Элементы трансформаторных подстанций

Для правильного распределения, преобразования и расхода электроэнергии используются электрические подстанции – устройства, выполняющие ключевую роль в электрической цепи, с помощью которых электричество подаётся на объекты с необходимым качеством и значением напряжения, что позволяет уменьшить потери электроэнергии и для потребителя и для электростанции.Электрические станции, как правило, устанавливаются недалеко от непосредственного источника энергии и преобразуют электричество для подачи электроэнергии с необходимым значением напряжения к потребителям: в населенные пункты либо на промышленные предприятия.

Электрические подстанции включают в себя различное оборудование.

Основные элементы трансформаторной подстанции:

Состав оборудования, входящего в состав электрических подстанций.

Традиционно электрические подстанции состоят из нескольких элементов:

1. Силовой трансформатор.
2. Шины.
3. Силовые коммутационные аппараты.
4. Системы защит, автоматики, управления, сигнализации, измерения. 
5. Распределительные устройства (РУ).
6. Вводные и вспомогательные устройства. 

Силовой трансформатор.

Силовой трансформатор – важнейший элемент электрической подстанции, при его поломке может выйти из строя вся подстанция целиком. Силовой трансформатор является электромагнитным прибором, который включает в себя сердечник из мягкой электротехнической ткани и не менее двух обмоток. Силовой трансформатор непосредственно преобразовывает электроэнергию в другое качество напряжения, что позволяет даже на значительные расстояния передавать электроэнергию без напрасных потерь и излишних расходов.
Обслуживание силовых трансформаторов проводится по мере необходимости, но не реже 1 раза в 6 месяцев. Нормативными документами предусмотрены три вида технического обслуживания силовых трансформаторов:

1. Контроль. Проводится с целью профилактического выявления возможных неисправностей;
2. Осмотр. Визуальная проверка технического состояния трансформатора.
3. Внеплановый ремонт.

Шины подстанции.

Ещё один важный элемент трансформаторной подстанции - токоведущие части, которые называются шины и ошиновка. Шины предназначаются для передачи электроэнергии без потери необходимого значения напряжения, поэтому материалы, из которых изготовлены шины, имеют высокие токопроводящие свойства.Данные элементы подстанции могут составлять систему шин, а системы, в свою очередь – секции шин.

Силовые коммутационные аппараты.

Коммутационные аппараты необходимы, чтобы электрические подстанции периодически можно было отключать для профилактических работ, а также в различных аварийных ситуациях.

Коммутационные аппараты могут:

• отключать аварийные токи даже на максимальном напряжении; 
• коммутировать только рабочие нагрузки; 
• снимать напряжение с оборудования и тем самым обеспечивать разрыв участка электрической цепи. 

С помощью определённых коммутационных аппаратов отключают аварийные ситуации.Такие устройства работают в автоматическом режиме, поэтому называются «автоматическими выключателями». При появлении электрической дуги (при разрыве цепи), её можно устранить конструкцией выключателя. Для того чтобы отделить конкретный участок от напряжения, используют отделители и разъединители. Разъединители используются чаще вручную, без напряжения, отделители же необходимы для коммутации (отделения) защищаемых электрических цепей без напряжения во всех трёх фазах.

Системы защит, автоматики, управления, сигнализации, измерения.

Каждое из подобных устройств имеет свои конкретные функции и задачи, они применяются для бесперебойной работы электрической подстанции в автоматическом режиме, предотвращения её неисправностей и поломок.

К ним относятся измерительные элементы – трансформаторы напряжения, трансформаторы тока. Также это приборы автоматики, механики, сигнализации в аварийных ситуациях, заземляющие устройства, ограничители напряжения и т.д.

Системы автоматики, защиты и управления могут быть установлены в отдельном шкафу или ячейке, а для больших подстанций это могут быть целые отдельные сооружения с большим количеством панелей, где к этим устройствам подключена система сигнализации, задача которой оперативно оповестить о начавшейся аварии или неисправности электрической подстанции.

Периодичность обслуживания должна происходить в соответствии с инструкциями завода изготовителя или может быть изменена, исходя из опыта эксплуатации, и решением технического руководителя Потребителя.

Распределительные устройства.

Распределительные устройства (РУ) служат для распределения электроэнергии и доставки её на объекты.

РУ делятся на:

• открытого типа (ОРУ): которые устанавливаются на открытом воздухе (при напряжении более 330 кВ);
• закрытого типа (ЗРУ): которые устанавливаются в закрытых помещениях (при напряжении до 20 кВ);
• комплектные (КРУ): которые состоят из шкафов и блоков со встроенными в них различными компонентами.

Вводные и вспомогательные устройства.

Для подключения кабельных и воздушных линий необходимы элементы, функция которых состоят в приёме входного напряжения и передаче его на вход трансформатора. Эти элементы включают в себя: изоляторы, разъединители, выключатели, отделители и т.д. К вспомогательным устройствам относятся: водопровод, молниезащитные сооружения, системы вентиляции, аварийного сбора масла, автоматического пожаротушения, питания маслонаполненных кабелей, обогрева электрической подстанции, кондиционирования, освещения и прочие.