Sebelum listrik dari pembangkit listrik mencapai outlet kami, tegangannya pertama-tama dinaikkan menjadi ratusan ribu volt, dan kemudian diturunkan kembali menjadi 220V. Mereka membuat transformasi seperti itu di gardu induk transformator.
Karakteristik terpenting dari gardu adalah level tegangan pada sisi atas dan bawah. Apa yang tertulis dalam judul hanya berarti bahwa ada 220 ribu volt di sisi atas dan dua level tegangan 110 dan 20 kV di sisi bawah. Faktanya, ini adalah dua gardu di wilayah yang sama. Dan di outlet kami sesuai dengan klasifikasi insinyur listrik 0,4 kV, itu sebabnya. bahwa antara fase adalah 400 volt (sebelum 380 tetapi standar telah berubah sejak lama).
Gardu dimulai
dengan switchgear terbuka dengan pengarahan keselamatan, kemudian kita pergi ke sisi atas gardu dalam switchgear terbuka - switchgear luar.
Secara umum, saluran listrik, pemisah, sakelar berinsulasi gas, dan portal dengan bagian bus terlihat.
Portal adalah struktur logam di atas seluruh ekonomi yang terlihat, dan bagian bus adalah bagian dari sirkuit gardu yang dapat diputus dari sisa rangkaian dengan sakelar dan pemisah. Gardu ini dapat diaktifkan dari kedua ujung kabel listrik, dan juga dapat memutuskan sambungan. Saya tidak tahu tentang saluran listrik khusus ini, tetapi tidak seperti kabel listrik PC Anda, di mana saat ini selalu berasal dari stopkontak, saluran listrik tegangan tinggi sebagian besar termasuk dalam sistem daya tunggal dan energi dari saluran tersebut dapat mengalir dari sumber yang berbeda (terletak dari berbagai sisi garis) kepada konsumen yang berbeda pada waktu yang berbeda. Untuk melakukan ini, semua generator yang termasuk dalam satu jaringan beroperasi secara sinkron.
Pergantian saluran 220 kV dilakukan oleh sakelar berinsulasi gas.
SF6 gas atau sulfur hexafluoride dipompa ke dalam pemutus sirkuit untuk kepunahan busur yang lebih baik ketika kontak terputus. Semua orang melihat percikan di sakelar rumah atau di soket saat steker dimatikan - ini adalah prinsip yang sama, tetapi banyak pesanan lebih besar. Ada vakum, pemutus sirkuit oli, tetapi SF6 dianggap yang paling dapat diandalkan saat ini untuk level tegangan ini.
Dalam foto saya menunjukkan pengukur tekanan, itu dapat dilihat dari tanah sehingga karyawan dapat mendiagnosis kebocoran gas. Model pemutus sirkuit gas bocor ini tidak dapat dimatikan di bawah beban - ini akan runtuh.
Selain itu, pemisah harus ada di gardu induk Rusia:
Ini pada dasarnya juga merupakan sakelar, tetapi sepenuhnya terbuka, Anda dapat mencabut pemisah hanya tanpa memuat. Diperlukan untuk menciptakan "Celah Fisik Yang Dapat Dilihat" - ini merupakan prasyarat untuk pelaksanaan pekerjaan yang aman di fasilitas gardu induk. Artinya, tidak cukup untuk mematikan pemutus sirkuit SF6 dan mengardekannya, perlu bahwa kerusakan fisik terlihat.
Sakelar dan pemisah dapat dikontrol baik dari panel kontrol gardu maupun secara manual menggunakan pegangan khusus.
