdje je:

  U - napon, mjeren u voltima;
  I - struja, mjerena u amperima;
  P - snaga, mjerena u vatima ili volt-amperima.

Ali postoji još jedna formula koja opisuje već spomenuti Joule-Lenzov zakon, prema kojem je struja koja se oslobađa tijekom prolaska jednaka kvadratu svoje vrijednosti pomnoženoj s otporom vodiča. Zagrijavanje zraka koji okružuje dalekovod gubi energiju. A ti se gubici teoretski mogu smanjiti na dva načina. Prvi od njih uključuje smanjenje otpora, odnosno podebljavanje žica. Što je veći presjek, otpor je manji i obrnuto. Ali također ne želim trošiti metal, skup je, na kraju krajeva, bakar. Osim toga, dvostruka potrošnja materijala vodiča ne samo da će povećati troškove, već će ga i otežati, što će zauzvrat dovesti do povećanja složenosti postavljanja visokogradnje. A nosači će trebati snažnije. A gubici će se smanjiti samo za pola.

Riješenje

Kako bi se smanjilo zagrijavanje žica tijekom prijenosa energije, potrebno je smanjiti količinu struje koja prolazi. To je potpuno jasno, jer smanjenje za polovicu će dovesti do četiri puta smanjenja gubitaka. Što ako deset puta? Ovisnost je kvadratna, što znači da će gubici biti sto puta manji! No, struja mora "pumpati" isto onoliko koliko je potrebno skupu potrošača koji je čekaju na drugom kraju dalekovoda, a koji ponekad dolazi iz elektrane udaljene stotinama kilometara. Zaključak se nameće sam od sebe da je potrebno povećati napon za onoliko koliko se smanjuje struja. na početku dalekovoda je točno ono za što je projektiran. Iz njega izlaze žice pod vrlo visokim naponom, koji se mjeri u desecima kilovolti. Kroz cijelu udaljenost koja dijeli termoelektranu, hidroelektranu ili nuklearnu elektranu od naseljenog mjesta na koje se odnosi, energija putuje malom (relativno) strujom. Potrošač mora primiti snagu s danim standardnim parametrima, koji u našoj zemlji odgovaraju 220 volti (ili 380 V faza-faza). Sada nam ne treba trafostanica za povećanje, kao na ulazu dalekovoda, već trafostanica za smanjenje. ide u distribucijske uređaje za održavanje svjetla u kućama i rotore alatnih strojeva koji se vrte u tvornicama.

Što je u separeu?

Iz navedenog je jasno da je najvažniji dio trafostanice transformator, najčešće trofazni. Može ih biti nekoliko. Na primjer, možete ga zamijeniti s tri jednofazne. Veći broj može biti posljedica velike potrošnje energije. Dizajn ovog uređaja može biti različit, ali u svakom slučaju ima impresivne dimenzije. Što je veća snaga dodijeljena potrošaču, to struktura izgleda ozbiljnije. Međutim, dizajn električne podstanice je složeniji i uključuje više od samog transformatora. Tu je i oprema namijenjena za uključivanje i zaštitu skupe jedinice, a također, najčešće, za njeno hlađenje. Električni dio stanica i trafostanica također sadrži razvodne ormare opremljene upravljačkom i mjernom opremom.

Transformator

Glavni zadatak ove strukture je prenijeti energiju potrošaču. Prije slanja napon se mora povećati, a nakon primitka smanjiti na standardnu ​​razinu.

Unatoč činjenici da krug električne podstanice uključuje mnoge elemente, glavni je još uvijek transformator. Ne postoji temeljna razlika između dizajna ovog proizvoda u konvencionalnoj jedinici napajanja za kućanski aparat i industrijskih dizajna velike snage. Transformator se sastoji od namota (primara i sekundara) i magnetskog kruga od feromagneta, odnosno materijala (metala) koji pojačava magnetsko polje. Izračun ovog uređaja sasvim je standardna obrazovna zadaća za studenta tehničkog sveučilišta. Glavna razlika između transformatora trafostanice i njegovih manje moćnih analoga, koja je upečatljiva, pored svoje veličine, je prisutnost rashladnog sustava, koji je skup uljnih cjevovoda koji okružuju grijaće namotaje. Projektiranje trafostanica, međutim, nije lak zadatak, jer je potrebno uzeti u obzir mnoge čimbenike, od klimatskih uvjeta do prirode opterećenja.

