§ 36. ПОДСТАНЦИИ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Преобразование (трансформацию) электрической энергии с более низкого на более высокое напряжение и наоборот, а также ее распределение осуществляют на подстанциях.

Виды подстанций. В зависимости от назначения и места в электроэнергетической системе подстанции бывают:

межсистемные — предназначены для связи между отдельными ЭС. Через них передают и на них преобразуют большие мощности электроэнергии сверхвысокого и высокого напряжения;

районные — на них преобразуют сверхвысокие напряжения в высокие или высокие в средние напряжения для питания районных распределительных сетей;

местные — для питания городских районов, городов или сел. На них преобразуют высокие или средние напряжения в более низкие (6, 10, 20 кВ);

распределительные — для распределения электрической энергии. В них отсутствуют устройства для ее преобразования;

трансформаторные — для преобразования средних напряжений в более низкие (380/220 В);

преобразовательные — для преобразования переменного тока в постоянный или с другим значением напряжения (преимущественно для электрического транспорта). Их сооружают и в качестве конечных подстанций при переходе к линиям электропередачи постоянного тока.

По способу строительства различают закрытые и открытые подстанции. При напряжении до 35 кВ их делают закрытыми, при напряжении свыше 35 кВ — открытыми. Закрытые подстанции дороже и сооружаются медленнее, но эксплуатационные условия в них лучше.

Основные сооружения. Основными сооружениями в подстанциях являются преобразующие и распределительные устройства.

►   Преобразующими устройствами являются трансформаторы, выпрямители тока, инверторы (устройства, преобразующие постоянный ток в переменный — процесс, обратный выпрямлению тока) и преобразователи частоты.

►   Распределительные устройства — это совокупность сооружений, предназначенных для приема и распределения электроэнергии: шины, выключатели, разъединители и др.

Рис. 163. Структурная схема распределительного устройства

Для различных по значению напряжений сооружают отдельные распределительные устройства (рис. 163).

Число и мощность трансформаторов на подстанции зависят от электрических нагрузок и от требований безопасной эксплуатации. Часто подстанции сооружают с двумя трансформаторами и более, работающими параллельно.

Рис. 164. Устройство (а) и принципиальная схема (б) трансформаторного поста

В зависимости от требований по непрерывности питания всех потребителей подразделяют на три категории: первую, вторую и третью. Питание электроэнергией потребителей первой и второй категорий осуществляют от двух или более независимых источников или отдельных трансформаторов.

Небольшие трансформаторные посты для питания потребителей третьей категории выполняют с одним трансформатором (рис. 164). Из схемы видна последовательность соединения электрических устройств. Питание осуществляется воздушной линией электропередачи. Вентильные разрядники ВО служат для предохранения сооружений трансформаторного поста от перенапряжений.

Через разъединитель Р трансформатор можно отключить со стороны высокого напряжения. Защита от перегрузок и коротких замыканий осуществлена с помощью плавких предохранителей ПрВН. В распределительном щите низкого напряжения смонтирована коммутационная и измерительная аппаратура. От щита отводят три вывода для питания потребителей.