735
Підтримуюча електрика
Тут буде багато бука і фото.
Багато хто з нас, мешканці великих міст, часто зустрічаються з таким елементом міського пейзажу, як високовольтні силові лінії. Ці загадкові елементи промислового світу переносять щось незвичайне, вражаючи своєю потужністю і ритмом геометричного переплетення.
English, Українська, Français...
Сьогодні я спробую розповісти вам трохи про те, як працюють високовольтні системи, і які окремі елементи, які ми знаходимося навколо нас, розроблені. Цей опис є коротким і спрощеним, деякі деталі здаються або спрощені для кращого сприйняття і розуміння, тому експерти в цій галузі можуть помітити деякі видимі недоліки. Це не технічний довідник, але популярний опис для тих, хто цікавиться світом високовольтних енергетичних ліній.
Для початку, ми можемо умовно розділити шлях електроенергії з джерела до споживача на умовні етапи:
1. покоління (генерація) електроенергії.
2. Трансформація та розподіл енергії.
3. У Живлення.
4. У Зворотна конвертація для подальшого споживання або розподілу.
5. Умань Витрата електроенергії.
Перше завдання призначене для джерел електроенергетики – електростанцій. Основною складовою будь-якої електростанції є електрогенератор, керований будь-яким зовнішнім зусиллям - паровий тиск в теплоелектростанціях та атомних електростанцій, вода в гідроелектростанціях, вітрових електростанціях тощо. Обертання в магнітному полі, генератор збирає електроенергію, в обмотки генератора відбувається струм. Найчастіше це трифазний змінний струм. Розглянемо як приклад схеми ГЕС (ГПП):
Вода з водосховища, рівень якого над рівнем річки, падає на річку вниз водопровідний водопровід, обертаючи турбінні леза з його потоком. Поворот турбіни викликає те, що відбувається в генераторі і виходить на електростанція.
Оскільки споживачі електроенергії не знаходяться на території електростанції, але на відстані від неї логічно перенести цю енергію до них. Для цього нам буде потрібно конвертувати енергію – напругу, зняту з генераторів електростанції, недостатньо для передачі електроенергії на віддалені відстані, а струм – навпаки, досить висока, а енергія швидко буде втрачена в довгому рядку, витрачаючи просто на опалення проводів. Ми не потребуємо, тому нам потрібно зменшити струм. Таким чином, струм стає нижчим при однаковій потужності, потрібно зробити напругу вище, що робимо за допомогою силових трансформаторів. Такий трансформатор на нашій верхній схемі з гідроелектричною станцією знаходиться на правій, сірій, з рогами. Як це виглядає.
, Україна
Чим більша відстань для передачі електроенергії, тим вище наш трансформатор потрібно буде зробити напругу. Але є ще й фліповий бік монети – чим вище напруга, тим дорожче, тим більше і важче обладнання для перетворення енергії і передачі. Комплексне рішення було введення різних класів напруг для різних дистанцій передачі - на масштабі передачі над дуже тривалими дистанціями, це ультрависока напруга VL (повітряні лінії) (750 або 500 кілограмів - між країнами або різними кінцями країни, 330 кВ - між містами і силовими системами), на менших дистанціях - висока напруга VL (220, 150, 110 кВ - між містами, іноді всередині міста), між районами міста або з найближчих сіл - середня напруга (35 кВ), всередині району - 20, 10 або 6 кВ, всередині блоку або будинку - 0,4 В (220 кВ - в квартирі).
Електричні підстанції беруть участь у перетворенні енергії з одного класу напруги на інший, а розподіл і комутації ліній здійснюється в розподільчих (RU) цих підстанціях. Якщо перемикач знаходиться у відкритому повітрі, він називається відкритим перемикачем (ODS), і якщо в будинку - закриті (ODS). Завдання цих пристроїв полягає в розподілі ліній різних класів напруги серед себе, щоб зробити вимірювання їх характеристик, їх перемикання і захист. Наприклад, підстанція може зробити три лінії 110 кВ від однієї лінії 330 кВ, або п'ять 35 кВ з двох ліній 154 кВ. У той же час не існує конкретного напрямку передачі енергії - якщо (для останнього випадку) енергія на 35 кВ лінії недостатньо, вона надійшла з ліній 154 кВ (перевертається до 35 кВ), і якщо енергія в лінії 35 кВ перевищує, вона надходить до лінії 154 кВ (з передачею 35 -> 154 кВ). Напрямок передачі можна змінити до декількох разів на секунду. Ось чого виглядає підстанція з ОРУ:
Всередині цього величезного лісу проводів, опор та інших апаратних засобів, є досить цікаві пристрої, які допомагають зробити електромережу добре функціонуючий організм, здатний контролювати і регулювати процес розподілу енергії. Давайте подивимося на них на прикладі простої підстанції ORU DniproHES-2. Захопити своє фото, відкривши в наступну вкладку - нам буде потрібно далі.
