Самая главная характеристика подстанции — уровни напряжения по верхней и нижней стороне. То что написано в заголовке как раз и означает что на верхней стороне 220 тысяч вольт, а на нижнем два уровня напряжения 110 и 20 кВ. То есть по сути это две подстанции на одной территории. А в нашей розетке согласно классификации энергетиков 0,4кВ, это потому. что между фазами 400 вольт (раньше было 380 но стандарты давно поменялись).
Начинается подстанция
На общем плане видна ЛЭП, разъединители, элегазовые выключатели, и порталы с секциями шин.
Порталы это металлические конструкции над всем видимым хозяйством, а секцией шин называют часть схемы подстанции которую можно выключателями и разъединителями от остальной схемы отключить. Данная подстанция способна питаться с любого конца линии электропередач, а также может линию разъединить. Не знаю на счет именно этой ЛЭП, но в отличии от шнура питания вашего ПК, в котором ток всегда поступает из розетки, линии электропередач высокого напряжения по больше части включены в единую энергосистему и энергия по таким линиям может перетекать от разных источников (расположенных с разных сторон линии) к разным потребителям в разное время. Для этого все генераторы включенные в единую сеть работают строго синхронно.
Коммутации линии 220 кВ выполняются элегазовыми выключателями.
Элегаз или гексафторид серы закачивают в выключатели для лучшего гашения дуги при разъединении контактов. Все замечали искру в выключателе дома или в розетке при выключении вилки, — вот тот же принцип, но на много порядков больше. Бывают вакуумные, масляные выключатели, но самыми надежными на сегодня для такого уровня напряжения считаются элегазовые.
На фото я показал манометр, его видно с земли, чтобы работник мог диагностировать утечку газа. Данную модель выключателя при вытекшем газе выключать под нагрузкой нельзя — он разрушится.
Также на Российских подстанциях обязательно присутствуют разъединители:
Это по сути тоже выключатель, но полностью открытый, отключать разъединитель можно только без нагрузки. Нужен он для создания «Видимого физического разрыва» — это обязательное условие безопасного выполнения работ на объектах подстанции. То есть мало отключить элегазовым выключателем и заземлить, нужно чтобы был виден физический разрыв.
Выключатели и разъединители могут управляться как с пульта управления подстанцией, так и в ручную с помощью специальных рукояток.
Одно из интересных для электронщика устройств: высокочастотный заградитель
По сути катушка и конденсатор составляют LC — фильтр, который не пропускает в сеть высокочастотный сигнал. А высокочастотный сигнал идет с другой подстанции или электростанции, его частота в районе 40 кГц, и используется для передачи информации, в основном системой защиты и автоматики. Скорость передачи очень низкая, но надежность способа себя доказала десятилетиями и данный тип связи обязателен при построении подобных объектов. Мощность сигнала порядка 1кВ и его очень сложно технически исказить или заглушить.
Измерить напрямую токи и напряжения в таких сетях приборами невозможно, поэтому для работы автоматики и измерений используются трансформаторы. Трансформатор тока мы видели на картинке с элегазовым включателем, а трансформаторы напряжения выглядят так:
После преобразования получаем максимум 100 вольт или 5 ампер — на эти значения настроены все щитовые измерительные приборы и устройства РЗА (релейной защиты и автоматики). В отличие от стандарта промышленных контроллеров: 1-10В и 4-20мА, уровни в 100В и 5А гораздо устойчивее к помехам.
Еще одно устройство по верхней стороне — защита от перенапряжения:
При ударе молнии сопротивление варистора резко падает и сбрасывает лишнюю энергию в землю. И да срабатывает он на 190кВ, потому как в ЛЭП 220кВ каждая фаза относительно земли имеет потенциал меньше 190кВ.
А вот и сердце подстанции — автотрансформатор 250МВА (мегавольтампер):
Трансформатор имеет множество устройств обеспечения его работы и защиты. При пожаре тушится водой, хотя масло водой и не тушится, но если денег на пенохозяйство нет, и очень хочется то можно и водой. Используется система распылителей при работе которой вокруг трансформатора образуется облако пара и воды, которое перекрывает доступ кислорода и пожар прекращается.
Автотрансформатором он называется потому, что имеет соединение между первичной и вторичной обмотками как в ЛАТРе — и считается, что КПД у него выше чем у классического трансформатора.
Данный трансформатор имеет две вторичные обмотки 110 и 10. Обмотка 10 кВ используется только для обеспечения собственных нужд. Как показала практика, если обмотку 10Кв нагрузить по номиналу, то образуются не предусмотренные электромагнитные поля и болты, которыми прикручено дно трансформатора начинают светиться.
Нагрузка в сети не постоянная и данный трансформатор обеспечивает еще и регулировку напряжения под нагрузку
Ручку можно крутить только во время ремонта и настройки, в рабочее время — только электропривод и автоматика.
На всей высокой стороне (высокой кстати называют ее по уровню напряжения, физически все в одной плоскости) постоянно слышен треск разрядов и это довольно быстро утомляет.
После автотрансформатора начинается низкая сторона с уровнем напряжения 110
Здесь все тоже самое: открытое распредустройство, выключатели, порталы, секции шин…
Трансформаторы напряжения:
Разъединители и выключатели:
И электроэнергия отправляется на другие подстанции
Но есть еще и вторая низкая сторона, начинается после трансформатора 110/20
Трансформатор поменьше, система охлаждения пассивная, это уже классический трансформатор, а не автотрансформатор. Но все системы осушения масла и воздуха, защиты тоже присутствуют. На стороне 110 тишина, треска разрядов совсем нет.
Самая низкая сторона подстанции — 20кВ. представлена ЗРУ — закрытым распределительным устройством
Если на ОРУ 220 кВ ближе 4-х метров к токоведущим частям приближаться запрещено, то в ЗРУ 20кВ можно спокойно прикасаться к оборудованию
Все закрыто, промаркировано, управляется с пульта или вручную, открыть просто так ячейку невозможно — все блокируется автоматикой.