Vučna snaga

Nisu samo domovi i tvrtke ti koji troše električnu energiju. Ovdje je sve jasno, trebate napajati 220 V AC u odnosu na neutralnu sabirnicu ili 380 V između faza s frekvencijom od 50 Hertza. Ali postoji i gradski električni prijevoz. Tramvaji i trolejbusi zahtijevaju konstantan napon umjesto izmjeničnog napona. I drugačije. Tramvajska kontaktna žica mora imati 750 volti (u odnosu na masu, odnosno tračnice), a trolejbus na jednom vodiču traži nulu, a na drugom 600 volti istosmjerne struje, gumena gazišta kotača su izolatori. To znači da je potrebna zasebna, vrlo snažna trafostanica. transformira se, odnosno uspravlja. Njegova snaga je vrlo velika, struja u krugu mjeri se u tisućama ampera. Takav uređaj naziva se uređaj za propuh.

Zaštita trafostanice

I transformator i moćni ispravljački uređaj (u slučaju izvora napajanja) su skupi. Ako se dogodi hitan slučaj, struja će se pojaviti u krugu sekundarnog namota (a time i primarnog). To znači da presjek vodiča nije izračunat. Električna transformatorska podstanica počet će se zagrijavati zbog otpornog stvaranja topline. Ako ne predvidite takav scenarij, tada će se kao rezultat kratkog spoja u bilo kojoj od perifernih linija žica za namatanje rastopiti ili izgorjeti. Kako se to ne bi dogodilo, koriste se razne metode. To su diferencijalna, plinska i prekostrujna zaštita.

Diferencijal uspoređuje trenutne vrijednosti u krugu i sekundarnom namotu. Plinska zaštita se aktivira kada se u zraku pojave produkti izgaranja izolacije, ulja i sl. Strujna zaštita isključuje transformator kada struja prijeđe maksimalnu postavljenu vrijednost.

Trafostanica bi se trebala automatski isključiti u slučaju udara groma.

Vrste trafostanica

Razlikuju se po snazi, namjeni i dizajnu. Oni koji služe samo za povećanje ili smanjenje napona nazivaju se transformatori. Ako su potrebne promjene i drugih parametara (ispravljanje ili stabilizacija frekvencije), trafostanica se naziva pretvornička trafostanica.

Po svom arhitektonskom oblikovanju trafostanice mogu biti prigrađene, ugradbene (uz glavni objekt), unutarprodajne (smještene unutar proizvodnih prostorija) ili predstavljati zasebnu pomoćnu zgradu. U nekim slučajevima kada to nije potrebno visoka snaga, visoki napon(pri organizaciji napajanja malih naselja) koristi se jarbolna struktura trafostanica. Ponekad se za postavljanje transformatora koriste nosači dalekovoda na koje se montira sva potrebna oprema (osigurači, odvodnici, rastavljači itd.).

Električne mreže i trafostanice klasificiraju se prema naponu (do 1000 kV ili više, odnosno visokom naponu) i snazi ​​(na primjer, od 150 VA do 16 tisuća kVA).

Prema shematskoj osnovi vanjskog priključka trafostanice se dijele na čvorišne, slijepe, prolazne i granske.

Unutar kamere

Prostor unutar trafostanice u kojem su smješteni transformatori, sabirnice i oprema koja osigurava rad cijelog uređaja naziva se komora. Može biti ograđena ili zatvorena. Razlika između metoda otuđenja od okolnog prostora je mala. Zatvorena komora je potpuno izolirana prostorija, dok se ograđena komora nalazi iza nečvrstih (mrežastih ili rešetkastih) zidova. Obično ih proizvode industrijska poduzeća prema standardnim nacrtima. Servisiranje elektroenergetskih sustava obavljaju osposobljene osobe koje imaju pristup i potrebne kvalifikacije, potvrđene službenim dokumentom o dopuštenju za rad na visokonaponskim vodovima. Pogonski nadzor rada trafostanice provodi dežurni elektromonter ili energetičar, smješten u blizini glavne razvodne ploče, koja se može nalaziti i udaljeno od trafostanice.

