Цахилгаан дэд станц гэж юу вэ? Цахилгааны дэд станц, хуваарилах төхөөрөмж

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-09 14:14

Цахилгааны инженерүүд цахилгаан станц, дэд станц гэж юу болох, юунд зориулагдсан, хэрхэн ажилладагийг мэддэг. Тэд өөрсдийн хүч чадал, эргэлтийн тоо, утасны хөндлөн огтлол, соронзон хэлхээний хэмжээс зэрэг шаардлагатай бүх параметрүүдийг хэрхэн тооцоолохыг мэддэг. Үүнийг техникийн их дээд сургууль, техникумын оюутнуудад заадаг. Либерал урлагийн боловсролтой хүмүүс ихэвчлэн цонхгүй байшин хэлбэрээр дангаараа байрладаг (граффитид дурлагчид тэдгээрийг зурах дуртай) байгууламжууд нь орон сууц, бизнесийг эрчим хүчээр хангахад шаардлагатай байдаг гэж таамаглаж байгаа бөгөөд тэдгээр нь нэвтрэн орох ёсгүй, айдас төрүүлсэн эмблем хэлбэртэй байдаг. гавлын яс, аянга нь аюултай объектод хавсаргасан тухай уран яруу ярьдаг. Магадгүй олон хүн илүү ихийг мэдэх шаардлагагүй ч мэдээлэл хэзээ ч илүүдэхгүй.

Бага зэрэг физик

Цахилгаан эрчим хүч бол таны төлбөрийг төлөх ёстой бараа бөгөөд үрэлгэн байвал үнэхээр ичмээр юм. Мөн энэ нь аливаа үйлдвэрлэлийн нэгэн адил зайлшгүй бөгөөд даалгавар бол зөвхөн шаардлагагүй алдагдлыг бууруулах явдал юм. Эрчим хүч нь цаг хугацаагаар үржүүлсэн хүчин чадалтай тэнцүү тул цаашдын үндэслэлээр бид энэ ойлголттой ажиллах боломжтойЦаг хугацаа хэрхэн тасралтгүй урсдаг бөгөөд дуунд дурдсанчлан түүнийг эргүүлэх боломжгүй юм. Цахилгаан эрчим хүч нь ойролцоогоор реактив ачааллыг тооцохгүйгээр хүчдэл ба гүйдлийн бүтээгдэхүүнтэй тэнцүү байна. Хэрэв бид үүнийг илүү нарийвчлан авч үзвэл косинус фи нь идэвхтэй гэж нэрлэгддэг ашигтай бүрэлдэхүүн хэсэгтэй зарцуулсан энергийн харьцааг тодорхойлдог томъёонд орох болно. Гэхдээ энэ чухал үзүүлэлт нь дэд станц яагаад хэрэгтэй вэ гэсэн асуулттай шууд холбоогүй юм. Тиймээс цахилгаан эрчим хүч нь Ом ба Жоул-Ленцийн хуулиудын үндсэн хоёр хүчин зүйл болох хүчдэл ба гүйдэлээс хамаардаг. Бага гүйдэл ба өндөр хүчдэл нь эсрэгээр өндөр гүйдэл, бага хүчдэлтэй ижил хүчийг гаргаж чаддаг. Энэ нь юугаараа ялгаатай юм шиг санагдаж байна. Энэ нь маш том юм.

Агаарыг халаах уу? Гал

Тиймээс, хэрэв та идэвхтэй чадлын томьёог ашиглавал дараахь зүйлийг авна:

P=U x I, энд:

U нь вольтоор хэмжигддэг хүчдэл;

I нь ампераар хэмжигддэг гүйдэл;P нь ватт эсвэл вольтоор хэмжигддэг чадал -Ампер.

Гэхдээ аль хэдийн дурдсан Жоул-Ленцийн хуулийг тодорхойлсон өөр нэг томьёо байдаг бөгөөд үүний дагуу гүйдэл дамжих явцад ялгарах дулааны хүч нь дамжуулагчийн эсэргүүцэлээр үржүүлсэн түүний магнитудын квадраттай тэнцүү байна. Цахилгааны шугамын эргэн тойрон дахь агаарыг халаана гэдэг нь эрчим хүчийг дэмий үрж байна гэсэн үг. Онолын хувьд эдгээр алдагдлыг хоёр аргаар бууруулж болно. Тэдгээрийн эхнийх нь эсэргүүцлийн бууралт, өөрөөр хэлбэл утсыг зузаатгах явдал юм. Хөндлөн огтлол нь том байх тусам эсэргүүцэл бага, баэсрэгээр. Гэхдээ би бас төмөр дэмий үрэхийг хүсэхгүй байна, энэ нь үнэтэй, зэс юм. Нэмж дурдахад, дамжуулагч материалын давхар хэрэглээ нь зөвхөн өртөг нэмэгдэхээс гадна жинг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь эргээд өндөр шугамыг суурилуулах нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлэх болно. Мөн тулгуурууд илүү хүчтэй байх болно. Мөн алдагдал хоёр дахин багасна.

