ПУЭ 7. Установка силовых трансформаторов и реакторов | Библиотека

• 13 декабря 2006 г. в 18:44
• 3041793

• Поделиться

• Пожаловаться

Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции

Глава 4.2. Распределительные устройства и подстанции напряжением выше 1 кВ

Установка силовых трансформаторов и реакторов

4.2.203. Требования, приведенные в 4.2.204-4.2.236, распространяются на стационарную установку в помещениях и на открытом воздухе силовых трансформаторов (автотрансформаторов), регулировочных трансформаторов и маслонаполненных реакторов с высшим напряжением 3 кВ и выше и не распространяются на электроустановки специального назначения.

Трансформаторы, автотрансформаторы и реакторы, указанные в настоящем параграфе, поименованы в 4.2.204-4.2.236 термином «трансформаторы».

Установка вспомогательного оборудования трансформаторов (электродвигателей системы охлаждения, контрольно-измерительной аппаратуры, устройств управления) должна отвечать требованиям соответствующих глав настоящих Правил.

Требования 4.2.212, 4.2.217, 4.2.218 не относятся к установке трансформаторов, входящих в КТП с высшим напряжением до 35 кВ.

4.2.204. В регионах с холодным климатом, с повышенной сейсмичностью должны применяться трансформаторы соответствующего исполнения.

4.2.205. Установка трансформаторов должна обеспечивать удобные и безопасные условия его осмотра без снятия напряжения.

4.2.206. Фундаменты трансформаторов напряжением 35-500 кВ должны предусматривать их установку непосредственно на фундамент без кареток (катков) и рельс.

Трансформаторы на подстанциях, имеющих стационарные устройства для ремонта трансформаторов (башни) и рельсовые пути перекатки, а также на подстанциях с размещением трансформаторов в закрытых помещениях следует устанавливать на каретках (катках).

Сейсмостойкие трансформаторы устанавливаются непосредственно на фундамент с креплением их к закладным элементам фундамента для предотвращения их смещений в горизонтальном и вертикальном направлениях.

На фундаментах трансформаторов должны быть предусмотрены места для установки домкратов.

4.2.207. Уклон масляного трансформатора, необходимый для обеспечения поступления газа к газовому реле, должен создаваться путем установки подкладок.

4.2.208. При установке расширителя на отдельной конструкции она должна располагаться таким образом, чтобы не препятствовать выкатке трансформатора с фундамента.

В этом случае газовое реле должно располагаться вблизи трансформатора в пределах удобного и безопасного обслуживания со стационарной лестницы. Для установки расширителя можно использовать портал ячейки трансформатора.

4.2.209. Трансформаторы необходимо устанавливать так, чтобы отверстие защитного устройства выброса масла не было направлено на близко установленное оборудование. Для защиты оборудования допускается установка заградительного щита между трансформатором и оборудованием.

4.2.210. Вдоль путей перекатки, а также у фундаментов трансформаторов массой более 20 т должны быть предусмотрены анкеры, позволяющие закреплять за них лебедки, направляющие блоки, полиспасты, используемые при перекатке трансформаторов в обоих направлениях.

В местах изменения направления движения должны быть предусмотрены места для установки домкратов.

4.2.211. Расстояния в свету между открыто установленными трансформаторами определяются технологическими требованиями и должны быть не менее 1,25 м.

4.2.212. Разделительные перегородки между открыто установленными трансформаторами напряжением 110 кВ и выше единичной мощностью 63 МВ·А и более, должны предусматриваться:

• при расстояниях менее 15 м между трансформаторами (реакторами), а также между ними и трансформаторами любой мощности, включая регулировочные и собственных нужд;
• при расстояниях менее 25 м между трансформаторами, установленными вдоль наружных стен зданий электростанции на расстоянии от стен менее 40 м.

Разделительные перегородки должны иметь предел огнестойкости не менее 1,5 ч, ширину — не менее ширины маслоприемника и высоту — не менее высоты вводов высшего напряжения более высокого трансформатора. Перегородки должны устанавливаться за пределами маслоприемника. Расстояние в свету между трансформатором и перегородкой должно быть не менее 1,5 м.

Указанные расстояния принимаются до наиболее выступающих частей трансформаторов.

Если трансформаторы собственных нужд или регулировочные установлены с силовым трансформатором, оборудованным автоматическим стационарным устройством пожаротушения, и присоединены в зоне действия защиты от внутренних повреждений силового трансформатора, то допускается вместо разделительной перегородки выполнять автоматическую стационарную установку пожаротушения трансформатора собственных нужд или регулировочного, объединенную с установкой пожаротушения силового трансформатора; при этом допускается сооружение общего маслоприемника.

4.2.213. Регулировочные трансформаторы должны устанавливаться в непосредственной близости от регулируемых автотрансформаторов, за исключением случая, когда между автотрансформатором и регулировочным трансформатором предусматривается установка токоограничивающего реактора.

