Подстанции понизительные: Понизительные трансформаторные подстанции и распределительные устройства – Схемы и основное электрооборудование главных понизительных подстанций

Содержание

Подстанция метрополитена — Энциклопедия нашего транспорта

Подстанция метрополитена — электроустановка, предназначенная для преобразования и распределения электроэнергии.

На метрополитене применяются подстанции трёх видов: тяговые (ТП), понизительные (ПП) и совмещённые тягово-понизительные (СТП, ТПП).

Тяговые подстанции

Тяговые подстанции предназначены для преобразования трёхфазного переменного тока напряжением 6, 10 или 20 кВ, получаемого от питающих центров, в постоянный (выпрямленный) ток напряжением 825 В для питания электропоездов. Кроме того, часть электрической энергии напряжением 10 кВ передаётся на понизительные подстанции.

Основным оборудованием тяговой подстанции является силовой преобразовательный агрегат. Агрегат состоит из трансформатора, выпрямительного шкафа с кремниевыми вентилями, высоковольтного выключателя на стороне 10 кВ и быстродействующего автоматического выключателя на стороне 825 В.

Силовые трансформаторы представляют собой трёхфазные преобразователи переменного тока, которые понижают напряжение переменного тока с 10 кВ до 670—770 В (и при выпрямленном токе напряжением 825—875 В). Уровень напряжения на токоприёмнике электроподвижного состава должен быть не менее 550 В и не более 975 В.

Кремниевый выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, пропуская его только в одном направлении, точнее говоря, в силовую цепь поступает ток постоянный по направлению, но несколько пульсирующий по величине. Высоковольтный выключатель выполняет коммутационные функции по включению и отключению агрегата к шинам 10 кВ. Быстродействующий автоматический выключатель осуществляет защиту выпрямителя от токов обратного направления и короткого замыкания.

На каждой тяговой подстанции установлено от трёх до пяти силовых преобразовательных агрегатов. Каждый из них способен длительно выдерживать нагрузку до 3 000 А, а в течение 5—10 секунд нести двойную нагрузку.

Все тяговые подстанции оборудованы устройствами автоматики и телемеханики и управляются одним лицом — энергодиспетчером с диспетчерского пункта.

Автоматика поддерживает заданный режим работы оборудования, обеспечивает повторное включение фидеров 825 В в случае отключения их быстродействующим автоматом и включает (при необходимости) резервные агрегаты. Устройства телемеханики позволяют электродиспетчеру производить необходимые включения и отключения оборудования подстанций и постоянно контролировать их работу.

Схема и габариты наземных тяговых подстанций Схема тягового электроснабжения метрополитена

Понизительные подстанции

Понизительные подстанции размещают либо на пассажирских станциях, либо вблизи от них. Эти подстанции предназначены для понижения напряжения переменного тока 6, 10 или 20 кВ, получаемого по кабелям от 1 или 2 ближайших тяговых подстанций, и передачи питания соответствующим потребителям электрической энергии.

На понизительной подстанции к шинам 10 кВ через высоковольтные выключатели подсоединяются понижающие трансформаторы, несущие различные нагрузки потребителей. Электропитание эскалаторов, сантехнических устройств и других силовых установок производится от двух трансформаторов ТМ-1 и ТМ-2, которые подключены к разным секциям шин напряжением 10 кВ. Оба трансформатора нормально находятся в работе. В случае отключения одного из них всю нагрузку принимает на себя другой.

Пониженное до 380 В напряжение подаётся на силовой щит и далее к потребителям.

Питание устройств СЦБ осуществляется трёхфазным переменным током от одного из двух самостоятельных трансформаторов АТДП-1 или АТД-2, подключённых к разным секциям шин 10 кВ и выдающим на щит СЦБ 380 В. Один из трансформаторов является резервным. Переключение с основного трансформатора на резервный происходит автоматически при срабатывании следящих приборов.

Аналогичным образом к шинам 10 кВ подключены два трансформатора освещения ТО-1 и ТО-2. Для питания цепей освещения в случае исчезновения переменного тока на СТП и основных понизительных подстанциях установлены мощные свинцовые кислотные аккумуляторные батареи напряжением 150 В, рассчитанные на работу в течение не менее 1 часа. Переключение на питание от батареи происходит автоматически.

Аккумуляторные батареи находятся на постоянном подзаряде, для чего служат специальные зарядно-подзарядные устройства.

