Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей

1. РОССИЙСКАЯ ОТКРЫТАЯ АКАДЕМИЯ ТРАНСПОРТА Фомина З.А.

«Электропитание и
электроснабжение нетяговых
потребителей»
Москва –2013

2.

Общая протяженность железных дорог во всем мире
Железные дороги мира
954,6 тыс.км, из них, в процентах по регионам:
Новая Зеландия
0%
Австралия
1%
Страны Африки
6%
Страны Азии
20%
Страны Южной
Америки
5%
Страны Европы
(без стран СНГ)
24%
Россия
9%
Страны Северной
Америки
29%
Страны СНГ (без
России)
6%

3.

Всего электрифицированных дорог в мире 242,5 тыс. км
Диаграмма соотношения электрифицированных дорог
Из них:
Страны Африки
8%
Австралия
1%
Страны Азии
19%
Новая Зеландия
0%
Страны Европы (без
стран СНГ)
46%
Страны Северной
Америки
0%
Страны Южной
Америки
1%
Страны СНГ (без
России)
7%
Россия
18%

4.

Соотношение общей длины железных дорог к длине
электрифицированных
240
220
200
180
160
тыс.км
140
120
100
80
60
40
20
0
общая длина жюдю страны
длина эл. фиц линий

5.

6.

Показатель
Среднесуточная
производительность, тыс. т*км
брутто:
Значения показателей по
годам
1991 г.
1995 г.
2000 г.
1211
1221
1510
880
810
977
электровоза
3204
3257
3514
тепловоза
2833
2777
2960
электровоза
тепловоза
Средняя масса поезда брутто, т :

7.

Вид повижного состава
Электровозы
Себестоимость перевозок, коп
10 тарифных т*км
10 пассажиро-км
2,053
4,96
Моторвагонные секции,
электропоезда
Тепловозы
Дизель- поезда
4,696
2,814
7,256
10,55

8.

Диаграмма потребления электроэнергии ж.д. транспортом
60,0
Количество электроэнергии, млрд.кВтч
50,0
Электропотребление общее
В том числе электротягой
51,5
Отпущено посторонним потребителям
44,3
40,0
39,4
34,0
34,1
27,4
27,7
18,6
18,7
33,6
30,0
20,0
18,4
19,3
10,0
0,0
1991 г.
1995 г.
2000 г.
2003 г.

9.

Диаграмма удельного веса различных систем тяги
Постоянный ток
1,5кВ
8%
Др. системы
2%
Переменный ток 25
кВ, 50 Гц
41%
Постоянный ток ЗкВ
35%
Переменный ток 15
кВ, 16 2/3 Гц
14%

10.

Цепная контактная подвеска
Консоль
Опоры контактной сети
Изоляторы
Струны
Несущий трос
Фиксаторы
Рельсы
Контактный
провод

11.

Схема питания железной дороги, электрифицированной по системе
постоянного тока
ЛЭП 110 кВ
110 кВ
I
35 кВ
110 кВ
12
II
35 кВ
Тяговая подстанция
ПонижающийТяговая подстанция
тр - р.
10
10 кВ
17
9
ТСН
ТСН
8
380 В
(- )
15
ВЛ СЦБ 6(10) кВ 19
16
25
14
3,3 кВ
5
4
Воздушный
промежуток
20
2
7
3
10 кВ
13
Преобразовательный тр-р.
6 (+ )
ВЛ ПЭ 10 кВ
18
380 В
(- )
3,3 кВ
21
(+ )
3 кВ
Рельсы
24
1
Контактная сеть
ЭПС
20 км
5- фидера контактной сети; 8,9-преобразовательный агрегат, состоящий из преобразовательного
трансформатора и выпрямителей; 2- реактор; 13- трансформатор ТСН; 14- питание цепей собственных
нужд; 15- трансформатор ВЛ СЦБ; 20- трансформатор СЦБ питающий путевой ящик СЦБ(21); 18,19разъединители ВЛ СЦБ и ПЭ, 24,25- резервное питание СЦБ.

12.