4. 2.214. Автоматическими установками пожаротушения оснащаются:

• трансформаторы напряжением 500-750 кВ, независимо от мощности, а напряжением 220-330 кВ мощностью 250 МВ•А и более;
• трансформаторы напряжением 110 кВ и выше мощностью 63 МВ•А и более, устанавливаемые в камерах подстанций и у зданий ГЭС;
• трансформаторы напряжением 110 кВ и выше любой мощности, устанавливаемые в подземном здании ГЭС и ГАЭС.

4.2.215. Пуск установки пожаротушения должен осуществляться автоматически, вручную и дистанционно со щита управления. Устройство ручного пуска должно располагаться вблизи установки в безопасном при пожаре месте.

Включение установки пожаротушения группы однофазных трансформаторов должно производиться только на поврежденные фазы.

4.2.216. Каждый масляный трансформатор, размещаемый внутри помещений следует устанавливать в отдельной камере (исключение 4.2.98), расположенной на первом этаже. Допускается установка масляных трансформаторов на втором этаже, а также ниже уровня пола первого этажа на 1 м в незатопляемых зонах при условии обеспечения возможности транспортирования трансформаторов наружу и удаления масла в аварийных случаях в соответствии с требованиями, приведенными в 4.

2.103, как для трансформаторов с объемом масла более 600 кг.

При необходимости установки трансформаторов внутри помещений выше второго этажа или ниже пола первого этажа более чем на 1 м, они должны быть с негорючим экологически чистым диэлектриком или сухими в зависимости от условий окружающей среды и технологии производства. При размещении трансформаторов внутри помещений следует руководствоваться также 4.2.85.

Допускается установка в одной общей камере двух масляных трансформаторов с объемом масла до 3 т каждый, имеющих общее назначение, управление, защиту и рассматриваемых как один агрегат.

Сухие трансформаторы и имеющие негорючее заполнение устанавливаются в соответствии с 4.2.118.

4.2.217. Для трансформаторов, устанавливаемых внутри помещений, расстояния в свету от наиболее выступающих частей трансформаторов, расположенных на высоте 1,9 м и менее от пола, должны быть:

до задней и боковых стен не менее 0,3 м — для трансформаторов мощностью до 0,63 MB•А и 0,6 м — для трансформаторов большей мощности;

со стороны входа до полотна двери или выступающих частей стены не менее: 0,6 м — для трансформаторов мощностью до 0,63 МВ•А; 0,8 м — для трансформаторов до 1,6 МВ•А и 1 м — для трансформаторов мощностью более 1,6 МВ•А.

4.2.218. Пол камер масляных трансформаторов должен иметь 2%-ный уклон в сторону маслоприемника.

4.2.219. В камерах трансформаторов могут устанавливаться относящиеся к ним разъединители, предохранители и выключатели нагрузки, вентильные разрядники, ОПН, заземляющие дугогасящие реакторы, а также оборудование системы охлаждения.

4.2.220. Каждая камера масляных трансформаторов должна иметь отдельный выход наружу или в смежное помещение категорий Г или Д.

4.2.221. Расстояние по горизонтали от проема ворот трансформаторной камеры встроенной или пристроенной ПС до проема ближайшего окна или двери помещения должно быть не менее 1 м.

Выкатка трансформаторов мощностью 0,25 МВ•А и более из камер во внутренние проезды шириной менее 5 м между зданиями не допускается. Это требование не распространяется на камеры, выходящие в проходы и проезды внутри производственных помещений.

4.2.222. Вентиляционная система камер трансформаторов должна обеспечивать отвод выделяемого ими тепла (4. 2.104) и не должна быть связана с другими вентиляционными системами.

Стенки вентиляционных каналов и шахт должны быть выполнены из материалов с пределом огнестойкости не менее 45 мин.

Вентиляционные шахты и проемы должны быть расположены таким образом, чтобы в случае образования или попадания в них влаги она не могла стекать на трансформаторы, либо должны быть применены меры для защиты трансформатора от попадания влаги из шахты.

Вентиляционные проемы должны быть закрыты сетками с размером ячейки не более 1х1 см и защищены от попадания через них дождя и снега.

4.2.223. Вытяжные шахты камер масляных трансформаторов, пристроенных к зданиям, имеющих кровлю из горючего материала, должны быть отнесены от стен здания не менее чем на 1,5 м или же конструкции кровли из горючего материала должны быть защищены парапетом из негорючего материала высотой не менее 0,6 м. Вывод шахт выше кровли здания в этом случае необязателен.

Отверстия вытяжных шахт не должны располагаться против оконных проемов зданий. При устройстве выходных вентиляционных отверстий непосредственно в стене камеры они не должны располагаться под выступающими элементами кровли из горючего материала или под проемами в стене здания, к которому камера примыкает.

Если над дверью или выходным вентиляционным отверстием камеры трансформатора имеется окно, то под ним следует устраивать козырек из негорючего материала с вылетом не менее 0,7 м. Длина козырька должна быть более ширины окна не менее чем на 0,8 м в каждую сторону.

