Jak se elektřina přenáší z elektráren na spotřebitele

Generátorové sady převádějí energii řek, větru, spalování paliva a dokonce atomových vazeb na elektřinu. Jsou distribuovány po celé zemi a transformovány do jediného systému transformačními rozvodnami. Elektřina je přenášena na vzdálenost mezi nimi pomocí elektrického vedení. Jejich délka může být od dvou do tří až stovek kilometrů.

Vedení elektřiny

Vysoce výkonná elektřina může být přenášena pomocí silových kabelů uložených v zemi nebo ve vodních útvarech. Nejčastějším způsobem přepravy je však nadzemní vedení upevněné na speciální inženýrské stavby - podpěry.

Hledají VL-330 kV (kliknutím na fotografii zvětšíte):

A zde je fotografie samostatného vedení 110 kV.

Elektrické rozvodny

Vzduchová a kabelová vedení spojují transformátorové stanice se stejnými zařízeními pro distribuci napětí pro přenos energie z jednoho výkonového transformátoru do druhého.

Například autotransformátor 330/110/10 kV přijímá na vysoké straně 330 energii z několika vedení. Přenos elektřiny ke spotřebitelům nastává v průměru na 110 a na nízké 10 kV části.

Autotransformátor však může být napájen středním nebo nízkým napětím. Závisí to na stavu obvodu a dynamice procesů, které se v něm vyskytují.

Fragment Autotransformer-330kV.

Pohled na transformátor 110/10 vzdálené rozvodny, která přijímá elektřinu na straně 110 a distribuuje ji po 10 kV vedeních.

Je, ale z opačné strany.

Pro připojení vedení k transformátorům se používají oplocené oblasti, na kterých jsou namontovány výkonové prvky obvodu.

Pohled na malý fragment otevřené rozvodny 330 kV.

Část území venkovního rozváděče-110kV.

Varianta přenosu elektrické energie od vstupu 110 АТ-330 do transformátoru 110/10 kV

Příklad fragmentu primárního elektrického obvodu (jedna část) distribuce elektrické energie v otevřeném prostoru pro 7 venkovních elektrických vedení (kliknutím na obrázek ho zvětšíte):

Zde je možné přenášet energii ze vstupů 110 AT č. 1 nebo AT č. 2. V obvodu byl každý vstup AT připojen k jeho sběrnicovému systému pomocí spínačů č. 10 a č. 15, přičemž pneumatiky byly rozděleny do sekcí pomocí spínačů č. 8 a č. 9 při použití systému obtokové sběrnice přepínaného spínačem č. 13. Pneumatiky 1SSh a 2Sh lze kombinovat se spínačem č. 18.

Vedení nadzemního vedení jsou napájena spínači č. 11, 12, 14, 16, 17, 19, 20. Okruh umožňuje vyřazení každého z nich z provozu pro vedení nadzemního vedení přes systém obtokové sběrnice.

Na obrázku je uveden jistič SF6 110 kV v tomto obvodu.

Z toho je energie přenesena na nadzemní elektrické vedení do vzdálené rozvodny 110/10. Na obrázku níže jsou uvedeny jeho hlavní výkonové prvky počínaje konečnou podporou vstupu vedení přenosu energie (kliknutím na obrázek ho zvětšíte):

Elektrická energie je dodávána do výkonového transformátoru prostřednictvím odpojovače, odlučovače, měřících proudových a napěťových transformátorů.

Každá z nich plní určité úkoly:

• Měřicí transformátory proudu a proudové transformátory vyhodnocují proudové a napěťové vektory ve fázích primárního okruhu s určitými metrologickými chybami, přenášejí je na sekundární ochranu, automatizaci a měřící zařízení pro následné zpracování;

• Odpojovač se používá k manuálnímu otevření / zapnutí napájecího obvodu, pokud na napájecí dráty obvodu nejsou zátěž;

• Separátor automaticky odpojí výkonový transformátor rozvodny z vedení do mrtvé doby, která je vytvořena v nouzových podmínkách v transformátoru.