Трансформаторы освещения вторичными обмотками подключены к рабочим секциям освещения, а аккумуляторная батарея — к аварийной секции, через которые нагрузка равномерно распределяется среди потребителей.

Для распределения нагрузок среди потребителей понизительные подстанции имеют сборные шины; для отключения и включения участков цепи установлены разъединители с рычажным приводом. Для защиты аппаратов от перегрузок и переключений в цепях имеются масляные или воздушные выключатели. Отдельные цепи, идущие к потребителям, защищены плавкими предохранителями и автоматическими выключателями.

На площадке депо имеются самостоятельные понизительные подстанции наземного исполнения. Понизительная подстанция депо получает питание по двум кабелям 10 кВ от ближайшей тяговой подстанции и понижает напряжение до 380, 220 и 127 В. Подстанция питает потребителей переменного тока депо и предприятий метрополитена, расположенных на его площадке (заводы, мастерские, лаборатории и т. п.). Аккумуляторные батареи на таких подстанциях не ставят.

Понизительная подстанция План и разрез понизительной подстанции мелкого заложения

Совмещённые тягово-понизительные подстанции

Совмещённые тягово-понизительные подстанции служат для преобразования переменного тока 6, 10 или 20 кВ в постоянный напряжением 825 В, необходимый для движения электропоездов и для понижения напряжения переменного тока до 380, 220 и 127 В, необходимого для питания соответствующих потребителей электроэнергии.

Совмещённая тягово-понизительная подстанция состоит из двух частей: тяговой и понизительной.

Тяговая часть СТП выполнена идентично с тяговой подстанцией и также оборудована устройствами автотелеуправления; разница состоит лишь в том, что количество преобразовательных агрегатов на СТП находится в пределах от одного до трёх, то есть меньше, чем на тяговых подстанциях.

В совмещённой тягово-понизительной подстанции основные вводы от питающих центров 10 кВ подходят к шинам 10 кВ СТП, состоящим из двух секций, соединяемых секционным выключателем, который в нормальном режиме отключён. Питание производится от 2 или 3 различных источников: первая секция шин 10 кВ получает его непосредственно от городского питающего центра, вторая — через кабельные перемычки с первых секций 1 или 2 соседних смежных подстанций.

С силовых преобразовательных агрегатов тяговой части СТП ток поступает на шину +825 В, от которой питающие фидеры идут к контактному рельсу. На подстанции к шине −825 В ток возвращается по ходовым рельсам и подключённым к ним кабельным отсосам.

Понизительная часть СТП аналогична обычной понизительной подстанции.

Тяговые подстанции (как ТП, так и СТП) имеют два режима работы: во время движения поездов и во время ночного «окна», когда оборудование, относящееся к питанию электропоездов, отключают. Понизительные подстанции в течение суток практически не меняют своего режима, и в работе находится всё их оборудование, кроме резервного.

В Московском метрополитене совмещённые тягово-понизительные подстанции в расположены на каждой станции (кроме станций линий первых четырёх очередей) в их торце, в специальных подземных выработках. В настоящее время СТП являются основным типом подстанций при сооружении новых линий метрополитенов в РФ.

Совмещённая тягово-понизительная подстанция Оборудование СТП Электрическая схема СТП
План и разрез наземной СТП План и разрез СТП мелкого заложения План и разрез СТП глубокого заложения

Преобразовательные агрегаты

Тяговые трансформаторы

Преобразовательные агрегаты тяговых подстанций метрополитена по многим узлам унифицированы с агрегатами тяговых подстанций городского электротранспорта. По требованиям пожарной безопасности тяговые трансформаторы, устанавливаемые в подземных выработках, выполняются сухими (безмасляными). С целью снижения уровня пульсаций выходного напряжения выпрямительные агрегаты тяговых подстанций выполняют шести- и двенадцатипульсовыми с соединением вентилей по нулевой и мостовой схемам, а также применяют уравнительные реакторы. Выпрямительные агрегаты производятся как с неуправляемыми вентилями (диодами), так и с управляемыми (тиристорами), что позволяет регулировать уровень выпрямленного напряжения и избегать возникновения уравнительных токов при параллельной работе нескольких агрегатов. Применяются выпрямители как с естественным, так и принудительным воздушным охлаждением.

На тяговых подстанциях устанавливают трансформаторы серий ТСЗП и ТМРУ.