Для ремонта ячейки выкатываются на таких тележках:
Для контроля и управления используются отечественные контроллеры:
Далее напряжение 20кВ поступает в местные подстанции по подземным кабелям. Сети напряжением выше 0,4кВ изолированы от земли (ну не совсем 100% но привычного нуля в таких сетях нет). При пробое на землю ток все-таки течет, но воспринимается как обычное потребление, а дуга при этом портит изоляцию кабеля и в конечном счете приводит к его повреждению и межфазному замыканию. Чтобы это предотвратить придумали специальную систему:
На три фазы кабеля ставят трансформатор со средней точкой, и при равной нагрузке на фазы напряжение в средней точке относительно земли равно нолю, а при замыкании на землю напряжение возрастает и является индикатором проблемы. Для определения конкретного кабеля. в котором произошло замыкание используют большие резисторы.
Также существуют дугогасящие катушки, которые позволяют компенсировать разность потенциалов, погасить дугу, и по рассказам иногда изоляция затягивается и ремонта кабеля не требуется.
Главный пульт подстанции:
на шкафах нарисована схема подстанции и элементы управления вписаны в схему — перед входом строго напомнили никакие ручки не крутить и ничего не нажимать. За пультом куча шкафов с системами питания переменного и постоянного тока (вся защита работает на полностью автономной сети постоянного тока), систем сигнализации, пожаротушения и т.п. Все закрыты.
Вот так выглядит устройство высокочастотной связи, то самое, что подключено до высокочастотного заградителя и общается с себе подобными на других подстанциях.
В заключении нас пустили в зал телеметрии и РЗА: Ожидал чего-то интересного, но зал был заполнен закрытыми шкафами с непонятными аббревиатурами. Времени уже не оставалось и расспросить подробности не удалось.
Вот так выглядит один из шкафов, где что-то видно:
На фото универсальные преобразователи уровней, которые преобразуют 100В 5А в 24В 20мА
Часть РЗА собрано на механических реле, часть на логических контроллерах. Вся информация выводится на рабочее место диспетчера на экране ПК, откуда может и управляться. Также вся информация поступает на центральный диспетчерский пункт сетевой организации.
На этом наша экскурсия закончилась, сдали каски и еще раз со стороны взглянув на ОРУ, в сопровождении охраны покинули территорию.
С точки зрения меня как ИТ-шника, подходы к защите, блокировкам, управлению, контролю организованы на высшем, можно сказать «железном» уровне — вполне можно позаимствовать при построении информационных систем.
Комментарии (134)
Serenevenkiy
07.08.2018 09:32На одной из фотографий кнопки «Включение выключателя» и «Выключение выключателя». Занятные обороты.
Наверное, когда ты знаешь, что и зачем нужно на такой площадке, то можно работать. Но вот я бы близко не подошёл к этим штукам. То место, где Техника безопасности не пустой звук и пишется с большой буквы.Dioxin
07.08.2018 11:05Все равно опасно.
Изолятор если взорвется то считай граната.
Или молния вдарит.
А также клещи, комары, отсутствие рядом цивилизации и т.д.Mike_soft
07.08.2018 11:13ну, на один такой трансформатор ночью забрался стройбатовец. транс же — теплый… пришлось, чтоб вытащить этого дурака, отключать подстанцию…
это я к тому, что не так уж и опасно — но как и все высокоэнергетичные вещи — эти штуки надо уважать, соблюдать ТБ…
SuhoffGV
08.08.2018 16:37Подтвержу про изолятор. Воронка в гравии 2 метра в диаметре и метр в глубину. Ну и разлет осколков приличный. Не знаю как сейчас — лет 20 назад на подстанциях хранили «журнал чп» (не помню точное название).
SuhoffGV
08.08.2018 16:44Подтвержу про изолятор. Воронка в гравии 2 метра в диаметре и метр в глубину. Ну и разлет осколков приличный. Не знаю как сейчас — лет 20 назад на подстанциях хранили «журнал чп» (не помню точное название). При любом проишествии на любой подстанции в регионе — на каждой подстанции вписывали в журнал описание чп, причины возникновения, последствия и рассылали фотки. Чтобы можно было наглядно увидеть к чему приводит несоблюдение ТБ и правил эксплуатации электроустановок.
Тем не менее косячат и по сей день. А косяк на таких подстанциях частенько приводит к смертельному исходу. Были случаи, когда к летальному исходу приводила чуть (на полметра) неверная установка автовышки и поднятие руки вверх монтажником в корзине — а далее пробой по воздуху и человек сгорел. К сожалению молодежь не сильно спешит на работу на подстанциях — ответственности вагон, зп не фонтан. И работают пенсионерки за 60.
ps Провел все детство на таких объектах, включая подстанции с 500кВ и воздушными выключателями под давлением в 20 или 40 атм. Книжки по ТБ и ПТЭЭП были зачитаны до дыр, вместе с детскими книжками.
Bedal
07.08.2018 11:15Занятно, что «выключение». Это как «корабль плавает». Правильно «отключение» — чтобы на слух лучше различалось.
KiloLeo
07.08.2018 15:33Распространённое заблуждение сухопутных знатоков, что «плавает только ...». Тем не менее корабли и ходят и плавают. Закон Архимеда ещё не отменили. И должность капитана дальнего плавания тоже. Как и районы плавания, суда каботажного плавания и прочее.
Мало того, в морском обиходе они даже «ездят».Bedal
07.08.2018 15:50Не надо занудствовать — Вы же поняли, о чём я писал? Да, и с «отключением» тоже нет фиксированного в документах применения — есть бытование. Как и с «хождением».
impvision
07.08.2018 19:44+5Фраза — «Капитан дальнего плавания» звучит лучше, чем — «Капитан дальнего хождения» (шутко) :)
Deosis
07.08.2018 12:35Больше похоже на индикаторы.
У выключателя может быть 3 состояния: включен, отключен и неисправен.
Именно поэтому сделано 2 индикатора. Если сработали оба или ни один — это форс-мажор.tvr
07.08.2018 16:46У выключателя может быть 3 состояния: включен, отключен и неисправен.
А ещё четвёртое может быть состояние — отсутствует.
