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Come viene trasmessa l'elettricità dalle centrali elettriche ai consumatori
I gruppi elettrogeni convertono l'energia dei fiumi, del vento, della combustione del carburante e persino dei legami atomici in elettricità. Sono distribuiti in tutto il paese, combinati in un unico sistema da sottostazioni di trasformazione. L'elettricità viene trasferita alla distanza tra loro da linee elettriche. La loro lunghezza può variare da due a tre a centinaia di chilometri.
Linee di trasporto dell'elettricità
L'elettricità ad alta potenza può essere trasmessa attraverso cavi di alimentazione interrati nel terreno o sepolti nei corpi idrici. Ma il metodo di trasporto più comune è tramite linee aeree fissate a speciali strutture ingegneristiche - supporti.
Quindi cercano un VL-330 kV (clicca sulla foto per ingrandire):
Ed ecco una fotografia di una linea separata da 110 kV.
Sottostazioni elettriche
Le linee di alimentazione dell'aria e dei cavi collegano le sottostazioni del trasformatore con gli stessi dispositivi di distribuzione della tensione per trasferire energia da un trasformatore di potenza all'altro.
Ad esempio, un autotrasformatore 330/110/10 kV riceve sul lato alto 330 potenza da più linee. La trasmissione di elettricità ai consumatori avviene in media 110 e una parte bassa di 10 kV.
Tuttavia, l'autotrasformatore può essere alimentato a media o bassa tensione. Dipende dallo stato del circuito e dalla dinamica dei processi che si verificano in esso.
Frammento Autotrasformatore-330kV.
Vista di un trasformatore 110/10 di una sottostazione remota che riceve elettricità sul lato 110, distribuendolo su linee da 10 kV.
Lo è, ma dalla parte opposta.
Per collegare le linee ai trasformatori, vengono utilizzate aree recintate, su cui sono montati gli elementi di potenza del circuito.
Vista di un piccolo frammento di una sottostazione aperta del quadro 330 kV.
Parte del territorio del quadro esterno-110kV.
Variante della trasmissione di energia elettrica dall'ingresso 110 АТ-330 al trasformatore 110/10 kV
Un esempio di un frammento di un circuito di alimentazione primaria (una sezione) di distribuzione di energia elettrica in un'area aperta per 7 linee elettriche aeree (fare clic sull'immagine per ingrandirla):
Qui è possibile trasferire energia dagli ingressi di 110 AT n. 1 o AT n. 2. Nel circuito, ciascun ingresso AT è stato collegato al suo sistema di bus con gli interruttori n. 10 e n. 15, con i pneumatici divisi in sezioni attraverso gli interruttori n. 8 e n. 9 quando si utilizza un sistema di bus di bypass commutato dall'interruttore n. 13. I pneumatici 1SSh e 2Sh possono essere combinati con l'interruttore n. 18.
Le linee elettriche aeree sono alimentate dagli interruttori n. 11, 12, 14, 16, 17, 19, 20. Il circuito prevede la conclusione di ciascuna di esse per alimentare la linea aerea attraverso il sistema di bus di bypass.
L'interruttore SF6 da 110 kV in questo circuito è mostrato nella foto.
Da esso, l'alimentazione viene trasferita a una linea elettrica aerea a una sottostazione remota 110/10. La foto sotto mostra i suoi principali elementi di potenza a partire dal supporto di input finale della linea di trasmissione di potenza (fare clic sull'immagine per ingrandirla):
L'elettricità viene fornita al trasformatore di potenza attraverso un sezionatore, un separatore, misurando i trasformatori di corrente e tensione.
Ognuno di essi svolge determinati compiti:
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Trasformatori di corrente di misura e trasformatori di corrente valutano i vettori di corrente e tensione nelle fasi del circuito primario con determinati errori metrologici, trasferendoli ai dispositivi di protezione, automazione e misura secondari per l'elaborazione successiva;
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Il sezionatore viene utilizzato per aprire / accendere manualmente il circuito di alimentazione in assenza di carico sui cavi di alimentazione del circuito;
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Il separatore disconnette automaticamente il trasformatore di potenza della sottostazione dalla linea a un tempo morto, che viene creato in condizioni di emergenza nel trasformatore.
Per confrontare il quadro delle capacità trasmesse e la complessità delle strutture, osservare il tipo di sezionatore sul quadro esterno da 330 kV.È guidato da potenti motori elettrici trifase, controllati dall'automazione con circuiti di allarme.