Distribucija

Postoji još jedna važna funkcija koju trafostanica obavlja. Električna energija se raspoređuje među potrošačima prema njihovim standardima, a osim toga, opterećenje tri faze treba biti što ujednačenije. Da bi se ovaj zadatak uspješno riješio, postoje razvodni uređaji. RU rade na jednom naponu i sadrže uređaje koji preklapaju i štite vodove od preopterećenja. Razvodni uređaj je spojen na transformator pomoću osigurača i prekidača (jednopolni, po jedan za svaku fazu). Razvodni uređaji prema položaju dijele se na otvorene (na otvorenom) i zatvorene (u zatvorenom).

Sigurnost

Svi radovi koji se izvode u trafostanici klasificirani su kao posebno rizični i stoga zahtijevaju hitne mjere za osiguranje zaštite na radu. U osnovi, popravci i održavanje provode se s potpunim ili djelomičnim zamračenjem. Nakon što je napon isključen (električari kažu "uklonjen"), pod uvjetom da su zadovoljene sve potrebne tolerancije, sabirnice koje nose struju su uzemljene kako bi se spriječilo slučajno uključivanje. Tome su namijenjeni i znakovi upozorenja "Ljudi rade" i "Ne pali!" Osoblje koje servisira visokonaponske trafostanice sustavno se educira, a njihove vještine i stečena znanja povremeno se prate. Dopuštenje broj 4 daje pravo na izvođenje radova na električnim instalacijama iznad 1 kV.

