Тема 1.2. Основные элементы системы электроснабжения

Основные типы подстанций и ЛЭП

Важным элементом в ЭПП является подстанции. Они служат для приема, преобразования и распределения электроэнергии. В зависимости от назначения, мощности и напряжения подстанции подразделяются на:

− узловые распределительные подстанции (УРП) – 110¸ 500 кВ;

− главные понизительные подстанции (ГПП) – 110 ¸ 220/6 ¸ 10, 35 кВ;

− подстанции глубоких вводов (ПГВ) – 110 ¸ 220/6 ¸ 10 кВ;

− распределительные пункты (РП) – 6 ¸ 10 кВ;

− цеховые трансформаторные подстанции (ЦТП) – 6 ¸ 10/0, 38 кВ.

На ГПП электроэнергия, получаемая от ИП, трансформируется с напряжения 110 ¸ 220 кВ на напряжение 6 ¸ 10(35) кВ, при котором происходит распределение электроэнергии по территории предприятия и питание ЭП ВН.

УРП по сравнению с ГПП имеет большую мощность и отличается тем, что мощность, получаемая из системы, распределяется линиями глубоких вводов 110 ¸ 220 кВ между ПГВ предприятий. Трансформация 330¸ 500/110кВ на УРП применяется в случае получения питания от энергосистемы. Иногда роль УРП выполняют районные подстанции, питающие несколько предприятий.

РП получают электроэнергию от ГПП или ТЭЦ на напряжение 6 ¸ 10 кВ и предназначены для её приема и распределения между ЦТП и отдельными ЭП ВН. При наличии ПГВ функции РП выполняют распределительные устройства (РУ) этих подстанций. В некоторых случаях РП совмещаются с ЦТП для удобства питания цеховых потребителей.

ЦТП предназначены для преобразования электроэнергии 6¸ 10кВ в напряжение 220/380, 660В и питания цеховых электросетей и ЭП.

Одним из элементов СЭС являются преобразовательные подстанции, на которых переменный ток превращается в постоянный или изменяет свою частоту.

Для передачи и распределения электроэнергии на предприятиях используются воздушные и кабельные линии, а также токопроводы.

ВЛЭП применяются чаще всего на напряжение 110кВ и выше, КЛЭП – 6-10кВ, токопроводы в цепях с высокими токами.

ЛЕКЦИЯ 4

Тема 2.1. Основные элементы систем электроснабжения

Силовые трансформаторы

Силовые трансформаторы являются основным электрооборудованием, обеспечивающим передачу электроэнергии от электростанций к потребителями её распределения.

Классификация:

1. По назначению:

- повышающий 10/121кВ (К_т=12);

- понижающий 110/11кВ (К_т=10).

2. По условиям работы: для работы в нормальных и специальных условиях.

3. По виду изолирующей и охлаждающей среды:

- масляные ТМЗ;

- сухие ТСЗ;

- заполненные негорючим диэлектриком и с литой изоляцией ТЭНЗ.

4. По типам, характеризующим назначение и основное конструктивное исполнение: однофазные и трехфазные, а также наличие регулирования напряжения: с РПН и ПБВ.

5. По типу обмоток: двухобмоточные (а), трехобмоточные (б), автотрансформаторы (в); трансформаторы с расщепленной обмоткой (используются для снижения токов КЗ, т.к. мощность каждой обмотки равна половине мощности трансформатора) (г); повышающий трансформатор, играющий роль сумматра мощностей (д).

а) б)

Достоинство автотрансформатора: дешевле. Недостаток: в случае перенапряжения (гроза, молния) возникает пробой изоляции.

в)

г) д)

Параметры трансформаторов.

1. Номинальная мощность – это максимальная полная мощность, которая может быть передана через трансформатор при нормальных условиях охлаждения, номинальных напряжении и частоте.

2. Коэффициент трансформации при работе трансформатора на холостом ходу ХХ.

3. Напряжение короткого замыкания

где z_т*н – относительное сопротивление трансформатора. Это сопротивление зависит от конструкции трансформатора, диаметра обмоток, расстояния между ними.

Для реально существующих трансформаторов u_к находится в пределах 5-10% (до 15%), при возрастании u_к растет стоимость трансформатора и потери реактивной мощности.

Трансформаторы с большим u_к используют в сетях высокого напряжения т.к. ограничивают ТКЗ.

Трансформаторы с низким u_к используются на понизительных п/ст расположенных около потребителя.

4. Ток ХХ – ток, который при нормальном напряжении устанавливается в одной обмотке при разомкнутой другой.

5. Потери ХХ ( ) зависят от качества стали сердечника – это потери в магнитопроводе.

6. Потери КЗ зависят от сечения магнитопроводов.

Схемы и группы соединения.

Группа соединения – угловое (30⁰ кратное) смещение векторов между одноименными вторичными и первичными линейными напряжениями обмоток трансформатора. Обозначается числом, которое при умножении на 30⁰ дает угол отставания в градусах. Например, 11 соответствует углу 330⁰.

Используются три схемы соединения «треугольник», «звезда», «зигзаг»:

Соединения в «звезду» часто используют для обмотки высокого и сверх высокого напряжения, работающих в сетях с заземленной нейтралью, т.к. это позволяет экономить на изоляции обмоток, изоляцию делают неравномерной по длине обмотки: нормальная (полная) в начале обмотки и ослабленная внизу у нейтральной точки.

Недостатки: Если напряжение высокое, то обмотку делать легко (рассчитывается на линейное напряжение). Если ток очень большой, то предпочтительней делать соединение в «треугольник», т.к. .

Соединение в «треугольник» применяется для обмоток низкого напряжения, т.к. это позволяет снизить ток обмотки (ток обмотки I_ф в раз меньше I_л(н)). Соединение в «треугольник» позволяет улучшить кривую напряжения, если она несинусоидальная, благодаря устранению гармоник равных трем, для которых соединение в треугольник представляет собой короткозамкнутый контур.

Конструкция трансформатора

Основные элементы:

1. Магнитопровод, изготовленный из высококачественной стали.

2. Обмотки. Изготавливают из алюминия и меди двух типов: концентрические и чередующиеся. Чередующиеся используются в основном для печных трансформаторов, иногда для сухих, т.к. у них большой поток рассеивания и большое реактивное сопротивление.

Магнитопровод и обмотки масляных трансформаторов располагаются в баке двух типов:

- с легким разъемом (вверх), используются для трансформаторов небольшой мощности;

- с нижним разъемом – для большей мощности, т.к. на баке располагаются расширители, фильтры, реле давления.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