Unsa ang usa ka electrical substation? Electrical substations ug switchgears

Ang mga espesyalista sa elektrikal nga engineering nakahibalo unsa ang mga istasyon sa elektrisidad ug mga substasyon, unsa ang gidisenyo niini ug kung giunsa kini gihikay. Nahibal-an nila unsaon pagkalkulo sa ilang gahum ug ang tanan nga gikinahanglan nga mga lagda, sama sa gidaghanon sa mga pagtipas, ang wire cross-section ug ang mga sukod sa magnetic circuit. Gitudlo kini sa mga estudyante sa mga teknikal nga unibersidad ug teknikal nga mga tunghaan. Ang mga tawo nga may liberal nga edukasyon nasayud nga ang mga bilding nga kanunay nga nagbarug nga nag-inusara diha sa dagway sa mga balay nga walay mga bintana (gikahimut-an sila sa mga mahigugmaon sa kalapasan) gikinahanglan aron sa pagmando sa mga panimalay ug mga negosyo, ug dili kini matuhop, malipayon nga mga emblema sa dagway sa mga kalabera ug mga kilat nagsulti mahitungod niini , Nakaapil sa peligro nga mga butang. Tingali, daghan ang dili kinahanglan nga mahibal-an pa, apan ang impormasyon dili labaw.

Usa ka gamay nga pisika

Ang gahum sa elektrisidad usa ka butang nga kinahanglanon nga ibayad, ug kini makainsulto kaayo kon kini gigamit sa kawang. Ug kini, sama sa bisan unsang produksyon, dili kalikayan, ang buluhaton mao lamang ang pagpakunhod sa kawang nga mga kapildihan. Ang enerhiya parehas sa gahum nga gipadaghan sa panahon, busa sa dugang pa nga pangatarungan posible nga mag-operate uban niini nga konsepto, tungod kay ang panahon kanunay nga nagaagos, ug imposible nga ibalik kini, ingon nga kini giawit sa usa ka awit. Ang gahum sa elektrisidad, sa kasarangan nga pag-angkon, nga walay pagtagad sa reaktibo nga mga load, katumbas sa produkto sa boltahe matag kasamtangan. Kon atong hunahunaon kini sa mas detalyado, ang cosine fi, nga maoy magtino sa ratio sa gikonsumo nga enerhiya uban sa mapuslanon nga sangkap niini, nga gitawag nga aktibong sangkap, nahulog sa pormula. Apan kining hinungdan nga timailhan walay direktang kalambigitan sa pangutana kon nganong gikinahanglan ang substation. Busa ang kuryente nag-agad sa duha ka nag-unang mga partisipante sa mga balaod sa Ohm ug Joule-Lenz, boltahe ug kasamtangan. Ang ubos nga kasamtangan ug taas nga boltahe makahimo sa sama nga gahum sama sa vice versa, taas nga kasamtangan ug ubos nga boltahe. Daw, unsa ang kalainan? Ug kini, ug dako kaayo.

Pag-init sa hangin? Salamat!

Busa, kung gigamit nimo ang pormula sa aktibong gahum, imong makuha ang mosunod:

• P = U x Ako, diin:
  
  Ang U mao ang boltahe nga gisukod sa Volts;
  Ako ang kasarangang gisukod sa Amperes;
  P - gahum, gisukod sa Watts o Volt-amperes.

Apan adunay usa pa nga pormula nga naghulagway sa na nga gihisgutan nga Joule-Lenz nga balaod, sumala sa kung diin ang gahum sa kainit nga gipagawas sa diha nga ang kasamtangan nga agianan nga katumbas sa kuwadrado sa gikusgon nga gipadaghan sa pagsukol sa konduktor. Ang pagpainit sa hangin nga naglibot sa linya sa kuryente nagpasabot sa kusog nga pag-usik. Ug kini posible nga makunhoran kini nga mga kapildihan sa teoriya sa duha ka mga paagi. Ang una niini naglangkob sa usa ka pagkunhod sa pagsukol, nga mao, ang pagpalapad sa mga alambre. Ang mas dako sa cross-section, mas ubos ang pagbatok, ug ang kabaliskaran. Apan dili ko gusto nga gamiton ang metal sa kawang, kini mahal, tumbaga ang tanan. Dugang pa, ang doble nga pagkonsumo sa konduktor nga materyales dili lamang mosangpot sa pagtaas sa gasto, kondili usab sa pagtimbang, nga sa baylo magdala ngadto sa pag-uswag sa laboriousness sa nagkataas nga taas nga mga linya. Ug ang mga suporta nagkinahanglan sa labaw nga mga gamhanan. Ug ang mga pagkawala makunhod lamang sa katunga.

