Электрические схемы трансформаторных подстанций КТП

Электрические схемы трансформаторной подстанции

Эффективное распределение электроэнергии: первичные и вторичные схемы

Схемы трансформаторных подстанций и распределительных пунктов играют ключевую роль в организации и распределении электрической энергии. Эти схемы можно условно разделить на две основные категории: первичные и вторичные.

Первичные схемы трансформаторных подстанций предназначены для приема электрической энергии от высоковольтных линий электропередачи и её преобразования в более низкие напряжения, которые подходят для распределения. В таких схемах обычно используются трансформаторы, которые выполняют функцию понижения напряжения, а также различные устройства для защиты и управления, такие как выключатели, предохранители и реле. Первичные схемы обеспечивают надежное и безопасное подключение к магистральным линиям, а также защиту от перегрузок и коротких замыканий. Они обеспечивают эффективное распределение электроэнергии на большие расстояния и играют важную роль в поддержании стабильности электрической сети.

Вторичные схемы, в свою очередь, представляют собой более детализированные и специализированные решения, которые работают на более низких напряжениях. Эти схемы используются для распределения электроэнергии в пределах локальных сетей, таких как жилые районы, промышленные предприятия и другие объекты. Вторичные схемы включают в себя элементы, которые позволяют более точно контролировать и управлять распределением электроэнергии, такие как автоматизированные системы управления и учета. Они также могут включать дополнительные устройства, обеспечивающие защиту от несанкционированного доступа и вандализма.

Таким образом, первичные и вторичные схемы трансформаторных подстанций и распределительных пунктов дополняют друг друга, обеспечивая эффективное и надежное распределение электроэнергии от источника до конечного потребителя. Каждая из этих категорий имеет свои особенности и предназначение, что позволяет адаптировать системы к различным условиям эксплуатации и требованиям пользователей.

В зависимости от цели, схемы могут быть разделены на два типа: принципиальные и монтажные.

Какие схемы подстанций бывают?

Принципиальная схема подстанции показывает, как элементы соединены между собой и как они работают. Они могут быть созданы для всей системы или для отдельных частей электрической цепи, таких как линия питания или схема защиты линии.

На основе базовых схем разрабатываются подробные схемы, которые охватывают как основное, так и дополнительное оборудование, относящееся к рассматриваемой системе.

Подробные схемы могут быть как однолинейными, так и многолинейными, а также совмещёнными и развёрнутыми. В однолинейных схемах все фазные провода обозначаются одной линией, в то время как в многолинейных схемах каждая фаза изображается отдельно.

Однолинейная электрическая схема подстанции обычно используются для создания базовых первичных схем.

В совмещённых схемах устройства и оборудование обозначаются условными знаками, а также отображаются электрические соединения между ними. В развёрнутых схемах устройства представлены в виде отдельных компонентов, соединённых в цепь, которая показывает направление движения тока от одного полюса к другому.

Для удобства устройства и оборудование помечаются одинаковыми буквами, а при наличии нескольких одинаковых устройств им присваиваются номера.

На развёрнутых схемах цепи располагаются таким образом, чтобы их можно было читать, начиная с нижней части и двигаясь слева направо или наоборот. Пример полной схемы защиты линии в совмещённом и развёрнутом виде представлен на рисунке 1. Первичная схема выполнена в однолинейном формате.

В тех местах, где в двухфазные провода включены трансформаторы тока, используется трёхлинейное изображение.

Все элементы на схеме обозначаются буквами: Q — выключатель, Кэо — электромагнит отключения, КТ — реле времени и т. д.

Одинаковые элементы дополнительно обозначаются цифрами. Например, два токовых реле обозначаются как 1КА и 2КА.