Схема питания нетяговых потребителей с реклоузерами
Тяговая подстанция
Понижа
ющий тр
- р.
ВЛ ПЭ 10 кВ
10 кВ
Преобразовательный тр-р.
ТСН
(-)
3,3 кВ
Воздушный
промежуток
10 кВ
Р
Р
(+)
110 кВ
Районная п\ст
110 кВ
ВВ ПЭ
Р
ТСН
ВЛ СЦБ 6 кВ
380 В
Р
ВВ СЦБ
Р
Р
380 В
(-)
(+)
3,3 кВ

13.

Вакуумный реклоузер
PBA/TEL

14.

Схема питания ВЛ СЦБ
10 кВ
10 кВ
Включен
ТСН
ВВ СЦБ
ВЛ СЦБ 6 кВ
ТСН
Линейный разъединитель
380 В
ВВ СЦБ
Разъединитель
Разъединитель
Включен
380 В
Отключен
На электрифицированных железнодорожных участках постоянного тока
консольное питание от одной из смежных подстанций;
ТСН
ВВ СЦБ
380 В
Разъединитель
ТСН
Отключен
АВР
ВВ СЦБ
Разъединитель
380 В
Встречно-консольное питание от двух смежных подстанций с устройством
посередине пункта секционирования с нормально отключенным выключателем с
устройством автоматического включения резерва (АВР).
Включен
Отключен

15.

Разрез железной дороги, электрифицированной по системе постоянного
тока
ВЛ СЦБ 6(10) кВ
ВЛ ПЭ 10 кВ
Т
У
К
Т
К
Резерв
Релейный
шкаф
СЦБ

16.

Монтаж проводов ВЛ СЦБ на опоры контактной сети
ВЛ ПЭ 10 кВ
Усил. провод
Силовая опора с КТПОЛ
Силовая опора с
КТПОЛ
Т
ТГЗ
ВЛ СЦБ 6(10) кВ
Т
К
К
ВОЛС
Релейный
шкаф
СЦБ
Резервное питание

17.

Схема питания железной дороги, электрифицированной по системе
переменного тока
Тяговая подстанция
12
15
110 кВ
ВЛ СЦБ 6(10) кВ
35 кВ
14
11
17
35 кВ
16
380 В
18
380 В
10
Тяговая подстанция
ЛЭП 110 кВ
13
19
24
9
8
7 27,5 кВ
22
20
5
4
6
2
25
3
23
21
ДПР
Контактная сеть
Нейтральная
вставка
ЭПС
25 кВ
Рельсы
50 км
5- фидера контактной сети; 6- отсос;10- тяговый трансформатор; 11 –фидера нетяговых
потребителей;13- ТСН; 14-питание цепей собственных нужд; 15- трансформатор ВЛ СЦБ; 18трансформатор СЦБ, питающий путевой ящик СЦБ(19); 17,23 разъединители; 20- фидера ДПР;
22-трансформатор путевых потребителей; 24,25- резервное питание СЦБ.

18.

Схема питания нетяговых потребителей железной дороги
Тяговая подстанция
Тяговая подстанция
110 кВ
110 кВ
ТСЦБ
ТМ-100 0,4/6
РУ 35 кВ
ВЛ СЦБ 6(10) кВ
ТСЦБ
ТМ-100 0,4/6
РУ 6 кВ
РУ 6 кВ
РУ 35 кВ
ОМ-1,25
10/0,4
ТСН
ТМ-400 6/0,4
РУ 0,4 кВ
ТДНС
ТМ-10000 35/6
РУ 0,4 кВ
ТСН
ТМ-400 6/0,4
Резерв
РУ 27,5 кВ
РУ 27,5 кВ
ТМ-100
27/0,4
ДПР

19.

Разрез железной дороги, электрифицированной по системе переменного
тока
ВЛ СЦБ 6(10) кВ
ДПР
ДПР
Т
К
К
КТП
Релейный
шкаф
СЦБ
Резервное питание

20.

Расположение проводов ВЛ СЦБ на опорах контактной сети
Усил. провод
ДПР
ВЛ СЦБ 6 кВ
Т
ТГЗ
К
К
ВОЛС
КТПО
КТП
Релейный
шкаф
СЦБ
Резервное питание

21.

