Лекция 12. Схемы подстанций

Подстанция (ПС) – электроустановка, предназначенная для приёма, преобразования, распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов, РУ и вспомогательных устройств управления.

Классификация пс

1) По назначению

а) Потребительские (для снабжения группы потребителей)

б) Системные (для связи частей энергосистемы или для связи энергосистем). Они содержат автотрансформаторы (2 или более). Обмотка НН чаще не используется, но к ней могут быть подключены потребители или ТСН.

2) По напряжению (если используются 2 или более напряжений, то необходимы РУ 2 разных классов напряжений или более)

3) По количеству трансформаторов

а) Однотрансформаторные

б) Двухтрансформаторные или более

4) По способу присоединения к сети высшего напряжения

а) Тупиковая

(ЦП – центр питания)

1 или 2 линии; только для питания потребителей

б) Ответвительная

Тоже 1 или 2 линии; и только для питания потребителей. Обычно на подстанции используют схему мостика для РУ.

в) Проходная

Это тоже в основном потребительная ПС, но как бы по схеме может быть и системной. Схема для РУ обычно мостик или квадрат.

г) Узловая – ПС получает питание более чем по 3м линиям от более чем 2 центров питания. Обычно системные.

Структурные схемы пс

1)

2)

3)

Пример главной схемы электрических соединений пс 330/110/10 кВ

Нам дана нагрузка на всех напряжениях.

Трансформаторы Т1 и Т2 выбираются по нагрузке на 10 кВ: .

Автотрансформаторы АТ1 и АТ2 выбираются по нагрузке на 10 кВ в сумме с нагрузкой на 110 кВ: .

На подстанциях до 220 кВ обычно используют 2 ТСН от РУ НН. Они работают в режиме скрытого резервирования (то есть нет РТСН, а если один ТСН сломается, то его будет заменять второй). Таким образом, обычно ТСН загружен на 50%. Их мощность до 630 кВА.

На ПС 330 кВ и выше обычно 3 ТСН. Их мощность до 1000 кВА.

Если к обмоткам НН автотрансформатора подключается нагрузка, то используются следующие схемы с ЛРТ (линейный регулировочный трансформатор) и токоограничивающими реакторами.

Может быть и сдвоенный реактор с выключателями (ниже)

Лекция 13. Конструктивное исполнение распределительных устройств

В начале лекции она решила немного объяснить по какому принципу устанавливались мощности силовых трансформаторов.

Тут типа все мощности в 10 раз больше предыдущих. И там они изначально все по госту определяются. И они согласованы с номинальными мощностями турбогенераторов. Мощности гидрогенераторов не стандартизированы и там трансформаторы либо берутся с запасом, либо применяют специально изготовленные трансформаторы.

Такая шкала унифицирует изготовление оборудования.

Коммутационные аппараты

Коммутационный электрический аппарат – электрический аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи и проведения тока.

Что относится к коммутационным аппаратам? Выключатели, разъединители. Есть ещё короткозамыкатели и отделители (но мы их не будем рассматривать).

Для примера рассмотрим обычный электрический квартирный щиток (капец щиток новый, а где советский???). Что он из себя представляет? Есть автоматический вводной выключатель (обведён красным), который в случае перегрузки по входной цепи (например включили все бытовые приборы), когда мощность потребляемая нагрузкой становится больше рассчитанной, то срабатывает выключатель и отключает квартиру от напряжения. Это щиток на 0,4 кВ или на 220 В (если входит только фазное напряжение).

А эта бандурина – это трёхфазный выключатель на 220 кВ на какой-то подстанции (ВГБУ–220, т.е. Выключатель Газовый Баковый [почему газовый, а не элегазовый? потому что там есть примеси азота для уменьшения температуры сжижения в зимний период], букву У она не объяснила). Это элегазовый баковый выключатель. Так как напряжение больше, то габариты больше, они рассчитаны на большее напряжение. И обязательно должна быть дугогасительная камера, чтобы (вы не догадаетесь) погасить дугу. А ещё для ограничения распространения ионизированных газов и пламени. В баке происходит гашение дуги. А сверху эти "рога" – это вводы выключателя.

Вот тут просто ещё одно фото элегазового выключателя.

Это всё примеры выключателей для ОРУ (открытого распределительного устройства).

Бывают элегазовые не баковые, а колонковые.

Выключатель – основной аппарат в электроустановках. Служит для включения и отключения электрической цепи во всех эксплуатационных режимах: нормальный режим, перегрузка, КЗ и др. Наиболее ответственной операцией является отключение токов КЗ.

При размыкании электрической цепи между расходящимися контактами возникает электрический разряд, воздушный промежуток ионизируется, становится проводящим, и в нём возникает электрическая дуга.

По способу гашения электрической дуги выключатели бывают: масляные (это старьё, забудьте про них), электромагнитные (тоже мало где уже применяются), воздушные (очень большие и там большое давление воздуха), вакуумные (самые кайфовые, но не на всех напряжениях применяется), элегазовые (универсальные, везде применяются).

В эксплуатации применяются все выключатели сейчас, но при реконструкции и строительстве чего-то нового применяются только вакуумные и элегазовые. Масло не применяют, потому что это пожаро- и взрывоопасная среда. Масло разлагается. Для воздушных нужны компрессионные установки и это дорого.