4.2.224. Трансформаторы с принудительной системой охлаждения должны быть снабжены устройствами для автоматического пуска и останова системы охлаждения.

Автоматический пуск должен осуществляться в зависимости от температуры верхних слоев масла и, независимо от этого, по току нагрузки трансформатора.

4.2.225. При применении вынесенных охладительных устройств они должны размещаться так, чтобы не препятствовать выкатке трансформатора с фундамента и допускать проведение их обслуживания при работающем трансформаторе. Поток воздуха от вентиляторов дутья не должен быть направлен на бак трансформатора.

4.2.226. Расположение задвижек охладительных устройств должно обеспечивать удобный доступ к ним, возможность отсоединения трансформатора от системы охлаждения или отдельного охладителя от системы и выкатки трансформатора без слива масла из охладителей.

4.2.227. Охладительные колонки, адсорберы и другое оборудование, устанавливаемое в системе охлаждения Ц (OFWF), должны располагаться в помещении, температура в котором не снижается ниже +5 °С.

При этом должна быть обеспечена возможность замены адсорбента на месте.

4.2.228. Внешние маслопроводы систем охлаждения ДЦ (OFAF) и Ц (OFWF) должны выполняться из нержавеющей стали или материалов, устойчивых против коррозии.

Расположение маслопроводов около трансформатора не должно затруднять обслуживание трансформатора и охладителей и должно обеспечивать минимальные трудозатраты при выкатке трансформатора. При необходимости должны быть предусмотрены площадки и лестницы, обеспечивающие удобный доступ к задвижкам и вентиляторам дутья.

4.2.229. При вынесенной системе охлаждения, состоящей из отдельных охладителей, все размещаемые в один ряд одиночные или сдвоенные охладители должны устанавливаться на общий фундамент.

Групповые охладительные установки могут размещаться как непосредственно на фундаменте, так и на рельсах, уложенных на фундамент, если предусматривается выкатка этих установок на своих катках.

4.2.230. Шкафы управления электродвигателями системы охлаждения ДЦ (OFAF), НДЦ (ODAF) и Ц (OFWF) должны устанавливаться за пределами маслоприемника. Допускается навешивание шкафа управления системой охлаждения Д (ONAF) на бак трансформатора, если шкаф рассчитан на работу в условиях вибрации, создаваемой трансформатором.

4.2.231. Трансформаторы с принудительной системой охлаждения должны быть снабжены сигнализацией о прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды или останове вентиляторов дутья, а также об автоматическом включении или отключении резервного охладителя или резервного источника питания.

4.2.232. Для шкафов приводов устройств регулирования напряжения под нагрузкой и шкафов автоматического управления системой охлаждения трансформаторов должен быть предусмотрен электрический подогрев с автоматическим управлением.

4.2.233. Планово-предупредительный ремонт трансформаторов на подстанциях следует предусматривать на месте их установки с помощью автокранов или (и) инвентарных устройств. При этом рядом с каждым трансформатором должна быть предусмотрена площадка, рассчитанная на размещение элементов, снятых с ремонтируемого трансформатора, такелажной оснастки и оборудования, необходимого для ремонтных работ.

В стесненных условиях ПС допускается предусматривать одну ремонтную площадку с сооружением к ней путей перекатки.

На ПС, расположенных в удаленных и труднодоступных районах, следует предусматривать совмещенные порталы.

На ПС напряжением 500-750 кВ, расположенных в районах со слаборазвитыми и ненадежными транспортными связями, а также на ОРУ электростанций при установке на них трансформаторов, если трансформаторы невозможно доставить на монтажную площадку гидроэлектростанций и ремонтную площадку машинного зала электростанции, для проведения планово-предупредительных ремонтных работ допускается предусматривать стационарные устройства-башни, оборудованные мостовыми кранами, с мастерской или аппаратной маслохозяйства с коллектором для передвижных установок.

Необходимость сооружения башни определяется заданием на проектирование.

4.2.234. При открытой установке трансформаторов вдоль машинного зала электростанции должна быть обеспечена возможность перекатки трансформатора к месту ремонта без разборки трансформатора, снятия вводов и разборки поддерживающих конструкций токопроводов, порталов, шинных мостов и т.п.

4.2.235. Грузоподъемность крана в трансформаторной башне должна быть рассчитана на массу съемной части бака трансформатора.

4.2.236. Продольные пути перекатки трансформаторов на подстанциях должны предусматриваться:

• при наличии подъездной железной дороги;
• при наличии башни для ремонта трансформаторов;
• при аварийном вводе в работу резервной фазы автотрансформатора методом перекатки, если это обосновано в сравнении с другими способами.

Elec.ru в любимой социальной сети Одноклассники
Актуальные новости, мероприятия, публикации и обзоры в удобном формате.

