Трансформаторные подстанции: определение, разновидности, конструктивные особенности и отличия

Под определением трансформаторной подстанции рассматривается разновидность электроустановки, позволяющей получить необходимое напряжение, повысить или понизить его в электросетях с переменным видом тока. Такой тип установки обеспечивает распределение электрического тока по разным объектам сельского, поселкового, городского либо промышленного масштаба.

Комплектные подстанции

В стандартную комплектацию трансформаторных подстанций включены следующие компоненты:

• Силовая трансформаторная установка – позволяет преобразовывать переменный ток до нужной величины, которая безопасна для использования человеком;
• Устройство распределения – посредством этого модуля входящая электрическая энергия может быть распределены по отдельным электрическим цепям;
• Модуль автоматического управления – поддерживает частоту тока на постоянно заданных значениях;
• Устройства защиты – гарантируют поддержание заданных параметров электросети в установленных рамках, используются при обслуживании силовых электролиний;
• Вспомогательные сооружения.

Компании, которые занимаются производством, комплектацией и монтажом трансформаторных подстанций, как правило, берут на себя и обязательство по их обслуживанию.

Использование разных типов трансформаторных подстанций: где и когда

Современные трансформаторные подстанции подразделены на следующие группы:

• Понижающие – такие подстанции обеспечивают преобразование первичного напряжения в электрической сети во вторичное, величина которого намного меньше первичных показателей;
• Повышающие – такие подстанции являются полной противоположностью понижающих подстанций, при этом их основная функция состоит в преобразовании напряжения, выработанного генераторами, в напряжение с более высокими значениями мощности.

Также существует еще одна классификация трансформаторных подстанций - они разделяются на местные и региональные. Их главная задача состоит в распределении электроэнергии между конечными потребителями. Для осуществления этой задачи изначально установки выполняют прием энергоресурса, после чего его дальнейшую передачу на заданные объекты.

Типы трансформаторных подстанций исходя из величины поддерживаемого напряжения:

• Узловой распределительный тип – это подстанции, поддерживающие напряжение в диапазоне 110-220кB. Электроэнергия передается к установке от энергетической системы, остается неизменной (не трансформируется), после чего происходит ее распределение по подстанциям с глубоким вводом.
• Подстанции глубокого ввода – установки используются для напряжений в пределах 35–220 кВ. Установки питаются от центральной распределительной точки или энергетической системы, а цель их применения заключается в обеспечении подачи электричества группе подстанций или крупным предприятиям.
• Понижательного типа – эта категория подстанций позволяет распределять электроэнергию по всей территории предприятия, подпитываются энергией всего региона/обслуживаемой зоны, осуществляют непосредственное питание приемников получаемого напряжения.
• Тягового типа – это отдельная категория подстанций, применяемых преимущественно для обеспечения энергией потребителей в виде электрического транспорта (электропоездов, троллейбусов или трамваев).

Типы трансформаторных подстанций в зависимости от способа получения энергоресурса:

• поддерживающие понижающий принцип работы;
• функционирующие по повышающему принципу.

Типы трансформаторных подстанций с учетом охватываемой территории:

• Группа локальных устройств – включает в себя установки, которые получают напряжение от объектов, расположенных недалеко относительно друг друга. К примеру, это может быть парковая зона или какой-либо комплекс развлечений.
• Местная группа – данные электроустановки преобразуют напряжение для целого комплекса объектов, которые, как правило, находятся в пределах определенной зоны или микрорайона.
• Районные (региональные) трансформаторные подстанции – данные установки обеспечивают обработку, преобразование и распределение напряжения в пределах одного населенного пункта.

Все из вышеуказанных типов подстанций имеют в своем оснащении специализированные технические средства, обеспечивающие защиту от возможных перепадов электрической энергии. Также на случай прекращения подачи электричества локальные системы снабжения электроэнергией могут производить автоматический ввод резервных средств АВР.

Специфика монтажа трансформаторных подстанций

Исходя из типа используемой подстанции, важно правильно определить место ее расположения. Так, с учетом места и способа установки различаются следующие типы присоединений подстанции к электроцепи:

• Тупиковые – это подстанции, к которым электропитание направляется с использованием радиальной схемы распределения;
• Ответвительные – этот тип установок присоединяются к проходящим линиям электропередачи посредством глухой отпайки;
• Проходные – такие трансформаторы присоединяются к электросети путем захода одной либо двух линий, имеющих исключительно двухстороннее питание;
• Узловые – к этой группе относятся подстанции, которые, как правило, присоединяются сразу к нескольким питающим линиям, проходящим от двух и более электроустановок.

Важным условием является правильность составления схемы трансформаторной подстанции. Это позволит при дальнейшей эксплуатации избежать ошибок и аварийных ситуаций. Специалисты при составлении схемы стремятся к ее максимальному упрощению, чтобы она была как можно понятней для большинства рядовых пользователей.

Благодаря гибким характеристиками и широкому спектру функциональных возможностей трансформаторные подстанции выбираются в зависимости от специфики обслуживаемых объектов, а также задач, поставленных проектировщиком.

Как выбрать трансформаторную подстанцию в зависимости от ее параметров мощности?

В процессе проектирования электрической установки оборудование подбирается, исходя из расчетной нагрузки. Мощность прибора выбирается с применением разных методик и с учетом нормативной документации.

Как правило, для подстанций предусмотрена установка масляных трансформаторов. Количество таких приборов определяется категорией и спецификой эксплуатации объекта. В то же время, по мощности выбор оборудования осуществляется, исходя из его перегрузочных способностей в случае возникновения аварийных ситуаций. В этих целях производится сравнение полной мощности подстанции со значениями нагрузок, допустимых для разных категорий потребителей. Для проведения достоверных расчетов применяются специальные формулы, включающие величины вечерней/дневной нагрузки, число потребителей и коэффициенты одновременности.

Так, к примеру, небольшой населенный пункт может быть снабжен трансформаторной подстанцией, мощность которой не превышает 63 кBA. Однако это возможно лишь в случае преобладания в этом населенном пункте коммунально-бытовой нагрузки. При других обстоятельствах необходима установка более мощной подстанции.

Проверка трансформатора - услуги электролаборатории.