Подстанции трансформаторные комплектные блочные: Что такое блочные подстанции типа БКТП?

alexxlab | 29.06.1995 | 0 | Разное

Содержание

Производство и монтаж БКТП – блочные комплектные трансформаторные подстанции (630), расчет стоимости по схеме

Комплектная трансформаторная подстанция

ООО “ПромЭлектроАвтоматика” производит блочные трансформаторные подстанции в железобетонном корпусе.

Конструктивное исполнение комплектных трансформаторных подстанции представляет собой однотрансформаторную подстанцию или двухтрансформаторную подстанцию наружной установки в бетонном корпусе.

Подстанции БКТП НУ блочно – модульные комплектные трансформаторные применяются для использования в системах электроснабжения жилищно – коммунальных городских и промышленных объектов. Подстанции состоят из отдельных бетонных блок – контейнеров с установленным в них электрооборудованием:

  • распределительное устройство высокого напряжения РУВН – 6 кВ или 10 кВ, комплектация на базе камер КСО;
  • распределительное устройство низкого напряжения РУНН – 0,4 кВ, комплектация на базе ЩО-70;
  • силовые трансформаторы ТМ, ТМГ, ТМЗ, ТСЗ, ТСЗН.

Назначение

Блочно – модульная подстанция комплектная трансформаторная в бетонном корпусе предназначается для приема, преобразования и распределения электроэнергии в стационарных электроустановках трехфазного переменного тока с частотой 50 Гц напряжением ВН 6 кВ или 10 кВ, напряжением НН 0,4 кВ и мощностью 100 кВА 160 кВА 250 кВА 400 кВА 630 кВА 1000 кВА 1000 кВт 1250 кВт 1600 кВА 2500 кВа.

Подстанция служит для электроснабжения промышленных, сельских, городских, коммунальных, бытовых объектов, а также коттеджных поселков и зон индивидуальных застроек.

Структура условного обозначения

БКТП ХХХХ ХХ ХХ Х ХК Х ХХХХ
1 2 3 4 5 6 7 8
  1. БКТП – блочная комплектная трансформаторная подстанция;
  2. 100 – 2500 – мощность силового трансформатора, кВА;
  3. 6 – 10 – номинальное напряжение на стороне высокого напряжения (ВН), кВ;
  4. 0,23 – 0,4 – номинальное напряжение на стороне низкого напряжения (НН), кВ;
  5. вид исполнения: П – проходная, Т – тупиковая;
  6. КК, КВ, ВК, ВВ – исполнение ввода ВН: К – кабельный, В – воздушный;
  7. отопление: В – водяное, Э – электрическое. 8. УХЛ1 – климатическое исполнение и категория размещения.

Технические данные

Наименование параметра блочной подстанции Показатели отраслевого проекта подстанций
Мощность силового трансформатора ТМГ, кВА. ТМГ 100 ТМГ 160 ТМГ 250 ТМГ 400 ТМГ 630
ТМГ 1000 ТМГ 1250 ТМГ 1600 ТМГ 2500
Номинальное напряжение на стороне ВН, кВ. 6 (10)
Наибольшее рабочее напряжение на стороне ВН, кВ. 7,2; 12
Номинальное напряжение на стороне НН. кВ. 0,4
Класс здания подстанций 2
Степень огнестойкости по СНиП 21-01-97 3
Номинальный ток сборных шин на стороне 0.4 кВ. 250 А; 400 А; 630 А; 1000 А; 1600 А; 2000 А; 2500 А
Ток термической стойкости в течении 1с на стороне ВН, кА. 20
Ток электродинамической стойкости на стороне ВН, кА. 51
Уровень изоляции по ГОСТ 1516. 1-76 Нормальная
Уровень внешней изоляции по ГОСТ 9920-75
Нормальная категория
Способ выполнения нейтрали ВН. Изолированная
Способ выполнения нейтрали НН. Глухозаземленная
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150 У1, УХЛ1
Срок службы подстанций, лет не менее 25

Конструктивные решения, монтаж БКТБ, габаритные размеры, архитектурные решения

Подстанции БКТП комплектные трансформаторные и подстанции 2БКТП полной заводской готовности выполнены из железобетона прямоугольной конструкции размером:

  • подстанция с одним трансформатором, габаритные размеры: – 5270*2250*2205;
  • подстанция с двумя трансформаторами, габаритные размеры: – 5270*4500*2205.

Конструктивно одна секция блочной подстанции состоит из: бетонного блока с полной заводской комплектацией, подземного модуля, образующего кабельное помещение, а также установленного в нём маслоприёмника.

Здание блочной подстанции делится на два отсека. В одном отсеке размещается силовой трансформатор ТМГ мощностью 100 кВт 160 кВа 250 кВт 400 кВА 630 кВт 400 кВА 630 кВт 1000 кВА 1250 кВт 1600 кВА 2500 кВА, а в другом отсеке высоковольтное и низковольтное оборудование в соответствии со схемой. Для подвода кабеля к электрооборудованию подстанции предусмотрены проёмы в полу. Жалюзные решетки металлические, позволяют регулировать температуру в трансформаторном отсеке.

Двери и ворота подстанции выполнены по типу сейф-двери, что обеспечивает надёжность и простоту обслуживания. Толщина стен здания от 60-120 мм. Крыша выполнена из металлочерепицы.

Комплектация

Оборудование на стороне высокого напряжения (РУВН) в подстанциях используется самое надёжное в эксплуатации, такое, как распредустройство RM6 SchneiderElectric, что позволяет выбрать любую схему подключения. Выбор функций: Серия RM6 предлагает пользователю выбор RM6 на 1, 2, 3 или 4 присоединения без возможности расширения. В данном оборудовании имеется возможность выбора типа защиты трансформатора:

  • C выключателем нагрузки в комплекте с плавкими предохранителями, выключателем 200 А.
  • Защита линейного присоединения может быть осуществлена, в случае необходимости, с помощью выключателя 630 А.
  • Большинство из этих функций имеются в версии RM6 с возможностью Г- или Т-образного наращивания для дальнейшей модернизации подстанции или для развития сети.
  • В подстанции также могут устанавливаться высоковольтные ячейки типа КСО собственного производства.
На стороне низкого напряжения (РУНН) в подстанциях используются панели типа ЩО-70 или ВРУ также собственного производства, что позволяет учесть все пожелания заказчика, а также сократить стоимость подстанций и срок изготовления за счет использования склада готовой продукции ячеек КСО и панелей ЩО 70. Так же (РУНН) подстанций выполняется на моноблоках импортного производства: Низковольтная сборка для распределительных сетей с уменьшенными габаритами типа моноблока

Конструкция моноблоков подстанций

Сборка подстанций выполнена на предохранителях, аналогичных ПН-2 (отечественного производства) с вертикальным расположением фаз одного присоединения. Общий вид сборки показан на рис.

Состоит из следующих основных частей:

  • вводной рубильник типа ISERE
  • металлический опорный каркас к которому на опорных эпоксидных изоляторах крепятся сборные шины
  • отходящие моноблоки (фидеры).

Для удобства работы с низковольтной сборкой данного типа в комплект поставки включены дополнительные аксессуары, позволяющие не только сделать работу со сборкой простой и приятной, но и полностью обезопасить эксплуатирующий персонал.

В комплект поставки сборки входят пластиковые ручки для предохранителей, позволяющие устанавливать (вынимать) плавкие вставки в держатели, изолированный ключ для работ по установке моноблоков (фидеров) на сборные шины.

Измерение и учет электроэнергии в блочной подстанции выполнен:

  • Вольтметр с переключателем на вводе РУНН.
  • Амперметры и трансформаторы тока.
  • Счетчик активной и реактивной энергии.
  • Другие приборы по заказу заказчика.
  • Щит собственных нужд.

Основные преимущества

  • Полная заводская готовность к эксплуатации подстанций.
  • Высокая надежность электрооборудования.
  • Простота конструкции и удобство монтажа подстанций.
  • Возможность применения любого типа трансформаторов (ТМГ, ТМ, ТСЗ, ТМЗ)
  • Современный дизайн, применение любой внешней отделки подстанций
  • Срок службы подстанций производства ООО “ПромЭлектроАвтоматика” составляет не менее 25 лет.

Компания “ПромЭлектроАвтоматика” выполняет полный комплекс работ по проектированию, производству и монтажу, комплектных трансформаторных подстанций (КТП) подстанций БКТП, освобождая заказчика от необходимости поиска различных проектных, производственных и монтажных организаций, организацию согласований между ними, что позволяет снизить затраты на реализацию проекта в целом.

Для комплектации пришлите однолинейную схему подстанции, или просто позвоните нам!

Чем отличается БКТП от КТП

БКТП — блочная модульная трансформаторная подстанция тупикового или проходного типа, корпус которой исполнен в бетонных блоках. Предназначение БКТП – распределение и преобразование электрической энергии трехфазного переменного тока до 10кВ частотой 50 Гц. Такое предназначение служит для электроснабжения крупных промышленных предприятий, городов, дачных и коттеджных поселков и т.д.

КТП — комплектная трансформаторная подстанция тупикового или проходного типа, корпус которой выполнен в виде металлического сварного киоска. В КТП устанавливается два или один трансформатор. Служит подстанция комплектная трансформаторная подстанция для  приема с трехфазного переменного электрического тока частотой в 50 Гц и напряжением 6 (10) киловольт, с последующим его преобразованием и распределением. Подстанция КТП предназначена для наружной установки (в открытой местности). Область применения: промышленные предприятия, дачные и коттеджные поселки, населенные пункты городского и сельского типа, строительные площадки и т.д.

Особенности БКТП

Трансформаторная подстанция БКТП представляет собой здание имеющее один этаж или иначе — объемный кабельный полуэтаж, который одновременно является и фундаментом.

Подстанция БКТП состоит из четырех сборных железобетонных элементов с утепленным потолком и подъемной крышей при помощи минерального или базальтового негорючего утеплителя.

Кровля подстанции БКТП имеет гидроизоляцию осуществленную при помощи плиты из бетона с битумным покрытием и техноэластом (битумно-полимерным покрытием). Данный вид гидроизоляции полностью исключает протекание крыши во время плохих погодных условий.

В блоках осуществляется естественная циркуляция воздуха, при помощи решеток (типа жалюзи) установленных на дверях и воротах БКТП.  Ворота и двери БКТП выполнены из холодостойкой стали.

Бетонные поверхности блочной комплектной трансформаторной подстанции обработаны горячим битумом, в местах соприкосновения с грунтом, это также придает подстанции дополнительную защиту от попадании влаги во внутрь. Для препятствия образования цементной пыли полы и стены внутри БКТП покрываются краской.

Для безопасности обслуживания и эксплуатации БКТП оснащена внутренним контуром заземления, также при необходимости на подстанции может быть установлена световая и звуковая сигнализация, средства защиты средства для пожаротушения.

Ввод и вывод силовых кабелей БКТП производится через асбестовые трубы, проложенные в закладных отверстиях в стенах фундамента подстанции.

Стены БКТП изготовлены из железобетона которым отвечает таким требованиям как: высокая прочность, морозостойкость и водонепроницаемость , что актуально для широт с суровыми климатическими условиями.

Отсеки БКТП:

  • отсек размещения силового трансформатора,
  • отсек размещения высоковольтное и низковольтное оборудование.
  • В БКТП в качестве силовых трансформаторов установлены маслонаполненные с объемом трансформаторного масла до 60 кг или сухие трансформаторы.

Особенности КТП

КТП является сборно-сварной металлоконструкцией исполненной в виде киоска, который имеет остов ( каркас) из высокопрочного закаленного металла.

Все стальные элементы корпуса обработаны специальным составом, который защищает корпус от коррозии и продлевает его срок службы. Окрашена подстанции специальной огнеупорной краской. Для большей надежности подстанция КТП обшита оцинкованными листами толщиной 1,2 мм. Все вышеперечисленные показателя дают в суме продление срока службы корпуса подстанции в несколько раз.

Пол КТП  представляет собой поперечный настил (цельный или просечной), который имеет в себе отверстия для ввода и вывода кабеля, а также специальное отверстие для аварийного сброса масла из силового масляного трансформатора.

На подстанции установлены металлические двери с замками которые оснащены защитой от нежелательного взлома (антивандальная система). На дверях КТП предусмотрены окна жалюзийного типа, которые позволяют дополнительно проветривать подстанцию  изнутри, что так же препятствует скоплению конденсата внутри подстанции (на стенах и оборудовании) и обеспечивает защиту от перегрева КТП особенно в жаркую погоду. Дополнительным оснащение подстанции являются: система принудительной вентиляции, система уличного и внутреннего освещения КТП, система отопления, сигнализации и видеонаблюдения.

Отсеки КТП:

  • отсек распределительного устройства высокого напряжения (РУ ВН)
  • отсек распределительного устройства низкого напряжения ( РУ НН)
  • отсек силового трансформатора
  • соединительное устройство со стороны высшего напряжения (ВН)
  • соединительное устройство со стороны низшего напряжения (НН)
  • шинопроводы

БКТП 6 кВ 10 кВ 0.4 блочная комплектная трансформаторная подстанция, цена. ПерсоналЭнергоСтрой

В сферу деятельности компании «ПерсоналЭнергоСтрой» входит проектирование и изготовление блочных комплектных трансформаторных подстанций (БКТП). Такие подстанции являются основой систем электроснабжения жилых домов в зонах многоэтажной городской и малоэтажной индивидуальной застройки, зданий общественного назначения, объектов промышленности. БКТП применяются при новом строительстве и могут использоваться при реконструкции устаревших действующих подстанций.

НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

БКТП, купить которую лучше у нас, принимает и распределяет электроэнергию трехфазного переменного тока стандартной частоты 50 Гц на напряжение не более 10 кВ и преобразует ее в электрическую энергию 0,4 кВ, что позволяет обеспечить электроснабжение конечных потребителей.

Трансформаторная подстанция эксплуатируется на открытом воздухе, и комплектуется оборудованием в исполнении У1 (для умеренного климата с температурным диапазоном от -40°С до +45°С) либо УХЛ1 (для холодного и умеренного климата с температурным диапазоном от -60°С до +40°С). Блочные подстанции рассчитаны на эксплуатацию в неагрессивной невзрывоопасной воздушной среде без токопроводящей пыли.

Здание БКТП эзоис, цена которой у нас ниже, возводится из железобетонных модулей, которые имеют подвальный отсек (кабельный этаж) и надземный, где монтируется необходимое оборудование. В соответствии с проектом к подстанции можно подключать воздушные или кабельные линии электропередачи либо использовать оба варианта подсоединения к электросети.

 

КОМПЛЕКТАЦИЯ

В типовом варианте блочная подстанция комплектуется:

  1. Силовым двух обмоточным трансформатором (с естественным охлаждением минеральным маслом).
  2. Распределительный прибор высокого или низкого напряжения.
  3. Перемычками (кабельными/шинными) для сторон ВН или НН.
  4. Эксплуатационными принадлежностями, полагающимися по спецификации.
  5. Монтажными принадлежностями.
  6. Комплектом ЗИП.
  7. Эксплуатационной документацией.

КАК КУПИТЬ БКТП В НАШЕЙ КОМПАНИИ

ООО «ПерсоналЭнергоСтрой» занимается изготовлением типовых БКТП со стандартной компоновкой оборудования, при этом в соответствии с пожеланиями заказчика могут быть скорректированы схемы электрических цепей. Также предлагаются услуги по проектированию и изготовлению БКТП с нетиповыми схемами цепей.

