Класифікація електричних ПС та РУ заснована на термінах та визначеннях, встановлених відповідними ГОСТ та нормативно-технічною документацією. До основних, найбільш часто застосовуваних термінів та визначень відносяться такі: підстанція електрична - електроустановка, призначена для прийому, перетворення та розподілу електричної енергії, що складається з трансформаторів або інших перетворювачів електричної енергії, пристроїв керування, розподільчих та допоміжних пристроїв згідно з ГОСТ 19431-84 (ГОСТ 24291-90). Підстанції з трансформаторами, що перетворюють електричну енергію лише за напругою, називаються трансформаторними; а що перетворюють електроенергію за напругою та іншими параметрами (зміна частоти, випрямлення струму) - перетворювальними. На ПС можуть встановлюватися два і більше, як правило, трифазних трансформаторів. Установка більше двох трансформаторів приймається на основі техніко-економічних розрахунків, а також у випадках, коли на ПС застосовується дві середні напруги. За відсутності трифазного трансформатора необхідної потужності, а також транспортних обмежень можливе застосування групи однофазних трансформаторів. Підстанція, як правило, складається з декількох РУ різних ступенів напруги, з'єднаних між собою трансформаторним (автотрансформаторним) зв'язком; прибудована ПС (РУ) - підстанція ( розподільний пристрій), що безпосередньо примикає до основної будівлі електростанції або промислового підприємства (ПУЕ, п. 4.2.7); вбудована ПС (РУ) - підстанція (розподільний пристрій), яка займає частину будівлі (ПВЕ, п. 4.2.8); внутрішньоцехова ПС (РУ) - підстанція (розподільний пристрій), розташована всередині цеху відкрито (без огородження), за сітчастою огорожею, в окремому приміщенні (ПВЕ, п. 4.2.9); будівля допоміжного призначення (ЗВН) - будівля, що складається з приміщень, необхідних для організації та проведення робіт з технічного обслуговування та ремонту обладнання ПС (ПУЕ, п. 4.2.16); трансформаторна підстанція (ТП) - електрична підстанція, призначена для перетворення електричної енергії однієї напруги на енергію іншої напруги за допомогою трансформаторів (ГОСТ 24291-90). Споживчі ТП поділяються на комплектні, закриті, щоглові та стовпові; комплектна трансформаторна ПС (КТП) - ПС, що складається з трансформаторів, блоків (КРУ та КРУН) та інших елементів, що поставляються у зібраному або повністю підготовленому на заводі-виробнику до збирання вигляді (ПУЕ, п. 4.2.10). У КТП вся високовольтна та низьковольтна апаратура монтується на заводі, і підстанція на об'єкт надходить у готовому вигляді, тобто в комплекті. Комплектні трансформаторні підстанції внутрішньої (КТП) і зовнішньої (КТПН) установок випускають з одним або двома трансформаторами потужністю від 250 до 2 500 кВА (КТП) і до 1000 кВА (КТПН) при напрузі 6-10 кВ; від 630 до 16 000 кВА (КТПН) при напрузі 35 кВ. Ці ПС комплектуються захисною комутаційною апаратурою, приладами вимірювань, сигналізації та обліку електроенергії та складаються з блоку введення високої напруги, силового трансформатора та РУ 0,4 кВ. КТП бувають тупикового та прохідного типів, а також різних модифікацій, у тому числі: кіоскового, шафового та інших типів. КТП тупикового типу використовуються для електропостачання населених пунктів та сільськогосподарських споживачів. КТП кіоскового типу (блокові) застосовуються як тупикові ТП потужністю 250 кВА та вище з обслуговуванням обладнання із землі. Такі ПС зручні та безпечні в обслуговуванні; щогла трансформаторна ПС (МТП) - відкрита трансформаторна ПС, все обладнання якої встановлено на конструкції (у тому числі на двох і більше стійках опори ПЛ) з майданчиком обслуговування на висоті, що не потребує огородження ПС (ПУЕ, п. 4.2.11). МТП споруджують на А-, П-або АП-подібних або одностійкових конструкціях, що виготовляються із залізобетонних або дерев'яних стійок. На А-подібній конструкції монтується все обладнання ПС: роз'єднувач, запобіжники, розрядники, однофазний трансформатор потужністю понад 10 кВА та розподільчий щит 0,23 – 0,4 кВ. Підстанція не має майданчика обслуговування