Serge78rus
07.08.2018 09:38Использование измерительных сигналов 4...30мА вместо общепринятых 4...20мА — это опечатка, или на высоковольтных подстанциях свои стандарты? Если второе, то чем это вызвано?
alexhott Автор
07.08.2018 09:40Скорее моя плохая память, плюс расхождения инфы в интернете. Проверил — действительно 4-20, поправил.
alexhott Автор
07.08.2018 09:38+3Тут надо слово «выключатель» воспринимать как довольно серьезное устройство (элегазовый выключатель), поэтому к нему судя по всему и применяют понятия включения и выключения как процесс.
frice
07.08.2018 10:52+1Именно процесс, поскольку он происходит не мгновенно и занимает несколько секунд.
Bedal
07.08.2018 11:26Отключение выключателя — несколько секунд? Да что вы! Ровно наоборот, очень быстро, иначе — дуга, даже в среде элегаза — быстро. Разъединитель — тот да, может долго разводиться.
2 alexhott: да, процесс, только не работа самого выключателя, а отключение/включение в целом. Скажем, при отключении: сначала, конечно, сработает выключатель. Потом — разъединители, чтобы была гарантия обесточивания. Потом — заземляющие ножи вводятся. Снимается напряжение с части вторичных цепей (питание для устройств РЗА), другие РЗА переключаются на другие режимы работы, чтобы срабатывать с учётом этого отключения. И т.п. И т.д.
По-уму, конечно, всё это делается автоматически и даже не персоналом подстанции, а диспетчером издалека. Но увы, у нас ещё очень и очень много подстанций без телеуправления (и трансформаторов без телерегулирования).alexhott Автор
07.08.2018 11:30Тут как раз все заведено на телеуправление, но в момент когда диспетчер удаленно выполняет отключение, на площадке должен быть человек, который визуально подтвердит что отключение выполнено
Bedal
07.08.2018 11:49Да-да, такое вот у нас телеуправление :-D
Это костыль, а не технология. Не должно быть там людей, ессно.SuhoffGV
08.08.2018 16:48Почему же костыль? Думаю если диспетчер удаленно что-то отключает — то это как правило к работам на подстанции, а работы без дежурного (который и контролирует отключения) врядли возможны. В отсутствии работ на подстанции может и не быть дежурного (он может «работать на дому» в ожидании вызова).
avf1906
07.08.2018 16:12И что он увидит внутри вакуумного выключателя? Вообще, одна из причин ввода телеуправления — безопасность, что бы человек не находился рядом в процессе отключения/подключения, так как это самый опасный момент.
ElcRz
07.08.2018 11:39другие РЗА переключаются на другие режимы работы, чтобы срабатывать с учётом этого отключения
Это уже из области фантастики: ) Но когда-нибудь, в бесконечно далёком будущем…
В реальности, РЗА заранее настраивают с учётом возможных изменений в схеме. Естественно, при этом идут на некоторые компромиссы.Bedal
07.08.2018 12:27Конечно, варианты настраивают сразу, это, когда всё было вручную — перенастраивали каждый раз заново. Сейчас идёт переключение готовых настроек. Ну, там, где стоят свежие устройства :-)
nafikovr
08.08.2018 09:46несколько секунд это дедтайм, в течении которого состояние следует считать неопределенным. по истечении, если ничего не взъе (или взъе), можно считать процесс завершенным.
ElcRz
07.08.2018 10:52+1Дело не в серьёзности самого выключателя как устройства, а в серьёзности операций с ним (включение, отключение). Потому что этим выключателем коммутируется первичная высоковольтная цепь (ЛЭП, трансформаторы). Ошибки при операциях с выключателем могут привести к повреждению оборудования, отключению потребителей, угрозе жизни людей.
k0rsh
07.08.2018 11:34Идея в другом — термин «отключение» подразумевает отключение устройства/элемента схемы. «Отключенный» выключатель — физически отключенный от первичной цепи и от цепей управления и сигнализации. Особенно это наглядно на выключателях среднего напряжения, стоящих в шкафах КРУ. Там «отключенный» выключатель выкатывается на тележке из шкафа физически. А «включение выключателя» и «выключение выключателя» (CB Closed & CB open) — именно операции по замыканию и размыканию коммутируемой цепи.
ElcRz
07.08.2018 11:50Ваш комментарий
содержит много ошибокодна большая ошибка. Но не хочу разбирать его — кому на IT-площадке будет интересно читать перепалки электриков-энергетиков?: )k0rsh
07.08.2018 13:06Раз уж здесь запилили тему про ПС 220 кВ, то перепалки гарантированы. Но я вижу, что вы категорически не различаете контекст применения термина «отключение» и дальнейшая полемика не имеет смысла.
Pro-invader
07.08.2018 09:50При пробое на землю ток все-таки течет, но воспринимается как обычное потребление, а дуга при этом портит изоляцию кабеля и в конечном счете приводит к его повреждению и межфазному замыканию. Чтобы это предотвратить придумали специальную систему
В сетях с изолированной нейтралью замыкание на землю приводит к увеличению напряжения в 1,73 раза на всей секции шин и отходящих линиях, это может привести к пробоям как в кабеле, так и в оборудовании.
На три фазы кабеля ставят трансформатор со средней точкой, и при равной нагрузке на фазы напряжение в средней точке относительно земли равно нолю, а при замыкании на землю напряжение возрастает и является индикатором проблемы. Для определения конкретного кабеля. в котором произошло замыкание используют большие резисторы.
Речь про трансформатор тока нулевой последовательности, полагаю.
Также существуют дугогасящие катушки, которые позволяют компенсировать разность потенциалов, погасить дугу, и по рассказам иногда изоляция затягивается и ремонта кабеля не требуется.
И правильнее не катушка, а дугогасящий реактор. Он предназначен для компенсации емкости линии за счет индуктивности, для уменьшения тока замыкания на землю.8street
09.08.2018 10:26А почему напряжение увеличивается в 1.73 раза? Где про это почитать и что за число такое?
andranick
09.08.2018 10:32Квадратный корень из 3. См. формулу пересчета фазного и линейного напряжений.
