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Was ist ein elektrisches Umspannwerk? Umspannstationen und Verteilsysteme

Elektrische Spezialisten wissen, was Kraftwerken und Umspannwerken bildet, für das, was sie sind und wie zu konstruieren. Sie wissen, wie sie ihre Leistung zu berechnen und die notwendigen Parameter, wie die Anzahl der Windungen, Drahtdurchmesser und die Abmessungen des Magnetkreises. Das lehrt Studenten in Fachhochschulen und Fachschulen. Menschen mit humanitärer Bildung erkennen, dass Gebäude oft auseinander stehen als Häuser ohne Fenster (sie lieben Fans von Graffiti zu malen), für notwendig Haushalte und Unternehmen antreiben, und sollen nicht in ihnen, dies eloquent ehrfürchtigen Logos in Form von Schädel und Blitz sein eindringen zu den gefährlichen Gegenständen angebracht. Vielleicht sind viele Menschen brauchen die Informationen nicht wissen, aber sind nicht redundant.

Ein bisschen Physik

Elektrizität – eine Ware, für die Sie zahlen müssen, und es ist schade, wenn es umsonst ausgegeben wird. Und dies, wie in jeder Branche zwangsläufig die Aufgabe, nur den Verlust vergeblich zu reduzieren. Energie ist Energie multipliziert mit der Zeit, so dass die folgenden Argumente können mit diesem Konzept behandelt werden, wie die Zeit ständig fließt, und schalten Sie ihn zurück, wie das Lied sagt, es ist unmöglich. Elektrische Leistung, in grober Näherung ohne Berücksichtigung der Blindlasten, ist das Produkt aus der Spannung über den Strom. Wenn wir es im Detail in der Formel betrachten fällt Leistungsfaktor das Verhältnis der verbrauchten Energie mit seiner Komponente nützlich genannt aktiv zu bestimmen. Aber der wichtigste Faktor nicht direkt auf die Frage bezogen, warum wir eine Station benötigen. Elektrische Energie ist somit abhängig von den beiden Hauptelementen und die Ohmschen Gesetzen Joule, Spannung und Strom. Schwachstrom und Hochspannung kann die gleiche Leistung bilden, und vice versa, Hochstrom und Niederspannung. Es scheint, was ist der Unterschied? Und es ist, und sehr groß.

Erwärmen die Luft? Vielen Dank!

Wenn wir also die Wirkleistung Formel verwenden, erhalten wir folgendes:

  • P = U x I, wobei gilt:

    U – Spannung, in Volt gemessen;
    I – Strom in Ampere gemessen;
    P – Leistung, gemessen in Watt oder Voltampere.

Aber es gibt eine andere Formel der Beschreibung den bereits erwähnten Joule-Lenz, wonach die thermische Leistung abgeführt , wenn der Strom durch den Widerstand des Leiters , multipliziert mit dem Quadrat seiner Größe gleich ist. Erhitzen Sie die umgebende Stromleitung Luft – nichts bedeutet Energie aufwenden. Und diese Verluste zu reduzieren, können theoretisch zwei Möglichkeiten sein. Die erste von ihnen beinhaltet eine Abnahme des Widerstands, das heißt eine Verdickung der Drähte. Der größere Querschnitt ist, desto geringer der Widerstand ist, und umgekehrt. Aber das Metall verbringt auch nicht umsonst wollte, ist es teuer, Kupfer noch. Darüber hinaus wird das Zweistromleitermaterial erhöht nicht nur die Kosten, sondern auch auf der Gewichtung, was wiederum die Komplexität der Installation von High-Altitude Linien erhöhen. Und Unterstützung benötigen leistungsfähiger. Ein Verlust wird nur um die Hälfte reduziert werden.

Entscheidung

Um die Heizdrähte während der Kraftübertragung zu reduzieren, ist es notwendig, die Größe des Stroms fließt, zu reduzieren. Es ist ganz klar, weil die Reduktion um die Hälfte reduzieren würde Verluste vervierfacht. Und wenn zehn Mal? Quadratische Abhängigkeit, werden die Verluste hundertmal weniger! Aber Kraft ist „Swing“ die gleiche, die Gesamt Verbraucher ihr am anderen Ende der Übertragungsleitung notwendig ist, wartet auf die Hunderte von Kilometern vom Kraftwerk manchmal läuft. Die Schlussfolgerung ist, dass es notwendig ist, die Spannung, die in der gleichen Anzahl von Malen wie der reduzierten Strom zu erhöhen. Die Umspannstation am Anfang der Übertragungsleitung zu tun, nur das und soll. Es kommt aus dem Draht unter sehr hohen Spannung von einigen zehn Kilovolt. Über den gesamten Abstand, der den TPP trennt, Wasser- oder Kernkraftwerke vom Ort, wo sie adressiert ist, bewegt sich die Energie mit einer kleinen (relativ) Strom. Die Verbraucher müssen auch Leistung von dem vorgegebenen Standardparameter empfangen, die in 220 Volt an das Land entsprechen (380 V oder Grenzflächen). Jetzt müssen Sie nicht erhöhen, als eine Eingabe an die Übertragungsleitung und Step-down-Umspannwerk. Elektrische Energie wird an die Verteilungseinrichtung auf Licht in Häusern und Fabriken Rotoren Spinnmaschinen verbrannt geliefert.

Was ist in der Kabine?

Aus dem Vorstehenden ist es klar, dass der wichtigste Punkt in einem Umspannwerk – ein Transformator, in der Regel drei Phasen. Es können mehrere sein. Zum Beispiel, Dreiphasen – Transformator kann durch drei einphasigen ersetzt werden. Eine größere Menge kann aufgrund der hohen Energieverbrauch sein. Das Design dieses Gerätes ist anders, aber auf jeden Fall hat es beeindruckende Dimensionen. Wie viel Strom für den Verbraucher gegeben ist, sieht das Gebäude ernster. Vorrichtung Umspannstation jedoch kompliziert, und schließt nicht nur einen Transformator. Es gibt auch Geräte zum Schalten und Schützen von teuerer Einheit sowie häufig und für die Kühlung. Ein weiterer Teil der Elektrostationen und Unterstationen umfasst Schaltanlagen mit Steuer- und Messeinrichtungen ausgestattet.

Transformator

Das Hauptziel dieser Anlage – Energie für die Verbraucher zu bringen. Bevor die Spannung Senden notwendig zu verbessern, und nach dem Empfang senkte sie auf die Standard-Ebene.

Für alle, die die elektrische Umspannstation Schaltung eine Vielzahl von Elementen enthalten, ist das Haupt von ihnen noch Transformator. Der Hauptunterschied zwischen der Vorrichtung dieses Produkts in der herkömmlichen Stromversorgungseinheit des Haushaltsgerätes und industrieller Hochleistungs Proben Nr. Der Transformator besteht aus Wicklungen (primär und sekundär) und dem Magnetkreis aus ferromagnetischem Material, das heißt ein Material (Metall), um das Magnetfeld zu verbessern. Die Berechnung dieses Gerät – es ist eine Standard-Lernaufgabe für technische Studenten. Der Hauptunterschied von der Umspannstation es weniger potent Analoga auffällig, neben der Größe, ist die Anwesenheit des Kühlsystems, das eine Reihe von Ölpipelines ist, aalen Spule umgibt. Entwerfen von Umspannstationen ist jedoch keine leichte Aufgabe, wie notwendig aufgrund vieler Faktoren zu nehmen, vom Klima bis hin und mit vielen Charakter endet.

Zugkraft

Nicht nur Haushalte und Unternehmen verbrauchen Strom. Hier wird alle klare Notwendigkeit 220 Volt AC in Bezug auf den neutralen Bus 380 oder zwischen den Phasen bei einer Frequenz von 50 Hertz anzuwenden. Aber es ist auch eine Stadt elektrisch. Straßenbahnen und Trolleybusse Spannung AC und DC erforderlich. Und anders. Bei Kontakt muß Leiterschiene 750 Volt (relativ zur Masse, das heißt die Schienen) werden und erfordert mit einem Leiter 600 und null Volt DC auf der anderen Seite des Wagens, Gummilaufflächen der Räder sind Isolatoren. Sie müssen also eine sehr starke Einzelstation. Die elektrische Energie wird in diesem umgewandelt werden, das behoben ist. Seine Dicke ist sehr groß, der Strom in der Schaltung wird von Tausenden von Ampere gemessen. Eine solche so genannte Vorrichtung eine Traktion.

Umspannwerk Schutz

Und Transformator, Gleichrichter und leistungsstark (im Fall einer Traktionsstromversorgungen) ist teuer. Wenn ein Unfall auftritt, und zwar zu einem Kurzschluss im Stromkreis der Sekundärwicklung (und somit primär) Strom erscheint. Daher wird kein Leiterquerschnitt berechnet. Die elektrische Umspannstation beginnt aufgrund resistive Wärmeerzeugung zu erhitzen. Wenn Sie ein solches Szenario nicht weiter, ist das Ergebnis eines Kurzschlusses in einem der Randlinien der Wickeldraht geschmolzen oder verbrannt. Um dies zu vermeiden, werden verschiedene Methoden verwendet. Diese Differenz, Gas und Überstromschutz.