Габаритний зображення
У вже знайомому електроперетворювачі приходять лінії з електрикою, що надходить безпосередньо від генераторів. Його напруга 13.8 кВ (13800 В). Після 220 літрів у вашій точці, цей показник здається величезним, але не достатньо перенести всю потужність наших генераторів на відстань, яку нам потрібно. Потрібно отримати 154 кВ, що більше 10 разів вище. Ось чому наш трансформатор живлення потужністю 13.8 кВ – це допоможе нам отримати вихід, який нам потрібно 154 кВ. Закінчивши свою складну, але дуже важливу роботу, трансформатор випускає високовольтну лінію, що складається з трьох етапів - А, Б і С. Напруга між фазами - 154 кВ. Загальна точка генераторів заземлюється, це не завжди справа, але в нашому випадку це. Далі потрібно виміряти напругу, щоб переконатися, що трансформатор живлення працює належним чином. Для цього відразу ж з нього фази йдуть на вимірювальні трансформатори напруги. Далі, щоб отримати значення джерела живлення, необхідно також виміряти струм в мережі. Для цього рядок йде на вимірювальні трансформатори. Нагадуємо, що в контурі вольтметри з'єднуються паралельно, а амметри з'єднуються в серії, тому трансформатори напруги мають один вхід (на паралельно), а струмові трансформатори - два, тому що вони заглушуються в серії. Також варто відзначити, що наш великий сірий трансформатор живлення захищений від пожежі системою автоматичного пожежогасіння – це рожева труба навколо неї, з якої з'являються менші труби.
Тепер ми йдемо і ми бачимо це:
Направо наших трансформаторів переключаються. Вони трохи відрізняються від вимикачів у вашому домі, але вони виконують однакову функцію – вони дозволяють швидко вимкнути або вимкнути струм в контурі. Так як напруга висока, тут в процесі комутації є електрична дуга (як в електричному вогні газової плити, яскрава і гаряча «легка»), яка може загорнути перемикач разом з електродами. Таким чином, всередині нього є дуговий очищувач з використанням трансформаторного масла. Цей перемикач називається низькомасляним перемикачем. Є також повітря, елегаза, тільки масло, але зараз це не важливо. І головне, що на відміну від перемикача вашої лампи, цей вимикач з його зовнішнім виглядом не говорить вам, що стан тепер - вимкнено або на. Якщо ви подивитеся на це, як ви знаєте, якщо струм буде далі, ніж це зараз? Ви не можете, і що сумність повинна бути виправлена якось. Для цього встановлюються великі і красиві сірі від'єднувачі, що дозволяють вже при відсутності напруги в контурі, щоб зменшити залишкову напругу, заземлювати ланцюг і візуально показати, що ланцюг зламається. Дивись у від'єднувачах - вони складаються з двох половинок. Коли з'єднувач підключений, і схема вимкнена, половинки підключені, так як на нашому фото, як це: І коли він відключений і ланцюг зламаний, половинки підуть так: З'єднувачі не мають ніяких засобів дугогасіння, і служать для візуального контролю над з'єднанням лінії, перемикання їх можна проводити тільки при відсутності напруги! В іншому випадку це буде:
Після цього наша електрика йде в шину - це фази дроти, які з'єднуються з декількома фазами від декількох силових трансформаторів. Це зроблено так, що якщо один трансформатор під ремонтом, інший продовжує поставляти електрику в лінію, а світло в вікнах затишних будинків міста все ще опікується. Далі від шини три фази йдуть на лінію передачі для передачі на відстані. Ці три фази будуть називатися ланцюгом живлення.
Тепер наша енергія переходить в стадію передачі. І ось ми будемо говорити про основний елемент цього посилання - про лінії і опори для них. Підтримує один і два трифазні ланцюги одночасно - такі опори називають однокамерним і подвійним кутом. Ось однокамерна підтримка, яка несе трифазні дроти:
р.
І це двостороння підтримка, яка несе шість фазових проводів:
За призначенням опори діляться на якір і проміжні. Якір створює натяг, що дозволяє повернути лінію (кутові анкерні опори), перенести лінії через перешкоди (перенесення анкерних опор). Відмінною особливістю якірних опор є гірлянда ізоляторів паралельно землі. Проміжні опори просто утримують дроти над землею, закріплюючи навантаження від маси дроту і від вітрових навантажень, не створюючи натягу проводів. Проміжні опори стійки між анкером, можуть бути багато в рядку, багато перехідних опор також проміжні. На проміжних опорах гірлянда ізоляторів перпендикулярна поверхні землі. Ось якір, Ізолятори паралельні землі:
І ось проміжні опори, Ізолятори дивляться:
Кожен рядок має свій унікальний номер, наприклад L10, L229 та ін. Ці номери, як правило, накладаються на опори (кількість опор зазвичай йде в сторону споживача або нижньої підстанції). Ізолятори на опорах необхідні для фіксації проводів на сходах і запобігання електрозв'язку фазових проводів за допомогою опори. Чим більше ізоляторів в гірлянці, тим вище напруга, або тим більше забруднюється повітря в даній області, або тим більше вага проводів повинна тримати якірну опору. За кількістю ізоляторів зручно визначити клас напруги лінії - якщо ізолятор 1, то це 6 або 10 кВ лінія, якщо вони знаходяться в гірлянці від 3 до 5, то це лінія з напругою 35 кВ, якщо більше 5 ізоляторів (до 10) - 110 кВ, 8-12 ізоляторів - 154 або 220 кВ. Почати на 330 кВ, дроти в фазах розщеплюються на два так, щоб не використовувати один дуже товстий і важкий дріт. Це виглядає так:
р.