Подписаться

Силовые трансформаторы в электрических подстанциях — устройство и принцип работы агрегатов

Трансформатор – электротехническое устройство, функционал которого направлен на преобразование и распределение электроэнергии, поступающей от источника к потребителю. Силовыми называют трансформаторы, способные работать с высокими показателями напряжения сети и передавать токи по высоковольтным линиям.

Устройство и принцип работы 

Базовый рабочий элемент силового трансформатора – сердечник из ферромагнитного сплава с первичной и вторичной обмотками. Сердечник представляет собой тонкие металлические пластины – их собирают так, чтобы форма стержней под обмотками напоминала круг. Такая конструкция облегчает создание витков и увеличивает полезную площадь. Для увеличения КПД силового трансформатора промежутки между отдельными пластинами перекрывают цельными листами, изготовленными из железа с магнитомягкими свойствами. 

Для производства первичной и вторичной обмоток используют медную проволоку – каждый виток тщательно изолируют как от пластин сердечника, так и от соседних витков провода. Технические пустоты между обмотками и их витками служат для циркулирования охладителя.

Большинство моделей преобразователей функционирует на основе масляного охлаждения. За счет высокой теплопроводности масло берет на себя энергию нагрева обмоток и выводит ее через радиаторные трубки охладительной системы. Некоторые силовые трансформаторы поддерживают сухое охлаждение, когда тепло от сердечника отводится воздушными потоками.

Принцип работы трансформатора основан на электромагнитной индукции – преобразовании значений напряжения переменного тока без изменения его частоты. Начальный импульс принимает первичная обмотка, затем за счет магнитных свойств сердечника создается переменный магнитный поток с замыканием между обмотками. Индуцированная электродвижущая сила поступает на вторичную обмотку с уже измененными показателями напряжения. 

Помимо сердечника, в конструктив силового трансформатора включены:

• регуляторы исходящего напряжения;
• силовые вводы;
• системы защиты от перегрузок и внутренних повреждений;
• влагопоглотители;
• системы регенерации масла;
• газовое реле и др.

Они поддерживают бесперебойную работу аппарата и предотвращают его преждевременный выход из строя.

Классификация силовых трансформаторов

В зависимости от нужд потребителя электричества работа устройства может быть направлена на:

• понижение выходного напряжения – понижающие трансформаторы;
• повышение выходного напряжения – повышающие аппараты.

Показатели электронапряжения напрямую зависят от соотношения витков между первичной и вторичной обмотками. В трансформаторах понижающего типа количество витков первичной обмотки преобладает над витками вторичной. И наоборот – агрегаты, генерирующие высокий потенциал, обладают бóльшим числом витков вторичной обмотки.

Важнейшие параметры преобразующей системы – полная мощность потребления и класс напряжения – позволяют выделить 8 габаритов силовых трансформаторов:

• нулевой габарит – мощность до 5 кВА включительно, напряжение до 35 кВ включительно;
• I габарит – от 100 до 1000 кВА мощности, до 35 кВ напряжения;
• II габарит – от 1000 до 6300 кВА, до 35 кВ;
• III габарит – свыше 6300 кВА, напряжение до 35 кВ;
• IV – до 32 000 кВА мощности, от 35 до 110 кВ;
• V – от 32 000 до 80 000 кВА, до 330 кВ напряжения;
• VI – до 200 000 кВА включительно с мощностью не более 330 кВ;
• VII – выше 200 000 кВА и 330 кВ.

Для классификации силовых трансформаторов используются и другие критерии:

• расположение – внутренние и наружные;
• количество фаз – однофазные и трехфазные;
• число обмоток – две и более. 

Большое количество параметров позволяет подобрать оптимальный вид силового трансформатора для электроснабжения того или иного объекта. Производители рекомендуют оснащать узлы сразу двумя трансформаторами – это поможет сохранить работоспособность энергосистемы в случае аварии или поломки базового распределителя.

Этапы монтажа

Сборка и установка трансформаторного узла – трудоемкий, длительный и кропотливый процесс, в котором задействуются квалифицированные кадры и спецтехника. Рассмотрим 5 этапов работ по обустройству и монтажу на примере масляного силового трансформатора.

Подготовительный этап

1. В первую очередь обустраивают фундамент – он служит своеобразной подставкой, защищая устройство от подтопления. Под фундаментом должна быть предусмотрена маслосборная емкость – в случае аварий и повреждений кожуха масло вытечет в емкость и не сможет воспламениться.
2. Подготавливают смотровую площадку – здесь силовой трансформатор будет осмотрен, прогрет и собран непосредственно перед установкой.
3. Проверяют готовность и работоспособность подъемного оборудования – крана-манипулятора, лебедок и пр. При необходимости расчищают подъездные пути к локации.
4. Готовят охлаждающую жидкость, резервуары под ее хранение и под тестовые испытания масла. На этом этапе проверяют основные параметры масляной жидкости – они должны соответствовать нормам, указанным в техдокументации к силовому трансформатору.