та сходів. П-подібні конструкції використовуються для ПС із трифазними трансформаторами потужністю до 250 кВА включно. Трансформатор розташовується на майданчику на висоті від землі не менше 3,5 м. АП-подібні конструкції застосовуються для ПС із трансформаторами потужністю до 400 кВА. Там монтуються все устаткування, зокрема і роз'єднувач. Для обслуговування МТП на висоті не менше 3 м має бути влаштований майданчик із поручнями. Для підйому на МТП рекомендується застосовувати сходи з пристроєм, що забороняє підйом по ній при включеному комутаційному апараті; стовпова трансформаторна ПС (СТП) - відкрита трансформаторна ПС, все обладнання якої встановлено на одностійковій опорі ПЛ на висоті, яка не вимагає огородження (ПВЕ, п. 4.2.11). Конструктивно ПС складається з окремих елементів, які при складанні дома монтуються в єдиний комплекс; розподільчий пункт (РП) – РУ 6-500 кВ з апаратурою для управління його роботою, що не входить до складу ПС (ПУЕ, п. 4.2.12); секціонуючий пункт - пункт, призначений для секціонування (автоматичним або ручним керуванням) ділянки ліній 6-20 кВ (ПВЕ, п. 4.2.13); камера - приміщення, призначене для встановлення апаратів, трансформаторів та шин. Закрита камера - камера, що закрита з усіх боків і має суцільні (не сітчасті) двері. Огороджена камера - камера, яка має прорізи, захищені повністю або частково несплошними (сітчастими або змішаними) огорожами (ПВЕ, п. 4.2.14). Камера збірна одностороннього обслуговування (КСВ) є різновидом КРУ, що виготовляється по типовим схемам , має безліч модифікацій, встановлюється лише у спеціальних електротехнічних приміщеннях та обслуговується навченим персоналом; система збірних шин - пристрій, що є системою провідників, що складається з шин, встановлених на опорах з ізоляційного матеріалу, що проходять в каналах, коробах або подібних оболонках (ГОСТ 22789-94); секція (системи збірних шин) – частина системи збірних шин, відокремлена від іншої її частини комутаційним апаратом (ГОСТ 24291-90); струмопровід - пристрій, виконаний у вигляді шин або проводів з ізоляторами та підтримуючими конструкціями, призначений для передачі та розподілу електричної енергії в межах електростанції, ПС або цеху (ПТЕЕП, терміни); осередок (ПС, РУ) - частина ПС (РУ), що містить всю або частину комутаційної та (або) іншої апаратури одного приєднання (ГОСТ 24291-90); розподільний пристрій (РУ) - електроустановка для прийому та розподілу електричної енергії на одній напрузі, що містить комутаційні апарати та збірні шини (секції шин), що з'єднують їх, пристрої управління та захисту (ГОСТ 24291-90). Як РУ 6-10 кВ використовується складання високої напруги з однополюсними роз'єднувачами і вертикальним розташуванням фаз одного приєднання і одна камера КСВ з вимикачем навантаження та запобіжниками для підключення трансформатора. Для РУ 0,4 кВ застосовуються складання низької напруги із запобіжниками та вертикальним розташуванням фаз одного приєднання. На ПС застосовуються відкриті (ОРП), закриті (ЗРУ) або комплектні (КРУ) розподільні пристрої. Відкритий розподільний пристрій (ГРП) - це електричний розподільний пристрій, обладнання якого розташоване на відкритому повітрі (ГОСТ 24291-90). Закритий розподільний пристрій (ЗРУ) – це електричний пристрій, обладнання якого розташоване у приміщенні (ГОСТ 24291-90). Закриті ПС і РУ можуть розташовуватися як в будівлях, що окремо стоять, так і бути вбудованими або прибудованими. У загальному випадку ПС і РУ є складовою електроустановок, які різняться: за призначенням - генеруючі, перетворювально-розподільні та споживчі. Генеруючі електроустановки служать для вироблення електроенергії, перетворювально-розподільні електроустановки перетворюють електроенергію на зручний для передачі та споживання вигляд, передають її і розподіляють між споживачами; за родом струму - постійного чи змінного струму; за напругою - до 1000 або вище 1000 В. Шкала номінальних напруг обмежена порівняно невеликою кількістю стандартних значень, завдяки чому виготовляється невелика кількість типорозмірів машин та обладнання, а