Шийдвэр

Цахилгаан дамжуулах үед утаснуудын халалтыг багасгахын тулд дамжуулах гүйдлийн хэмжээг багасгах шаардлагатай. Үүнийг хоёр дахин бууруулснаар алдагдал дөрөв дахин буурах тул энэ нь маш тодорхой юм. Арван удаа бол яах вэ? Хамаарал нь квадрат бөгөөд энэ нь алдагдал зуу дахин бага байх болно гэсэн үг юм! Гэхдээ цахилгаан дамжуулах шугамын нөгөө үзүүрт, заримдаа цахилгаан станцаас хэдэн зуун километрийн зайд түүнийг хүлээж буй хэрэглэгчдийн нийт хэрэгцээнд шаардлагатай эрчим хүч нь адилхан "дүүжин" байх ёстой. Дүгнэлт нь гүйдэл буурахтай адил хүчдэлийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай байгааг харуулж байна. Цахилгаан дамжуулах шугамын эхэнд байрлах трансформаторын дэд станц нь зөвхөн үүнд зориулагдсан. Үүнээс хэдэн арван киловольтоор хэмжигддэг маш өндөр хүчдэлийн дор утаснууд гарч ирдэг. Дулааны цахилгаан станц, усан цахилгаан станц, атомын цахилгаан станцыг хаяглагдсан нутгаас тусгаарлах бүх зайд эрчим хүч бага (харьцангуй) гүйдлээр дамждаг. Нөгөө талаас хэрэглэгч өгөгдсөн стандарт параметрүүдээр эрчим хүч авах шаардлагатай бөгөөд энэ нь манай улсад 220 вольт (эсвэл 380 В интерфаз) -тай тохирч байна. Одоо бидэнд цахилгаан дамжуулах шугамын оролттой адил шат ахих биш, харин бууруулах дэд станц хэрэгтэй байна. Цахилгаан эрчим хүчийг түгээх төхөөрөмжид нийлүүлдэг тул байшинд гэрэл асаалттай байдагМашины роторууд үйлдвэрүүдэд эргэлдэж байв.

Лангуунд юу байгаа вэ?

Дээрхээс харахад дэд станцын хамгийн чухал хэсэг нь трансформатор бөгөөд ихэвчлэн гурван фазын хэсэг болох нь тодорхой байна. Хэд хэдэн байж болно. Жишээлбэл, гурван фазын трансформаторыг гурван нэг фазын трансформатороор сольж болно. Илүү их тоо нь цахилгаан зарцуулалт ихтэй холбоотой байж болох юм. Энэ төхөөрөмжийн загвар нь өөр боловч ямар ч тохиолдолд гайхалтай хэмжээсүүдтэй байдаг. Хэрэглэгчдэд илүү их хүч өгөх тусам бүтэц нь илүү ноцтой харагдаж байна. Гэсэн хэдий ч цахилгаан дэд станцын төхөөрөмж нь илүү төвөгтэй бөгөөд зөвхөн трансформатораас илүү зүйлийг агуулдаг. Мөн үнэтэй нэгжийг солих, хамгаалах зориулалттай тоног төхөөрөмж байдаг бөгөөд ихэнхдээ хөргөх зориулалттай. Станцууд болон дэд станцуудын цахилгааны хэсэгт хяналтын болон хэмжих хэрэгслээр тоноглогдсон хуваарилах самбарууд байдаг.

Трансформатор

Энэ бүтцийн гол үүрэг нь хэрэглэгчдэд эрчим хүч дамжуулах явдал юм. Илгээхийн өмнө хүчдэлийг нэмэгдүүлж, хүлээн авсны дараа стандарт түвшинд хүртэл бууруулах шаардлагатай.