Этап транспортировки

Способ перевозки устройства будет зависеть от его габаритов. Крупногабаритные силовые трансформаторы, которые весят более 90 тонн, перевозят в частично разобранном виде – для удобства разрешается демонтировать расширители, вводы, выхлопные трубы и фильтры.

Если установка весит менее 90 тонн и не создает неудобств при погрузке, разрешается транспортировать ее в собранном виде при частично заполненном маслом баке.

Компактные силовые трансформаторы транспортируют в готовом виде и с полным объемом охлаждающей жидкости. Сразу после доставки на объект их можно подключать к питанию и проводить пусконаладочные работы, минуя этап кропотливой сборки.

Чаще всего для перевозки распределительных агрегатов выбирают автомобильный транспорт как самый удобный и недорогой. На дальние расстояния трансформаторы целесообразно перевозить по железной дороге или морскими видами транспорта.  

Устройства, поддерживающие показатели напряжения свыше 35 кВ, разрешается устанавливать открытым способом. Для энергообеспечения жилых кварталов чаще всего используются закрытые типы монтажа, когда трансформатор помещают в бетонное строение, отдельное помещение или металлический киоск. 

В подготовленную камеру устройство устанавливают при помощи лебедок, полиспастов или подъемных кранов. Для погрузки и разгрузки используют крюки, приваренные к стенкам бака. Если конструкцией не предусмотрено наличие катков, агрегат помещают прямо на обустроенный фундамент, подключая корпус к сети заземления.

Предмонтажная ревизия

Непосредственно перед монтажом все узлы и детали силового трансформатора подлежат обязательному осмотру. Монтажники проверяют:

• герметичность масляных баков;
• отсутствие повреждений на корпусе и отдельных элементах;
• наличие пломб на люках и кранах;
• качество охлаждающей жидкости;
• функционал приводов, переключателей и контакторов;
• работу встроенных трансформаторов тока;
• состояние расширителя, выхлопной трубы и термосифонного фильтра;
• вводы напряжения;
• работоспособность защитной и сигнальной систем.

Также необходимо позаботиться о средствах обеспечения пожарной безопасности – их достаточном количестве и соответствии сроков годности.

Монтаж оборудования

Проще всего монтируются силовые трансформаторы компактных габаритов, поскольку не нуждаются во вторичной сборке после транспортировки. Установки большой мощности собираются уже на объекте в определенной последовательности. Поэтапно к корпусу крепятся:

• радиаторы;
• расширитель с газовым и масляным реле;
• фильтры;
• вводы;
• вспомогательные измерительные трансформаторы;
• устройства контроля.

После проверки параметров изоляции и герметичности уплотнений приступают к заполнению бака трансформаторным маслом. Без масла силовой трансформатор не может находиться долгое время – максимум через 3 месяца после доставки устройства на объект резервуар должен быть заполнен. Масляному охладителю дают 12 часов отстояться, после чего проверяют уровень жидкости и при необходимости доливают.

На завершающем этапе монтажа мастера подключают к электрооборудованию провода, шины и выполняют заземление. 

Пусконаладочные работы

По окончании сборки подстанции команда электромонтажников проводит контрольные испытания силового трансформатора, а комиссия по приемке выдает разрешение на введение объекта в эксплуатацию. 

Во время первого пуска установке дают поработать 30 минут, после чего оценивают уровень нагрева отдельных элементов, наличие посторонних шумов, трещин на корпусе, сколов на изоляторах и другие отклонения в работе. Если изъянов не обнаружено, проводят еще 3-4 тестовых запуска, а затем переводят трансформатор в штатный режим работы.

Обслуживание и диагностика

Силовые трансформаторы регулярно испытывают на себе повышенную нагрузку, поэтому нуждаются в своевременной диагностике и обслуживании.  

Регулярной диагностике подлежат:

• первичная и вторичная обмотки, в том числе изоляция – изучаются радио- и акустические помехи, уровень содержания влаги;
• трансформаторное масло – исследуется состав, попадание примесей, плотность, влажность, растворенные газы, поверхностное натяжение и пр.;
• переключающее оборудование – измеряются температурные показатели и значения токов двигателя привода;
• магнитопровод – определяется сопротивление изоляции, проверяется и тестируется система сопротивления;
• система охлаждения и подшипники – изучается наличие посторонних шумов и вибраций, интенсивность воздушных потоков, чистота поверхности и скорость вращения.

Автоматизированная диагностика силовых трансформаторов осуществляется непрерывно благодаря встроенным измерительным системам. Они автоматически выявляют неполадки и подают сигналы об отклонениях в работе через коммутационную сеть. 

С определенной периодичностью проводится плановая и испытательно-измерительная диагностика. Осмотры направлены на более глубокое всестороннее изучение оборудования как под нагрузкой, так и без запитывания от сети. Установки, расположенные в помещениях без обслуживающего персонала, диагностируются ежемесячно. Агрегаты, работающие под контролем электриков, подлежат ежедневному осмотру. 

