Електричні мережі сьогодні, як павутина, обплутують всі населені пункти. За ним в будинку і на підприємства надходить енергія, необхідна для роботи різного обладнання, освітлення, функціонування систем клімат-контролю та іншої техніки. Однак, сучасні прилади дуже чутливі до стрибків напруги і якщо у вашій мережі такі ситуації трапляються часто, то доводиться шукати способи їх усунення. Для цього використовується спеціальне обладнання, яке входить в пристрій трансформаторної підстанції. Застосовується воно для міських районів, господарських об'єктів і інших споживачів.
Область їх застосування У сучасному суспільстві жодна галузь промисловості та народного господарства не обходиться без електрики. Воно необхідне для створення комфортних умов для мешканців міст і сіл, роботи різного роду устаткування і техніки. Але для того, щоб забезпечити електроенергією райони, віддалені від основних мереж, використовують трансформаторні підстанції. Область застосування таких установок включає в себе найрізноманітніші об'єкти: • Сільськогосподарські комплекси; • Підприємства; • Будівельні майданчики; • Залізничні; • Метрополітен; • Шахти; • Дачні селища.
Види підстанцій та їх особливості Електрифікація населених пунктів та об'єктів, що знаходяться далеко від них є обов'язковою умовою їх функціонування. Але оскільки в електромережах дуже часто трапляються скачки напруги, то підключене до них обладнання може вийти з ладу. Уникнути цього допомагають трансформаторні підстанції - це будівля або споруда всередині яких розміщується обладнання. Електроустановки, основним призначенням яких є перетворення і розподіл енергії між споживачами.
До складу таких підстанцій включені наступні елементи: • Силові трансформатори; • Пристрої управління і розподілу напруги; • Допоміжні деталі і конструкції.
Класифікація електроустановок здійснюється з урахуванням виробленої ними роботи. Вони діляться на два класи: 1. Підвищують; 2. Понижуючі. Перші служать для підвищення напруги. Трансформатор такий підстанції має первинну обмотку з меншою кількістю витків, ніж у вторинною.
Понижуючі підстанції використовуються у разі необхідності зменшення вхідної напруги. У них використовуються трансформатори, у яких кількість витків первинної обмотки більше, ніж у вторинною. Крім функціонального призначення підстанції відрізняються і за способом виготовлення. Вони можуть поставлятися у вигляді окремих блоків, які потім збираються в єдине ціле на місці установки. Кожен елемент такої конструкції є повністю підготовленим до складання. Виходячи з цього параметра, трансформаторна підстанція може відноситися до рухомого або нерухомого майна. Також виробляються і комплексні установки. Цей тип обладнання являє собою металеву або бетонну конструкцію, всередині якої розташовані робочі вузли. Такі моделі поставляються в зібраному вигляді і знаходять саме широке застосування у всіх сферах життя і діяльності людини. Термін експлуатації трансформаторної підстанції становить близько 25 років.
Комплексні електроустановки можуть відрізнятися за наступними критеріями: 1. Типу конструкції; 2. сті трансформаторів; 3. Способу введення і виведення; 4. приєднання до мережі; 5. Місцю установки.
Залежно від першої параметра підстанції бувають щогловими, які встановлюються на спеціальних опорах, а також підземними та виконаними у вигляді шаф або кіосків. У них може знаходитися один або два трансформатори. Підключення трансформаторних підстанцій здійснюється різними способами: • Прохідним; • Вузловим; • відгалужувальну; • Тупиковим.
При цьому введення-виведення може бути повітряним або кабельним. Залежно від місця установки комплексні підстанції поділяються на: • Внутрішні; • Зовнішні; • Змішані.
У перших застосовуються трансформатори, що мають масляне охолоджування. Конструктивні особливості обладнання Для того, щоб правильно вибрати електроустановку необхідно чітко уявляти її будову та принцип роботи. При транспортуванні електроенергії на великі відстані відбувається підвищення-зниження напруги, викликане необхідністю зниження теплових втрат в лінії. Але для споживача такі значення є неприйнятними, тому доводиться використовувати трансформаторні підстанції, які підвищують або знижують напругу до споживаного в 380 або 220 В.
