Электр подстанциясы деген эмне? Электр подстанциялары жана бөлүштүрүүчү түзүлүштөр

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-09 14:13

Электр инженерлери электр станциялары жана көмөкчордондор деген эмне экенин, алар эмне үчүн жана кандай иштешин билишет. Алар өз күчүн жана бурулуштардын саны, зымдын кесилиши жана магниттик чынжырдын өлчөмдөрү сыяктуу бардык керектүү параметрлерди кантип эсептөөнү билишет. Бул техникумдардын жана техникумдардын студенттерине окутулат. Гуманитардык билими бар адамдар көбүнчө терезесиз үйлөр түрүндөгү жалгыз турган конструкциялар (граффити сүйүүчүлөрү аларды боёгонду жакшы көрүшөт) үйлөрдү жана ишканаларды электр энергиясы менен камсыз кылуу үчүн зарыл деп ойлошот жана аларды кире бербөө керек, формадагы үрөй учурган эмблемалар баш сөөктөрдүн жана чагылгандардын коркунучтуу объектилерге тиркелген бул жөнүндө чечендик менен сүйлөйт. Балким, көптөр көбүрөөк билүүнүн кереги жок болушу мүмкүн, бирок маалымат эч качан ашыкча болбойт.

Бир аз физика

Электр энергиясы – бул товар, аны ысырап кылса уят. Ал эми бул, ар кандай өндүрүштөй эле, сөзсүз болот, милдет ашыкча жоготууларды кыскартууда гана турат. Энергия убакытка көбөйтүлгөн күчкө барабар, ошондуктан андан аркы ой жүгүртүүдө биз бул түшүнүк менен иштей алабызубакыт кантип тынымсыз агып жатат, ырда айтылгандай аны артка кайтаруу мүмкүн эмес. Электр энергиясы, болжолдуу түрдө, реактивдүү жүктөрдү эсепке албаганда, чыңалуу менен токтун көбөйтүндүсүнө барабар. Эгер аны кененирээк карап чыга турган болсок, косинус фи формулага кирет, ал керектелген энергиянын активдүү деп аталган пайдалуу компоненти менен катышын аныктайт. Бирок бул маанилүү көрсөткүч подстанция эмне үчүн керек деген суроого түздөн-түз байланыштуу эмес. Ошентип, электр энергиясы Ом жана Джоуль-Ленц мыйзамдарынын эки негизги салымынан, чыңалуудан жана токтон көз каранды. Чакан ток жана жогорку чыңалуу, тескерисинче, жогорку ток жана төмөн чыңалуу сыяктуу эле күчтү өндүрө алат. Көрсө, айырмасы эмнеде? Бул жана абдан чоң.

Абаны жылытасызбы? Өрт

Ошентип, эгер сиз активдүү кубат формуласын колдонсоңуз, төмөнкүнү аласыз:

P=U x I, мында:

U – вольт менен өлчөнөт;

I – ампер менен өлчөнөт;P – Ватт же Вольт менен өлчөнгөн кубаттуулук -Амп.

Бирок буга чейин айтылган Джоуль-Ленц мыйзамын сүрөттөгөн дагы бир формула бар, ага ылайык ток өткөндө бөлүнүп чыккан жылуулук кубаттуулугу өткөргүчтүн каршылыгына көбөйтүлгөн чоңдуктун квадратына барабар. Электр линиясынын айланасындагы абаны жылытуу энергияны текке кетирүү дегенди билдирет. Теориялык жактан алганда, бул жоготууларды эки жол менен азайтууга болот. Алардын биринчиси каршылыктын төмөндөшүн, башкача айтканда, зымдарды коюуну камтыйт. чоң кесилиши, аз каршылык, жанатескерисинче. Бирок мен да металлды бекер короткум келбейт, бул кымбат, жез. Мындан тышкары, өткөргүч материалды эки эсе керектөө наркынын өсүшүнө гана эмес, ошондой эле салмактуулукка алып келет, бул, өз кезегинде, бийик линияларды орнотуунун татаалдашуусуна алып келет. Ал эми таянычтар күчтүүрөөк талап кылынат. Ал эми жоготуулар эки эсеге гана кыскарат.

