Elektrisk transformerstation

Elektrisk transformerstation  - en elektrisk installation designet til at modtage, konvertere og distribuere elektrisk energi , bestående af transformere eller andre elektriske energiomformere, kontrolanordninger, distributions- og hjælpeanordninger [1] [2] .

Udnævnelse

En transformerstation, hvor der er step-up transformere , øger den elektriske spænding med et tilsvarende fald i strømstyrken , mens step- down (eller step -down ) transformerstation reducerer udgangsspændingen med en proportional stigning i strømstyrken.

Behovet for at øge den transmitterede spænding opstår for at spare mange gange det metal, der bruges i ledningerne til elledninger og reducere tab på aktiv modstand. Faktisk bestemmes det nødvendige tværsnitsareal af ledningerne kun af styrken af ​​den passerende strøm og fraværet af en koronaudladning . Også et fald i styrken af ​​den passerende strøm medfører et fald i energitab, som er i direkte kvadratisk afhængighed af værdien af ​​strømstyrken. På den anden side, for at undgå elektriske højspændingsafbrydelser, træffes særlige foranstaltninger: der anvendes specielle isolatorer , ledninger anbringes i tilstrækkelig afstand osv. Hovedårsagen til spændingsstigningen er, at jo højere spændingen er, større effekt og jo længere afstand kan sendes over elledningen.

Enhed

De vigtigste elementer i elektriske transformerstationer:

• Strømtransformatorer , autotransformere , shuntreaktorer.
• Indledende strukturer for luft- og kabelledninger .
• Åbent (ORU) og lukket (ZRU) koblingsudstyr , herunder:
  • Dæksystemer og sektioner .
  • Strømafbrydere . _
  • Afbrydere .
  • Måleudstyr (målestrøm- og spændingstransformatorer , måleinstrumenter).
  • HF-kommunikationsudstyr mellem understationer (kommunikationskondensatorer, HF-barrierer , forbindelsesfiltre).
  • Strømbegrænsende, regulerende enheder (kondensatorbanker, reaktorer , faseskiftere osv.).
  • Frekvensomformere, strømtype ( ensrettere ).
• Understations hjælpestrømforsyningssystem:
  • Transformere til eget behov.
  • AC skjold.
  • Genopladelige batterier.
  • Afskærmning af jævnstrøm (drift).
  • Dieselgeneratorer og andre nødstrømskilder (i store og kritiske transformerstationer).
• Beskyttelses- og automatiseringssystemer:
  • Relæbeskyttelse og nødkontrolenheder til elledninger, transformere, dæk.
  • Automatisk kontrolsystem .
  • Telemekanisk styresystem.
  • Systemet med teknisk og kommercielt regnskab for elektricitet.
  • Teknologisk kommunikationssystem af elsystemet og intern kommunikation af transformerstationen.
• Jordingssystem , inklusive jordafbrydere og jordsløjfe.
• Lynbeskyttelsesstrukturer .
• Hjælpesystemer:
  • Ventilation, aircondition, varmesystem.
  • Automatisk brandslukningsanlæg.
  • Territorium belysningssystem.
  • Sikkerheds- og brandalarmanlæg , adgangskontrol.
  • Teknologisk og sikkerhedsmæssigt videoovervågningssystem.
  • Issmeltningsanordninger på luftledninger.
  • Nødoliegenvindingssystemer.
  • Strømforsyningssystemer til oliefyldte kabler.
  • Husholdning, stormkloakering, vandforsyning.
• Husholdningslokaler, lagerbygninger, værksteder mv.

Klassificering af understationer

Funktionelt er transformerstationer opdelt i:

• Transformatorstationer er transformerstationer designet til at konvertere elektrisk energi fra en spænding til energi af en anden spænding ved hjælp af transformere.
• Konvertering af understationer - understationer designet til at konvertere strømtypen eller dens frekvens.

Et elektrisk koblingsudstyr, der ikke er en del af en transformerstation, kaldes et distributionspunkt . En omformerstation designet til at konvertere vekselstrøm til jævnstrøm og derefter konvertere jævnstrøm til vekselstrøm eller en anden frekvens kaldes jævnstrømsindsats .

Efter værdi i strømforsyningssystemet :

• Main step-down understationer (GPP).
• Deep input understationer (PGV).
• Træktransformatorstationer til behovene for elektrisk transport , ofte er sådanne transformatorstationer transformatorkonverterende til at drive traktionsnettet med jævnstrøm.
• Transformatorstationer 10 (6) / 0,4 kV (KTP). Sidstnævnte kaldes værkstedsstationer i industrielle netværk, bystationer i bynet.

