Трансформаторные подстанции

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Назначение и классификация трансформаторных подстанций 4
1.1 Назначение ТП 4
1.2 Классификация ТП 5
2. Распределительные устройства 9
2.1 Открытые распределительные устройства 9
2.2 Закрытые распределительные устройства 12
3. Потребительские трансформаторные подстанции 17
4. Выбор трансформаторов подстанций строительных площадок 19
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 23
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 24

1.1 Назначение ТП

Электрические станции обычно располагаются вблизи естественных источников энергии и вырабатывают электрическую энергию напряжением от 400 вольт до 24000 вольт. Передача электрической энергии на дальние расстояния для снижения потерь мощности в линиях электрических передач и уменьшения сечения проводов производится при высоких напряжениях.
Область применения таких установок включает в себя самые различные объекты:
• сельскохозяйственные комплексы;
• предприятия;
• строительные площадки;
• железнодорожные;
• метрополитен;
• шахты;
• дачные поселки и так далее.
Распределение электрической энергии между городами, населенными пунктами и цехами предприятий чаще всего осуществляется по кабельным и воздушным линиям при напряжениях 220, 110, 35, 20, 10 и 6 киловольт, в сельской местности – 10 и 6 киловольт. Следовательно, во всех узлах распределительной сети нужно устанавливать трансформаторы, которые понижают напряжения.
...

1.2 Классификация ТП

ТП классифицируются по числу ступеней трансформаторов и количеству трансформаторов, бывают одно- и двухтрансформаторными с установкой двух- и трехобмоточных трансформаторов, либо автотрансформаторов. Обмотки трансформаторов снабжаются дополнительными ответвлениями, с помощью которых можно менять коэффициент трансформации и поддерживать нужный уровень напряжения на шинах подстанции.
По схеме питания ТП подразделяются на тупиковые, ответвительные, проходные и узловые. В системе сельского электрического снабжения используются чаще всего первые три типа трансформаторных подстанций.
Тупиковая подстанция – это трансформаторная подстанция, которая получает электрическую энергию от одного источника по одной, либо нескольким параллельным линиям.
Ответвительная подстанция – это трансформаторная подстанция, которая присоединяется глухой отпайкой к одной, либо двум проходящим линиям.
...

2.1 Открытые распределительные устройства

Открытые распределительные устройства (ОРУ) — распределительные устройства, у которых силовые проводники располагаются на открытом воздухе без защиты от воздействия окружающей среды (Рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Схема открытого распределительного устройства

РУ, которое расположено на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством. Обычно распределительное устройство напряжением тридцать пять киловольт и выше сооружаются открытыми.
Открытые распределительные устройства, так же как и другие распределительные устройства, должны обеспечивать надежность работы, удобство и безопасность обслуживания, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления и возможность расширения.
Открытые распределительные устройства перед закрытыми распределительными устройствами имеют следующие преимущества: меньше объем строительных работ, т.к.
...

2.2 Закрытые распределительные устройства

Закрытые распределительные устройства (Рисунок 2.3) (ЗРУ) — распределительные устройства, оборудование которых устанавливается в закрытых помещениях, либо защищено от контакта с окружающей средой специальными кожухами. Обычно такие закрытые распределительные устройства применяют на напряжения до тридцати пяти киловольт. В ряде случаев необходимо применение закрытых распределительных устройств и на более высоких напряжениях. Применение закрытых распределительных устройств высоких напряжений обосновано: в местности холодным климатом, с агрессивной средой (морской воздух, повышенное запыление), при строительстве в стеснённых условиях, в городских условиях для снижения уровня шума и для архитектурной эстетичности.

Рисунок 2.
...

3. Потребительские трансформаторные подстанции

Потребительские трансформаторные подстанции (Рисунок 3.1) с учетом на стороне низкого напряжения – это электрические установки с номинальным напряжением от одного до тридцати пяти киловольт, которые используются в энергетической системе общего пользования, включающие один понижающий трансформатор мощностью, обычно не выше 1250 киловатт.5

Рисунок 3.1 - Потребительская трансформаторная подстанция

Прежде чем электрическая энергия поступит в дом, она проделывает путь от электрических станций в сотни тысяч километров. Провода, как и любой материал, имеют свое сопротивление, которое уменьшает напряжение электрического тока. По законам физики, для оптимизации потерь при передаче электрической энергии напряжение должно быть в сотни раз выше, чем в стандартных линиях переменного тока в двести двадцать - двести тридцать вольт, по которым электрическая энергия поступает в квартиры, дома, либо на дачные участки.
...

4. Выбор трансформаторов подстанций строительных площадок

Основным оборудованием трансформаторных подстанций являются силовые трансформаторы. Они (силовые трансформаторы) предназначены для преобразования электрической энергии одного напряжения в другое, напряжения со стороны питающих линий на напряжение распределительных сетей. Наибольшее распространение получили трехфазные двухобмоточные трансформаторы. На главных понизительных трансформаторных подстанциях, которые обеспечивают электрическое снабжение крупных строек, могут применяться трехфазные двухобмоточные трансформаторы.
Трансформаторы характеризуются напряжением короткого замыкания, номинальной мощностью, номинальным напряжением обмоток при холостом ходе, током холостого хода и потерями мощности при холостом ходе и коротком замыкании.
Шкала мощностей трансформаторов стандартная, поэтому выбирается из ряда: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000 киловатт и десятикратная этим мощностям до восьмидесяти тысяч ватт включительно.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проделанной работы выполнены все задачи для достижения поставленной цели: рассмотрены классификация и назначение трансформаторных подстанций, открытые и закрытые распределительные устройства, потребительские трансформаторные подстанции и выбор трансформаторов подстанций строительных площадок.
Из вышеизложенного материала следует сделать несколько выводов: во-первых, электрическая энергия нашла широкое применение во всех сферах человеческой деятельности из-за способности преобразования ее в другие виды; во-вторых, трансформаторные подстанции выполняют роль звена, которое связывает и перераспределяет электрическую энергию; в-третьих, внешнее отличие габаритов трансформаторных подстанций, которые преобразуют напряжения одинаковых величин, свидетельствует о том, что они оперируют разными мощностями и в-четвертых, конфигурация сети электрического снабжения накладывает условия на рабочие характеристики подстанции, включая настройку защит для обеспечения безопасной работы.
...