Технология установки и монтажа комплектных трансформаторных подстанций

Определение и назначение Комплектной трансформаторной подстанции (ктп)

Подстанцией
называют электроустановку, служащую
для преобразования и распределения
электроэнергии и состоящую из
трансформаторов или других преобразователей
энергии, распределительного устройства,
устройства управления и вспомогательных
сооружений. В зависимости от преобразования
той или иной функции они называются
трансформаторными (ТП) или преобразовательными
(ПП).

Трансформаторную
подстанцию называют комплектной – КТП
(КПП) – при поставке трансформаторов
(преобразователей), щита низкого
напряжения и других элементов в собранном
виде или в виде полностью подготовленном
для сборки. Подстанции могут быть
комплектными или сборными.

Получили широкое
распространение различные комплектные
устройства:

  1. Комплектное
    распределительное устройство (КРУ) в
    сетях 10/6 кВ со шкафами на номинальные
    токи 6300 – 3200 А и номинальные токи 20 кА
    (КРУ 2 – 10, КХП), 31,5 кА (КР 10/500) и в отдельных
    случаях КРУ со шкафами на номинальные
    токи до 5000 А и токи отключения 58 кА (КР
    – Д9). В КРУ устанавливают маломасляные
    выключатели (в основном типов ВМП и ВМГ
    с отключаемой мощностью 850 МВА при 10
    кВ), а при необходимости частых коммутаций
    – выключатели с электромагнитным
    гашением дуги.

  2. Комплектные
    трансформаторные подстанции 10(6)70,4 кВ
    с трансформаторами мощностью 250-2500 кВА.
    Исполнение трансформаторов в КТП:
    сухие, масляные, заполненные негорючей
    жидкостью.

  3. Комплектные
    полупроводниковые выпрямительные
    подстанции и установки (КПП, КПВП, КПУ)
    для питания сетевых нагрузок на
    напряжение 230 и 460 В и питания специальных
    электроприемников.

Комплектные
подстанции изготовляются на заводах и
транспортируются к месту установки
узлами и блоками без демонтажа
оборудования. На месте монтажа производят
установку узлов и блоков и присоединения
между ними и к сетям электроснабжения.

Комплектное
распределительное устройство наружной
установки (КРУН) — это КРУ, предназначенное
для наружной (открытой) установки.

Комплектное
распределительное устройство —
распределительное устройство, состоящее
из шкафов, закрытых полностью или
частично, или блоков с встроенными в
них аппаратами, устройствами защиты и
автоматики, измерительными приборами
и вспомогательными устройствами,
поставляемое в собранном или полностью
подготовленном для сборки виде и
предназначенное для внутренней установки.

Камера (ячейка) —
помещение, предназначенное для установки
аппаратов и шин. Закрытая камера закрыта
со всех сторон и имеет сплошные
(несетчатые) двери. Огражденная камера
имеет проемы, защищенные полностью или
частично несплошными (сетчатыми или
смешанными) ограждениями.

Комплектные
трансформаторные подстанции назначение
и классификация

Комплектные
трансформаторные подстанции (КТП)
применяют для приема, распределения и
преобразования электрической энергии
трехфазного тока частотой 50 Гц. По числу
трансформаторов КТП могут быть
однотрансформаторными, двухтрансформаторными
и трехтрансформатор-ными.

По роду установки
КТП могут быть:

  • внутренней
    установки с масляными, сухими или
    заполненными негорючей жидкостью
    трансформаторами;

  • наружной установки
    (только с масляными трансформаторами);

  • смешанной установки
    с расположением РУ высшего напряжения
    и трансформатора снаружи, а РУ низшего
    напряжения внутри помещения.

КТП можно разделить
на четыре основные группы.

  1. КТП наружной
    установки мощностью 25…400 кВА, напряжением
    6…35/0,4 кВ, применяемые для электроснабжения
    объектов сельскохозяйственного
    назначения. Это в основном мачтовые
    подстанции. КТП данной группы состоят
    из шкафа ввода ВН, трансформатора и
    шкафа НН, укомплектованного на отходящих
    линия автоматическими выключателями.

  2. КТП внутренней и
    наружной установки напряжением до 10
    кВ включительно мощностью 160…2500 кВА,
    которые в основном используются для
    электроснабжения промышленных
    предприятий. КТП этой группы состоят
    из шкафов ввода на напряжение 10 кВ и РУ
    напряжением до 1 кВ. Для КТП применяют
    как масляные, так и заполненные негорючей
    жидкостью или сухие трансформаторы
    специального исполнения с боковыми
    выводами, для КТП наружной установки
    — только масляные.