При необходимости в блочной подстанции может предусматриваться монтаж:

  • системы принудительной приточной вентиляции;
  • уличного освещения:
  • охранной или пожарной сигнализации;
  • приборов учета электроэнергии и т.д.

При изготовлении трансформаторных подстанций мы используем качественные материалы, оборудование и комплектующие от зарекомендовавших себя производителей, что гарантирует длительный срок бесперебойной эксплуатации. Железобетонные конструкции, изготовленные в соответствии с действующими требованиями ГОСТ из тяжелого бетона, устойчивы к повреждениям, в том числе способны выдержать взрыв внутри или снаружи помещения, землетрясение силой до 9 баллов.

Чтобы заказать БКТП, необходимо заполнить соответствующий опросный лист и отправить его нашим специалистам, воспользовавшись соответствующей кнопкой «Опросный прайс-лист». Для уточнения деталей мы предлагаем связаться с нами по контактному телефону.


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП), для чего нужны

При строительстве новых и реконструкции существующих электрических сетей, относящихся к системам электроснабжения промышленных предприятий и городов, особое значение имеет выбор конкретного типа применяемых понижающих и распределительных подстанций и устанавливаемого в них оборудования. Прежде всего это касается трансформаторных подстанций 10(6)/0,4 кВ, являющихся наиболее распространенными как в сетях промышленных предприятий, так и в городских сетях. Обеспечение требуемых показателей безопасности, надежности и качества электроснабжения возможно только при условии применения современного оборудования и обеспечении высокого уровня проектных, электромонтажных и наладочных работ.

Очевидным приемом, гарантирующим соблюдение всех существующих норм и полный контроль качества от начала этапа проектирования до ввода в строй новой подстанции, является заказ комплектной трансформаторной подстанции высокого уровня заводской готовности в блочном исполнении (БКТП).

Необходимо отметить, что такое решение позволит значительно сократить сроки ввода объекта в эксплуатацию, так как заказчик получает трансформаторную подстанцию как готовое изделие, требующее минимальных усилий для монтажа и наладки.
Компактные размеры делают БКТП удобными для транспортировки. Их можно перевозить автомобильным или железнодорожным транспортом. Простота монтажа существенно сокращает время запуска.

Блочные трансформаторные подстанции представляют собой закрытые железобетонные помещения, имеющие металлические двери с обеих обслуживаемых сторон. Двери обязательно снабжаются внутренними замками и петлями для наружных навесных замков. Крыша может быть выполнена в различных вариантов – в зависимости от желания заказчика. Это может быть железобетонная или цельнометаллическая крыша. Вариантов исполнения так же может быть несколько – одно-, двух- или четырехскатная кровля.
Количество модулей в БКТП зависит от ее мощности и набора электрооборудования, определяемого проектом. Возможно расширение однотрансформаторной БКТП до двухтрансформаторной и более путем добавления модулей.

Размеры типовых  БКТП в бетонной оболочке значительно меньше по сравнению с аналогичными типовыми кирпичными, а в сравнении с металлическими “КТП” значительно долговечнее.

Бетонные оболочки для КТП выпускаются в следующих габаритах (Ш × Д × В), мм:

  • 2500 х 5000 х 2570
  • 2500 х 5000 х 2870
  • 2500 х 5000 х 3070
  • 2500 х 5500 х 2570
  • 2500 х 5500 х 2870
  • 2500 х 5500 х 3070
  • 2500 х 6000 х 2570
  • 2500 х 6000 х 2870
  • 2500 х 6000 х 3070
  • 2500 х 6500 х 2570
  • 2500 х 6500 х 2870
  • 2500 х 6500 х 3070
  • 2500 х 7000 х 2570
  • 2500 х 7000 х 2870
  • 2500 х 7000 х 3070
  • 3000 х 5000 х 2570
  • 3000 х 5000 х 2870
  • 3000 х 5000 х 3070
  • 3000 х 5500 х 2570
  • 3000 х 5500 х 2870
  • 3000 х 5500 х 3070
  • 3000 х 6000 х 2570
  • 3000 х 6000 х 2870
  • 3000 х 6000 х 3070
  • 3000 х 6500 х 2570
  • 3000 х 6500 х 2870
  • 3000 х 6500 х 3070
  • 3000 х 7000 х 2570

Специалист с применением персонального компьютера, подберет количество требуемых для размещения начинки модулей, состав бетонной смеси и вариант конструкции каждого отдельного модуля. Затем происходит формирование и заполнение смесью опалубки, а также еще ряд технологических операций, позволяющих получить на выходе в кратчайшие сроки готовый набор бетонных модулей. Они обладают требуемыми прочностными характеристиками, стойкостью к воздействию природных факторов и, что немаловажно в современных условиях, текстурой и цветом покрытия, соответствующими требованиям заказчика.

Цвет корпуса, крыши, декоративных элементов и дверей подстанций заказчик может подобрать по стандартному каталогу RAL, что позволит вписать подстанцию в общий дизайн городского микрорайона или выполнить в фирменной гамме конкретного предприятия.
Внутри «модулей» располагается все необходимое оборудование: отсек УВН, отсек РУНН, трансформаторный отсек и отсек с шинами. Для осмотра силового трансформатора может быть предусмотрено сетчатое ограждение со стороны дверей.

В отсеке РУНН размещается так же оборудование защиты, освещения, управления и учета, обогрева и т.д.
Для более безопасной работы трансформаторной подстанции в ней устанавливается устройство, передающее данные о состоянии оборудования в соответствующий диспетчерский пункт. Помимо этого все такие агрегаты оборудуются системами пожаротушения и защиты от перенапряжения и коротких замыканий.

Исполнение РУ ВН в БКТП может быть выполнено на оборудовании с применением элегазовых, вакуумных, автогазовых выключателей различных, как отечественных, так и иностранных производителей.
Возможно выполнение АВР с любым алгоритмом работы на стороне 0,4 или 6(10) кВ, а также организация технического и коммерческого учета электроэнергии.

Все подстанции проходят обязательную сертификацию.

Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)


блочные комплектные трансформаторные подстанции холдинга РОСС

Блочные комплектные трансформаторные подстанции типа БКТП в бетонном, сэндвич-панельном или металлическом исполнении на напряжение 6, 10, 20 кВ с мощностью до 2500 кВА

Каталог  
   

 

БКТП – блочная комплектная трансформаторная подстанция в бетонном, сэндвич-панельном или металлическом исполнении служит для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока напряжением 6, 10, 20 кВ частотой 50 Гц и предназначена для электроснабжения жилищно-коммунальных, общественных и промышленных объектов. Распределение электрической энергии осуществляется кабельными или воздушными линиями по стороне низшего и высшего напряжения. Подстанции комплектуются двухобмоточными трансформаторами, как масляного, так и сухого исполнения, мощностью до 2500 кВА. БКТП представляет собой конструкцию, состоящую из одного и более модулей, предназначенных: для ввода и вывода кабельных и воздушных линий, установки трансформаторов, распределительных устройств высшего и низшего напряжений.

В качестве комплектного распределительного устройства 6(10) кВ в БКТП могут применяться РУ любых производителей в соответствии с требованиями заказчика. Типовым решением в качестве РУВН являются ячейки КСО-215 “Технология” серии РОСС.

В комплект поставки КТП входят:

  • распределительное устройство высокого напряжения;
  • распределительное устройство низкого напряжения;
  • силовой трансформатор;
  • кабельные соединения;
  • ящик собственных нужд;
  • щит учета электрической энергии;
  • щит охранно-пожарной сигнализации;
  • щит земляной сигнализации;
  • щит тепловой защиты трансформатора;
  • щит телемеханики;
  • щит автоматического включения резерва;
  • комплект электрозащитных и информационных средств;
  • ящик для песка укомплектован пакетами с сухим песком, весом 2,5 – 3 кг;
  • техническая документация.

Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП)

БКТП типа “MRw-bS”

Подстанции в бетонных оболочках типа Mrw-b – это контейнеры, состоящие из трех монолитных железобетонных элементов, выполненных в классе С30/37: фундамента, корпуса, а также крыши. В фундаменте имеются выделенные отсеки: герметичные поддоны для масла (маслоприемники), способные вместить в случае аварии не менее 100% объема масла из установленных в подстанции трансформаторов, а также кабельный отсек с пропусками для кабелей ВН и НН. В главном корпусе находятся распределительные устройства ВН и НН, устройства дистанционного управления, а также сигнализации, измерительные системы, трансформаторы, агрегаты и другие устройства, предусмотренные проектом. Альтернативно крыша может быть выполнена полностью из металла либо как накладка на бетонную крышу. В стандартном исполнении конструкция подстанции позволяет установку герметичных трансформаторов мощностью до 2500 кВА.

В нашем предложении есть также решения, предусматривающие установку трансформаторов большой мощностью (до 4 МВА) в различных вариантах выполнения (масляные с поддоном, с литой изоляцией, специализированные). В связи с их спецификой, такие решения необходимо предварительно согласовывать с производителем подстанций. Монтаж трансформатора осуществляется через двери отсека трансформатора либо сверху, после снятия крыши, а его обслуживание только после открытия дверей отсека. Вентиляционные отверстия с алюминиевыми жалюзи гарантируют степень защиты IP 23D либо дополнительно IP 43 (IP 54). В полу коридора обслуживания находится люк в фундаментную чашу, которая одновременно является кабельным отсеком. В зависимости от назначения, в подстанциях устанавливаются распределительные устройства ВН производства ZPUE Koronea Group:
• ВН — первичное распределение энергии: RELF, RELF ex, RXD, RXD 36
• ВН — вторичное распределение энергии: Rotoblok, Rotoblok SF, Rotoblok VCB, TPM либо другие по согласованию с производителем.

Для низкого напряжения применяются такие распределительные устройства, как: RN-W, ZR-W, Instal-Blok, Sivacon либо другие после согласования с производителем. Вышеупомянутые распределительные устройства являются независимыми встраиваемыми элементами, а их обслуживание происходит из общего коридора внутри подстанции.
Связь между распределительным устройством ВН и трансформатором, а также между трансформатором и распределительным устройством НН осуществляется с помощью кабелей или специально выполненных шин мостами или шинопроводами.

Параметры подстанции:

  Распределительное устройство
  ВННН
Ur– Номинальное напряжениеДо 36 кВтДо 1000 В
Ir– Номинальный токДо 4000 AДо 6300 A
IK– Номинальный кратковременный выдерживаемый токДо 40 kA (3s)До 105 kA (1s)
IP– Пиковый номинальный выдерживаемый токДо 100 кAДо 231 кA
fr– Номинальная частота50/60 Гц
Максимальная мощность трансформатораДо 4000 кВA
Степень защитыIP23D до IP43 (IP54)

По запросу изготавливаем оборудование различных вариантов исполнения, отличных от заявленных.

Малогабаритные БКТП типа “Minibox”

Minibox – блочная комплектная трансформаторная подстанция в бетонной оболочке предназначена для электроснабжения жилищно – коммунальных объектов, автозаправочных комплексов, коттеджных поселков и городских кварталов.
Minibox является идеальной для применения в городах с плотностью застройки или там, где из-за особенностей архитектуры отсутствует возможность установки типовых подстанций.
Minibox эргономично вписывается в пейзажи исторической части города, площадей, тесно окруженных старинными сооружениями.

схема подстанция типа Minibox

Примечание:
1. Красным цветом обозначено дополнительное оснащение подстанции.
2. Существует возможность выполнения подстанции в зеркальном варианте.


Параметры конфигурации:
 ТипКоличество ячеек ВН
(отдачи НН)
Распределительное устройство ВНTPMдо 4
Распределительное устройство ННRN-Wдо 15
Мощность трансформаторадо 630 кВА
Класс корпуса – 20

По запросу изготавливаем оборудование различных вариантов исполнения, отличных от заявленных.

БКТП типа “WST” – “Тумбовая подстанция”

Тумбовая подстанция WST – блочная комплектная трансформаторная подстанция в бетонной оболочке предназначена для электроснабжения жилищно – коммунальных объектов, автозаправочных комплексов, коттеджных поселков и городских кварталов.
WST является идеальной для применения в городах с плотностью застройки или там, где из-за особенностей архитектуры отсутствует возможность установки типовых подстанций.
WST c двухэтажной конструкцией минимизирует занимаемую площадь. Подстанция может быть использована в качестве “Столба для объявлений”, кроме того хорошо вписывается в пейзажи исторической части города, площадей, тесно окруженных старинными сооружениями.

схема подстанция типа WST

Примечание:
1. Красным цветом обозначено дополнительное оснащение подстанции.
2. При использовании распределительного устройства ВН с 4-мя ячейками в распределительном устройстве НН можно встроить максимально 6 выключателей нагрузки гр. 1-3.
3. Размещение подстанции согласно специальному проекту, а также исполнительной документации.


Параметры конфигурации:
 ТипКоличество ячеек ВН
(отдачи НН)
Распределительное устройство ВНTPMдо 4
Распределительное устройство ННRN-Wдо 10*
Мощность трансформаторадо 630 кВА
Класс корпуса – 20

По запросу изготавливаем оборудование различных вариантов исполнения, отличных от заявленных.

БКТП типа “PST” – “Заглубленная”

В местах, где нет возможности установить наземную подстанцию, единственным решением остаются заглубленные подстанции. Заглубленная трансформаторная подстанция — это герметичный монолитный бетонный модуль для размещения под поверхностью земли с установленными внутри распределительными устройствами среднего и низкого напряжения. Используемые распределительнустройства ВН (ТРМ, Rotoblok SF), а также НН (RN-W) – независимые элементы подстанции. Подстанция может быть размещена в тротуаре, сквере и т. д.
Пространство между двумя полами подстанции гарантирует правильную работу, даже если через вентиляционные отверстия вовнутрь попадет дождевая вода. Водоотпорные кабельные пропуска, а также плотный бетонный корпус обеспечивают безотказную многолетнюю работу подстанции.

Параметры конфигурации:

 ТипКоличество ячеек ВН
(отдачи НН)
Распределительное устройство ВНTPMдо 4
Распределительное устройство ННRN-Wдо 12
Мощность трансформаторадо 2500 кВА
Класс корпуса – 20

По запросу изготавливаем оборудование различных вариантов исполнения, отличных от заявленных.

Блочные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП) от производителя в Москве и Томске

Общее описание

БКТП состоят полностью из комплектных узлов заводского изготовления, которые доставляются на место установки, то есть демонтаж оборудования не требуется. На месте блоки, узлы монтируются и подключаются к питающим сетям.

Модульный принцип, положенный в основу производства, обеспечивает гибко изменяемые размеры и возможность выбора конфигурации блока под любой вид оборудования.

Специалисты компании TeleCore с учетом пожеланий заказчика могут разработать “нестандартные” решения, при этом стоимость и сроки производства не увеличиваются.

Блочные комплектные трансформаторные подстанции обладают существенным преимуществом сравнительно с прочими вариантами:

  • Минимальные сроки монтажа, наладки и ввода в эксплуатацию за счет полной заводской готовности. Возможность демонтажа при перемещении в короткий срок;
  • Уменьшение потерь на линиях большей протяженности;
  • Гибкоизменяемые размеры;
  • Большое количество исполнений, рассчитанных на разные климатические условия, различный уровень нагрузки, а также самые разнообразные нужды потребителей;
  • Удобство и гарантированная безопасность при эксплуатации, повышенная надежность оборудования.