Для диагностики силовых устройств, которые уже были введены в эксплуатацию, применяют методы неразрушающего контроля:

• магнитные;
• радиоволновые;
• капиллярные;
• акустические;
• радиационные;
• вихретоковые;
• электрические;
• тепловые;
• визуально-оптические.

Своевременная диагностика позволяет вовремя обнаруживать неисправности и не допускать возникновения аварийных ситуаций. 

При обслуживании силовых трансформаторов работники выполняют наладку оборудования, смазывают трущиеся и подвижные детали, стягивают разболтанные крепежные элементы, очищают и перезаряжают фильтры. При необходимости проводится очистка поверхностей агрегата от загрязнений и обгораний, восстановление антикоррозионного покрытия, замена или доливка трансформаторного масла. Для разрушения пленки окислов устройство полностью отключается от систем ввода и вывода, а регулятор напряжения попеременно переводится во все доступные позиции.

Монтаж, диагностика и обслуживание трансформаторов сухого типа проводится по аналогичному алгоритму, за исключением шагов по заливке и диагностике масла.

Все работы по сборке и наладке силовых трансформаторов на объекте возьмет на себя наша компания. Мы разрабатываем проекты энергообеспечения под различные нужды, в том числе в сфере судостроения, предлагая самые эффективные решения.

Микрогенерация | технология | Британника

Похожие темы:

здание с нулевым потреблением энергии электроснабжение

См. весь связанный контент →

микрогенерация , маломасштабное производство тепла и электроэнергии, предназначенное для удовлетворения потребностей сообществ, предприятий или жилых домов. Микрогенерация зависит от энергии, вырабатываемой на генерирующем объекте, который меньше, чем электростанция промышленного масштаба, обслуживающая город или регион. Энергия производится локально, а не на больших расстояниях, поэтому линии электропередачи короче, что приводит к меньшим потерям энергии в процессе распределения. Микрогенерация часто имеет меньший углеродный след и меньшее воздействие на окружающую среду, чем генерация в промышленных масштабах, поскольку она больше зависит от альтернативных источников энергии, таких как биомасса, солнечные батареи, ветряные турбины, водородные топливные элементы и гидроэлектроэнергия.

Процесс

Микрогенерация использует различные технологии. В дополнение к подключению к электрической сети страны (сети распределения электроэнергии), если применимо, должна быть электростанция и инфраструктура для хранения и преобразования энергии. Устройство накопления энергии необходимо для повышения эффективности и обеспечения доступности избыточной энергии, когда спрос превышает генерируемое предложение. Аккумуляторное хранение является распространенным решением, но также используются водородные топливные элементы, маховик и гидроаккумулятор. Оборудование для кондиционирования электроэнергии используется для преобразования энергии постоянного тока в полезный переменный ток. Устройства защиты от перенапряжения, выключатели и заземления составляют необходимое оборудование для обеспечения безопасности, а счетчики контролируют энергопотребление, мощность, подаваемую в сеть, и накопление энергии.

Системы микрогенерации сильно различаются от региона к региону. Например, в урбанизированном развитом мире жилой дом или бизнес могут сохранить свое подключение к традиционной энергосистеме, но использовать некоторые альтернативные средства выработки электроэнергии, так что они получают из сети только тогда, когда требуется дополнительная энергия или когда система микрогенерации ремонтируется. Сохранение подключения к сети также позволяет поставлять избыточную энергию от микрогенерации обратно в коммунальное предприятие.

Микрогенерация необходима для автономных зданий, работающих независимо от местной инфраструктуры. (Эти здания отделены от электрических и газовых сетей, систем связи, систем водоснабжения и систем очистки сточных вод.) В некоторых частях мира основным преимуществом автономии является не экологическая ответственность, а способность продолжать функционировать, когда национальная или региональная сеть ненадежна. В развитых странах автономную резиденцию иногда называют «домом без счетов». Поскольку начальные затраты высоки, микрогенерация должна быть тщательно и продуманно спланирована, чтобы быть экономически целесообразной, но некоторые технологии, такие как ветряные турбины и солнечные панели, выиграли от эффекта масштаба (снижение стоимости технологии по мере увеличения ее производства).

Измерение нетто

Сторонники микрогенерации получают экономию за счет меньшего потребления энергии из сети, а те, кто вырабатывает избыточную энергию, могут получать прибыль, продавая избыточную электроэнергию обратно местным электроэнергетическим компаниям. В Соединенных Штатах в соответствии с Законом об энергетической политике 2005 года все коммунальные предприятия электроснабжения обязаны предоставлять потребителям по запросу чистые измерения. Процесс чистого измерения кредитует счета чистых производителей энергии, не связанных с коммунальными услугами, когда они добавляют электроэнергию в сеть, что снижает сумму, которую они платят за электроэнергию. Он регистрирует притоки и оттоки энергии и выставляет клиентам счета только за разницу между использованным и произведенным количеством. Переносятся ли кредиты в пользу клиента — когда произведено больше энергии, чем потреблено — на следующий платежный цикл, зависит от штата. В большинстве штатов кредиты переносятся из месяца в месяц; однако некоторые штаты вместо этого предоставляют годовые кредиты. Законы штатов также различаются в зависимости от того, могут ли электрические коммунальные предприятия ограничивать процент абонентов, подключенных к чистому измерению, существует ли ограничение мощности для притока энергии и как клиенты, счета которых заканчивают расчетный год кредитом, получают компенсацию.