Pro-invader
09.08.2018 10:45Почитайте «замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью»
8street
09.08.2018 10:59Почитал, так понял речь про линейное напряжение. Которое в корень из 3 раз больше фазного. Но линейное и есть 380в, на это напряжение и рассчитывается изоляция, вот и не понял куда там еще выше в 1.73 раза.
Pro-invader
09.08.2018 11:42Фазное возрастает до линейного, поэтому возрастает риск пробоя на землю (в кабелях, например)
8street
09.08.2018 13:28Ну с технической точки зрения там ничего не возрастает, линейное и так там присутствует изначально, просто меняется способ включения в землю, но я вас понял, спасибо.
Pro-invader
09.08.2018 13:40Как раз таки и возрастает. Было напряжение между фазами 10кВ, между фазой и землей в районе 6кВ, после металлического замыкания на землю на двух фазах напряжение относительно земли увеличилось примерно до 10кВ.
HermaMora
07.08.2018 09:50Сделайте обзорную экскурсию на ТП: БКТПу, 2БКТП. Всегда интересовал коридор управления, только вот спросить не у кого.
ElcRz
07.08.2018 11:17+1А что именно интересует вас в «коридоре управления»? Подозреваю, что вопрос будет очень странный, поэтому предлагаю задать его мне в личных сообщениях.
HermaMora
07.08.2018 12:42Вопрос совсем не странный. Что можно утащить и что утаскивают сами электрики, я знаю. Меня же просто интересует подробное устройство и основные различия старых трансформаторных от новых.
ElcRz
07.08.2018 13:00Вот даже в мыслях не было про «утащить»: )
Подробное устройство в комменте не опишешь. Тут лучше смотреть на сайте производителя, там и электрическую схему можно посмотреть и компоновку.
По поводу основных различий — в электроэнергетике сложно придумать что-то инновационное. На мой взгляд — никаких принципиальных отличий. Скорее всего качественные улучшения — удобство и скорость монтажа/обслуживания, меньшие габариты.
Правда могу заблуждаться, конкретно с такими ПС очень мало работал.
vesper-bot
07.08.2018 10:27Очень интересно! Недавно вспоминал про выпрямители и инверторы высоких напряжений, уже чувствовал, что знаний матчасти мало, а теперь вообще чувствую себя профаном. Зато интересно, как там всё устроено и как до такого додумывались в процессе развития настолько большой энергосети.
если обмотку 10Кв нагрузить по номиналу, то образуются не предусмотренные электромагнитные поля и болты, которыми прикручено дно трансформатора начинают светиться
Ого, простой советский светодиод в действии?
Mike_soft
07.08.2018 10:30«светодиодов» не видел. а вот «большие неонки» на раздвижных ручках (вроде — текстолитовых), для контроля напряженности — были. светились довольно забавно.
Gutt
09.08.2018 14:04Думаю, речь идёт об известной картинке:
суровый отечественный светодиод
Mike_soft
09.08.2018 15:43я видел светящиеся куски строительного ломика, вставленные вместо 400А вставок…
правда светились они гораздо тусклее (видно было только практически в темноте )
не знал, что это такие «суровые светодиоды»
alexhott Автор
07.08.2018 11:21+2Говорят это чуть ли не первый проданный трансформатор такого уровня сделанный местным заводом, возможно просчитались где-то, а может просто не повезло.
Mike_soft
07.08.2018 10:28эх, в былые времена (1987-88) много времени провел на аналогичной подстанции (220/110/35) в забайкалье. ностальгия…
модернизация заметна, но я б не сказал, что сильно изменилось.andranick
07.08.2018 10:53+1Да как-то преобразование в токовый сигнал 4...20мА не актуально давно уже. И счетчики, и измерительные преобразователи берут по напряжению 100В сигнал, по току — 5А, а уже с них сигнал уходит в цифровом формате.
dubovcevd
07.08.2018 11:54Применять приборы с интерфейсом на уровне непосредственного управления и измерения часто считается моветоном. Когда у вас сотни первичников и куча исполнителей, разбирать почему не работает целый шлейф устройств, подключенных на интерфейс, в условиях когда остановилась технологическая линия или обесточивались важные потребители, удовольствие так себе.
Диагностика неисправности интерфейса куда сложнее диагностики простых электрических цепей.
andranick
07.08.2018 12:03Ну разве что если подстанция не телемеханизирована, тогда соглашусь. А так уже N-сколько лет не видел аналоговых приборов на ПС от «двухсотдвадцатки» до «шестерки». Только цифра, с ней проще и надежнее.
alexhott Автор
07.08.2018 12:06Специально уточнял: со всех устройств ОРУ в шкафы РЗА и Телемеханики идут именно аналоговые сигнальные медные линии.
В ЗРУ там над ячейкой с устройством ячейка контроляandranick
07.08.2018 12:28Всё так. От измерительных кернов — 1 на РЗА, 1 на счетчик (если есть) и еще 1 — на измерительный преобразователь (если нужен по требованиям). На эти устройства заводится естественно напряжение и ток (к примеру, 100В/5А). Телемеханика по цифровому интерфейсу с РЗА забирает информацию по срабатываниям, состояние выключателей, ножей и т.п., со счетчика — энергию, мощность, токи, косинус и пр. для технического и/или коммерческого учета, а когда есть особые требования к измерению — то токи, напряжение и пр. берутся с измерительных преобразователей. Наверх, в том числе и на АСУ ТП подстанции, это все передается только в цифре. А вот чтобы 4...20 мА заводили в телемеханику — не видел давно, да.
Vanellope
08.08.2018 07:06В Замкадовске можно встретить "шестерки" на ячейках 60ых годов выпуска, там РЗА реально на обычных советских реле собрана.
ElcRz
07.08.2018 12:22По цифровому интерфейсу собирается абсолютно не критичная информация. При отказе цифрового интерфейса не произойдёт ничего криминального. Ну надо будет как по-старинке ходить к щитовым приборам, смотреть показания. Или подойти к щиту управления и включить/отключить что-нибудь.
