Електрически подстанции: предназначение и класификация

Електрическа подстанция е електрическа инсталация, която служи за преобразуване и разпределение на електричество. и се състои от трансформатори или други преобразуватели на енергия, разпределително устройство, устройство за управление и спомагателни конструкции.

В зависимост от функцията те се наричат ​​трансформатор (TP) или преобразуващи (PP). Подстанцията се нарича пълна подстанция — KTP (KPP) — при захранване на трансформатори (преобразуватели), табло за ниско напрежение и други елементи, сглобени или във виза, напълно подготвени за сглобяване.

Електрическите подстанции се използват за приемане, преобразуване и разпределение на електроенергия, те се извършват на всички нива на напрежение, те могат да се увеличават, ако са разположени в непосредствена близост до електроцентрали и преобразуват електричество с по -високо напрежение от тях в мрежата) или понижаване (тези включват огромния брой подстанции, от които електричеството се доставя на потребителите).

Предназначението, нивата на мощност и напрежение на електрическа подстанция се определят от схемата и конфигурацията на електрическата мрежа, в която тя работи, от естеството и натоварванията на свързаните потребители на електроенергия.

Има главно следните видове електрически подстанции:

• задънена улица (край);

• разклонителни линии, свързани с въздушни линии, преминаващи в близост;

• междинни, служещи за изхранване на потребителите;

• транзитен (в голям брой случаи — възлов), предназначен не само за захранване на потребителите, но и за предаване на енергийни потоци към съседни мрежи на собствена и съседни електроенергийни системи;

• преобразуващ — за предаване и приемане на електрическа енергия при постоянен ток;

• тягови — за захранване на електрически тягови мрежи.

Структурно разпределителните устройства на електрически подстанции могат да бъдат отворени (основното оборудване се намира на открито) или затворени (в градски условия, на места с незадоволителни условия на околната среда), в зависимост от ведомствената им принадлежност, подстанциите се експлоатират от електрически системи или промишлени и други потребители на електроенергия.

Електрически подстанции за променлив ток с по-високи напрежения 330, 500, 750 kV, 150 kV и някои от 220 kV подстанции с разработена схема за електрическо свързване, оборудвани със синхронни компенсатори 50-100 MB-A и по-високи с отворено разпределително устройство, голям брой трансформатори, прекъсвачи и т.н. С помощта на тези подстанции по правило се осъществяват междусистемни комуникации, образуващи единна и единна електроенергийна система.

Подстанция 330 kV Машук

Постоянните подстанции с по -високи напрежения 800 и 1500 kV с голям брой сложно преобразуващо оборудване все още са малко. В бъдеще обаче тяхното значение ще се увеличи значително.

Затворени дълбоки входни подстанции с високо напрежение 110-220 kV, чието изграждане се извършва в гъсто населени райони на големи градове, където само ограничени площи могат да бъдат разпределени за строителство и където са концентрирани значителни общински и промишлени натоварвания. В такива подстанции те осигуряват постоянно наблюдение и необходимите мерки за защита на населението от шум, генериран от работещи трансформатори и друго оборудване.

Електрически подстанции 35, 110 и 220 kV с опростена диаграма на електрическите връзки, често без превключватели от страната на високо напрежение, с пълни разпределителни устройства за ниско напрежение (KRU, KRUN и др.), В които е оборудване за управление, защита, сигнализация и автоматизация разположени от предната страна на техните шкафове и не изискват специално помещение за панели.

Тези подстанции не се нуждаят от постоянен дежурен персонал, обслужват се от оперативни полеви екипи (OVB) или дежурят у дома и са по -голямата част от подстанции от този тип по отношение на броя (за улесняване на поддръжката и диспечерския контрол, подстанциите са оборудвани с подходящи комуникационни и телемеханични устройства).

Подстанция 110 kV, построена за Зимните олимпийски игри през 2014 г. в Сочи

Подстанции 6 — 10 kV за градски, селищни и селски цели, обслужвани от полеви екипи.

Ориз. 1. Схематична диаграма на разпределението на електроенергия от електроцентралата при напрежения 10 и 35 kV.

В диаграмата на фиг. 1 показва, че два паралелни електропровода L-7 и L-8 захранват областната (градска, промишлена) понижаваща трансформаторна подстанция P-7 за вторично напрежение 10 kV, от което понижаващите подстанции на потребителите-P- 8, P- 9, P-10 и др. От автобусите на тези подстанции се захранват консуматори на енергия (както от автобусите на подстанциите P-1, P-2 и P-3).

Захранването на понижаващи подстанции директно от шините на гари или регионални подстанции (подстанции P-1, P-2, P-3, P-8, P-9) е препоръчително само с достатъчно мощни и критични подстанции. Групи от малки подстанции обикновено са по -целесъобразно да се захранват от разпределителни пунктове (DP), като се захранват от шините на гарата или областната подстанция.

В точката на разпределение електричеството не се трансформира, тъй като е предназначено само за разпределение на електроенергия между отделни понижаващи подстанции. Подстанции на градската електрическа мрежа, подстанции за работилници и дори общи подстанции за централи могат да се захранват от RP.

Възможно е да се доставят няколко подстанции от една линия без изграждането на подстанция, както е показано за подстанции P-10, P-11 и P-12. И в двата случая се намалява броят на линиите, напускащи шините на гарата или областната подстанция, и разходите за изграждане на мрежата.

Подстанции P-10 и P-11 са контролно-пропускателни пунктове, всички останали са задънени, крайни.

Захранването на подстанции с единични линии, например захранване на подстанция P-1 по линия L-1, не осигурява непрекъснато захранване, тъй като авария на линията или изключването й за ремонт води до дълго прекъсване на електрозахранването за потребителите на подстанцията. За да се предотврати това, захранването на подстанцията се архивира, например, чрез изграждане на две електропроводи: линии L-3 и L-4, захранващи подстанция P-3, L-3 и L-6 линии, захранващи RP и т.н., захранването захранването към съответната подстанция продължава непрекъснато през втората линия.