Afhængigt af stedet og metoden for tilslutning af transformerstationen til det elektriske netværk, fastlægger reguleringsdokumenter ikke klassificeringen af ​​understationer i henhold til stedet og metoden for tilslutning til det elektriske netværk. En række kilder giver dog en klassifikation baseret på de anvendte typer af netværkskonfigurationer og mulige skemaer for tilslutning af understationer [3] .

• Dead-end - drevet af en eller to radiale linjer.
• Forgreningslinjer - forbundet med en eller to forbipasserende linjer på grene.
• Pass-through - tilsluttet netværket ved at indtaste en linje med to-vejs strøm.
• Nodal - forbundet til netværket med mindst tre forsyningsledninger.

Forgrenings- og forbipasserende understationer kombineres med begrebet mellemliggende , som bestemmer placeringen af ​​en understation mellem to kraftcentre eller knudepunkter. Passage- og nodalstationer, gennem hvis busser strøm flyder mellem netværksknuder, kaldes transit .

Udtrykket " referencetransformatorstation " bruges også, som generelt betegner en transformerstation af en højere spændingsklasse end den pågældende transformerstation eller netværk.

På grund af det faktum, at GOST 24291-90 definerer en reference understation som "en understation, hvorfra andre understationer i det elektriske netværk er fjernstyret, og deres drift overvåges" [1] , er det mere hensigtsmæssigt at bruge udtrykket " kraftcenter " for ovenstående værdi .

Efter placering er understationer opdelt i:

• Åbne - understationer, hvis udstyr er placeret i det fri.
• Lukket - understationer, hvis udstyr er placeret i bygningen.

Separate sorter :

• En komplet transformerstation er en transformerstation, der indeholder alle de nødvendige komponenter til optagelse i elnettet og leveres samlet eller færdigforberedt til montage [4] .
• Masttransformerstation - en transformerstation designet til at blive installeret på understøtninger, der er tilstrækkelige til ikke at kræve installation af hegn, højde [4] .

Elektriske transformerstationer kan placeres i åbne områder, indendørs (ZTP - lukket transformerstation), under jorden og på understøtninger (MTP - mastetransformatorstation) i særlige lokaler i forbrugerbygninger. Indlejrede understationer er et typisk træk ved store bygninger og skyskrabere.

Digital understation

Digital er sådan en elektrisk transformerstation, som styres ved hjælp af digitale metoder og tekniske midler. Kontrolkomplekset består af tre autonome dele, som hver har sin egen separate model af det elektriske kraftsystem:

1. Operationel afsendelseskontrol. I denne del løses kontrolopgaver i normale og tunge driftsformer. Til dannelse af kontrolhandlinger bruges modeller af elektriske kraftsystemer i normale tilstande. Kontrolhandlinger implementeres hovedsageligt af operationelt ekspeditionspersonale, der anvender hjælpeautomatiseringsenheder. Hastighed - fra flere minutter til flere timer.
2. Beredskabsledelse. Denne del af komplekset giver kontrol i tilfælde af stærke forstyrrelser i betingelserne for elektromekaniske transienter (for eksempel en pludselig nedlukning af en linje, generator, udslip eller bølge af en betydelig belastning). Formålet med kontrolhandlinger er afslutning eller svækkelse af nødtilstande, hvilket sikrer overgangen til en ny stabil tilstand. Kontrolhandlinger udføres hovedsageligt ved hjælp af nødautomatik på turbineregulatorer, excitationsregulatorer, transformatorspændingsregulatorer, omskiftningsanordninger osv. Hastighed - fra brøkdele af et sekund til flere minutter.
3. Relæ beskyttelse. Den udfører lokal kontrol af elsystemet ved hurtigt at identificere og adskille beskadigede komponenter fra den sunde del af elsystemet. Kontrolhandlinger udføres som regel gennem koblingsenheder (afbrydere). Hastighed - fra brøkdele af et sekund til flere sekunder.

Disse tre dele af kontrolkomplekset er bygget på basis af fundamentalt forskellige modeller af elektriske kraftsystemer, har væsentligt forskellige dynamiske egenskaber og er derfor implementeret som separate styresystemer.

Noter

1. ↑ 1 2 GOST 24291-90 "Elektrisk del af kraftværket og det elektriske netværk. Vilkår og definitioner"
2. ↑ Krasnik, 2011 , s. 9.
3. ↑ Håndbog til design af elektriske netværk / Redigeret af D. L. Faibisovich. - M .: Forlag af NC ENAS, 2006
4. ↑ 1 2 Krasnik, 2011 , s. ti.

Litteratur

• Krasnik V.V. Drift af elektriske transformerstationer og koblingsanlæg. - M. : ENAS, 2011. - 320 s. - ISBN 978-5-4248-0005-4 .