Klasifikacija električnih podstanica i rasklopnih uređaja temelji se na uvjetima i definicijama utvrđenim relevantnim GOST-ovima i regulatornom i tehničkom dokumentacijom. Glavni, najčešće korišteni pojmovi i definicije uključuju sljedeće: električna trafostanica - električna instalacija namijenjena za primanje, pretvaranje i distribuciju električne energije, koja se sastoji od transformatora ili drugih pretvarača električne energije, upravljačkih uređaja, distribucijskih i pomoćnih uređaja u skladu s GOST 19431. -84 (GOST 24291-90). Trafostanice s transformatorima koji električnu energiju pretvaraju samo naponom nazivaju se transformatorske stanice; a oni koji električnu energiju pretvaraju po naponu i drugim parametrima (promjena frekvencije, ispravljanje struje) nazivaju se pretvarači. Na trafostanici se mogu ugraditi dva ili više, obično trofaznih transformatora. Ugradnja više od dva transformatora prihvaća se na temelju tehničko-ekonomskih proračuna, kao iu slučajevima kada se na trafostanici koriste dva srednja napona. U nedostatku trofaznog transformatora potrebne snage, kao i zbog ograničenja transporta, moguće je koristiti skupinu jednofaznih transformatora. Trafostanica se u pravilu sastoji od više rasklopnih postrojenja različitih naponskih razina, međusobno povezanih transformatorskom (autotransformatorskom) vezom; priključena trafostanica (RU) - trafostanica (rasklopna oprema) neposredno uz glavnu zgradu elektrane ili industrijskog poduzeća (PUE, klauzula 4.2.7); ugrađena trafostanica (RU) - trafostanica (rasklopna oprema) koja zauzima dio zgrade (PUE, klauzula 4.2.8); trafostanica unutar trgovine (RU) - trafostanica (rasklopna oprema) koja se nalazi otvoreno unutar radionice (bez ograde), iza mrežaste ograde, u zasebnoj prostoriji (PUE, klauzula 4.2.9); pomoćna zgrada (APB) - zgrada koja se sastoji od prostorija potrebnih za organizaciju i izvođenje radova na održavanju i popravku opreme trafostanice (PUE, klauzula 4.2.16); transformatorska podstanica (TS) - električna podstanica dizajnirana za pretvaranje električne energije jednog napona u energiju drugog napona pomoću transformatora (GOST 24291-90). Potrošački TP podijeljeni su na potpune, zatvorene, jarbolne i stupove; kompletna transformatorska podstanica (KTP) - trafostanica koja se sastoji od transformatora, jedinica (rasklopnih postrojenja i razvodnih postrojenja) i drugih elemenata isporučenih sastavljenih ili potpuno pripremljenih za montažu kod proizvođača (PUE, str. 4.2.10). U paketnoj transformatorskoj stanici sva visokonaponska i niskonaponska oprema ugrađena je tvornički, a trafostanica dolazi na gradilište u gotovom obliku, odnosno u kompletu. Kompletne transformatorske stanice za unutarnju (KTP) i vanjsku (KTPN) instalaciju proizvode se s jednim ili dva transformatora snage od 250 do 2500 kVA (u KTP) i do 1000 kVA (u KTPN) na naponu 6-10 kV. ; od 630 do 16 000 kVA (u KTPN) na naponu 35 kV. Ove trafostanice opremljene su zaštitnom rasklopnom opremom, mjernim, signalnim i mjernim instrumentima električne energije i sastoje se od ulaznog bloka visoki napon, energetski transformator i sklopna postrojenja 0,4 kV. PTS dolaze u slijepim i prolaznim vrstama, kao iu raznim modifikacijama, uključujući: kiosk, kabinet i druge vrste. Za opskrbu strujom naseljenih mjesta i poljoprivrednih potrošača koriste se transformatorske podstanice slijepog tipa. Transformatorske stanice tipa kiosk (blok-tip) koriste se kao slijepe transformatorske stanice snage 250 kVA i više s opremom koja se servisira sa zemlje. Takvi PS su prikladni i sigurni za održavanje; jarbolna transformatorska podstanica (MTP) - otvorena transformatorska podstanica, čija je sva oprema instalirana na strukturi (uključujući na dva ili više potpornih stupova nadzemnih vodova) s servisnom platformom na visini koja ne zahtijeva ogradu trafostanice (PUE , klauzula 4.2.11). MTP je izgrađen na konstrukcijama oblika A, P ili AP ili jednostupnih konstrukcija od armiranog betona ili drvenih nosača. Sva oprema trafostanice montirana je na konstrukciju u obliku slova A: rastavljač, osigurači, odvodnici, jednofazni transformator snage