Vad är en elektrisk transformatorstation? Transformatorstationer och distributionssystem

Fackman vet vad som utgör kraftverk och transformatorstationer, för vad det är och hur man konstruerar. De vet hur man beräknar sin makt och alla nödvändiga parametrar, såsom antalet varv tråd storlek och dimensioner den magnetiska kretsen. Det lära eleverna i tekniska högskolor och tekniska skolor. Personer med humanitär utbildning inser att byggnader står ofta isär som hus utan fönster (de älskar att måla fans av graffiti), krävs för att driva hem och företag, och att tränga bör inte vara i dem, detta vältaliga enorma logotyper i form av skallar och blixt fäst vid de farliga föremål. Kanske många människor inte behöver känna till informationen, men inte överflödig.

Lite av fysik

Elektricitet - en handelsvara som du måste betala, och det är synd om det spenderas i onödan. Och detta, enligt alla branscher, oundvikligen, är uppgiften bara för att minska förlusten förgäves. Energi är kraften multiplicerat med tid, så följande resonemang kan hanteras av detta begrepp, eftersom tiden rinner hela tiden, och slå på den igen, som låten säger att det är omöjligt. Elektrisk effekt, i grov approximation, utan att ta hänsyn till de reaktiva belastningar, är produkten av spänningen över strömmen. Om man anser det i detalj, i formeln faller effektfaktorn bestämma förhållandet mellan den energi som förbrukas med dess komponent användbar kallad aktiv. Men det viktiga faktorn är inte direkt relaterad till frågan om varför vi behöver en transformatorstation. Elektrisk kraft är således beroende på de två huvudelementen och Ohms lagar Joule, spänning och ström. Låg ström och hög spänning kan bilda samma effekt, och vice versa, hög ström och lågspänning. Det verkar, vad är skillnaden? Och det är, och mycket stora.

Värma upp luften? Tack!

Så om vi använder den aktiva effekten formel får vi följande:

• P = U x I, där:
  
  U - spänning, mätt i volt;
  I - uppmätta strömmen i ampere;
  P - effekt, mätt i watt eller volt-ampere.

Men det finns en annan formel som beskriver den redan nämnda Joule-Lenz, enligt vilken den termiska effekten som förbrukas när strömmen är lika med kvadraten på dess magnitud multiplicerad med resistansen hos ledaren. Värm den omgivande kraftlednings luft - betyder ingenting att förbruka energi. Och för att minska dessa förluster kan teoretiskt två sätt. Den första av dessa involverar en minskning i motstånd, dvs. en förtjockning av trådarna. Den större tvärsnitt, desto lägre motstånd, och vice versa. Men tillbringar metallen inte heller ha för ingenting, det är dyrt, koppar fortfarande. Dessutom kommer den dubbla flödesledarmaterialet inte bara öka kostnaden, utan också för att viktning, som i sin tur kommer att öka komplexiteten av installationen av högt belägna linjer. Och stöd kommer att kräva mer kraftfull. En förlust kommer att minskas endast med hälften.

beslutet

Att minska uppvärmningstrådarna under kraftöverföring, är det nödvändigt att reducera storleken på strömmen som flyter. Det är helt klart, eftersom dess minskning med hälften skulle minska förlusterna fyrdubblats. Och om tio gånger? Kvadratiska beroende, då förlusterna kommer att vara hundra gånger mindre! Men effekten är att "swing" densamma, vilket är nödvändigt att aggregera konsumenter väntar henne i den andra änden av överföringsledningen som löper ibland hundratals kilometer från kraftverket. Slutsatsen är att det är nödvändigt att öka spänningen i samma antal gånger som den reducerade strömmen. Transformatorstationen i början av kraftledningen att göra just detta och är tänkt. Det kommer från viran under mycket hög spänning på tiotals kilovolt. Genom hela avståndet som separerar TPP, vattenkraftverk eller kärnkraftverk från byn där den riktar, färdas den energi med en liten (relativt) ström. Konsumenterna måste också ta emot kraft från de förutbestämda standardparametrar som motsvarar det land i 220 volt (380 V eller gräns). Nu behöver du inte höja, som ett bidrag till kraftledningen, och steg-down station. Elektrisk energi matas till fördelningsanordningen för ljus brann i hem och fabriker rotorer spinning maskiner.

Vad som finns i montern?

Av ovanstående är det uppenbart att den viktigaste posten i en transformatorstation - en transformator, vanligtvis trefas. Det kan finnas flera. Exempelvis trefastransformator kan ersättas med tre-fas. En större mängd kan bero på hög effektförbrukning. Utformningen av denna enhet är annorlunda, men i alla fall har imponerande dimensioner. Hur mycket makt ges till konsumenten ser byggnaden allvarligare. Apparater elektrisk transformatorstation, dock komplicerad och omfattar inte bara en transformator. Det finns också utrustning för att byta och skydd av dyr enhet, liksom ofta och för kylning. En annan del av de elektriska stationer och understationer innefattar ställverk som är utrustade med styr- och mätutrustning.

transformator

Huvudsyftet med denna möjlighet - att få energi till konsumenten. Innan sändning av spänning som är nödvändig för att förbättra, och efter att ha fått det sänks till standardnivå.