Чечим

Электр энергиясын берүү учурунда зымдарды ысытууну азайтуу үчүн өтүүчү токтун көлөмүн азайтуу керек. Бул абдан ачык, анткени аны эки эсеге кыскартуу жоготуулардын төрт эсе кыскарышына алып келет. Он жолу болсочы? Көз карандылык квадраттык, бул жоготуулар жүз эсе аз болот дегенди билдирет! Бирок электр энергиясы ошол эле «селкинчек» болушу керек, бул электр өткөргүч линиясынын аркы четинде, кээде ТЭЦтен жүздөгөн километр алыстыкта аны күтүп турган керектөөчүлөрдүн жыйындысына керек. Корутундуда токтун күчү азайса, чыңалууну да ошончолук көбөйтүү зарыл деп эсептейт. Электр берүү линиясынын башындагы трансформатордук көмөкчордон дал ушуга ылайыкталган. Андан зымдар ондогон киловольт менен ченелген абдан жогорку чыңалуу астында чыгат. Жылуулук электр станциясын, ГЭСти же атомдук электр станциясын ал жайгашкан жерден бөлүп турган аралыкта энергия аз (салыштырмалуу) ток менен тарайт. Керектөөчү болсо, биздин өлкөдө 220 вольтко (же 380 В интерфазага) туура келген берилген стандарттык параметрлер менен электр энергиясын алышы керек. Азыр бизге электр линиясынын киришиндегидей жогорулатуу эмес, төмөндөтүүчү подстанция керек. Электр энергиясы үйлөрдө жарык күйгүзүү үчүн бөлүштүрүүчү түзүлүштөргө берилет, жаназаводдордо машинанын роторлору айланып жатты.

Ведкада эмне бар?

Жогорудагылардан көрүнүп тургандай, подстанциянын эң маанилүү бөлүгү трансформатор жана көбүнчө үч фазалуу. Бир нече болушу мүмкүн. Мисалы, үч фазалуу трансформатор үч бир фазалуу менен алмаштырылышы мүмкүн. Көбүрөөк сан электр энергиясын керектөөдөн улам болушу мүмкүн. Бул аппараттын дизайны ар түрдүү, бирок кандай болгон күндө да, ал таасирдүү өлчөмдөрү бар. Керектөөчүгө канчалык көп күч берилсе, структура ошончолук олуттуу көрүнөт. Ал эми электрдик көмөкчордондун түзүлүшү татаалыраак жана жөн гана трансформаторду эмес. Кымбат бирдикти алмаштырууга жана коргоого, көбүнчө аны муздатууга арналган жабдуулар да бар. Станциялардын жана көмөкчордондордун электрдик бөлүгү контролдоо-өлчөө жабдуулары менен жабдылган бөлүштүргүч панелдерди да камтыйт.

Трансформатор

Бул структуранын негизги милдети энергияны керектөөчүгө жеткирүү. Жөнөтүү алдында чыңалууну жогорулатуу керек, ал эми аны алгандан кийин стандарттык деңгээлге түшүрүү керек.