Ang solusyon

Aron makunhuran ang pagpainit sa mga alambre atol sa pagbalhin sa enerhiya, kini gikinahanglan aron makunhuran ang gidaghanon sa pagpalabay sa kasamtangan. Klaro kaayo kini, tungod kay ang pagkunhod niini sa katunga magdala ngadto sa pagkunhod sa kapildihan nga upat ka pilo. Ug kung napulo ka higayon? Ang pagsalig kuwadrado, mao nga ang mga pagkawala mahimong usa ka gatos ka pilo nga dili kaayo! Apan ang gahum kinahanglang "mag-agda" sa samang butang, nga gikinahanglan sa mga kinatibuk-an sa mga konsumidor nga naghulat niini sa pikas tumoy sa linya sa kuryente, nga naggikan sa power plant usahay sa ginatos ka kilometro. Ang konklusyon mao nga kini gikinahanglan aron sa pagdugang sa boltahe pinaagi sa sama nga kantidad ingon nga ang kasamtangan nga pagkunhod. Ang transformer substation sa sinugdanan sa transmission line alang lamang sa katuyoan niini. Gikan niini, ang mga alambre gikan sa taas kaayo nga boltahe, gisukod sa napulo ka mga kilovolt. Sa tibuok gilay-on nga nagbulag sa TPP, HPP o nuclear power plant gikan sa lokalidad diin kini gitubag, ang enerhiya naglakaw uban sa usa ka gamay (medyo) kasamtangan. Ang consumer kinahanglan nga makakuha og gahum sa gihatag nga standard nga mga parameter, nga sa atong nasod katumbas sa 220 volts (o 380 V inter-phase). Karon wala na kita kinahanglan nga magdugang, sama sa entrance line sa kuryente, apan usa ka pag-undang sa substation. Ang enerhiya sa kuryente gitagana ngadto sa switchgears aron mahayagan ang mga balay diha sa mga balay, ug ang mga rotors sa mga gamit sa makina gihimo sa mga pabrika.

Unsa ang anaa sa kahon?

Gikan sa nahisgutan nga kini mao ang tin-aw nga ang labing importante nga bahin sa substation mao ang usa ka transformer, kasagaran tulo ka hugna. Adunay daghan. Pananglitan, ang usa ka three-phase transformer mahimong mapulihan sa tulo ka single- phase transformer . Ang dugang nga gidaghanon mahimo tungod sa taas nga konsumo sa kuryente. Ang disenyo sa kini nga lahi lahi, apan sa bisan unsa nga kaso kini dalaygon. Ang dugang nga gahum gihatag ngadto sa mga konsumidor, labi nga seryoso ang hitsura sa istruktura. Ang pag-instalar sa electrical substation, hinoon, mas komplikado, ug naglakip dili lamang sa usa ka transformer. Dinhi usab, ang mga ekipo nga gituyo alang sa pagbalhin ug pagpanalipod sa usa ka mahal nga yunit, ug usab kasagaran sa pagpabugnaw niini. Ang laing elektrikal nga bahin sa mga estasyon ug mga substation naglangkob sa mga switchboard nga adunay mga kontrol ug pagsukod nga kagamitan.

Transformer

Ang nag-unang buluhaton niini nga pasilidad mao ang pagdala sa enerhiya ngadto sa konsumidor. Sa dili pa ipadala, ang boltahe kinahanglan nga madugangan, ug human kini madawat, ipaubos kini sa standard nga lebel.