Схема питания ВЛ СЦБ
10 кВ
10 кВ
ВЛ СЦБ 6 кВ
ТСН
ВВ СЦБ
ТСН
380 В
Разъединитель
ВВ СЦБ
Разъединитель
Разъединитель
380 В
Консольное питание от одной из смежных подстанций;
ТСН
ТСН
ВВ СЦБ
380 В
Разъединитель
АВР
ВВ СЦБ
Разъединитель
380 В
На участках переменного тока встречно-консольное питание от двух смежных
подстанций с устройством посередине пункта секционирования с нормально
отключенным выключателем с устройством автоматического включения резерва
(АВР).
Включен
Отключен

22.

Схема питания тяговой сети 2х25 кВ
Питающий провод
Тяговая
подстанция 1
Тяговая
подстанция 2
АТП
АТП
25 кВ
50 кВ
а1 х1 а2 х2
х2 а2 х1 а1
Контактная
сеть
ЭПС
Рельсы
80 - 100 км

23.

Схема питания железной дороги, электрифицированной на переменном
токе по системе 2х25 кВ
ЛЭП 110 кВ
110 кВ
ТСЦБ
ВЛ СЦБ 6(10) кВ
380 В
ТСН
Тяговая
подстанция 2х25
К1
55 кВ
П1
К2
55 кВ
П2
ДПР
Питающий провод
АТП
50 кВ
АТП
Нейтральная
вставка
ЭПС
Рельсы
Контактная сеть
25 кВ

24.

Схема питания ВЛ СЦБ
ТСН
ВВ ПЭ
ТСН
ВВ СЦБ
380 В
АВР
ВВ СЦБ
380 В
На железнодорожных участках переменного тока, электрифицированных по
системе 2 х 25 кВ, на межподстанционных зонах более 50 км должны
предусматриваться дополнительные пункты питания от районных
электрических сетей, разделяющие межподстанционную зону на два плеча
питания ВЛ СЦБ, каждое из которых должно иметь встречно-консольное
питание с устройством посередине пункта секционирования.
Включен
Отключен

25.

Схема питания железной дороги, электрифицированной по системе
переменного тока с экранирующим и усиливающим проводами (ЭУП)
0,4
Э
У
0,7
Т
0,7
К
Рельсы
27,5 кВ
Направление токов
Усиливающий провод
Экранирующий провод
Нейтральная
вставка
ЭПС
Рельсы
800 м
25 кВ
Контактный провод
200 м
80 км

26.

Схема питания железной дороги, электрифицированной по системе
повышенного постоянного напряжения 6- 8 кВ (ППН)
Тяговая
подстанция 2
Тяговая
подстанция 1
Промежуточные пункты
повышенного напряжения
(+ )
6,6 кВ
(-)
(- )
ППН
( +)
ППН
3,3 кВ
3,3 кВ
3 кВ
6 кВ
Питающий провод
Контактная сеть
ЭПС

27.

Схема питания железной дороги, электрифицированной по системе
постоянного тока с вольтодобавочными устройствами(ВДУ)
ЛЭП 110 кВ
110 кВ
110 кВ
Тяговая подстанция
Понижа
ющий
тр - р.
10 кВ
10 кВ
ВЛ ПЭ 10 кВ
Усилитель
ный пункт
Преобразовательный тр-р.
1
(- )
(+ )
3,3 кВ
(- )
2
(-)
3
(+ )
(- )
(+ )
(+ )
(- )
(+ )
3,3 кВ
(- )
4
Воздушный
промежуток
Рельсы
1-понизительный трансформатор усилительного пункта; 2 – неуправляемый выпрямитель,
включаемый паралельно в контактную сеть; 3 –управляемый выпрямитель, включаемый в
рассечку контактной сети; 4- изолирующее сопряжение КС с воздушным промежуткомю

28.

Схема вольтодобавочных устройств(ВДУ) в фидерной зоне
ВДУ1
ВДУ2
+3,3 кВ
+3,3 кВ
1/4 L
UКС
+3,3 кВ
1/2 L
1/4 L
540 В
Без ВДУ
C ВДУ
+3,3 кВ

29.