Цахилгаан дэд станцын хэлхээнд олон элемент багтдаг ч гол нь трансформатор хэвээр байна. Гэр ахуйн цахилгаан хэрэгслийн ердийн цахилгаан хангамж болон өндөр хүчин чадалтай үйлдвэрлэлийн загварт энэ бүтээгдэхүүний төхөөрөмжийн хооронд үндсэн ялгаа байхгүй. Трансформатор нь ороомог (анхдагч ба хоёрдогч) ба ферромагнетээр хийсэн соронзон хэлхээ, өөрөөр хэлбэл соронзон орныг өсгөдөг материал (металл) -аас бүрдэнэ. ТооцоололЭнэ төхөөрөмж нь техникийн их сургуулийн оюутны хувьд нэлээд стандарт боловсролын даалгавар юм. Дэд станцын трансформатор ба түүний хүч чадал багатай аналоги хоёрын хоорондох гол ялгаа нь хэмжээнээс гадна дулааны ороомгийг тойрсон газрын тос дамжуулах хоолойн багц болох хөргөлтийн системтэй байх явдал юм. Гэсэн хэдий ч цаг уурын нөхцөлөөс эхлээд ачааллын шинж чанар зэрэг олон хүчин зүйлийг харгалзан үзэх шаардлагатай тул цахилгааны дэд станцыг төлөвлөх нь тийм ч амар ажил биш юм.

Татах хүч

Зөвхөн айл өрх, аж ахуйн нэгжүүд цахилгаан эрчим хүч хэрэглэдэггүй. Энд бүх зүйл тодорхой байна, та төвийг сахисан автобустай харьцуулахад 220 вольтын хувьсах гүйдэл эсвэл 50 Герц давтамжтайгаар фазын хооронд 380 В-ыг ашиглах хэрэгтэй. Гэхдээ хотын цахилгаан тээвэр бас бий. Трамвай, троллейбус нь ээлжлэн биш, харин тогтмол хүчдэл шаарддаг. Бас өөр. Трамвайны контакт утас дээр 750 вольтын хүчдэл байх ёстой (газартай, өөрөөр хэлбэл төмөр замтай харьцуулахад), троллейбус нь нэг дамжуулагч дээр тэг, нөгөө талд нь 600 вольт тогтмол гүйдэлтэй байх шаардлагатай, резинэн дугуй нь тусгаарлагч юм. Энэ нь тусдаа маш хүчирхэг дэд станц хэрэгтэй гэсэн үг юм. Үүн дээр цахилгаан энерги хувирдаг, өөрөөр хэлбэл үүнийг засдаг. Түүний хүч нь маш том, хэлхээний гүйдлийг хэдэн мянган ампераар хэмждэг. Ийм төхөөрөмжийг ноорог төхөөрөмж гэж нэрлэдэг.

Дэд станцын хамгаалалт

Трансформатор болон хүчирхэг Шулуутгагч (таталцлын тэжээлийн хангамжийн хувьд) хоёулаа үнэтэй байдаг. Хэрэв байгаа боляаралтай нөхцөл байдал, тухайлбал богино холболт, хоёрдогч ороомгийн хэлхээнд гүйдэл гарч ирнэ (мөн улмаар анхдагч). Энэ нь дамжуулагчийн хөндлөн огтлолыг тооцоогүй гэсэн үг юм. Цахилгаан трансформаторын дэд станц нь эсэргүүцэх чадвартай дулааны улмаас халж эхэлнэ. Хэрэв ийм хувилбарыг урьдчилан тооцоолоогүй бол захын аль нэг шугамд богино залгааны үр дүнд ороомгийн утас хайлж эсвэл шатах болно. Үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд янз бүрийн арга хэрэглэдэг. Эдгээр нь дифференциал, хий болон хэт гүйдлийн хамгаалалт юм.

Дифференциал нь хэлхээ ба хоёрдогч ороомгийн одоогийн утгыг харьцуулдаг. Тусгаарлагч, тос гэх мэт шаталтын бүтээгдэхүүн агаарт гарч ирэх үед хийн хамгаалалт идэвхждэг. Гүйдлийн хамгаалалт нь гүйдэл нь тогтоосон дээд хэмжээнээс хэтэрсэн үед трансформаторыг унтраадаг.

Аянга цохих үед трансформаторын дэд станц мөн автоматаар унтрах ёстой.

Дэд станцын төрөл

Тэд хүч, зорилго, төхөөрөмжөөрөө ялгаатай. Тэдгээрийн зөвхөн хүчдэлийг нэмэгдүүлэх, бууруулахад үйлчилдэг хүмүүсийг трансформатор гэж нэрлэдэг. Хэрэв бусад параметрүүдийг өөрчлөх шаардлагатай бол (засварлах эсвэл давтамж тогтворжуулах) дэд станцыг хувиргах дэд станц гэж нэрлэдэг.