Правовая среда, относящаяся к микрогенерации, также различается. В Соединенных Штатах существуют федеральные и, во многих случаях, льготы по подоходному налогу штата для использования возобновляемых источников энергии; однако некоторые из этих программ вызывают споры, поскольку они фактически превращают налоговую льготу в повышенное налоговое бремя, которое платят люди, не использующие микрогенерацию. Кроме того, многие коммунальные предприятия чувствуют угрозу со стороны программ сетевых измерений, поскольку они обычно предвещают потерю доходов; сторонники микрогенерации потребляют меньше энергии, произведенной коммунальными предприятиями, а законы о чистых измерениях вынуждают коммунальные предприятия покупать электроэнергию у них.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Подписаться сейчас

В Соединенном Королевстве Схема сертификации микрогенерации (MCS) охватывает все технологии микрогенерации. MCS была основой национальной программы низкоуглеродных зданий, в рамках которой зеленые здания получали государственные субсидии для компенсации их первоначальных затрат.

Билл Кте’пи

Умная сеть | силовая сеть

интеллектуальный счетчик

Просмотреть все материалы

Связанные темы:

солнечная энергия ветровая энергия электростанция электроснабжение

См. весь связанный контент →

интеллектуальная сеть , безопасная, интегрированная, реконфигурируемая система с электронным управлением, используемая для подачи электроэнергии, которая работает параллельно с традиционной энергосистемой. Хотя многие из ее компонентов были разработаны, а некоторые реализованы в начале 21 века, по состоянию на 2016 год ни одна интеллектуальная сеть еще не была полностью завершена. Поэтому в этой статье описываются возможности и перспективы интеллектуальной сети в том виде, в каком она была концептуализирована в то время.

Проще говоря, электрическая сеть представляет собой сеть проводов, трансформаторов, подстанций и машин, которая соединяет электростанции с потребителями. В такой традиционной энергосистеме электроэнергия распределяется в одном направлении, от электростанции к потребителям, через сеть, в которой мало средств контроля за ее транзитом и доставкой. В отличие от этой «тупой сети», «умная» электросеть будет включать в себя множество датчиков, коммуникационных сетей, систем управления и компьютеров, которые повысят эффективность, безопасность и надежность сквозной системы. В частности, интеллектуальная сеть может реагировать на непредвиденные события, такие как перебои в подаче электроэнергии, и сводить к минимуму их влияние, предоставляя сети беспрецедентную способность к самовосстановлению. Коммунальные предприятия смогут взимать с клиентов переменные ставки в зависимости от колебаний спроса и предложения, а потребители смогут программно корректировать свое использование электроэнергии, чтобы минимизировать затраты. Наконец, более мощная и интеллектуальная сеть могла бы лучше интегрировать энергию ветра и солнечную энергию в электроснабжение, а также могла бы поддерживать систему зарядки подключаемых к электросети электромобилей.

Самовосстанавливающаяся сеть

Даже самый умный набор датчиков и контроллеров не сможет удержать сильные ветры от обрыва линий электропередач. Однако по-настоящему умная сеть может, по крайней мере, самокорректироваться и самооптимизироваться в случае повреждения системы распределения. Эта ограниченная способность к самовосстановлению будет иметь три основные цели. Самым фундаментальным было бы постоянное наблюдение и реакция. Датчики, такие как векторные измерительные блоки (PMU), будут отслеживать электрические параметры, такие как напряжение и ток, несколько раз в секунду и передавать данные операторам диспетчерской. Данные будут иметь временные метки, географическое расположение и доставляться с интервалом в доли секунды, что позволит сети постоянно «настраиваться» на оптимальное состояние.

Второй целью будет ожидание. Автоматизированная система будет постоянно искать небольшие проблемы, такие как перегрев трансформатора, которые могут вызвать более серьезные нарушения. Компьютеры будут оценивать возможные последствия, определять и оценивать ряд корректирующих действий и представлять наиболее полезные ответы операторам-людям.

Третьей целью будет быстрая изоляция. В случае серьезного сбоя питание может быть перенаправлено с помощью системы интеллектуальных переключателей. По сути, всю сеть можно было бы разбить на изолированные «острова», каждый из которых реорганизовал бы свои электростанции и потоки передачи наилучшим образом. Изолирование может вызвать колебания напряжения или даже небольшие отключения, но оно предотвратит каскады отключений, которые вызывают крупные отключения электроэнергии, такие как крупное отключение электроэнергии в 2003 году, когда было прекращено обслуживание 50 миллионов клиентов на большей части северо-востока США и востока Канады. По мере того, как линейные бригады устраняли сбои, контролеры-люди готовили каждый остров к воссоединению с более крупной сетью.