Bisan pa sa kamatuoran nga ang laraw sa electrical substation naglakip sa daghan nga mga elemento, ang nag-una nga usa kanila mao gihapon ang usa ka transformer. Walay sukaranan nga kalainan tali sa aparato niini nga produkto sa usa ka conventional power supply nga yunit sa usa ka appliances sa panimalay ug sa industriya nga high-power samples. Ang transformer naglangkob sa windings (panguna ug sekundarya) ug usa ka magnetic core nga hinimo sa usa ka ferromagnet, nga usa ka materyal (metal) nga nagpalig-on sa magnetic field. Ang pagkalkula sa niini nga device mao ang usa ka standard nga buluhaton sa edukasyon alang sa usa ka estudyante sa usa ka teknikal nga kolehiyo. Ang nag-unang kalainan tali sa substation transformer ug ang dili kaayo gamhanan nga mga katugbang, nga nakapahibaw nga dugang sa iyang mga sukod, mao ang presensya sa usa ka sistema sa makapabugnaw, nga usa ka kombinasyon sa mga pipelines sa lana nga nagliyok sa mga heating coil. Ang disenyo sa mga electrical substation, hinoon, dili sayon nga tahas, tungod kay daghang mga butang ang kinahanglan nga pagailhon, gikan sa klima kondisyon ngadto sa kinaiyahan sa load.

Gahum nga traksyon

Dili lamang ang mga balay ug mga negosyo ang nag-ut-ot sa elektrisidad. Dinhi ang tanan klaro, kinahanglan mo gamiton ang 220 volts AC batok sa usa ka neutral bus o 380 V tali sa mga hugna nga adunay frequency nga 50 hertz. Apan adunay usa usab ka transportasyon sa kuryente sa siyudad. Ang mga tram ug mga bus sa trolley nagkinahanglan og boltahe nga dili baryable, apan makanunayon. Ug managlahi. Sa trolley wire, kinahanglan adunay 750 volts (kon itandi sa yuta, ie rails), ug ang trolleybus gikinahanglan sa usa ka konduktor nga zero ug 600 volts DC sa pikas, ang mga galamiton sa goma nga goma mga insulators. Busa, gikinahanglan nato ang usa ka linain kaayo nga substation. Ang elektrisidad nga kusog niini giusab, nga mao, kini gitul-id. Ang gahum niini taas kaayo, ang kasamtangan sa sirkulo gisukod sa liboan ka mga amperes. Ang ingon nga himan gitawag nga usa ka draft device.

Pagpanalipod sa Substation

Ang duha sa usa ka transformer ug usa ka gamhanan nga teyter nga galamiton (sa kaso sa traction power supplies) mahal. Kung ang usa ka sitwasyon sa emerhensiya, nga mao ang usa ka mubo nga sirkito, usa ka sulud nga makita sa ikaduhang sirkito (ug busa ang nag-unang usa). Busa, ang cross-seksyon sa mga konduktor wala pagkalkulo. Ang electrical transformer substation magsugod sa pag-init tungod sa resistive heat dissipation. Kon dili nimo kini hatagag sitwasyon, unya tungod sa usa ka mubo nga sirkito sa bisan asa sa mga linya sa peripheral, ang winding wire matunaw o masunog. Aron malikayan kini, gigamit ang nagkalainlaing pamaagi. Kini ang differential, gas ug maximum nga proteksyon karon.

Ang kalainan nagtandi sa mga bili sa kasamtangan diha sa sirkito ug sa ikaduha nga pagpaliko. Ang proteksiyon sa gas gipahinabo sa pagtan-aw diha sa hangin sa pagkasunog sa mga produkto sa pagkasunog, sa lana ug uban pa. Ang pag-proteksyon sa pagkakaron nagpahunong sa transpormador sa diha nga ang sulud molapas sa maximum set value.

Ang transformer substation kinahanglang awtomatiko usab nga magpalayo usab sa higayon sa usa ka kilat nga welga.

Mga matang sa substation

Lahi kini sa gahum, sa katuyoan ug himan. Kadtong sa mga nag-alagad lamang sa pagdugang o pagkunhod sa boltahe, gitawag nga transformer nga mga. Kung gikinahanglan usab ang pag-usab sa ubang mga pag-usab (pagtul-id o pag-stabilize sa kadali), ang substation gitawag nga pag-usab.

