Что такое ЯКНО в электрике. Что такое ктп в электрикеЧто такое подстанция электрическая? Электрические подстанции и распределительные устройстваСпециалисты по электротехнике знают, что собой представляют электрические станции и подстанции, для чего они предназначены и как устроены. Им известно, как рассчитать их мощность и все необходимые параметры, такие как число витков, сечение провода и размеры магнитопровода. Этому учат студентов в технических вузах и техникумах. Люди с гуманитарным образованием догадываются, что сооружения, часто стоящие особняком в виде домиков без окон (их любят раскрашивать любители граффити), нужны для энергоснабжения домов и предприятий, и проникать в них не следует, об этом красноречиво говорят устрашающие эмблемы в виде черепов и молний, прикрепленные к опасным объектам. Возможно, многим и не нужно больше знать, но информация лишней не бывает.
Немного физикиЭлектроэнергия - это товар, за который надо платить, и очень обидно, если она расходуется напрасно. А это, как при любом производстве, неизбежно, задача состоит лишь в том, чтобы напрасные потери уменьшить. Энергия равна мощности, умноженной на время, поэтому в дальнейших рассуждениях можно оперировать этим понятием, так как время течет постоянно, и повернуть его назад, как поется в песне, невозможно. Электрическая мощность же, в грубом приближении, без учета реактивных нагрузок, равна произведению напряжения на ток. Если рассматривать ее подробнее, в формулу попадет косинус фи, определяющий соотношение потребленной энергии с полезной ее составляющей, называемой активной. Но этот важный показатель не имеет прямого отношения к вопросу о том, зачем нужна подстанция. Электрическая мощность, таким образом, зависит от двух главных участников законов Ома и Джоуля-Ленца, напряжения и тока. Малый ток и высокое напряжение могут образовывать такую же мощность, как и наоборот, большой ток и низкое напряжение. Казалось бы, какая разница? А она есть, и очень большая.
Нагревать воздух? Увольте!Итак, если воспользоваться формулой активной мощности, то получится следующее:
Но есть и еще одна формула, описывающая упоминавшийся уже закон Джоуля-Ленца, согласно которой тепловая мощность, выделяемая при прохождении тока, равна квадрату его величины, умноженной на сопротивление проводника. Нагревать окружающий линию электропередачи воздух - значит, зря расходовать энергию. А уменьшить эти потери можно теоретически двумя способами. Первый из них предполагает уменьшение сопротивления, то есть утолщение проводов. Чем больше сечение, тем меньше сопротивление, и наоборот. Но расходовать металл зря тоже не хочется, он дорогой, медь все-таки. К тому же двойной расход материала проводника приведет не только к удорожанию, но и к утяжелению, что, в свою очередь, повлечет увеличение трудоемкости монтажа высотных линий. И опоры потребуются более мощные. А потери снизятся только вдвое.
РешениеЧтобы уменьшить нагрев проводов при передаче энергии, нужно снизить величину проходящего тока. Это совершенно ясно, ведь его снижение вдвое приведет к уменьшению потерь вчетверо. А если в десять раз? Зависимость квадратичная, значит, убытки станут в сто раз меньше! Но мощность должна «качаться» та же, которая нужна совокупности потребителей, ожидающих ее на другом конце ЛЭП, идущей от электростанции иногда за сотни километров. Напрашивается вывод о том, что необходимо увеличить напряжение во столько же раз, во сколько уменьшен ток. Трансформаторная подстанция в начале линии передачи как раз для этого и предназначена. Из нее выходят провода под очень большим напряжением, измеряемым десятками киловольт. На протяжении всего расстояния, отделяющего ТЭС, ГЭС или АЭС от того населенного пункта, куда она адресована, энергия путешествует с малым (относительно) током. Потребителю же нужно получить мощность с заданными стандартными параметрами, которые в нашей стране соответствуют 220 вольтам (или 380 V межфазным). Теперь нужна не повышающая, как на входе ЛЭП, а понижающая подстанция. Электрическая энергия поступает на распределительные устройства для того, чтобы в домах горел свет, а на заводах крутились роторы станков. Что в будке?Из вышесказанного ясно, что самая главная деталь в подстанции - это трансформатор, причем обычно трехфазный. Их может быть несколько. Например, трехфазный трансформатор можно заменить тремя однофазными. Большее количество может быть обусловлено высокой мощностью потребления. Конструкция этого устройства бывает различной, но в любом случае она имеет внушительные размеры. Чем большая мощность отводится потребителю, тем серьезнее выглядит сооружение. Устройство электрической подстанции, тем не менее, сложнее, и включает в себя не только трансформатор. Здесь же находится оборудование, предназначенное для коммутации и защиты дорогостоящего агрегата, а также чаще всего и для его охлаждения. Еще электрическая часть станций и подстанций содержит распределительные щиты, снабженные контрольно-измерительной аппаратурой.