А для так называемых подстанций нового поколения, где уже по цифре осуществляется обмен измерениями и управляющими воздействиями РЗА, естественно, выдвигаются серьёзные требования к надёжности.
Bedal
07.08.2018 11:4387-88? Выключателей воздушных уже не было? Вот развлечение, бабахают, как из пушки.
Самое главное — элегазовые выключатели на представленной подстанции, так что «я б не сказал, что сильно изменилось.» неверно. Сильно. Хотя… в посте представлен переходный вариант. При полноценных элегазовых схемах вообще всё РУ-220 (и 330) выполняется в помещении, и относительно небольшом. Вот, как здесь:
k0rsh
07.08.2018 11:54Позволю возразить, ибо представленное на картинке КРУЭ не есть «полноценная элегазовая схема», а суть вынужденное решение. Обычно при нехватке места, либо при строительстве/реконструкции генерирующего объекта или подстанции в городской черте. При наличии свободной площади ОРУ на базе элегазового оборудования является предпочтительным вариантом, в первую очередь из-за значительно меньшей стоимости.
Я уж не говорю про крупные узловые ПС 330 и 500 кВ со схемами типа 3/2 или 4/3. КРУЭ для такого варианта будет стоить как самолет.opckSheff
08.08.2018 08:18Не хочу вас расстраивать, но подстанции 500 кВ и в открытом исполнении стоят примерно как хороший такой самолёт. Сколько они будут стоить, если их построить на КРУЭ, даже представить страшно. Насколько мне известно, в России ни одного КРУЭ 500 кВ пока не существует, да и разработки ведутся очень вяло.
k0rsh
08.08.2018 11:25+1Вы меня ни капли не расстроили, даже наоборот. На счет КРУЭ 500 кВ рекомендую погуглить ПС Ногинск, ПС Каскадная, ПС Западная, ПС Очаково и ПС Бескудниково. Правда, все в районе Дефолт Сити, что не совсем репрезентативная выборка, но всё же.
Ну и КДПВ, конечно же :)
opckSheff
08.08.2018 14:04Спасибо, буду знать. :) Далёк от ОЭС Центра, поэтому всей информацией не обладаю. :)
SuhoffGV
08.08.2018 16:53У меня знакомая воздушным выключателем воров гоняла с территории. Территория подстанции была большая, был даже дом для временного проживания монтажников и огород с арбузами. Выключатель стоял под давлением, но не подключенный к сети. Когда она с 4-го этажа подстанции увидела воришек, покусившихся на урожай, то выключила воздушник стоявший недалеко от огорода. Воришки перелетели 2-х метровый забор как кенгуру.
albabosh
07.08.2018 10:53+1Что-то странное пишет автор про контроль изоляции шин от земли. Как правило измерительный трансформатор напряжения имеет 2 группы обмоток — первая используется для измерений и основных защит, а также автоматического включения резерва при пропадании напряжения на секции (она соединена в звезду), а вторая представляет собой разомкнутый треугольник, в разрыв которого включено индикаторное реле. При нормальном режиме работы напряжения разных фаз компенсируют друг друга и напряжение на катушке указательного реле (т.н. «блинкер») практически равно нулю, а при пробое изоляции возникает утечка, на катушке появляется напряжение и оно срабатывает.
alexhott Автор
07.08.2018 10:56Спасибо за уточнение, трансформатор в этой системе именно так и используется.
А вот про резисторы и дугогасящую катушку примерно так и рассказывали как написал, экскусовод правда и сам сказал что до конца не вкурсе всех подробностей, но якобы с достоверностью > 70% удается определить на каком из пяти кабелей утечка и отключить сразу его, а не поочередным отключением вычислять.
Dioxin
07.08.2018 10:54Не вся жесть показана.
В помещении не очень новой ПС рядами стоит оборудование РЗА и прочее с шинами 0.4КВ совершенно не изолированными.
Поэтому надо ходить аккуратно и не быстро, и уж точно не бегом, ну и руками не махать особенно.
Hombre_Nuevo
07.08.2018 10:58+1Прежде чем электричество с электростанции попадает к нам в розетку, его напряжение сначала увеличивают до сотен тысяч вольт, а потом обратно понижают до 220В.
не точность. Понижают не до 220В, а до 380В. В квартиру приходит одна фаза из трех, между ней и землей разность потенциала, как раз 220В. То есть вы сравниваете 220кВ линейного напряжения с 220В фазного.
что между фазами 400 вольт (раньше было 380 но стандарты давно поменялись).
можно ссылку на изменение стандартов, кто когда поменял, почему не внёс изменения в ГОСТ 32144-2013 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» п4.2.2. Медленные изменения напряжения.:
«В электрических сетях низкого напряжения стандартное номинальное напряжение электропитания равно 220 В (между фазным и нейтральным проводниками для однофазных и четырехпроводных трехфазных систем) и 380 В (между фазными проводниками для трех- и четырехпроводных трехфазных систем).»
Если на ОРУ 220 кВ ближе 2-х метров к токоведущим частям приближаться запрещено, то в ЗРУ 20кВ можно спокойно прикасаться к оборудованию
дык к токоведущим частям 20кВ тоже приближаться запрещено. Расстояния не точны допустимые расстояния до ТВЧ: 20-35кВ — 2м, 110-220кВ — 4м (ПОТЭУ табл.№8)
Все закрыто, промаркировано, управляется с пульта или вручную, открыть просто так ячейку невозможно — все блокируется автоматикой.
релейная часть тоже блокируется?
Также существуют дугогасящие катушки, которые позволяют компенсировать разность потенциалов, погасить дугу, и по рассказам иногда изоляция затягивается и ремонта кабеля не требуется.
изоляция затягивается на 20кВ — О_о — не рассказывают, а откровенно врут, я бы даже сказал п… ят
alexhott Автор
07.08.2018 11:02+11 первая ссылка в вики:
Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), сетевое напряжение должно составлять 230 В ±10 % при частоте 50 ±0,2 Гц[1] (межфазное напряжение 400 В, напряжением фаза-нейтраль 230 В, четырёхпроводная схема включения «звезда»), примечание «a)» стандарта гласит: «Однако системы 220/380 В и 240/415 В до сих пор продолжают применять».