Sa natad sa disenyo sa arkitektura, ang mga substation gitukod, gitukod (adjacent to the main facility), intra-workshop (nahimutang sa sulod sa mga nataran sa produksiyon) o usa ka building stand-alone auxiliary. Sa pipila ka mga kaso, kung dili gikinahanglan ang taas nga gahum (sa pag-organisar sa suplay sa kuryente sa gagmay nga mga puy-anan), gipatuman ang pagtukod sa palo sa mga substation. Usahay alang sa pagbutang sa transpormer, gigamit ang pagsuporta sa transmission line, diin ang tanang gikinahanglan nga kagamitan gikarga (plugs, arresters, disconnectors, ug uban pa).

Ang mga elektrisidad nga mga network ug substation gi-classify pinaagi sa boltahe (hangtod sa 1000 kV o sobra pa, nga taas nga boltahe) ug gahum (pananglitan, gikan sa 150 VA ngadto sa 16,000 kVA).

Sumala sa skema nga bahin sa koneksyon sa gawas sa balay, ang mga substation mao ang nodal, dead-end, through-pass ug tap-off.

Sa sulod sa camera

Ang luna sulod sa substation, diin ang mga transformer, mga bus ug mga ekipo nga naghatag sa operasyon sa tibuok himan nahimutang, gitawag nga camera. Mahimo kini nga malig-on o sirado. Ang kalainan tali sa mga paagi sa pagpahilayo niini gikan sa naglibot nga luna gamay ra. Ang nasulod nga lawak usa ka bug-os nga lawak, ug ang nasulod nga lawak anaa sa luyo nga dili kompleto (baling o kutay) nga mga bungbong. Gihimo kini, ingon nga usa ka lagda, pinaagi sa mga negosyo sa industriya alang sa mga standard nga mga proyekto. Ang pagmentinar sa sistema sa suplay sa kuryente gihimo sa mga nabansay nga mga tawo nga adunay admission ug gikinahanglan nga kwalipikasyon, nga gikumpirma sa opisyal nga dokumento sa pagtugot nga magtrabaho sa mga high-voltage nga linya. Ang operasyonal nga pagdumala sa substation gihimo sa usa ka on-duty nga electrician o power engineer, nga nahimutang duol sa main switchboard, nga nahimutang layo gikan sa substation.

Pag-distribute

Adunay laing mahinungdanon nga gimbuhaton nga ginahimo sa power substation. Ang elektrisidad nga enerhiya giapud-apod sa mga konsumante sumala sa ilang mga lagda, ug dugang pa, ang load sa tulo ka mga hut-ong kinahanglan nga magkaparehas kutob sa mahimo. Aron kini nga buluhaton malampuson masulbad, adunay mga switchgears. Ang RU nag-operate sa sama nga boltahe ug naglakip sa mga himan nga naghimo sa pagbalhin ug pagpanalipod sa mga linya gikan sa overload. Uban sa transpormador RU nga konektado sa fuse ug breakers (single-poste, usa alang sa matag bahin). Ang mga himan sa pag-apod-apod sa dapit nga gibutang gibahin ngadto sa bukas (nahimutang sa bukas nga hangin) ug gisirhan (nahimutang sulod sa mga lugar).

Kasegurohan

Ang tanan nga trabaho nga nahimo sa usa ka electrical substation nahilakip ingon nga peligroso, ug busa nagkinahanglan og mga emergency nga mga lakang aron maseguro ang kaluwasan sa trabaho. Sa kinatibuk-an, ang mga pag-ayo ug pagmentinar gipatuman nga adunay bug-os o dili partial nga de-energizing. Pagkahuman sa boltahe wala mapatangtang (ang mga electricians moingon nga "giwagtang"), nga naghatag sa tanan nga gikinahanglan nga mga pagdawat nga anaa, ang mga busbar gibutang sa ibabaw aron malikayan ang dili aktuwal nga pagbalhin. Tungod niini, ang mga timaan sa pasidaan nga "Ang mga tawo nagtrabaho" ug "Ayaw pagsalipdi!" Gihimo usab kini. Ang mga kawani nga nag-alagad sa mga high-voltage substation gibansay nga sistematiko, ug ang mga kahibalo ug kaalam nga naangkon matag karon ug unya gibantayan. Ang Tolerance No. 4 naghatag sa katungod sa paghimo sa trabaho sa mga electrical installation sa 1 kV.