Электрические сети

Совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии называют электрическими сетям. Они состоят из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабе6льных линий работающих на определенный территории.
Подстанции обеспечивают преобразование и распределение электроэнергии. Прием и распределение электроэнергии осуществляется в распределительных устройствах , а ее передачу – с помощью токопроводов, воздушных и кабельных линий.
Токопроводы состоят из неизолированных или изолированных проводников и относящихся к ним изоляторов, защитных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих опорных конструкции.
Воздушные линии электропередачи состоят из проводов, расположенных на открытом воздухе и прикрепленных с помощью изоляторов  и арматуры к опорам или кронштейнам и стойкам на инженерных сооружениях ( мостах, путепроводах и т.п.).
Кабельные линии электропередачи состоят из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками) и крепежными деталями, а также подпитывающими аппаратами и системой сигнализации давления масла (для маслонаполненных линий).
Электроустановки электрических сетей вместе с электроустановками электростанций образуют электрическую часть энергосистемы. Электрическая  часть энергосистемы и питающиеся от нее электроприемники, объединенные общностью процесса производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии представляют собой электроэнергетическую систему. Обеспечение  потребителей электроэнергией называют электроснабжением.
Электрические сети подразделяют на распределительные, питающие (районные) и системообразющие.
Распределительные сети охватывают  комплектные трансформаторные подстанции (КТП), комплектные распределительные устройства (КРУ), соединяющие их кабели, вводные устройства,  и все кабельные или воздушные линии от сборных шин низшего напряжения ТП до вводных (ВУ) или вводно- распределительных (ВРУ) устройств потребителя.

Электроустановка , предназначенная для приема электрической энергии от генераторов, трансформаторов или линий электропередачи и ее распределения между потребителями, называют распределительным устройством.
Распределительные устройства электрических станций и подстанций выполняют закрытыми (ЗРУ)  с расположением оборудования в зданиях и открытыми (ОРУ) с расположением всего или основного оборудования на открытом воздухе. Широко применяют комплектные распределительные устройства как с элегазовой так и с воздушной изоляцией для внутренней установки (КРУЭ),(КРУ) и наружной (КРУН).
Подстанция – это электроустановка, служащая для преобразования и распределения электроэнергии и состоящая из трансформаторов, распределительных устройств, устройств управления и вспомогательных сооружений. 
Подстанции с трансформаторами, преобразующие электроэнергию только по напряжению, называют трансформаторными , а преобразующие по напряжению и другим параметрам ( выпрямление тока, изменение частоты) - преобразовательными. Подстанции бывают повышающими и понижающими.  Повышающие подстанции чаще всего сооружают непосредственно  на электростанциях. Они служат для преобразования напряжения до более высокого уровня, при котором электроэнергию «транспортируют» до потребителей. Понижающие подстанции преобразуют напряжение питающей сети до более низкого уровня, при котором электроэнергию передают потребителям, подключенным к данной подстанции.
Подстанции различают по назначению, способам присоединения к сети и защиты трансформаторов, типам устанавливаемой коммутационной аппаратуры на стороне ВН и применяемых компенсирующих устройств, способам управления и сооружения, а также по конструкции.
По способу присоединения  к сети подстанции разделяют на тупиковые ктп (блочные) (ктп 160 тупиковая - ктп 400 тупиковая), мачтовые (ктп 25 мачтовая - ктп 250 мачтовая), ответвительные     ( блочные), проходные ктп (транзитные)  например (ктп проходная мощностью до 1000 кВА), узловые ктп.
По конструкции подстанции бывают в виде бетонного, металлического сооружения  , а также сэндвич панели .

Высоковольтные силовые трансформаторы, автотрансформаторы и реакторы с масляной системой охлаждения

Трансформатором называется электромагнитный аппарат, посредством которого переменный ток одного напряжения  преобразуется в переменный ток другого напряжения без изменения его частоты.
Приведем второе определение для трансорматора с точки зрения электромагнитной теории.
Трансформатором называется статистическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных между собой обмотки и предназначеное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем переменного тока.

Различают двухобмоточные трансформаторы , имеющие две гальванически связанные обмотки , трех – и многообмоточные трансформаторы, имеющие три и более гальванически не связанных обмотки. Передача энергии из первичной цепи трансформатора во вторичную происходит по средством магнитного поля.