Отже, якщо дріт подвійний, це 330 кВ (з рідкісними винятками – може розбити і 154 кВ, якщо струм в лінії дуже великий). У 500 кВ лінії, фази розщеплюються на 3 або 4 дроти, а в 750 кВ лінії - на 5 дротів. Природно, опори самі є більш масивними і більшими.
Тепер розглянемо структуру підтримки лінії живлення та супроводжуючих електричних фітингів. Тут це, підтримка (відкрийте цю фото в новій вкладці, щоб далі навігувати її):
Отже, якщо дріт подвійний, це 330 кВ (з рідкісними винятками – може розбити і 154 кВ, якщо струм в лінії дуже великий). У 500 кВ лінії, фази розщеплюються на 3 або 4 дроти, а в 750 кВ лінії - на 5 дротів. Природно, опори самі є більш масивними і більшими.
Тепер розглянемо структуру підтримки лінії живлення та супроводжуючих електричних фітингів. Тут це, підтримка (відкрийте цю фото в новій вкладці, щоб далі навігувати її):
Зверніть увагу, що в деяких місцях відсутня скляна частина ізолятора - це свідчить про руйнування деяких з них. Якщо найменша тріщина з'являється в ізоляторі, вона відразу лопається і потрапляє до землі так, щоб отримана оїда в гірлянці може бути зрозуміла необхідність заміни інсулятора новим. Утеплювачі керамограніту трохи світліше скляних, їх колір темно-коричневий. Тут на цій лінії 35 кВ є порцелянові Ізолятори зліва і в центрі, і скляні праворуч:
Полімерні утеплювачі є найлегшим, вони виготовлені з матеріалу, що нагадує м'який пластик. На відміну від інших типів ізоляторів, полімерів виготовляються у вигляді готової швейної гірлянди для необхідного класу напруги, при цьому звичайні ізолятори зібрані в гірлянду, що з'єднуються між собою за допомогою спеціальної системи кріплення. При рівному маршруті протікання полімерні ізолятори мають не тільки меншу масу, але і габаритні розміри - гірлянда сама помітно тонше, а кількість ребер в гірлянці вище аналогічних збірних гірлянд скляних або порцелянових утеплювачів. Це те, що полімерні ізолятори виглядають як на лінії 35 кВ:
І це полімерні ізолятори на лінії 154 кВ:
У місцях, де фазові дроти кріпляться до ізоляторів, металеві кільця, що називаються захисними екранами, встановлюються на деяких опорах - вони сприяють рівномірному розподілу електричного поля для зменшення коронного розряду, що відбувається в цих місцях, і зменшення втрат мережі до коронки. Корональні розряди виглядають як слабкий світіння, що супроводжується тріщиною - для ліній живлення це шкідливе явище, і вони намагаються пригнічувати його якомога простіше. Захисні екрани мають різні форми, є багато типів - вони у вигляді кілець, а у вигляді напівкілець, а у вигляді роги. Ось екрани кільця:
1287886
На кінцях проводів біля утеплювачів часто розташовуються конструкції у вигляді гантелей - вібраційних траншей. Це коливна схема, встановлена в антифазі до високочастотних коливань проводів, і зменшення їх вібрації, яка може знищити кріплення фітингів і сам дріт на місці кріплення. Ось як вони виглядають ближче:
990 Р
На самому вершині будь-якої високовольтної підтримки кріпиться тонкий дріт, що називається грозотами. Він завжди розташований над усіма фазовими дротами, і якщо блискавка вирішує ударити дроти або опору, він буде впадати в підшлункову, і буде безпечно заземлювати через опору, обходячи фазові дроти. Гродотр може бути прикріплений до підтримки через одного ізолятора, в деяких випадках він відразу прикріплюється безпосередньо до опори, а точніше до сталевого стрижня, який підтримується в землі - заземлення.
Тепер ми знаємо призначення основних елементів силових ліній. Деякі з них, наприклад, вібраційні траншеї або екрани, не знайдені на всіх опорах, в той час як інші, такі як траверси, ізолятори та грозотроти – на всіх без виключення, будучи невід'ємною частиною лінії живлення. Крім звичайних одно- і двокамерних опор, є також спеціальні. Наприклад, тут три ланцюжки, в цьому випадку робиться зміна двох ланцюгів:
Також є випадки, коли схема потрібно відокремити від основної лінії, наприклад, ввести підстанцію або створити ще одну лінію, в той час як основна лінія йде далі. Цей процес називається почервоніння.
Після виходу високої напруги вона досягає кінцевої або проміжної розподільної підстанції, з якої інші лінії, як правило, нижнього класу напруги, виходу. Наприклад, потужність 750 кВ залишила електростанція і, пройшовши велику площу країни, досягла одного з підстанцій у великому місті. Кілька 330 кВ ліній вже виходять з цієї підстанції, і одна з них, що проходить з одного великого міста до іншого, досягла підстанції, з якої з'являються кілька ліній напруги, наприклад, 154 кВ. У свою чергу, одна з 154 кВ-ліній, яка проходить через місто в інший район, досягла підстанції, з якого виходить кілька 35 кВ-ліній. Одна з цих ліній проходить через територію міського району, досягає районної підстанції і перетворюється в багато розподільних ліній з напругою 10 кВ. Кожна з цих ліній проходить через район (підзем, якщо вона є великою площею, і повітрям, якщо це приватний сектор). У свою чергу, наша лінія 10 кВ вже знаходиться в кв.м., за допомогою трансформаторної підстанції (ТП - якщо це високоповерховий будівельний квартал), або повної трансформаторної підстанції (КТП - якщо це приватний сектор) перетворюється в лінію 0,4 кВ (380 В). Ця трифазна мережа розподіляється на підлогах будинків або на будинках в приватному секторі - одна фаза в кожному будинку, фази чергуються послідовно. Нижче наведено схему того, як розподіляються лінії різних класів напруги на шляху від електростанції до кінцевих користувачів. Схема збільшується натисканням.