  3. Сборные и комплектные
    трансформаторные подстанции напряжением
    35… 110/6… 10 кВ. Со стороны высокого
    напряжения подстанции комплектуются
    открытыми распределительными устройствами
    напряжением 35…110 кВ, со стороны 6…10 кВ
    — шкафами КРУП наружной установки.

  4. КТП специального
    назначения, перевозимые на салазках,
    напряжением 6… 10 кВ, мощностью 160… 630
    кВА, которые выпускаются для
    электроснабжения стройплощадок,
    рудников, шахт, карьеров.

ОСНОВНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ РП И ТП

К основному электротехническому оборудованию распределительно-трансформаторной подстанции (РТП, РП и ТП) относятся силовые трансформаторы ТП, коммутационные аппараты, измерительные трансформаторы, средства защиты от перенапряжений и предохранители. В качестве примера, на рис. 1, а приведена однолинейная схема РТП напряжением 6 кВ, от которой получают питание удаленные и близлежащие потребители. Последние подключены через силовые трансформаторы Т1-Т4, находящиеся в одном здании с РП. Таким образом, в одной строительной единице РТП находятся пять функциональных единиц: один РП и четыре ТП. Размещение РП и ТП в здании показано на рис. 1, б.

Рисунок 1. Однолинейная схема РП-6 кВ (а) и размещение элементов РП в здании (б)

Схема РП — одинарная система шин (СШ), разделенная на 2 секции секционным выключателем (СВ), установленным в ячейке 2. Отходящие кабельные линии присоединены к СШ с помощью стационарных ячеек КСО (камера стационарная одностороннего обслуживания) с малообъемными масляными выключателями ВПМП-10. На рис. 1 указаны также типы приводов выключателей (ППВ-10). Кроме того, в стационарных ячейках установлены измерительные трансформаторы тока ТТ (в двух крайних фазах) и разъединители с одним заземляющим ножом и без такового. В отдельных ячейках (1 и 4) установлены измерительные трансформаторы напряжения ТН-1 и ТН-2 серии НАМИ-6. Для защиты силовых трансформаторов от КЗ и перегрузки, а ТН от КЗ установлены предохранители серий ПК-6, ПКТ-6. В ячейках ТП вместо выключателей установлены выключатели нагрузки типа ВН-16. Поскольку вся сеть выполнена кабелями, то средства защиты от перенапряжений на РП отсутствуют.

Следует обратить внимание, что, с целью обеспечения безопасности при ремонтах, с обеих сторон каждого выключателя установлены разъединители. Ближайший к шинам — называют шинным, а к линии — линейным

Линейные разъединители снабжены заземляющими ножами. Их назначение — заземление отключенных кабельных линий при ремонте, чтобы со стороны РП не было подано питание на обесточенную линию. Главные и заземляющие ножи разъединителей имеют механическую блокировку. Шинные разъединители снабжают заземляющими ножами со стороны выключателя с целью заземления последнего при ремонтах. Заземление сборных шин обычно осуществляют с помощью заземляющих ножей, установленных в ячейках ТН.

В настоящее время силовые малообъемные масляные выключатели морально устарели по причине недостаточной надежности, и их активно заменяют вакуумными и элегазовыми выключателями. Обычно для защиты силовых трансформаторов до 630 кВА используют выключатели нагрузки с предохранителями, а в цепях трансформаторов 1000 кВА и выше устанавливают силовые выключатели с устройствами РЗА.

Часто РП выполняют с ячейками КРУ (комплектное распределительное устройство с выключателями на выкатных тележках). В таких КРУ имеются разъединители втычного типа. Один контакт такого разъединителя смонтирован на выкатной тележке, а другой — в самом КРУ. Эксплуатация и ремонт выключателей КРУ более удобны, чем в ячейках КСО, так как можно выкатить тележку в проход между ячейками и производить работы, не находясь в стесненных, потенциально более опасных условиях.

В отличие от РП, на ТП не меньшее значение, чем оборудование напряжением выше 1 кВ, имеет оборудование напряжением до 1 кВ. Сюда входят коммутационные аппараты: рубильники, автоматы, контакторы, магнитные пускатели, а также предохранители и разрядники.

На стороне высшего напряжения ТП устанавливают выключатели нагрузки или разъединители, предохранители для защиты силовых трансформаторов, а также трансформаторы тока.

