Основное электрическое соединение подстанции, обычно известное как первичное соединение подстанции, служит для указания режима соединения такого электрического оборудования, как трансформаторы, автоматические выключатели, разъединители, измерительные трансформаторы, Шины и ограничители перенапряжения, а также электрического соединения между подстанцией и энергосистемой. Выбор схемы основного электрического соединения оказывает непосредственное влияние на размеры и компоновку электрооборудования подстанции, режим релейной защиты и управления, надежность работы, гибкость и экономичность, а также безопасность ремонта, эксплуатации и технического обслуживания.
Система АСУ ТП на базе ПТК TOPAZ https://tpz.ru/ позволяет обеспечить комплексную автоматизацию технологических процессов: повышая надежность, безопасность и экономичность работы оборудования подстанции и участков прилегающих электрических сетей.
Как правило, выбранный режим подключения подстанции может быть определен только после нескольких расширений от начального подключения к конечному подключению. Проектирование переходного соединения также является важной частью проектирования основного электрического соединения на каждом этапе строительства подстанции и непосредственно влияет на безопасность, гибкость и экономичность подстанции на ранней стадии строительства или на различных этапах расширения. Основную схему электрического подключения можно определить только с учетом таких факторов, как надежность, экономичность, гибкость, занимаемая площадь и вероятность расширения подстанции.
Электрооборудование подстанций
Для передачи электрической энергии от генерирующего блока к распределительным блокам требуются различные типы электрооборудования. Оборудование, такое как шины, изолятор, силовой трансформатор, система АСУ ТП и т. д., собирается вместе в электрической подстанции, через которую потребители получают электрическое питание. Основное оборудование, необходимое для установки подстанций, подробно описано ниже:
Молниеотвод
Молниеотвод является первым членом электрических подстанций. Он защищает оборудование подстанции от переходных процессов высокого напряжения, а также ограничивает длительность и амплитуду протекания тока. Молниеотвод соединен между линией и землей, то есть параллельно с защищаемым оборудованием на подстанции.Молниеотвод отводит ток скачков напряжения на землю и, следовательно, защищает изоляцию и проводник системы от повреждений. Молниеотводы бывают нескольких типов и классифицируются на основании выполняемых ими функций.
Силовой трансформатор
Силовые трансформаторы используются для повышения напряжения для передачи на генерирующей станции и для понижения напряжения для дальнейшего распределения на основных понижающих трансформаторных подстанциях. Обычно с естественным охлаждением, погруженные в масло типа двух обмоток, трехфазные трансформаторы используются для номинальной мощности до 10 МВА. Трансформатор для номинальной мощности более 10 МВА, как правило, охлаждается воздушным дутьем. Для очень высокой номинальности можно использовать силовое масло, водяное охлаждение и воздушно-дутьевое охлаждение.
Такой тип трансформатора работает при полной нагрузке, и он отключается в часы малой нагрузки. Силовые трансформаторы расположены в банках и могут быть брошены параллельно с другими блоками. Таким образом, КПД силового трансформатора максимален при полной нагрузке (т. е. при соотношении потерь железа к полной нагрузке меди 1:1).
Измерительный трансформатор
Измерительный трансформатор используется для снижения высоких напряжений и токов до безопасного и практического значения, которое может быть измерено обычными приборами (обычно диапазон составляет 1А или 5А для тока и 110 В для напряжения). Он также используется для приведения в действие защитного реле переменного тока путем подачи тока и напряжения трансформатором тока и потенциала. Измерительные трансформаторы подразделяются на два типа:
- Трансформатор тока – это устройство для преобразования тока от более высокого значения к более низкому значению. Он используется параллельно с приборами переменного тока, счетчиками или контрольными приборами, так что измеритель или измерительная катушка не могут быть удобно изготовлены с достаточной токовой пропускной способностью.
- Измерительный трансформатор – трансформатор напряжения может быть определен как измерительный трансформатор для преобразования напряжения от более высокого значения к более низкому значению.
Шина
Это один из самых важных элементов в электрической подстанции. Это тип проводника, несущего электрический ток, к которому сделано много соединений. Другими словами, шина-это тип электрического соединения, в котором происходит входящий и исходящий электрический ток.