In una rete a 380/220 volt, tale dispositivo è un normale interruttore. Ma torniamo allo schema di sottostazione 110/10 kV.
Presta attenzione! Non esiste un interruttore ad alta tensione per eliminare gli incidenti.
Tuttavia, ciò non significa che i problemi di funzionamento sicuro siano stati trascurati. Trasformazioni elettromagnetiche complicate si verificano costantemente nel trasformatore di potenza con il rilascio di energia termica e il trasferimento di grandi capacità elettriche. Tutto ciò è controllato misurando i corpi di protezione.
Si trovano su pannelli separati.
In caso di situazioni critiche, l'elettricità viene rimossa dall'apparecchiatura da tutti i lati: 110 e 10 kV. La tensione di alimentazione viene disattivata in questo circuito da un interruttore isolato gas situato nella sottostazione 330/110 kV.
Per farlo funzionare, usa il corto circuito (clicca sulla foto per ingrandirla):
Questo è un dispositivo speciale che funge da elemento esecutivo della protezione di un trasformatore di potenza. Ha un coltello a terra mobile con un azionamento elettromeccanico.
In una modalità operativa critica, le protezioni che monitorano lo stato dei processi all'interno del trasformatore danno un potente impulso all'elettromagnete della bobina di corto circuito. Da esso c'è un'azione sul fermo della trasmissione a molla, che viene attivato e impone un coltello da corto circuito su pneumatici ad alta tensione (il principio della trappola per topi).
Si verifica un guasto a terra nel circuito. La corrente che ne deriva è avvertita dalla protezione dell'interruttore SF6 nella sottostazione elettrica remota. La loro automazione apre l'interruttore per un certo intervallo di tempo di diversi secondi.
Durante questo periodo, in tutte le sottostazioni collegate a questa linea elettrica, viene creata una pausa in tempo morto. Durante la sua protezione, l'automazione del trasformatore in questione emette un comando per azionare il separatore, che spande automaticamente i suoi coltelli, interrompendo il circuito di alimentazione di tensione al trasformatore di potenza, che infine "smorza la sottostazione".
Tutte queste operazioni richiedono circa 4 secondi. Alla loro scadenza, l'automazione dell'interruttore remoto lo fa accendere con la tensione applicata alla linea. Ma non raggiungerà il trasformatore di potenza danneggiato a causa della lacuna creata dal separatore. E tutti gli altri consumatori continueranno a ricevere elettricità.
La commutazione inversa con un cortocircuito e un separatore viene eseguita manualmente dal personale operativo dopo aver analizzato il funzionamento dell'automazione in base ai risultati delle azioni dei circuiti di allarme.
In questo modo, l'affidabilità delle apparecchiature aumenta, si riducono le perdite durante la trasmissione di elettricità nelle reti elettriche.
Circuito da 10 kV
Dal trasformatore di potenza, l'energia convertita di 10 kV viene fornita all'ingresso del KRUN - quadro completo per esterni ed è distribuita attraverso un sistema di bus e interruttori con protezioni e automazione lungo le linee dell'aria o dei cavi.
Le linee elettriche aeree a 10 kV in partenza da KRUN sono visibili nella foto.
Una linea elettrica aerea di 10 kV nell'area lungo l'autostrada.
Sottostazioni di 10 / 0,4 kV sono collegate a tali linee.
Trasformatore 10 / 0.4 kV
Il design e le dimensioni dei trasformatori di potenza che convertono l'elettricità con una tensione da 10 kV a 380 volt dipendono dai compiti che svolgono e dalle capacità trasmesse. Le loro dimensioni esterne possono essere stimate da diverse foto.
Costruzione in un edificio chiuso separato per edifici a più piani nel villaggio.
Armadi metallici chiusi 10 / 0.4 kV in campagna.
Trasformatore 10 / 0,4 kV in una cooperativa di garage (clicca sulla foto per ingrandirla):
Come funzionano tali trasformatori, l'energia viene trasferita ai consumatori, si verificano perdite durante la trasmissione di elettricità nelle reti elettriche e viene effettuata la compensazione, verrà descritto nel prossimo articolo.
Continuazione dell'articolo:Come viene trasmessa l'elettricità ai consumatori attraverso una rete da 0,4 kV
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