Зауважте, що в реальності, підстанція не входить до однієї лінії підвищеної напруги, але кілька, і вся система живлення залежить не від однієї електростанції, але на кілька, і, таким чином, є надійним - при відмові однієї з ліній або навіть всієї електростанції, блок живлення споживачів не зупиниться.
Давайте подивимося на екстремальний, низьковольтний зв'язок електромережі. Складається з розподільних ліній з напругою 10 або 6 кВ, повним і блоком трансформаторних підстанцій, а також 0,4 кВ ліній, які йдуть безпосередньо споживачам у вигляді трифазної мережі з напругою 380 В або однофазним 220 В. Давайте знайомитися з опорами цих стрес-класів. Це те, що рядок 6 кВ виглядає так:
Зверніть увагу, що низьковольтні лінії використовують ізолятори різного типу, ніж ті, які використовуються на більш високих лініях напруги. Тут ми бачимо не підвісні ізолятори, з яких утворюється гірлянда, але шпилькові ізолятори, які намотуються на сталеві шпильки, приклеюються до перепадів залізобетонних опор. Ці ізолятори є одними, і тільки на якірних опорах використовуються підвісні ізолятори, 1-2 штук в гірлянці. Також є подвійні лінії, хоча вони є менш поширеними однокамерними:
759277 р.
Якщо розподільна лінія йде в житлову зону з багатоповерховими будівлями, вона зазвичай йде під землею, і вона виходить з лінії повітря в кабельну лінію:
До речі, на такому опорі розвантажувачі видно (відклади у вигляді циліндрів на боці екстремальних ізоляторів і на нижній частині верхніх) - це пристрої, які дозволяють перенапруги, викликані, наприклад, шляхом блискавки ударних фазових дротів, щоб негайно заземити надлишковий струм, запобігаючи пошкодження обладнання, розташованого далі по лінії. Розрядники і обмежувачі перенапруги встановлюються всюди на ділянках підключення лінії до підстанції, на місцях переходу від накладної лінії до кабелю або навпаки, а в інших важливих точках електромережі. Отже, лінія пішла під землею, і піде біля житлових будинків до трансформаторної підстанції, де буде перетворюватися в одну або кілька трифазних ліній з напругою 380 В. Далі кожен з фасонів буде зануритися в свою чергу до кожної квартири будинку разом з загальним дротом - нейтральним, або "зеро". Так виходить однофазна мережа з напругою 220 В, широко використовується в повсякденному житті.
Якщо лінія 10 кВ або 6 кВ йде до приватного сектора, вона, як правило, просувається по повітряному поході і йде на повну трансформаторну підстанцію, яка виглядає так:
Далі знову, повітрю, по всіх вулицях чверта або селища, що подається цією підстанцією, лінія 0,4 кВ (380 В) отримана при виході CTP проходить, що складається з трьох етапів і одна загальна точка - нейтральна. Два дроти надходять кожен будинок - нейтральний і один з етапів, з кожним етапом чергуються між будиночками рівномірно розподіляють навантаження трифазної мережі. В результаті кожен будинок вже знайомий з нами 220 В – однофазна побутова електромережа. І вже на цьому етапі наша електрика нарешті досягла своєї мети - електроприлади в наших будинках і квартирах, даючи світло, тепло і затишок кожному з нас.
Після тривалої і важкої поїздки від електростанції до вашого виходу, електрика подорожувала сотні або навіть тисячі кілометрів, перетворилася багато разів, пропущено тисячі одиниць різного обладнання, від турбогенератора електростанції до трансформаторної підстанції вашого мікрорайону - вимикачів, відключувачів, силових і вимірювальних трансформаторів, розрядників, підстанція шин, перемикачів і тисяч різних електричних опор. Комплексна, закрита і переплетена система живлення забезпечує надійне функціонування цього всього електричного організму, кожна з його складових захищає її від пошкоджень і збою, для того, щоб безперервно доставити до кожного будинку, заводу, заводу і підприємства електрики так необхідно. Вивчивши основні складові електромережі і реалізовували важливість і функціональне призначення кожного з них, ми зараз дійсно розуміємо, наскільки складним, але захоплюючим і різноманітним світом електромереж.
Додано до [mergetime]1350228566[/mergetime]
Сьогодні ви ближче до постійно зростаючого і більш важливого світу електрики, і я сподіваюся, що ця подорож була цікава і нагородження для вас, і що, як ви подивитеся в hustle і грудаста повсякденного життя, ви дізнаєтеся багато про все, включаючи те, що ви читаєте в цій історії. Тепер лінії живлення для вас не тільки залізні стовпи з дротами, але щось більше, що ви знаєте краще, ніж багато інших. Дякуємо Вам за те, що з нами, і подивіться, що ви будете найближчим часом в нових оповіданнях, які будуть присвячені деяким деталям енергетичної системи міста Запоріжжя!
WOMAN: Я отримав це все, не лікую занадто багато...
