Трансформаторные подстанции

На электростанциях, вырабатывающих электроэнергию, эта электроэнергия от заданного уровня напряжения, вырабатываемого генераторами, повышается до уровня, определяемого минимизацией потерь электроэнергии при её передаче, а в местах у непосредственного потребителя понижается до заданного уровня.

Целесообразность повышения напряжения при передаче электроэнергии обусловливается уменьшением при этом необходимого количества металла проводов линий электропередач, и сокращением электрических потерь в этих линиях, поскольку с увеличением напряжения линии уменьшается протекающий по ней ток при неизменной передаваемой мощности. Чем напряжение линии выше, тем выше передаваемая мощность и на большие расстояния эту мощность можно передать.

Доставка электроэнергии к потребителям осуществляется электрическими сетями, а трансформаторные подстанции, служащие для преобразования электрической энергии при её передаче, являются одним из ключевых компонентов этих сетей.

Таким образом, трансформаторная подстанция – это электротехническое устройство, которое служит для приёма, преобразования и распределения электрической энергии.

Исходя из выполняемого преобразования напряжения, трансформаторные подстанции бывают повышающими и понижающими. Повышающие трансформаторные подстанции устанавливаются как правило вблизи мест выработки электроэнергии, а понижающие – вблизи конечных потребителей.

Обычно трансформаторные подстанции выполняются комплектными. Комплектные трансформаторные подстанции (сокращенно КТП), имеют в своём составе комплектные узлы, блоки и сборки. Такие узлы, блоки и сборки изготавливают на предприятиях-изготовителях, и после этого доставляют их на место монтажа. И уже на месте эти блоки, сборки и узлы монтируют в единое электротехническое изделие (КТП), и подключают к питающим сетям.

Исходя из назначения и принципа действия, практически все комплектные трансформаторные подстанции имеют в своём составе следующие основные компоненты: приемное устройство, преобразующее устройство, распределительное устройство. В качестве приёмного устройства обычно могут использоваться различные устройства ввода-вывода; в качестве преобразующего устройства используются повышающие или понижающие трансформаторы (или иные преобразовательные устройства), а в качестве распределительных устройств используются различные устройства высокого и низкого напряжения, такие как КРУ, КСО, РУНН и другие. Помимо указанного, в КТП могут применяться различные устройства автоматического ввода резерва, компенсаторы реактивной мощности, устройства, предназначенные для электропитания собственных потребителей, приборы учета, контроля и передачи данных, охранно-пожарная сигнализация и т.п.

По способу размещения различают следующие типы КТП.

КТП открытого типа (иначе – наружной установки). Оборудование таких подстанций расположено на открытом воздухе. Обычно такие подстанции используют в нефтегазовой отрасли.

КТП закрытого типа (иначе – внутренней установки). Оборудование этих подстанций расположено в здании или производственном помещении. КТП такого типа подразделяются на следующие разновидности:

КТП пристроенные – такие КТП непосредственно примыкают к основному зданию.

КТП встроенные - такие КТП вписываются в структуру (контур) основного здания.

КТП внутрицеховые - такие КТП располагают внутри производственного помещения. По конструктивному исполнению существуют разные типы КТП.

КТП столбового типа. Такие КТП устанавливаются на опоре линии электропередач и в силу конструктивных особенностей являются относительно недорогими и поэтому широко распространёнными. К недостаткам таких КТП следует отнести подверженность воздействиям окружающей среды.

КТП мачтового типа (мачтовая трансформаторная подстанция) как правило является наиболее компактной в сравнению с иными КТП.

КТП киоскового типа. Такие КТП выполняются наружной установки, а оборудование этих КТП расположено в металлических корпусах сборной или сборно-сварной конструкции.

КТП в бетонном корпусе (БКТП). КТП такого типа так же выполняются наружного исполнения, а оборудование этих КТП расположено в корпусах, выполненных из железобетона.

КТП в сэндвич-панелях. Отличие данных КТП от двух предыдущих заключается в том, что их корпус выполнен из сэндвич-панелей, поэтому такие КТП могут использоваться в районах с более холодным климатом.

Подстанция проходная включена между вышестоящими подстанциями или врезается в линию одностороннего питания.

Подстанция тупиковая подключена к вышестоящей подстанции одной или двумя линиями, а питание других подстанций от этих линий не осуществляется.

Подстанция узловая подключается к нескольким линиям питания, которые приходят от нескольких вышестоящих подстанций.

Подстанция ответвительная подключается к проходящим линиям глухой отпайкой.

Подстанции проходные и ответвительные, которые располагаются в схеме электроснабжения между разными питающими центрами (или подстанциями узловыми), иначе называются промежуточными.

Узловые и проходные подстанции, расположенные между узловыми сегментами электроснабжающей сети, иначе называются транзитными.

Существуют так же подстанции тяговые для электротранспорта, отличие которых от упомянутых ранее подстанций определяется спецификой питаемых железнодорожного и городского электротранспорта.