veće od 10 kVA i razvodna ploča 0,23-0,4 kV. Trafostanica nema servisnu platformu i stepenice. Strukture u obliku slova U koriste se za trafostanice s trofaznim transformatorima snage do 250 kVA uključujući. Transformator se nalazi na gradilištu na visini od najmanje 3,5 m. Strukture u obliku AP koriste se za trafostanice s transformatorima snage do 400 kVA. Na njima je montirana sva oprema, uključujući i rastavljač. Za servisiranje MTP-a, platforma s ogradama mora biti postavljena na visini od najmanje 3 m. Za penjanje na MTP preporuča se koristiti ljestve s uređajem koji zabranjuje penjanje po njima kada je sklopni uređaj uključen; transformatorska podstanica postavljena na stup (STP) - otvorena transformatorska podstanica, čija je sva oprema instalirana na nosač nadzemnog voda s jednim stupom na visini koja ne zahtijeva ogradu (PUE, klauzula 4.2.11). Strukturno, PS se sastoji od pojedinačni elementi, koji su, kada su sastavljeni na licu mjesta, montirani u jedan kompleks; distribucijska točka (DP) - rasklopni uređaj 6-500 kV s opremom za upravljanje njegovim radom, a ne dio trafostanice (PUE, klauzula 4.2.12); točka za rezanje - točka namijenjena za rezanje (automatsko ili ručna kontrola) odjeljak vodova 6-20 kV (PUE, klauzula 4.2.13); komora - prostorija namijenjena za postavljanje uređaja, transformatora i sabirnica. Zatvorena ćelija je ćelija koja je zatvorena sa svih strana i ima čvrsta (ne mrežasta) vrata. Ograđena komora - komora koja ima otvore potpuno ili djelomično zaštićene neprekinutim (mrežastim ili mješovitim) ogradama (PUE, klauzula 4.2.14). Prefabricirana jednosmjerna servisna komora (KSO) je tip rasklopnog uređaja, proizveden prema standardne sheme, ima mnogo izmjena, instaliran je samo u posebnim električnim prostorijama i održava ga obučeno osoblje; sustav sabirnica - uređaj koji je sustav vodiča koji se sastoji od sabirnica postavljenih na nosače izrađene od izolacijskog materijala, koji prolaze u kanalima, kutijama ili sličnim školjkama (GOST 22789-94); odjeljak (sustav sabirnica) - dio sustava sabirnica, odvojen od svog drugog dijela sklopnim uređajem (GOST 24291-90); strujni vodič - uređaj izrađen u obliku sabirnica ili žica s izolatorima i potpornim konstrukcijama, namijenjen za prijenos i distribuciju električne energije unutar elektrane, trafostanice ili radionice (PTEEP, pojmovi); ćelija (PS, RU) - dio PS (RU) koji sadrži cijelu ili dio sklopne i (ili) druge opreme jedne veze (GOST 24291-90); razvodni uređaj (RU) - električna instalacija za primanje i distribuciju električne energije na jednom naponu, koja sadrži rasklopne uređaje i sabirnice koje ih povezuju (sekcije sabirnica), upravljačke i zaštitne uređaje (GOST 24291-90). Kao rasklopno postrojenje 6-10 kV koristi se visokonaponski sklop s jednopolnim rastavljačima i vertikalnim rasporedom faza jednog priključka i jedne KSO komore s teretnom sklopkom i osiguračima za spajanje transformatora. Za sklopne uređaje od 0,4 kV koriste se niskonaponski sklopovi s osiguračima i vertikalnim rasporedom faza jedne veze. U trafostanicama se koriste otvoreni (ORU), zatvoreni (ZRU) ili kompletni (KRU) razvodni uređaji. Otvoreno rasklopno postrojenje (OSD) je električno postrojenje čija se oprema nalazi na otvorenom (GOST 24291-90). Zatvoreni rasklopni uređaj (SGD) je električni uređaj čija se oprema nalazi u zatvorenom prostoru (GOST 24291-90). Zatvorene trafostanice i rasklopni uređaji mogu se nalaziti ili u zasebnim zgradama ili biti ugrađeni ili pričvršćeni. Općenito, PS i RU su sastavni dio električne instalacije, koje se razlikuju: prema namjeni - proizvodne, pretvaračko-razdjelne i potrošačke. Proizvodne električne instalacije služe za proizvodnju električne energije, pretvorbene i distribucijske električne instalacije pretvaraju električnu energiju u oblik pogodan za prijenos i potrošnju, prenose je i distribuiraju među potrošačima; prema vrsti struje - izravna ili izmjenična struja; u smislu napona - do 1000 V ili iznad 1000 V. Ljestvica nazivnog napona ograničena je na relativno mali broj standardnih vrijednosti, zbog čega se proizvodi mali broj standardnih veličina strojeva i