Apa adalah gardu listrik? gardu dan sistem distribusi listrik

Spesialis listrik tahu apa yang merupakan pembangkit listrik dan gardu, untuk apa mereka dan bagaimana membangun. Mereka tahu bagaimana menghitung kekuatan mereka dan semua parameter yang diperlukan, seperti jumlah putaran, ukuran kawat dan dimensi sirkuit magnetik. Yang mengajarkan mahasiswa di perguruan tinggi teknis dan sekolah teknik. Orang dengan pendidikan kemanusiaan menyadari bahwa bangunan sering berdiri terpisah sebagai rumah tanpa jendela (mereka suka melukis penggemar grafiti), yang diperlukan untuk menyalakan rumah dan bisnis, dan untuk menembus seharusnya tidak ada di dalam mereka, ini logo mengagumkan fasih dalam bentuk tengkorak dan petir melekat pada benda-benda berbahaya. Mungkin banyak orang tidak perlu tahu informasi tetapi tidak berlebihan.

Sedikit fisika

Listrik - komoditas yang Anda harus membayar, dan itu adalah rasa malu jika dihabiskan sia-sia. Dan ini, seperti dalam industri apapun, mau tidak mau, tugas hanya untuk mengurangi hilangnya sia-sia. Energi adalah daya dikalikan dengan waktu, sehingga argumen berikut dapat ditangani oleh konsep ini, sebagai waktu mengalir terus-menerus, dan hidupkan kembali, sebagai lagu mengatakan, tidak mungkin. tenaga listrik, dalam perkiraan kasar, tanpa memperhitungkan beban reaktif, adalah produk dari tegangan arus. Jika kita menganggap itu secara rinci, dalam formula jatuh faktor daya menentukan rasio dari energi yang dikonsumsi dengan komponen berguna yang disebut aktif. Tapi faktor penting adalah tidak terkait langsung dengan pertanyaan mengapa kita perlu sebuah gardu. Daya listrik demikian tergantung pada dua anggota utama dan hukum Ohm Joule, tegangan dan arus. Rendah saat ini dan tegangan tinggi dapat membentuk kekuatan yang sama, dan sebaliknya, arus dan rendah tegangan tinggi. Tampaknya, apa bedanya? Dan itu, dan sangat besar.

Memanaskan udara? Terima kasih!

Jadi, jika kita menggunakan rumus daya aktif, kita mendapatkan berikut:

• P = U x I, di mana:
  
  U - tegangan, diukur dalam volt;
  I - saat ini diukur dalam ampere;
  P - listrik, diukur dalam watt atau volt-amp.

Tapi ada rumus lain menggambarkan telah disebutkan Joule-Lenz, yang menurut tenaga panas dihamburkan ketika saat ini sama dengan kuadrat dari besarnya dikalikan dengan resistansi konduktor. Panaskan sekitarnya saluran listrik udara - berarti apa-apa untuk mengeluarkan energi. Dan untuk mengurangi kerugian ini dapat secara teoritis dua cara. Yang pertama melibatkan penurunan resistensi, yaitu penebalan kabel. Semakin besar penampang, semakin rendah perlawanan, dan sebaliknya. Tetapi menghabiskan logam juga tidak mau untuk apa-apa, itu mahal, tembaga masih. Selain itu, bahan ganda aliran konduktor tidak hanya akan meningkatkan biaya, tetapi juga untuk pembobotan, yang pada gilirannya akan meningkatkan kompleksitas instalasi garis ketinggian tinggi. Dan dukungan akan membutuhkan lebih kuat. Sebuah kerugian akan berkurang hanya setengahnya.

keputusan

Untuk mengurangi kabel pemanasan selama transmisi listrik, perlu untuk mengurangi besarnya arus yang mengalir. Hal ini cukup jelas, karena pengurangan dengan setengah akan mengurangi kerugian empat kali lipat. Dan jika sepuluh kali? ketergantungan kuadrat, maka kerugian akan seratus kali lebih sedikit! Tetapi kekuasaan adalah untuk "swing" yang sama, yang diperlukan untuk konsumen agregat menunggu nya di ujung lain dari saluran transmisi yang kadang-kadang berjalan ratusan kilometer dari pembangkit listrik. Kesimpulannya adalah bahwa perlu untuk meningkatkan tegangan dalam jumlah yang sama kali arus berkurang. Stasiun trafo di awal saluran transmisi untuk melakukan hal itu dan dimaksudkan. Itu berasal dari kawat di bawah tegangan yang sangat tinggi dari puluhan kilovolt. Sepanjang seluruh jarak yang memisahkan TPP, pembangkit listrik tenaga air atau nuklir dari desa mana ditujukan, energi perjalanan dengan (relatif) saat kecil. Konsumen juga perlu menerima kuasa dari parameter standar yang telah ditetapkan yang sesuai dengan negara di 220 volt (380 V atau antarmuka). Sekarang Anda tidak perlu menaikkan, sebagai masukan untuk saluran transmisi, dan langkah-down gardu. energi listrik disuplai ke perangkat distribusi cahaya dibakar di rumah dan pabrik-pabrik rotor mesin berputar.

Apa yang ada di stan?

Dari uraian di atas, jelaslah bahwa item yang paling penting dalam sebuah gardu - transformator, biasanya tiga fase. Mungkin ada beberapa. Misalnya, transformator tiga fase dapat diganti dengan tiga fase tunggal. Sebuah jumlah yang lebih besar mungkin karena konsumsi daya yang tinggi. Desain perangkat ini berbeda, tetapi dalam hal apapun itu memiliki dimensi mengesankan. Berapa besar daya yang diberikan kepada konsumen, bangunan tampak lebih serius. Aparatur gardu listrik, bagaimanapun, rumit, dan tidak hanya mencakup trafo. Ada juga peralatan untuk beralih dan perlindungan unit mahal, serta sering dan untuk pendinginan. Bagian lain dari stasiun listrik dan gardu terdiri switchboards dilengkapi dengan kontrol dan peralatan pengukuran.

transformator

Tujuan utama dari fasilitas ini - untuk membawa energi ke konsumen. Sebelum mengirim tegangan yang diperlukan untuk meningkatkan, dan setelah menerima itu diturunkan ke tingkat standar.

Untuk semua bahwa rangkaian gardu listrik meliputi sejumlah elemen, yang utama dari mereka masih transformator. Perbedaan utama antara perangkat dari produk ini di unit daya konvensional dari alat rumah tangga dan sampel daya tinggi industri tidak ada. transformator terdiri dari gulungan (primer dan sekunder) dan sirkuit magnetik terbuat dari bahan feromagnetik, yaitu bahan (logam), meningkatkan medan magnet. Perhitungan perangkat ini - itu adalah tugas belajar standar untuk mahasiswa teknis. Perbedaan utama dari gardu transformator itu analog kurang kuat mencolok, selain ukuran, adalah adanya sistem pendingin, yang merupakan satu set pipa minyak, berjemur melingkari coil. Merancang gardu listrik, bagaimanapun, bukanlah tugas yang mudah, yang diperlukan untuk mempertimbangkan banyak faktor, mulai dari iklim dan berakhir dengan banyak karakter.

daya tarik

Tidak hanya rumah dan bisnis mengkonsumsi listrik. Di sini semua kebutuhan yang jelas untuk menerapkan 220 volt AC sehubungan dengan bus netral 380 atau antara fase pada frekuensi 50 Hertz. Tetapi ada juga listrik kota. Trem dan bus troli diperlukan tegangan AC dan DC. Dan berbeda. Pada kontak konduktor kereta api harus 750 volt (relatif terhadap tanah, yaitu rel), dan membutuhkan troli untuk konduktor 600 dan nol volt DC di sisi lain, tapak karet roda merupakan isolator. Jadi, Anda perlu gardu tunggal yang sangat kuat. Energi listrik diubah untuk itu, yang diperbaiki. Ketebalannya yang sangat besar, arus dalam rangkaian diukur dengan ribuan ampere. alat tersebut disebut traksi a.

perlindungan gardu

Dan transformator, penyearah dan kuat (dalam kasus pasokan listrik traksi) mahal. Jika kecelakaan terjadi, yaitu hubungan pendek pada rangkaian gulungan sekunder (dan karenanya primer) saat ini muncul. Oleh karena itu, ada bagian konduktor lintas dihitung. Listrik trafo gardu mulai panas karena panas yang dihasilkan resistif. Jika Anda tidak memberikan skenario seperti itu, hasil dari hubungan pendek di salah satu jalur perifer dari kawat berliku dilebur atau dibakar. Untuk menghindari hal ini, berbagai metode yang digunakan. diferensial ini, gas dan proteksi arus.

perbandingan diferensial jumlah arus dalam rangkaian dan gulungan sekunder. perlindungan gas dipicu oleh penampilan di isolasi udara dari produk pembakaran, minyak dan sebagainya. perlindungan saat memutus transformator ketika arus melebihi nilai yang ditetapkan maksimum.

Gardu transformator harus secara otomatis memutuskan dalam hal sambaran petir.

jenis gardu

Mereka berbeda dalam kekuasaan, tujuan dan perangkat. Mereka yang hanya berfungsi untuk meningkatkan atau menurunkan tegangan, disebut transformator. Jika Anda ingin juga mengubah parameter lain (stabilisasi frekuensi atau meluruskan), kemudian disebut gardu transformasi.

Dengan kinerja arsitektur dari SS dalam dan melekat, built-in (berdekatan dengan subjek utama), intrashop (terletak di dalam area produksi) atau menjadi berdiri sendiri bangunan aksesori. Dalam beberapa kasus, tidak memerlukan daya tinggi (jasa energi pemukiman kecil), digunakan gardu tiang desain. Kadang-kadang digunakan untuk rumah trafo tiang listrik, semua peralatan yang diperlukan (sekering, gelombang pelindung, pemutus sirkuit, dan sebagainya.) Yang dipasang.

gardu listrik diklasifikasikan jaringan dan tegangan (hingga 1000 kV atau lebih, yaitu tinggi) dan kekuasaan (misalnya, dari 150 ribu sampai 16 VA. KVA).

Menurut dasar skema koneksi gardu eksternal nodular, buntu, terus menerus dan cabang.

di dalam ruangan,

Ruang di dalam gardu, yang rumah transformer, busbar dan aparat yang menyediakan operasi dari semua perangkat yang disebut kamera. Hal ini dapat dipagari atau ditutup. Perbedaan antara metode keterasingan dari ruang sekitarnya kecil. Ruang tertutup adalah ruang benar-benar terisolasi, dan tertutup untuk terputus-putus (jala atau kisi-kisi) dinding. mereka dibuat, sebagai suatu peraturan, industri desain standar. Pemeliharaan sistem listrik oleh petugas terlatih yang berwenang dan kualifikasi yang dibutuhkan, dikonfirmasi dokumen resmi izin untuk bekerja pada jalur tegangan tinggi. Operasional memantau pengoperasian sebuah gardu listrik melakukan tugas atau Energy, yang terletak di papan distribusi utama, yang dapat terletak jauh dari MS.

distribusi

Ada fungsi lain yang penting yang melakukan gardu listrik. energi listrik didistribusikan antara pengguna sesuai dengan standar mereka, dan di samping itu, pemanfaatan tiga fase harus sebagai seragam mungkin. Agar berhasil mengatasi masalah ini, ada sistem distribusi. EN beroperasi pada tegangan yang sama dan mengandung perangkat melakukan switching dan perlindungan garis dari overload. Dengan RU transformator terhubung sekering dan pemutus sirkuit (single pole, satu untuk setiap fase). sistem distribusi di tempat akomodasi dibagi menjadi terbuka (terletak di luar ruangan) dan tertutup (dalam gedung).

keselamatan

Semua operasi di gardu listrik diklasifikasikan sebagai sangat berisiko, karena itu, memerlukan langkah-langkah luar biasa untuk memastikan keamanan. Dalam perbaikan umum dan pemeliharaan yang dilakukan dalam pemadaman penuh atau parsial. Setelah tegangan dimatikan (listrik mengatakan "ditembak"), asalkan semua toleransi yang diperlukan didasarkan untuk mencegah aktivasi disengaja rel konduktor. Untuk peringatan yang sama tanda-tanda, dan "orang yang bekerja" dan "Jangan aktifkan!". Staf melayani gardu tegangan tinggi, sistematis dilatih, dan keterampilan dan pengetahuan yang diperoleh dipantau secara berkala. Toleransi № 4 memberikan hak untuk melakukan pekerjaan pada listrik di atas 1 kV.