електромережі виконуються більш економічними. В установках трифазного струму номінальною напругою прийнято вважати напругу між фазами (міжфазову напругу). Відповідно до ГОСТ 29322-92 встановлена ​​наступна шкала номінальних напруг: для електромереж змінного струму частотою 50 Гц міжфазова напруга має бути: 12, 24, 36, 42, 127, 220, 380 В; 3, 6, 10, 20, 35, 110, 150, 220, 330, 500, 750 та 1150 кВ; для електромереж постійного струму: 12, 24, 36, 48, 60, 110, 220, 440, 660, 825, 3000 і вище. За способом приєднання до електромережі ПС поділяються на тупикові (блокові), відгалужувальні (блокові), прохідні (транзитні) та вузлові. Тупикові ПС отримують харчування по одній або двох тупикових ПЛ. Відгалужувальні ПС приєднуються відгалуженням до однієї або двох проходить ПЛ з одностороннім або двостороннім живленням. Прохідні ПС включаються в розтин одного або двох проходять ПЛ з одностороннім або двостороннім живленням. Вузлові ПС крім живлячих мають радіальні або транзитні ПЛ, що відходять. За способом управління ПС можуть бути: тільки телесигналізацією; телекерованими з телесигналізацією; з телесигналізацією та управлінням із загальнопідстанційного пункту управління (ОПУ). Підстанції оперативно обслуговуються постійним черговим персоналом на щиті управління, черговими вдома або оперативно- виїзними бригадами(ОВБ). Ремонт ПС здійснюється спеціалізованими виїзними бригадами централізованого ремонту чи місцевим персоналом підстанції. У РУ напругою до 1000 В дроти, шини, апарати, прилади та конструкції вибирають як за нормальними умовами роботи (напрузі та струму), так і за термічними та динамічними впливами струмів коротких замикань(КЗ) або гранично допустимої потужності, що відключається. В РУ і ПС напругою вище 1000 В відстані між електрообладнанням, апаратами, струмовідними частинами, ізоляторами, огорожами та конструкціями встановлюються так, щоб при нормальному режимі роботи електроустановки фізичні явища, що виникають (температура нагріву, електрична дуга, викид газів, іскріння та ін.) не могли призвести до пошкодження обладнання та КЗ. У мережах напругою 6-10 кВ широко використовуються розподільні пункти (РП), що є електричним РУ, що не входить до складу ПС (ГОСТ 242910-90), і призначене для розподілу електричної енергії всередині розподільної мережі. РП є розділені на секції збірні шини, певна кількість осередків (приєднань) і коридор управління. Осередки служать для розміщення в них комутаційної та захисної апаратури: вимикачів, трансформаторів струму (ТТ) та трансформаторів напруги (ТН), роз'єднувачів, запобіжників, приладів захисту. Коридор управління РП є приміщення, в якому встановлені приводи вимикачів та роз'єднувачів; Коридором обслуговування називається коридор вздовж камер або шаф КРУ, призначений для обслуговування апаратів та шин. Шинопровод - це струмопровідні елементи, розташовані в металевій оболонці, що служать для з'єднання головних кіл складових частинКТП відповідно до електричною схемою з'єднання та конструктивним виконанням КТП (ГОСТ 14695-80). РУ 6-10 кВ мають у РП дві секції, що живляться по одиночним або здвоєним КЛ перетином від 185 до 240 мм 2 від різних секцій РУ 6-10 кВ одного (від ПС 35-110 кВ) або від різних центрів живлення. На секційному вимикачі в РП передбачається пристрій двостороннього автоматичного включення резерву (АВР), яке виконується на стороні 0,4 кВ на контакторах з номінальним струмом від 600 до 1000 А. За місцем розташування пристрою АВР можуть бути місцевими (в межах однієї ПС, наприклад , АВР на секційному вимикачі), або поблизу неї, або мережевими (у різних точках мережі), що забезпечують при своєму спрацьовуванні відновлення живлення ділянок мережі поруч із ПС. Розподільна трансформаторна підстанція (РТП) - це електроустановка, в якій поєднані РП та ТП. У РТП можуть розміщуватись трансформатори одиничною потужністю до 1000 кВА включно, РУ 6-10 кВ з певною кількістю осередків та комплектний розподільчий щит 0,4 кВ. Тому РТП дозволяє здійснити розподіл електроенергії як на напрузі 0,4 кВ, як звичайна ТП, а й у