Электрическая подстанция

      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

                        Назначение

Подстанция, в которой  стоят повышающие

трансформаторы, повышает электрическое                             ОРУ подстанции 110/35/6 кВ, г. Лянтор                                                                                        

 напряжение при соответствующем  снижении значения силы тока, в то время как понижающая  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.

                                                                                                   Комплектная трансформаторная подстанция

                                                                                                                       мачтового типа

                                                                                                   (используются обычно в сельской местности)  

Основные элементы электроподстанций:                   

Силовые трансформаторы, автотрансформаторы.

Вводные конструкции для  воздушных и кабельных линий  электропередачи.

Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства, включая:

Системы и секции шин;

Силовые выключатели;

Разъединители;

Измерительное оборудование (измерительные трансформаторы тока и напряжения, измерительные приборы);

Оборудование ВЧ-связи  между подстанциями (конденсаторы связи, фильтры присоединения);

Токоограничивающие, регулирующие устройства (конденсаторные батареи, реакторы, фазовращатели и пр.).

Преобразователи частоты, рода тока (выпрямители).

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:

Устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики для  силовых линий, трансформаторов, шин.

Автоматическая система  управления.

Система телемеханического  управления.

Система технического и коммерческого  учёта электроэнергии.

Система технологической  связи энергосистемы и внутренней связи подстанции.

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 подстанций

 

Функционально подстанции делятся  на:

Трансформаторные подстанции — подстанции, предназначенные для  преобразования электрической энергии  одного напряжения в энергию другого  напряжения при помощи трансформаторов.

Абонентские трансформаторы, США.

  По классификации СНГ данная  конструкция является столбовой 

трансформаторной  подстанцией (СТП)

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 понизительные подстанции (ГПП);

Подстанции глубокого  ввода (ПГВ);

Тяговые подстанции для нужд электрического транспорта, часто такие  подстанции бывают трансформаторно-преобразовательными  для питания тяговой сети постоянным током;

Комплектные трансформаторные подстанции 10 (6)/0,4 кВ (КТП). Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими — в городских сетях.

 

Масляный  выключатель 

МКП-110 на тяговой подстанции, Тольятти

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[2].

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», для  указанного выше значения целесообразнее использовать термин «центр питания».

По месту размещения подстанции делятся на:

Открытые — оборудование которой расположено на открытом воздухе.

Закрытые — подстанции, оборудование которых расположено  в здании.

 

Измерительные трансформаторы

тока  ТГФМ-110 на тяговой подстанции, Похвистнево

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.