Тип трансформатораТСЗП-1600/10МУЗТСЗП-1600/10МНУ3ТСЗП-2500/10МУ3ТСЗП-2500/10МНУ3
Номинальное напряжение сетевой обмотки, кВ6,310,56,310,5
Ток преобразователя, А1 6001 6002 5002 500
Напряжение короткого замыкания, %6,76,87,15,8
Потери в режиме короткого замыкания, Вт10 50010 50013 50014 000
Потери в режиме холостого хода, Вт2 5002 8004 8004 000
Масса, кг5 5005 5008 0508 200

См. также

Литература

Главная понизительная подстанция — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Главная понизительная подстанция

Cтраница 1

Главные понизительные подстанции ( ГПП), получающие питание от энергосистемы и распределяющие энергию на пониженном напряжении по всему объекту или отдельному его району.  [1]

Главные понизительные подстанции ( ГПП) и подстанции глубоких вводов ( ПГВ) размещаются по возможности ближе ( в пределах разрывов, допускаемых ПУЭ) к центрам нагрузок, поскольку это возможно по условиям планировки предприятия, прохождения воздушных линий 35 — 220 кв и по другим соображениям.  [2]

Главные понизительные подстанции ( ГПП), получающие питание от энергосистемы и распределяющие энергию на пониженном напряжении 1по всему объекту или отдельному его району.  [3]

Главные понизительные подстанции н цеховые подстанции желательно выполнять с числом трансформаторов не более двух. Для потребителей третьей и частично второй категории возможно рассматривать вариант установки одного трансформатора с осуществлением резервного питания ог соседней трансформаторной подстанции. В этом случае резервная подстанция является второй подстанцией и должна иметь запас мощности.  [5]

Главные понизительные подстанции ( ГПП), получающие питание от энергосистемы и распределяющие энергию на пониженном напряжении по всему объекту или отдельному его району.  [6]

Главная понизительная подстанция считается одним источником, если питается по одной двухцепной линии, и двумя источниками, если питается по двум одноцепным линиям ( на разных опорах) или по двум кабельным линиям, проложенным по разным трассам. ТЭЦ можно принять за несколько источников питания, если при выходе из строя генератора или при аварии на секции остальные секции ( генераторы) продолжают работать.  [7]

Главные понизительные подстанции ( ГПП) максимально приближают к центрам нагрузок, насколько позволяют производственные условия, что позволяет построить экономичную и надежную схему электроснабжения.  [8]

Главные понизительные подстанции ( ГПП) служат для приема электроэнергии от энергосистемы или заводской электростанции и преобразования ее в энергию пониженного напряжения.  [9]

Главные понизительные подстанции получают питание от энергосистемы на напряжениях 35 — 220 кВ и распределяют энергию на пониженном напряжении ( 6 — — 10 кВ) по всему объекту или отдельному его району.  [10]

Главной понизительной подстанцией ( ГПП) называется подстанция, получающая питание непосредственно от районной энергосистемы и распределяющая энергию на более низком напряжении ( обычно 10 или 6 кВ) по всему предприятию или отдельному его району.  [11]

Главной понизительной подстанцией ( ГПП) 110 — 220 кВ называется подстанция, получающая питание от энергосистемы и распределяющая электроэнергию на напряжение 6 — 35 кВ по цеховым подстанциям и распределительным пунктам предприятия.  [12]

Главной понизительной подстанцией называется подстанция, получающая питание непосредственно от районной энергосистемы и распределяющая энергию на более низком напряжении ( обычно 10 или 6 / се) по всему предприятию или отдельному его району.  [13]

Главной понизительной подстанцией называется подстанция, получающая питание непосредственно от районной энергосистемы и распределяющая энергию на более низком напряжении ( 10 или 6 кВ) по предприятию или отдельному его району.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Распределительные устройства. Главные понизительные подстанции

Главные понизительные подстанции (ГПП) сооружаются на карьерах, электроснабжение которых осуществляется от сетей энергосистемы напряжением 35 кВ и выше.

Выбирать тип ГПП необходимо в зависимости от климатических условий района расположения подстанции. Так, для районов крайнего Севера (Печора, Инта и т.п.) следует проектировать ЗРУ напряжением 35-110/6 (10) кВ и ЗРУ-6 (10) кВ, для осталь­ных же районов распределительные устройства напряжением 35 кВ и выше следует сооружать открытыми. Распределительные устройства 6 (10) кВ при наличии КРУН в исполнении, соответ­ствующем климатическим условиям, должны быть открытыми, а при отсутствии необходимого электрооборудования РУ-6 (К)) кВ – закрытыми.