Длина, ширина, высота блоков и их количество может изменяться в зависимости от выбранного электрооборудования, схемы электрических соединений, мощности и условий эксплуатации. Блоки легко объединяются в общую конструкцию.

Улучшенная технология изготовления железобетонных конструкций, которые производятся по современной методике, позволяющей легко регулировать длину и ширину бетонного блока, расположения дверей и жалюзи по периметру блока.

Характеристики материалов, применяемых в процессе производства монолитных конструкций, соответствуют мировым стандартам.

При проектировании БКТП применяются следующие критерии:

  • срок службы;
  • прочность;
  • влагостойкость;
  • морозостойкость;
  • сейсмостойкость;
  • пожаробезопасность.

Трансформаторная подстанция состоит из:

  • комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) – 35кВ;
  • двух силовых сухих трансформатора 6300/35/6;
  • комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) – 6кВ.

Все оборудование установлено в блочно-мобильные модули на санях.

Климатические условия:

Минимальная наружная температура: -50°С

Максимальная наружная температура: +40°С

Состав инженерных систем трансформаторной подстанции:

  • блок-контейнер трансформаторной подстанции
  • система электроснабжения;
  • система электроосвещения;
  • система электрообогрева.

Продается полностью в комплекте, готовое, укомплектованное всей необходимой документацией, протестированное, возможна приемка заказчиком на заводе пред отгрузкой.

Техническая информация

Возможные типы подстанций:

  • БКТП – блочная комплектная трансформаторная подстанция наружной установки в металлическом корпусе;
  • БКРП – блочная комплектная распределительная подстанция наружной установки в металлическом корпусе;
  • БКРТП – блочная комплектная распределительная трансформаторная подстанция наружной установки в металлическом корпусе.

Классификация исполнений БКТП, БКРП и БКРТП

 

Признаки классификации БКТП, БКРП и БКРТП

 

Исполнение

По типу силового трансформатора БКТП и БКРТП.

С масляными трансформаторами.
С трансформаторами с “сухой” изоляцией.

По способу выполнения нейтрали трансформатора на стороне низшего напряжения (НН).

С глухозаземленной нейтралью.
С изолированной нейтралью.

По взаимному расположению моделей.

Однорядное, двухрядное, трехрядное, четырехрядное.

По числу применяемых силовых трансформаторов в БКРТП.

С одним, двумя или более трансформаторами.

Наличие изоляции шин в распределительном устройстве со стороны низкого напряжения (РУНН).

С изолированными шинами.

По выполнению высоковольтного ввода.

Кабельный, воздушный.

По выполнению вводов (шинами и кабелями) в РУНН.

Вывод вверх, вывод вниз, вывод вверх и вниз.

По климатическому исполнению и месту размещения по ГОСТ 15150-69.

Категория 1 исполнения У, УХЛ.

По виду оболочек и степени защиты.

По ГОСТ 14254-96

По способу установки автоматических выключателей.

С выдвижными (втычными) выключателями. Со стационарными выключателями.

По назначению панелей РУНН.

Вводные, линейные, секционные.

Как подается электроэнергия в ваш дом

 

 

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как удобно щелкнуть выключателем или нажать кнопку и сразу же пользоваться всеми удобствами?
Это кажется таким простым; вам становится немного холодно или жарко, вы поднимаете или опускаете термостат; ваша семья проголодается, вы берете еду из холодильника и разогреваете ее в микроволновой печи или готовите еду на плоской плите; напряженный рабочий день, вы прыгаете в горячую ванну с водой; нужно знать, что происходит в мире, вы берете пульт и включаете телевизор.Но как энергия попадает в ваш дом? Это сложный процесс, состоящий из многих шагов, посмотрите видео «Путь электричества» или вы можете более подробно узнать о каждом шаге ниже.

 

 

Распределительная система Вернуться к началу

Подстанция

CAEC покупает энергию у нашего кооператива по производству и передаче PowerSouth, который производит или покупает электроэнергию и передает ее на большие расстояния по линиям электропередачи распределительным компаниям, таким как CAEC.Наши подстанции — это точка, в которой инфраструктура электросетей становится распределительной. Распределительные подстанции понижают напряжение, поступающее от линий электропередач, чтобы начать процесс подачи электроэнергии в ваш дом. Много работы уходит на планирование новых подстанций или даже на модернизацию подстанций. CAEC использует долгосрочное прогнозирование для планирования новых подстанций, что напрямую влияет на надежность. Когда вы подписываетесь на обслуживание, независимо от ваших намерений в отношении этого счетчика, мы должны учитывать ваши текущие и будущие потребности в электроэнергии в этих прогнозах.Размещение и строительство подстанции — непростой процесс; на самом деле, от этапа планирования до реализации требуется от двух до трех лет, чтобы завершить только один проект, стоимость которого составляет примерно 1,5 миллиона долларов.

Силовой трансформатор

Напряжение, подаваемое на подстанцию, в 115 000 или 46 000 вольт, слишком велико, чтобы поступать напрямую в ваши районы. Силовые трансформаторы используются для понижения напряжения до приемлемого уровня для подачи в ваши районы.

Распределительный трансформатор

Мы пока не готовы провести электричество в ваш дом; напряжение, поступающее от силового трансформатора, в 25 000 или 13 200 вольт, все еще слишком велико, чтобы подавать его прямо в ваш дом.Оттуда мощность распределяется на мили (в зависимости от того, как далеко ваш дом от подстанции) линий электропередач, чтобы достичь распределительного трансформатора, который снова понижает мощность до уровня напряжения, необходимого для вашего дома, который составляет 120/240 Вольт. . За последние пять лет стоимость трансформаторов выросла на 50 процентов, отчасти из-за роста стоимости материалов, а также из-за федеральных норм, требующих более высокой эффективности.

Стойка для обслуживания и расходомер

От распределительного трансформатора к вашему дому подключается служебный провод, который называется служебным ответвлением.Если ваше обслуживание находится над головой, CAEC подключает служебный провод к вашему атмосферному напору, который является точкой соединения между объектами CAEC и домовладельцем. Если ваш служебный провод проходит под землей, CAEC подключает служебный провод к вашей подземной счетчиковой коробке. Связь, которая сделана на стороне источника счетчика, является точкой соединения между CAEC и участником. Коробка счетчика в обоих случаях позволяет CAEC измерять количество используемой энергии.

Электроснабжение вашего дома

Провод от коробки счетчика обычно соединяется с коробкой выключателя дома, которая служит механизмом безопасности для вашего дома.В этот момент ваша домашняя проводка вступает в игру и позволяет подавать энергию на ваши штепсельные розетки и выключатели света одним нажатием кнопки или щелчком выключателя.

Это относится только к нескольким основным элементам оборудования, которое мы используем для поддержания вашего питания более 99,9% времени. Некоторое другое жизненно важное оборудование, которое мы используем, включает выключатели высокого и низкого напряжения, регуляторы напряжения и грозовые разрядники. Этот процесс также не распространяется на техническое обслуживание, которое мы должны выполнять, и персонал, необходимый для обеспечения того, чтобы созданная нами инфраструктура оставалась в отличном состоянии.Это включает в себя нашу программу управления растительностью, проверки линий и подстанций и другие важные программы.

Система передачи Вернуться к началу

Как мы узнали выше из нашего подробного рассмотрения системы распределения, требуется, чтобы многие части работали вместе, чтобы сделать систему передачи возможной. Именно эта сеть, принадлежащая и обслуживаемая PowerSouth, поставщиком генерации и передачи CAEC, а также линии электропередач, принадлежащие Southern Company, делают возможным доставку электроэнергии нашим членам.А начинается все на заводе генерации:

Поколение

Производство электроэнергии начинается на электростанции, где такие источники топлива, как уголь, природный газ или гидроэнергия, используются для преобразования воды в пар в процессе нагрева. Например, на большинстве угольных электростанций куски угля измельчаются в мелкий порошок и подаются в камеру сгорания, где они сжигаются. Тепло от горящего угля используется для производства пара, который распределяется по всей станции.

Турбины/генераторы

Поскольку пар представляет собой воду в состоянии высокого давления, он направляется в турбину, где давление заставляет лопасти турбины вращаться с высокой скоростью. Вал соединен между турбиной и генератором. Внутри генератора находится магнитное поле, которое производит напряжение или электричество примерно 15 000 вольт (В). Для удовлетворения потребностей в электроэнергии членов CAEC и потребителей других распределительных кооперативов PowerSouth требуется около 10-12 лет и от 700 до 3 миллиардов долларов, чтобы построить только одну генерирующую электростанцию.

Передающая подстанция

Энергия высокого напряжения, вырабатываемая генератором, поступает на передающую подстанцию ​​электростанции. Внутри подстанции большие трансформаторы преобразуют напряжение генератора в чрезвычайно высокое напряжение (диапазон 115 000–500 000 В), чтобы оно более эффективно перемещалось по линиям электропередачи к передающим подстанциям и передающим понижающим подстанциям.

Линии электропередач и опоры

После повышения до соответствующего напряжения мощность подается на систему передачи, состоящую из линий и опор, полностью или совместно принадлежащих PowerSouth.PowerSouth обслуживает более 2200 миль линий электропередачи и более 300 подстанций в Алабаме и Флориде. Планирование и размещение нового передающего оборудования может быть длительным и утомительным процессом. Это часто связано с рядом сложных и критических экологических, экономических, социальных и технических вопросов, связанных с надежностью, которые необходимо изучить, прежде чем можно будет принимать решения и выдавать необходимые разрешения (т.е. воздействие на окружающую среду, право проезда). Исследование и исследование каждой из этих ключевых областей, а также действия по планированию и прогнозированию потребности и размещению передающего оборудования могут занять 10–20 лет, а фактическая реализация потребует еще от двух до пяти лет.

Коммутационная станция

Как только мощность достигает точки поставки, она проходит через процесс понижения (или снижения напряжения) на коммутационных станциях. Здесь напряжение 115 000–500 000 В понижается примерно до 115 000–46 000 В перед отправкой на первый компонент распределительной системы — подстанцию ​​— и, в конечном итоге, к вам домой.

На планирование такой большой системы могут уйти годы или десятилетия, а ее стоимость может исчисляться миллионами долларов. Например, одна миля линии 115 000 В в сети электропередачи может стоить примерно 400 000 долларов — от планирования и разработки до реализации.Когда вы думаете о времени и усилиях, а также об инвестициях, необходимых для строительства и обслуживания тысяч километров линий для подачи электроэнергии в наши дома, ценность электричества становится гораздо более очевидной.

Производство электроэнергии: уголь Back to Top

Знаете ли вы, сколько угля ежедневно расходуется в вашем доме? Каждый год средняя семья из четырех человек использует 3375 фунтов угля для нагрева воды; 560 фунтов — плита/плита; 256 фунтов — телевидение; и 37 фунтов-пылесос. Почти половина электроэнергии, используемой в Соединенных Штатах, вырабатывается на угле, и, учитывая огромные ресурсы США.У С. есть этот вид топлива — известно, что запасов хватит почти на 300 лет, — даже если он используется с той же скоростью, что и сегодня.

Затраты, связанные с использованием угля, включают добычу, транспортировку, выработку электроэнергии и контроль выбросов, однако электроэнергия, работающая на угле, остается одним из самых дешевых источников энергии для потребителей. Итак, как уголь питает ваш дом? Начнем с шахт.

Горнодобывающий уголь

Существует два основных способа добычи угля: добыча открытым способом и подземная добыча.Шахтеры добывают уголь из месторождений на уровне земли или вблизи него, используя метод открытой добычи. Наземные бригады удаляют землю, покрывающую уголь, и постепенно извлекают это ископаемое топливо. Затем горняки по закону обязаны вернуть землю в исходное или улучшенное состояние, известное как мелиорация. В районах, где залежи угля находятся глубоко под землей, горняки роют тоннели в земле и используют один из трех методов: обычный, непрерывный или лавный.

При традиционном методе шахтер использует длинную электрическую цепную пилу, чтобы разрезать полосу под угольной залежью, после чего участок взрывается.После того, как взрыв разрыхлит уголь, горняки используют погрузочную машину и конвейерную ленту для перемещения угля на поверхность земли для дальнейшей переработки. Напротив, при непрерывной разработке и добыче длинными забоями бурение или взрывные работы не используются. При этих процессах уголь соответственно разрывается или вырезается, а затем отправляется на обогатительную фабрику. На обогатительной фабрике рабочие используют машины для удаления камней и мусора перед промывкой, сортировкой и смешиванием угля перед его отправкой.

Шахтеры-угольщики обладают высокой квалификацией и хорошо обучены использованию сложного современного оборудования.В среднем шахтеры работают 40 часов в неделю в холодных, шумных, сырых и темных условиях, получая при этом среднюю почасовую заработную плату в размере 21,57 доллара. В угледобывающей промышленности занято более 300 000 человек.

Транспортировка угля

Уголь в основном перевозится в США по железной дороге и баржами. Альтернативные способы доставки включают грузовики, конвейеры и суда. На железнодорожный транспорт приходится 70 процентов поставок угля на электростанции, что может привести к злоупотреблению рыночной властью (т.е. рост тарифов, низкое качество и ненадежный сервис), вызванные отсутствием конкуренции. С 2004 года ряд генерирующих и передающих кооперативов сообщают, что их железнодорожные перевозчики требуют 100-процентного повышения ставок по истечении срока действия их существующих контрактов.

PowerSouth (наш поставщик электроэнергии) Электростанция Чарльза Р. Лоумана, расположенная недалеко от Лероя, штат Алабама, получает уголь размером с мяч для гольфа на баржах по реке Томбигби и по железной дороге. Когда уголь выгружается на конвейер, он перемещается в большой складской штабель, достаточно большой, чтобы обеспечить потребность в нем в течение двух месяцев.

Электростанция Lowman может хранить до 250 000 тонн угля. Учитывая высокий спрос, завод может сжигать до 5000 тонн в день, когда потребители потребляют много электроэнергии. Следующим шагом в этом процессе является преобразование угля в электричество.

Преобразование угля в электричество

Производство электроэнергии на угле – это процесс производства электроэнергии из энергии (углерода), хранящейся в угле. Процесс преобразования угля в электричество состоит из нескольких этапов:

1.Машина, называемая пульверизатором (показана ниже), измельчает уголь в мелкий порошок.

2. Угольная пыль смешивается с горячим воздухом, что способствует более эффективному сгоранию. Вентиляторы первичного воздуха вдувают смесь через угольные трубы в топку.

3. Горящий уголь нагревает воду в котле, создавая пар.

4. Пар из котла вращает лопасти турбины, преобразуя тепловую энергию от горящего угля в механическую энергию, которая вращает турбину.

5.Вращающаяся турбина используется для питания генератора, машины, которая превращает механическую энергию в электрическую. Это происходит, когда магниты вращаются внутри медной катушки в генераторе.

6. Конденсатор охлаждает пар после его выхода из турбины. Когда пар конденсируется, он снова превращается в воду.

7. Вода закачивается обратно в котел, и цикл начинается снова.