Архитектурын дизайны дагуу дэд станцууд нь хавсаргасан, суурилуулсан (үндсэн байгууламжийн хажууд), дэлгүүрийн дотор (үйлдвэрлэлийн байгууламжийн дотор байрладаг) эсвэл тусдаа туслах барилга байгууламжийг төлөөлдөг. Зарим тохиолдолд өндөр хүч шаардагдахгүй үед (цахилгаан хангамжийг зохион байгуулах үед).жижиг суурингууд), дэд станцуудын шигүү мөхлөгт бүтцийг ашигладаг. Заримдаа трансформаторыг байрлуулахын тулд цахилгаан дамжуулах тулгууруудыг ашигладаг бөгөөд үүн дээр шаардлагатай бүх тоног төхөөрөмж (гал хамгаалагч, зогсоогч, салгагч гэх мэт) суурилуулсан байдаг.

Цахилгааны сүлжээ, дэд станцыг хүчдэл (1000 кВ хүртэл ба түүнээс дээш, өөрөөр хэлбэл өндөр хүчдэл) болон хүчээр (жишээлбэл, 150 ВА-аас 16 мянган кВА хүртэл) ангилдаг.

Гадна холболтын бүдүүвч тэмдгийн дагуу дэд станцуудыг зангилаа, мухар, дамжлага, салбар гэж хуваана.

Дотор нүд

Төхөөрөмжийн ажиллагааг бүхэлд нь хангадаг трансформатор, шин, тоног төхөөрөмж байрлах дэд станцын доторх зайг камер гэнэ. Энэ нь хашаатай эсвэл хаалттай байж болно. Түүнийг хүрээлэн буй орон зайгаас салгах аргуудын ялгаа бага байна. Хаалттай танхим нь бүрэн тусгаарлагдсан өрөө бөгөөд хашаатай нь хатуу бус (тор эсвэл тор) хананы ард байрладаг. Дүрмээр бол тэдгээрийг үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүд стандарт загварын дагуу хийдэг. Цахилгаан хангамжийн системийн засвар үйлчилгээг өндөр хүчдэлийн шугамд ажиллах зөвшөөрлийн албан ёсны баримт бичгээр баталгаажуулсан зөвшөөрөл, шаардлагатай мэргэшсэн боловсон хүчин гүйцэтгэдэг. Дэд станцын ашиглалтын хяналтыг дэд станцаас алсад байрлах үндсэн самбарын ойролцоо байрлах жижүүрийн цахилгаанчин эсвэл эрчим хүчний инженер гүйцэтгэдэг.

Тохируулга

Цахилгаан дэд станцын гүйцэтгэх өөр нэг чухал үүрэг бий. Цахилгаан эрчим хүчийг хооронд нь хуваарилдагхэрэглэгчид өөрсдийн стандартын дагуу, үүнээс гадна гурван фазын ачаалал аль болох жигд байх ёстой. Энэ ажлыг амжилттай шийдвэрлэхийн тулд түгээлтийн төхөөрөмжүүд байдаг. Шилжүүлэгч төхөөрөмж нь ижил хүчдэлд ажилладаг бөгөөд сэлгэн залгалт хийх, шугамыг хэт ачааллаас хамгаалах төхөөрөмжүүдийг агуулдаг. Шилжүүлэгч төхөөрөмж нь трансформаторт гал хамгаалагч, таслагчаар холбогддог (нэг туйлтай, фаз бүрт нэг). Түгээх төхөөрөмжийг байршлаар нь задгай (гадаа байрлах) болон хаалттай (дотоод байрлах) гэж хуваадаг.

Аюулгүй байдал

Цахилгаан дэд станцад хийгдэж буй бүх ажил нь онцгой эрсдэлтэйд тооцогддог тул хөдөлмөрийн аюулгүй байдлыг хангах яаралтай арга хэмжээ авах шаардлагатай. Үндсэндээ засвар, үйлчилгээ нь бүрэн эсвэл хэсэгчилсэн унтрах замаар хийгддэг. Хүчдэлийг салгасны дараа (цахилгаанчид "арилгасан" гэж хэлдэг), шаардлагатай бүх хүлцэлийг хангасан тохиолдолд санамсаргүйгээр идэвхжихээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд гүйдэл дамжуулах баарыг газардуулна. "Хүмүүс ажиллаж байна", "Асааж болохгүй!" Анхааруулах тэмдгүүд нь үүнд зориулагдсан болно. Өндөр хүчдэлийн дэд станцуудад үйлчилдэг боловсон хүчнийг системтэйгээр сургаж, ур чадвар, эзэмшсэн мэдлэгийг нь үе үе хянаж байна. Хүлцэл No4 нь 1 кВ-оос дээш хүчдэлтэй цахилгааны суурилуулалтанд ажил гүйцэтгэх эрхийг олгодог.