Што е електрична трафостаница? Електрични трафостаници и постројки

Специјалисти во електротехниката знаат кои се електричните станици и трафостаници, за што се наменети и како се уредуваат. Тие знаат како да ја пресметаат својата моќ и сите потребни параметри, како што се бројот на врти, пресекот на жицата и димензиите на магнетното коло. Ова се учи на студентите на техничките универзитети и технички училишта. Луѓето со либерално образование знаат дека зградите што честопати стојат сами во форма на куќи без прозорци (тие се сакани од љубителите на графити) се потребни за напојување домови и бизниси, и тие не треба да се пробиваат, неостварливи амблеми во форма на черепи и молњи зборуваат за тоа елоквентно , Приложени кон опасни предмети. Можеби, многумина не треба да знаат повеќе, но информациите не се излишни.

Малку физика

Електричната енергија е стока за која е неопходно да се плати, а тоа е многу навредливо ако се потроши залудно. И ова, како и со секое производство, е неизбежно, задачата е само да се намали залудно загубите. Енергијата е еднаква на моќта која е помножена со времето, затоа во понатамошното размислување е можно да се работи со овој концепт, бидејќи времето постојано тече и невозможно е да се врати назад, како што се пее во една песна. Електричната енергија, во груба приближување, без да се земат предвид реактивните товари, е еднаква на производот на напонот по струја. Ако го разгледаме подетално, косинус fi, кој го одредува односот на потрошената енергија со неговата корисна компонента, наречен активна компонента, паѓа во формулата. Но, овој важен индикатор нема директна врска со прашањето зошто е потребно трафостаница. Затоа, електричната енергија зависи од двата главни учесници на законите на Ом и Џуле-Ленц, напон и струја. Нискиот струен и висок напон може да ја формираат истата моќност како обратно, висока струја и низок напон. Се чини, каква е разликата? И тоа е и многу големо.

Загрејте го воздухот? Ви благодариме!

Значи, ако ја користите формулата за активна моќност, добивате следново:

• P = U x I, каде што:
  
  U е напон мери во Волти;
  Јас е струјата измерена во Amperes;
  P - моќност, измерена во Ваттови или Волта-ампери.

Но, постои уште една формула која го опишува веќе споменатиот закон Џоуле-Ленц, според кој термичката енергија ослободена кога струјата поминува е еднаква на квадратот на нејзината величина, помножен со отпорноста на проводникот. За да се загрее воздухот што го опкружува далекуводот значи отпадна енергија. И тоа е можно да се намалат овие загуби теоретски на два начина. Првиот од нив вклучува намалување на отпор, односно задебелување на жиците. Колку е поголем пресекот, толку е помал отпорот и обратно. Но, не сакам да потрошам метал залудно, тоа е скапо, бакар сите исти. Покрај тоа, двојната потрошувачка на проводен материјал не само што ќе доведе до зголемување на трошоците, туку и на тежина, што пак ќе доведе до зголемување на макотрпноста на монтажните високи линии. И на поддршката ќе им требаат помоќни. И загубите ќе се намалат само за половина.

Решението

За да се намали греењето на жиците за време на преносот на енергија, неопходно е да се намали количината на доводната струја. Ова е сосема јасно, бидејќи неговото намалување за половина ќе доведе до намалување на загубите четири пати. И ако десет пати? Зависноста е квадратна, така што загубите ќе бидат сто пати помалку! Но, моќта мора да ја "замачка" истата, што е потребна од агрегатот на потрошувачи што го чекаат на другиот крај од далекуводот, понекогаш излегувајќи од централата за стотици километри. Заклучокот е дека е неопходно да се зголеми напонот за иста количина како што се намалува струјата. Трансформаторската трафостаница на почетокот на далекуводот е наменета само за оваа намена. Од него, жиците излегуваат под многу висок напон, мерено во десетици киловолти. Во текот на растојанието што ја одделува ТЕ, ХЕЦ или нуклеарната електрана од локалитетот каде што се однесува, енергијата патува со мала (релативно) струја. Потрошувачот треба да добие моќ со дадените стандардни параметри, кои во нашата земја одговараат на 220 волти (или 380 V меѓуфазен). Сега ние не треба да се зголемува, како на влезот на електричната линија, туку да се повлекува трафостаницата. Електричната енергија се доставува до разводниците со цел да се запалат куќите во куќите, а ротарите на машинските алати се претворија во фабриките.

Што има во кутијата?

Од претходното, јасно е дека најважниот дел во трафостаницата е трансформатор, обично трифазен. Може да има неколку. На пример, трифазен трансформатор може да се замени со три еднофазни трансформатори . Повеќе количество може да се должи на високата потрошувачка на енергија. Дизајнот на овој уред е различен, но во секој случај има импресивни димензии. Колку повеќе моќ е дадена на потрошувачот, толку посериозна изгледа структурата. Сепак, инсталацијата на електричната трафостаница е посложена и вклучува не само трансформатор. Тука е и опремата наменета за префрлување и заштита на скапа единица, а најчесто и за ладење. Уште еден електричен дел од станиците и трафостаниците содржи разводни табли опремени со контролна и мерна опрема.

Трансформатор

Главната задача на овој објект е да ја доведе енергијата до потрошувачот. Пред испраќање, напонот треба да се зголеми, и откако ќе се примени, спуштете го на стандардно ниво.

