Transformatorowe podstacje elektryczne: jakie są główne typy, zakres

Elektrownia transformatorowa to specjalny typ elektrowni przeznaczony do odbieranie, przekształcanie i zróżnicowana dystrybucja energii elektrycznej dla potrzebujących przedmioty. Istnieją różne typy podstacji transformatorowych, różniące się konstrukcją, instalacją i cechami eksploatacyjnymi.

Urządzenie i zasada działania

Od połowy XX wieku światowi naukowcy wymyślali, ulepszali i testowali struktury energetyczne, które pozwalają dostarczać prąd elektryczny o wymaganej mocy do obiektów przemysłowych czy osiedli. Tak pojawiła się podstacja transformatorowa. Energia elektryczna jest przesyłana na duże odległości i traci napięcie w drodze z elektrowni do miejsca przeznaczenia. Aby te straty były minimalne, stosuje się podstacje.

Zwykle można je znaleźć na zewnątrz, za ogrodzeniem z drutu. W gęsto zaludnionych obszarach podstację można również umieścić w pomieszczeniach. Najważniejszym elementem instalacji jest transformator trójfazowy lub kilka jednofazowych.

Istnieje również sprzęt do jego ochrony i chłodzenia. Do chłodzenia transformatorów stosuje się specjalne oleje, które są ładowane do mechanizmu chłodzącego połączonego z ziemią i rezystora obniżającego napięcie.

Przestrzeń w pomieszczeniu, w której znajdują się transformatory, szyny zbiorcze i oprzyrządowanie, nazywana jest komorą. Może być zamknięty, gdy jest pomieszczeniem, lub ogrodzony, jeśli znajduje się za siatką lub kratą. Stacja obsługiwana jest przez profesjonalnych elektryków, którzy mają dostęp do pracy na liniach wysokiego napięcia. Pracę urządzeń nadzoruje dyżurny elektryk, który musi stale znajdować się przy rozdzielni głównej.

Energia elektryczna pochodzi z elektrowni, a następnie jest podawana do źródła prądu nadawczego, gdzie napięcie wzrasta dzięki transformatorowi mocy. Wzrasta, aby zmniejszyć straty w przesyle energii elektrycznej na duże odległości.

Energia elektryczna trafia następnie do podstacji, gdzie napięcie jest obniżane do wymaganego poziomu, przechodząc przez transformatory obniżające napięcie i trafia do centrum dystrybucji. Tutaj napięcie jest dalej redukowane do dystrybucji przez lokalną sieć, skąd energia elektryczna o napięciu 220 woltów jest dostarczana do transformatorów obszarów mieszkalnych.

Główne typy konstrukcji

Łącznie istnieje 19 typów stacji transformatorowych, w zależności od funkcji dostępnych tam transformatorów. Oto najczęściej używane:

1. Blok modułowy o mocy do 4000 kilowatów. Stosowane są w pomieszczeniach gospodarczych.
2. Transformator rozdzielczy odpowiedni dla firm i dużych supermarketów.
3. Maszt (słup). Przesyłają energię elektryczną do osiedli i kompleksów przemysłowych.
4. Kompletne podstacje transformatorowe. Przyjmują prąd trójfazowy o mocy 10 kilowatów i dają napięcie 380/220.
5. Transformator złożony - izolator przepustowy i ślepy zaułek.
6. Transformatorowe jednofazowe kompletne podstacje.

Na podstawie usunięcia konsumenta ze źródła energii elektrycznej i ilości pobieranej mocy podstacja należy do jednego z następujących typów:

1. Dystrybucja węzłowa (URP) - odbiera energię od 110 do 220 woltów, gdzie ma być rozprowadzana do podstacji o głębokim wejściu o napięciu od 35 do 220 woltów.
2. Główny obniżający napięcie jest przeznaczony do odbioru napięcia od 35 do 220 woltów, energia płynie bezpośrednio z okręgowej sieci elektrycznej i jest rozprowadzana w całym przedsiębiorstwie, ale napięcie spada.
3. Podstacja wejściowa głęboka - przyjmuje napięcia od 35 do 220, zasilana jest energią bezpośrednio z systemu lub z punktu dystrybucyjnego w przedsiębiorstwie.
4. Stacja transformatorowa - napięcie pierwotne od 6 do 35, dostarcza 230 i 400 bezpośrednio do odbiorców.