 Классификация трансформаторов. Трансформатор называется силовым, если он применяется для преобразования электрической энергии в электрических сетях и в установках, предназначенных для приёма и использования электрической энергии. К силовым относятся трансформаторы  трёхфазные и многофазные мощностью 6,3 кВ?А и более, однофазные мощностью 5 кВ?А и более. При меньших мощностях трансформаторы называются трансформаторами малой мощности.
Различают силовые трансформаторы общего назначения, предназначенные для включения в сети, не отличающиеся особыми условиями работы, или для непосредственного питания приёмников электрической энергии,  не отличающиеся особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы.
Силовые трансформаторы специального назначения предназначаются для непосредственного питания сетей или приёмников электрической энергии, если эти сети или приёмники отличаются особыми условиями работы, характером нагрузки или режимом работы. К числу таких сетей и приёмников электрической энергии относятся, например, подземные рудничные и шахтные сети и установки, выпрямительные установки, электрические печи и т. п.

Условное обозначение трансформаторов различного типа (автотрансформаторов)

Обозначение трансформатора состоит из букв и цифр. Буквами обозначаются: число фаз (О — однофазный, Т — трехфазный); вид охлаждения:

Вид охлаждения

Условное обозначение

Сухие трансформаторы

Естественное воздушное:

 

при открытом исполнении

с

при защищенном исполнении

сз

при герметичном исполнении

сг

Масляные трансформаторы

Естественное масляное

м

С дутьем и естественной циркуляцией масла

д

С естественной циркуляцией воздуха и
принудительной циркуляцией масла

мц

С принудительной циркуляцией масла

дц

С принудительной циркуляцией воды и естественной
циркуляцией масла

мв

С принудительной циркуляцией воды и масла

ц

Трансформаторы с негорючим жидким диэлектриком

Естественное негорючим жидким диэлектриком

н

Негорючим жидким диэлектриком с дутьем

нд

и число обмоток, работающих на самостоятельные сети, если оно больше двух (трехобмоточный трансформатор обозначают буквой Т). Выполнение одной из обмоток с устройством РПН обозначают дополнительно буквой Н. При обозначении автотрансформатора добавляют букву А перед буквами обозначения трансформатора. Исполнение трансформатора с естественным масляным охлаждением и защитой при помощи азотной подушки, без расширителя, обозначают дополнительной буквой 3 после обозначения вида охлаждения (например, ТМЗ-1000), трехфазный двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением, установка на открытом воздухе, с медными или алюминиевыми обмотками (например, ТМ-10-250 -1600), трехфазный масляный герметичный с естественным охлаждением (например ТМГ-10), трехфазный двухобмоточный трансформатор  масляный железнодорожный (например ТМЖ), техфазные масляные с регулировкой под напряжением трансформатор ТМН-1000,  трансформатор с расщепленной обмоткой НН — дополнительной буквой Р после обозначения числа фаз (например, ТРДН); трансформаторы для собственных нужд электростанций — дополнительной буквой С (например, ТРДНС).
Цифрами в обозначении трансформатора указывают номинальную мощность в киловольт-амперах и через косую черту класс напряжения обмотки ВН в киловольтах. Кроме того, в обозначении указывают: год выпуска рабочих чертежей трансформаторов данной конструкцию (две последние цифры); климатическое исполнение и категорию размещения (ГОСТ 15150—69).

Примеры условного обозначения трансформаторов различного типа:
1. ТМ-100/10-78У1 — трехфазный двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением, номинальной мощностью 100 кВА, класс напряжения 10 кВ, конструкция 1978 г., для умеренного климата, категория размещения 1;
2. ТРДНС-32000/35-80У1 — трехфазный двухобмоточный трансформатор, с расщепленной обмоткой НН, охладителем систем Д, с устройством регулирования под нагрузкой (РПН), предназначенной для собственных нужд электростанций, номинальной мощностью 32 MB А, класс напряжения 35 кВ, конструкция 1980 г., для умеренного климата, категория размещения 1
По виду охлаждающей среды различают сухие и масляные трансформаторы. Трансформаторы с естественным воздушным охлаждением (сухие трансформаторы) обычно не имеют специальной системы охлаждения. В масляных трансформаторах в систему охлаждения входят: бак трансформатора, заливаемый маслом, для мощных трансформаторов - охладители, вентиляторы, масляные насосы, теплообменники и т. д.

Шунтирующие реакторы

На подстанциях дальних электропередач применяют шунтирующие реакторы. По своей конструкции они близки к трансформаторам и автотрансформаторам. Однако шунтирующие реакторы - это индуктивности, предназначаемые для компенсации емкостного сопротивления линий большой протяженности. Их включают непосредственно по концам линий сверхвысоких напряжений, подключают также к шинам среднего напряжения и к третичным обмоткам автотрансформаторов на подстанциях дальних электропередач. В эксплуатации находятся шунтирующие реакторы с отбором мощности. Такие реакторы имеют вторичные обмотки или ответвления от основной обмотки, используемые для подключения нагрузки.
Трансформаторы и реакторы рассчитываются на продолжительную работу в номинальном режиме.