Оборудование в РП и ТП выбирают по рабочим токам и напряжениям и проверяют по токам КЗ.

Номинальным напряжением аппарата называют напряжение, при котором аппарат может работать в течение всего срока службы. Это линейное, а не фазное напряжение, его значения чаще всего 10; 6; 0,38 кВ.

Номинальным током аппарата называют ток, с которым аппарат может работать в течение всего срока службы. Имеется шкала номинальных токов аппаратов, например, 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000 А.

Важными элементами РП и ТП являются также шины и изоляторы.

Цель установки КТП на территории строительного объекта

Необходимость в таком оборудовании очевидна – без электроэнергии невозможно обеспечить работоспособность многих строительных приборов и спецтехники:

  • высотные краны, погрузчики, подъемники работают от трехфазной электросети;
  • однофазная электролиния обеспечивает функциональность электроинструмента – отбойников, дрелей, шуруповертов.

Вместе с тем электроэнергия, генерируемая трансформаторными подстанциями на строительном объекте, необходима для освещения территории в вечернее время, а также бытовых вагонов и контейнеров с инструментами.

К выходу КТП подключаются системы оповещения и сигнализации, средства связи, а впоследствии – проводится отдельная линия для обеспечения током уже построенных сооружений.

Наше предложение будет актуальным для тех, кто ведет масштабные строительные работы – возведение многоэтажных зданий, торговых или офисных центров, объектов социального значения и других сооружений. Среди наших клиентов – застройщики, подрядчики, саморегулируемые организации по проектированию и строительству.

Если вы относитесь к одной из этих категорий, мы всегда готовы обсудить условия сотрудничества и оказать содействие в выборе подходящей модификации трансформаторной подстанции и ее комплектации.

Конструктивные особенности

Электроснабжение КТП осуществляется по линиям электропередач напряжением от 6 до 10 кВ. Это значение понижается оборудованием электроустановки до потребительского значения 0,4 кВ.

В конструкцию КТП входят:

  1. РУВН — устройство распределения высшего напряжения.
  2. РУНН — устройство распределения низшего напряжения.
  3. Один или две силовые трансформаторы.
  4. Дополнительные и второстепенные устройства.

РУВН обеспечивает прием высокого напряжения и дальнейшее его распределение. В устройство входят предохранители, которые обеспечивают защиту работы трансформаторов и оборудования. Автоматические выключатели служат для отключения нагрузки при аварийной ситуации. В РУВН входит комплект низковольтных устройств, которые принимают и распределяют переменный ток напряжением 0,4 кВ. В состав РУНН входят:

  1. Защитные автоматические выключатели ввода и распределения.
  2. Силовые рубильники, которые отключают оборудование, находящееся под напряжением.
  3. Трансформаторы тока, которые относятся к дополнительному оборудованию и предназначены для использования измерительных приборов.
  4. Система обогрева помещения подстанции и счетчиков электроэнергии.
  5. Устройство защиты и подключения резерва.

На подстанции КТП могут применяться масляные и сухие силовые трансформаторы. Если электроустановки масляные, то используется более сложная изоляция, а в полу находятся отсеки для аварийного сброса масла. При использовании сухого преобразователя применяется упрощенная изоляция.

К дополнительному оборудованию относятся:

  • опорные, штыревые и проходные изоляторы;
  • ограничители напряжения.

Чтобы обезопасить специалистов, которые обслуживают оборудование, предусмотрен контур заземления. Выполнен он из металлической полосы, закопанной по периметру КТП на 40—50 см вглубь. К ней подсоединяется все оборудование для защиты его от блуждающих токов.

Вам это будет интересно Защита от дифференциальных токов при помощи дифавтомата и УЗО

Трансформаторные подстанцииТрансформаторные подстанции

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

Электростанции, работающие параллельно в энергосистеме, существенно различаются по своему назначению. Комплектные трансформаторные подстанции выпускаются на ряде заводов.

Достаточно широкое применение получила схема шестиугольника рис. Допустимость последней операции зависит от мощности трансформатора и его номинального напряжения. Комплектные трансформаторные подстанции далее — КТП или их части, устанавливаемые в закрытом помещении, относятся к внутренним установкам, устанавливаемые па открытом воздухе, — к наружным.

Нормально один разъединитель QS3 перемычки отключен, все выключатели включены.