У такі установки входять кілька об'єктів: • Силові трансформатори; • Розподільний пристрій РУ; • Автоматичний захист і управління; • Допоміжні конструкції.
Виробляється все обладнання на заводах і доставляється в місце призначення в зібраному або блоковому вигляді. В якості захисних пристроїв в конструкцію трансформаторної підстанції включені розрядники. Вони впливають на відключення устаткування і зниження навантаження. Всі елементи зібрані в єдину установку. Схема трансформаторної установки Рішення з цього питання зазвичай приймаються з урахуванням системи електропостачання об'єкта та перспектив його розвитку. Розробляючи схему трансформаторної підстанції, виробник прагнути зробити її максимально простіше, щоб кількість комутаційних апаратів було мінімально можливим. Для цього застосовуються пристрої автоматики.
Основними положеннями для енергоустановок всіх напруг можна вважати: • Використання шин однієї системи; • Застосування блокових схем; • Установка автоматичних систем і телемеханіки.
У підстанціях, де встановлена пара трансформаторів, передбачається роздільна їхня робота, що дозволяє знизити струми КЗ. Крім того, у них спрощена комутація і ефективна релейний захист на вводах. Пристрої з тривалою паралельною роботою використовуються рідко. Але все ж іноді такий підхід є доцільним. При такому рішенні понижуючі трансформатори працюю паралельно і при порушенні одного ланцюга вимикач автоматично відключається. Але в більшості випадків все ж рекомендується використовувати роздільну роботу. Розробляючи такі схеми підстанцій необхідно вибирати комутаційні апарати з урахуванням призначення установки і її потужності. Причому останній з перерахованих параметрів повинен відповідати потребам користувачів.
Вибір потужності При проектуванні електроустановки необхідно підібрати обладнання під розрахункове навантаження. При цьому для вибору потужності приладу можуть використовуватися різні методики. А крім того, слід спиратися на нормативну документацію. Зазвичай в підстанціях використовуються масляні трансформатори і їх кількість залежить від категорії об'єкта. Зазвичай для 1 і другий використовують двотрансформаторні підстанції, а для третіх - установки з одним.
Потужність приладу зазвичай вибирається з урахуванням його перевантажувальної здатності в режимі аварії. Для цього порівнюється повна потужність підстанції з допустимою для різних видів споживачів навантаженням. Розрахунки виконуються за спеціальними формулами. У них використовуються значення денної та вечірньої навантажень, а також коефіцієнт одночасності, що залежить від числа споживачів. Наприклад, для невеликого населеного пункту можна обмежитися підстанцією з трансформаторами потужністю до 63 кВА. Але тільки у випадку, якщо в них переважає комунально-побутова навантаження. В іншому випадку потрібно більш потужна електроустановка.
Особливості та терміни експлуатації Вибір будь-якої системи електропостачання повинен виконуватися відповідно до планованими навантаженнями. І в цьому випадку багато хто воліє перестрахуватися, ніж вибрати установку впритул. Насправді можливі ситуації, в яких навіть сама економічна підстанція буде завантажуватися тільки частково. Це пов'язано зі специфікою виготовлення устаткування. Так як трансформаторні електроустановки проводяться з урахуванням несприятливих умов експлуатації.
Наприклад, більшість підстанцій розраховані на роботу при температурі від +40 до -40 ° C, але такі показники є досить рідкісними для середньої смуги. Та й аварії трапляються в електромережах не настільки часто. Тому термін служби навіть самої малопотужної трансформаторної підстанції становить 25 років, як заявляє виробник, навіть якщо їй іноді доведеться працювати в критичних умовах. Але щоб устаткування використовувалося ефективно його монтаж повинні виробник фахівці. При цьому на території, де воно встановлюється повинна бути безпечне довкілля з відсутністю трясіння і вібрацій.
