Распределительные отсеки
Нелегкая задача объяснить, что это такое на высоковольтных подстанциях. Формы основных элементов в основном схожи подстанциями, но есть также комбинации из двух и более элементов со встроенными функциями.
Что это такое на подстанции под открытым небом? Как идентифицировать элементы по форме и функции? (фото: Джефф Коллинз через Flickr)
В этой технической статье описываются основные элементы и их формы / функции, которые вы можете видеть на подстанциях высокого напряжения под высоким напряжением.
Каждое рабочее устройство внутри подстанции выполняет важную функцию, меняющуюся по форме и размеру в зависимости от местоположения и назначения. Они обеспечивают надежную и надежную эксплуатацию всей установки.
Комбинация устройств, окружающих выключатель - разъединители и заземляющие выключатели и комбинированные измерительные трансформаторы, которые образуют функциональный блок с автоматическим выключателем, называется отсеком распределительных устройств.
В центре каждого отсека распределительного устройства находится автоматический выключатель, который может прерывать ток как в нормальных условиях эксплуатации, так и в случае помех. Клеммный отсек подключается к другим рабочим устройствам через разъединители со встроенным заземляющим переключателем.
Комбинированный приборный трансформатор сообщает информацию о токе и напряжении в системах защиты и управления.
Согласно функции, проводится различие между:
Линейный распределительный отсек - это соединение высоковольтной линии электропередачи с шинами.
Блок трансформаторного распределительного устройства - этот отсек распределительного устройства соединяет трансформатор с шинами. Примечательно, что трансформатор подключен напрямую, а не с помощью разъединителя.
Соединительный отсек - этот отсек распределительного устройства образует гибкое соединение с шинами.
Как подключается подземный кабель? Когда питание подается на подстанцию через высоковольтный подземный кабель вместо воздушной линии, портал воздушной линии заменяется кабельным порталом. Кроме того, для управления кабелем необходимо также установить специальные устройства.
Это компенсационные реакторы, которые регулируют реактивную мощность, необходимую кабелю, а также ограничители перенапряжений.
Элементы подстанции
Элементы высоковольтной подстанции (щелкните, чтобы развернуть макет)
Следуя вышеприведенной схеме, давайте посмотрим на формы и функции десяти основных компонентов, которые вы можете увидеть на большинстве подстанций HV. Обратите внимание, что перечисленные элементы могут иметь немного иной вид в зависимости от технологии и производителя.
- Силовой трансформатор
- Разъединители
- Заземляющие переключатели
- Трансформаторы тока и напряжения
- Автоматические выключатели
- Ограничитель перенапряжений
- Шинопроводы
- Мачта молниеотвода
- Портал
- Реле и рабочие здания
1. Силовой трансформатор
Максимальное напряжение, используемое для транспортировки электрического тока в европейской системе передачи, составляет 380 000 вольт (380 кВ), чтобы сохранить потери как можно ниже.
Но как эти 380 000 вольт сбили до напряжения, используемого в домашних хозяйствах? Трансформаторы позаботятся об этом изменении напряжения. Однако большой скачок от высокого напряжения (380 000 вольт) до бытового напряжения (230 вольт) не может быть выполнен в одной привязке.
Сетки, использующие эти разные уровни напряжения, подключены подстанциями.
Чем ближе эти подстанции к конечному потребителю, тем ниже напряжение и тем меньше их размер. Переход в стандартное напряжение, используемое для подключения жилых зданий к сетке, происходит в непосредственной близости.
Трансформаторы, которые регулируют уровни напряжения от 380 кВ до 110 кВ - от уровня напряжения в системе передачи до распределительной системы - примерно такие же, как личный гараж. Как снаружи, так и внутри, они в основном выполнены из металла.
Трансформатор на подстанции Oberschöna (Саксония) - фото кредит: 50герц
Трансформатор имеет первичную и вторичную стороны. На первичной стороне мощность на стороне высокого напряжения происходит через большую катушку. Эта катушка обернута вокруг большого железного сердечника. Магнитное поле, которое создается внутри трансформатора, индуцирует ток в катушке на вторичной стороне. Поскольку пропорции катушек различны, напряжение понижается до 110 кВ.
Внутри трансформатора масло используется как изоляция и средство для рассеивания тепла. Масло охлаждают в больших теплообменниках рядом с трансформатором, так что последний может быть должным образом охлажден в каждом рабочем состоянии.