Схема питания железной дороги, электрифицированной по системе
повышенного напряжения 94 кВ
кВ
UС
кВ
93
,9
Ub
66
,4к
В
Uc
Uа
Опорная тяговая подстанция
с симметрирующим
трансформатором
93,9 кВ
Продольная линия повышенного
напряжения
ОТП
70 км
ОТП
Контактная сеть
25 кВ
UВ
27
,5
UА
ЭПС
350 км

30.

Схема тяговой подстанции переменного тока 15 кВ пониженной
частоты 16 2/3 Гц с преобразователем частоты
110 кВ
Эл.станция
частоты
16 2/3 Гц
Синхронный
трехфазный
электродвигатель
Синхронный
однофазный
генератор
ВЛ 110 кВ
РУ 110 кВ
5,7 кВ
15 кВ
РУ 15 кВ
Контактная сеть
Воздушный промежуток
ЭПС
Рельсы

31.

Схема питания метрополитена при централизованной системе питания
тяговой сети
Тяговая
подстанция
Тяговая
подстанция
Понизительная
подстанция
Понизительная
подстанция
6-10 кВ
6-10 кВ
ТСН
СЦБ
Эл.оборудо
-вания
+
( )
220/127 В 380 В
380 В 220/127 В
Осве-щение
Осве-щение
ТСН
СЦБ
Эл.оборудо
-вания
-
-
( )
( )
+
( )
825 В
ЭПС
Ходовые рельсы
2 – 2,5 км
750 В
825 В
Третий(контактный) рельс

32.

Схема питания метрополитена при децентрализованной системе питания
тяговой сети
Совмещенная тяговопонизительная
подстанция (СТП)
Совмещенная тяговопонизительная
подстанция (СТП)
6-10 кВ
6-10 кВ
ТСН
СЦБ
380 В 220/127 В
Эл.оборудо
-вания
+
( )
220/127 В 380 В
Осве-щение
Осве-щение
СЦБ
ТСН
Эл.оборудо
-вания
-
-
( )
( )
+
( )
825 В
ЭПС
Ходовые рельсы
2 – 2,5 км
750 В
825 В
Третий(контактный) рельс

33.

Подвеска контактного(третьего) рельса метрополитена
Контактный рельс
690
160
1520
900
Вагонный
токоприемник

34.

К вопросу о рельсовых цепях
t(МИН)
стА
ст В
20
θмин
10
Условный
перегон
Условный
перегон
tхода
t(l)
θмин
Условный перегон
Блок уч.
L(км)

35.

Электрическая схема рельсовой цепи(РЦ) состоит из питающего конца,
рельсовой линии и релейного конца.
Рельсовые нити
Шпалы
Трос
Каб. стойка
Кабель
Релейный конец РЦ
Питающий конец РЦ
Изолирую
щие стыки
Токопроводящие стыковые
соединители

36.

Пропуск обратного тягового тока
Дроссельтрансформаторы
ДТ

37.

На сегодняшний день на сети железных дорог имеется 302
стационарные и 162 передвижные электростанции общей
мощностью 216,7 тыс. кВА, 156,7 тыс.км, воздушных и 24,6 тыс. км
кабельных низковольтных (до 1000 В) и высоковольтных (6 и 10 кВ,
ДПР 25 и 35 кВ) линий, свыше 50 тыс. трансформаторных
подстанции общей мощностью более 10 млн. кВ-А, 14 тыс. прожек
торных мачт. Охвачены телеуправлением 52,6% высоковольтных
линий, питающих устройства СЦБ и электроустановки в 55
железнодорожных узлах.
Электроустановками нетягового электроснабжения ежегодно
передается 6,4 млрд. кВтч электроэнергии.

38.

Принцип действия трансформаторов
Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной
индукции.
На рисунке б) показано изображение однофазного трансформатора на
принципиальных электрических схемах.
Трансформаторы
обладают
свойством обратимости: один и тот же трансформатор можно использовать в
качестве повышающего и понижающего. Но обычно трансформатор имеет
определенное назначение: либо он повышающий, либо — понижающий
а) Электромагнитная и б) принципиальная схемы трансформатора

39.