För allt att den elektriska transformatorkretsen innefattar ett flertal element, den viktigaste av dem är fortfarande transformator. Den huvudsakliga skillnaden mellan anordningen av denna produkt i den konventionella kraftenhet av hushållsapparaten och industriella hög effekt prover inga. Transformatorn består av lindningar (primära och sekundära) och den magnetiska kretsen gjord av ferromagnetiskt material, dvs ett material (metall), öka det magnetiska fältet. Beräkningen av denna enhet - det är en standard lärande uppgift för tekniska högskolestudenter. Den största skillnaden från transformatorn substation det mindre potenta analoger iögonfallande, förutom storlek, är närvaron av kylsystemet, som är ett uppsättning av oljeledningar, sola omslutande spole. Projektering av transformatorstationer, dock är ingen lätt uppgift, som behövs för att ta hänsyn till många faktorer, allt från klimat och slutar med laster av karaktär.

dragkraft

Inte bara hem och företag förbrukar el. Här allt tydligt behov av att applicera 220 volt AC med avseende på den neutrala bussen 380 eller mellan faserna med en frekvens på 50 Hertz. Men det finns också en stad elektrisk. Spårvagn och trådbussar krävs spänning AC och DC. Och annorlunda. Vid kontakt strömskenan måste vara 750 volt (i förhållande till jord, dvs de skenor), och kräver vagnen till en ledare 600 och noll volt DC på den andra, gummislitbanor av hjulen är isolatorer. Så du behöver en mycket kraftfull enda transformatorstation. Den elektriska energin omvandlas till det, som åtgärdats. Dess tjocklek är mycket stor, strömmen i kretsen mätes genom tusentals ampere. En sådan anordning som kallas en dragkraft.

transformatorskydd

Och transformator, likriktare och kraftfull (i fallet med en dragkraft nätaggregat) är dyrt. Om en olycka inträffar, nämligen en kortslutning i kretsen hos sekundärlindningen (och följaktligen primär) ström visas. Därför är ingen ledare tvärsnitt beräknas. Den elektriska transformatorstation börjar att värmas på grund av resistiv värmegenerering. Om du inte tillhandahåller ett sådant scenario är resultatet av en kortslutning i någon av de perifera rader av lindningstråden smälts eller bränns. För att undvika detta används olika metoder som används. Denna differential, gas och överströmsskydd för.

Differential jämförelser strömvärdet kretsen och sekundärlindningen. Gas skydd utlöses av utseendet i luftisolering för förbränningsprodukterna, oljor osv. Strömskydd kopplar transformatorn när strömmen överstiger ett maximalt inställt värde.

Transformatorstation bör automatiskt koppla vid ett blixtnedslag.

typer av transformatorstationer

De är olika i kraft, syfte och enhet. De som bara tjänar till att höja eller sänka spänningen, som kallas transformatorn. Om du vill också ändra övriga parametrar (frekvens stabilisering eller rikt), då kallade den transformerande station.

Genom dess arkitektoniska prestanda för SS är i och fäst, inbyggd (intill huvudämnet), intrashop (beläget inom produktionsområdet) eller vara en fristående tillbehör byggnad. I vissa fall är det inte kräver hög effekt (energitjänster små bosättningar), som används maststationer design. Ibland används för att hysa transformator elektriska polerna, all nödvändig utrustning (säkringar, överspänningsskydd, brytare, och så vidare.) Vilka är monterad.

Elektrisk transformatorstation klassade nätet och spänningen (upp till 1000 kV eller mer, dvs hög) och effekt (t ex från 150 tusen till 16 VA. KVA).

Enligt den schematiska grunden för extern anslutning transformatorstation är nodulär, återvändsgränd, kontinuerlig och gren.

inuti kammaren,

Utrymmet inne i transformator, som inrymmer transformatorer, samlingsskenor och apparater som ger drift av alla enhet som kallas en kamera. Det kan vara inhägnade eller stängd. Skillnaden mellan metoderna för alienation från dess omgivande utrymmet är litet. Den slutna kammaren är en helt isolerat rum, och bifogas för diskontinuerlig (mask eller gitter) väggar. de görs som regel, branschstandard design. Underhåll av kraftsystem av utbildad personal som är auktoriserade och nödvändiga kvalifikationer, bekräftade ett officiellt dokument om tillstånd att arbeta på högspänningsledningar. Operativa övervaka driften av en elektrisk transformatorstation utför tull eller energi, som ligger vid huvudfördelningstavla, som kan vara belägen på avstånd från nämnda MS.

fördelning

Det finns en annan viktig funktion som utför en transformatorstation. Elektrisk energi är fördelad mellan användare i enlighet med deras normer, och dessutom bör utnyttjande av tre faser vara så jämn som möjligt. För att framgångsrikt lösa detta problem, det finns distributionssystem. SV verka på samma spänning och innehålla anordningar som utför kopplings- och skyddslinjer från överbelastning. Med RU transformator ansluten säkringar och brytare (enkel pol, en för varje fas). Distributionssystem på den plats där boende uppdelat i öppna (placerad utomhus) och stängda (inuti byggnaden).

säkerhet

All verksamhet i elektrisk transformatorstation klassas som särskilt riskfyllt, därför kräver extra åtgärder för att garantera säkerheten. I allmänhet reparationer och underhåll utförs helt eller delvis blackout. Efter det att spänningen är avstängd (elektriker säger "shot"), under förutsättning att alla de nödvändiga toleranserna är jordade för att förhindra oavsiktlig aktivering av strömskenor. För samma varning tecken är, och "arbetande människor" och "Slå inte!". Personal som tjänstgör högspänningsställverk, systematiskt utbildade och färdigheter och kunskaper regelbundet. Tolerans № 4 ger rätten att utföra arbete på den elektriska över 1 kV.