Распределительные подстанции и их оборудование.

Электроснабжение поступает к месте потребления через систему взаимосвязанных передающих, распределяющих и преобразующих электроустановок. Распределение осуществляется энергии при помощи центра питания (ЦП), распределительных пунктов (РП) и распределительных линий (РЛ) и трансформаторных подстанций (ТП).

Центром питания называют Распределительные устройства(РУ) генераторного напряжения, к которому подсоединены распределительные сети данного района.

РП называется подстанция промышленного предприятия или городской электрической сети, предназначенная для приема и распределения электроэнергии с одним напряжением без ее преобразования.

РЛ называется линия, питающая ряд трансформаторных подстанций от ЦП или РП или выводы к электроустановкам потребителей.

Подстанцией называется электрическая установка служащая для преобразования и распределения электроэнергии состоящая из трансформаторов, распределительных устройств напряжением до 1кВ

и выше, аккумуляторных батарей, аппаратов управления и вспомогательных сооружений.

Распределительные пункты и трансформаторные подстанции оснащают основным и вспомогательным электрооборудованием.

Основным называют оборудование, непосредственно участвующее в передаче и распределении электрической энергии. Вспомогательное предназначено для обеспечения названных выше процессов. К обеспечивающим системам относятся системы управления (включая средства диспетчерского телеуправления), релейной защиты и электроавтоматики, измерения параметров электрических величин, учета электроэнергии, собственных нужд (освещение, отопление, вентиляция, подогрев приводов и др.).

Распределительным устройством называется сооружение, предназначенное для сбора электрической энергии от источников и распределения ее между потребителями на одном напряжении. На ТП обычно имеются два РУ — напряжением выше 1 кВ и напряжением до 1 кВ, а на РП — одно РУ.

В общем случае в состав РУ входят:

- сборные шины (необходимы для подключения к ним всех элементов — источников и приемников);

- ошиновка — токоведущие части отдельных элементов (трансформаторов, линий);

-коммутационные аппараты, необходимые для включения или отключения электрических цепей;

- измерительные трансформаторы тока и напряжения;

- средства защиты от импульсных перенапряжений;

- оборудование высокочастотной обработки линий электропередачи.

Коммутационные аппараты напряжением выше 1 кВ подразделяют на выключатели, выключатели нагрузки, разъединители, отделители, короткоразмыкатели и заземлители.

Выключатель — аппарат, предназначенный для ручного (дистанционно или с места установки аппарата) и автоматического включения и отключения токов нагрузочных режимов и КЗ. Возможность коммутации обеспечивается мощным дугогасительным устройством.

Выключатель нагрузки — выключатель, способный коммутировать токи нагрузочных режимов. Отличается от выключателя относительно слабым дугогасительным устройством.

Разъединитель — аппарат, предназначенный для обеспечения видимого разрыва в обесточенной электрической цепи. Разъединитель не может коммутировать токи нагрузочных режимов, тем более коротких замыканий, из-за отсутствия дугогасительного устройства. Разъединители, включенные между сборными шинами и выключателями называют шинными. Разъединители, включенные между выключателями и линиями называют линейными.

Отделители и короткозамыкатели в совокупности с релейной защитой и электроавтоматикой предназначены для автоматического отключения поврежденного трансформатора в бестоковую паузу на подстанциях без выключателей.

Измерительные трансформаторы тока ТА и напряжения TV имеют два назначения. Во-первых, они предназначены для электрического (гальванического) разделения первичных (высоковольтных) цепей от вторичных, в которые включены различные приборы и реле. Второе предназначение заключается в уменьшении тока и напряжения до значений, которые могут быть измерены обычными амперметрами и вольтметрами

Разрядники и ограничители перенапряжений предназначены для зашиты оборудования РУ от кратковременных (импульсных) перенапряжений.

Предохранители предназначены для защиты оборудования от действия токов короткого замыкания, а в отдельных случаях — и от перегрузки.

Рис. 2 принципиальная однолинейная схема простейшей

однотрансформаторной подстанции

На рисунке 2 применена принципиальная однолинейная схема простейшей однотрансформаторной подстанции состоящей из силового трансформатора ТV и двух РУ: высшего (РУ ВН) и низшего (РУ НН) напряжений.

Подстанция подключена на ответвлении от магистральной линии W. Присоединение трансформатора к линии осуществлено через разъединитель QS. Защита трансформатора Т осуществлена с помощью разрядника FV1 (от атмосферных перенапряжений) и предохранителей F2, F3 (от коротких замыканий и перегрузки). РУ НН выполнено со сборными шинами. Присоединение трансформатора Т к сборным шинам выполнено через рубильник S и предохранитель F3. На отходящих от сборных шин линиях напряжением 0,4 кВ установлены предохранители F4—F6, обеспечивающие защиту линий от КЗ и перегрузки.

2.4 Режимы потребления электроэнергии и графики нагрузки.

Для получения полной характеристики города как потребителя необходимо иметь представление о характере изменения нагрузки и о расходе электроэнергии за определенный период времени (сутки, месяц, год и т.д.)

Особенность производства электроэнергии состоит в том, что электростанция вырабатывает в каждый отрезок времени такое количество энергии, которое в этот же отрезок потребляют все электрические установки, подключенные к электрической сети. таким образом, мощность электростанции или трансформаторной подстанции в любой момент определяется нагрузкой всех потребителей

электроэнергии.

так как режим работы разных потребителей электроэнергии не остается постоянным, а изменяется в зависимости от часов суток, дней недели и т.д. соответствующим образом изменяется и режим работы электростанции или трансформаторной подстанции.

Располагая графиками нагрузки электростанций, подстанций и отдельного потребителя, можно проанализировать их работу за прошедшее время, выявить необходимые режимы работы отдельных агрегатов, степень использования оборудования и возможность более целесообразного использования оборудования и возможность более целесообразного перераспределения нагрузки между отдельными источниками электроснабжения. Этим достигается экономичность эксплуатации источников и бесперебойность питания электроэнергией потребителей.

В зависимости от характера производства, типа электроприемников, равномерности их работы и числа рабочих смен за сутки

каждая однородная группа имеет свой характерный график потребления электроэнергии. Если в электрической нагрузке города преимущественную долю составляет освещение, то суточный график нагрузки окажется неравномерным; в вечерние часы нагрузка будет больше, чем в дневные, ночные и утренние. В случае значительной силовой нагрузки суточный график будет равномернее, особенно при трехсменной работе предприятий.

Чем равномернее график нагрузки, тем лучше используется электрооборудование и выше коэффициент полезного действия.

на рисунке 3 приведен график нагрузки жилого здания за зимний день. При составлении графика учтены все виды внутриквартирной электрической нагрузки. В зимних графиках более значительно

выражена осветительная составляющая (с 16 до 22ч), чем в летних графиках. В домах с электрическими плитами разница между зимними и летними нагрузками значительно уменьшается.

Во время эксплуатации суточные графики получают на основании периодических (получасовых или часовых) записей нагрузок показанием счетчиков активной и реактивной энергии;

рис. 3 усредненный суточный график потребляемой мощности 120 квартирным жилым домом за зимний день

Можно получить графики также путем записи на ленту регистрирующими киловаттметрами. При разработке проектов электроснабжения графики нагрузки строят на основании технологических зданий и режимов работы отдельных потребителей электроэнергии. Общий график нагрузки города или микрорайона определяется путем суммирования графиков отдельных групп и потребителей.

4. Техника безопасности.

Дата добавления: 2015-07-17