Это не официальный сайт wikipedia.org 01.01.2023

Электрическая подстанция — Википедия
Википедия

Электрическая подстанция

Запрос «Подстанция» перенаправляется сюда; см. также другие значения.

Электри́ческая подста́нция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств[1][2].

ОРУ 750 кВ на электрической подстанции
ОРУ подстанции 110/35/6 кВ, г. Лянтор
Комплектная трансформаторная подстанция мачтового типа (обычно используются в сельской местности)
Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) 10/6-0,4 кВ закрытого типа. Такие КТП очень широко распространены в странах бывшего СССР, поскольку установка масляных трансформаторов в зданиях производится редко.
Абонентские трансформаторы, США. По классификации СНГ данная конструкция является столбовой трансформаторной подстанцией (СТП)

НазначениеПравить

Подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы, повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая (или понизительная) подстанция уменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока.

Необходимость в повышении передаваемого напряжения возникает в целях многократной экономии металла, используемого в проводах ЛЭП, и уменьшения потерь на активном сопротивлении. Действительно, необходимая площадь сечения проводов определяется только силой проходящего тока и отсутствием возникновения коронного разряда. Также уменьшение силы проходящего тока влечёт за собой уменьшение потери энергии, которая находится в прямой квадратичной зависимости от значения силы тока. С другой стороны, чтобы избежать высоковольтного электрического пробоя, применяются специальные меры: используются специальные изоляторы, провода разносятся на достаточное расстояние и т. д. Основная же причина повышения напряжения состоит в том, что чем выше напряжение, тем большую мощность и на большее расстояние можно передать по линии электропередачи.

УстройствоПравить

 
Масляный выключатель МКП-110 на тяговой подстанции, Тольятти
 
Измерительные трансформаторы тока ТГФМ-110 на тяговой подстанции, Похвистнево
 
Подстанция в г. Дюльмен

Основные элементы электроподстанций:

  • Силовые трансформаторы, автотрансформаторы, шунтирующие реакторы.
  • Вводные конструкции для воздушных и кабельных линий электропередачи.
  • Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства, включая:
  • Система питания собственных нужд подстанции:
    • Трансформаторы собственных нужд.
    • Щит переменного тока.
    • Аккумуляторные батареи.
    • Щит постоянного (оперативного) тока.
    • Дизельные генераторы и другие аварийные источники энергии (на крупных и особо важных подстанциях).
  • Системы защиты и автоматики:
  • Система заземления, включая заземлители и контур заземления.
  • Молниезащитные сооружения.
  • Вспомогательные системы:
    • Система вентиляции, кондиционирования, обогрева.
    • Система автоматического пожаротушения.
    • Система освещения территории.
    • Система охранно-пожарной сигнализации, управления доступом.
    • Система технологического и охранного видеонаблюдения.
    • Устройства плавки гололёда на воздушных линиях.
    • Системы аварийного сбора масла.
    • Системы питания маслонаполненных кабелей.
    • Бытовая, ливневая канализация, водопровод.
  • Бытовые помещения, склады, мастерские и пр.

Классификация подстанцийПравить

Функционально подстанции делятся на:

  • Трансформаторные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения при помощи трансформаторов.
  • Преобразовательные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты.

Электрическое распределительное устройство, не входящее в состав подстанции, называется распределительным пунктом. Преобразовательная подстанция, предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный и последующего преобразования постоянного тока в переменный исходной или иной частоты называется вставкой постоянного тока.

По значению в системе электроснабжения:

  • Главные понижающие подстанции (ГПП).
  • Подстанции глубокого ввода (ПГВ).
  • Тяговые подстанции для нужд электрического транспорта, часто такие подстанции бывают трансформаторно-преобразовательными для питания тяговой сети постоянным током.
  • Трансформаторные подстанции 10 (6)/0,4 кВ (КТП). Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими — в городских сетях.

В зависимости от места и способа присоединения подстанции к электрической сети нормативные документы не устанавливают классификации подстанций по месту и способу присоединения к электрической сети. Однако ряд источников даёт классификацию исходя из применяющихся типов конфигурации сети и возможных схем присоединения подстанций[3].