На действующих карьерах находятся в эксплуатации ГПП с закрытыми распределительными устройствами 6 кВ (ЗРУ-6), маслянные выключатели которых установлены во взрывных камерах с выходящими наружу дверями. Применяются также ЗРУ-6 кВ ПШ, строительная конструкция ячеек 6 кВ которых выполнена открытой в сторону коридора обслуживания. Между ячейками сооружены кирпичные или бетонные стенки.

Открытые распределительные устройства гпп напряжением 35 кВ и выше

Территория ОРУ должна ограждаться внешним забором высотой 2 м, а площадка спланирована так, чтобы сток воды был направлен в одну сторону. Для удобства монтажа и ремонта оборудования на территории должны быть сооружены автодороги (щебеночные или гравийные), а при большой мощности трансфор­маторов – кроме того, железная дорога (около фундаментов трансформаторов). На ОРУ предусматриваются противопожарные устройства. Под масляными выключателями и трансформаторами должна быть гравийная подсыпка с отводом масла в специальные емкости. Коммутационные аппараты и разрядники монтируются на стальных или железобетонных конструкциях. С целью экономии металла в настоящее время эти конструкции рекомендуется выпол­нять железобетонными. На ОРУ 35-220 кВ должны быть обязательно установлены вводные разъединители с заземляющими ножами, а для защиты от атмосферных перенапряжений – разрядники (РВС или РВМГ) и молниеотводы.

Стационарные подстанции напряжением 6/0,4 — 0,23 кВ

Кроме ГПП на карьерах сооружаются стационарные подстанции напряжением 6,0/0,69 — 0,4 кВ для электроснабжения отдельных объектов поверхности, а также РП-6 кВ.

Здания закрытых подстанций сооружают отдельно стоящими, а также в блоке с другими зданиями (сортировок, подъемных установок, компрессорных, административно-бытовых комбинатов и т.п.).

При сооружении помещений подстанции в блоке с другими зданиями уменьшаются затраты средств и материалов на строительство.

В закрытых стационарных подстанциях трансформаторы устанавливают в специальных камерах, двери которых должны открываться наружу.

Тяговые преобразовательные подстанции (тпп)

Тяговые подстанции служат для преобразования трехфазного переменного тока в постоянный ток требуемого напряжения и для распределения энергии между питающими линиями.

При электрификации транспорта по системе однофазного переменного тока нормальной частоты функции тяговых подстанций ограничиваются трансформацией напряжения и распределением энергии.

Основным условием выбора местоположения тяговой подстанции является обеспечение допустимых потерь напряжения в наиболее отдаленных пунктах контактной сети. Рекомендуется совмещать тяговую подстанцию в общем блоке с одной из главных стационарных подстанций карьеров. На карьерах со значительной протяжен­ностью железнодорожных путей и большим числом мощных электровозов может возникнуть необходимость в сооружении двух стационарных ТПП или одной стационарной и нескольких передвижных ТПП. Передвижные ТПП устанавливаются на удаленных от стационарной’ ТПП участках контактной сети и, как правило в центре нагрузки. Если на карьере имеется несколько ТПП, то необходимо включать параллельно на общую контактную сеть.

В качестве преобразовательных агрегатов на тяговых подстанциях применяют установки УВКП-1 с кремниевыми вентилями ВК-200-4 и другие. Установки УВКП комплектуются трансформаторами ТМРУ-3500/35 и ТМРУ-6200/35 с первичным напряжением 35 кВ. Напряжение выпрямленного тока может быть 1650 В или 3300 В. При первичном напряжении переменного тока 35 кВ трансформаторы преобразовательных агрегатов устанавливают на открытой части подстанции, а распределительное устройство на 35 кВ сооружают общим для ГПП и ТПП.

Для распределения выпрямленного тока сооружают специальное закрытое распределительное устройство, состоящее из комплекта типовых камер для каждой питающей линии, фильтра и шинной сборки отсасывающих линий.

Включение и отключение питающих линий постоянного тока, а также их защита от к.з. осуществляются автоматическими выключателями АБ-2/4000.

ПЕРЕДВИЖНЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ.

На открытых горных разработках широкое применение нашли передвижные подстанции 35-110/6 кВ. Сборно-разборные комплектные трансформаторные подстанции СКТП 1600-4000, СКТП 6300-10000 с трансформаторами мощностью 1000 кВА напряжением 35 кВ могут быть использованы как стационарные ГПП для электроснабжения всех установок карьера и как участковые – для электроснабжения мощных экскаваторов ЭВГ-15, ЭШ 14/75, ЭШ 15/90 и др. Такие подстанции можно располагать у рабочего борта карьера и передвигать вдоль 35 кВ в зависимости от перемещения мощных экскаваторов, глубоких карьерах – непосредственно на уступах, на небольшом расстоянии от экскаваторов.

ВНЕШНЕЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ.

Понижающая подстанция — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Понижающая подстанция

Cтраница 1

Понижающие подстанции для питания нагрузки, увеличение которой предполагается в будущем.  [1]

Понижающие подстанции предназначены для преобразования получаемой на шины электроэнергии в энергию более низкого напряжения и распределения ее между потребителями на напряжении присоединенной к подстанции распределительной сети.  [2]

Понижающие подстанции предназначены для преобразования получаемой ими электроэнергии в энергию более низкого напряжения и распределения ее между потребителями на напряжении присоединенной к подстанции распределительной сети. Кроме того, крупные понижающие подстанции часто являются узлами связи сетей различных напряжений энергосистемы.  [3]

Понижающие подстанции напряжением 35, 110 и 150 кВ, а в некоторых случаях и 220 кВ по своему оборудованию и режиму работы проще гидроэлектростанций, поэтому постоянный дежурный оперативный персонал на таких подстанциях, как правило, отсутствует.  [4]

Понижающие подстанции напряжением 35, ПО и 150 кв, а в некоторых случаях и 220 кв по своему оборудованию и режиму работы проще гидроэлектростанций, поэтому постоянный дежурный оперативный персонал на таких подстанциях, как правило, отсутствует. Для указанных подстанций наиболее рациональна централизованная форма управления с диспетчерских пунктов предприятий, районных электрических сетей, энергосистем с использованием средств телемеханики. Каждая ОВБ в составе двух человек располагает машиной с необходимым оборудованием и инструментом и обслуживает обычно 10 — 15 подстанций.  [5]

Понижающие подстанции тупикового типа, наиболее часто употребляющиеся на нефтебазах, имеют мощность от 100 до 560 та с напряжением 6 и 10 кв на высшей стороне и 0 4 — 0 23 кв на низкой стороне. Эти подстанции могут быть закрытого или открытого типа. Доиолыго часто трансформаторные подстанции мощностью 50 — 100 ква размещаются в помещении производственных блоков, что приближает их к центру нагрузок.  [6]

Понижающие подстанции тупикового типа, наиболее часто употребляющиеся на нефтебазах, имеют мощность от 100 до 560 ква с напряжением 6 и 10 кв на высшей стороне и 0 4 — 0 23 кв па низко стороне. Эти подстанции могут быть закрытого или открытого типа. Донолыго часто трансформаторные подстанции мощностью 50 — 100 ква размещаются в помещении производственных блоков, что приближает их л центру нагрузок.  [7]

Районная понижающая подстанция питается двумя параллельными линиями 110 кВ ( рис. 4 — 7) длиной 70 км с проводами марки АС-120, подвешенными на металлических опорах. На подстанции установлены два трансформатора ПО 4 X 2 5 % / 11 кВ мощностью по 31 5 MB-А.  [8]

Районные понижающие подстанции, главные понижающие подстанции ( ГПП) промышленных предприятий. Закрытое РУ 6 — 10 кВ таких подстанций ранее сооружалось в виде двух — или трехэтажного здания. В настоящее время вместо сложных многоэтажных зданий ЗРУ 6 — 10 кВ сооружают простые одноэтажные здания.  [9]

Автоматические понижающие подстанции, работающие без постоянного персонала, сооружаются без щитов управления. Аппараты и приборы автоматического управления, контроля и защиты располагаются здесь на стенах помещений ЗРУ и в шкафах КРУ.  [10]

Для понижающих подстанций 750 кВ нормами технологического проектирования рекомендуются следующие схемы на стороне 750 кВ: при числе присоединений, равном трем, — схема треугольника; четырем — квадрата; пяти-шести — трансформатор — шины с присоединением линий через два выключателя; семи-восьми — трансформатор — шины с полуторным присоединением линий; более восьми — полная полуторпля схема.  [11]

Схемы понижающих подстанций различаются в зависимости от их положения в электроснабжающей сети.  [12]