напрузі 6-10 кВ, як і РП. Отже, РТП на відміну РП служить як прийому і розподілу електроенергії, а й у її трансформації. Як правило, від РТП здійснюється електроживлення кількох ТП. РТП доцільно використовуватиме електропостачання міст і великих сільськогосподарських комплексів (тварини ферми, птахофабрики тощо. п.). РТП виконуються зазвичай закритого типу. Центр живлення (ЦП) - це РУ генераторної напруги електростанцій або РУ вторинної напруги знижувальної ПС енергосистеми, до яких приєднані розподільні мережі даного району (ГОСТ 13109-97). Це переважно підстанції 35-220 кВ енергосистем, яких отримують харчування розподільні мережі 6-10 кВ. Від ЦП до розподільчої мережі електроенергія передається безпосередньо на шини ТП або через шини РП. Сукупність зазначеного вище електроустаткування разом із спорудами та приміщеннями, в яких вони встановлені, визначається загальним терміном – електроустановка. Електроустановка - це будь-яке поєднання взаємозалежного електроустаткування в межах даного простору або приміщення (ГОСТ 30331.1-95, ГОСТ Р 50571.1-93). Електроустановки та пов'язані з ними конструкції повинні бути стійкими щодо впливу навколишнього середовища або захищеними від цього впливу. Відкриті або зовнішні електроустановки - електроустановки, які не захищені будівлею від атмосферних впливів. Електроустановки, захищені лише навісами, сітчастими огорожами тощо, розглядаються як зовнішні (ПУЕ). Закриті або внутрішні електроустановки - електроустановки, які розміщені всередині будівлі, що захищає їх від атмосферних впливів (ПУЕ). Електроприміщення, тобто приміщення або відгороджені (наприклад, сітками) частини приміщення, в яких розташоване електрообладнання, доступне тільки для кваліфікованого обслуговуючого персоналу, за впливом навколишнього середовища відповідно до класифікації за ПУЕ поділяються на такі види: сухі - приміщення, в яких відносна вологість повітря не перевищує 60%; вологі - приміщення, у яких відносна вологість повітря понад 60%, але не перевищує 75%; сирі - приміщення, у яких відносна вологість повітря перевищує 75%; особливо сирі - приміщення, у яких відносна вологість повітря близька до 100% (стеля, стіни, підлога та предмети, що знаходяться в приміщенні, вкриті вологою); спекотні - приміщення, в яких під впливом різних теплових випромінювань температура постійно або періодично (більше 1 доби) перевищує +35 °C (наприклад, приміщення з сушарками, печами печі, котельні); запилювальні - приміщення, в яких за умовами виробництва виділяється технологічний пил; вона може осідати на струмопровідних частинах, проникати всередину машин і апаратів і т. п. Пильні приміщення поділяються на приміщення з струмопровідним пилом та приміщення з нетокопровідним пилом; приміщення з хімічно активним або органічним середовищем - приміщення, в яких постійно або протягом тривалого часу містяться агресивні пари, гази, рідини, утворюються відкладення або пліснява, що руйнують ізоляцію та струмопровідні частини електроустаткування. Щодо небезпеки ураження людей електричним струмом розрізняються: приміщення без підвищеної небезпеки - приміщення, у яких відсутні умови, що створюють підвищену чи особливу небезпеку; приміщення з підвищеною небезпекою - приміщення, що характеризуються наявністю однієї з таких умов, що створюють підвищену небезпеку: вогкість або струмопровідний пил; струмопровідні підлоги (металеві, земляні, залізобетонні, цегляні тощо); висока температура; можливість одночасного дотику людини до металоконструкцій будівлі, що мають з'єднання із землею, технологічних апаратів, механізмів тощо, з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання (відкритих провідних частин), з іншого боку; особливо небезпечні приміщення - приміщення, що характеризуються наявністю однієї з таких умов, що створюють особливу небезпеку: особлива вогкість; хімічно активне чи органічне середовище; одночасно дві чи більше умов підвищеної небезпеки. Територія відкритих електроустановок щодо небезпеки ураження людей електричним струмом дорівнює особливо небезпечним приміщенням.