ТрансформаторГлавная задача этого сооружения – донести энергию до потребителя. Перед отправкой напряжение нужно повысить, а после ее получения понизить до стандартного уровня. При всем том, что схема электрической подстанции включает множество элементов, главным из них является все же трансформатор. Принципиальной разницы между устройством этого изделия в обычном блоке питания бытового прибора и промышленными образцами высокой мощности нет. Трансформатор состоит из обмоток (первичной и вторичной) и магнитопровода, сделанного из ферромагнетика, то есть материала (металла), усиливающего магнитное поле. Расчет этого устройства – вполне стандартная учебная задача для студента технического вуза. Главное отличие трансформатора подстанции от его менее мощных аналогов, бросающееся в глаза, помимо размеров, состоит в наличии системы охлаждения, представляющей собой совокупность масляных трубопроводов, опоясывающих греющиеся обмотки. Проектирование электрических подстанций, однако, задача непростая, так как необходим учет многих факторов, начиная от климатических условий и заканчивая характером нагрузки.
Тяговые мощностиНе только жилые дома и предприятия потребляют электроэнергию. Здесь все ясно, нужно подать 220 Вольт переменного тока относительно нейтральной шины или 380 В между фазами с частотой 50 Герц. Но есть еще и городской электротранспорт. Трамваям и троллейбусам требуется напряжение не переменное, а постоянное. Причем разное. На контактном проводе трамвая должно быть 750 Вольт (относительно земли, то есть рельсов), а троллейбусу требуется на одном проводнике ноль и 600 Вольт постоянного тока на другом, резиновые протекторы колес являются изоляторами. Значит, нужна отдельная очень мощная подстанция. Электрическая энергия на ней преобразуется, то есть выпрямляется. Мощность ее очень большая, ток в цепи измеряется тысячами Ампер. Такое устройство называется тягловым.
Защита подстанцииИ трансформатор, и мощное выпрямительное устройство (в случае с тягловыми источниками электропитания) стоит дорого. Если возникнет аварийная ситуация, а именно короткое замыкание, в цепи вторичной обмотки (а следовательно, и первичной) появится ток. Значит, сечение проводников не рассчитано. Электрическая трансформаторная подстанция начнет нагреваться за счет резистивного тепловыделения. Если не предусмотреть такой сценарий развития событий, то в результате короткого замыкания в любой из периферийных линий провод обмоток расплавится или сгорит. Чтобы этого не произошло, применяются различные методы. Это дифференциальная, газовая и максимальная токовая защиты. Дифференциальная производит сравнение величин тока в цепи и вторичной обмотке. Газовая защита срабатывает при появлении в воздушной среде продуктов горения изоляции, масла и проч. Токовая защита отключает трансформатор при превышении током максимально установленного значения. Трансформаторная подстанция автоматически должна отключиться также в случае удара молнии. Виды подстанцийОни бывают разными по мощности, по назначению и устройству. Те из них, которые служат только для повышения или понижения напряжения, называются трансформаторными. Если требуется также изменение других параметров (выпрямление или частотная стабилизация), то подстанция называется преобразующей. По своему архитектурному исполнению ПС бывают пристроенными, встроенными (примыкающими к основному объекту), внутрицеховыми (находящимися внутри производственного помещения) или представлять собой отдельно стоящее вспомогательное здание. В некоторых случаях, когда не требуется высокая мощность (при организации энергоснабжения небольших населенных пунктов), применяется мачтовая конструкция подстанций. Иногда для размещения трансформатора используются опоры ЛЭП, на которых монтируется все необходимое оборудование (предохранители, разрядники, разъединители и проч.). Электрические сети и подстанции классифицируются по напряжению (до 1000 кВ или более, то есть высоковольтные) и мощности (например, от 150 ВА до 16 тыс. кВА). По