Chcete-li porovnat obraz přenášeného výkonu a složitosti struktur, podívejte se na typ odpojovače na venkovním rozváděči 330 kV.Je poháněn výkonnými třífázovými elektromotory, řízenými automatizací s alarmovými obvody.

V síti 380/220 V je takové zařízení běžným spínačem. Ale zpět k rozvodně 110/10 kV.

Dávejte pozor! Neexistuje žádný vysokonapěťový spínač, který by eliminoval nehody.

To však neznamená, že problémy bezpečného provozu byly zanedbány. Ve výkonovém transformátoru se neustále vyskytují komplikované elektromagnetické transformace s uvolňováním tepelné energie a přenosem velkých elektrických kapacit. To vše je řízeno měřením ochranných orgánů.

Jsou umístěny na samostatných panelech.

V případě kritických situací je ze zařízení odebrána elektřina ze všech stran: 110 a 10 kV. Napájecí napětí je v tomto obvodu vypnuto plynem izolovaným spínačem umístěným v rozvodně 330/110 kV.

Aby to fungovalo, použijte zkrat (pro zvětšení klikněte na fotografii):

Jedná se o speciální zařízení, které slouží jako výkonný prvek ochrany výkonového transformátoru. Má pohyblivý uzemněný nůž s elektromechanickým pohonem.

V kritickém provozním režimu poskytují ochrany, které monitorují stav procesů uvnitř transformátoru, silný impuls elektromagnetu zkratové cívky. Z toho se děje akce na západce pružinového pohonu, která je aktivována a na vysokonapěťové pneumatiky způsobuje zkratový nůž (princip past na myši).

V obvodu nastane zemní spojení. Proud z něj pociťuje ochrana jističe SF6 na vzdálené napájecí rozvodně. Jejich automatizace otevírá jistič na určitou dobu několik sekund.

Během této doby se na všech rozvodnách připojených k tomuto vedení vytvoří mrtvá pauza. Během jeho ochrany automatizace dotyčného transformátoru vydá příkaz k pohonu separátoru, který automaticky rozloží nože, přeruší obvod napájecího napětí na výkonový transformátor, který nakonec „tlumí rozvodnu“.

Všechny tyto operace trvají asi 4 sekundy. Po jejich uplynutí automatizace dálkového spínače způsobí, že se zapne s napětím přivedeným na vedení. Ale nedosáhne poškozeného výkonového transformátoru kvůli mezeře vytvořené separátorem. A všichni ostatní spotřebitelé budou i nadále dostávat elektřinu.

Zpětné přepínání pomocí zkratu a oddělovače je prováděno ručně obsluhou po analýze provozu automatizace podle výsledků činnosti alarmových obvodů.

Tímto způsobem se zvyšuje spolehlivost zařízení a snižují se ztráty při přenosu elektřiny v elektrických sítích.

Obvod 10 kV

Z výkonového transformátoru je převedená energie 10 kV přiváděna na vstup do kompletního venkovního rozváděče KRUN a je distribuována prostřednictvím sběrnicového systému a jističů s ochranou a automatizací podél vzduchových nebo kabelových vedení.

Na fotografii jsou viditelná nadzemní vedení 10 kV odcházející z KRUN.

Vedení nadzemního vedení 10 kV v oblasti podél dálnice.

K těmto linkám jsou připojeny rozvodny 10 / 0,4 kV.

Transformátor 10 / 0,4 kV

Konstrukce a rozměry výkonových transformátorů, které převádějí elektřinu s napětím 10 kV na 380 voltů, závisí na úkolech, které vykonávají, a na přenášených kapacitách. Jejich vnější rozměry lze odhadnout několika fotografiemi.

Stavba v samostatné uzavřené budově pro vícepodlažní budovy v obci.

Kovové uzavřené skříně 10 / 0,4 kV v krajině.

Transformátor 10 / 0,4 kV v garážním družstvu (pro zvětšení klikněte na fotografii):

Jak tyto transformátory fungují, energie je přenášena na spotřebitele, dochází ke ztrátám při přenosu elektřiny v elektrických sítích a je prováděna kompenzace, bude popsáno v dalším článku.

Pokračování článku:Jak je elektřina přenášena k zákazníkům prostřednictvím sítě 0,4 kV