И покрај фактот дека шемата на електричната трафостаница вклучува многу елементи, главната од нив се уште е трансформатор. Не постои фундаментална разлика помеѓу уредот на овој производ во конвенционалната единица за напојување на апаратот за домаќинство и индустриските примероци со голема моќ. Трансформаторот се состои од намотки (примарни и секундарни) и магнетно јадро направено од феромагнет, односно материјал (метал) зајакнување на магнетното поле. Пресметката на овој уред е доста стандардна образовна задача за студент на технички колеџ. Главната разлика помеѓу трансформаторот на трафостаницата и неговите помалку моќни колеги, наметнувајќи покрај нејзините димензии, е присуството на систем за ладење, кој е комбинација од нафтоводи кои ги опкружуваат топлинските калеми. Меѓутоа, дизајнот на електричните подстаници не е лесна задача, бидејќи мора да се земат предвид многу фактори, од климатски услови до природата на товарот.

Моќ на влечење

Не само куќи и бизниси трошат електрична енергија. Тука сè е јасно, треба да се примени 220 волти AC против неутрален автобус или 380 V помеѓу фазите со фреквенција од 50 Hz. Но, исто така постои и градски електричен транспорт. Трамваи и тролејбус автобуси бараат напон не варијабилен, но постојан. И поинаку. На жица на количка треба да има 750 волти (во однос на земјата, односно шините), а тролејбусот е потребен на еден проводник нула и 600 волти еднонасочен наспроти друг, заштитните гумени тркала се изолатори. Значи, потребна е посебна многу моќна трафостаница. Електричната енергија на неа се трансформира, односно е исправена. Неговата моќност е многу висока, струјата во колото се мери во илјадници ампери. Таков уред се нарекува нацрт-уред.

Заштита на трафостаници

И трансформаторот и моќниот исправувачки уред (во случај на влечење на напојување) се скапи. Ако се појави итна ситуација, имено краток спој, сегашната струја се појавува во секундарното коло (и затоа е примарна). Оттука, пресекот на проводниците не се пресметува. Електричната трансформаторска трафостаница ќе почне да се загрева поради резистивната дисипација на топлина. Ако не го предвидите ова сценарио, тогаш како резултат на краток спој во која било од периферните линии, жица за ликвидација ќе се стопи или изгори. За да се избегне ова, се користат различни методи. Ова е диференцијална, гасна и максимална струјна заштита.

Диференцијалот ги споредува вредностите на струјата во колото и средното намотување. Заштитата на гас е предизвикана од изгледот во воздухот на изолацијата на производи од согорување, маслото и така натаму. Тековната заштита го исклучува трансформаторот кога струјата ја надминува максималната вредност.

Трансформаторската трафостаница треба автоматски да се исклучи и во случај на удар на гром.

Видови на трафостаници

Тие се различни во моќта, во цел и уред. Оние од нив кои служат само за зголемување или намалување на напонот, се нарекуваат трансформаторски. Ако е неопходно да се променат и други параметри (исправување или стабилизација на фреквенцијата), трафостаницата се нарекува трансформирање.

Во однос на неговиот архитектонски дизајн, трафостаниците се вградени, вградени (во близина на главниот објект), внатрешна работилница (која се наоѓа во производствените простории) или самостојна помошна зграда. Во некои случаи, кога не е потребна висока моќност (при организирање на напојување на мали населби), се применува јапонската конструкција на трафостаниците. Понекогаш за поставување на трансформаторот се користат поддршката на далекуводот, на која се монтира целата потребна опрема (осигурувачи, прегради, прекинувачи итн.).

Електричните мрежи и трафостаници се класифицирани по напон (до 1000 kV или повеќе, што е висок напон) и моќност (на пример, од 150 VA до 16 илјади kVA).

Според шематската карактеристика на отворено поврзување, трафостаниците се нодални, мртви, преносни и допрени.

Внатре во камерата

Просторот во трафостаницата во која се наоѓаат трансформаторите, автобусите и опремата што го обезбедуваат функционирањето на целиот уред се нарекува камера. Може да биде оградена или затворена. Разликата меѓу начините за отуѓување од околниот простор е мала. Оградената комора е целосно изолирана просторија, а затворената комора е зад нецелосни ѕидови (мрежа или решетки). Тие се произведуваат, по правило, од страна на индустриски претпријатија за стандардни проекти. Одржувањето на системите за напојување го врши обучен персонал кој има прием и потребна квалификација, потврден со официјалниот документ за дозвола за работа на високонапонски линии. Оперативниот надзор на трафостаницата го врши електричен работник или инженер за електрична енергија на должност, кој се наоѓа во близина на главната централа, која може да се наоѓа од далечина од трафостаницата.

Дистрибуција

Постои уште една важна функција што ја изведува енергетската трафостаница. Електричната енергија се дистрибуира меѓу потрошувачите според нивните норми, а дополнително, оптоварувањето од трите фази треба да биде подеднакво колку што е можно повеќе. Со цел оваа задача да биде успешно решена, постојат разводни постројки. RU-овите работат со ист напон и содржат уреди кои вршат префрлување и заштита на линиите од преоптоварување. Со трансформаторот RU се поврзани со осигурувачи и прекинувачи (еднополе, по една за секоја фаза). Дистрибутивните уреди на местото на сместување се поделени на отворени (лоцирани на отворено) и затворени (се наоѓаат во просториите).

Безбедност

Сета работа извршена во електрична трафостаница е класифицирана како особено ризична и затоа бара итни мерки за да се осигури безбедноста на работата. Во принцип, поправките и одржувањето се вршат со целосно или делумно деактивирање. По напонот е исклучен (електричарите велат дека "отстранети"), под услов да се присутни сите неопходни толеранции, шините се заземјуваат за да се избегне случајно префрлување. За ова, предупредувачките знаци "Луѓето работат" и "Не вклучуваат!" Исто така се наменети. Персоналот кој служи за високонапонски трафостаници се систематски обучени, а стекнатите вештини и знаења периодично се следат. Толеранцијата бр. 4 дава право да врши работи на електрични инсталации над 1 kV.