З метою економії металу при виготовленні ЛЕП виникає необхідність у значному підвищенні напруги, що передається, і в свою чергу зменшення втрат на етапі активного опору. Що напруга, то більше вписувалося потужність, отже, тим більше відстань, яку може бути передана електроенергія. Електрична підстанція є установку, використовувану розподілу чи перетворення енергії. Електричні підстанції - це, безумовно, один із найважливіших конструктивних елементів будь-якої системи передачі та розподілу електроенергії. Наявність у пристрої трансформаторів дозволяє здійснювати зниження та підвищення величини напруги.

Пристрій електричної підстанції

Будь-яка електрична підстанція складається з кількох елементів, найбільш важливим з яких є трансформатор, завдання якого полягає у перетворенні електроенергії, розщепленні, підвищенні чи зниженні лінії. Працюючи на високих потужностях, трансформатор виділяє значну кількість тепла, яке відводиться і розсіюється завдяки конструкції, оснащеній радіатором. Для адекватної роботи всіх елементів конструкції важливо, щоб підстанцій здійснювалася фахівцями. Ще один важливий елемент пристрою електричної підстанції - вступні конструкції під кабельні лінії. Їхнє завдання - організовувати прийом вступної напруги, передаючи його на вхід трансформатора. Після перетворення енергія передається на розподільний пристрій (РУ), завдання якого - прийняти та розподілити електрику.

Крім основних компонентів обладнання підстанції включає декілька модулів, що виконують специфічне завдання.

• Роз'єднувачі

Здійснюють оперативне перемикання в електросхемі РУ та створення видимого розриву ланцюга. Роз'єднувачі не можна роз'єднувати під навантаженням, оскільки вони не мають дугогасних елементів. Складаються роз'єднувачі із нерухомих (закріплених на ізоляторах) та рухомих контактів.

• Вимірювальні компоненти

Трансформатори, що вимірюють електричні величини та живлять пристрій релейного захисту. При максимальному значенні величин, напруга та вихідний струм не перевищують 100 В та 5 А.

Поєднують окремі елементи РУ. Виготовляються із міді чи алюмінію.

• Регулюючі пристрої

Реактори, батареї, фазообертачі обмежують значення струму.

• Нелінійний обмежувач та розрядники

Здійснюють захист ліній від комутаційних та атмосферних перенапруг.

• Заземлювальні пристрої

З'єднують із землею частини обладнання, виготовлені з металу.

• Силові вимикачі

Комутаційні компоненти, що відповідають за включення та вимкнення силового ланцюга в режимі струмового навантаження, перевантаження, холостого ходу, короткого замикання.

• Системи автоматики та захисту

Сюди входить система комерційного та технічного обліку електричної енергії, система управління тощо.

Класифікація підстанцій

Основними видами електричних підстанцій є розподільні та трансформаторні підстанції. Розподільна підстанція є вузловою і здійснює прийом та розподіл електричної енергії. Трансформаторна підстанція відповідає зменшення або підвищення значення напруги завдяки наявності вбудованого трансформатора.

Залежно від способу приєднання до мережі виділяють кілька видів підстанцій:

• Відгалужена

Може бути приєднана до двох або однієї лінії глухою відпайкою, що здійснюється за схемою 2-х блоків з короткозамикачами та відокремлювачами. Приєднується до ліній 35-220 кВ.

• Прохідна

Входить у розсічення двох або однієї лінії з одно-або двостороннім живленням. Застосовуються підстанцію цього у простих замкнутих мережах. Для прохідної підстанції може бути передбачена лінія, що відходить з роз'єднувачем. Транзит потужності здійснюється через нормально замкнуту перемичку з вимикачем.

• Проміжна

Підстанція, необхідна харчування споживачів. Проміжні підстанції можуть приєднуватися до двох або однієї ПЛ, що проходять, або приєднуватися шляхом заходу ПЛ з одно/двостороннім харчуванням.

• Транзитна

Використовується для живлення споживачів та передачі потоків потужності до суміжних мереж сусідніх енергосистем.

• Перетворювальна

Підстанція, що служить для прийому та передачі потужності на постійному струмі. Характеризується великою потужністю і значною кількістю випрямляючих, паралельно працюючих агрегатів.

• Вузлова

Тип підстанції, до якої може бути приєднано більше 2-х ліній, що надходять від кількох електроустановок.

