Для создания полной картины о понятии «Электрическая подстанция» (в дальнейшем ЭП) необходимо понять ее роль в системе электроснабжения.
Электрический ток зарождается на электростанциях. В зависимости от способа получения электроэнергии они бывают: атомные, тепловые или гидроэлектростанции.
Электростанции, как правило, находятся далеко от потребителя. Напрямую с них нельзя передавать электроэнергию, т.к. будут очень большие потери при передаче. Поэтому требуется построить ЭП.
ЭП принимают, преобразуют и распределяют электроэнергию.
Чтобы избежать электропотерь при передаче на дальние расстояния, надо повысить напряжение, полученное на электростанциях. К сожалению, на них ЭДС составляет порядка до 20 кВ. Это значение слишком мало для оптимальной передачи электроэнергии на требуемые современным миром расстояния. Поэтому для создания нужных условий в непосредственной близости от электростанций находятся повышающие подстанции, которые принимают, повышают и передают в сеть высокое напряжение. Они поднимают напряжение до 500 кВ и более. Теперь можно передавать электричество дальше по высоковольтным воздушным линиям (далее ВВЛ) на весьма дальние расстояния.
Так оно в дальнейшем попадает на понижающие подстанции, которые расположены в непосредственной близости от потребителя (в пригороде или в крупном городе). На этих подстанциях находятся понижающие трансформаторы с помощью которых и происходит изменение напряжения. После прохождения через такую подстанцию, напряжение становится пригодным для обычного потребителя. Именно такое напряжение и поступает к нам в дома и на предприятия.
Напряжение на линии электропередач (ЭП) может быть: от 6 до 1150 кВ. Величина напряжения равна расстоянию до пункта назначения (пункта приема).
ЭП классифицируются:
• по функциональности;
• по величине значения;
• по способу и месту соединения с сетью;
• по виду размещения.
Функциональная классификация включает в себя трансформаторные и преобразовательные подстанции. Первые изменяют значение тока и напряжения, а вторые – ток или частоту.
Про величину значения мы уже говорили. Это наши повышающие и понижающие ЭП.
По способу и месту подсоединения к сети существует 6 основных видов ЭП:
• тупиковые (получают электричество от одной установки по одной или более параллельным линиям);
• ответвительные (присоединяются глухой отпайкой к одной или двум линиям);
• промежуточные (питают своих потребителей);
• транзитные или узловые (присоединяются больше двух линий питающей сети, приходящих от двух и больше установок);
• преобразовательные (передают и принимают электрическую мощность на постоянном токе);
• тяговые (питают электротяговые сети).
Тяговые подстанции (ТП) могут быть как переменного, так и постоянного тока.
Внутри каждой ЭП находятся устройства: силовой трансформатор, распределительные устройства (РУ), вспомогательные сооружения и устройства для автоматического управления и защиты. ЭП бывают открытого исполнения (основное оборудование располагается на открытом воздухе) или закрытого (в здании подстанции). Как правило, закрытое исполнение применяют в местах с неблагоприятным климатом и в городах.
ЭП изготавливаются на заводах и часто уже готовые доставляются к месту установки. Иногда их уже на месте собирают из блоков. Такие ЭП называют комплексными трансформаторными подстанциями (КТП).
По своей ведомственной принадлежности ЭП находятся в ведении энергосистем, промышленных и обычных потребителей электроэнергии (нас с Вами).