Устройство трансформатора
Современный трансформатор состоит из различных конструктивных
элементов: магнитопровода, обмоток, вводов, бака и др. Силовые
трансформаторы выполняются
с магнитопроводами
типов:
стержневого, броневого и бронестержневого.
Магнитопровод трехфазного трансформатора
стержневого типа с обмотками

40.

Устройство трансформатора
Устройство силового масляного
трансформатора
1- бак; 2-вентиль; 3 – болт
заземления;4 –термосифонный фильтр; 5-радиатор; 6переключатель; 7- расширитель; 8-маслоуказатель; 9-воздухоосушитель; 10
-выхлопная труба; 11 –
газовое реле; 12 - ввод ВН;
13-привод переключающего
устройства; 14 - ввод НН; 15подъемный рым; 16-отвод
НН; 17-остов; 18- отвод ВН;
19 – ярмовая балка остова
(верхняя и нижняя); 20регулировочные ответвления обмоток ВН; 21-обмотка
ВН (внутри НН); 22 – каток
тележки.

41.

Трансформатор силовой
масляный ТМГ-400/27,5 У1
(трехфазный масляный
герметичный)
Трансформатор
сухой ТСЗ-630

42.

Измерительные трансформаторы
Измерительные трансформаторы – трансформаторы тока и трансформаторы
напряжения применяются в сетях переменного тока до 1000 В и
выше.
Измерительные трансформаторы тока 110 кВ

43.

Трансформаторы напряжения (ТН)
ТН применяют для
измерения напряжения,
питания обмоток напряжения
измерительных приборов и
реле защиты, расширения
пределов измерения
приборов, изоляции их и
реле от высокого первичного
напряжения и понижения
первичного напряжения до
Схема подключения приборов и реле к сети
через однофазный трансформатор напряжения величины, удобной для
питания приборов.
Предельно допустимые погрешности трансформаторов
апряжения
ГОСТ 1983-2001
K U - U
Класс
точности
0,2
0,5
1
3
Наибольшая погрешность
В напряжении, %
+ 0,2
+ 0,5
+1
+3
U
Угловая, мин
+ 10
+ 20
+ 40
не
нормируется
ТV
2
U1
1
100
где КТV – коэффициент трансформации
трансформатора напряжения
K ТV
U 1ном
U 2 ном

44.

Однофазный
трансформатор
напряжения НОМ-10
Трехфазный трансформатор
напряжения НТМИ-10
5
а)
4
2
4
1
3
3
2
1
9
б)
8
7
6
а-общий вид, б-выемная часть
1,5-проходные изоляторы
2-болт для заземления
3-сливная пробка, 4-бак
6-обмотка, 7-сердечникЮ 8-винтовая
пробка,9-контакт высоковольтного ввода
Общий вид
1-бак
2-болт для заземления
3-сливная пробка
4-высоковольтный ввод

45.

Трансформаторы тока (ТТ)
ГОСТ 7746—2001.
Измерительные ТТ
применяют
в
электроустановках
переменного тока для
питания токовых обмоток
измерительных приборов
и
реле
защиты,
расширения
пределов
измерения
приборов,
изоляции их и реле от
Схема включения трансформатора тока
высокого
первичного
и подключения к нему приборов
напряжения.
Предельно допустимые погрешности трансформаторов тока
ГОСТ 7746—2001
Класс
точности
0,2
0,5
1
3
10
Наибольшая погрешность
Токовая, %
+ 0,2
+ 0,5
+1
+3
+ 10
Угловая, мин
+ 10
+ 30
+ 60
не
нормируется
I
KТА I 2 - I1
100%
I1
где КТА – коэффициент
трансформации трансформатора
тока
K ТА
I 1ном
I 2 ном

46.

Принцип устройства трансформаторов тока:
а – одновитковый;
б – многовитковый;
в – многовитковый с двумя сердечниками;
1 – первичная обмотка;
2 – вторичная обмотка;
3 – сердечник;
4 – изоляция;
5 – обмотка прибора

47.