Для понижающих подстанций действующие нормы технологического проектирования предъявляют следующие требования. Число трансформаторов ( автотрансформаторов), устанавливаемых на подстанциях всех категорий, равняется, как правило, двум. Мощность каждого трансформатора равна 0 65 — 0 7 суммарной максимальной нагрузки подстанции на расчетный уровень — 5 лет. В случае постепенного роста нагрузки на первый период эксплуатации допускается установка одного трансформатора. Дальнейшее увеличение мощности подстанции при росте нагрузки сверх принятого расчетного уровня осуществляется путем замены трансформаторов на более мощные.  [13]

Трансформаторы понижающих подстанций, включенные на нагрузку, если их нейтрали не заземлены, не оказывают существенного влияния на ток замыкания на землю. При заземленной нейтрали и обычно имеющейся другой обмотке, соединенной в треугольник, трансформаторы учитываются своей нулевой последовательностью.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

§ 3.3 Схемы главных понизительных подстанций

В зависимости от схемы внешнего электроснабжения применяются различные схемы первичных цепей ГПП.

На действующих карьерах (разрезах) находятся в эксплуатации ГПП, ОРУ которых имеют двойную систему шин. Двойная система шин применима на ОРУ 35 кВ ГПП мощных карьеров (разрезов), на которых работает электрифицированный ж/д транспорт, а также районных рудничных подстанциях. Чаще встречаются схемы с одинарной системой шин ОРУ ГПП.

Наибольшее распространение получили упрощенные схемы ОРУ 35-220 кВ ГПП, основанные на «блочном принципе». На таких ГПП отсутствуют сборные шины ОРУ 35-220 кВ, а трансформаторы питаются по схеме блок – линия – трансформатор. На рисунке 2 показана схема ОРУ 35-220 кВ ГПП карьера (разреза) с масляными (воздушными) выключателями. Масляные и воздушные выключатели по сравнению с бесмасляными коммутационными аппаратами являются более дорогим оборудованием, требующем значительных эксплуатационных расходов. Однако ОРУ с масляными выключателями наиболее надежны в условиях карьеров (разрезов), где возможна значительная запыленность воздуха и резкие изменения микроклимата.

Рис 2 § 3.3. Схема ОРУ 35-220 кВ ГПП с масляными (воздушными) выключателями.

Более простыми схемами ОРУ 35-220 кВ ГПП являются схемы без сборных шин и выключателей.

Схемы ОРУ с короткозамыкателями применяют на ГПП с трансформаторами мощностью 6300 кВА и выше. Каждый трансформатор питается от отдельной радиальной линии 35-220 кВ, присоединенной к шинам РПС через выключатель. Как видно на рисунке 3, подвод радиальной линии к трансформатору осуществляется через разъединитель и короткозамыкатель. При возникновении в трансформаторе ГПП повреждений короткозамыкатель КЗ под воздействием релейной защиты (дифференциальной или газовой) включается, искусственно создавая короткое замыкание, которое вызовет отключение выключателя на РПС данной линии. Следовательно, выключатель на РПС осуществляют защиту как самой линии, так и трансформатора ГПП.

Рис 3 к § 3.3. Схема ОРУ 35-220 кВ ГПП с короткозамыкателями.

Схемы ОРУ с короткозамыкателями и отделителями применяют при установке на ГПП трансформаторов мощностью 6300 кВА и выше, присоединяемых к ответвлениям магистральных ВЛ напряжением 35-220 кВ (рис. 4). Такая схема может быть применена для ОРУ участковых подстанций, питающих мощные экскаваторы и удаленные участки горных работ на карьере (разрезе).

Рис 4 к § 3.3. Схема ОРУ 35-220 кВ ГПП с короткозамыкателями и отделителям

Отделитель ОД в этой схеме предназначен для отключения только поврежденного трансформатора. При повреждении трансформатора одной из подстанций присоединенных к магистральной ВЛ, под воздействием релейной защиты включится короткозамыкатель КЗ на вводе этого трансформатора. Созданное короткое замыкание вызовет отключение выключателя на РПС данной магистральной линии. В результате обесточатся все трансформаторные подстанции, присоединенные к данной линии. При этом вспомогательными контактами привода короткозамыкателя замыкается цепь привода отделителя, который и отключит поврежденный трансформатор.

Отключение ОД произойдет во время «безтоковой паузы», т.е. когда с отделителя (и всей питающей линии) будет снято напряжение в результате отключения выключателя на РПС. В схеме предусматривается блокировка, разрешающая отключение ОД только при отключенном выключателе на РПС данной магистральной линии. После отключения ОД поврежденного трансформатора АПВ (автомат повторного включения) выключателя на РПС данной линии с выдержкой времени вновь автоматически включит ее и тем самым восстановит питание неповрежденных трансформаторов всех подстанций, присоединенных к данной линии.

