Трансформаторные подстанции

Необходимое звено в общей системе электроснабжения - транс­форматорные подстанции (ТП), преобразующие электрическую энергию в целях ее более удобного использования и передачи.

Каждая подстанция состоит из силового трансформатора и следую­щей аппаратуры: коммутационной, сосредоточенной в распределительных устройствах (РУ); для защиты от аварийных и ненормальных ре­жимов работы; системной автоматики. Строительная часть (здания, фундаменты, несущие конструкции, вспомогательные сооружения и т. д.), расположенная на территории подстанции, также входит в состав ТП.

Повышающие подстанции обычно сооружают на территории элект­ростанции или в непосредственной близости от нее. Они преобразуют электроэнергию таким образом, чтобы ее можно было передавать на значительные расстояния.

Понижающие подстанции принимают из системы электроэнергию высокого напряжения и преобразуют ее в энергию с напряжением, удобным для непосредственного использования или дальнейшего рас­пределения. Для электроснабжения сельского хозяйства применяют преимущественно понижающие подстанции.

В зависимости от назначения и местоположения различают районные подстанции 35/10 кВ, обслуживающие целые сельскохозяйст­венные районы, (район электрификации не обязательно совпадает с административными границами). От районных подстанций обычно отходят распределительные сети (4...5 воздушных линий напряжением 10 кВ) которые питают потребительские подстанции с более низким выходным напряжением 0,4 кВ (380В).

Трансформаторные подстанции состоят из силового трансформатора, устройства высшего напряжения (УВН) и распределительного устройства низшего напряжения (РУНН), поставляемых комплектно. УВН состоит из вводных (приемных) изоляторов, предохрани­телей-разъединителей типа ПРВТ-10 и ограничителей перенапря­жений, а РУНН - из металлического шкафа, в котором установле­ны трехполюсный автоматический выключатель, ограничитель перенапряжений (разрядник) 0,4 кВ и счетчик электрической энергии.

На подстанциях применяют сухие или масляные силовые трансформаторы.

 

1- масляный бак

2- радиатор

3- переключатель

4- термометр

5- выводы высшего напряжения

6- выводы низшего напряжения

7- расширитель

8- уровнемер

 

Рис. 9 Устройство трехфазного силового трансформатора

Трехфазные силовые трансформаторы помещаются в металлический бак 1, заполняемый трансформатор­ным маслом. Оно увеличивает электрическую прочность изоля­ции трансформатора и улучшает охлаждение обмоток. Для естественного охлаждения масла бак снабжен ребристыми или трубчатыми радиаторами 2. На крышке трансформатора установлены: расширитель 7, термометр 4для контроля за температурой масла и уровнемер масла 8, изолиро­ванные вводы высшего 10 и низшего 6 напряжения.

Силовые трансформаторы серии ТМ выпускают следующих мощностей: 25, 40, 63, 100, 160, 250, 400, 630, 1000, 2500, 4000, 6300 кВ.А и др.

 

Провода и кабели

Провода изготавливаются из меди, алюминия и стали и подразделяются на однопроволочные и многопроволочные, а также неизолированные и изолированные. Лучшей проводимостью обладают медь и алюминий, однако сталь значительно дешевле, поэтому применяется, как правило, при малых токовых нагрузках. Изоляция проводов выполняется из пластмассы, резины, бумаги и лака. Пластмасса отличается большой механической и электрической прочностью. Резина характеризуется большой гибкостью и малой механической прочностью. Ее используют, в основном при изготовлении гибких проводов. Для лака и бумаги характерна малая механическая прочность и большая электрическая прочность. Последние применяют для изоляции обмоток электрических машин и аппаратов.

Шнуром принято называть гибкий изолированный двухжильный провод для питания бытовых приборов.

Кабель – это провод, заключенный в герметическую оболочку. Силовые кабели имеют от одной до четырех медных или алюминиевых жил круглого или секторного сечения. Изоляция жил выполняется из кабельной бумаги, пропитанной маслоканифольным составом, резины. Поливинилхлорида и полиэтилена. Кабели с бумажной изоляцией, предназначенные для про­кладки на вертикальных и крутонаклонных трассах, имеют обед­ненную пропитку.

 

Рис. 10 Кабель с вязкой пропиткой на напряжение 10 кВ типа СБ или АСБ:

1 - медные или алюминиевые жилы; 2 - фазная изоляция из пропитанной бумаги; 3 -заполнитель из джута; 4 - поясная изоляция из пропитанной маслом бумаги; 5 - свинцо­вая оболочка; 6 - джутовая прослойка; 7 - броня из стальной ленты; 8 – джутовый покров

 

Защитная герметичная оболочка кабеля предохраняет изоляцию от вредного действия влаги, газов, кислот и механических повреж­дений. Оболочки делаются из свинца, алюминия, резины и поливинилхлорида.