• Тупикова

Цей різновид підстанції отримує електроенергію від електроустановки по кількох або одній лінії. Виконуються за схемою блоку: трансформатор - лінія із запобіжником та роз'єднувачем електричним.

Конструктивно РУ електричної підстанції може бути відкритого типу (коли обладнання розташоване просто неба) і закритого типу (як правило, в умовах міста).

Виходячи з призначення підстанції класифікуються на системні та споживчі. На системних підстанціях відбувається зв'язок різних енергосистем чи окремих районів енергосистеми. Розподіл електричної енергії між споживачами здійснюють споживчі підстанції. Потужність та призначення окремо взятої підстанції визначається конфігурацією та схемою мережі, в рамках якої підстанція підлягає експлуатації, а також характером навантажень, отриманих від приєднаних споживачів.

Визначення напруги на боці нижчої напруги підстанції

Якщо треба обчислити напругу на шинах низької напруги (ПН) підстанцій, то розрахунок має бути доповнений ще одним етапом. Повинні бути враховані втрати напруги у опорах трансформаторів та автотрансформаторів та наявність магнітного зв'язку між їх обмотками.

Покажемо послідовність розрахунку з прикладу підстанції 1 попередньої схеми.

На малюнку показано схему з'єднання елементів, врахованих при визначенні розрахункового навантаження цієї підстанції 1 та вказані потужності, які повинні бути знайдені та підсумовані при обчисленні .

Так як напруга U 1 відома (визначено на попередньому етапі розрахунку), то втрата напруги в опорі трансформатора Z т1 може бути знайдена за величиною напруги U 1 та потужності , що протікає з опору Z т1 .

При цьому втрата напруги

,

а наведені напруги на шинах низької напруги підстанцій

.

Шукана напруга на шинах ПН підстанції 1

.

Можна застосовувати і спосіб, що передбачає приведення параметрів схеми та її режиму до одного ступеня трансформації. У нашому прикладі доцільно привести опір лінії ЛЧ до номінальної напруги 110 кВ. У цьому випадку із схеми заміщення виключається ідеальний трансформатор, точки об'єднуються, а опори Z 4 замінюється опором:

Напруга в точці 3 при розрахунку слід приймати наведеним до тієї ж ступені трансформації, що і , тобто. рахувати, що . Обидва підходи до розрахунку рівноцінні.

12.3. Розрахунки режиму ліній з двостороннім живленням при напругах джерел живлення (по кінцях)

Для розрахунку схем із кількома незалежними джерелами харчування широко використовується принцип накладення.

Відповідно до цього принципу струми та потужності у гілках можуть розглядатися як результат підсумовування ряду складових, число яких дорівнює числу незалежних джерел напруги.

Кожен із цих струмів визначається дією лише з джерел напруги при рівності нулю напруг інших джерел.

Лінії з двостороннім живленням при різних напругах по кінцях відносяться до електричних ланцюгівіз незалежними джерелами потужності. Для її розрахунку також може бути використаний принцип накладення.

Задано різні напруги по кінцях лінії, наприклад U 1 >U 4 .

Відомі потужності навантажень S 2 і S 3 і опору ділянок лінії Z kj де k - вузол початку ділянки лінії, j - вузол кінця ділянки лінії.

Треба знайти потоки потужності S kj.

Відповідно до відомого з ТОЕ принципу накладання, лінію можна представити двома лініями (рисунок б) та в)).

Потоки потужності вихідної лінії можна отримати в результаті накладання (підсумовування) потоків у цих лініях. Потоки потужності лінії з рівними напругами по кінцях (U н.) малюнок б) визначаються відомими виразами:

де

де

У лінії малюнку в) у напрямі від джерела живлення з більшою напругою до джерела з меншою напругою протікає наскрізний зрівняльний струм I ур. та зрівняльна потужність S ур.

Відповідно в результаті положення потоків, визначених за формулами (1), (2) і (3), визначаються потоки потужності лінії з двостороннім живленням на малюнку а)

Визначення втрат потужності DS kj здійснюється за такою формулою:

де k - Вузол початку ділянки лінії;

j – вузол кінця ділянки лінії;

Потім визначаються напруги.