Схемы ОРУ ГПП и участковых подстанций с разъединителями и предохранителями рекомендуются для трансформаторов до 4000 кВА напряжением 35 кВ и до 6300 кВА напряжением 110 кВ. Такие подстанции наиболее экономичны и удобны в эксплуатации по сравнению с подстанциями с короткозамыкателями и отделителями. Предохранители ПСН обеспечивают селективное отключение трансформаторов. Схемы ОРУ подстанций с ПСН применяют на передвижных сборных комплектных подстанциях (СКТП 1600-10000, 35-110/6 кВ), сооружаемых для питания отдельных мощных экскаваторов или удаленных участков горных работ («глубокий ввод»).

Трансформаторы с первичным напряжением 6 кВ на всех цеховых и участковых подстанциях рекомендуется включать по схеме с разъединителями и предохранителями.

Электрическая подстанция — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

ОРУ подстанции 110/35/6 кВ, г. Лянтор Комплектная трансформаторная подстанция мачтового типа (обычно используются в сельской местности) Абонентские трансформаторы, США. По классификации СНГ данная конструкция является столбовой трансформаторной подстанцией (СТП)

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].

Назначение

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.

Устройство

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 подстанций

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.
  • Комплектные 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[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»[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.

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 подстанция

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 путем 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.

См. также

Примечания

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

Ссылки

СХЕМНЫЕ РЕШЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СЭС, ИХ КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ

3.1. Центр электрического питания

Структура центра электрического питания системы электроснабжения (пункта приема электроэнергии) и его схема зависят от большого числа факторов, главными из которых являются: величина электрической нагрузки потребителя, особенности его работы и работы отдельных электроприемников, принятые решения о принципах построения и о схеме высоковольтной распределительной сети.

Взависимости от величины питающего напряжения существует два вида центров электрического питания: главная понизительная подстанция (ГПП) и центральный распределительный пункт (ЦРП).

3.1.1Главная понизительная подстанция

Воснову выбора схемных решений подстанции положены следующие принципы:

•Применение простейших схем с минимальным числом выключателей;

•Применение одной системы сборных шин с разделением на секции;

•Применение раздельной работы линий и трансформаторов;

•Применение блочных схем.

Структурно ГПП состоит из трех частей (рис.3.1): распределительное устройство высшего напряжения (РУ ВН), трансформаторы, распределительное устройство низшего напряжения (РУ НН). Если на ГПП есть РУ среднего напряжения, то структура состоит из следующих элементов: РУ ВН, трансформаторы, РУ СН и РУ НН.

РУ ВН

Трансформаторы

РУ НН Рис.3.1. Структура подстанции с двумя напряжениями

Основной принцип выполнения РУ ВН – упрощение схемы и конструкции с целью удешевления, поэтому оно выполняется без сборных шин по упрощенным схемам, среди которых можно выделить три основных вида: глухое подключение линии электропередачи к трансформатору, упрощенная схема на блоках отделитель-короткозамыкатель, схема с выключателями.

Глухое подключение линии к трансформатору применяется при выполнении питающей сети 35-220 кВ кабельными линиями по радиальной схеме (рис.3.2).

Рис.3.2. Глухое подключение линии к трансформатору

Для обеспечения защиты трансформаторов используется передача отключающего импульса (ОИ) на подстанцию ЭЭС, где линия электропередачи присоединяется к сборным шинам с помощью защитнокоммутационного аппарата. Эта схема отличается повышенной надежностью, вследствие отсутствия дополнительных элементов в последовательной цепочке передачи электроэнергии (отсутствие электрических аппаратов в РУ ВН).

Схема на блоках отделитель-короткозамыкатель является самой распространенной. Существует несколько разновидностей этих схем, одна из которых приведена на рис.3.3.

Рис.3.3. Схема ГПП с РУ ВН на блоках отделитель-короткозамыкатель

В ней при повреждении в одном из трансформаторов, защита включает соответствующий короткозамыкатель (QK), который в сетях 35 кВ выполняется двухполюсным, т.к. эти сети работают с изолированной нейтралью, а в сетях 110 или 220 кВ – однополюсным, т.к. эти сети работают с глухозаземленной нейтралью.