Трансформатор тока ТПЛ-10
1 – сердечник Р;
2 – сердечник класса 0,5;
3 – литой корпус;
4 – выводы первичной обмотки;
5 – выводы вторичных обмоток;
6 – крепежный уголок;
7 – заземляющий болт;
8 – паспортный щиток;
9 – предупредительная табличка

48.

Трансформатор тока ТПОЛ-10
1 и 2 – сердечники;
3 – крепежное кольцо;
4 – стержень первичной обмотки;
5 – литой корпус;
6 – опорный фланец;
7 – выводы вторичных обмоток;
8 – выступы крепежного кольца;
9 – заземляющий болт

49.

Токоизмерительные клещи Ц-90
1- разъемный сердечник;
2 – проводник (первичная
обмотка);
3 – вторичная обмотка;
4 – переключатель;
5 – амперметр;
6 – изолирующие ручки

50.

Схемы МТЗ с выдержкой времени в сочетании с
токовой отсечкой без выдержки времени

51.

Трансформаторная
подстанция КТПОЛ-1.25/10-У1
К верхнему выводу
заземлителя
Траверса
ТВО
-1,2-2П
1200
1000
4
2
120
50
300
150
16 40
14 00
365
5
1
6200
6
7
120
2
Нижний вывод заземлителя
2450
К КОНТОРУ ЗАЗЕМЛЕНИЯ
.

52. Трансформатор ОЛ – 1,25/10(6)-0,22У1 и ОМ – 0,66 кВА

Краткое описание.
Трансформатор ОЛ – 1,25/10(6)-0,22У1 для наружной
установки с литой изоляцией. Мощность – 1,25 кВА.
Предназначен для приема и преобразования
электрической энергии напряжением 10(6) кВ в
напряжение 0,22 кВ и передачи её однофазным
потребителям. Это оборудование нового поколения.
Благодаря отличным характеристикам в настоящее
время получил широкое распространение на ж/д
транспорте. Трансформатор не требует обслуживания.
Краткое описание.
Трансформатор ОМ – 0,66 кВА для наружной установки с
естественным масляным охлаждением. Предназначен для
приема и преобразования электрической энергии
напряжением 10(6) кВ в напряжение 0,22 кВ и передачи её
однофазным потребителям. Это оборудование старого
поколения, используется на участках до реконструкции.
Трансформатор требует обслуживания.

53.

Схема питания релейного шкафа от ВЛ СЦБ и ПЭС
А
В
С
ВЛ СЦБ
10 (6) кВ
ПКБ
ОЛ
10 кВ
ОПН
ОПН
побс
Шкаф
релейный
(ШР)
К цепям ШР
(нагрузка )
собс
БК
Аварийное
реле
АВМ
К средней точке дроссель трансформатора и к
заземлителю подстанции
ПКБ
ОЛ
БК
–блок контроля и
БК
управления
Каб
ящик
А
В
С
ВЛ ПЭС
А АСШ 2220
А
А
Сигнальное
реле
КЯ
А` АСШ2220
АВМ

54.

Схема подключения КТП к ВЛ ПЭ
Установка разъединителя на опоре
контактной сети
Установка разъединителя на
самостоятельной опоре
1- фундамент; 2- КТП; 3- разъединитель трехполюсный; 4- провода АС; 5- провода ВЛ 10 кВ;
6- железобетонная опора; 7- провода ВЛ 0,4 кВ

55.

Схема установки и подключения КТП-25 к ВЛ ПЭ (вид сбоку)

56.

Схема установки и подключения КТП-25 к ВЛ ПЭ (вид сверху)

57.

Комплектная
трансформаторная
подстанция наружной
установки тупикового
типа напряжением
10/0,4 кВ, 400 кВА
Поз
Наименвание
1
Отсек устройства высокого напряжения
2
Отсек силового трансформатора
3
Отсек распределительного устройства низкого
напряжения
4
Башня высоковольтного воздушного ввода
5
Башня низковольтного воздушного ввода
6
Траверса башни высоковольтного воздушного
ввода

58. Схема трансформаторной подстанции

59. КТПНУ- комплектная трансформаторная подстанция наружной установки, климатическое исполнение - У

60.

Однолинейная схема ТП

61.

СХЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ

62.

СХЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НЕТЯГОВЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ

63.

64.

ОДНОЛИНЕЙНАЯ СХЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КРУПНОГО Ж.Д. УЗЛА
ЦРП

65.

ТЭЦ - 1
ТДТН-40
110/35/10

66.

Схема ЦРП неэлектрифицированной станции

67.

Распределительные устройства подстанций
Различное оборудование одного класса напряжения на тяговых
и трансформаторных подстанциях образуют функциональные
устройства –распределительные устройства (РУ).
В зависимости от конструктивного выполнения РУ делятся
на внутренние (закрытого типа - ЗРУ) и наружные (открытого
типа – ОРУ). Аппаратура ЗРУ размещается в зданиях или
комплектных распределительных устройствах (КРУ) и,
следовательно, защищена от различных атмосферных
воздействий. В ОРУ аппаратура устанавливается на вне
зданий, поэтому она требует защитных корпусов и кожухов для
защиты от внешних воздействий, а также электрического
подогрева в зимнее время.

68.

ОДНОЛИНЕЙНАЯ СХЕМА ЦРП

69.

Фидера с выкатными
элементами КРУ

70.

ОДНОЛИНЕЙНАЯ СХЕМА ТП 11
РУ 0,4 кВ
РУ 6 кВ
Конденсаторная установка

71.

72.

ОРУ 110 КВ. ВИД СВЕРХУ

73.

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ 110 кВ
ПАСС МО
DS
CT
CB
DS
ES
L
VT
Обозначение:
выключатель CB
трансформатор напряжения - VT
разъединитель DS
Выключатель
элегазовый
145РМ40-20
Масляный выключатель
МКП 110
трансформатор тока - CT
линия L
заземлитель ES

74.

Схема ОРУ – 35кВ подстанции

75.

Подстанция 35/10 кВ ОРУ-35 кВ вид с верху

76. Высоковольтные выключатели 35 кВ

МКП -35
ВБЭТ-35

77.

Вакуумные выключатели 35 кВ
ВБН-35 II-20/630 УХЛ1
ВВУС-35 II 25/1000

78.

Элегазовый выключатель ВГБ-35

79.

80.

РУ 10 кВ НИИЭФАс
вакуумными
выключателями и с
блоками БМРЗ
Подключение трансформаторов
собственных нужд к шинам 10 кВ
Улучшает качество электроэнергии на
устройствах СЦБ.
Сухие трансформаторы в одном
помещении подстанции:
а – два трансформатора собственных нужд.
б –повышающий трансформатор СЦБ,

81. Технические характеристики оборудования

82.

83.

84.

Высоковольтные масляные выключатели 6 кВ
ВМБ
ВМГ -133

85.

Высоковольтные масляный выключатель 6 кВ

86.

ВБЭ-10-20/630
ВБТЭ-М-10-20
ВВ/TEL-10-20/630
ВВЭ-М-10-20/630

87. Оборудования РУ 0,4 кВ

88.

89.

90.

91.

II
+Y
с
j
I
A
-X
+X
b
180
90
270
вещественная
ось
IV
III
мнимая ось
Алгебраическая форма комплексного числа
A b
где
b – вещественная часть;
c – мнимая часть; j = 1 – мнимая единица.
Тригонометрическая форма:
где A длина или модуль вектора ; A A cos j
arctg
с
аргумент вектора .
b
Показательная форма:
A A e j
jc
A sin
360

92.

Векторная и временная диаграммы переменного напряжения и
тока
U
I

93.

Взаимное расположение векторов напряжения и их токов на
диаграмме
U1
I а 1 , Р1
1
2
I а 2 , P2
I 2, S2
U2
I1, S1
I р 1 ,Q 1
I р 2 ,Q2

94.

Взаимное расположение векторов токов на диаграмме
I1
1
2
I2

95.

Графическое сложение векторов
I1
2
1
I I1 I2
I
I2
I
Графическое вычитание векторов
2
I1
1
I
I2
I I2 I1

96.