Salah satu perangkat yang menarik untuk insinyur elektronik: perangkap frekuensi tinggi
Bahkan, koil dan kapasitor membentuk filter - LC, yang tidak melewatkan sinyal frekuensi tinggi ke dalam jaringan. Sinyal frekuensi tinggi berasal dari gardu lain atau pembangkit listrik, frekuensinya berada di wilayah 40 kHz, dan digunakan untuk mengirimkan informasi, terutama sistem perlindungan dan otomasi. Kecepatan transmisi sangat rendah, tetapi keandalan metode ini telah membuktikan sendiri selama beberapa dekade dan jenis komunikasi ini diperlukan ketika membangun objek tersebut. Kekuatan sinyal berada pada urutan 1 kV dan sangat sulit untuk secara teknis mengubah atau meredamnya.
Tidak mungkin untuk mengukur secara langsung arus dan tegangan dalam jaringan tersebut dengan perangkat, oleh karena itu trafo digunakan untuk operasi otomatisasi dan pengukuran. Kami melihat trafo arus dalam gambar dengan sakelar berinsulasi gas, dan trafo tegangan terlihat seperti ini:
Setelah konversi, kami mendapatkan maksimum 100 volt atau 5 ampere - semua instrumen pengukur perisai dan perlindungan relai dan perangkat otomasi (perlindungan relai dan otomatisasi) dikonfigurasikan untuk nilai-nilai ini. Berbeda dengan pengontrol industri standar: 1-10V dan 4-20mA, level 100V dan 5A jauh lebih tahan terhadap gangguan.
Perangkat lain di sisi atas adalah perlindungan lonjakan arus:
Dengan sambaran petir, resistensi varistor turun tajam dan membuang energi berlebih ke tanah. Dan ya itu bekerja pada 190kV, karena dalam saluran transmisi daya 220kV setiap fase relatif ke bumi memiliki potensi kurang dari 190kV.
Dan inilah jantung gardu induk - autotransformer 250MVA (megavolt ampere):
Trafo memiliki banyak perangkat untuk memastikan pengoperasian dan perlindungannya. Jika terjadi kebakaran, padam dengan air, meskipun minyak tidak padam dengan air, tetapi jika tidak ada uang untuk berbusa, dan Anda benar-benar menginginkannya, maka Anda bisa melakukannya dengan air. Sistem penyemprotan digunakan selama operasi dimana awan uap dan air terbentuk di sekitar trafo, yang menghalangi akses oksigen dan api berhenti.
Ini disebut autotransformer karena memiliki koneksi antara belitan primer dan sekunder seperti pada LATR - dan diyakini bahwa efisiensinya lebih tinggi daripada transformator klasik.
Trafo ini memiliki dua belitan sekunder 110 dan 10. Belitan 10 kV hanya digunakan untuk pasokan sendiri. Seperti yang telah ditunjukkan oleh praktik, jika belitan 10Kw dimuat pada nilai nominal, maka tidak disediakan medan elektromagnetik dan baut yang terbentuk, yang dengannya bagian bawah transformer disekrup dan mulai menyala.
Beban dalam jaringan tidak konstan dan transformator ini juga menyediakan pengaturan tegangan untuk beban
Pegangan dapat diputar hanya selama perbaikan dan penyesuaian, selama jam kerja - hanya penggerak listrik dan otomatisasi.
Pada keseluruhan sisi yang tinggi (omong-omong, mereka menyebutnya tinggi dengan level tegangan, semuanya secara fisik berada di bidang yang sama) celah-celah pembuangan terus-menerus terdengar dan ini dengan cepat melelahkan.
Setelah autotransformer, sisi rendah dimulai dengan level tegangan 110
Semuanya sama di sini: buka sakelar, sakelar, portal, bagian bus ...
Transformator tegangan:
Pemisah dan sakelar:
Dan listrik mengalir ke gardu induk lainnya
Tetapi ada juga sisi rendah kedua, dimulai setelah trafo 110/20
Trafo lebih kecil, sistem pendingin pasif, sudah trafo klasik, dan bukan autotransformer. Tetapi semua sistem drainase minyak dan udara, perlindungan juga ada. Ada keheningan di sisi 110, tidak ada debit cod sama sekali.