Про 220 написал для того чтобы показать отличие обывательских понятий от профессиональных, ниже пояснял что это 0,4кВ.
2 Про блокировку релейной части не знаю
3 Что слышал, то и передал, при возможности уточню.
4 про 4 метра поправлюHombre_Nuevo
07.08.2018 12:001. про напряжение: Отпускать электроэнергию нужно согласно стандарта напряжения 230/400В(ГОСТ 29322-2014), а вот качество этой электроэнергии оценивать по ГОСТ 32144-2013 это ±10% от 220/380В, в принципе всё логично :)
2. я имел в виду релейный отсек, не видел чтобы он блокировался, ниже ElcRz поправил(спасибо ему).PlatinumThinker
07.08.2018 15:59Про 380В тоже в глаза бросилось, насколько я знаю напряжение понижают ровно до 0,4кВ (скорее всего вы можете наблюдать такую надпись на трансформаторных будках во дворе, там обычно с 10кВ понижают). Куда же пропадает 20В? А дело всё в том что чем меньше напряжение тем выше кофициент потерь (поэтому собственно для передачи электроэнергии на большие расстояния и приходится поднимать напряжение), и соотвественно потери в кабеле до вашего подъезда и съедают те 20В…
8street
09.08.2018 10:40Кажись, в будках 10/0,4кВ можно регулировать выдаваемое напряжение в небольших пределах. Что-то типа доп. отводами на трансформаторе. В кабеле может и теряется 20в, а может и нет, но электрики регулируют таким образом, чтобы на выходе было нормальные 230в.
KorDen32
07.08.2018 19:58а вот качество этой электроэнергии оценивать по ГОСТ 32144-2013 это ±10% от 220/380В
Хм. Постоянно наблюдаю в квартире самый минимум 230В, обычно в районе 237, доходит и до 247. Если считать от 230 — то всё ок, а если как вы говорите, то максимум в 242в перешагивается запросто. Спрашивал мельком у местных электриков — все сейчас ориентируются на 230/400 ±10% вроде.JerleShannara
09.08.2018 06:36А на соседних фазах при этом случайно что-то типа <220 В. не обнаруживалось?
ElcRz
07.08.2018 11:24релейная часть тоже блокируется?
Ячейка КРУ блокируется не автоматикой, а механически.
Если подразумевать под «релейной частью» — релейный отсек КРУ, то там просто дверка на ключик закрывается.alexhott Автор
07.08.2018 12:03Если верить рассказчику даже имея ключ ячейку не открыть, пока не будет снято напряжение.
ElcRz
07.08.2018 12:14Не может быть(с). Скорее всего просто путаница в терминологии. Я уверен, что рассказчик знает о чём говорит, но неточно передал смысл. Либо надо будет мне съездить на ПС 220 кВ Рябина и как следует проквалифицироваться: )
amarao
07.08.2018 11:15Не боитесь что посадят? Стратегический объект, а вы тут разглашаете потенциальному противнику. И нет, никого не волнует, что оно в публичном доступе. Ритуальность акта разглашения не требует малоизвестности того, что разглашается.
alexhott Автор
07.08.2018 11:25Я спросил можно фотографировать, мне сказали — пожалуйста.
А так да вроде как стратегический объект и карта с расположением подстанций у руководителя висит на стене за шторкой, но в Яндекс картах все подстанции в том числе и эта отмечены.
Loki3000
07.08.2018 11:35Вот любопытно, хоть площадка и отсыпана гравием, но там все равно прорастает какая-то флора. Периодически ее надо удалять. Для этого обесточивают подстанцию или есть человек, которого не жалко?:) Или может эта флора выжигается электродугой, когда достигнет определенной высоты?:)
alexhott Автор
07.08.2018 11:40Как косят не знаю, но точно не отключают. Такие подстанции годами работают без единого отключения.
gserg63
07.08.2018 19:48Не думаю, что годами без отключений работают, в организации которой работаю на тр-рах 110 кВ с РПН текущий ремонт проводится раз в год, тут думаю так же.
k0rsh
07.08.2018 11:48Компоновка открытой части ПС проектируется исходя из того, чтобы обеспечить безопасное перемещение оперативного и ремонтного персонала без отключения оборудования. За исключением каких-то вынужденных и нетиповых решений, на территории ОРУ нет неизолированных токоведущих частей, расстояние от которых до персонала, находящегося на земле, может быть меньше, чем необходимый воздушный изоляционный промежуток.
anonymous
07.08.2018 19:47+2Электротехнические габариты рассчитаны с учетом того, чтобы персонал мог безопасно передвигаться, как уже ниже и писали. Просчитывается даже габарит от верха крышек железобетонных лотков, по которым любит передвигаться персонал, особенно в зимнюю пору (хотя это и запрещено).
Товарищ работает на ПС 500 кВ, у них вообще есть мини-тракторок какой-то с косилкой и в теплое время года они постоянно поддерживают чистоту на площадке.
andranick
07.08.2018 11:48В Абхазии на 220-ке наблюдал картину идеально выкошенной площадки. Во, думаю, красавцы, следят за территорией! А ларчик просто открывался, они коровок пастись на территорию выпускали, те травку-то и «зачищали»
Mike_soft
07.08.2018 12:22овец надо. и пониже и шерстяная изоляция.
а «стукнет» овцу — «шашлык будет»
1Fedor
07.08.2018 11:57Интересный комментарий неспециалиста, только придумывать не надо лишнего
«Трансформатор имеет множество устройств обеспечения его работы и защиты. При пожаре тушится водой, хотя масло водой и не тушится, но если денег на пенохозяйство нет, и очень хочется то можно и водой»-ну зачем писать ерунду. При пожаре масло сливается в специальную емкость, пена не обеспечивает понижения температуры ниже воспламенения.
Вообще-то, системы пожаротушения не такой простой вопрос как многим кажется.