Выключатель Q1 в мостике включен, если по линиям W1, W2 происходит транзит мощности. Секционированные схемы Для питания нескольких силовых трансформаторов и РП, подключенных к силовым электрическим приемникам, может применяться схема с одной системой сборных шин.

Рекомендуем: Измерение сопротивления заземляющих устройств периодичность

Комплектная трансформаторная подстанция устройство схема соединений

Ответвительная подстанция присоединяется глухой отпайкой к одной или двум проходящим линиям. Выполнение последнего условия затрудняется при очень сложной схеме электроустановки, однако значительное упрощение схемы может вызвать трудности для выполнения первого условия в отношении надежности электроснабжения. Структурные схемы ТЭЦ Рисунок 2. Особенности и сроки эксплуатации Требования монтажа молнезащиты Выбор любой системы электроснабжения должен выполняться в соответствии с планируемыми нагрузками.

Мы имеем огромный опыт работы с электрической инфраструктурой — в том числе и высоковольтной, что позволяет нам выполнять любые задачи вне зависимости от уровня их сложности. Все одинаковые аппараты помечены цифрами, то есть при наличии 2-х токовых реле, обозначения будут выглядеть как — 1КА и 2КА. Но чтобы оборудование использовалось эффективно его монтаж должны производитель специалисты.

Заказать обратный звонок

Вследствие однотипности и простоты операций с разъединителями аварийность из-за неправильных действий с ними дежурного персонала мала, что относится к достоинствам рассматриваемой схемы. Такое распределение присоединений увеличивает надежность схемы, так как при КЗ на шинах отключаются шиносоединительный выключатель QA и только половина присоединений.

Электрические схемы РУ высшего напряжения. Блочная схема без перемычки рис.
Подстанция 110/6 кВ — познавательное видео.

https://youtube.com/watch?v=9zICmZ7u-Rs

Конструкция КТП

Традиционно КТП – это совокупность комплектующих узлов, распределенных в локализированных модулях, которые объединены в общий корпус. По конструктивным компонентам и месту размещения станции разделяются на наземные, мачтовые и интегрированные. Первые комплектуются в корпусах из металла, железобетона или утепленных сэндвич-панелей. Мачтовые размещаются на вертикальных столбах и могут иметь облегченную металлическую конструкцию с частично открытыми элементами. Для доступности осуществления технических работ предусмотрена специальная лестница и площадка.

Для обслуживания станции имеются дверцы или распашные ворота с центральным замком и системой блокировок. Корпус оснащается техническими отверстиями, скрытыми жалюзи для организации естественной терморегуляции и вентиляции системы.

Классификация подстанций

Функционально подстанции делятся на:

  • Трансформаторные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения при помощи трансформаторов.
  • Преобразовательные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты.

Электрическое распределительное устройство, не входящее в состав подстанции, называется распределительным пунктом.
Преобразовательная подстанция, предназначенная для преобразования переменного тока в постоянный и последующего преобразования постоянного тока в переменный исходной или иной частоты называется вставкой постоянного тока.

По значению в системе электроснабжения:

  • Главные понижающие подстанции (ГПП).
  • Подстанции глубокого ввода (ПГВ).
  • Тяговые подстанции для нужд электрического транспорта, часто такие подстанции бывают трансформаторно-преобразовательными для питания тяговой сети постоянным током.
  • Комплектные трансформаторные подстанции 10 (6)/0,4 кВ (КТП). Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими — в городских сетях.

В зависимости от места и способа присоединения подстанции к электрической сети нормативные документы не устанавливают классификации подстанций по месту и способу присоединения к электрической сети. Однако ряд источников даёт классификацию исходя из применяющихся типов конфигурации сети и возможных схем присоединения подстанций.

  • Тупиковые — питаемые по одной или двум радиальным линиям.
  • Ответвительные — присоединяемые к одной или двум проходящим линиям на ответвлениях.
  • Проходные — присоединяемые к сети путём захода одной линии с двухсторонним питанием.
  • Узловые — присоединяемые к сети не менее чем тремя питающими линиями.

Ответвительные и проходные подстанции объединяют понятием промежуточные, которое определяет размещение подстанции между двумя центрами питания или узловыми подстанциями. Проходные и узловые подстанции, через шины которых осуществляются перетоки мощности между узлами сети, называют транзитными.

Также используется термин «опорная подстанция», который, как правило, обозначает подстанцию более высокого класса напряжения по отношению к рассматриваемой подстанции или сети.