Вернуться к содержанию ↑
2. Разъединители
Разъединители можно найти почти везде на подстанции. В зависимости от местоположения, это разъединители или разъединители шин. Их цель - открыть электрическую цепь и полностью изолировать некоторые компоненты системы от остальной части установки.
Они не подключают и не отключают ток. В вашем собственном доме открытие разъединителя может быть таким же простым, как отсоединение отключенного устройства или устройства.
Высоковольтный разъединитель
Вернуться к содержанию ↑
3. Заземляющие переключатели
Заземляющий выключатель обеспечивает надежное и надежное заземление для дезактивированного и, следовательно, не содержащего напряжения компонентов системы. Это предотвращает опасность, возникающую в процессе заряда.
В сочетании с разъединителями они создают безопасную рабочую среду внутри подстанции.
Высоковольтный заземлитель
Вернуться к содержанию ↑
4. Трансформаторы тока и напряжения
Для безопасной работы подстанции необходимо всегда знать состояние системы сетки. Данные, необходимые для определения этого состояния, подаются токовыми и потенциальными трансформаторами.
Кроме того, эти данные обрабатываются системами защиты и управления, чтобы они могли автоматически реагировать в случае помех.
Трансформаторы тока и напряжения
Вернуться к содержанию ↑
5. Автоматические выключатели
Автоматический выключатель представляет собой высоковольтный эквивалент выключателя света и миниатюрного автоматического выключателя. Он активирует и деактивирует линии и компоненты системы, независимо от того, существует ли нормальный ток нагрузки или нарушение.
Помимо трансформатора это самое важное высоковольтное устройство подстанции.
Высоковольтный автоматический выключатель
Вернуться к содержанию ↑
6. Ограничитель перенапряжений
Ограничители перенапряжений часто можно найти в конце воздушной линии или кабеля. Они ограничивают перенапряжения или скачки напряжения, которые являются короткими напряжениями, которые значительно превышают нормальное напряжение и могут быть вызваны, например, тоном молнии.
Ограничивая напряжение до нормального уровня, устройства на подстанции могут быть защищены без прерывания питания.
Ограничитель перенапряжений HV
Вернуться к содержанию ↑
7. Шинопроводы
Шина является основой подстанции. Трубы соединяют различные отсеки распределительных устройств и заботятся о передаче электроэнергии внутри подстанции. Чтобы повысить отказоустойчивость и более гибко контролировать передачу электроэнергии, обычно имеется несколько сборных шин.
Они могут быть связаны разными способами.
Высоковольтные шины на подстанции
Вернуться к содержанию ↑
8. Мачта молниеотвода
Мачта молниеотвода не является частью эксплуатационных средств подстанции. Тем не менее, это важный компонент. Учитывая часто открытую площадь и множество высоких металлических устройств, на подстанции маловероятны удары молнии. Для защиты устройств и обеспечения электроснабжения подстанции оснащены несколькими мачтами с малым молниеотводом.
Подобно громоотводу на доме, он служит для контроля за молнией на земле контролируемым образом, не подвергая опасности персонал и средства эксплуатации.
Защита от ударов молнии: Напряжение удара молнии может составлять 100 миллионов вольт и должно быть безопасно проведено на землю, чтобы избежать повреждения подстанции.
Высоковольтный громоотвод
Вернуться к содержанию ↑
9. Портал
Помимо операционных установок и мачт молниеотводов, есть еще одна заметная конструкция внутри подстанции - портал.
Воздушные линии, сборные шины и трансформаторные соединения нельзя подвешивать в воздухе, но их необходимо поддерживать механически. Эта цель выполняется порталами, которые в случае порта линии или трансформатора выглядят как большой кадр, в котором линии изолированы и приостановлены.
Однако порталы сборных шин служат опорами, на которых смонтированы и изолированы трубчатые шины.
Портал HV на подстанции
Вернуться к содержанию ↑
10. Реле и рабочие здания
Внутри подстанции есть также ретрансляционные и рабочие здания. Релейные здания в основном включают компоненты защиты и управления. Чтобы ограничить расстояние до контролируемых устройств, на одной подстанции могут быть несколько ретрансляционных зданий.
Рабочее здание содержит другие компоненты системы управления, системы связи и хранения, разломов и туалетов.
Реле и рабочее здание
Вернуться к содержанию ↑
Подстанции высокого напряжения по всему миру
,125kv, 66kv, 33kv
Вернуться к содержанию ↑
Ссылка // Как работают подстанции 50Hertz Transmission GmbH