Принципиальная типовая схема подстанции

Типовая электрическая схема подстанции создается на основе принципиальных и служат в качестве рабочих чертежей для установки вторичной коммутации. Они показывают, где находятся устройства, аппараты и клеммные зажимы, а также как проложены соединительные провода и кабели, так-же схемы монтажа разрабатываются для отдельных частей системы, например, для камеры распределительного устройства с выключателем или панели релейного щита. Это позволяет выполнять монтаж одновременно на всех частях системы.

Для объединения элементов оборудования, размещённых в разных локациях, применяются специальные провода или кабели, которые можно увидеть на схеме подключения.

На монтажных схемах необходимо чётко обозначать все устройства, компоненты, клеммы и провода.

В случае использования сложных систем с большим количеством контрольных проводов и значительной длиной соединений, необходимо составить схему расположения проводов и вести учёт кабелей. В этом документе должна быть указана маркировка проводов, их направление, а также количество и сечение жил.

Комбинированные схемы

На основе принципиальных и монтажных схем создаются комбинированные схемы, которые показывают, как взаимодействуют отдельные компоненты, и облегчают процесс наладки.

После того как комбинированные схемы были скорректированы в процессе монтажа, они становятся рабочими и используются для эксплуатации.

Схемы начального уровня

Схемы начального уровня демонстрируют маршруты перемещения электрического тока от генератора к приёмнику. Они включают в себя компоненты оборудования, такие как трансформаторы и коммутационные устройства, а также токопроводящие элементы, такие как шины и кабели.

Схемы различаются в зависимости от типа трансформаторных подстанций или распределительных пунктов, характеристик подключённых потребителей и конфигурации системы электроснабжения.

Схемы с одной системой сборных шин применяются для обеспечения электроэнергией нескольких силовых понижающих трансформаторов и подключенных к распределительным устройствам силовых потребителей. Такие схемы могут быть разделены на секции или не иметь такого разделения, в зависимости от наличия или отсутствия разделителей между секциями шин.

Разделение на секции позволяет отключать отдельные секции для ремонта или обслуживания без необходимости отключения всей подстанции. Это повышает надёжность и удобство эксплуатации.

Схемы, в которых используются несколько систем шин, предоставляют более широкие возможности для управления потоками электроэнергии и позволяют подключать большее количество трансформаторов и потребителей.

Такие схемы могут быть довольно сложными и включать различные комбинации соединений, например:

• Резервные системы. Они повышают надёжность работы. Если одна система выходит из строя, другая продолжает функционировать.
• Параллельные системы. Они позволяют одновременно использовать несколько источников питания, что делает систему более устойчивой к перегрузкам и сбоям.

Схемы распределительных пунктов

Распределительные пункты (РП) служат для того, чтобы распределять электроэнергию от подстанций к конечным пользователям. В их состав могут входить различные компоненты, такие как:

• выключатели;
• предохранители;
• трансформаторы;
• реле защиты.

Схемы РП могут быть как однолинейными, так и многолинейными. Они также могут включать в себя элементы вторичной коммутации, которые обеспечивают защиту и управление.

В процессе разработки схем для подстанций следует принимать во внимание ряд основополагающих аспектов:

• Стабильность работы

Схема должна гарантировать непрерывное электроснабжение, сводя к минимуму риск перебоев в подаче энергии.

• Защита от аварий

Важно предусмотреть механизмы и схемы, которые предотвратят возникновение аварийных ситуаций.

• Возможность расширения

Схема должна быть гибкой и легко адаптируемой к будущим дополнениям и изменениям.

• Эффективность затрат

Необходимо оптимизировать расходы на оборудование и монтаж, не ухудшая при этом качество работы.

Заключение

В завершение можно сказать, что выбор и реализация схем подстанций и распределительных пунктов — это ключевой этап в проектировании, эксплуатации и обслуживания электрических сетей.

Грамотный выбор схемы и её детальная проработка гарантируют стабильное и безопасное электроснабжение, а также упрощают процессы установки и обслуживания.

Важно учитывать, что каждая схема должна быть адаптирована под особенности конкретного объекта и соответствовать требованиям к надёжности и безопасности.