Подстанции трансформаторные комплектные КТП

Подстанции трансформаторные комплектные КТП

Электроэнергетика работает на переменном токе 50 Гц в странах Европы и 60 Гц в США и Японии. Это определяется очень большим удобством преобразования энергии на переменном токе. При выработке энергии на месте генераторы выдают сравнительно невысокое напряжение. А для передачи ее на большое расстояние крайне важно иметь малое падение напряжения на линии. При низком напряжении для этого потребуется использовать очень толстые провода, что приведет к огромным затратам, особенно в условиях России, с ее большой территорией. Поэтому напряжение повышают до технически достижимого, вплоть до сотен кВ, и передают во воздушным линиям на большие расстояния с минимальными потерями.

Трансформаторы

Масляный трансформаторТрансформатор – это электрическая машина, не имеющая движущихся частей, устройство ее состоит в изолированных обмотках, сквозь витки которых проходит стальной сердечник из изолированных пластин, для уменьшения вихревых токов. Мощные трансформаторы помещены в масляный бак и снабжены проходными изоляторами, а также газовым реле давления.

Трансформатор аналогичен редуктору в механике. Высокое напряжение он может понизить, давая возможность пропорционально увеличить ток, и наоборот. Это используется: на электростанциях для повышения напряжения; на потребителях, т.е. объектах электроснабжения, для понижения напряжения. Потери мощности в трансформаторах относительно невелики. Пропорциональность изменения напряжений называется коэффициентом трансформации и равна отношению числа витков обмоток.

Распределение энергии

Электроэнергия распределяется с помощью сети подстанций, которые связаны линиями электропередач различной мощности. Как организована эта сеть, зависит от расположения потребителей и их мощности. Цель проектирования электросети – довести энергию до каждого потребителя с наименьшими потерями при оптимальной стоимости самой сети.

Помимо линий электропередач требуются еще трансформаторные подстанции и пункты, так как трансформатору требуются и еще кое-какие условия для нормальной работы. Виды трансформаторных подстанций бывают различными. Чаще всего в любой сети встречаются понизительные подстанции, т. к. потребителей всегда больше, чем генераторов.

При наиболее мощных потребителях – крупные промышленные объекты, заводы, комбинаты, а также больше сельхозрайоны или города и. т. д. распределительная подстанция является узловой, состоит из нескольких мощных трансформаторов, работающих на свои линии. Напряжение понижается до 220 кВ 110 кВ или 35 кВ и энергия транспортируется к другим подстанциям.

Будка трансформаторнаяГлавная понизительная подстанция (ГПП) используется для распределения энергии по предприятиям или жилым районам по воздушным или кабельным линиям. Протяженность вторичных линий бывает довольно разнообразной. Напряжение на низкой стороне не превышает 35 кВ. Мощные подстанции для питания особо энергоемких производств называются подстанциями глубокого ввода. Перечисленных уже объектов в сетях довольно немного, это своего рода «артерии». Все остальное состоит из «капилляров», это то, что неофициально называют трансформаторная будка, или ТП, трансформаторный пункт.

Почти все трансформаторные будки – рассчитаны на понижение (6) 10 кВ до 0.4 кВ. Именно такое напряжение приходит к конечному потребителю в розетку: в трехфазные 380 В, а в однофазные – 220 вольт. Каждая трансформаторная будка – это тупиковая подстанция. Конфигурация конечных потребителей отличается значительным разбросом мощностей, поэтому разработаны виды трансформаторных подстанций с различной мощностью в нагрузке.

Закрытые распределительные устройства

Для нагрузки порядка тысяч кВт используют трансформаторные подстанции в закрытых помещениях. Такой нагрузкой могут быть большие кварталы жилых массивов или промышленные предприятия. Для малых мощностей потребления, применяют комплектные трансформаторные подстанции КТП от 63 кВт и выше, до 400 кВт.

Они содержат в себе все оборудование, необходимое для работы: башни ввода и вывода с проходными изоляторами, вставками и разъединителем, трансформаторный шкаф. На низкой стороне стоит система подогрева для сушки оборудования, счетчики, трансформаторы тока для них, сигнализация фазного напряжения, а в современных КТП могут стоять и охранные системы со связью, и пожарная сигнализация, и цифровые приборы учета и мониторинга, тоже снабженные связью с диспетчерскими серверами.

 

Мачтовые подстанции

Мачтовая подстанцияТакие КТП, как мачтовая трансформаторная подстанция и столбовая подстанция получают свои названия от вида опор, на которых они устанавливаются. Они имеют все основные составные части КТП как на высокой стороне, так и на низкой.

Существует два основных варианта исполнения: А-образная и П-образная. В целом их комплектация одинаковая за исключением некоторых особенностей — у последнего могут дополнительно стоять ограничители перенапряжения и распределительное утсройство низкого напряжения.