Джерело:
Багато хто з нас, мешканці великих міст, часто зустрічаються з таким елементом міського пейзажу, як високовольтні силові лінії. Ці загадкові елементи промислового світу переносять щось незвичайне, вражаючи своєю потужністю і ритмом геометричного переплетення.
English, Українська, Français...
Сьогодні я спробую розповісти вам трохи про те, як працюють високовольтні системи, і які окремі елементи, які ми знаходимося навколо нас, розроблені. Цей опис є коротким і спрощеним, деякі деталі здаються або спрощені для кращого сприйняття і розуміння, тому експерти в цій галузі можуть помітити деякі видимі недоліки. Це не технічний довідник, але популярний опис для тих, хто цікавиться світом високовольтних енергетичних ліній.
Для початку, ми можемо умовно розділити шлях електроенергії з джерела до споживача на умовні етапи:
1. покоління (генерація) електроенергії.
2. Трансформація та розподіл енергії.
3. У Живлення.
4. У Зворотна конвертація для подальшого споживання або розподілу.
5. Умань Витрата електроенергії.
Перше завдання призначене для джерел електроенергетики – електростанцій. Основною складовою будь-якої електростанції є електрогенератор, керований будь-яким зовнішнім зусиллям - паровий тиск в теплоелектростанціях та атомних електростанцій, вода в гідроелектростанціях, вітрових електростанціях тощо. Обертання в магнітному полі, генератор збирає електроенергію, в обмотки генератора відбувається струм. Найчастіше це трифазний змінний струм. Розглянемо як приклад схеми ГЕС (ГПП):
Вода з водосховища, рівень якого над рівнем річки, падає на річку вниз водопровідний водопровід, обертаючи турбінні леза з його потоком. Поворот турбіни викликає те, що відбувається в генераторі і виходить на електростанція.
Оскільки споживачі електроенергії не знаходяться на території електростанції, але на відстані від неї логічно перенести цю енергію до них. Для цього нам буде потрібно конвертувати енергію – напругу, зняту з генераторів електростанції, недостатньо для передачі електроенергії на віддалені відстані, а струм – навпаки, досить висока, а енергія швидко буде втрачена в довгому рядку, витрачаючи просто на опалення проводів. Ми не потребуємо, тому нам потрібно зменшити струм. Таким чином, струм стає нижчим при однаковій потужності, потрібно зробити напругу вище, що робимо за допомогою силових трансформаторів. Такий трансформатор на нашій верхній схемі з гідроелектричною станцією знаходиться на правій, сірій, з рогами. Як це виглядає.
, УкраїнаЧим більша відстань для передачі електроенергії, тим вище наш трансформатор потрібно буде зробити напругу. Але є ще й фліповий бік монети – чим вище напруга, тим дорожче, тим більше і важче обладнання для перетворення енергії і передачі. Комплексне рішення було введення різних класів напруг для різних дистанцій передачі - на масштабі передачі над дуже тривалими дистанціями, це ультрависока напруга VL (повітряні лінії) (750 або 500 кілограмів - між країнами або різними кінцями країни, 330 кВ - між містами і силовими системами), на менших дистанціях - висока напруга VL (220, 150, 110 кВ - між містами, іноді всередині міста), між районами міста або з найближчих сіл - середня напруга (35 кВ), всередині району - 20, 10 або 6 кВ, всередині блоку або будинку - 0,4 В (220 кВ - в квартирі).
Електричні підстанції беруть участь у перетворенні енергії з одного класу напруги на інший, а розподіл і комутації ліній здійснюється в розподільчих (RU) цих підстанціях. Якщо перемикач знаходиться у відкритому повітрі, він називається відкритим перемикачем (ODS), і якщо в будинку - закриті (ODS). Завдання цих пристроїв полягає в розподілі ліній різних класів напруги серед себе, щоб зробити вимірювання їх характеристик, їх перемикання і захист. Наприклад, підстанція може зробити три лінії 110 кВ від однієї лінії 330 кВ, або п'ять 35 кВ з двох ліній 154 кВ. У той же час не існує конкретного напрямку передачі енергії - якщо (для останнього випадку) енергія на 35 кВ лінії недостатньо, вона надійшла з ліній 154 кВ (перевертається до 35 кВ), і якщо енергія в лінії 35 кВ перевищує, вона надходить до лінії 154 кВ (з передачею 35 -> 154 кВ). Напрямок передачі можна змінити до декількох разів на секунду. Ось чого виглядає підстанція з ОРУ:
Всередині цього величезного лісу проводів, опор та інших апаратних засобів, є досить цікаві пристрої, які допомагають зробити електромережу добре функціонуючий організм, здатний контролювати і регулювати процес розподілу енергії. Давайте подивимося на них на прикладі простої підстанції ORU DniproHES-2. Захопити своє фото, відкривши в наступну вкладку - нам буде потрібно далі.