«Если на ОРУ 220 кВ ближе 4-х метров к токоведущим частям приближаться запрещено, то в ЗРУ 20кВ можно спокойно прикасаться к оборудованию»-надо различать оборудование и токоведущие части, которые под напряжением.
«Сети напряжением выше 0,4кВ изолированы от земли»-это какое-то открытие в энергетике, если о режиме нейтрали, то неправда.
Dmitriy62
07.08.2018 12:57Давно хотел почитать о подстанциях. Спасибо огромное! Получил большое удовольствие…
GresA
07.08.2018 14:56Элегаз или гексафторид серы закачивают в выключатели для лучшего гашения дуги при разъединении контактов.
В первую очередь для изоляции. С чем связаны гораздо меньшие габариты выключателя в сравнении, допустим, с масляным, где для изоляции используется масло.
Нагрузка в сети не постоянная и данный трансформатор обеспечивает еще и регулировку напряжения под нагрузку
Устройство называется РПН — регулировка под нагрузкой. Это значит что можно регулировать напряжение по стороне СН и НН без отключения автотрансформатра. Есть ещё устройство ПБВ — переключение без возбуждения. Для регулирования напряжения необходимо отключить трансформатор от сети.alexhott Автор
07.08.2018 14:59Мне как раз запомнилось, что смысл регулировки под нагрузку в том что под разную нагрузку нужно выставлять разные шаги регулятора. Хотя может и не так понял.
GresA
07.08.2018 16:39Чем выше нагрузка, тем больше просаживается напряжения на системе (секции) шин. И наоборот, ночью, в выходные, праздники нагрузка снижается и уровень напряжения растёт. Автоматика отслеживает значение напряжения и если оно отклоняется от заданного значения, РПН переключает отпайки обмотки трансформатора, тем самым либо повышая либо понижая напряжение.
k0rsh
08.08.2018 11:36Суть РПН — ступенчатое регулирование коэффициента трансформации в зависимости от нагрузки трансформатора для поддержания постоянного уровня напряжения на выводах. Для каждого трансформатора количество и напряжение каждой ступени постоянны. От нагрузки зависит только номер ступени, которая в настоящий момент включена РПН. Обозначается все это как ±12х2,5%.
artiom_n
07.08.2018 15:28Мощность сигнала порядка 1кВ и его очень сложно технически исказить или заглушить.
Мощность 1 киловатт или всё-таки напряжение в 1 киловольт?
Astrei
07.08.2018 17:59Интересно, можно ли подслушать передаваемый высокочастотный сигнал, встав под ЛЭП с антенкой, или там все шифровано?
ElcRz
07.08.2018 19:03+1Скорее всего можно. Но это же не авиа-диспетчеры, общаются гораздо реже и фразы скучнее: )
alexhott Автор
07.08.2018 19:51+1Особого шифра в сигнале РЗА как я понял нет, информации минимум, можно наверно даже протоколы найти.
Но в некоторых случаях и езернет пускают с низкой скоростью, а там уже любые шифры
LevOrdabesov
07.08.2018 18:20За статью спасибо, интересно.
Но, пожалуйста, отдавайте статьи кому-нибудь на проверку перед публикацией.
Читать местами тяжело.
sacai
07.08.2018 19:32220 — это, в общем, ничего особенного. 500 красивее. а уж 1150, хотя они и работают по всему СНГ на 500…
ОРУ 500 в габаритах 220 — тоже слегка затейно, особенно в смысле борьбы с растительностью. таки да, ее реально косят, 18 лет назад косой, сейчас более другими средствами механизации.
необслуживаемых подстанций высших классов напряжения нет. и КРУЭ выше, чем на 220, я не видел. и, таки да, во время производства работ все операции только по команде. устной команде. и с подтверждением.
а вот насчет информационной безопасности — иллюзия. раздолбайство, как и везде. просто, как правило, технологическая сеть напрямую наружу не смотрит.
RicardoGonsales
07.08.2018 23:14Полагаю, что на картинке, где написано «дугогасящая катушка», на самом деле изображен нейтралеобразующий трансформатор («Т ДГК», Т — от слова трансформатор). Потому что в него заходят три фазы, и выходит один провод — нулевой — на резистор.
Не знаю, есть ли там именно дугогасящая катушка, есть подозрение, что там просто высокоомное резистивное заземление нейтрали, чтобы ток замыкания на землю был достаточным для надежной работы защиты.
На напряжении 20 кВ так кое-где (МОЭСК) делают.
www.moesk.ru/zakupki/podryadchik/doc/2014/Metod_1.pdf
Причем в МОЭСК делают с действием на отключение.
Само присоединение с замыканием на землю, видимо, обнаруживает его терминал защиты («ЭКРА БЭ2502» на одной из фотографий), на нем загорается светодиод «ЗОЗЗ-1». В него заведен трансформатор тока нулевой последовательности («бублик», надетый на кабель), либо, если нейтраль резистивнозаземленная, могли обойтись трехтрансформаторным фильтром.
Также в них обычно заводят цепи напряжения (во всяком случае, так обычно делают сейчас).
Поврежденное присоединение определяется по току. Если защита направленная, то с учетом разности фаз между током и напряжением. Также бывают всякие высокочастотные алгоритмы, не уверен, что они есть в этом терминале.
Обмотка «разомкнутый треугольник» трансформатора напряжения в терминал может заводиться, может не заводиться, терминал умеет обрабатывать фазные напряжения математикой для достижения того же эффекта.
alexhott Автор
08.08.2018 05:43Да на фото трансформатор,
катушка там тоже есть, но сказали что не подключенная.
Длина кабельных линий по факту длиннее чем предполагалась проектом и индуктивности катушки недостаточно, поэтому ее не используют.
linjan
08.08.2018 00:37Вспомнилась авария на Челябинской Подстанции 110\35\10: youtu.be/CuBF0ErWIhQ
Непосредственно экшн: youtu.be/CuBF0ErWIhQ?t=531
anonymous
08.08.2018 04:04Насчет синхронизации тема не раскрыта. Сейчас за рубежом, как пишут, быстро развиваются индивидуальная генерация и сохранение энергии — ветряки, солнечные батареи, аккумуляторы. В Германии по выходным до половины всей потребляемой энергии бывает от возобновляемых источников. Всё это индивидуальное хозяйство подключено к общей сети и как-то синхронизируется. Интересно, как.