Затем сгенерированное электричество начинает свой путь к вашему дому через систему передачи, как описано выше.Хотя основной процесс преобразования угля в электричество не изменился за 60 лет, достижения в технологии удаления выбросов привели к получению более чистого угля.

Технология «Чистый уголь»

Чистые угольные технологии делятся на четыре основные категории: обогащение угля, контроль загрязнения на существующих предприятиях, эффективные технологии сжигания и экспериментальное улавливание и хранение углерода. Исследования и разработки за последние два десятилетия привели к созданию более 20 новых, недорогих и экологически безопасных чистых угольных технологий.Фактически, PowerSouth инвестировала около 400 миллионов долларов в модернизацию оборудования на заводе в Лоумэне для сокращения выбросов диоксида серы, оксида азота и ртути. Три угольных энергоблока Lowman могут производить 556 мегаватт (достаточно для питания 300 000 домов и предприятий), сжигая примерно 1,5 миллиона тонн угля ежегодно. Благодаря внедрению усовершенствованных скрубберов выбросы диоксида серы были сокращены примерно на 92,5 процента (всего 200 000 тонн), а выбросы оксидов азота — примерно на 80 процентов (18 000 тонн), при одновременном использовании со скрубберами достигается дополнительное преимущество сокращения выбросов ртути. .

Хотя другие страны не отслеживают свои выбросы от угля, более чистая угольная технология помогает снизить выбросы загрязняющих веществ здесь, в США.

Производство электроэнергии: природный газ Back to Top

Когда вы думаете об электричестве, вы можете не думать о природном газе, но этот ресурс играет жизненно важную роль в производстве энергии. Природный газ — это топливо, которое требует очень небольшой обработки, чтобы его можно было использовать в промышленных процессах. Он имеет высокую теплотворную способность или содержание Btu и содержит мало примесей по сравнению с некоторыми другими ископаемыми видами топлива.В энергетике природный газ исторически использовался для промежуточных и пиковых электростанций или станций, которые включаются в работу в периоды «пиковой» нагрузки, например, холодным зимним утром или жарким летним днем, когда большая часть населения использует большую нагрузку на электроэнергию. . В последние годы природный газ все больше и больше используется для производства электроэнергии с базовой нагрузкой.

От разведки и открытия до производства электроэнергии, прежде чем природный газ можно будет преобразовать в электричество, необходимо пройти несколько этапов — от обнаружения ресурса до его максимально полного использования, вы поймете роль природного газа в обеспечении электроэнергией вашего дома.

Разведка

Природный газ находится под землей в месторождениях. Чтобы сделать обоснованные предположения о местонахождении этих месторождений, нужны геологи и геофизики, а также использование технологий. Этот процесс может занять от двух до 10 лет. Геологи обычно начинают с геологических исследований верхней части земной поверхности, ища характеристики, указывающие на наличие месторождений природного газа.

Как только вероятные районы определены, геологи используют такое оборудование, как сейсмографы (аналогичные тем, которые используются для регистрации колебаний землетрясений), магнитометры (для записи магнитных свойств) и гравиметры (для измерения гравитационных полей), чтобы исследовать состав земли под землей и определить если окружающая среда благоприятна для месторождений природного газа.Если эти тесты положительны, затем выкапываются разведочные скважины, позволяющие геологам воочию увидеть подземные характеристики и подтвердить наличие отложений.

Добыча

Как только подтверждается, что район имеет высокую вероятность наличия газовых месторождений, бурильщики начинают трехнедельный круглосуточный процесс копания (в некоторых случаях более 20 000 футов ниже поверхности земли) в эти районы, где до сих пор нет 100-процентной уверенности в существовании месторождений природного газа.

Бурильщики используют два метода: ударное бурение, при котором тяжелое металлическое долото поднимают и опускают в землю, создавая отверстие; или вращательное бурение, при котором для копания используется острое вращающееся долото (во многом похожее на ручную дрель). Вращательный метод является, по большей части, наиболее распространенным видом бурения на сегодняшний день. При наличии природного газа строится скважина; если природный газ не обнаружен, площадка или «сухая скважина» очищается, и процесс поиска природного газа начинается снова.Например, с 1995 по 2005 год 60 процентов скважин, пробуренных на природный газ, считались сухими.

При обнаружении отложений открывается канал на поверхность, и, поскольку природный газ легче воздуха, сжатый газ будет подниматься на поверхность практически без помех. В некоторых случаях электрический заряд посылается вниз по колодцу, разрушая скалу вокруг него. После срабатывания зарядов жидкий раствор для гидроразрыва под высоким давлением, состоящий на 99,51% из воды и песка, направляется в скважину, которая дополнительно разрушает породы, высвобождая природный газ.Поскольку газ легче раствора, он поднимается вверх по скважине для захвата. После подъема из скважины газ проходит через сеть трубопроводов для обработки и переработки.

Обработка

Природный газ, используемый в домах, сильно отличается от необработанного природного газа, поступающего из-под земли. Газ направляется на перерабатывающие заводы, где извлекаются лишняя вода, жидкости, сера, двуокись углерода и углеводороды, в результате чего получается чистый природный газ.

Прибытие на электростанцию ​​

Переработанный газ поступает на электростанцию ​​по магистральному газопроводу. Эта труба соединяется с газовой площадкой электростанции, где фильтры дополнительно удаляют примеси, а любая избыточная влага (например, вода или жидкие углеводороды) собирается и удаляется. Газовые станции также кондиционируют газ для оборудования, используемого в производстве электроэнергии, регулируя давление в соответствии с проектными требованиями турбины внутреннего сгорания (см. параграф ниже). Природный газ должен оставаться в «газообразном состоянии» и не конденсироваться в капли жидкости.Если природный газ конденсируется в виде углеводородов в более концентрированной форме, это может привести к повреждению внутреннего оборудования. Одним из методов, используемых для поддержания требуемого газообразного состояния, являются газовые нагреватели, которые помогают поддерживать температуру природного газа выше точки росы.

Турбины внутреннего сгорания/генератор

При надлежащем давлении и температуре газ поступает в турбину внутреннего сгорания, которая очень похожа на реактивный двигатель. В сочетании со сжатым воздухом, образующимся в передней части двигателя (также известной как камера сгорания), сжигание природного газа заставляет лопасти турбины вращаться.Турбина соединена с генератором через вал. Этот вал заставляет генератор вращаться и преобразует механическую энергию в электрическую, используя магниты и медную проволоку для создания электрического заряда. Затем эта мощность передается на повышающий трансформатор электростанции и распределительную станцию ​​перед поступлением в систему передачи.

Система комбинированного цикла с природным газом

После того, как турбина сожжет природный газ, можно будет производить больше энергии за счет использования системы с комбинированным циклом.Эта система забирает тепло выхлопных газов из турбины (в диапазоне от 900 до 1150°F) и направляет его в парогенератор-утилизатор (HRSG).
Котел-утилизатор использует отработанные горячие газы для преобразования воды в пар. Затем этот пар направляется в паровую турбину, которая, как и турбина внутреннего сгорания, соединена с генератором для выработки электроэнергии. Пар направляется в конденсатор, который охлаждает пар, превращая его обратно в воду, где он повторно используется в котле-утилизаторе, и процесс вода/пар повторяется.

Производство электроэнергии: гидроэнергетика Вернуться к началу

В раннем возрасте нас учили, что электричество и вода несовместимы. Как бы это ни было правдой, знаете ли вы, что вода используется для выработки электроэнергии? Звучит странно, но одним из старейших источников энергии, который существует уже сотни лет, является гидроэнергетика, использующая воду для питания машин или производства электроэнергии.

Соединенные Штаты являются четвертым по величине производителем гидроэлектроэнергии в мире после Китая, Канады и Бразилии.Гидроэнергетика является крупнейшим источником возобновляемой энергии для производства электроэнергии в Соединенных Штатах. В 2013 году на долю гидроэнергетики приходилось примерно шесть процентов от общего объема производства электроэнергии в США и 52 процента производства всех возобновляемых источников энергии. Общая мощность гидроэнергетики в США составляет около 100 000 мегаватт (МВт), обеспечивая электроэнергией более 28 миллионов американских домов. Кроме того, в США гидроэлектроэнергия производится в среднем по цене 7 центов за киловатт-час (кВтч) по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как ветер — 18 центов за кВтч, солнечная энергия — 13 центов за кВтч и биомасса — 10 центов за кВтч. .

Гидроэнергетика стала широко использоваться в начале 1880-х годов, когда была разработана технология передачи электроэнергии на большие расстояния.

  • Плотина . Большинство гидроэлектростанций опираются на плотину, которая сдерживает воду, создавая большой резервуар.
  • Водозабор – Ворота плотины открываются, и под действием силы тяжести вода проходит через напорный трубопровод, который ведет к турбине. Вода создает давление, когда течет по этой трубе.
  • Турбина – Вода ударяет и вращает большие лопасти турбины, которая прикреплена к генератору над ней посредством вала.Современные гидротурбины могут преобразовывать до 90 процентов доступной энергии в электричество.
  • Генераторы – По мере того, как вращаются лопасти турбины, вращается ряд электромагнитов на вращающейся части генератора. Гигантские магниты вращаются вокруг медных катушек, создавая электричество. После того, как генераторы производят электроэнергию, она передается на электроподстанцию, а затем передается в ваш дом.
  • Отток – Использованная вода сбрасывается из турбины и иногда переносится по трубопроводам (отводам) и снова поступает в реку вниз по течению.

Вода в резервуаре считается запасенной энергией. Уровень резервуара над турбиной называется «напором» и определяет величину давления и объема, доступных для выработки электроэнергии. Большее количество напора означает больше доступной энергии для выработки электроэнергии. Когда ворота открыты, вода, протекающая через затвор, становится кинетической энергией, потому что она находится в движении. Вращающаяся турбина, в свою очередь, приводит в движение генератор.

Производство электроэнергии: атомная энергия Вернуться к началу

В то время как Америка ищет решения в области экологически чистой энергии, существует одна форма эффективного производства чистой энергии, которую наша страна не исследовала в течение последних 57 лет, — атомная.По сравнению с другими странами, более активно использующими производство атомной энергии, в США в настоящее время имеется только 62 коммерчески эксплуатируемые атомные электростанции со 100 ядерными реакторами в 31 штате. На каждой атомной электростанции обычно работает от 400 до 700 человек.

Хотя ядерная энергия эффективна, требуется много шагов, чтобы превратить ее в пригодную для использования форму энергии для вашего дома. Ниже мы рассмотрим, что нужно для использования топлива, такого как уран, и преобразования его в энергию для вашего дома.

Горнодобывающая промышленность

Производство ядерной энергии начинается в шахтах, где горняки ищут урановую руду, которая служит топливом для производства ядерной энергии.Добытчики урана используют несколько методов получения этого химического элемента: добыча на поверхности (открытый карьер), подземная добыча и выщелачивание на месте. Подземная добыча урана требует тех же основных шагов, что и при добыче любого другого типа, например угля.

Фрезерование

После того, как урановая руда извлечена из земли      d, она должна быть обработана путем «измельчения», который включает в себя последовательность физических и химических этапов обработки. Конечный продукт помола образует желтый кек (названный за его порошкообразную текстуру и желтоватый цвет).

Преобразование и обогащение

Бочки с желтым кеком должны пройти еще один процесс, чтобы превратиться в топливо, которое можно использовать на электростанциях. Природный уран состоит из двух типов: U-235 и U-238. Только U-235 можно использовать для производства энергии, но он составляет менее 1 процента природного урана. Так, чтобы уран можно было использовать в качестве топлива на атомной электростанции, дальность действия U-235 необходимо поднять или «обогатить» до газообразного состояния.

Чтобы понять, как происходит обогащение, представьте газообразные молекулы в виде частиц песка, взвешенных в воздухе. Все молекулы одно за другим продуваются через тысячи фильтров или сит. Поскольку более легкие частицы урана-235 движутся быстрее, чем более тяжелые частицы урана-238, через каждое сито проходит большее их количество. По мере прохождения большего количества сит концентрация U-235 увеличивается. Процесс продолжается до тех пор, пока концентрация U-235 не будет увеличена или обогащена до 3-5 процентов.

Производство топлива

Однако, прежде чем его можно будет превратить в ядерное топливо, газообразный фторид обогащенного урана превращается в двуокись урана — твердое вещество.Затем его прессуют в керамические гранулы размером с кончик мизинца человека. Топливные таблетки вставляются и укладываются встык в тонкие термостойкие металлические трубки или топливные стержни, размер которых может варьироваться от 12 до 17 футов в высоту. Топливные стержни объединяются в топливные пучки, и в среднем в активную зону каждого реактора загружается 157 топливных пучков (каждый весит примерно 1450 фунтов). По мере истощения запасов урана-235 деление или процесс расщепления атомов замедляется, что требует замены топливных пучков каждые 18-24 месяца.

Производство электроэнергии

Когда пучки топлива помещаются в реактор, происходит процесс расщепления атомов урана при бомбардировке их свободными нейтронами, также известный как деление, который создает энергию, которая выделяется в виде тепла. Однако регулирующие стержни, изготовленные из химического элемента бора, помещаются в пучки топлива, чтобы замедлить или полностью остановить деление атомов урана, что дает электростанции возможность точно контролировать количество выделяемого тепла.

Тепло, выделяющееся при делении, направляется в реактор с водой под давлением (PWR), где он нагревает воду до 500°F, но не позволяет ей кипеть, как в скороварке. Затем парогенераторы берут речную воду и пропускают ее по трубам, которые содержат нагретую воду PWR, для преобразования речной воды в пар. Затем пар направляется на турбины, чтобы начать процесс производства электроэнергии. Затем пар выпускается через градирни.

Утилизация

За год типичная атомная электростанция производит 20 метрических тонн отработавшего ядерного топлива.Атомная промышленность производит в общей сложности около 2000 метрических тонн отработавшего топлива в год. За последние четыре десятилетия вся отрасль произвела около 60 000 метрических тонн отработавшего ядерного топлива. Если бы использованные тепловыделяющие сборки были сложены встык и бок о бок, это покрыло бы футбольное поле глубиной около семи ярдов. Большинство атомных электростанций США хранят отходы либо в сухом хранилище на площадке, либо в бассейне с отработавшим топливом. Поскольку вода является естественным радиационным барьером, отработавшее топливо загружают в герметичные стальные или бетонно-стальные контейнеры, известные как контейнеры, а затем аккуратно доставляют в облицованный сталью бетонный бассейн с водой для хранения.

Сухое хранение на площадке осуществляется аналогичным образом, при этом отработанное топливо помещается в бетонные и стальные бочки, которые устанавливаются на специальную подушку. Каждая бочка может весить 300 000 фунтов и достаточно прочна, чтобы выдержать удар быстро движущегося грузовика или даже поезда без каких-либо повреждений.

Другие страны, такие как Япония, Россия и страны Европы, перерабатывают отработавшее ядерное топливо путем выделения урана и плутония из отходов топливных стержней, а затем повторно обогащают восстановленный уран для повторного использования в качестве топлива.