Габаритний зображенняУ вже знайомому електроперетворювачі приходять лінії з електрикою, що надходить безпосередньо від генераторів. Його напруга 13.8 кВ (13800 В). Після 220 літрів у вашій точці, цей показник здається величезним, але не достатньо перенести всю потужність наших генераторів на відстань, яку нам потрібно. Потрібно отримати 154 кВ, що більше 10 разів вище. Ось чому наш трансформатор живлення потужністю 13.8 кВ – це допоможе нам отримати вихід, який нам потрібно 154 кВ. Закінчивши свою складну, але дуже важливу роботу, трансформатор випускає високовольтну лінію, що складається з трьох етапів - А, Б і С. Напруга між фазами - 154 кВ. Загальна точка генераторів заземлюється, це не завжди справа, але в нашому випадку це. Далі потрібно виміряти напругу, щоб переконатися, що трансформатор живлення працює належним чином. Для цього відразу ж з нього фази йдуть на вимірювальні трансформатори напруги. Далі, щоб отримати значення джерела живлення, необхідно також виміряти струм в мережі. Для цього рядок йде на вимірювальні трансформатори. Нагадуємо, що в контурі вольтметри з'єднуються паралельно, а амметри з'єднуються в серії, тому трансформатори напруги мають один вхід (на паралельно), а струмові трансформатори - два, тому що вони заглушуються в серії. Також варто відзначити, що наш великий сірий трансформатор живлення захищений від пожежі системою автоматичного пожежогасіння – це рожева труба навколо неї, з якої з'являються менші труби.
Тепер ми йдемо і ми бачимо це:
Направо наших трансформаторів переключаються. Вони трохи відрізняються від вимикачів у вашому домі, але вони виконують однакову функцію – вони дозволяють швидко вимкнути або вимкнути струм в контурі. Так як напруга висока, тут в процесі комутації є електрична дуга (як в електричному вогні газової плити, яскрава і гаряча «легка»), яка може загорнути перемикач разом з електродами. Таким чином, всередині нього є дуговий очищувач з використанням трансформаторного масла. Цей перемикач називається низькомасляним перемикачем. Є також повітря, елегаза, тільки масло, але зараз це не важливо. І головне, що на відміну від перемикача вашої лампи, цей вимикач з його зовнішнім виглядом не говорить вам, що стан тепер - вимкнено або на. Якщо ви подивитеся на це, як ви знаєте, якщо струм буде далі, ніж це зараз? Ви не можете, і що сумність повинна бути виправлена якось. Для цього встановлюються великі і красиві сірі від'єднувачі, що дозволяють вже при відсутності напруги в контурі, щоб зменшити залишкову напругу, заземлювати ланцюг і візуально показати, що ланцюг зламається. Дивись у від'єднувачах - вони складаються з двох половинок. Коли з'єднувач підключений, і схема вимкнена, половинки підключені, так як на нашому фото, як це: І коли він відключений і ланцюг зламаний, половинки підуть так: З'єднувачі не мають ніяких засобів дугогасіння, і служать для візуального контролю над з'єднанням лінії, перемикання їх можна проводити тільки при відсутності напруги! В іншому випадку це буде:
Після цього наша електрика йде в шину - це фази дроти, які з'єднуються з декількома фазами від декількох силових трансформаторів. Це зроблено так, що якщо один трансформатор під ремонтом, інший продовжує поставляти електрику в лінію, а світло в вікнах затишних будинків міста все ще опікується. Далі від шини три фази йдуть на лінію передачі для передачі на відстані. Ці три фази будуть називатися ланцюгом живлення.
Тепер наша енергія переходить в стадію передачі. І ось ми будемо говорити про основний елемент цього посилання - про лінії і опори для них. Підтримує один і два трифазні ланцюги одночасно - такі опори називають однокамерним і подвійним кутом. Ось однокамерна підтримка, яка несе трифазні дроти:
р.І це двостороння підтримка, яка несе шість фазових проводів:
За призначенням опори діляться на якір і проміжні. Якір створює натяг, що дозволяє повернути лінію (кутові анкерні опори), перенести лінії через перешкоди (перенесення анкерних опор). Відмінною особливістю якірних опор є гірлянда ізоляторів паралельно землі. Проміжні опори просто утримують дроти над землею, закріплюючи навантаження від маси дроту і від вітрових навантажень, не створюючи натягу проводів. Проміжні опори стійки між анкером, можуть бути багато в рядку, багато перехідних опор також проміжні. На проміжних опорах гірлянда ізоляторів перпендикулярна поверхні землі. Ось якір, Ізолятори паралельні землі:
І ось проміжні опори, Ізолятори дивляться:
Кожен рядок має свій унікальний номер, наприклад L10, L229 та ін. Ці номери, як правило, накладаються на опори (кількість опор зазвичай йде в сторону споживача або нижньої підстанції). Ізолятори на опорах необхідні для фіксації проводів на сходах і запобігання електрозв'язку фазових проводів за допомогою опори. Чим більше ізоляторів в гірлянці, тим вище напруга, або тим більше забруднюється повітря в даній області, або тим більше вага проводів повинна тримати якірну опору. За кількістю ізоляторів зручно визначити клас напруги лінії - якщо ізолятор 1, то це 6 або 10 кВ лінія, якщо вони знаходяться в гірлянці від 3 до 5, то це лінія з напругою 35 кВ, якщо більше 5 ізоляторів (до 10) - 110 кВ, 8-12 ізоляторів - 154 або 220 кВ. Почати на 330 кВ, дроти в фазах розщеплюються на два так, щоб не використовувати один дуже товстий і важкий дріт. Це виглядає так:
р.Отже, якщо дріт подвійний, це 330 кВ (з рідкісними винятками – може розбити і 154 кВ, якщо струм в лінії дуже великий). У 500 кВ лінії, фази розщеплюються на 3 або 4 дроти, а в 750 кВ лінії - на 5 дротів. Природно, опори самі є більш масивними і більшими.
Тепер розглянемо структуру підтримки лінії живлення та супроводжуючих електричних фітингів. Тут це, підтримка (відкрийте цю фото в новій вкладці, щоб далі навігувати її):
Отже, якщо дріт подвійний, це 330 кВ (з рідкісними винятками – може розбити і 154 кВ, якщо струм в лінії дуже великий). У 500 кВ лінії, фази розщеплюються на 3 або 4 дроти, а в 750 кВ лінії - на 5 дротів. Природно, опори самі є більш масивними і більшими.
Тепер розглянемо структуру підтримки лінії живлення та супроводжуючих електричних фітингів. Тут це, підтримка (відкрийте цю фото в новій вкладці, щоб далі навігувати її):
Зверніть увагу, що в деяких місцях відсутня скляна частина ізолятора - це свідчить про руйнування деяких з них. Якщо найменша тріщина з'являється в ізоляторі, вона відразу лопається і потрапляє до землі так, щоб отримана оїда в гірлянці може бути зрозуміла необхідність заміни інсулятора новим. Утеплювачі керамограніту трохи світліше скляних, їх колір темно-коричневий. Тут на цій лінії 35 кВ є порцелянові Ізолятори зліва і в центрі, і скляні праворуч:
Полімерні утеплювачі є найлегшим, вони виготовлені з матеріалу, що нагадує м'який пластик. На відміну від інших типів ізоляторів, полімерів виготовляються у вигляді готової швейної гірлянди для необхідного класу напруги, при цьому звичайні ізолятори зібрані в гірлянду, що з'єднуються між собою за допомогою спеціальної системи кріплення. При рівному маршруті протікання полімерні ізолятори мають не тільки меншу масу, але і габаритні розміри - гірлянда сама помітно тонше, а кількість ребер в гірлянці вище аналогічних збірних гірлянд скляних або порцелянових утеплювачів. Це те, що полімерні ізолятори виглядають як на лінії 35 кВ:
І це полімерні ізолятори на лінії 154 кВ:
У місцях, де фазові дроти кріпляться до ізоляторів, металеві кільця, що називаються захисними екранами, встановлюються на деяких опорах - вони сприяють рівномірному розподілу електричного поля для зменшення коронного розряду, що відбувається в цих місцях, і зменшення втрат мережі до коронки. Корональні розряди виглядають як слабкий світіння, що супроводжується тріщиною - для ліній живлення це шкідливе явище, і вони намагаються пригнічувати його якомога простіше. Захисні екрани мають різні форми, є багато типів - вони у вигляді кілець, а у вигляді напівкілець, а у вигляді роги. Ось екрани кільця:
1287886
На кінцях проводів біля утеплювачів часто розташовуються конструкції у вигляді гантелей - вібраційних траншей. Це коливна схема, встановлена в антифазі до високочастотних коливань проводів, і зменшення їх вібрації, яка може знищити кріплення фітингів і сам дріт на місці кріплення. Ось як вони виглядають ближче:
990 РНа самому вершині будь-якої високовольтної підтримки кріпиться тонкий дріт, що називається грозотами. Він завжди розташований над усіма фазовими дротами, і якщо блискавка вирішує ударити дроти або опору, він буде впадати в підшлункову, і буде безпечно заземлювати через опору, обходячи фазові дроти. Гродотр може бути прикріплений до підтримки через одного ізолятора, в деяких випадках він відразу прикріплюється безпосередньо до опори, а точніше до сталевого стрижня, який підтримується в землі - заземлення.
Тепер ми знаємо призначення основних елементів силових ліній. Деякі з них, наприклад, вібраційні траншеї або екрани, не знайдені на всіх опорах, в той час як інші, такі як траверси, ізолятори та грозотроти – на всіх без виключення, будучи невід'ємною частиною лінії живлення. Крім звичайних одно- і двокамерних опор, є також спеціальні. Наприклад, тут три ланцюжки, в цьому випадку робиться зміна двох ланцюгів:
Також є випадки, коли схема потрібно відокремити від основної лінії, наприклад, ввести підстанцію або створити ще одну лінію, в той час як основна лінія йде далі. Цей процес називається почервоніння.
Після виходу високої напруги вона досягає кінцевої або проміжної розподільної підстанції, з якої інші лінії, як правило, нижнього класу напруги, виходу. Наприклад, потужність 750 кВ залишила електростанція і, пройшовши велику площу країни, досягла одного з підстанцій у великому місті. Кілька 330 кВ ліній вже виходять з цієї підстанції, і одна з них, що проходить з одного великого міста до іншого, досягла підстанції, з якої з'являються кілька ліній напруги, наприклад, 154 кВ. У свою чергу, одна з 154 кВ-ліній, яка проходить через місто в інший район, досягла підстанції, з якого виходить кілька 35 кВ-ліній. Одна з цих ліній проходить через територію міського району, досягає районної підстанції і перетворюється в багато розподільних ліній з напругою 10 кВ. Кожна з цих ліній проходить через район (підзем, якщо вона є великою площею, і повітрям, якщо це приватний сектор). У свою чергу, наша лінія 10 кВ вже знаходиться в кв.м., за допомогою трансформаторної підстанції (ТП - якщо це високоповерховий будівельний квартал), або повної трансформаторної підстанції (КТП - якщо це приватний сектор) перетворюється в лінію 0,4 кВ (380 В). Ця трифазна мережа розподіляється на підлогах будинків або на будинках в приватному секторі - одна фаза в кожному будинку, фази чергуються послідовно. Нижче наведено схему того, як розподіляються лінії різних класів напруги на шляху від електростанції до кінцевих користувачів. Схема збільшується натисканням.
