Što je električna stanica? Električne stanice i postrojenja

Stručnjaci u elektrotehnici znaju koje su električne stanice i trafostanice, za što su namijenjene i kako su raspoređeni. Znaju kako izračunati svoju snagu i sve potrebne parametre, kao što su broj zavoja, presjek žice i dimenzije magnetskog kruga. To se podučava studentima na tehničkim sveučilištima i tehničkim školama. Ljudi s liberalnim obrazovanjem znaju da se zgrade koje se često drže samostalno u obliku kuća bez prozora (koje vole ljubitelji grafita) potrebni su za poticanje domova i poslovnih subjekata, a ne bi ih trebali prodrijeti, neobuzdani simboli u obliku lubanje i munje govori o njemu rječito , Priloženi opasnim objektima. Možda mnogi ne trebaju znati više, ali informacije nisu suvišne.

Malo fizike

Električna energija je roba za koju je potrebno platiti, a vrlo je uvredljivo ako se troši bezrazložno. I to, kao i svaka proizvodnja, neizbježno je, zadatak je samo smanjiti uzaludne gubitke. Energija je jednaka snazi pomnoženom vremenom, pa je u daljnjem razmišljanju moguće raditi s ovim konceptom, jer vrijeme stalno teče, a nemoguće ga je vratiti, kako se pjeva u pjesmi. Električna energija, u približnoj ravnini, bez uzimanja u obzir reaktivnih opterećenja, jednaka je proizvodu napona po struji. Ako to više uzmemo u obzir, kosinusni fi, koji određuje omjer potrošene energije s korisnom komponentom, nazvan aktivnom komponentom, spada u formulu. Ali ovaj važan pokazatelj nema izravnu vezu s pitanjem zašto je trafostanica potrebna. Stoga električna energija ovisi o dva glavna sudionika zakona Ohm i Joule-Lenz, napona i struje. Niska struja i visoki napon mogu stvoriti istu snagu kao obratno, visoka struja i niski napon. Čini se, koja je razlika? I to je, i vrlo veliko.

Zagrijati zrak? Hvala vam!

Dakle, ako koristite formulu aktivne snage, dobivate sljedeće:

• P = U x I, gdje:
  
  U je napon izmjeren u Voltima;
  I je struja izmjerena u Amperi;
  P - snaga, izmjerena u W ili Volt-amper.

No, postoji još jedna formula koja opisuje već spomenuti zakon Joule-Lenz, prema kojem se termička energija oslobađa kada je trenutni prolaz jednak trgu njegove veličine pomnožen otporom vodiča. Za zagrijavanje zraka koji okružuje električnu vodu znači otpadnu energiju. I teorijski je moguće smanjiti na dva načina. Prva od njih uključuje smanjenje otpornosti, tj. Zadebljanje žica. Što je veći poprečni presjek, to je manji otpor i obratno. Ali ja ne želim trošiti metal uzalud, to je skupo, bakar svejedno. Osim toga, dvostruka potrošnja vodiča ne samo da će dovesti do povećanja troškova, već i na ponderiranje, što zauzvrat će dovesti do povećanja napornosti montažnih visokouzlaznih linija. A podrške će trebati snažnije. I gubici će se smanjiti samo za pola.

Rješenje

Da bi se smanjio zagrijavanje žica tijekom prijenosa energije, potrebno je smanjiti količinu struje koja prolazi. To je sasvim jasno, jer će njegovo smanjenje za polovinu dovesti do smanjenja gubitaka četiri puta. A ako je deset puta? Ovisnost je kvadratna, tako da će gubici biti sto puta manje! Ali moć mora "zamahnuti" ista, koju je potreban skupini potrošača koji ga čekaju na drugom kraju linije električne energije, koji prolaze iz elektrane ponekad na stotine kilometara. Zaključak je da je potrebno povećati napon za isti iznos kao što je struja smanjena. Transformatorska trafostanica na početku prijenosne crte je namijenjena samo za ovu svrhu. Od toga, žice se izlaze pod vrlo visokim naponima, mjereno u desetcima kilovoltova. Kroz cijelu udaljenost koja razdvaja TE, HE ili nuklearnu elektranu od mjesta na kojemu se obrađuje, energija putuje s malom (relativno) strujom. Potrošač treba dobiti snagu s zadanim standardnim parametrima, koji u našoj zemlji odgovaraju 220 volti (ili 380 V interfazije). Sada se ne trebamo povećavati, kao na ulazu u elektroenergetsku mrežu, već odstupanje od trafostanice. Električna se energija isporučuje na razvodnike kako bi se osvjetljavali kuće u kućama, a rotori alatnih strojeva pretvoreni su u tvornice.