Броня кабеля выполняется из стальных лент или стальных оцин­кованных проволок. Поверх брони накладывают покровы из ка­бельной пряжи (джута), пропитанной битумом и покрытой мело­вым составом. При прокладке кабеля в помещениях, каналах и тоннелях джутовый покров во избежание возможного пожара сни­мают.

Обозначения марок кабелей соответствует их конструкции.

Кабели с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами имеют марки: ААБ, ААГ, ААП, ААШв, АСБ, АСБГ, АСПГ, АСШв. Пер­вая буква обозначает материал жил (А - алюминий, отсутствие впе­реди буквы А в маркировке означает наличие медной жилы), вто­рая - материал оболочки (А - алюминий, С - свинец). Буква Б означает, что кабель бронирован стальными лентами; буква Г - от­сутствие наружного покрова (голый); Шв - наружный покров выполнен в виде шланга из поливинилхлорида.

Изоляция обозначается: Р - резиновая, П - полиэтиленовая, В -поливинилхлоридная, отсутствие обозначения - бумажная с нор­мальной пропиткой.

Броня обозначается при выполнении: стальными лентами - Б, плоской оцинкованной стальной проволокой - П, круглой оцинко­ванной стальной проволокой - К.

Например, марка кабеля СБШв обозначает кабель с медными жилами в свинцовой оболочке с наружным покровом в виде шлан­га из поливинилхлорида.

В маркировке кабеля после буквенных обозначений указывает­ся его номинальное напряжение, кВ; число жил и сечение одной жилы. Например, кабель АВПБГ -1-3x50+1x25- кабель с тремя алюминиевыми жилами по 50 мм² и четвертой - сечением 25 мм², полиэтиленовой изоляцией на напряжение 1 кВ, оболочкой из по­лихлорвинила, бронированный стальными лентами без наружного противокоррозионного покрытия.

При прокладке проводов и кабелей применяют открытый и скрытый способы укладки. Открытый способ дешевле и обеспечивает доступность проводов, однако неэстетичен и применяется, как правило в производственных помещениях. Существуют следующие способы открытой прокладки:

- в трубах (протягивают кабель к токарным станкам и пр.);

- на тросах (осветительные проводки и пр.);

- в коробах (в офисах, лабораториях);

- на скобах (по стенам и потолкам);

- на роликах (двужильный провод, обычно осветительный).

Скрытый способ монтажа (под штукатуркой) эстетичен, но более дорог и применяется в офисах, бытовых помещениях, а также в производственных.

Соединение проводов осуществляется следующими способами:

- муфты (специальные соединительные устройства);

- пайка (соединение расплавленным припоем);

- сварка (соединение проводов способом их собственного плавления);

- скрутка.

Концы кабелей разделываются, а для лучшего контакта с шинами распределительного устройства на концы жил напаиваются или при­вариваются наконечники. Для предотвращения попадания в кабель влаги, кислот и других реагентов, ухудшающих изоляцию, концы ка­беля герметически заделывают.

 

 

Дисциплина Электротехника и электроника

Тема           Производство и распределение электрической энергии          

Закрепляющий материал

Вопрос	Ответ
1. Мощность электростанций в России (СССР) в разные годы составляла	1920 - 1940 - 1980 - ______________________________ 2010 - ______________________________
2. Структура производства электроэнергии в России	ТЭС: 70% ГЭС: _____________________________ АЭС: _____________________________
3. Выполните обозначения схемы АЭС	11 - ______________________________ 12 - ______________________________ 13 - ______________________________ 14 - ______________________________ 15 - ______________________________ 16 - ______________________________ 17 - ______________________________
4. Запишите достоинства электростанций	ТЭС: ______________________________ ГЭС: ______________________________ АЭС: ______________________________ ВЭС: ______________________________
5. Запишите недостатки электростанций	ТЭС: ______________________________ ГЭС: ______________________________ АЭС: ______________________________ ВЭС: ______________________________
6. Дополните схему электроснабжения:
7. Перерывы в электроснабжении допускаются	Первой категории - _________________ Второй категории - _________________ Третьей категории - ________________
8. Опоры воздушных линий по назначению подразделяются	1._________________________________ 2._________________________________ 3._________________________________ 4._________________________________ 5._________________________________ 6._________________________________
9. В состав трансформаторной постанции входит	УВН: _____________________________   РУНН: ____________________________ __________________________________
10. Материалом проводов и кабелей может быть:	Для воздушных линий: ______________ __________________________________ Для подземных: ____________________ Для наземных кабелей: ______________ __________________________________
11. Для изоляции проводов и кабелей применяются следующие материалы	1. _________________________ 2. _________________________ 3. _________________________ 4. _________________________
12. Существуют следующие способы прокладки кабелей	1._________________________________ 2._________________________________ 3._________________________________ 4._________________________________ 5._________________________________ 6._________________________________

ЗАДАНИЕ НА: 4-9.05

Дисциплина  Электротехника и электроника

Тема               Электропривод

 

УЧЕБНЫЙ МАТЕРИАЛ