Электр подстанциясынын схемасы көптөгөн элементтерди камтыганына карабастан, негизгиси дагы эле трансформатор болуп саналат. Турмуш-тиричилик приборун кадимки электр менен камсыздоодо бул буюмдун түзүлүшүнүн жана кубаттуу өнөр жай үлгүлөрүнүн ортосунда принципиалдуу айырма жок. Трансформатор орогучтардан (биринчи жана экинчилик) жана ферромагнетиктен жасалган магниттик чынжырдан, башкача айтканда магнит талаасын күчөтүүчү материалдан (металлдан) турат. ЭсептөөБул аппарат техникалык университеттин студенти үчүн абдан стандарттуу билим берүү милдети болуп саналат. Подстанция трансформаторунун кубаттуулугу азыраак аналогдорунан негизги айырмасы, өлчөмүнөн тышкары, муздатуу тутумунун болушу, ал жылытылган орамдарды курчап турган мунай түтүктөрүнүн жыйындысы болуп саналат. Бирок электр көмөкчордондорун долбоорлоо оңой иш эмес, анткени климаттык шарттардан жүктүн мүнөзүнө чейин көптөгөн факторлорду эске алуу керек.

Тартуу күчү

Электр энергиясын үйлөр менен ишканалар гана керектебейт. Бул жерде баары түшүнүктүү, нейтралдуу шинага салыштырмалуу 220 вольт AC же фазалардын ортосунда 50 Герц жыштыгы боюнча 380 В колдонуш керек. Бирок шаардык электр транспорту да бар. Трамвайлар жана троллейбустар өзгөрүлмө эмес, туруктуу чыңалууну талап кылат. Жана башкача. Трамвайдын контакт зымында (жерге, башкача айтканда рельстерге салыштырмалуу) 750 вольт болушу керек, ал эми троллейбустун бир өткөргүчүндө нөл, экинчисинде 600 вольт туруктуу ток керек, резина дөңгөлөктүн коргоочулары изолятор болуп саналат. Бул өзүнчө абдан күчтүү көмөкчордон керек дегенди билдирет. Ага электр энергиясы айландырылат, башкача айтканда, ал оңдолот. Анын кубаттуулугу абдан чоң, чынжырдагы ток миңдеген ампер менен өлчөнөт. Мындай түзмөк сомо түзүлүш деп аталат.

Подстанцияны коргоо

Трансформатор да, кубаттуу түзөткүч да (тартуучу кубат булагы болгон учурда) кымбат. Бар болсоавариялык кырдаал, тактап айтканда, кыска туташуу, экинчи орогуч чынжырында ток пайда болот (жана, демек, негизги). Бул өткөргүчтөрдүн кесилиши эсептелбейт дегенди билдирет. Электр трансформатордук көмөкчордон резистивдүү жылуулуктун пайда болушунан улам жылый баштайт. Эгерде мындай сценарий алдын ала каралбаса, анда перифериялык линиялардын биринде кыска туташуунун натыйжасында орогуч зым эрип же күйүп кетет. Мунун алдын алуу үчүн ар кандай ыкмалар колдонулат. Булар дифференциалдык, газдан жана ашыкча токтан коргоо.

Дифференциал чынжырдагы жана экинчилик орамадагы учурдагы маанилерди салыштырат. Газдан коргоо абада изоляциянын, майдын жана башкалардын күйүүчү продуктулары пайда болгондо иштетилет. Ток максималдуу белгиленген мааниден ашып кеткенде, ток коргоо трансформаторду өчүрөт.

Трансформатордук көмөкчордон чагылган түшкөндө да автоматтык түрдө өчүрүлүшү керек.

Подстанциялардын түрлөрү

Алар күчү, максаты жана түзүлүшү боюнча айырмаланат. Алардын чыңалуусун жогорулатуу же азайтуу үчүн гана кызмат кылгандары трансформатор деп аталат. Эгерде башка параметрлерди өзгөртүү (түзөтүү же жыштыкты турукташтыруу) талап кылынса, анда көмөкчордон трансформациялоочу көмөкчордон деп аталат.

Архитектуралык долбоор боюнча көмөкчордондор тиркелиши, орнотулган (негизги объектке жанаша), цехтин ичиндеги (өндүрүштүк объекттин ичинде жайгашкан) же өзүнчө көмөкчү имарат болушу мүмкүн. Кээ бир учурларда, жогорку энергия талап кылынбаганда (энергия менен камсыздоону уюштуруудачакан калктуу пункттар), подстанциялардын мачталык структурасы колдонулат. Кээде трансформаторду жайгаштыруу үчүн электр өткөргүч мунаралар колдонулат, ага бардык зарыл болгон жабдуулар орнотулган (болтургучтар, токтоткучтар, ажыраткычтар ж.б.).