Зауважте, що в реальності, підстанція не входить до однієї лінії підвищеної напруги, але кілька, і вся система живлення залежить не від однієї електростанції, але на кілька, і, таким чином, є надійним - при відмові однієї з ліній або навіть всієї електростанції, блок живлення споживачів не зупиниться.
Давайте подивимося на екстремальний, низьковольтний зв'язок електромережі. Складається з розподільних ліній з напругою 10 або 6 кВ, повним і блоком трансформаторних підстанцій, а також 0,4 кВ ліній, які йдуть безпосередньо споживачам у вигляді трифазної мережі з напругою 380 В або однофазним 220 В. Давайте знайомитися з опорами цих стрес-класів. Це те, що рядок 6 кВ виглядає так:
Зверніть увагу, що низьковольтні лінії використовують ізолятори різного типу, ніж ті, які використовуються на більш високих лініях напруги. Тут ми бачимо не підвісні ізолятори, з яких утворюється гірлянда, але шпилькові ізолятори, які намотуються на сталеві шпильки, приклеюються до перепадів залізобетонних опор. Ці ізолятори є одними, і тільки на якірних опорах використовуються підвісні ізолятори, 1-2 штук в гірлянці. Також є подвійні лінії, хоча вони є менш поширеними однокамерними:
759277 р.
Якщо розподільна лінія йде в житлову зону з багатоповерховими будівлями, вона зазвичай йде під землею, і вона виходить з лінії повітря в кабельну лінію:
До речі, на такому опорі розвантажувачі видно (відклади у вигляді циліндрів на боці екстремальних ізоляторів і на нижній частині верхніх) - це пристрої, які дозволяють перенапруги, викликані, наприклад, шляхом блискавки ударних фазових дротів, щоб негайно заземити надлишковий струм, запобігаючи пошкодження обладнання, розташованого далі по лінії. Розрядники і обмежувачі перенапруги встановлюються всюди на ділянках підключення лінії до підстанції, на місцях переходу від накладної лінії до кабелю або навпаки, а в інших важливих точках електромережі. Отже, лінія пішла під землею, і піде біля житлових будинків до трансформаторної підстанції, де буде перетворюватися в одну або кілька трифазних ліній з напругою 380 В. Далі кожен з фасонів буде зануритися в свою чергу до кожної квартири будинку разом з загальним дротом - нейтральним, або "зеро". Так виходить однофазна мережа з напругою 220 В, широко використовується в повсякденному житті.
Якщо лінія 10 кВ або 6 кВ йде до приватного сектора, вона, як правило, просувається по повітряному поході і йде на повну трансформаторну підстанцію, яка виглядає так:
Далі знову, повітрю, по всіх вулицях чверта або селища, що подається цією підстанцією, лінія 0,4 кВ (380 В) отримана при виході CTP проходить, що складається з трьох етапів і одна загальна точка - нейтральна. Два дроти надходять кожен будинок - нейтральний і один з етапів, з кожним етапом чергуються між будиночками рівномірно розподіляють навантаження трифазної мережі. В результаті кожен будинок вже знайомий з нами 220 В – однофазна побутова електромережа. І вже на цьому етапі наша електрика нарешті досягла своєї мети - електроприлади в наших будинках і квартирах, даючи світло, тепло і затишок кожному з нас.
Після тривалої і важкої поїздки від електростанції до вашого виходу, електрика подорожувала сотні або навіть тисячі кілометрів, перетворилася багато разів, пропущено тисячі одиниць різного обладнання, від турбогенератора електростанції до трансформаторної підстанції вашого мікрорайону - вимикачів, відключувачів, силових і вимірювальних трансформаторів, розрядників, підстанція шин, перемикачів і тисяч різних електричних опор. Комплексна, закрита і переплетена система живлення забезпечує надійне функціонування цього всього електричного організму, кожна з його складових захищає її від пошкоджень і збою, для того, щоб безперервно доставити до кожного будинку, заводу, заводу і підприємства електрики так необхідно. Вивчивши основні складові електромережі і реалізовували важливість і функціональне призначення кожного з них, ми зараз дійсно розуміємо, наскільки складним, але захоплюючим і різноманітним світом електромереж.
Додано до [mergetime]1350228566[/mergetime]
Сьогодні ви ближче до постійно зростаючого і більш важливого світу електрики, і я сподіваюся, що ця подорож була цікава і нагородження для вас, і що, як ви подивитеся в hustle і грудаста повсякденного життя, ви дізнаєтеся багато про все, включаючи те, що ви читаєте в цій історії. Тепер лінії живлення для вас не тільки залізні стовпи з дротами, але щось більше, що ви знаєте краще, ніж багато інших. Дякуємо Вам за те, що з нами, і подивіться, що ви будете найближчим часом в нових оповіданнях, які будуть присвячені деяким деталям енергетичної системи міста Запоріжжя!
WOMAN: Я отримав це все, не лікую занадто багато...
Джерело:
