Трансформаторная подстанция: устройство и принцип работы
На сегодняшний день трудно представить себе жизнь без электрических сетей. Они опутывают все населенные пункты - от мегаполиса до маленьких поселков. Благодаря электроэнергии, которая поступает через сети в наши дома и на предприятия, происходит работа разнообразной техники - освещения, систем климат-контроля и пр. Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) принимают электрическую энергию и преобразуют ее в электроэнергию меньшего напряжения с последующим распределением либо передают на следующий узел сети.
Устройство комплектных трансформаторных подстанций
КТП имеют вид бетонного либо металлического сооружения, включающее в себя рабочие модули, находящие внутри него. В состав оборудования входят шкафы или блоки, силовые трансформаторы, распределительные устройства, аппаратура управления и защиты. Трансформаторов может быть один или несколько. Транспортировка оборудования выполняется в виде отдельных элементов, которые на месте монтажа собирают в единую конструкцию.
Существуют различные типы трансформаторов, включая повышающие, которые выполняют функцию повышения напряжения. Также изготавливаются универсальные агрегаты.
Основные компоненты и их функции
- Коммутационные приборы (автоматические выключатели): работают в авторежиме и отключают аварийные ситуации.
- Выключатели нагрузки: создаются для контроля исключительно рабочих порядков, имеющих только номинальные характеристики сети. Их системная мощность и скорость дают возможность успешно переключаться в обычном положении схемы, но на них нельзя рассчитывать для устранения коротких замыканий.
- Отделители и разъединители: в схеме, отключенной от напряжения, для того чтобы обесточить необходимые участки, применяют более простые приспособления: отделители - за счет создания бестоковой паузы автоматически разделяют напряжение с защищаемого участка удаленным выключателем, и разъединители - ими оперируют вручную при обесточенной системе. Если электрическая цепь разрывается, под нагрузкой образовывается электрическая дуга, которая истребляется механизмом выключателя.
В комплектных трансформаторных подстанциях с двумя трансформаторами их работа рассчитывается по отдельности, что дает возможность снизить токи КЗ.
Классификация и размещение КТП
КТП внутренней установки размещаются в цехах или специальных электротехнических помещениях. Для наружной установки используются блочно-модульные конструкции из сэндвич-панелей, бетонные и металлические оболочки, также возможно размещение на опорах.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Исполнение | Киосковая оболочка, проходное типоисполнение |
| Ввод высшего напряжения | Воздушная линия |
| Вывод низшего напряжения | Кабель |
| Мощность силового трансформатора | 400 кВА |
| Номинальное напряжение (ВН) | 10 кВ |
| Номинальное напряжение (НН) | 0.4 кВ |
| Климатическое исполнение | УХЛ |
| Категория размещения | 1 |
Область применения и условия эксплуатации
Данное оборудование используется для энергоснабжения промышленных и сельскохозяйственных предприятий, жилых и общественных зданий, объектов инфраструктуры, иных потребителей. Область применения оборудования соответствует группе механического исполнения М1 по ГОСТ 17516.1-90. КТП не рассчитаны на работу в пожаро- и взрывоопасных зонах, в условиях тряски, вибрационных нагрузок и ударов, передвижение в ходе эксплуатации. Максимальное рабочее напряжение и токи не должны превышать нормативных значений. Высота над уровнем моря: не более 1 тыс.
Обслуживание КТП
Обслуживанием КТП занимается персонал, который прошел специальную подготовку по эксплуатации электротехнических изделий, работающих под высоким напряжением. Исполнители должны изучить инструкцию на оборудование, знать устройство, принцип действия и специфику эксплуатации подстанции.