Differenzvergleiche Strommengen in der Schaltung und die Sekundärwicklung. Gasschutz ausgelöst durch das Auftreten in der Luftisolierung der Verbrennungsprodukte, Öle und so weiter. Stromschutz trennt den Transformator, wenn der Strom einen maximalen Sollwert überschreitet.

Umspannwerk soll im Fall eines Blitzschlags automatisch trennen.

Arten von Unterstationen

Sie unterscheiden sich in Leistung, Zweck und Gerät. Diejenigen, die nur dazu dienen, zu erhöhen oder um die Spannung zu senken, die so genannten Transformator. Wenn Sie wollen auch andere Parameter (Frequenzstabilisierung oder Begradigung) ändern, rief dann die transformierende Station.

Durch ihre architektonische Leistung des SS sind in und angebracht ist, eingebaut (neben dem Hauptfach), Intrashop (im Produktionsbereich befindet) oder ein Stand-alone-Zubehör Gebäude sein. In einigen Fällen erfordert es keine hohe Leistung (Energiedienstleistungen kleine Siedlungen), verwendeten Maststationen Design. Manchmal verwendet , um den Transformator zu beherbergen elektrischen Pole, die notwendige Ausrüstung (Sicherungen, Überspannungsschutz, Leistungsschalter, und so weiter.) Welche montiert ist.

Elektrische Umspannstation klassifizierte Netzwerk und die Spannung (bis zu 1000 kV oder mehr, das heißt hoch) und Leistung (beispielsweise von 150 Tausend bis 16 VA. KVA).

Gemäß der schematischen Basis externer Verbindungsstation ist knotige, Sackgasse, kontinuierliche und Zweig.

im Inneren der Kammer,

Der Raum im Inneren der Unterstation, die Transformatoren, Sammelschienen und die Vorrichtung Häuser, die den Betrieb aller Gerät eine Kamera genannt liefert. Es kann eingezäunt oder geschlossen werden. Der Unterschied zwischen den Verfahren zur Abwendung von dem umgebenden Raum klein ist. Die geschlossene Kammer ist ein völlig isolierter Raum, und ist für die diskontinuierlichen (oder Maschengitter) Wände umschlossen. sie sind in der Regel, Industriestandard-Design. Wartung von Antriebssystemen durch geschultes Personal, und die erforderlichen Qualifikationen berechtigt sind, bestätigte ein offizielles Dokument für die Erlaubnis, auf Hochspannungsleitungen zu arbeiten. Betriebsüberwachung des Betrieb einer elektrischen Unterstation führt Dienst oder Energie im Hauptverteiler angeordnet, die entfernt von dem MS lokalisiert werden kann.

Verteilung

Es ist eine weitere wichtige Funktion, die eine Umspannstation durchführt. Die elektrische Energie wird zwischen den Benutzern verteilt nach ihren Standards und zusätzlich, die Nutzung von drei Phasen sollte so gleichmäßig wie möglich sein. Um dieses Problem zu lösen, erfolgreich, gibt es Verteilungssysteme. EN arbeiten auf der gleichen Spannung und enthalten Vorrichtungen Durchführung Schalt- und Schutzleitungen vor Überlastung. Mit RU angeschlossenen Transformator Sicherungen und Schutzschalter (single pole, einer für jede Phase). Verteilsysteme am Ort der Unterkunft unterteilt in offene (befindet sich im Freien) und geschlossen (im Inneren des Gebäudes).

Sicherheit

Alle Vorgänge in der Umspannstation als besonders riskant eingestuft, daher außerordentliche Maßnahmen erfordern Sicherheit zu gewährleisten. Im allgemeinen Reparaturen und Wartungen werden in Voll- oder Teil Blackout durchgeführt. Nachdem die Spannung ausgeschaltet ist (Elektriker „Schuss“ sagen), sofern alle notwendigen Toleranzen versehentliche Aktivierung von Stromschienen zu verhindern geerdet. Für die gleiche Warnzeichen sind, und „Arbeiter“ und „Schalten Sie nicht!“. Mitarbeiter dienen Hochspannungs-Schaltanlagen, systematisch geschult und die Fähigkeiten und Kenntnisse gewonnenen periodisch überwacht. Toleranz № 4 das Recht gibt, Arbeiten an elektrischen über 1 kV auszuführen.