  • Тупиковые — питаемые по одной или двум радиальным линиям.
  • Ответвительные — присоединяемые к одной или двум проходящим линиям на ответвлениях.
  • Проходные — присоединяемые к сети путём захода одной линии с двухсторонним питанием.
  • Узловые — присоединяемые к сети не менее чем тремя питающими линиями.

Ответвительные и проходные подстанции объединяют понятием промежуточные, которое определяет размещение подстанции между двумя центрами питания или узловыми подстанциями. Проходные и узловые подстанции, через шины которых осуществляются перетоки мощности между узлами сети, называют транзитными.

Также используется термин «опорная подстанция», который, как правило, обозначает подстанцию более высокого класса напряжения по отношению к рассматриваемой подстанции или сети.

В связи с тем, что ГОСТ 24291-90 определяет опорную подстанцию как «подстанцию, с которой дистанционно управляются другие подстанции электрической сети и контролируется их работа»[1], для указанного выше значения целесообразнее использовать термин «центр питания».

По месту размещения подстанции делятся на:

  • Открытые — подстанции, оборудование которых расположено на открытом воздухе.
  • Закрытые — подстанции, оборудование которых расположено в здании.

Отдельные разновидности:

  • Комплектная трансформаторная подстанция — подстанция, содержащая все необходимые узлы для включения в электросеть и поставляемая в собранном или полностью подготовленном к сборке виде[4].
  • Мачтовая трансформаторная подстанция — подстанция, предназначенная для установки на опоры достаточной для того, чтобы не требовать установки ограждений, высоты[4].

Электроподстанции могут располагаться на открытых площадках, в закрытых помещениях (ЗТП — закрытая трансформаторная подстанция), под землёй и на опорах (МТП — мачтовая трансформаторная подстанция), в специальных помещениях зданий-потребителей. Встроенные подстанции — типичная черта больших зданий и небоскрёбов.

Цифровая подстанцияПравить

Цифровой называется такая электрическая подстанция, управление которой осуществляется с помощью цифровых методов и технических средств. Комплекс управления состоит из трех автономных частей в основе каждой из которых есть своя отдельная модель электроэнергетической системы:

  1. Оперативно-диспетчерское управление. В этой части решаются задачи управления в нормальных и утяжеленных режимах работы. Для формирования управляющих воздействий используются модели электроэнергетических систем в нормальных режимах. Управляющие воздействия реализуются, в основном, оперативно-диспетчерским персоналом с использованием вспомогательных устройств автоматики. Быстродействие — от нескольких минут, до нескольких часов.
  2. Противоаварийное управление. Эта часть комплекса обеспечивает управление при сильных возмущениях в условиях электромеханических переходных процессов (например, внезапное отключение линии, генератора, сброс или наброс значительной нагрузки). Цель управляющих воздействий — прекращение или ослабление аварийных режимов, обеспечение перехода к новому установившемуся режиму. Управляющие воздействия осуществляются, в основном, воздействием противоаварийной автоматики на регуляторы турбин, регуляторы возбуждения, регуляторы напряжения трансформаторов, коммутационные аппараты и др. Быстродействие — от долей секунды, до нескольких минут.
  3. Релейная защита. Она выполняет локальное управление электроэнергетической системой путём быстрого выявления и отделения поврежденных элементов от исправной части электроэнергетической системы. Управляющие воздействия осуществляются, как правило, через коммутационные аппараты (выключатели). Быстродействие — от долей секунды, до нескольких секунд.

Эти три части управляющего комплекса построены на основе принципиально разных моделей электроэнергетических систем, имеют существенно разные динамические характеристики и, поэтому, реализуются в виде отдельных управляющих систем.

ПримечанияПравить

  1. ↑ 1 2 ГОСТ 24291-90 «Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения»
  2. ↑ Красник, 2011, с. 9.
  3. ↑ Справочник по проектированию электрических сетей / Под редакцией Д. Л. Файбисовича. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006
  4. ↑ 1 2 Красник, 2011, с. 10.

ЛитератураПравить

  • Красник В.В. Эксплуатация электрических подстанций и распределительных устройств. — М.: ЭНАС, 2011. — 320 с. — ISBN 978-5-4248-0005-4.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Электрическая_подстанция&oldid=128322773