Электрические подстанции: основное предназначение и классификация

Электрические установки, которые служат для приема и преобразования электрической энергии с последующим ее перераспределением, получили название – «электрические подстанции».  В состав подобных установок входят трансформаторы, распределительные устройства, защитное оборудование, контуры заземления, устройства управления и вспомогательное оборудование.

Предназначение подстанций

В современных системах электроснабжения и распределения электрической энергии используется две разновидности подстанций:

1. Повышающие подстанции – установки, в основную комплектацию которых входят повышающие трансформаторы. Их основная функция – прем электрического тока с низким напряжением (с высокой силой тока) и последующее его преобразование в ток высокого напряжения (с одновременным понижением силы тока).
2. Понижающие подстанции – установки, базирующиеся на использовании понижающих трансформаторов, принимающие ток высокого напряжения, и преобразующие его в ток низкого напряжения (с одновременным увеличением силы тока).

Необходимость в использовании повышающих подстанций связана с необходимостью уменьшить потери электроэнергии во время ее передачи на большие расстояния.  На практике это выглядит следующим образом: ток высокого напряжения, проходя по кабелям высоковольтных линий электропередачи, создает гораздо меньшее сопротивление в проводнике, чем ток низкого напряжения, обладающий большой силой тока. В результате падения сопротивления уменьшаются потери электрической энергии, которая, проходя через проводник, имеет свойство превращаться в тепловую энергию. Иными словами, чем сильнее напряжение проходит через кабельную линию, тем большую мощность электрического тока можно передавать к удаленным потребителям.

Понижающие же установки используются в момент, когда необходимо снизить напряжение, пропорционально увеличив силу тока в разводящей сети. Понижающие установки, как правило, используются для присоединения к электрической сети конечных потребителей электроэнергии. Они устанавливаются на входе в частные и многоквартирные дома, в производственные помещения, в общественные учреждения и т. д.

Классификация установок

Классификация электрических подстанций осуществляется по целому ряду параметров. Рассмотрим их более подробно.

По функциональной принадлежности следует различать трансформаторные и преобразовательные подстанции. Трансформаторные установки служат для изменения напряжения и силы тока, в то время как преобразовательные используются для преобразования постоянного тока в переменный (или наоборот) и для изменения частоты переменного тока.

По типу расположения и по способу подключения различают следующие виды установок:

·         тупиковые – одновременно запитываются от одной или двух линий радиального типа;

·         ответвительные – установки, у которых подключение к электрической сети производится на ответвлениях от одной или от нескольких линий;

·         проходные – подключаются к одной линии, имеющей двухстороннее питание;

·         узловые – установки, которые подсоединяются к трем и более линиям электропередачи.

При этом следует различать открытые и закрытые типы установок. При создании открытой подстанции все оборудование, входящее в комплект установки, монтируется под открытым небом. Создание закрытой установки, наоборот, предполагает монтаж оборудования внутри специальных зданий и помещений. Иногда электрические подстанции размещают в подземных сооружениях или на опорных конструкциях. При этом установки скрытого типа можно располагать внутри многоэтажных зданий.