JerleShannara
09.08.2018 06:41Насколько мой дырявый мозг помнит, то более «мощная» генерация в разумных пределах засинхронизирует более слабую, но это не точно. А так — схемы контроля перехода через ноль есть везде, и особой сложности в них нет.
andranick
09.08.2018 08:31Сначала выравнивание по фазе и по напряжению на стороне малой генерации, это выполняется АСУ малой генерации. Потом включается выключатель, подключающий генерацию в единую сеть. Этот выключатель и напряжение по обе стороны от него контролирует блок релейной защиты, и если нет синхронизма, то команда на включение будет отклонена. Так же контролируются параметры генерации, и если есть проблемы с поддержанием требуемой фазы, она отключается АСУ.
anonymous
09.08.2018 10:29Ok, спасибо, понятно. Преобразователи там, видимо, сравнительно маломощные, максимум, сотни киловатт, полупроводниковые преобразователи в синус, проблем с выравниванием амплитуды и фазы в данной конкретной точке нет. Сопротивление проводов служит защитным резистором при выравнивании амплитуд. Но с фазами остается вопрос, если они выравниваются в одной конкретной точке, суммирование без проблем получится только при передаче энергии к нагрузкам дальше по линии, а по направлению к генератору разность фаз будет нарастать, ведь до одного генератора расстояние будет становиться меньше, а до другого — больше. Как решается эта проблема? Или её нет на малых расстояниях передачи энергии? Какое отклонение фазы допустимо, при какой длине линии оно достигается?
andranick
09.08.2018 10:54Да как бы интересно чтобы в точке подключения все было ровно, главное чтоб бабах в момент подключения не пришел. Частота в сети далеко не константа и плавает в некоторых пределах (обычно отклонение не более 0.02Гц в плюс или минус, но видел и 0.05), соответственно фазы «уходят». АСУ следит за этими колебаниями и подстраивает параметры генерации. Для индуктивных преобразователей (обычных генераторов) еще регулируется уровень реактивной мощности для получения оптимальной производительности.
nafikovr
09.08.2018 13:09был у нас случай когда при переключении 220кВ линии на другой фидер сдвиг был в пару градусов (ну это уже позже выяснили). бабахнуло знатно, часть города сидела без света до утра (бабахнуло ближе к полуночи). к счастью серьезно пострадала только сторона, которая сдавала нагрузку и к утру восстановили подачу.
anonymous
09.08.2018 13:35Бабах в точке подключения, это да, но это могла бы оказаться не единственная проблема с фазами в данном случае. Речь ведь идёт об отдаче мощности в общую сеть многих генераторов. Допустим, у кого-то крыша крытая солнечными панелями, у него избыток энергии, и он хотел бы её отдавать в общую сеть за деньги. Через квартал есть ещё одна такая же крыша, между ними расстояние 6 км. Ровно посередине расположена нагрузка. Частота 50 Гц соответствует длине волны 6000 км, выравнивание фаз происходит в точке присоединения каждой крыши. Разность фаз напряжения в нагрузке от одного и от другого генератора составит 0.001*360=0.36 градуса. Падение мощности, видимо, будет в допустимых пределах. Но если речь не о крышах, а, допустим, ветряках, установленных на фермерских полях, и между ними не 6 км, а 60, то разница фаз будет уже в 3.6 градуса — возможно, и это ещё приемлемо. А вот 600 км и 36 градусов, это уже вряд ли устроит. На такие большие расстояния, видимо, нужны какие-то специальные схемы распределения энергии, простое суммирование мощностей разных генераторов здесь уже не пойдёт.
anonymous
08.08.2018 06:1020кВ. Я похоже отстал от жизни. Для каких нужд там такой нетипичный уровень напряжения?
DaemonGloom
08.08.2018 06:18Для средних дальностей. Тогда ближе к конечному потребителю ставится простая подстанция 20/0.4. Например — с рядом стоящими сёлами так делают. Насколько знаю, по Москве тоже 20кВ бегает во многих местах.
gserg63
08.08.2018 08:32Я понимаю вопрос звучал почему не 6(10) кВ, как в большинстве случаев.
DaemonGloom
08.08.2018 08:45+1Нагрузка на сети растёт постепенно, так что с меньшим напряжением пришлось бы рассчитывать на слишком большой ток — а это приводит к завышению требований для линий (диаметр). Где раньше хватало 10кВ — уже требуется больше. Вторая причина — повышенное напряжение даёт меньше потери на дистанции, это просто выгоднее становится.
A__I
08.08.2018 07:31Ждем репортажа с экскурсии на подстанцию постоянного тока.
и на подстанцию 750 кВ
solariserj
08.08.2018 09:15У меня вопрос может знающие люди разъяснят. Вот в Американских фильмах постоянно висят цилиндрические трансформаторы на столбах. Какое напряжение туда подается? И как это выгоднее нашего подхода (подстанцию на 30/50 домов)?
lingvo
08.08.2018 17:15Там вроде, основная выгода от того, что вторичная обмотка формирует 2 фазы за счет того, что вторичка имеет нейтральный вывод посередине, который заземляется. Это формирует 2 фазы, сдвинутые на 180° и напряжением 240В между фазами и 120В между фазой и нейтралью.
Таким образом из двух-проводной (фаза и нейтраль) получается трехпроводная схема(2 фазы+нейтраль), которая позволяет экономить медь на подключении мощных нагрузок (стиральных машин, электроплит и т.д.). Т.к. все это дело заземляется имеет смысл ставить такой трансформатор недалеко от потребителя.
p_fox
08.08.2018 09:40Картинки надо внимательнее подписывать: "поварачиваются", "шаков", "трансформатр"...
zhabr
10.08.2018 12:39наибольшее значение напряжения в сети 110 кВ составляет 126 кВ, амплитудное 178 кВ
konshyn
del. неактуально