Когда неисправность возникает в шине, то все электрическое оборудование, подключенное к этой секции, должно быть отключено, чтобы обеспечить полную изоляцию в кратчайшие сроки, например (60 мс), чтобы избежать повреждения установки из - за нагрева проводников.
Волновой ловец
Он помещается на входящие линии для улавливания высокочастотной волны. Высокочастотная волна, идущая от удаленной подстанции, нарушает волны напряжения и тока. Wave trapper отключает высокочастотную волну и перенаправляет их на телекоммуникационную панель.
Изолятор
Это тип выключателей, который используется только для изоляции цепи, когда ток только был прерван. Изолятор называется отключенными выключателями, работающими в режиме холостого хода. Они не оборудованы дугогасительными устройствами. Они не имеют никакой определенной текущей разрывной мощности или текущей производительной мощности. В некоторых случаях он используется для разрыва зарядного тока линии электропередачи.
Автоматический выключатель
Автоматический выключатель-это тип электрических выключателей, который используется для размыкания или замыкания электрической цепи всякий раз, когда в системе возникают неисправности. Он состоит из двух подвижных контактов, которые обычно замкнуты. Всякий раз, когда в системе возникает неисправность, реле посылает команду отключения на автоматический выключатель, и поэтому их контакты раздвигаются. Таким образом, неисправность возникшей в системе становится понятной.
Батареи
В Электрических станциях и подстанциях большой мощности схемы работы и автоматического управления защитной релейной системой, а также схемы аварийного освещения питаются от станционных аккумуляторов. Станционная батарея собирается из определенного количества аккумуляторных элементов в зависимости от рабочего напряжения соответствующей цепи постоянного тока.
Аккумуляторные батареи бывают двух типов: свинцово-кислотные и кислотно-щелочные. Свинцово кислотные батареи чаще всего используются на электростанциях и подстанциях потому что их напряжение высокое и очень дешевое низкое напряжение.
Конденсаторная батарея
Конденсаторная батарея состоит из конденсаторов, соединенных последовательно или параллельно. Он накапливал электрическую энергию в виде электрических зарядов. Конденсаторная батарея потребляет опережающий ток, который увеличивает коэффициент мощности сети, а также увеличивает пропускную способность системы.
Подстанция
На стрелочных станциях размещаются трансформаторы, автоматические выключатели и выключатели для подключения и отключения трансформаторов и автоматических выключателей. Он также имеет молниеотводы для защиты электростанции от ударов молнии.
Индикаторные и измерительные приборы
Амперметры, вольтметры, ваттметры, кВтч-счетчики, КВАРЧ-счетчики, измерители коэффициента мощности реактивные вольт-амперные счетчики устанавливаются на подстанциях для контроля и ведения наблюдения за током, протекающим по цепям, и за силовыми нагрузками.
Высокочастотной аппаратуры
Такое оборудование устанавливается на подстанциях для связи, ретрансляции, телеметрии или для диспетчерского управления. Оборудование соответствующим образом монтируется в помещении, известном как несущая комната, и подключается к высоковольтной силовой цепи.
Реле
Он защищает компонент электрической системы от ненормальных условий, таких как неисправности. Реле-это чувствительное устройство, которое распознает неисправность, затем определяет ее местоположение и, наконец, посылает команды отключения в цепь. Автоматический выключатель после получения команды от реле отключает неисправный элемент. Реле защищают оборудование от повреждений и, следовательно, последующих опасностей, таких как пожар, риск для жизни снижается путем удаления особенно поврежденной секции.
Изолятор
Он используется в генераторных станциях и подстанциях для фиксации и изоляции систем шин. Они могут быть подразделены на столбчатые и втулочные. Столбовой изолятор состоит из фарфорового корпуса, а его колпачок - из чугуна. Он непосредственно крепится болтами к шинопроводам с помощью зажимов шинопровода. Втулка или сквозной изолятор состоит из корпуса фарфоровой оболочки, верхней и нижней установочных промывок, используемых для фиксации положения шины или стержня в оболочке.
"