Što je u kutiji?

Iz gore navedenog jasno je da je najvažniji dio u transformatorskoj stanici transformator, obično trofazni. Može biti nekoliko. Na primjer, trofazni transformator može biti zamijenjen s tri jednostupanjska transformatora . Veća količina može biti posljedica velike potrošnje energije. Dizajn ovog uređaja je drugačiji, ali u svakom slučaju ima impresivne dimenzije. Što je više energije dana potrošaču, to je ozbiljniji izgled strukture. Instalacija električne stanice, međutim, je složenija i ne uključuje samo transformatora. Tu je i oprema namijenjena za prebacivanje i zaštitu skupe jedinice, a najčešće i za hlađenje. Drugi električni dio postaje i trafostanica sadrži prekidače opremljene kontrolnom i mjernom opremom.

transformator

Glavni zadatak ovog postrojenja je da donese energiju potrošaču. Prije slanja treba povećati napon, a nakon primanja, smanjite ga na standardnu razinu.

Unatoč činjenici da shema električne stanice uključuje mnoge elemente, glavni je još uvijek transformator. Ne postoji temeljna razlika između uređaja ovog proizvoda u uobičajenoj jedinici napajanja kućanskih aparata i industrijskih uzoraka velike snage. Transformator se sastoji od namota (primarnih i sekundarnih) i magnetske jezgre izrađene od feromagneta, tj. Materijala (metala) koji pojačava magnetsko polje. Izračun ovog uređaja je sasvim standardni obrazovni zadatak za studenta na tehničkom fakultetu. Glavna razlika između transformatora trafostanice i njegovih manje snažnih analoga, koji, osim dimenzija, pogoduje i prisutnost rashladnog sustava, koji je niz naftnih cijevi koji okružuju grijaće zavojnice. Dizajn električnih trafostanica, međutim, nije lagan zadatak, budući da se mnogi faktori moraju uzeti u obzir, od klimatskih uvjeta do prirode opterećenja.

Snaga vuče

Ne samo da kuće i tvrtke troše električnu energiju. Ovdje je sve jasno, morate primijeniti 220 volti AC protiv neutralnog sabirnice ili 380 V između faza s frekvencijom od 50 Hz. No, tu je i gradski električni transport. Tramovi i kolica za kolica zahtijevaju da napon ne bude varijabilan, ali konstantan. I drugačije. Na žici za kolica treba biti 750 volti (u odnosu na tlo, tj. Tračnice), a trolejbus je potreban na jednoj nul-vodiču i 600 volti DC, s druge strane, zaštitnici gumenih kotača su izolatori. Dakle, potrebna nam je zasebna vrlo moćna stanica. Električna energija na njemu se pretvara, tj. Ona je izravnana. Njegova snaga je vrlo visoka, struja u krugu mjeri se u tisućama ampera. Takav se uređaj naziva nacrtom uređaja.

Zaštita od podstanice

I transformator i moćni ispravljački uređaj (u slučaju napajanja za vuču) su skupe. Ako nastane hitna situacija, odnosno kratki spoj, struja se pojavljuje u sekundarnom krugu (a time i primarnoj). Stoga se ne izračunava poprečni presjek vodiča. Elektromatraktalna transformatorska stanica će se početi zagrijavati zbog buntovne disipacije topline. Ako ne predviđate ovaj scenarij, a kao rezultat kratkog spoja u bilo kojoj periferijalnoj liniji, žica za navijanje će se otopiti ili zapaliti. Kako bi se to izbjeglo, koriste se različite metode. Ovo je diferencijalna, plinska i maksimalna zaštita struje.

Diferencijal uspoređuje vrijednosti struje u krugu i sekundarnog namota. Zaštita plina potaknuta je pojavom u zraku izolacije izgaranja, ulja i slično. Tekuća zaštita odspojit će transformator kada struja premaši maksimalnu zadanu vrijednost.

Transformatorska trafostanica trebala bi se automatski isključiti iu slučaju udara munje.

Vrste stanica

Oni su različiti u vlasti, svrsi i uređaju. Oni od njih koji služe samo za povećanje ili smanjenje napona, nazivaju se transformatorski. Ako je potrebno promijeniti i druge parametre (ispravljanje ili stabilizacija frekvencije), transformacija se naziva transformacijom.

U pogledu svog arhitektonskog dizajna, podstanice su ugrađene, ugrađene (pored glavnog objekta), unutar radionice (smještene unutar proizvodnog prostora) ili samostalne pomoćne građevine. U nekim slučajevima, kada se ne zahtijeva velika snaga (prilikom organiziranja napajanja malih naselja), primjenjuje se izgradnja mast postrojenja. Ponekad za postavljanje transformatora koriste se podupirači prijenosne linije na kojima je montirana sva potrebna oprema (osigurači, odvodnici, rastavljači, itd.).

Električne mreže i trafostanice klasificirane su naponom (do 1000 kV ili više, to jest visoki napon) i snage (na primjer, od 150 do 16 tisuća kVA).

Prema shematskom izgledu vanjske veze, trafostanice su čvorne, mrtve, prolazne i preklopne.

Unutar kamere

Prostor unutar transformatorske stanice u kojoj su smješteni transformatori, autobusi i oprema za upravljanje cijelim uređajem zove se kamera. Može biti ograđeno ili zatvoreno. Malo je razlika između načina da ga otuđete iz okolnog prostora. Zatvorena komora je potpuno izolirana soba, a zatvorena komora iza nepotpunih (mrežasti ili rešetkastih) zidova. U pravilu ih proizvode industrijska poduzeća za standardne projekte. Održavanje sustava napajanja provodi osposobljeno osoblje koje ima prijem i potrebnu kvalifikaciju, što potvrđuje i službeni dokument o dopuštenju za rad na visokonaponskim vodovima. Operativni nadzor trafostanice obavlja električar na snazi ili inženjer snage koji se nalazi u blizini glavne centrale, koji se može nalaziti udaljeno od trafostanice.

distribucija

Postoji još jedna važna funkcija koju obavlja elektrana. Električna se energija distribuira među potrošačima prema njihovim normama, a osim toga, opterećenje tri faze trebalo bi biti što je moguće jednako. Kako bi se taj zadatak uspješno riješio, postoje prekidači. RU-ovi rade pod istim naponom i sadrže uređaje koji izvršavaju prebacivanje i zaštitu linija od preopterećenja. S transformatorom RU spojeni su osiguračima i prekidačima (jedan pol, jedan za svaku fazu). Uređaji za raspodjelu na mjestu postavljanja podijeljeni su na otvoreno (na otvorenom) i zatvoreni (nalaze se unutar prostora).

sigurnosni

Sav posao koji se obavlja u električnoj stanici klasificira se kao posebno rizično, pa stoga zahtijeva hitne mjere kako bi se osigurala sigurnost na radu. Općenito, popravci i održavanje se provode uz potpuno ili djelomično isključivanje. Nakon što je napon isključen (električari kažu "uklonjeno"), pod uvjetom da su prisutne sve potrebne tolerancije, sabirnice su uzemljene kako bi se izbjeglo slučajno prebacivanje. Za to su znakovi upozorenja "Ljudi rade" i "Ne uključuju!". Osoblje koje služi visokonaponskim trafostanicama sustavno je osposobljeno, a stečene vještine i znanja redovito se prate. Tolerancija br. 4 daje pravo na rad na električnim instalacijama iznad 1 kV.