Электр тармактары жана көмөкчордондору чыңалуу (1000 кВга чейин же андан көп, башкача айтканда, жогорку чыңалуу) жана кубаттуулугу (мисалы, 150 ВАдан 16 миң кВАга чейин) боюнча классификацияланат.

Тышкы туташтыруунун схемалык белгиси боюнча көмөкчордондор түйүндүү, туюк, өтүүчү жана тармактык болуп бөлүнөт.

Ички уяча

Подстанциянын ичиндеги мейкиндик, анда трансформаторлор, шиналар жана аппараттын бүтүндөй иштешин камсыз кылуучу жабдуулар камера деп аталат. Ал тосулган же жабык болушу мүмкүн. Аны курчап турган мейкиндиктен ажыратуу жолдорунун ортосундагы айырма аз. Жабык камера толугу менен обочолонгон бөлмө, ал эми тосулганы катуу эмес (тор же тор) дубалдардын артында жайгашкан. Алар, эреже катары, типтүү долбоорлор боюнча өнөр жай ишканалары тарабынан даярдалат. Электр менен жабдуу тутумдарына техникалык тейлөөнү жогорку вольттогу линияларда иштөөгө уруксат берүү жөнүндө расмий документ менен ырасталган уруксаты жана зарыл квалификациясы бар окутулган персонал ишке ашырат. Подстанциянын иштешине оперативдүү көзөмөлдү подстанциядан алыста жайгашкан негизги бөлүштүргүчтүн жанында жайгашкан нөөмөтчү электрик же энергетик ишке ашырат.

Бөлүштүрүү

Электр подстанциясы аткарган дагы бир маанилүү функция бар. ортосунда электр энергиясы бөлүштүрүлөткеректөөчүлөр, алардын стандарттарына ылайык, жана андан тышкары, үч фазасынын жүк мүмкүн болушунча бирдей болушу керек. Бул милдетти ийгиликтүү чечүү үчүн бөлүштүрүүчү аппараттар бар. Коммутациялык түзүлүш ошол эле чыңалууда иштейт жана линияларды ашыкча жүктөөдөн коргогон жана коммутацияны аткарган түзүлүштөрдү камтыйт. Коммутаторлор трансформаторго сактагычтар жана өчүргүчтөр (бир уюлдуу, ар бир фаза үчүн бирден) аркылуу туташтырылган. Жайгашкан жери боюнча бөлүштүрүүчү түзүлүштөр ачык (ачык абада жайгашкан) жана жабык (үй ичинде жайгашкан) болуп бөлүнөт.

Коопсуздук

Электр көмөкчордонунда аткарылган бардык иштер өзгөчө кооптуу деп классификацияланат, андыктан эмгек коопсуздугун камсыз кылуу үчүн чукул чараларды көрүү талап кылынат. Негизинен оңдоо жана тейлөө толук же жарым-жартылай өчүрүү менен жүргүзүлөт. Чыңалууну өчүргөндөн кийин (электриктер "алып салынды" дешет), бардык зарыл болгон толеранттуулуктар сакталган шартта, кокусунан активдештирүүнү болтурбоо үчүн ток өткөрүүчү штангалар жерге туташтырылат. «Адамдар иштеп жатат» жана «Күйгүзбө!» эскертүү белгилери да бул үчүн арналган. Жогорку вольттогу көмөкчордондорду тейлөөчү персонал системалуу түрдө окутулуп, көндүмдөрү жана алган билимдери мезгил-мезгили менен көзөмөлдөнүп турат. №4 толеранттуулук 1 кВ жогору электр орнотмолорунда иштерди аткарууга укук берет.