opreme, te izrađuju električne mreže. ekonomičnije. U instalacijama trofazne struje nazivni napon Uobičajeno je uzeti u obzir napon između faza (napon od faze do faze). Prema GOST 29322-92 utvrđena je sljedeća ljestvica nazivnih napona: za mreže izmjenične struje s frekvencijom od 50 Hz, međufazni napon treba biti: 12, 24, 36, 42, 127, 220, 380 V; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 i 1150 kV; za mreže istosmjernog napona: 12, 24, 36, 48, 60, 110, 220, 440, 660, 825, 3000 V i više. Prema načinu priključenja na elektroenergetsku mrežu trafostanice se dijele na slijepe (blok), odvojne (blok), prolazne (tranzitne) i čvorišne. Slijepe trafostanice dobivaju napajanje iz jednog ili dva slijepa nadzemna voda. Ogranci trafostanica spajaju se ogrankom na jedan ili dva prolazna nadzemna voda s jednosmjernim ili dvosmjernim napajanjem. Prolazne trafostanice uključene su u presjecanje jednog ili dva prolazna nadzemna voda s jednosmjernim ili dvosmjernim napajanjem. Nodalne trafostanice, osim opskrbnih, imaju izlazne radijalne ili tranzitne nadzemne vodove. Prema načinu upravljanja trafostanice mogu biti: samo s telesignalizacijom; daljinsko upravljanje s tele-alarmom; s telesignalizacijom i upravljanjem s opće kontrolne točke trafostanice (SCU). Trafostanice se promptno servisiraju stalnim dežurnim osobljem na upravljačkoj ploči, dežurstvom u kući ili operativnim mobilnim ekipama (OVB). Popravke trafostanica provode specijalizirani mobilni centralizirani timovi za popravke ili lokalno osoblje trafostanica. U rasklopnim uređajima s naponima do 1000 V, žice, sabirnice, uređaji, instrumenti i konstrukcije odabiru se prema normalnim radnim uvjetima (napon i struja) i prema toplinskim i dinamičkim učincima struja kratki spojevi(kratki spoj) ili najveću dopuštenu sklopnu snagu. U rasklopnim postrojenjima i trafostanicama napona iznad 1000 V razmaci između električne opreme, uređaja, dijelova pod naponom, izolatora, ograda i konstrukcija postavljaju se tako da tijekom normalnog rada električne instalacije fizičke pojave(temperatura grijanja, električni luk, emisija plinova, iskrenje itd.) ne može dovesti do oštećenja opreme i kratkog spoja. U mrežama s naponom od 6-10 kV naširoko se koriste distribucijske točke (DP), koje su električni razvodni uređaj, a ne dio trafostanice (GOST 242910-90), a namijenjene su distribuciji električne energije unutar distribucijske mreže. . Razvodni centar sastoji se od sabirnica podijeljenih na sekcije, određenog broja ćelija (priključaka) i upravljačkog hodnika. Ćelije se koriste za smještaj rasklopne i zaštitne opreme: sklopke, strujni transformatori (CT) i naponski transformatori (VT), rastavljači, osigurači i zaštitni uređaji. Upravljački hodnik RP je prostorija u kojoj su ugrađeni pogoni sklopki i rastavljača; Servisni hodnik je hodnik uz rasklopne komore ili ormare, namijenjen za servisiranje uređaja i sabirnica. Sabirnice su elementi za provodenje struje smješteni u metalnoj ljusci, koji se koriste za spajanje glavnih krugova komponenti KTS-a u skladu s dijagramom električnog povezivanja i dizajnom KTS-a (GOST 14695-80). Rasklopna postrojenja 6-10 kV imaju dva odjeljka u distribucijskom centru, napajana jednostrukim ili dvostrukim kabelskim vodovima poprečnog presjeka od 185 do 240 mm 2 iz različitih odjeljaka rasklopnog postrojenja 6-10 kV jednog (iz trafostanice 35-110 kV ) ili iz različitih centara moći. Sekcijski prekidač u RP-u opremljen je dvostranim uređajem automatsko uključivanje pričuva (ATS), koja se izvodi na strani 0,4 kV na kontaktorima s nazivnom strujom od 600 do 1000 A. Ovisno o položaju, ATS uređaji mogu biti lokalni (unutar jedne trafostanice, na primjer, ATS na sekcijskom prekidaču) , ili blizu nje, ili mreže (na različitim točkama mreže), koji, kada se aktiviraju, osiguravaju ponovno uspostavljanje napajanja dionicama mreže u blizini trafostanice. Distribucijska transformatorska stanica (DTS) je električna instalacija u kojoj su spojeni DP i TP. U RTP se mogu ugraditi transformatori jedinične snage do uključivo 1000 kVA, rasklopno postrojenje 6-10 kV s određenim brojem ćelija i kompletan razvodnik 