Według lokalizacji stacje transformatorowe są podzielone na otwarte i zamknięte. Otwarte znajdują się na terenie otwartym, zamknięte w warsztatach produkcyjnych i pomieszczeniach zamkniętych. Oprócz głównych podstacji transformatorowych zasilających duże odbiorniki, system energetyczny wykorzystuje również małe, podstacje trakcyjne, które zasilają tramwaje i trolejbusy.

Transformator masztowy

Budowane są stacje masztowe, aby zasilać odległe osady, osiedla domków letniskowych, spółdzielnie ogrodnicze. Ich drugie imię to filary, ponieważ są umieszczone na podporach. Zasada ich pracy jest prosta. Z centralnego centrum dystrybucji prąd elektryczny dociera do podstacji, gdzie jest przetwarzany i dystrybuowany do odbiorców. Przy regularnym chłodzeniu system automatycznie kontroluje wzrost i spadek wymaganego napięcia.

Istnieją dwie wersje tych projektów. Prościej kompletna podstacja transformatorowa, zewnętrznie podobny do litery „A”, który składa się z elementów wyładowczych, bezpieczników i zespołu transformatora mocy z modułem rozdzielczym. Drugie podejście, w kształcie litery U, jest trudniejsze podczas budowy, ale bardziej usprawiedliwia się podczas pracy.

Ta konfiguracja zawiera te same komponenty, ale z niewielkimi różnicami. Na przykład moduł dystrybucji mocy jest tutaj przedstawiony jako urządzenie niskonapięciowe. Zasilacz słupowy może współpracować z transformatorami olejowymi i suchymi.

Konstrukcja jest wyposażona w automatyczne włączanie i wyłączanie. Nowoczesne modele zapewniają ochronę przed zwarciami, a także wszelkiego rodzaju blokady dla celów bezpieczeństwa. Podstacje słupowe mają wiele zalet i dlatego są szeroko rozpowszechnione. Nie ma potrzeby przygotowywania dla nich miejsca, a to już znacznie obniża koszty instalacji. Ponadto ich instalacja jest całkowicie bezpieczna dla środowiska i ludzi. W przypadku gwałtownego spadku temperatury urządzenie wyposażone jest w grzałki.

Podstacje kioskowe

Jeden z typów podstacji - kompletna podstacja elektryczna typu kioskowego - jest kompleksem struktura elektryczna, w której następuje konwersja i dystrybucja energii elektrycznej konsumentów. Jest budowany w miejscach o klimacie umiarkowanym w temperaturze nie niższej niż -40 stopni.

Konstrukcja zawiera transformator mocy, rozdzielnicę, elementy ochronne i pomocnicze (przełączniki, zabezpieczenia przekaźników, przyrządy pomiarowe). Stacja realizuje:

• odbiór prądu trójfazowego;
• przesyłanie energii elektrycznej;
• konwersja energii;
• jego dystrybucja.

Ponadto obwód jest wyposażony w linie kablowe lub powietrzne dla wyjścia napięciowego, strona podnapięciowa zawiera masę. Systemy kioskowe zbudowane są z prefabrykowanej zabudowy i podzielone są na dwie części. W jednej mieści się sprzęt, w drugiej urządzenia niskonapięciowe. Konstrukcja hermetycznie i niezawodnie chroni część elektryczną przed śniegiem i deszczem.

Montaż central kioskowych należy przeprowadzić zgodnie z zasadami instalacji elektrycznych i bezpieczeństwa przeciwpożarowego:

• wolne wejście;
• dostęp do realizacji napraw;
• znormalizowana odległość od budynków mieszkalnych
• poziom izolacji akustycznej;
• otwory wentylacyjne i swobodna wymiana powietrza.

Podstacje transformatorowe kiosku muszą być eksploatowane w normalnym środowisku, dlatego zawartość substancji wybuchowych i agresywnych oparów w urządzeniu jest niedopuszczalna. Nie mogą być narażone na wstrząsy i nie mogą być umieszczane na powierzchni narażonej na wibracje.