Включение короткозамыкателя вызывает искусственное короткое замыкание в питающей электрической сети, которое отключается защитой, установленной на головном участке линии. Головной выключатель линии обеспечивает, таким образом, отключение повреждений не только в линии, но и во всех присоединенных к ней по данной схеме трансформаторах. Во время безтоковой паузы в цикле автоматического повторного включения (АПВ), которым оснащен головной выключатель, отключается отделитель (QR), отделяя поврежденный трансформатор от линии. По окончании безтоковой паузы АПВ напряжение на линии восстанавливается, обеспечивая тем самым электроснабжение остальных потребителей, подключенных к данной линии.

Перемычка между вводами РУ ВН, содержащая отделитель и разъединитель, служит для повышения надежности схемы. Так при плановом или аварийном ремонте одной из питающих линий соответствующий трансформатор получает питание через перемычку. Отделитель в перемычке

подключается к его защите, и работа схемы в этом случае аналогична рассмотренной выше.

Недостатками данной схемы являются невысокая надежность срабатывания короткозамыкателей и отделителей в климатических зонах с интенсивным гололедообразованием и реализация искусственного короткого замыкания.

Схема с высоковольтными выключателями (рис.3.4) имеет более высокую надежность, но и более высокую стоимость.

Рис.3.4. Схема ГПП с РУ ВН на выключателях

Если перемычка в РУ ВН выполнена только на разъединителях, то она называется неавтоматической, а если в её составе имеется аппарат, реализующий защитно-коммутационную функцию, то такая перемычка называется автоматической.

Рассмотренные выше схемы распределительных устройств высокого напряжения подстанции являются схемами главных соединений, т.е. соединений таких электротехнических устройств, по которым реализуется поток электрической энергии в направлении от генераторов к электроприемникам. Такими электротехническими устройствами являются: линии электропередачи; трансформаторы; электрические аппараты; сборные шины. Кроме элементов схемы главных соединений распределительного

устройства, в нем находятся и другие элементы, служащие для защиты от перенапряжений (разрядники), получения информации о параметрах режима работы (трансформаторы тока и напряжения), обеспечения безопасности при проведении работ в РУ (заземляющие разъединители), реализации передачи информации и т.п.

Вторая структурная часть ГПП – трансформаторы. Это масляные двухобмоточные, трехобмоточные или с расщепленной вторичной обмоткой трансформаторы, оснащенные устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Трехобмоточные трансформаторы применяются при необходимости иметь в СЭС две ВВРС, например 10 и 6 кВ или 35 и 10 кВ. Расщепление вторичной обмотки трансформаторов используется для уменьшения уровня токов коротких замыканий, т.е. для удешевления электрооборудования РУ НН. Напряжение используемых трансформаторов ГПП 35-220/10(6) кВ, а ряд номинальных мощностей включает следующие значения: 4,0; 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 80 МВА.

Обычно трансформаторы ГПП, как и электрооборудование распределительного устройства высокого напряжения, устанавливаются на открытом воздухе в открытом распределительном устройстве (ОРУ). Исключение составляют лишь такие ситуации, когда этого не позволяет среда (сильная запыленность, опасные по коррозии выбросы и другое), что значительно удорожает установку электрооборудования. При компоновке подстанции также необходимо учитывать направление подходящих линий электропередачи, расположение подъездных дорог, рельеф и геологию местности и т.д.

Трансформаторы на территории ОРУ, как правило, устанавливаются на специальных фундаментах на колесах и рельсах, что позволяет выкатывать их с места установки при проведении ремонтных работ. В конструкции фундамента имеется специальный приямок с пламягасительной решеткой на случай аварийного выброса горящего масла из трансформатора. Приямок

соединяется трубой с маслосборным баком, расположенным на территории ГПП. Пример выполнения ГПП приведен на рис. 3.5.

Рис.3.5. Конструкция ГПП 220/10 кВ

1 – трансформатор, 2- разрядник, 3 – разъединитель, 4 — токопровод, 5 — маслосборник, 6 – маслопровод, 7 – кабельный канал, 8 – кабельная эстакада, 9 – молниеотвод, 10 – место для ремонта трансформаторов

Третья структурная часть ГПП – РУ НН, которое имеет большое количество возможных вариантов реализации. На территории городов и промышленных предприятий оно выполняется в виде закрытых распределительных устройств (ЗРУ), размещаемых либо в специальном здании, либо в производственном помещении. В сельской местности возможно использование комплектных РУ наружной установки типа КРУН.

Наиболее простым и самым массовым из возможных вариантов присоединения РУ НН к трансформаторам является вариант с одной системой секционированных сборных шин, работающих в нормальном

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *