Электр қосалқы станциясы дегеніміз не? Электр қосалқы станциялары мен тарату құрылғылары

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

Электр инженерлері электр станциялары мен қосалқы станциялардың не екенін, олар не үшін және қалай жұмыс істейтінін біледі. Олар өздерінің қуатын және бұрылыстар саны, сым қимасы және магниттік тізбектің өлшемдері сияқты барлық қажетті параметрлерді қалай есептеу керектігін біледі. Бұл техникалық университеттер мен техникумдарда студенттерге оқытылады. Гуманитарлық білімі бар адамдар көбінесе терезесіз үйлер түрінде жалғыз тұратын құрылымдарды (граффити әуесқойлары оларды бояуды жақсы көреді) үйлер мен кәсіпорындарды электрмен қамтамасыз ету үшін қажет деп болжайды және олар пішіндегі үрей тудыратын эмблемаларға жол бермеу керек. бас сүйектер мен найзағайлар қауіпті заттарға бекітілген бұл туралы керемет айтады. Көбіне көбірек білу қажет емес шығар, бірақ ақпарат ешқашан артық болмайды.

Аздап физика

Электр энергиясы төлейтін тауар, ысырап болса ұят. Және бұл, кез келген өндірістегі сияқты, сөзсіз, міндет тек қажетсіз шығындарды азайту болып табылады. Энергия уақытқа көбейтілген қуатқа тең, сондықтан әрі қарай пайымдау кезінде біз осы тұжырымдамамен жұмыс істей аламызуақыт қалай үздіксіз ағып жатыр, әнде айтылғандай оны кері қайтару мүмкін емес. Электр қуаты, шамамен алғанда, реактивті жүктемелерді есепке алмағанда, кернеу мен токтың көбейтіндісіне тең. Егер біз оны толығырақ қарастырсақ, косинус phi формулаға енеді, ол тұтынылатын энергияның белсенді деп аталатын пайдалы құрамдас бөлігімен қатынасын анықтайды. Бірақ бұл маңызды көрсеткіш қосалқы станция не үшін қажет деген сұраққа тікелей қатысты емес. Осылайша, электр қуаты Ом және Джоуль-Ленц заңдарының екі негізгі қатысушысына, кернеу мен токқа байланысты. Шағын ток және жоғары кернеу керісінше, жоғары ток және төмен кернеу сияқты бірдей қуатты шығара алады. Көрінетін сияқты, айырмашылығы неде? Және бұл өте үлкен.

Ауаны жылыту керек пе? Өрт

Сонымен, белсенді қуат формуласын пайдалансаңыз, келесіні аласыз:

P=U x I, мұндағы:

U – вольтпен өлшенген кернеу;

I – ампермен өлшенген ток;P – ваттпен немесе вольтпен өлшенген қуат -Ампер.

Бірақ жоғарыда айтылған Джоуль-Ленц заңын сипаттайтын тағы бір формула бар, оған сәйкес ток өтуі кезінде бөлінетін жылу қуаты оның шамасының квадратына, өткізгіш кедергісіне көбейтілгенге тең. Электр желісінің айналасындағы ауаны жылыту энергияны ысырап етуді білдіреді. Теориялық тұрғыдан бұл шығындарды екі жолмен азайтуға болады. Олардың біріншісі қарсылықтың төмендеуін, яғни сымдардың қалыңдатылуын қамтиды. Көлденең қима неғұрлым үлкен болса, қарсылық соғұрлым төмен болады жәнеқарама-қарсы. Бірақ мен металды босқа ысырап еткім келмейді, бұл қымбат, мыс. Сонымен қатар, өткізгіш материалдың екі есе тұтынылуы тек құнның өсуіне ғана емес, сонымен қатар салмақ түсіруге де әкеледі, бұл өз кезегінде биіктік желілерін орнатудың күрделілігін арттырады. Ал тіректер күштірек қажет болады. Ал шығындар тек екі есе азаяды.

Шешім

Энергияны беру кезінде сымдардың қызуын азайту үшін өтетін токтың мөлшерін азайту қажет. Бұл өте түсінікті, өйткені оны екі есеге азайту шығындарды төрт есе азайтуға әкеледі. Он рет болса ше? Тәуелділік квадраттық, яғни жоғалтулар жүз есе аз болады! Бірақ қуат бірдей «айналмалы» болуы керек, бұл электр беру желісінің екінші жағында, кейде электр станциясынан жүздеген шақырым жерде оны күтіп тұрған тұтынушылардың жиынтығына қажет. Қорытынды ток азайған сайын кернеуді бірдей мөлшерде арттыру қажет екенін көрсетеді. Электр беру желісінің басындағы трансформаторлық қосалқы станция дәл осыған арналған. Одан сымдар ондаған киловольтпен өлшенетін өте жоғары кернеу астында шығады. Жылу электр станциясын, су электр станциясын немесе атом электр станциясын ол орналасқан елді мекеннен бөлетін барлық қашықтықта энергия аз (салыстырмалы) токпен таралады. Тұтынушы, керісінше, біздің елде 220 вольтке (немесе 380 В интерфазаға) сәйкес келетін берілген стандартты параметрлермен қуат алуы керек. Енді бізге электр желісінің кірісіндегідей күшейткіш емес, төмендететін қосалқы станция керек. Үйлерде шамдар жанып тұруы үшін электр энергиясы тарату құрылғыларына беріледімашина роторлары зауыттарда айналдырылды.

Стендте не бар?

Жоғарыда айтылғандардан қосалқы станцияның ең маңызды бөлігі трансформатор және әдетте үш фазалы болып табылатыны анық. Бірнеше болуы мүмкін. Мысалы, үш фазалы трансформаторды үш бір фазалымен ауыстыруға болады. Көбірек сан қуатты көп тұтынуға байланысты болуы мүмкін. Бұл құрылғының дизайны әртүрлі, бірақ кез келген жағдайда оның әсерлі өлшемдері бар. Тұтынушыға неғұрлым көп қуат берілсе, құрылым соғұрлым байыпты көрінеді. Дегенмен, электрлік қосалқы станцияның құрылғысы күрделірек және тек трансформаторды ғана қамтиды. Сондай-ақ қымбат қондырғыны ауыстыруға және қорғауға арналған жабдық бар, көбінесе оны салқындату үшін. Станциялар мен қосалқы станциялардың электрлік бөлігінде бақылау-өлшеу жабдығымен жабдықталған тарату қалқандары да бар.

Трансформатор

Бұл құрылымның негізгі міндеті – энергияны тұтынушыға жеткізу. Жіберу алдында кернеуді арттыру керек, ал оны алғаннан кейін стандартты деңгейге дейін төмендету керек.

Электр қосалқы станциясының тізбегі көптеген элементтерді қамтитындығына қарамастан, ең бастысы трансформатор болып табылады. Тұрмыстық құрылғының кәдімгі қуат көзіндегі бұл өнімнің құрылғысы мен жоғары қуатты өнеркәсіптік үлгілер арасында түбегейлі айырмашылық жоқ. Трансформатор орамдардан (бастапқы және қайталама) және ферромагнетиктен, яғни магнит өрісін күшейтетін материалдан (металл) жасалған магниттік тізбектен тұрады. ЕсептеуБұл құрылғы техникалық университет студенті үшін стандартты оқу міндеті болып табылады. Қосалқы станция трансформаторы мен оның қуаттылығы аз аналогтарынан негізгі айырмашылығы, көлемінен басқа көзге түсетін, қыздырылған орамдарды қоршап тұрған мұнай құбырларының жиынтығы болып табылатын салқындату жүйесінің болуы. Дегенмен, электр қосалқы станцияларын жобалау оңай жұмыс емес, өйткені климаттық жағдайлардан бастап жүктеме сипатына дейін көптеген факторларды ескеру қажет.

Тарту күші

Электр қуатын тек үйлер мен кәсіпорындар ғана тұтынбайды. Мұнда бәрі түсінікті, бейтарап шинаға қатысты 220 вольт айнымалы токты немесе 50 Герц жиіліктегі фазалар арасында 380 В кернеуді қолдану керек. Бірақ қалалық электр көлігі де бар. Трамвайлар мен троллейбустар айнымалы емес, тұрақты кернеуді қажет етеді. Және басқаша. Трамвайдың түйіспелі сымында (жерге қатысты, яғни рельстерге қатысты) 750 Вольт болуы керек, ал троллейбусқа бір өткізгіште нөл, ал екіншісінде 600 вольт тұрақты ток қажет, резеңке доңғалақ қорғаушылары оқшаулағыш болып табылады. Бұл бөлек өте қуатты қосалқы станция қажет дегенді білдіреді. Оған электр энергиясы түрленеді, яғни түзетіледі. Оның қуаты өте үлкен, тізбектегі ток мыңдаған ампермен өлшенеді. Мұндай құрылғы нобай құрылғысы деп аталады.

Қосалқы станцияны қорғау

Трансформатор да, қуатты түзеткіш те (тартқыш қуат көздері жағдайында) қымбат. Бар болсатөтенше жағдай, атап айтқанда қысқа тұйықталу, қайталама орам тізбегінде ток пайда болады (және, тиісінше, бастапқы). Бұл өткізгіштердің көлденең қимасы есептелмегенін білдіреді. Электр трансформаторлық қосалқы станция резистивті жылу генерациясына байланысты қыза бастайды. Егер мұндай сценарий болжанбаса, онда перифериялық желілердің кез келгеніндегі қысқа тұйықталу нәтижесінде орама сым ериді немесе күйіп кетеді. Бұған жол бермеу үшін әртүрлі әдістер қолданылады. Бұл дифференциалдан, газдан және асқын токтан қорғау.

Дифференциал тізбектегі және қайталама орамдағы ток мәндерін салыстырады. Газды қорғау ауада оқшаулаудың жану өнімдері, май және т.б. пайда болған кезде іске қосылады. Ток максималды орнатылған мәннен асқанда токтан қорғау трансформаторды өшіреді.

Трансформаторлық қосалқы станция найзағай түскен жағдайда да автоматты түрде өшуі керек.

Қосалқы станциялардың түрлері

Олар қуаты, мақсаты және құрылғысы бойынша әртүрлі. Олардың кернеуді жоғарылату немесе азайту үшін ғана қызмет ететіндері трансформатор деп аталады. Егер басқа параметрлерді өзгерту қажет болса (түзету немесе жиілікті тұрақтандыру), онда қосалқы станция түрлендіретін қосалқы станция деп аталады.

Архитектуралық жобасына сәйкес қосалқы станциялар бекітіліп, кіріктірілген (негізгі нысанға іргелес), цехішілік (өндірістік нысанның ішінде орналасқан) немесе жеке қосалқы ғимаратты білдіруі мүмкін. Кейбір жағдайларда, жоғары қуат қажет емес кезде (электрмен жабдықтауды ұйымдастыру кезіндешағын елді мекендер), қосалқы станциялардың мачталық құрылымы қолданылады. Кейде трансформаторды орналастыру үшін барлық қажетті құрал-жабдықтар (сақтандырғыштар, разрядтағыштар, айырғыштар және т.б.) орнатылған электр тарату мұнаралары қолданылады.

Электр желілері мен қосалқы станциялар кернеуі (1000 кВ дейін немесе одан жоғары, яғни жоғары кернеу) және қуаты (мысалы, 150 ВА-дан 16 мың кВА-ға дейін) бойынша жіктеледі.

Сыртқы қосылудың схемалық белгісі бойынша қосалқы станциялар түйінді, тұйық, өтпелі және тармақты болып бөлінеді.

Ұяшық ішіндегі

Қосалқы станцияның ішіндегі барлық құрылғының жұмысын қамтамасыз ететін трансформаторлар, шиналар және жабдықтар орналасқан кеңістік камера деп аталады. Ол қоршалған немесе жабық болуы мүмкін. Оны қоршаған кеңістіктен айыру жолдарының айырмашылығы шамалы. Жабық камера толығымен оқшауланған бөлме, ал қоршалғаны қатты емес (тор немесе тор) қабырғалардың артында орналасқан. Оларды, әдетте, типтік жобалар бойынша өнеркәсіптік кәсіпорындар жасайды. Электрмен жабдықтау жүйелеріне техникалық қызмет көрсетуді жоғары вольтты желілерде жұмыс істеуге рұқсат беру туралы ресми құжатпен расталған рұқсаты және қажетті біліктілігі бар оқытылған персонал жүзеге асырады. Қосалқы станцияның жұмысын жедел қадағалауды қосалқы станциядан қашықтан орналасуы мүмкін негізгі тарату қалқанының жанында орналасқан кезекші электрик немесе энергетик жүзеге асырады.

Тарату

Электр қосалқы станциясы атқаратын тағы бір маңызды функция бар. Электр энергиясы арасында бөлінедітұтынушылар өздерінің стандарттарына сәйкес, сонымен қатар үш фазаның жүктемесі мүмкіндігінше біркелкі болуы керек. Бұл тапсырманы сәтті шешу үшін тарату құрылғылары бар. Тарату құрылғысы бір кернеуде жұмыс істейді және коммутацияны орындайтын және желілерді шамадан тыс жүктемеден қорғайтын құрылғыларды қамтиды. Тарату қондырғысы трансформаторға сақтандырғыштар мен ажыратқыштар арқылы қосылады (бір полюсті, әрбір фаза үшін бір). Орналасқан жері бойынша тарату құрылғылары ашық (ашық жерде орналасқан) және жабық (үй ішінде орналасқан) болып бөлінеді.

Қауіпсіздік

Электр қосалқы станциясында орындалатын барлық жұмыстар ерекше қауіпті санатқа жатады, сондықтан еңбек қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін шұғыл шараларды қажет етеді. Негізінде жөндеу және техникалық қызмет көрсету толық немесе жартылай өшіру арқылы жүзеге асырылады. Кернеуді ажыратқаннан кейін (электриктер «алып тасталды» дейді), барлық қажетті рұқсат етілген мәндер болған жағдайда, кездейсоқ іске қосуды болдырмау үшін ток өткізетін жолақтар жерге тұйықталған. «Адамдар жұмыс істеп жатыр» және «Қосуға болмайды!» Ескерту белгілері де осыған арналған. Жоғары вольтты қосалқы станцияларға қызмет көрсететін персонал жүйелі түрде оқытылып, дағдылары мен алған білімдері кезеңді түрде бақыланады. № 4 төзімділік 1 кВ жоғары электр қондырғыларында жұмыстарды орындауға құқық береді.