Безопасность превыше всего

Атомные станции

США хорошо спроектированы, обслуживаются обученным персоналом, защищены от нападения и подготовлены на случай чрезвычайной ситуации. В дополнение к резервным системам, которые отслеживают и регулируют то, что происходит внутри реактора, американские атомные электростанции также используют ряд физических барьеров для предотвращения утечки радиоактивных материалов. Все, от топливных таблеток до топливных стержней, заключено в материалы, которые ограничивают радиационное воздействие. Все эти предметы также содержатся в массивной железобетонной конструкции, называемой защитной оболочкой, со стенами толщиной четыре фута.Отсутствие защитной оболочки помогло привести к аварии на Чернобыльской АЭС в России, чего не может произойти в Соединенных Штатах, поскольку все станции должны иметь защитные конструкции и другие средства безопасности.

Чтобы вырабатывать электроэнергию из атомной энергии, требуется много шагов. Однако ядерная энергетика позволяет нам иметь чистый альтернативный источник энергии. Если принять во внимание процесс планирования, который включает в себя метеорологические, сейсмические и демографические исследования, то строительство атомной станции от планирования до ввода в эксплуатацию может занять до 10-15 лет.Но при этом эффективный источник энергии может обеспечить электроэнергией ваш дом.

Производство электроэнергии: возобновляемые источники энергии Вернуться к началу

Благодаря современным технологиям каждый день используются новые источники энергии. Возобновляемую энергию также называют «чистой» или «зеленой» энергией, потому что она практически не имеет выбросов и может быть восполнена за короткий период времени. Чаще всего используются четыре возобновляемых источника: ветер, солнечная фотоэлектрическая энергия, геотермальная энергия и биомасса. Гидроэнергия также является возобновляемым ресурсом, о чем уже говорилось выше.

Разработка возобновляемых источников энергии для коммерческого использования в зоне обслуживания CAEC, включая ветер, солнечную энергию, геотермальную энергию и биомассу, считается экономически невыгодной по сравнению с более традиционными вариантами. Тем не менее, давайте посмотрим на процесс генерации этих природных топливных ресурсов.

Ветер

Ветряные машины (также называемые ветряными турбинами) используют лопасти для сбора кинетической энергии ветра. Когда дует ветер, он обтекает лопасти, создавая подъемную силу, подобно эффекту крыльев самолета, который заставляет их вращаться.Лопасти соединены с приводным валом, который вращает электрический генератор.

Стоимость коммерческих ветряных турбин варьируется от 1 до 2 миллионов долларов за мегаватт (МВт) установленной мощности. На разработку проектов может уйти более семи лет, а на этапе планирования — 2,5 года. Одна турбина мощностью 1 МВт, работающая с производительностью 45 процентов, будет вырабатывать около 3,9 миллиона киловатт (кВт) электроэнергии в год, удовлетворяя потребности около 500 домохозяйств в год. Однако средняя ветряная турбина вращается примерно на 25 процентов.В США в ветроэнергетике занято около 85 000 человек.

Основная проблема использования ветра в качестве источника энергии заключается в том, что ветер носит непостоянный характер и не всегда дует, когда требуется электричество. Энергию ветра нельзя хранить, и не все ветры можно использовать для удовлетворения спроса на электроэнергию в определенное время. Жизнеспособности ветряных электростанций в нашем регионе также препятствует более высокая стоимость строительства морских установок и риск разрушения ветряной электростанции из-за ураганных ветров, иногда возникающих на наших южных побережьях.

Многие потенциальные ветряные электростанции, где энергия ветра может производиться в больших масштабах, должны располагаться в местах, удаленных от населенных пунктов, где требуется энергия. Это ставит энергию ветра в невыгодное положение с точки зрения затрат на новые подстанции и линии электропередач.

Солнечная батарея

Солнечная энергия преобразуется в электричество с помощью фотоэлектрических (PV) устройств или «солнечных элементов». Солнечная энергия (тепло) кипятит воду; пар приводит в движение турбину; турбина вращает обычный генератор, который затем вырабатывает электроэнергию.Строительство солнечной электростанции мощностью 10 гигаватт (ГВт) обойдется примерно в 100 миллиардов долларов, а для электростанции мощностью 500 мегаватт (МВт), которая может обеспечивать электроэнергией 100 000 домашних хозяйств, потребуется 4000 акров, тогда как для установки на природном газе мощностью 500 МВт потребуется 40 акров и угольный завод 300 соток. В нашем районе солнечная энергия будет обеспечивать около 15 процентов необходимой энергии в течение 24 часов, а в оставшееся время потребуется еще один источник топлива.

Геотермальная

Электростанции производят геотермальную энергию, используя сухой пар земли или горячую воду, добытую путем рытья колодцев.Либо сухой пар, либо горячая вода выводятся на поверхность по трубам и перерабатываются в электроэнергию на электростанции. Поскольку геотермальные электростанции используют меньшие площади земли, стоимость земли обычно ниже, чем у других электростанций.

Geothermal — это базовый ресурс, доступный 24 часа в сутки, каждый день в году. Он не зависит от погодных условий и не требует затрат на топливо. Однако бурение геотермальных резервуаров и их обнаружение может быть дорогостоящей задачей. Первоначальная стоимость поля и электростанции составляет около 2500 долларов США за установленный кВт в США.с., и даже от 3000 до 5000 долларов за небольшую электростанцию ​​мощностью менее 1 МВт. Бурение каждой смотровой скважины может сильно различаться в зависимости от геологических и других условий. Геотермальная энергия очень специфична для конкретного места, и наряду с теплом земли в процессе также могут рассеиваться токсичные химические вещества.

Соединенные Штаты производят в среднем 15 миллиардов киловатт-часов (кВтч) геотермальной энергии в год, и электростанции сосредоточены в основном в западной части страны.

Биомасса

Энергия биомассы включает свалочный газ метан, древесные отходы, побочные продукты фермы и этанол. Сегодня большая часть электроэнергии из биомассы вырабатывается с использованием парового цикла. В этом процессе биомасса сжигается в котле для получения пара. Затем пар вращает турбину, которая соединена с генератором, вырабатывающим электричество.

Из этих ресурсов свалочный метан обладает самым высоким потенциалом для производства возобновляемой электроэнергии на юго-востоке.Чтобы высвободить метан, газ собирается из разлагающихся отходов с помощью ряда колодцев, стратегически расположенных по всей территории полигона. Скважины соединены серией труб, ведущих к более крупным трубам, по которым газ доставляется на электростанцию, вырабатывающую электроэнергию из возобновляемого топлива. Вся система трубопроводов находится под вакуумом, создаваемым воздуходувками на объекте, в результате чего из скважин вытекает свалочный газ. Как только воздуходувки доставляют газ на завод, двигатели внутреннего сгорания используют газ в качестве топлива и вращают генераторы для производства электроэнергии.

Преобразование свалочного газа (свалочного газа) в электричество сокращает выбросы метана, который является парниковым газом, в 23 раза более мощным, чем углекислый газ. По состоянию на июль прошлого года в США действовало около 636 энергетических проектов LFG (80 из них связаны с электрическими кооперативами), производивших почти 16 миллиардов киловатт-часов электроэнергии в 2013 году. В Алабаме существует пять действующих проектов: Болдуин, Джексон, Монтгомери, Морган и Сент-Клер.

В настоящее время

CAEC предлагает своим членам возможность использовать эту возобновляемую альтернативу в рамках программы Green Power Choice, являющейся партнерством PowerSouth (наш кооператив по производству и передаче) и Waste Management.В рамках этого проекта электричество вырабатывается из газообразного метана, производимого на региональной свалке Спрингхилл в Кэмпбеллтоне, штат Флорида. газета. Блоки состоят из 100 киловатт-часов (кВтч) электроэнергии и могут быть включены в счет за электроэнергию по цене 2 доллара за блок.

Новое энергетическое будущее будет питаться от нескольких источников энергии. И хотя возобновляемые источники энергии будут играть ключевую роль в нашем энергетическом будущем, они не могут удовлетворить растущий спрос только на электроэнергию.Безопасное и надежное энергетическое будущее должно включать в себя сочетание современных экологически чистых углей, атомной энергии, природного газа и возобновляемых источников энергии.

Основные вещи о подстанциях, которые вы ДОЛЖНЫ знать посреди ночи!

Итак, что такое подстанция?

Объясняя очень простыми словами, я бы сказал, что подстанция — это совокупность электрических устройств, собранных и соединенных в одном месте. На вершине умные электрические устройства, которые контролируют и защищают других, чтобы все работало правильно.И все устройства на подстанции счастливы, по крайней мере, пока что-то не пойдет не так…

Основные вещи о подстанциях, которые вы ДОЛЖНЫ знать посреди ночи!

Говоря менее простым языком, подстанция является ключевой частью систем производства, передачи и распределения электроэнергии. Подстанция преобразует напряжение с высокого на низкое или с низкого на высокое по мере необходимости. Подстанция также распределяет электроэнергию от генерирующих станций к центру потребления.

Электроэнергия может проходить по нескольким подстанциям между электростанцией и потребителем, при этом напряжение может изменяться в несколько ступеней.

Содержание:

Содержание:

  1. классификация подстанции
    1. Подстанции трансмиссии
    2. подстанции
    3. подстанции
  2. подстанции
    1. подстанции
      1. трансформаторы
      2. выключатели отключения
      3. Изоляторы и проводники
      4. Реле защиты
      5. Плавкие предохранители
    2. Расположение подстанции

    1.Классификация подстанций

    Подстанции обычно можно разделить на три основных типа (в соответствии с уровнями напряжения):


    1.1 Передающие подстанции

    Передающие подстанции объединяют линии передачи в сеть с несколькими параллельными соединениями, так что энергия может свободно передаваться на большие расстояния от любого генератора к любому потребителю.

    Эту передающую сеть часто называют объемной энергосистемой . Как правило, линии электропередач работают при напряжении выше 138 кВ.Передающие подстанции часто включают преобразование с одного уровня напряжения передачи на другой.

    Рисунок 1 – Система передачи и распределения электроэнергии

    Основная функция передачи заключается в передаче большой мощности от источников желаемой генерации к точкам поставки большой мощности.

    Выгоды традиционно включали более низкие затраты на электроэнергию, доступ к возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и гидроэнергия, размещение электростанций вдали от крупных населенных пунктов и доступ к альтернативным источникам генерации, когда первичные источники недоступны.

    Вернуться к содержанию ↑


    1.2 Подстанции передачи

    Подстанции передачи обычно работают при уровнях напряжения от 33 кВ до 138 кВ. Подстанции такого типа преобразуют высокое напряжение, используемое для эффективной передачи на большие расстояния через сеть, в уровни напряжения субпередачи

    Такой способ передачи электроэнергии по линиям электропередач к распределительным подстанциям в близлежащих регионах является гораздо более рентабельным. .

    Эти питающие линии представляют собой радиальных фидеров , каждый из которых соединяет подстанцию ​​с небольшим количеством распределительных подстанций.

    Рисунок 2 – Радиальные вспомогательные системы передачи

    Конфигурация с двумя источниками дополнительной передачи более надежна: сбои в одной из радиальных цепей дополнительной передачи не должны вызывать перебоев в работе подстанций. Двухконтурные неисправности могут привести к прерыванию работы нескольких станций.

    Конфигурация с одним источником радиальной передачи менее надежна: сбои в цепи радиальной передачи могут вызвать перебои в работе нескольких подстанций.

    Большинство подлиний электропередачи являются воздушными. Многие из них построены прямо вдоль дорог и улиц, как распределительные линии. Некоторые подлинии более высокого напряжения используют частную полосу отчуждения , например, линии электропередачи.

    Кроме того, новые сублинии электропередачи, как правило, прокладываются под землей , поскольку разработка кабелей с твердой изоляцией сделала затраты более разумными.

    Вернуться к содержанию ↑


    1.3 Распределительные подстанции

    Распределительные подстанции обычно работают на уровне напряжения 11 кВ/0,4 кВ и поставляют электроэнергию непосредственно промышленным и бытовым потребителям. Обратите внимание, что уровень распределительного напряжения может различаться в разных странах мира.

    Распределительные фидеры передают энергию от распределительных подстанций к помещениям конечных потребителей. Кормушки обслуживают большое количество помещений и обычно содержат множество ответвлений.

    В помещениях потребителей распределительные трансформаторы преобразуют распределительное напряжение в напряжение рабочего уровня, используемое непосредственно в бытовых условиях и на промышленных предприятиях. Обычно это 230 В или 400 В.

    Рисунок 3 – Однолинейная схема основных компонентов энергосистемы от генерации до потребления (щелкните, чтобы развернуть)

    Вернуться к содержанию ↑


    2. Оборудование подстанции

    Подстанция Может включать следующее оборудование:

    1. силовой трансформатор или распределительный трансформатор (в зависимости от типа подстанции)
    2. Выключатели отключения
    3. отключения
    4. Изоляторы
    5. Трансформаторы тока
    6. потенциальные трансформаторы
    7. реле
    8. Станционные батареи
    9. Система заземления

    Типовая схема подключения подстанции показана на рис. 4.

    Рисунок 4 – Типовая однолинейная схема подстанции

    Вернуться к содержанию ↑


    2.1 Трансформаторы

    Трансформаторы являются неотъемлемой частью любой электроэнергетической системы . Они бывают разных размеров и номиналов напряжения.

    Трансформаторы переменного тока являются одним из ключей к широкому распространению электроэнергии в том виде, в каком мы ее видим сегодня. Трансформаторы эффективно преобразуют электроэнергию в более высокое напряжение для передачи на большие расстояния и обратно в более низкое напряжение, подходящее для использования заказчиком.

    Рисунок 5 – Трансформатор подстанции

    Распределительные силовые трансформаторы выполняют необходимый переход напряжения от уровня передачи (или подпередачи) к уровню, подходящему для распределения мощности. Одним из примеров такого перехода может быть переход с 66 кВ на 11 кВ.

    Размер распределительного силового трансформатора обычно варьируется примерно от 16 МВА до 63 МВА, а его вес составляет от 20 до 50 тонн . Трансформатор обычно трехфазный.

    Трехфазные батареи, построенные из однофазных блоков, также могут быть реализованы по особым причинам, таким как ограничения на автомобильные перевозки или запрос на однофазный запасной блок.

    Силовой трансформатор обычно является самым дорогим отдельным компонентом первичной распределительной подстанции. Далее обсуждаются особенности, конструкция и защита распределительного силового трансформатора, а также их влияние на общую производительность распределительной системы.

    Основное внимание уделяется трехфазным блокам с изоляцией из минерального масла (маслопогруженным) , которые составляют большинство распределительных силовых трансформаторов в приложениях, подпадающих под влияние IEC.

    Вернуться к содержанию ↑


    2.2 Автоматические выключатели

    Автоматические выключатели, которые контролируют высокое напряжение и защищают другое оборудование подстанции, также располагаются на подстанциях. На многих наружных подстанциях используются масляные автоматические выключатели.Выключатель этого типа имеет контакты, погруженные в изоляционное масло, содержащееся в металлическом корпусе.

    Другим типом прерывателей высоковольтных цепей является воздушный электромагнитный выключатель , в котором контакты размыкаются в воздухе при перегрузке линии электропередач.

    Магнитные дугогасительные катушки используются для создания магнитного поля, которое вызывает дугу, возникающую при разрыве контактов. Таким образом, дуга концентрируется в желобах, где и гасится.

    Модификацией этого типа является пневматический выключатель .В этом типе поток сжатого воздуха концентрируется на контакте при размыкании линии питания. Сжатый воздух помогает погасить дугу, возникающую при размыкании контактов.

    Следует отметить, что большие дуги возникают всякий раз, когда прерывается высоковольтная цепь. Эта проблема не встречается в значительной степени в низковольтном защитном оборудовании.

    Рисунок 6 – Высоковольтные автоматические выключатели

    Два типа основных автоматических выключателей основаны на конструкции: баковые выключатели и баковые выключатели .В баковых выключателях внешняя поверхность камеры отключения не заземлена и находится под воздействием первичного напряжения, , таким образом, «под напряжением» .

    В баковых выключателях наружная поверхность размыкающей камеры заземлена, таким образом, «заглушена» . Баковые выключатели, как правило, доступны только для наружной установки от 33 кВ и выше.

    Вернуться к содержанию ↑


    2.3 Выключатели-разъединители

    Выключатели-разъединители используются для отключения электрооборудования от линий электропередач , питающих оборудование. Обычно разъединители не срабатывают, когда через них протекает ток.

    Возникла бы проблема с дуговым разрядом высокого напряжения, если бы разъединители были разомкнуты во время протекания через них тока .

    Открываются в основном для изоляции оборудования от линий электропередач в целях безопасности.

    Большинство разъединителей представляют собой «воздушные прерыватели» типа , которые по конструкции аналогичны рубильникам.Эти выключатели доступны для внутреннего или наружного использования в исполнении как с ручным, так и с моторным приводом .

    Вернуться к содержанию ↑


    2.4 Шина подстанции

    Электрическое и физическое соединение шин подстанции обычно определяется безопасностью, надежностью, экономичностью, ремонтопригодностью и простотой эксплуатации.

    Шина на самом деле электрическая конструкция, к которой подключены все линии электропередач и трансформаторы .Как правило, они бывают двух типов: открытые и закрытые. Закрытые автобусы используются в зданиях или на открытом воздухе, где пространство ограничено.

    Конструкции шин должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать высокие токи короткого замыкания и, как следствие, большие механические нагрузки.

    Вернуться к содержанию ↑


    2.5 Ограничители перенапряжения

    Электроустановки подвергаются перенапряжениям различных источников.По своей природе перенапряжения, вызванные источниками, имеют разные характеристики по величине, частоте, продолжительности и скорости нарастания. Рис. защиты от перенапряжения являются безколпачковые ограничители перенапряжения из оксида цинка.Выбор подходящего ОПН зависит от нескольких факторов.

    Производители разрядников для защиты от перенапряжений опубликовали рекомендации и примеры выбора для демонстрации и поддержки процесса выбора.

    Ограничитель перенапряжения должен выдерживать непрерывные и временные перенапряжения промышленной частоты , возникающие в системе при нормальной работе, сбоях системы и операциях переключения. Ограничители перенапряжений также должны быть в состоянии ограничивать перенапряжения ниже указанного уровня устойчивости оборудования в установке.

    Одно- или двухфазное замыкание на землю приводит к временному перенапряжению в исправной фазе (фазах), а также в нейтрали силовых трансформаторов, соединенных звездой. Амплитуда определяется условиями заземления системы, а продолжительность определяется настройками защиты (время устранения неисправности).

    Разрядники должны быть в состоянии выдерживать тепловые нагрузки в этих ситуациях .

    Рисунок 8 – Грозозащитные разрядники с заземленным нижним выводом (144 кВ)

    Вернуться к содержанию ↑


    2.6 Изоляторы и проводники

    Все линии электропередач должны быть изолированы во избежание угроз безопасности . На подстанциях и в других точках системы распределения электроэнергии используются большие гирлянды изоляторов для изоляции токонесущих проводников от их стальных опор или любого другого наземного оборудования.

    Изоляторы могут быть изготовлены из фарфора, резины или термопластического материала .

    Вернуться к содержанию ↑


    2.7 Реле защиты

    Реле защиты обеспечивают точный и чувствительный метод защиты электрораспределительного оборудования от коротких замыканий и других нештатных ситуаций.

    Реле максимального тока используются для быстрого размыкания линий электропередач , когда ток превышает заданное значение. Время отклика реле очень важно для защиты оборудования от повреждений.

    Некоторыми распространенными типами неисправностей, которые могут быть защищены реле, являются короткие замыкания между фазами и землей, короткие замыкания между фазами, двойные короткие замыкания на землю и короткие замыкания в трехфазных линиях.Каждое из этих состояний вызвано состояниями неисправной цепи, которые потребляют аномально высокий ток (ток неисправности) от линий питания.

    Реле защиты представляют собой усовершенствованные интеллектуальные электронные устройства (IED) с внешним питанием, также называемые терминалами защиты фидеров .

    В современном первичном распределительном устройстве функции, предназначенные для присоединения, такие как защита, управление и измерение, выполняются с помощью фидерных зажимов. Терминал фидера выполняет возложенные на него функции защиты, осуществляет местное и дистанционное управление коммутационными аппаратами, осуществляет сбор, обработку и отображение данных измерений, индикацию состояния коммутационных аппаратов.

    Рисунок 9 – Панель защиты шин с реле MICOM

    Вернуться к оглавлению ↑


    2.8 Плавкие предохранители

    Поскольку линии электропередач часто замыкаются накоротко, используются различные средства защиты для предотвращения повреждения как линий электропередач/оборудования, так и персонала. . Это защитное оборудование должно быть разработано для работы с высокими напряжениями и токами .

    Для защиты высоковольтных линий электропередач можно использовать либо плавкие предохранители, либо автоматические выключатели .

    Высоковольтные предохранители (используемые на напряжение более 600 вольт) изготавливаются несколькими способами. Предохранитель выталкивающего типа имеет элемент, который плавится и испаряется при перегрузке, вызывая размыкание последовательно соединенной с ним линии электропередач.

    Рисунок 10 – Предохранитель выталкивающего типа

    Жидкостные предохранители имеют заполненный жидкостью металлический корпус , в котором находится плавкий элемент. Жидкость действует как подавляющая среда. Когда плавкий элемент плавится из-за чрезмерного тока в линии электропередачи, элемент погружается в жидкость для гашения дуги.

    Этот тип предохранителя уменьшает проблему возникновения дуги высокого напряжения.

    Предохранитель из твердого материала аналогичен плавкому предохранителю, за исключением того, что дуга гасится в камере, заполненной твердым материалом . Обычно высоковольтные предохранители на подстанциях устанавливаются рядом с разъединителями с воздушными прерывателями. Эти переключатели позволяют переключать линии электропередач и отключать их для ремонта.

    Корпус предохранителей и выключателей обычно монтируется возле воздушных линий электропередач на подстанции.

    Вернуться к содержанию ↑


    3. Расположение подстанции

    Распределительные подстанции должны располагаться как можно ближе к обслуживаемой нагрузке . Кроме того, будущие потребности в нагрузке должны быть точно спланированы.

    Уровень напряжения распределения также очень важен. Как правило, чем выше напряжение распределения, тем дальше могут быть расположены подстанции. Однако их пропускная способность и количество обслуживаемых клиентов увеличиваются по мере увеличения расстояния друг от друга.

    Рисунок 11 – Пример ОРУ 123 кВ с двойными шинами, линейная компоновка. Шины трубчатые.

    Решение о размещении подстанции должно основываться на надежности системы и экономических факторах . Среди этих факторов:

    • Наличие земли,
    • Предполагаемые эксплуатационные расходы,
    • Налоги,
    • Местные законы о зонировании,
    • Экологические факторы и
    • Потенциальное общественное мнение.

    Также учитывается тот факт, что размер проводника увеличивается по мере увеличения величины подаваемой нагрузки .Уровень первичного напряжения влияет не только на размер проводников, но и на размер регулирующего оборудования, изоляцию и другие номиналы оборудования.

    9076

    Вернуться к содержанию ↑

    1. Класс Ноты на электроэнергию передачи и распределения и распределения электроэнергии (отдел электротехники Veer Surendra Sai Университет технологий, Burla)
    2. Справочник по автоматизации распределения от ABB
    3. Оборудование и системы распределения электроэнергии от T.Короче; EPRI Solutions, Inc. Schenectady, NY

    Программа повышения устойчивости трансформаторов и усовершенствованных компонентов (TRAC)

    Программа Управления электроэнергетики по устойчивости трансформаторов и усовершенствованных компонентов (TRAC) ускоряет модернизацию энергосистемы путем решения проблем, связанных с большими силовыми трансформаторами (LPT). ), твердотельные силовые подстанции (SSPS) и другие важные аппаратные компоненты энергосистемы.

    По мере того, как сеть развивается, чтобы обеспечить более устойчивую и чистую энергию в будущем, необходимы исследования, разработки и испытания, чтобы понять, какое физическое воздействие изменения оказывают на LPT и другое оборудование, а также для поощрения внедрения новых технологий и подходов.Разработка передовых аппаратных компонентов поможет избежать сдерживания инфраструктуры устаревшими и дорогостоящими технологиями и обеспечит физические возможности, необходимые для сетей будущего.

    Программа TRAC поддерживает проекты, которые стимулируют инновационный дизайн LPT, которые будут более гибкими и адаптируемыми, повышая устойчивость энергосистемы страны; и разработка прототипов строительных блоков SSPS, которые могут обеспечить новые функции, новые топологии и улучшенный контроль потока мощности и напряжения.
     

    Эластичные силовые трансформаторы большой мощности


    Выход из строя крупного силового трансформатора может прервать подачу электроэнергии большому количеству потребителей, а его быстрая замена часто бывает затруднена. LPT могут весить сотни тонн, стоить миллионы долларов и, как правило, изготавливаются на заказ со сроком поставки один год или более. Эти компоненты, как правило, адаптированные к спецификациям заказчика, не могут быть легко взаимозаменяемы друг с другом, а их высокая стоимость не позволяет иметь обширные запасы запасных частей.Кроме того, многие из них приближаются к расчетному сроку службы или превышают его, что открывает возможности для трансформаторов следующего поколения, которые могут обеспечить новые возможности, необходимые в энергосистеме будущего, а также оживить отечественное производство.

    Объявление о возможности финансирования в размере 7,5 млн долларов США (FOA) в 2018 году было сосредоточено на разработке прототипов LPT, которые являются более гибкими и адаптируемыми. Эти проекты позволяют корпорациям, малым предприятиям и учебным заведениям в Джорджии, Техасе, Нью-Йорке и Иллинойсе стимулировать инновационные проекты и прототипы LPT, которые являются более гибкими и адаптируемыми.

    В 2016 году 1,5 млн долларов были направлены на разработку гибких и адаптируемых LPT, которые можно легко использовать на различных подстанциях. Эти проекты позволяют корпорациям, малым предприятиям и академическим учреждениям в Джорджии, Иллинойсе, Нью-Йорке и Северной Каролине создавать новые конструкции, которые помогут производить LPT следующего поколения. Также были выбраны проекты, посвященные тестированию и моделированию геомагнитных возмущений (GMD) и электромагнитных импульсов (EMP). Эти проекты улучшат понимание физики того, как GMD и EMP влияют на LPT, и ущерба, который могут нанести такие события.

    Твердотельные электрические подстанции

    Твердотельная электроподстанция определяется как подстанция или «узел сети» со стратегической интеграцией высоковольтных силовых электронных преобразователей, которые могут обеспечить системные преимущества и поддержать развитие сети. Проектирование и разработка гибкого стандартизированного силового электронного преобразователя, который может применяться во всем диапазоне сетевых приложений и конфигураций, может обеспечить экономию за счет масштаба, необходимую для ускорения сокращения затрат и повышения надежности.

    Преобразователи SSPS, задуманные как система, состоящая из модульных, масштабируемых, гибких и адаптируемых силовых блоков, которые могут использоваться во всех приложениях подстанции, будут служить в качестве маршрутизаторов или концентраторов питания, которые могут электрически изолировать компоненты системы и обеспечивать двунаправленный переменный ток. или управление потоком мощности постоянного тока от одного или нескольких источников к одной или нескольким нагрузкам, независимо от напряжения или частоты.

    Программа TRAC в настоящее время возглавляет SSPS 1 стоимостью 9 миллионов долларов.0 Консорциум прототипов аппаратных средств, состоящий из 8 организаций, нацеленных на разработку стандартизированных аппаратных прототипов интеллектуальных универсальных регуляторов силовой электроники (SUPER) и программных интерфейсов с функцией plug and play, а также демонстрацию взаимодействия в SUPER с автономными интеллектуальными силовыми каскадами (IPS).
     

    Дополнительные ресурсы

    Дорожная карта технологии твердотельных подстанций (июнь 2020 г.)

    Видение и структура программы TRAC (июнь 2020 г.)

    Обзор программы устойчивости трансформаторов и усовершенствованных компонентов, 2019 г.

    Четырехлетний обзор технологий, 2015 г.

    Информационный бюллетень OE Power Electronics
    Анализ управления HVDC

    Инициатива нитрида галлия для сетевых приложений (GIGA), проект

    Семинар по планированию твердотельных подстанций (2017)

    Семинар по планированию программы НИОКР по компонентам сети следующего поколения (2016 г.)

    Семинар по инновациям в области материалов для компонентов передающих и распределительных сетей нового поколения (2015 г.)

    Стратегическое совещание по сверхпроводящей меди (2015 г.)

    Приложения для HVDC Technologies Workshop (2013)

    Программа высокотемпературной сверхпроводимости

    Силовой автоматический выключатель — схема работы и управления

    Понимание схемы автоматического выключателя важно, если вы планируете проектировать подстанцию.Довольно часто бывает трудно понять всю схему с первого взгляда. Поэтому рисунок ниже, изображающий схему автоматического выключателя, будет использоваться для упрощения и пояснения различных элементов конструкции выключателя и его управления. Рис. 1: Цепь включения и отключения выключателя

    Формы контактов

    Прежде чем объяснять, что делает каждое устройство на схеме, необходимо понять различные формы вспомогательных контактов. Каждый автоматический выключатель оснащен вспомогательным выключателем.Он механически связан с механизмом отключения выключателя. В корпусе вспомогательного выключателя вы можете иметь контакт формы « a » (также известный как 52a по ANSI) или вид « b » (также известный как 52b).

    Рис. 2: Группа контактов вспомогательного выключателя, механически привязанная к штоку масляного выключателя.

    Контакт формы ‘ a ’ представляет собой нормально разомкнутый (НО) контакт. Таким образом, когда выключатель разомкнут, его контакты 52а разомкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52а замкнуты.Контакт 52а следует за состоянием прерывателя .

    Контакт формы « b » представляет собой нормально замкнутый (Н.З.) контакт. Он работает с прямо противоположно тому, что делает «а» . Когда выключатель разомкнут, контакты 52b замкнуты. Когда выключатель замкнут, контакты 52b разомкнуты.

    При контакте 52а в цепи отключения (как показано на схеме выше) при размыкании выключателя размыкается и этот контакт. Теперь независимо от того, что делают реле, отключающая катушка изолирована.С другой стороны, при разомкнутом выключателе контакт 52b замыкающей цепи замкнут, что позволяет выполнить замыкание при необходимости.

    Помимо контактов вспомогательного выключателя выключателя, в схеме выключателя вы увидите такие реле, как реле защиты от помпы 52Y, реле низкого газа 63X, реле минимального напряжения 27 и т.д. Контакты «a» и «b» каждого из этих реле сблокированы с другими реле или переключателями таким образом, что они либо разрешают, либо не разрешают работу выключателя.

    Схема отключения автоматического выключателя

    Рис. 3: Схема управления отключением

    Для схемы отключения необходимо подключить контакты реле отключения «a» параллельно. См. Рисунок 2 . Поэтому, когда какой-либо контакт реле или переключателя замыкается, замыкая цепь, выключатель срабатывает. Единственным исключением из параллельного соединения контактов является контакт вспомогательного реле низкого уровня газа (63X на рисунке). Этот подключен последовательно. Почему?

    В современных силовых автоматических выключателях для гашения дуги используется газ гексафторид серы (SF6). Без достаточного количества газа, т. е. с уменьшенной отключающей способностью, внутри резервуара может произойти перекрытие. Для предотвращения перекрытий из-за низкого уровня газа выключатели оснащены реле ANSI «63».Отключение выключателя прерывается контактом этого реле.

    Большинство современных автоматических выключателей имеют две катушки отключения. При подаче питания на любой из них отключается выключатель. Поскольку в защиту и управление энергосистемы встроено достаточное количество резервов, нередко можно увидеть все первичные реле в катушке отключения системы 1 и в резервной катушке отключения 2.

    В этот момент, Надеюсь, читатель понял принцип последовательно-параллельного размещения контактов реле.

    Посмотрим на другие реле и выключатели из цепи отключения нашего выключателя. Катушка отключения реле минимального напряжения 27B подключена к тому же источнику постоянного тока, что и катушка, питающая цепь отключения. При прерывании этого питания катушка реле 27В обесточивается, приводя в действие свои контакты. В нашем выключателе мы не блокируем отключение для этого ненормального состояния. В отрасли принято сообщать только локально и передавать сигнал тревоги удаленному оператору через SCADA. Выключатель также оснащен переключателем 43, который переключается между местным и дистанционным отключением.Расположение его в местном положении позволяет людям, находящимся в распределительной коробке выключателя, отключать выключатель, замыкая контрольный переключатель (CS). Переключение в удаленное положение позволяет реле в диспетчерской отключить выключатель.

    Целевые устройства

    Целевые лампы используются в цепях для передачи определенных условий. Когда выключатель включен и находится под напряжением, загорается красная лампа, указывая на то, что выключатель находится под напряжением. Когда выключатель размыкается, загорается зеленая лампочка – цепь замыкается контактом 52b, переключающимся с разомкнутого на замкнутое.

    Теперь вы можете заметить, что красная мишень подключена таким образом, что закорачивает отключающие реле и отключает выключатель. Не удивительно, что это не так. Целевые лампы имеют достаточное сопротивление (~ 200 Ом для цепи 125 В постоянного тока), что ограничивает ток, который может питать катушку.

    Схема включения автоматического выключателя

    Рисунок 4: Схема управления включением

    Для этой цепи вы должны соединить контакт реле управления выключателем «a» последовательно с цепочкой из 86 контактов реле блокировки «b», прежде чем вы нажмете анти- реле насоса в замкнутой цепи. Почему? Ну, вы бы хотели включить выключатель в неисправной цепи? См. рис. 3 . В этом примере у вас есть 86T (трансформатор LOR) и 86B (шина LOR) контакты «b» последовательно с контактом «a» реле управления выключателем SEL351S. Поэтому, когда происходит отказ трансформатора или шины, соответствующий LOR блокирует SEL351S от замыкания цепи.

    Современные реле управления выключателем запрограммированы на проверку синхронизма. То есть перед замыканием выключателя реле проверяет фазовый угол напряжения источника и нагрузки на любой из фаз.Если углы не синхронизированы, логика реле не позволит сработать замыкающему управляющему контакту.

    Цепь замыкания также имеет контакты от выключателя двигателя (MS). Двигатель используется для взведения пружины, которая срабатывает-закрывается. Контакты выключателя двигателя не позволяют прерывателю замыкаться до тех пор, пока он не завершит свою работу.

    Подробная информация о разработке схемы защиты

    Хорошо! Достаточно теории. Хотите реализовать дизайн в реальном мире? Тогда ознакомьтесь с электронной книгой ниже. Использована популярная в отрасли схема выключателя Siemens SPS2 на 138 кВ.Ретрансляция одной линии для двух разных подстанций, созданная с нуля, чтобы объяснить, что отключает, замыкает и блокирует замыкание. Спасибо за поддержку этого блога.

    Схема управления автоматическим выключателем Aleen Mohammed

    Реле защиты от помпы

    Для предотвращения непреднамеренного многократного включения выключатели оснащены реле защиты от помпы (обозначение 52Y ANSI). Предположим сценарий, в котором неисправность сохраняется на линии, и человек пытается замкнуть на ней выключатель. Хотя человек нажимает кнопку включения на секунду или две, для выключателя, работающего циклически, эта продолжительность составляет вечность.При нажатой кнопке включения выключатель пытается размыкаться и замыкаться несколько раз. Поскольку двигатель выключателя не рассчитан на непрерывную работу, это может привести к серьезному повреждению.

    В заключение, имейте в виду, что не все реле в здании управления могут выдерживать мгновенный пусковой ток от катушки отключения выключателя. Например, реле управления SCADA. Промежуточные реле, подобные производимым Potter-Brumfield, обычно устанавливаются в качестве посредника. Таким образом, в нашем случае реле SCADA отключает промежуточное реле, и это реле активирует катушку отключения выключателя.

    Большинство современных микропроцессорных реле, особенно производства Schweitzer, могут выдерживать пусковые токи до 30 А и, следовательно, могут подключаться непосредственно к катушкам выключателя.

    Резюме

    • Схема выключателя представляет собой сеть взаимосвязанных реле и переключателей.
    • Работа выключателя контролируется реле и переключателями.
    • Контакты отключения соединены параллельно.
    • Замыкающие контакты соединены последовательно, т. е. за контактом реле управления выключателем «a» следует ряд контактов LOR «b».

    Пожалуйста, поддержите этот блог, поделившись статьей

    Противопожарная защита трансформаторов подстанции

    Поскольку современное общество воспринимает бесперебойное электроснабжение как должное, поставщики электроэнергии все чаще оценивают надежность инфраструктуры, используемой для подачи электроэнергии потребителям. Одно незапланированное отключение может не только привести к экономической катастрофе, но и нанести непоправимый ущерб доброму имени поставщика коммунальных услуг. Потребители проявляют мало терпения и меньше понимают сложности, необходимые для обеспечения бесперебойного электроснабжения.

    Это было ясно продемонстрировано, когда на подстанции в Бостоне вспыхнул пожар, вызвавший массовые отключения электроэнергии и вынудивший власти закрыть станции метро, ​​перекрыть дороги и эвакуировать крупный отель. К счастью, обошлось без серьезных травм, однако районы Бэк-Бэй и Саут-Энд были парализованы в вечерний час пик, и пассажиры были вынуждены искать альтернативные способы добраться домой, поскольку часть Массачусетской магистрали была закрыта для движения. Более 21 000 бытовых и коммерческих потребителей отключили электроэнергию на обширной территории в центре Бостона на несколько дней.Политики и граждане все больше возмущались этим событием и испытывали двойственное отношение к доблестным усилиям коммунальных служб по быстрому и безопасному исправлению ситуации.

    Пожалуй, одним из наиболее важных элементов оборудования любой подстанции является силовой трансформатор. Масляные силовые трансформаторы также представляют наибольшую опасность возгорания на любой подстанции. Системы противопожарной защиты, разработанные специально для устранения уникальных опасностей, создаваемых силовыми трансформаторами, являются конструктивным соображением, которое необходимо учитывать и понимать.

    Многочисленные отраслевые стандарты содержат рекомендации по противопожарной защите электрической инфраструктуры, такой как трансформаторы и поддерживающие их здания.

    • IEEE National Electric Safety Code
    • IEEE 979 Руководство по противопожарной защите подстанций
    • IEEE 980 Руководство по локализации и контролю разливов масла на подстанциях
    • NFPA 70 National Electric Code
    • NFPA 15 Защита
    • NFPA 750 Стандарт по системам противопожарной защиты водяным туманом
    • NFPA 850 Рекомендуемая практика противопожарной защиты для электростанций и высоковольтных преобразовательных станций постоянного тока

    Прежде чем углубляться в каждый стандарт, давайте рассмотрим состав силовых трансформаторов и возгорания. опасности, которые они представляют.

    Рекомендуется, чтобы соседние трансформаторы с масляной изоляцией, содержащие 500 галлонов (1893 л) или более масла, были отделены друг от друга двухчасовой противопожарной перегородкой или пространственным разделением в соответствии с таблицей 5.1.4.3. Если между трансформаторами предусмотрен противопожарный экран, он должен выступать не менее чем на 1 фут (0,31 м) над верхней частью корпуса трансформатора и бака маслорасширителя и не менее чем на 2 фута (0,61 м) за пределы ширины трансформатора и охлаждающих радиаторов или до край зоны содержания, в зависимости от того, что больше.

    Системы противопожарной защиты силовых трансформаторов

    1.       Дренчерная система. В этой системе используются открытые распылительные головки, прикрепленные к системе трубопроводов, подключенной к водопроводу через клапан, который открывается с помощью системы обнаружения, установленной в том же месте, что и распылительные головки. Когда клапан открывается, вода поступает в систему трубопроводов и выходит через все распылительные головки, присоединенные к системе. В системе этого типа используются большие объемы воды, что может привести к другим проблемам с очисткой после пожара или к загрязнению стока.

    2.       Стационарная система распыления воды. Эта система похожа на систему потопа; тем не менее, точки сброса воды предназначены для создания картины распыления, уникальной для конкретной области или защищаемого оборудования. Расположение головок распылителя воды и форма струи адаптированы к асимметричной форме защищаемого оборудования. Дополнительным преимуществом специальной конструкции оборудования является контроль распространения огня за счет повышенного увлажнения оборудования под воздействием огня.Электрические трансформаторы, содержащие масло, обычно защищаются стационарными системами распыления воды.

    3.      Система водяного тумана. Эта система аналогична стационарной системе распыления воды с дополнительным преимуществом, заключающимся в использовании значительно меньшего количества воды за счет использования специальных выпускных головок, создающих капли воды, называемые туманом. Система водяного тумана обычно определяется размером создаваемых капель. Размер капель обычно составляет менее 1000 микрон, и они доставляются насосом высокого давления. Капли воды создают туман, который позволяет заданному объему воды создать большую площадь поверхности, подверженную воздействию огня.Капли меньшего размера способствуют поглощению большего количества тепла для охлаждения огня.

    4.       Система водяного тумана предварительного действия. В этой системе используются автоматические спринклеры, прикрепленные к системе трубопроводов, содержащих воздух, с дополнительной системой обнаружения, установленной в тех же местах, что и спринклеры. Для активации системы может потребоваться как сигнал от системы обнаружения, так и тепловая активация спринклера. Системы предварительного действия используются для защиты областей, где риск ложного срабатывания или утечки должен быть сведен к абсолютному минимуму.В последнее время эта система все чаще используется для пожаротушения трансформаторов из-за экономии воды, большей устойчивости к ложному срабатыванию и большей способности контролировать распространение огня.

    Примечание. Различие между противопожарной защитой и пожаротушением. Тушение пожара определяется как резкое снижение скорости тепловыделения огня и предотвращение его повторного возникновения путем достаточного применения водяного тумана. В отличие от системы распыления воды, которая предназначена исключительно для защиты от внешних воздействий, система водяного тумана представляет собой систему пожаротушения.

    Стандарт NFPA 15 для стационарных систем распыления воды для противопожарной защиты содержит дополнительные рекомендации по защите трансформаторов, использующих стационарные системы распыления воды, помимо изоляции или пространственного разделения противопожарными барьерами. NFPA 15 помогает обеспечить эффективную борьбу с огнем и защиту от воздействия за счет требований к проектированию, установке, приемочным испытаниям системы, периодическим испытаниям и техническому обслуживанию систем противопожарной защиты с водяным распылением. Цели проектирования определены в главе 7.

    • Полное попадание брызг воды должно происходить на все открытые внешние поверхности.
    • Если недостаточно места для установки водораспылительных форсунок под трансформаторами, так что струя воды не может непосредственно сталкиваться с нижними поверхностями, допускается защищать поверхности под трансформатором посредством горизонтального выступа или с помощью форсунок, направленных на охлаждение области под ним. Трансформаторные выступы.
    • Подача эффективной струи воды из всех открытых форсунок должна происходить в течение 30 секунд после обнаружения.
    • Между системой обнаружения пожара и электрическими системами должны быть предусмотрены блокировки для обесточивания всех некритических цепей питания.
    • Расположение патрубков трансформаторов обычно основано на Рисунке A.7.4.4.1 Типовая компоновка трансформатора.

    Системы пожаротушения водяным туманом становятся все более распространенными для борьбы со многими типами возгораний, включая легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, а также электрические опасности, такие как трансформаторы, переключатели и автоматические выключатели.Стандарт NFPA 750 по системам пожаротушения водяным туманом содержит стандарт требований к проектированию, установке, техническому обслуживанию и испытаниям систем пожаротушения водяным туманом. Термин «водяной туман» требует дальнейшего определения. Система водяного тумана представляет собой систему противопожарной защиты на водной основе, использующую очень мелкие водяные струи (то есть водяной туман). Очень маленькие капли воды позволяют водяному туману сдерживать или тушить пожар посредством:

    • охлаждения пламени и пожарного шлейфа
    • вытеснения кислорода водяным паром
    • подавления лучистого тепла
    • предотвращения распространения огня путем предварительного смачивания горючих материалов

    Было проведено много исследований относительно размера и распределения капель водяного тумана в зависимости от способности и эффективности контроля или тушения пожаров.В этой статье не делается попытка углубиться в результаты исследований, однако исследования показывают, что мелкие капли (менее 400 микрон) необходимы для тушения пожаров класса B (легковоспламеняющаяся жидкость), хотя капли большего размера эффективны для пожаров класса A. легковоспламеняющиеся пожары, которые выигрывают от тушения смачиванием топлива. Кроме того, взаимосвязь между распределением размеров капель и огнетушащей способностью водяного тумана является сложной. Как правило, очень мелкие частицы усиливают поглощение тепла и выделение водяного пара.При использовании жидкого топлива (класс B) слишком большое количество «крупных» капель может взбалтывать поверхность топлива и повышать интенсивность горения. И наоборот, более крупные капли могут способствовать проникновению аэрозоля через противопожарный лоток для обеспечения смачивающего действия, необходимого для тушения возгораний класса А.

    Как правило, системы водяного тумана обеспечивают максимальную теплопередачу при минимальном стоке воды. Вода подается пожарным насосом высокого давления, рассчитанным на непрерывную подачу до тех пор, пока его не остановят вручную.

    Примером системы пожаротушения водяным туманом является система водяного тумана Marrioff HI-FOG.Система обеспечивает превосходную производительность для охлаждения и тушения возгораний легковоспламеняющихся жидкостей с высокой скоростью выделения тепла, таких как возгорание трансформатора. Водяной туман — безопасная технология для человека и окружающей среды. Решения HI-FOG доступны от защиты одного трансформатора до полной защиты подстанции; они также способны защищать кабельные и электрические помещения, помещения распределительных устройств и административные помещения.

    Эффективное тушение пожара

    HI-FOG тушит пожары с использованием значительно меньшего количества воды и более эффективно для топлива класса B, чем традиционные спринклерные системы.

    С помощью высокого давления и специальных разбрызгивателей и распылителей вода распыляется в виде мелких капель. Это значительно увеличивает общую поверхность воды.

    Мелкие капли быстрее поглощают тепло и, следовательно, быстрее охлаждают очаг возгорания и окружающее пространство, препятствуя распространению огня.

    В двух словах, HI-FOG охлаждает огонь и окружающую среду, блокирует лучистое тепло и удаляет кислород из очага возгорания.

    HI-FOG Преимущества защиты от пожара водяным туманом

    • Проверенная эффективность
    • Немедленная активация
    • Быстрый контроль и тушение пожара 
    • Эффективное охлаждение, препятствующее распространению огня люди и окружающая среда
    • Небольшие трубы из нержавеющей стали и подача воды к распылительным головкам
    • Простая установка делает HI-FOG идеальным для модернизации
    • Полностью масштабируется для удовлетворения новых потребностей в защите

    В заключение, совершенно очевидно, что пожар трансформатора защита является очень важным аспектом проектирования подстанции.По этой теме было проведено много исследований и опубликовано множество публикаций. С постоянно растущей осведомленностью общественности о работе электроэнергетических компаний в часто строго регулируемой отрасли становится все более важным принимать все меры, необходимые для обеспечения надежности поставляемого продукта; этот продукт является единственным, о котором действительно заботится потребитель, и способность коммунального предприятия обеспечивать бесперебойную поставку является единственным измеряемым параметром.

    EPEC Solutions Inc. | Решения для солнечной энергетики

    ПОДСТАНЦИИ

    Модульная концепция высоковольтных солнечных подстанций

    Партнер EPEC компания Equisales Associates использовала свой обширный опыт и технические возможности для разработки модульного предложения для высоковольтных солнечных коллекторных подстанций.Эти системы на салазках предварительно спроектированы, упакованы и доставлены на место для быстрой установки. С технологией Equisales «проект» подстанции можно превратить в «продукт».

    Модульная система Equisales предлагает следующие преимущества:

     

    • Предварительно спроектированные, устраняющие риски на стройплощадке

    • Значительно сократить сроки поставки подстанций под ключ за 24 недели!

    • Гибкость: добавьте блоки в соответствии с требованиями к мощности подстанции

    • Экономичный, предварительно сконструированный означает большую экономию

    • Комплексные услуги по проектированию и строительству под ключ

    • Поставка и обслуживание силового трансформатора (18 недель L/T)

    Схема модульной подстанции

    Модульные строительные блоки — система на раме

    Электрические спецификации

    Напряжение:                 30 кВ – 72.5 кВ

    Ток:                 2000A

    Напряжение управления: 125 В постоянного тока

    CT:                        9 отводов

    CT Диапазон:            300:5 – 2000:5

    КТ:                        5P20, 0,2

    Вариатор:                      3P, 0,2

    Выключатель SCC:        40 кА

    BIL:                        325 кВ

     

    Механическая спецификация

    • Включает основание и конструкцию из оцинкованной стали, болты

    • Размеры в сборе: 27’x15’x22’

    • Вес: 24 000 фунтов

    • Расчетное время сборки на месте 1 неделя

    Однолинейное представление салазок

    • Элегазовый выключатель, трансформатор тока, вариатор, разъединитель, заземляющий нож, подъемная башня, изоляторы, заземляющий кабель, проводник, соединения и перемычки входят в комплект

    • Контейнерные перевозки

    Вид сверху (показан трансформатор)

    Модульные строительные блоки – Пункт управления СН/НН

    Модульные дома для доставки

    Базовая система Включает:

    • Распределение 480 В/220 В/120 В

    • Распределение 125 В постоянного тока (выключатели и салазки)

    • PLC/P&C панели/SCADA

    • Варианты с прицепом или без него

    • Вспомогательный трансформатор с разъединителем с предохранителем

    • Стол оператора/рабочее место, обнаружение пожара

    • Одиночный или резервный HVAC

    Деталь модульного дома

    Модуль диспетчерской предназначен для размещения необходимой аккумуляторной системы 125 В постоянного тока и всех необходимых систем защиты и управления.Система аккумуляторов включает:

    Система защиты и управления будет включать (но не ограничиваться окончательным проектом) следующее:

    • Панель защиты линии высокого напряжения

    • Коллекторная шина 34,5 кВ и входная противоскользящая защита

    • Дифференциальная защита трансформатора

    • Измерение в соответствии со спецификацией

    • Стойка SCADA (на базе RTAC для устройств подстанции)

    • Коммуникационная стойка

    • Дополнительное место оператора

    Диспетчерская оборудована показанными лестницами и платформами, опорами и системой обнаружения пожара.Для безопасности оператора предусмотрены две входные/выходные двери.

    Доступны варианты установки на прицепе

    Модульные строительные блоки – силовые трансформаторы высокого напряжения

    Трансформаторы высокого напряжения для солнечной энергетики – доставка 20 недель!

    Equisales предлагает индивидуальные высоковольтные трансформаторы, разработанные специально для солнечных подстанций. Типичные характеристики включают:

    • Коды и стандарты ANSI

    • от 10 до 300 МВА

    • НН 34,5 кВ, ВН 69-230 кВ

    •  DETC +-5% +-2 ступени на стороне высокого напряжения

    •  Подходящая группа векторов по мере необходимости (т.д Ynyn0+d)

    •  Вводы высокого и низкого напряжения, устанавливаемые на крыше

    •  Дизайн консерватора

    •  Стандартный импеданс ANSI на основе BIL

    • 2CT на втулку 1 на нейтрали

    •  Стандартные приборы и комплект приборов

    Мы тестируем и обслуживаем то, что продаем

    Комплексные испытания обеспечивают безопасную и надежную работу высоковольтного оборудования.Наши выездные специалисты и сертифицированные специалисты по контролю качества готовы выполнить критические оценки на заключительном этапе строительства и монтажа.

    Настройка высоковольтного силового трансформатора

    Вакуумная заправка диэлектрическим маслом или газом необходима для правильной работы высоковольтного оборудования и энергетических объектов. Наши команды инженеров и выездные техники выполняют вакуумное наполнение для клиентов, которым требуется оборудование и услуги для высоковольтных подстанций и электростанций с ускоренным вводом.Производим вакуумную заправку после ремонтов, регламентных работ и установки нового оборудования.

    Стандартизированные программы обучения и лучшие практики означают, что ремонт, техническое обслуживание и аварийно-спасательные работы выполняются с одинаковым качеством независимо от того, какая бригада работает в полевых условиях. В случае отказа элегазового выключателя или серьезной модернизации трансформатора наши специалисты по ремонту и производству выполнят эту работу быстро и профессионально. Когда простои означают сбои в производстве или перебои в обслуживании, мы предлагаем экстренную аренду и замену, которые защитят ваше электроснабжение и прибыль.

    Собираем все вместе – EPC – Проектирование / строительство подстанций под ключ

    Электростанция / Строительная площадка подстанции

    (E) Инжиниринг – Исследования межсоединений, Исследования короткого замыкания, Схема подстанции, Однолинейная, Трехлинейная, Релейная защита и управление, Проект заземления, интерфейс инженерной сети

    (P) Закупки – трансформаторы, выключатели, вариаторы, трансформаторы тока, разъединители, диспетчерская СН/НН, вспомогательные трансформаторы, 18 недель ARO

    (C) Строительство – Полная установка поставленного оборудования под ключ от анкерных болтов до (мы также можем выполнить гражданские работы, если потребуется) 

    Оборудование/инвентарь/услуги

    • 3 Автономный вакуумный осушитель Установки- 40-футовые контейнеры ISO для удобства транспортировки

    • Полный комплекс услуг «под ключ» по установке трансформаторов и ВН

    • Проверка трансформатора на месте

    • Утилизация неисправных блоков

    • Транспортные услуги

    • Обширный перечень нового и бывшего в употреблении оборудования для быстрого восстановления после вынужденных отключений

    • Возможности ремонта трансформатора на месте

    Собираем все вместе — подстанции с солнечными коллекторами под ключ

    Типовые модули, необходимые для подстанции с солнечными коллекторами мощностью 80 МВт

    • 4x 34.Фидеры на салазках 5 кВ

    • 1x 34,5 кВ коллекторная шина с выключателем PT и вспомогательным питанием трансформатора

    • 1x отходящий выключатель 34,5 кВ

    • 1x GSU 34,5кВ до 230кВ Ynyn0+d. 88 МВА с наивысшим рейтингом

    • 1x 230 кВ блочная подстанция

    • 1x Диспетчерская HVAC с системой P&C и системой 125 В постоянного тока в комплекте

    • Проводник, контрольный провод и кабельный желоб

    Разделение ответственности — Подстанция «под ключ»

    Загрузите БЕСПЛАТНЫЙ конфигуратор модульной подстанции

    Передача и распределение — Надежность подстанции

    Специализация MISTRAS по проверке и мониторингу трансформаторов и других объектов передачи и распределения ( T&D ) помогает предприятиям избегать незапланированных отключений электроэнергии и поддерживать свет в домах и на предприятиях.

    Электростанции полагаются на активы передачи и распределения ( T&D ) для доставки электроэнергии, распределенной в соответствующую сеть. Отказы трансформаторов могут вызвать перебои в выработке электроэнергии, которые могут иметь волновые последствия для всей сети, вплоть до полного отключения, что приводит к отключению электроэнергии для людей и сообществ.

    MISTRAS предлагает диагностику и непрерывный онлайн-мониторинг силовых трансформаторов с использованием комбинации методов неразрушающего контроля ( NDE ) и методов мониторинга.В процессе эксплуатации раннее обнаружение неприемлемых условий может предоставить жизненно важную информацию, которая помогает поддерживать безопасную и надежную работу.

    Мы предлагаем решения для осмотра, диагностических испытаний и мониторинга для:

    • Автоматические выключатели
    • Подстанции с элегазовой изоляцией
    • Высоковольтные шины
    • Кабели высокого напряжения
    • Приборные трансформаторы
    • Устройство РПН
    • Силовые трансформаторы
    Услуги по обеспечению надежности подстанций

    Традиционно подстанции часто выводятся из эксплуатации для оценки состояния на основе заранее установленного графика.Однако по мере того, как бюджеты на техническое обслуживание сокращаются, а силовое оборудование должно работать в течение более длительных периодов времени, MISTRAS помогает нашим клиентам T&D изменить свою философию обслуживания, основанную не на состоянии, а на времени.

    Методы обеспечения надежности подстанции

    MISTRAS позволяют нам предоставлять информацию о состоянии блока, пока он остается в сети, без нарушения условий его работы.

    В наших методах проверки используется междисциплинарный подход для обнаружения, локализации и оценки нескольких неисправностей трансформатора, в том числе:

    • Дуговой разряд
    • Проблемы с зажимом сердечника
    • Дефекты компонентов устройства РПН
    • Горячие точки
    • Ослабленные соединения
    • Механические дефекты
    • Перегрев жил и проводников
    • Частичный разряд (в процессе эксплуатации, а также во время заводских испытаний наведенным напряжением)
    • Статическая электрификация

    Услуги по обеспечению надежности подстанции MISTRAS направлены на ремонт и техническое обслуживание активов, чтобы помочь вашей электростанции T&D избежать простоев при одновременном увеличении производительности.Наш широкий спектр возможностей предоставляет решения для всех активов и процессов на вашем предприятии для обнаружения дефектов любого типа, размера и серьезности, включая следующие услуги:

    • Онлайн
      • Акустическая эмиссия ( AE ) Диагностическое тестирование и непрерывный мониторинг
      • Электрический частичный разряд ( HFCT )
      • Вибродиагностические испытания и непрерывный мониторинг
      • Инфракрасный
      • Переходное напряжение земли ( TEV ) и ультразвук
      • Анализ растворенного газа и испытания на влажность на месте
      • Звуковые измерения
    • Автономные службы
      • Анализ частотной характеристики свипирования
      • Диэлектрическая частотная характеристика ( DFR )
      • Сопротивление изоляции
      • Контактное сопротивление
      • Коэффициент трансформации трансформатора ( TTR )
      • Сопротивление обмотки
      • Первичный ввод
    Transformer Clinic™ от MISTRAS: определение здоровья и физической формы Power Transformer

    Transformer Clinic™ от MISTRAS — это отраслевой эталон для определения пригодности и состояния здоровья ваших силовых трансформаторов.

    Transformer Clinic — это программное сервисно-системное решение, сочетающее в себе многолетний опыт MISTRAS в области надежности подстанций и мониторинга трансформаторов с комплексным набором онлайн/оффлайн и выездных/лабораторных диагностических испытаний и услуг по скринингу.

    Программа Transformer Clinic разбита на четыре этапа:

    • ОБРАЗЕЦ
    • ЭКРАН
    • НАБЛЮДАТЬ
    • МОНИТОР
    ОБРАЗЕЦ – Испытания на месте и в лаборатории

    Технические специалисты используют комбинацию тестов изоляционных масел на месте и в лаборатории, таких как анализ растворенного газа ( SGA ) и анализ качества масла, в качестве основных индикаторов, чтобы определить, какие области требуют более тщательного тестирования.

    ЭКРАН – проверка на месте

    С помощью методов полевого осмотра и выборочных проверок в режиме реального времени технические специалисты могут выявлять горячие точки и проблемные области, используя такие методы, как акустическая эмиссия, анализ вибрации, инфракрасное излучение и тестирование высокочастотных трансформаторов тока.

    НАБЛЮДЕНИЕ – ночное базовое тестирование

    Поскольку некоторые симптомы проявляются только периодически, MISTRAS может рекомендовать наблюдение за трансформаторами в течение 24 часов с услугами ночного базового тестирования, чтобы гарантировать выявление всех проблем.

    МОНИТОР – Непрерывный круглосуточный мониторинг состояния здоровья

    Чтобы обеспечить постоянную работу подстанций, MISTRAS обеспечивает непрерывный круглосуточный мониторинг работоспособности с помощью технологии AE для предоставления постоянного отчета о состоянии трансформатора.

    Наши решения для мониторинга способны отслеживать один, несколько или весь парк силовых трансформаторов с помощью надежного и простого в использовании веб-приложения для мониторинга, создавая в режиме реального времени сводки о состоянии и состоянии, предназначенные для улучшения работы вашего трансформатора. доступность на рынке.

    Услуги по проверке и испытанию силовых трансформаторов

    MISTRAS выполняет инспекционные испытания силовых трансформаторов, чтобы предотвратить финансовое бремя отказа трансформатора, связанного с повреждением. Благодаря множеству доступных технологий неразрушающего контроля ( NDE ) и вибрационных испытаний технические специалисты могут неинвазивно выявлять неисправности в компонентах трансформатора, включая активные неисправности в находящихся в эксплуатации объектах.

    MISTRAS помогает операторам T&D снизить эти риски, предоставляя следующие преимущества:

    • Трансмиссия
      • Устранение необходимости в запасном блоке на месте
      • Избегать капитальных затрат
      • Предотвращение неорганизованных выбросов EPA
      • Увеличение рабочей мощности
      • Поддерживать гибкость диспетчеризации
    • Распределение
      • Сокращение незапланированных простоев
      • Предотвращение рисков для бытовых потребителей
      • Увеличение прибыли
      • Снижение риска судебных исков и штрафов
    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.