Допустимо точкою потокоподілу є точка 3, рисунок 2). Розріжемо лінію у вузлі 3, рис. д)

Тепер можна визначити напругу або падіння напруги
(DU нб) двох розімкнених мережах, тобто. в лініях 1-3 та 4-3 1 т.к. U 1 > U 4 , то DU 1-3 > DU 4-3 та DU нб = DU 1-3

a)

Післяаварійні режими

B. Найбільш важкі - вихід з ладу та відключення ділянок 1-2 та 3-4 (найближчих до джерела живлення). Проаналізуємо ці режими та визначимо найбільшу втрату напруги DU нб у режимі, коли відключено ділянку 4-3 малюнок е). Позначимо найбільшу втрату напруги DU 1-3 ав.

Напевно, кожен з нас помічав у дворі житлових будинків будки, від яких відходить безліч електричних проводів. Називається така невелика будівля складним на перший погляд словом – електрична трансформаторна підстанція.

Багато хто досі не знає, що це за спорудження і для чого воно використовується. Про це ми й розповімо у цій статті.

Як відомо, основною перевагою електрики перед іншими видами енергії є можливість передачі на величезні відстань з малими втратами. Однак, невеликі втрати все одно неминучі, так як дроти мають власний опір і нагріваються в результаті передачі по них електричного струму.

А, щоб знизити втрати під час передачі до мінімуму необхідно передавати струм високою напругою, т.к. силу струму при цьому можна знизити, внаслідок чого нагрівання проводів значно зменшиться, зменшивши в результаті втрати струму. Принцип досить простий - що довша лінія електропередачі (ЛЕП), то більше напруга у ньому використовується.

Генератори електричного струму на електростанціях виробляють низький струм для ефективної передачі на великі відстані напруги, тому на них використовуються трансформатори підвищуєтипу.

Після доставки струму до споживача по лінії електропередачі, для його використання з побутовою метою напруга знову повинна бути знижена до 500, 380 або 220 вольт, які ми маємо в будинку в розетці. Для цього використовуються трансформаторні підстанції. понижуючоготипу.

Саме знижуючими підстанціями є ті споруди, які стоять у більшості дворів житлових будинків. Отримуючи струм високої напруги вони перетворять його на 220-вольтний, який і використовується для живлення більшості побутових електричних приладів.

Говорячи простою мовою, трансформаторна підстанція понижуючого типу складається з наступних основних частин.

• Вступна частина - прийом струму високої напруги.
• Трансформатор – перетворення струму.
• Вивідна частина – вихід струму низької напруги.

Крім поділу на підвищуючі та знижувальні, трансформаторні підстанції прийнято розділяти і на блокові комплектні та контейнерні комплектні. Перші відрізняються від других лише своїм корпусом – блочна електропідстанція встановлюється у бетонному приміщенні та збирається на місці – тобто є стаціонарною. У підстанціях контейнерного типу як корпус використовується металева споруда, а збираються та укомплектовуються вони на заводі-виробнику. Такі підстанції є транспортабельними та можуть бути без проблем переміщені з одного місця до іншого.

Якщо вам цікаві ціни на ці агрегати, ви можете ознайомитись з ними, наприклад, у каталозі компаній http://www.ru.all.biz/. Там представлені різні компанії, що займаються виробництвом та продажем трансформаторних підстанцій.

Трансформаторна електрична станція - це особливий вид енергетичної установки, призначеної для отримання, перетворення та диференційованого розподілу електроенергії по об'єктах, що потребують її. Існують різні типитрансформаторних підстанцій, що відрізняються своєю конструкцією, особливостями монтажу та експлуатації.

З середини XX століття світові вчені винаходили, удосконалювали та випробовували енергоконструкції, що дозволяють подати електричний струм необхідної потужності до промислових об'єктів чи населених пунктів. Так виникла трансформаторна підстанція. Електроенергія передається великі відстані і по дорозі від електростанції до місця призначення втрачає свою напругу. Для того, щоб ці втрати були мінімальними, використовують підстанції.

Знаходяться вони зазвичай на відкритому повітрі, за дротяною огорожею. У густонаселених районах підстанція може розташовуватися у закритому приміщенні. Найголовніший елемент у встановленні - це трифазний трансформатор або кілька однофазних.

Є також обладнання для його захисту та охолодження. Для охолодження трансформаторів застосовуються спеціальні масла, які завантажуються в охолодний механізм, пов'язаний із заземленням та знижуючим резистором.