Уполномоченные потребители

Электроэнергетические системы традиционно строились и эксплуатировались по принципу, согласно которому должна существовать достаточная мощность генератора для удовлетворения всех возможных изменений потребительского спроса. Этот принцип оказал глубокое влияние на проектирование и эксплуатацию электросетей, что привело к так называемой избыточной мощности для удовлетворения пикового спроса, который обычно приходится на летний период. Кроме того, в большинстве энергосистем цена, уплачиваемая большинством потребителей за электроэнергию, одинакова как в периоды пиковой выработки электроэнергии, так и в периоды более низкого спроса. Системные операторы, с другой стороны, имеют в своем распоряжении очень мало инструментов для снижения пикового спроса со стороны клиентов, за исключением аварийного сброса нагрузки (отключения питания в определенных областях) и веерных отключений — тупых инструментов, которые используются только в самых экстремальных условиях. .

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Подпишитесь сейчас

Интеллектуальная сеть повышает вероятность перехода от этой системы «негибких нагрузок» к системе, в которой цена за поставку электроэнергии может меняться по часам и где нагрузки могут мгновенно реагировать на изменяющиеся условия. Интеллектуальная сеть будет заканчиваться в месте нахождения клиента в устройстве, известном как интеллектуальный счетчик. Подобно традиционному счетчику, этот прибор будет измерять потребление электроэнергии потребителем в киловатт-часах, но также будет рассчитывать цену, которую потребитель платит за каждый час. Так называемые интеллектуальные устройства (возможно, связанные с интеллектуальным счетчиком с помощью беспроводного сигнала) можно запрограммировать на автоматическую работу в часы низкого спроса в сети, что сведет затраты клиента к минимуму. Такая система может привести к «сглаженной» кривой нагрузки, что позволит уменьшить количество дорогостоящего генерирующего и распределительного оборудования, которое необходимо будет установить просто для обеспечения электроэнергией в пиковые периоды.

Распределенные энергоресурсы

Подключаемые к электросети электромобили (PEV) значительно выиграют от интеллектуальных систем учета, особенно PEV, у которых есть дополнительная возможность отправлять энергию обратно в сеть от своих аккумуляторов, когда транспортные средства простаивают. В этих случаях транспортные средства, по сути, будут служить в качестве накопителей для энергосистемы. Чтобы минимизировать затраты или даже максимизировать прибыль, интеллектуальные счетчики могут планировать, когда владельцы транспортных средств покупают и продают энергию.

PEV, которые хранят энергию и продают ее обратно в сеть, будут формой распределенного энергетического ресурса. Другим примером могут быть микросети, представляющие собой небольшие энергосистемы мощностью в несколько мегаватт или меньше, которые обслуживают небольшие сообщества или даже такие учреждения, как университеты. Микросети могут работать как взаимосвязанно с традиционными распределительными системами, так и изолированно от них. Интеллектуальная сеть будет включать в себя автоматизированные системы, позволяющие локальным сетям определять, когда они должны оставаться взаимосвязанными с микросетями, а когда они должны стать изолированными.

Аналогичным образом интеллектуальные сети будут способствовать интеграции возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца. Эти ресурсы сокращают потребление обществом ископаемого топлива, но они, как известно, зависят от метеорологических условий и, следовательно, поступают с перебоями, что создает особые проблемы для интеграции в традиционные энергосистемы.

Безопасность сети

Функциональная совместимость является одной из самых сильных сторон интеллектуальной сети, но функциональная совместимость также делает систему энергоснабжения уязвимой для атак, и количество целей только увеличивается по мере добавления в систему новых компонентов. Первая проблема безопасности любой электрической инфраструктуры — это физическая атака или атака на инфраструктуру, и здесь проблема устрашающая. Североамериканская энергосистема, например, настолько велика и сложна, что невозможно защитить всю взаимозависимую инфраструктуру от начала до конца.

Тем временем угрозы из киберпространства, включая вредоносный код, вторжения или атаки типа «отказ в обслуживании», среди прочих угроз, быстро растут и развиваются. Хотя по состоянию на 2016 год было известно, что только один крупный перебой в подаче электроэнергии, который произошел в Украине в декабре 2015 года и затронул 225 000 человек, был вызван кибератакой, публичное раскрытие уязвимостей в энергосистеме сделало эти системы более привлекательными в качестве целей. Прежде чем можно будет начать масштабное развертывание и внедрение интеллектуальной сети, необходимо будет преодолеть серьезные проблемы в области безопасности как от кибератак, так и от физических атак. Надлежащая безопасность будет включать в себя многоуровневую стратегию защиты для предотвращения выхода из строя всей системы из-за отдельных точек отказа. В контексте «умной сети» каждая автономная система должна будет хранить информацию о своих соседях и реагировать самозащитным образом, когда приближаются угрозы.