Wie Strom von Kraftwerken an Verbraucher übertragen wird

Stromaggregate wandeln die Energie von Flüssen, Wind, Kraftstoffverbrennung und sogar Atombindungen in Elektrizität um. Sie sind im ganzen Land verteilt und werden von Umspannwerken zu einem einzigen System zusammengefasst. Strom wird über Stromleitungen auf die Entfernung zwischen ihnen übertragen. Ihre Länge kann zwischen zwei, drei und Hunderten von Kilometern liegen.

Stromtransportleitungen

Hochleistungsstrom kann über im Boden oder in Gewässern vergrabene Stromkabel übertragen werden. Die gebräuchlichste Transportmethode sind jedoch Freileitungen, die an speziellen technischen Strukturen befestigt sind - Stützen.

Also suchen sie nach einem VL-330 kV (zum Vergrößern auf das Foto klicken):

Und hier ist ein Foto einer separaten 110-kV-Leitung.

Umspannwerke

Luft- und Kabelleitungen verbinden Umspannwerke mit denselben Spannungsverteilungsgeräten, um Energie von einem Leistungstransformator zu einem anderen zu übertragen.

Beispielsweise erhält ein Spartransformator 330/110/10 kV auf der hohen Seite 330 Leistung von mehreren Leitungen. Die Stromübertragung an die Verbraucher erfolgt bei durchschnittlich 110 und einem niedrigen 10-kV-Anteil.

Der Spartransformator kann jedoch mit Mittel- oder Niederspannung betrieben werden. Dies hängt vom Zustand der Schaltung und der Dynamik der darin ablaufenden Prozesse ab.

Fragment Autotransformer-330kV.

Ansicht eines Transformators 110/10 eines entfernten Umspannwerks, das auf Seite 110 Strom empfängt und diesen entlang 10-kV-Leitungen verteilt.

Er ist, aber von der anderen Seite.

Um die Leitungen mit den Transformatoren zu verbinden, werden eingezäunte Bereiche verwendet, auf denen die Leistungselemente der Schaltung montiert sind.

Ansicht eines kleinen Fragments einer offenen Schaltanlage 330 kV.

Teil des Territoriums der Außenschaltanlage-110kV.

Variante der elektrischen Energieübertragung vom Eingang 110 АТ-330 zum Transformator 110/10 kV

Ein Beispiel für ein Fragment eines Primärstromkreises (ein Abschnitt) der Stromverteilung in einem offenen Bereich für 7 Freileitungen (zum Vergrößern auf das Bild klicken):

Hier ist es möglich, Energie von den Eingängen von 110 AT Nr. 1 oder AT Nr. 2 zu übertragen. In der Schaltung wurde jeder AT-Eingang mit den Schaltern Nr. 10 und Nr. 15 an sein Bussystem angeschlossen, wobei die Reifen bei Verwendung eines durch Schalter Nr. 13 geschalteten Bypass-Bussystems durch die Schalter Nr. 8 und Nr. 9 in Abschnitte unterteilt wurden. Die Reifen 1SSh und 2Sh können mit dem Schalter Nr. 18 kombiniert werden.

Freileitungen werden über die Schalter Nr. 11, 12, 14, 16, 17, 19, 20 mit Strom versorgt. Die Schaltung sieht die Außerbetriebnahme jeder von ihnen vor, um die Freileitung über das Bypass-Bussystem mit Strom zu versorgen.

Der 110-kV-SF6-Leistungsschalter in diesem Stromkreis ist auf dem Foto dargestellt.

Von dort wird die Energie zu einer Freileitung zu einer entfernten Unterstation 110/10 übertragen. Das Foto unten zeigt die Hauptstromelemente ab der endgültigen Eingangsunterstützung der Stromübertragungsleitung (zum Vergrößern auf das Bild klicken):

Der Leistungstransformator wird über einen Trennschalter, einen Abscheider, Messstrom- und Spannungswandler mit Strom versorgt.

Jeder von ihnen führt bestimmte Aufgaben aus:

• Messstromwandler und Stromwandler werten die Strom- und Spannungsvektoren in den Phasen des Primärkreises mit bestimmten messtechnischen Fehlern aus und übertragen sie zur späteren Verarbeitung an die Sekundärschutz-, Automatisierungs- und Messgeräte.

• Der Trennschalter wird zum manuellen Öffnen / Einschalten des Stromkreises verwendet, wenn die Stromkabel des Stromkreises nicht belastet sind.

• Der Abscheider trennt den Leistungstransformator des Umspannwerks automatisch von der Leitung bis zu einer Totzeit, die bei Notfällen im Transformator entsteht.

Um das Bild der übertragenen Kapazitäten und die Komplexität der Strukturen zu vergleichen, betrachten Sie den Typ des Trennschalters an der 330-kV-Außenschaltanlage.Es wird von leistungsstarken Drehstrommotoren angetrieben, die durch Automatisierung mit Alarmschaltungen gesteuert werden.

In einem 380/220-Volt-Netzwerk ist ein solches Gerät ein gewöhnlicher Schalter. Aber zurück zum 110/10-kV-Umspannwerk.

Beachten Sie! Es gibt keinen Hochspannungsschalter, um Unfälle zu vermeiden.

Dies bedeutet jedoch nicht, dass Fragen des sicheren Betriebs vernachlässigt wurden. In einem Leistungstransformator treten ständig komplizierte elektromagnetische Transformationen auf, wobei Wärmeenergie freigesetzt und große elektrische Kapazitäten übertragen werden. All dies wird durch die Messung von Schutzkörpern gesteuert.

Sie befinden sich auf separaten Feldern.

In kritischen Situationen wird von allen Seiten Strom aus dem Gerät entfernt: 110 und 10 kV. Die Versorgungsspannung wird in diesem Stromkreis durch einen gasisolierten Schalter am Umspannwerk 330/110 kV abgeschaltet.

Verwenden Sie den Kurzschluss (klicken Sie auf das Foto, um es zu vergrößern), damit es funktioniert:

Dies ist ein spezielles Gerät, das als ausführendes Element für den Schutz eines Leistungstransformators dient. Es hat ein bewegliches geerdetes Messer mit elektromechanischem Antrieb.

In einem kritischen Betriebsmodus geben die Schutzvorrichtungen, die den Zustand der Prozesse im Transformator überwachen, dem Elektromagneten der Kurzschlussspule einen starken Impuls. Daraus ergibt sich ein Aufprall auf die Verriegelung des Federantriebs, der aktiviert wird und Hochspannungsreifen (das Prinzip der Mausefalle) mit einem Kurzschlussmesser belastet.

Im Stromkreis tritt ein Erdschluss auf. Der Strom von ihm wird durch den Schutz des SF6-Leistungsschalters am entfernten Umspannwerk empfunden. Ihre Automatisierung öffnet den Leistungsschalter für ein bestimmtes Zeitintervall von mehreren Sekunden.

Während dieser Zeit wird an allen an diese Stromleitung angeschlossenen Umspannwerken eine Totzeitpause erzeugt. Während seines Schutzes gibt die Automatisierung des betreffenden Transformators einen Befehl zum Antreiben des Abscheiders aus, der seine Messer automatisch spreizt und den Spannungsversorgungskreis zum Leistungstransformator unterbricht, der schließlich das Umspannwerk „dämpft“.

Alle diese Vorgänge dauern ca. 4 Sekunden. Nach ihrem Ablauf schaltet sich die Automatisierung des Fernschalters mit der an die Leitung angelegten Spannung ein. Der beschädigte Leistungstransformator wird jedoch aufgrund der vom Abscheider erzeugten Lücke nicht erreicht. Und alle anderen Verbraucher werden weiterhin Strom erhalten.

Das Rückwärtsschalten mit einem Kurzschluss und einem Abscheider wird vom Bedienpersonal manuell durchgeführt, nachdem der Betrieb der Automatisierung gemäß den Ergebnissen der Aktionen der Alarmkreise analysiert wurde.

Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der Geräte erhöht, Verluste bei der Übertragung von Elektrizität in Stromnetzen werden reduziert.

10 kV Stromkreis

Vom Leistungstransformator wird die umgewandelte Energie von 10 kV an den Eingang der KRUN-Außenschaltanlage geliefert und über ein Bussystem und Leistungsschalter mit Schutz und Automatisierung entlang der Luft- oder Kabelleitungen verteilt.

Auf dem Foto sind die von KRUN abgehenden 10-kV-Freileitungen sichtbar.

Eine Freileitung von 10 kV im Bereich entlang der Autobahn.

Unterstationen von 10 / 0,4 kV sind an solche Leitungen angeschlossen.

Transformator 10 / 0,4 kV

Das Design und die Abmessungen von Leistungstransformatoren, die Elektrizität mit einer Spannung von 10 kV in 380 Volt umwandeln, hängen von den von ihnen ausgeführten Aufgaben und den übertragenen Kapazitäten ab. Ihre Außenmaße können durch mehrere Fotos geschätzt werden.

Bau in einem separaten geschlossenen Gebäude für mehrstöckige Gebäude im Dorf.

Metallgehäuse 10 / 0,4 kV auf dem Land.

10 / 0,4-kV-Transformator in einer Garagengenossenschaft (zum Vergrößern auf das Foto klicken):

Wie solche Transformatoren funktionieren, Energie an Verbraucher übertragen wird, Verluste bei der Übertragung von Elektrizität in Stromnetzen auftreten und eine Kompensation durchgeführt wird, wird im nächsten Artikel beschrieben.

Fortsetzung des Artikels:Wie Strom über ein 0,4-kV-Netz an die Verbraucher übertragen wird