Sisi terendah gardu adalah 20kV. diwakili oleh switchgear indoor - switchgear tertutup
Jika pada switchgear luar 220 kV dilarang mendekati bagian yang dekat lebih dekat dari 4 meter, dalam switchgear 20kV dalam ruangan Anda dapat dengan aman menyentuh peralatan
Semuanya tertutup, ditandai, dikendalikan oleh remote control atau secara manual, tidak mungkin untuk membuka sel begitu saja - semuanya diblokir oleh otomatisasi.
Untuk perbaikan, sel-sel digulirkan pada gerobak berikut:
Untuk kontrol dan manajemen, pengendali domestik digunakan:
Selanjutnya, tegangan 20 kV disuplai ke gardu lokal melalui kabel bawah tanah. Jaringan dengan tegangan lebih tinggi dari 0,4 kV diisolasi dari tanah (well, tidak cukup 100%, tetapi tidak ada nol pada jaringan seperti itu). Dalam hal terjadi gangguan ke tanah, arus tetap mengalir, tetapi dianggap sebagai konsumsi normal, dan busur pada saat yang sama merusak isolasi kabel dan pada akhirnya mengarah pada kerusakan dan interphase hubungan pendek. Untuk mencegah ini, mereka datang dengan sistem khusus:
Sebuah transformator dengan titik tengah ditempatkan pada tiga fase kabel, dan dengan beban yang sama pada fase, tegangan pada titik tengah relatif terhadap bumi adalah nol, dan ketika bumi dipendekkan, tegangan meningkat dan merupakan indikator masalah. Untuk mengidentifikasi kabel tertentu. di mana terjadi korsleting, gunakan resistor besar.
Ada juga kumparan penekan busur yang memungkinkan Anda untuk mengkompensasi perbedaan potensial, memadamkan busur, dan menurut cerita, kadang-kadang isolasi tertunda dan perbaikan kabel tidak diperlukan.
Konsol utama substation:
pada kabinet, diagram gardu digambar dan kontrol dicantumkan di sirkuit - sebelum pintu masuk, dengan ketat diingatkan bahwa tidak ada kenop diputar atau ditekan. Di belakang konsol ada banyak kabinet dengan sistem daya AC dan DC (semua perlindungan bekerja pada jaringan DC yang sepenuhnya otonom), sistem alarm, sistem pemadam kebakaran, dll. Semua sudah ditutup.
Inilah yang terlihat seperti perangkat komunikasi frekuensi tinggi, hal yang terhubung ke jebakan frekuensi tinggi dan berkomunikasi dengan jenisnya sendiri di gardu lain.
Sebagai kesimpulan, kami diizinkan masuk ke ruang telemetri dan RPA: Saya mengharapkan sesuatu yang menarik, tetapi ruangan itu dipenuhi dengan lemari tertutup dengan singkatan yang tidak dapat dipahami. Tidak ada waktu lagi dan tidak mungkin untuk meminta rincian.
Berikut adalah salah satu lemari tempat sesuatu terlihat:
Dalam foto tersebut, konverter tingkat universal yang mengubah 100V 5A menjadi 24V 20mA
Bagian dari proteksi estafet dan peralatan otomasi dirakit pada relai mekanis, bagian pada pengontrol logis. Semua informasi ditampilkan di stasiun kerja operator di layar PC, dari tempat itu dapat dikontrol. Juga, semua informasi masuk ke pusat kendali pusat organisasi jaringan.
Tentang ini, tur kami berakhir, menyerahkan helm dan sekali lagi melihat dari sisi switchgear luar, dikawal oleh penjaga, meninggalkan wilayah itu.
Dari sudut pandang saya sebagai seorang profesional TI, pendekatan untuk perlindungan, pemblokiran, manajemen, kontrol diatur pada tingkat tertinggi, dapat dikatakan tingkat "besi" - sangat mungkin untuk meminjam ketika membangun sistem informasi.