схематическому признаку наружного подключения подстанции бывают узловыми, тупиковыми, проходными и ответвительными. Внутри камерыПространство внутри подстанции, в котором расположены трансформаторы, шины и аппаратура, обеспечивающая работу всего устройства, называется камерой. Она может быть огражденной или закрытой. Разница между способами отчуждения ее от окружающего пространства невелика. Закрытая камера представляет собой полностью изолированное помещение, а огражденная находится за несплошными (сетчатыми или решетчатыми) стенами. Изготавливаются они, как правило, промышленными предприятиями по типовым проектам. Обслуживание систем энергоснабжения производит обученный персонал, имеющий допуск и необходимую квалификацию, подтвержденную официальным документом о разрешении работать на высоковольтных линиях. Оперативное наблюдение за работой подстанции осуществляет дежурный электрик или энергетик, находящийся возле главного распределительного щита, который может располагаться удаленно от ПС. РаспределениеЕсть еще одна важная функция, которую выполняет силовая подстанция. Электрическая энергия распределяется между потребителями согласно их нормам, а кроме этого, загруженность трех фаз должна быть как можно более равномерной. Для того чтобы эта задача успешно решалась, существуют распределительные устройства. РУ работают на одном напряжении и содержат аппараты, осуществляющие коммутацию и защиту линий от перенагрузки. С трансформатором РУ соединены предохранителями и прерывателями (однополюсными, по одному на каждую фазу). Распределительные устройства по месту размещения подразделяются на открытые (расположенные на открытом воздухе) и закрытые (находящиеся внутри помещения).
БезопасностьВсе работы, производимые в электрической подстанции, относятся к разряду особо рискованных, поэтому требуют чрезвычайных мер по обеспечению безопасности труда. В основном ремонт и обслуживание производятся при полном или частичном обесточивании. После того как напряжение будет отключено (электрики говорят «снято»), при условии наличия всех необходимых допусков, токоведущие шины заземляются во избежание случайного включения. Для этого же предназначены и предупредительные таблички «Работают люди» и «Не включать!». Персонал, обслуживающий высоковольтные подстанции, систематически проходит обучение, а навыки и полученные знания периодически контролируются. Допуск № 4 дает право выполнять работы на электроустановках свыше 1 кВ. fb.ru Что такое ЯКНО в электрикеЯКНО (далее ячейка комплектная наружной установки отдельно стоящая) служит для приема и распределения трехфазного электрического тока частотой в 50 Гц, номинальным напряжением в 6(10) кВ, а также для подключения и защиты таких карьерных потребителей электроэнергии как: буровых установок, электроэкскаваторов, силовых трансформаторов, для установки в осветительных сетях карьеров, конденсаторных и компрессорных установках, земснарядов, для секционирования карьерных линий электропередач, также используется в составе секционных ячеек сельских электросетей и для других промышленных потребителей. Структура условного обозначения ЯКНОЯКНО-6(10)-У1-ХХ-Х ЯКНО — ячейка карьерная наружной установки отдельно стоящая 6(10) — класс напряжения У1 — климатическое исполнение и условия размещения ХХ — тип выключателя и привода Х — номер схемы Конструктивно ячейка ЯКНО делится на следующие отсеки и их составляющие: 1. — отсек разъединителя состоит из:
2. — отсек высоковольтного выключателя состоит из:
3. — отсек трансформатора напряжения состоит из:
4. — отсек управления состоит из:
Конструкция ЯКНО представляет собой металлический шкаф с размещенной в нем коммутативной аппаратурой, оборудованием, счетчиками для измерения потребляемой электроэнергии, защитой и иными дополнительными устройствами. Вверху шкафа ЯКНО установлена таверса для воздушного ввода от линий электропередач ЛЭП. Для доступа в отсеки ЯКНО в нем предусмотрены двери с запирающимся центральным замком, также снаружи на дверях располагаются петли для навесного замка. Для удобства передвижения ЯКНО по объекту эксплуатации на ней могут быть предусмотрены салазки, в стационарном варианте в комплект поставки ЯКНО включена подставка. Также ЯКНО комплектуется рамой, на ней устанавливаются опорно штыревые изоляторы и линейные разрядники, рама служит для обеспечения безопасного расстояния от ячейки ЯКНО до воздушных линий. Технические данные по ЯКНО