Простір у приміщенні, де знаходяться трансформатори, шини та контрольно- вимірювальні прилади, називається камерою. Вона буває закритою, коли є приміщення, або огородженою, якщо розташовується за сіткою або гратами. Обслуговують підстанцію професійні електрики з доступом до роботи на високовольтних лініях. За роботою приладів спостерігає черговий енергетик, який має постійно знаходитись у головного розподільчого щита.

Електрика надходить з електростанції, потім подається на джерело струму, що передає, де напруга зростає завдяки силовому трансформатору. Підвищується воно зниження втрат під час передачі електроенергії великі відстані.

Потім електрика йде на підстанцію, де напруга знижується до необхідного рівня, пройшовши через понижуючі трансформатори, і надходить до центру розподілу. Тут напруга ще знижується для розподілу через локальну мережу, Звідки електрика з напругою 220 вольт подається до трансформаторів житлових районів.

Усього існує 19 видів трансформаторних підстанцій залежно від функції наявних там трансформаторів. Ось найбільш використовувані:

За ознакою видалення споживача від джерела електроенергії та за кількістю споживаної потужності підстанції відносяться до одного з наступних видів:

За місцем розташування трансформаторні станції поділяються на відкриті та закриті. Відкриті знаходяться на відкритій території, закриті розміщуються у виробничих цехах та закритих приміщеннях. Крім основних трансформаторних підстанцій, що здійснюють енергоживлення великих споживачів, енергетична система використовує і невеликі тягові підстанції, які обслуговують електроживленням трамваї та тролейбуси.

Щоглові станції зводяться для електропостачання віддалених населених пунктів, котеджних селищ, садівницьких кооперативів. Друга їхня назва - стовпові, оскільки вони ставляться на опори. Принцип роботи вони нескладний. Від центрального розподільчого центру електричний струм приходить на підстанцію, де він перетворюється і розходиться споживачам. При регулярному охолодженні система автоматично контролює підвищення та зниження потрібної напруги.

Є два варіанти виконання цих конструкцій. Простіша комплектна трансформаторна підстанція, зовні схожа на букву «А», яка складається з розрядних елементів, запобіжників та силового трансформаторного блокуз розподільчим модулем. Другий підхід, П-подібний, складніше при зведенні, але виправдовує себе при експлуатації.

До складу цієї конфігурації входять самі компоненти, але з невеликими відмінностями. Наприклад, модуль розподілу енергії представлений тут пристроєм низької напруги. Стовпне джерело живлення може працювати з масляними та сухими трансформаторами.

Споруда оснащена автоматичним включеннямта вимкненням. Сучасні моделі передбачають захист від замикань, а також різного роду блокування з метою безпеки. Стовпові підстанції мають багато переваг, тому широко поширені. Для них не потрібно готувати майданчик, а це вже набагато знижує витрати під час монтажу. Крім того, їх установка абсолютно безпечна для довкілля та людини. При різкому зниженні температури на установці передбачені обігрівачі.

Один із видів підстанцій - комплектна електрична підстанція кіоскового типу - представляє складну електричну споруду, в якій відбувається перетворення та розподіл електричної енергії споживачам. Споруджується в місцях з помірним кліматом при температурі не нижче -40 градусів.

До складу конструкції входять силовий трансформатор, розподільний пристрій, захисні та допоміжні елементи (вимикачі, релейний захист, вимірювальні прилади). На станції здійснюється:

• прийом трифазного струму;
• передача електричної енергії;
• перетворення енергії;
• її розподіл.

Також схема має кабельні або повітряні комунікації для виведення напруги, сторона зниженої напруги містить заземлення. Кіоскові системи конструюються зі збірного корпусу та діляться на дві частини. В одній розміщується обладнання, в іншій – низьковольтні пристрої. Споруда герметично та надійно захищає електричну частину від снігу та дощу.

Установка кіоскових КП має бути виконана відповідно до правил улаштування електроустановок та пожежної безпеки:

• вільний під'їзд;
• доступ до ремонту;
• нормована відстань до житлових будинків
• рівень шумоізоляції;
• вентиляційні отвори та вільний повітрообмін.

Кіоскові КТП повинні використовуватися у звичайному середовищі, тому у пристрої неприпустимо вміст вибухонебезпечних речовин та агресивних пар. Їх не можна піддавати ударам і встановлювати на поверхні, що піддається вібрації.