I
<90o
A b jc
A Ae
+X
j 45 о
b
A Ae
j ( 360 45 о )
>
A Ae
+X
A Ae
j 135 о
+Y
>
>180o
A b jc
b
A
III
-
c
-Y
A Ae
A Ae
j 135
j 225 о
>270o
A b jc
>
0o
+
j 225 о
I
270o
-X
>90o
-
A b jc
180o
-X
b
c
A
A
-
-X
c
+Y
II
о
A Ae
j 315 о
A A e j 45
b
+X
-
c
A
о
-Y
IV

97.

+Y
I1
"
'
I2
Сложение векторов алгебраическое
I1
1
-X
I1
'
+X
I 2 I 2 e j 2
I 1 I 1 e j 1
Определим проекции слагаемых
векторов на оси X и Y
'
I2
'
I11 I1 cos 1
I I1 I2
2
'
I 2 ' I 2 cos 2
"
I11 I 1 sin 1
"
"
I 22 I 2 sin 2
"
I2
Суммируем проекции векторов на оси X
-Y
I'
Определим искомый вектор
I I' jI"
I I' 2 I" 2
ar sin
I I e j
I"
I
Суммируем проекции векторов на оси Y
I"
УРА!! ПОЛУЧИЛОСЬ!!

98.

Решить пример
1 =30о
2 =60о
U1
1
I2
1
I1
I р2
I1
’1=35о+П Ц Ш
’2= - (60 +П Ц Ш)
о
2
2
I2
U2
Определить 1 и 2

99.

Потери напряжения на линии
Второй закон Кирхгофа
xL
r
IН
Uo
Uo
I р ,Q
UН
IН,SН
U o U Н I Н r I Н xL
U o d U r d U xL U Н
U Н ,I Н
Iа,P
IН r
I Н xL

100.

d U d U r d U xL
U U o U Н
Падение напряжения на линии(вектор)
Потеря
напряжения
(скаляр)
U
dU
d U xL
U
dUr
I а rr
IIр рxLxL

101.

Потери напряжения на линии
xL1
r1
xL2
r2
Uo
I Н1 I Н 2
I Н2
U Н1 , I Н1
U Н2 ,I Н2
U o d U r d U x L d U r 2 d U x L U Н2
1
1
2
U o U Н2 I Н2 r2 I Н2 x L 2 ( I
Н1
I Н2 )r1 ( I Н1 I Н2 ) x L1
Uo
U Н1
U Н2
I Н2
I Н1
I Н2 r2
I Н1 I Н 2
I Н2 x L 2
(I
Н1
I Н2 )r1
( I Н1 I Н2 ) x L1

102.

Влияние поперечной компенсации на потери напряжения
xL
r
Uo
IС
IН IС
U Н ,I Н
U ОС
IС
I р ,Q
UН
Uo
c
Вот на сколько
уменьшаются
потери
напряжения в
сети
Iа,P
U o U Н ( I Н I С )r ( I Н I С ) x L
U o d U r d U xL U Н
IН,SН
U
С
U U с

103.

Влияние поперечной компенсации на величину напряжения в конце
линии
xL
r
Uo
IН IС
U o d U r d U xL U Н
U Н ,I Н
IС
U o U Н ( I Н I С )r ( I Н I С ) x L
U ОС
Uo
UН
c
IН
с
UН
U
С
U U с
Напряжение в конце линии увеличивается на величину разности потери
напряжения на линии UСн = Uн +( U- UC )

104.

Влияние продольной компенсации на потери напряжения
xL
r
Uo
U Н ,I Н
Uo
Iр
IН
UН
U o U Н I Н r I Н x L I Н xС
Iа
U o d U r d U xL d U x U Н
с
xС
IН
I Н xС
IН r
Вот на сколько
уменьшается
потери
напряжения в
сети
I Н xL
U U с

105.

Влияние продольной компенсации на величину напряжения в конце
линии
xL
r
xС
Uo
IН
U Н ,I Н
С
Н
U
U o d U r d U xL d U xL U Н
IН r
U o U Н I Н r I Н x L I Н xС
Uo
Iа
Iр
UН
I Н xL
IН
Напряжение в конце линии увеличивается на величину разности потери
напряжения на линии UСн = Uн +( U- UC )