Виды защит предусмотренные в ЯКНОтоковая защита:
Виды блокировок предусмотренные на ЯКНО
В комплектность поставки ЯКНО входит
tr-ktp.ru Отличия КТП от БКТП - ООО Центр Энергетических Решений и ИнновацийПеред тем, как приступить к рассмотрению особенностей существующих подстанций комплектного типа, рассмотрим их краткие определения. КТП (сокращенно – комплектная ТП). Следует различать два типа установок: тупиковые и проходные. Существенные отличия подобных подстанций состоят в особенностях конструкции, которые позволяют расположить один или несколько рабочих модулей внутри одного металлического контейнера. Основное предназначение такой установки состоит в том, чтобы принимать переменный ток (50 Гц), обладающий напряжением – от 6-ти до 10 кВ, осуществляя его преобразование и дальнейшее распределение. Подобные установки, как правило, монтируются на открытой местности и предназначаются для организации электроснабжения в небольших населенных пунктах или на строительных объектах. БКТП (сокращенно – блочная модульная ТП). Эти установки также бывают двух типов: проходные и тупиковые. Все оборудование подобных подстанций монтируется внутри бетонных модулей. Основное предназначение этих установок заключается в приеме тока (к объекту подводится три фазы), в дальнейшей его трансформации и распределении. Подстанции представленного типа используются для организации электроснабжения более крупных объектов:
Рассмотрим характеристики каждого типа установок более подробно. Особенности и монтаж КТП Корпус металлической комплектной подстанции имеет прочный каркас, изготовленный из специального высокопрочного сплава. При этом все металлические элементы установки обработаны антикоррозийным составом. Применение оцинкованных листов в обшивке корпуса дополнительно защищает установку от воздействия агрессивных факторов окружающей среды и помогает продлить срок ее службы. Нижняя часть КТП сделана в виде поперечного настила, оснащенного специальными отверстиями под кабели. Аварийный сброс трансформаторного масла также производится через технологические отверстия в полу установки. Металлические двери подстанции оснащены замками, защищающими установку от несанкционированного проникновения и окнами, позволяющими проветривать ее внутреннее пространство и дополнительно охлаждать его в жару. В большинстве случаев монтаж КТП подразумевает установку дополнительных систем: принудительная вентиляция, осветительные системы (внутренняя и наружная), системя видеонаблюдения и т. д. Особенности и монтаж БКТП Блочно-модульная установка внешне представляет собой небольшое бетонное здание, внутри которого размещается все необходимое оборудование. Как правило, строительная часть подобной установки изготавливается из четырех составляющих (модулей), объединенных под одной крышей, имеющей теплоизоляцию на основе минерального или базальтового утеплителя. Если говорить более подробно о строительных конструкциях БКТП, то необходимо отметить следующее:
Монтаж БКТП предусматривает создание обязательного заземляющего контура, установку систем звуковой (световой) сигнализации, а также использование в конструкции прочных, морозостойких и влагостойких материалов. Для того чтобы получить в свое распоряжение современную комплектную подстанцию, полностью соответствующую потребностям и расчетным нагрузкам, заказчику целесообразно изначально обращаться в профессиональную электромонтажную компанию. Это поможет сократить издержки, сэкономить время и избавит заказчика от возможных проблем в процессе эксплуатации установки. center-energo.com |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