0,4 kV. Stoga RTP omogućuje distribuciju električne energije ne samo na naponu od 0,4 kV, kao konvencionalni TP, već i na naponu od 6-10 kV, kao u RP. Dakle, RTP, za razliku od RP, služi ne samo za primanje i distribuciju električne energije, već i za njezinu transformaciju. Iz RTP-a se u pravilu napaja nekoliko transformatorskih stanica. Preporučljivo je koristiti RTP za napajanje gradova i velikih poljoprivrednih kompleksa (stočne farme, farme peradi itd.). RTP se obično izvode u zatvorenom tipu. Energetski centar (CP) je generatorski naponski sklopni uređaj elektrana ili sekundarni naponski sklopni uređaj snižene trafostanice elektroenergetskog sustava, na koji su povezane distribucijske mreže određenog područja (GOST 13109-97). To su uglavnom trafostanice elektroenergetskih sustava 35-220 kV, iz kojih se napajaju distribucijske mreže 6-10 kV. Od CPU do distribucijske mreže električna energija se prenosi izravno na TP sabirnice ili preko RP sabirnica. Sveukupnost navedene električne opreme, zajedno s objektima i prostorima u koje je ugrađena, definirana je općim pojmom - električna instalacija. Električna instalacija je bilo koja kombinacija međusobno povezane električne opreme unutar određenog prostora ili prostorije (GOST 30331.1-95, GOST R 50571.1-93). Električne instalacije i pripadajuće konstrukcije moraju biti otporne ili zaštićene od utjecaja okoline. Otvorene ili vanjske električne instalacije su električne instalacije koje građevina nije zaštićena od atmosferskih utjecaja. Električne instalacije zaštićene samo nadstrešnicama, mrežastim ogradama i sl. smatraju se vanjskim instalacijama (PUE). Zatvorene ili unutarnje električne instalacije - električne instalacije smještene unutar zgrade koje ih štite od atmosferskih utjecaja (PUE). Električne prostorije, odnosno prostorije ili ograđeni (npr. mrežama) dijelovi prostorije u kojima se nalazi električna oprema, dostupni samo kvalificiranom servisnom osoblju, prema utjecaju okoline prema klasifikaciji prema PUE, podijeljeni su u sljedeće vrste: suhe - sobe u kojima relativna vlažnost zraka ne prelazi 60%; mokre - prostorije u kojima je relativna vlažnost zraka veća od 60%, ali ne prelazi 75%; vlažne - prostorije u kojima relativna vlažnost zraka prelazi 75%; posebno vlažne - prostorije u kojima je relativna vlažnost zraka blizu 100% (strop, zidovi, pod i predmeti u prostoriji prekriveni su vlagom); vruće - prostorije u kojima pod utjecajem različitih toplinskih zračenja temperatura stalno ili povremeno (više od 1 dana) prelazi +35 °C (na primjer, sobe sa sušnicama, peći, kotlovnice); prašnjavi - prostori u kojima se zbog proizvodnih uvjeta oslobađa procesna prašina; može se taložiti na dijelove pod naponom, prodrijeti u unutrašnjost strojeva i uređaja itd. n. Prašnjave prostorije dijele se na prostorije s vodljivom prašinom i prostorije s neprovodljivom prašinom; prostorije s kemijski aktivnim ili organskim okolišem - prostorije u kojima se stalno ili dulje vrijeme zadržavaju agresivne pare, plinovi, tekućine, stvaraju se naslage ili plijesan koji uništavaju izolaciju i dijelove električne opreme pod naponom. S obzirom na opasnost od strujnog udara za ljude, razlikuju se: prostori bez povećane opasnosti - prostori u kojima ne postoje uvjeti koji stvaraju povećanu ili posebnu opasnost; prostori s povećanom opasnošću - prostori karakterizirani postojanjem jednog od sljedećih uvjeta koji stvaraju povećanu opasnost: vlaga ili vodljiva prašina; vodljivi podovi (metalni, zemljani, armiranobetonski, opečni i dr.); toplina; mogućnost istovremenog ljudskog dodira metalnih konstrukcija zgrade spojenih na tlo, tehnoloških uređaja, mehanizama itd., s jedne strane, i metalnih kućišta električne opreme (izloženi vodljivi dijelovi), s druge strane; posebno opasne prostorije - prostorije karakterizirane prisutnošću jednog od sljedećih uvjeta koji stvaraju posebnu opasnost: posebna vlaga; kemijski aktivan ili organski okoliš; dva ili više visokorizičnih stanja u isto vrijeme. U smislu opasnosti od električnog udara za ljude, područje otvorenih električnih instalacija izjednačeno je s posebno opasnim prostorijama.