В связи с тем, что ГОСТ 24291-90 определяет опорную подстанцию как «подстанцию, с которой дистанционно управляются другие подстанции электрической сети и контролируется их работа», для указанного выше значения целесообразнее использовать термин «центр питания».

По месту размещения подстанции делятся на:

  • Открытые — подстанции, оборудование которых расположено на открытом воздухе.
  • Закрытые — подстанции, оборудование которых расположено в здании.

Электроподстанции могут располагаться на открытых площадках, в закрытых помещениях (ЗТП — закрытая трансформаторная подстанция), под землёй и на опорах (МТП — мачтовая трансформаторная подстанция), в специальных помещениях зданий-потребителей. Встроенные подстанции — типичная черта больших зданий и небоскрёбов.

Назначение КТП

Современные КТП позволяют решить сразу несколько задач:

  1. Прием электроэнергии из магистралей электропередач трехфазного переменного тока номинальным показателем напряжения 6 (10) кВ и промышленной частотой тока 50-60 Гц.
  2. Ступенчатая трансформация полученной энергии в переменный ток напряжением 380 В (0,4 кВ) и частотой 50-60 Гц, для бытовых потребителей выделяется одна фаза из трех.
  3. Распределение преобразованного электричества по конечным пользователям, соединенным по кольцевой (непрерывная распределительная магистраль в виде замкнутого контура) или радиальной схеме подключения.

Мощности силовых электротехнических установок рассчитаны на энергоснабжения средних и крупных объектов потребления, среди которых:

  • строительные площадки;
  • промышленные предприятия;
  • жилые кварталы, микрорайоны, села;
  • коммунальные и муниципальные хозяйства;
  • сельскохозяйственные и фермерские объекты.

Широкое разнообразие конструкций, комплектации и структур, максимально корректно вписывающихся в климатические и технические условия работы комплектного устройства, позволяют подобрать вариант, подходящий для конкретного объекта.

Трансформаторная подстанция мачтового типа

Фото трансформаторной подстанции мачтового типа

Фото трансформаторной подстанции мачтового типа

Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) мачтового типа иногда называют столбовыми, хотя эти устройства имеют отличия. Главной особенностью мачтовых трансформаторных подстанция является расположение оборудования на конструкции, в том числе на двух и более стойках опор воздушной линии. Площадка для обслуживания подстанции находится на некоторой высоте, а место установки не требует ограждения.

Маркировка КТП мачтового типа содержит следующую структуру: МТП (мачтовая трансформаторная подстанция), мощность трансформатора (кВА), номинальное напряжение ВН (кВ), номинальное напряжение НН (кВ), климатическое исполнение и категорию размещения в соответствии с ГОСТ 15150-69.

Трансформаторные подстанции шкафного типа

КТП шкафного типа устанавливаются на наземный фундамент и требует установки дополнительного ограждения. Подстанция трансформаторная шкафного типа предназначается для электроснабжения небольших объектов промышленного, сельскохозяйственного и частного хозяйства, относящихся к III группе надежности электроснабжения.

По функциям КТП шкафного типа не отличаются от мачтовых и ее главный недостаток – обустройство дополнительного заграждения.Наш опыт проектирования и монтажа трансформаторных подстанций показывает, что в системах электроснабжения наиболее часто применяются одно- и двухтрансформаторные подстанции.

Однотрансформаторные КТП применяются для питания линий нагрузки, допускающих перерыв в электроснабжении более суток (III тип). Это время дается обслуживающей компании для ремонта и замены поврежденных элементов ТП. Однотрансформаторные ТП могут применяться при организации питания электроприемников II категории – в этом случае в проекте должно быть предусмотрено резервирование мощности по перемычкам на вторичном напряжении.

Двухтрансформаторные подстанции могут использоваться для электроприемников I и II категорий. При этом, в проектировании закладывается избыточная мощность трансформаторов, которая при выходе из строя одного трансформатора позволит обеспечить питание всех потребителей.

Компания «10 Киловольт» специализируется на проектировании и установке различных типов подстанций. Мы работаем на рынке много лет, имеем профессиональный коллектив и постоянных заказчиков, которые оценили уровень выполняемых нами работ.

Комплектация

Оснащение КТП зависит от особенностей конкретного объекта энергопитания, его мощности, условий применения и возложенных на него функций.

В классический (типовой) комплект поставки входит конструкция со встроенными модулями:

  • РУВН – распределительное устройство 6 (10) кВ – комплекс узлов для приема высоковольтного напряжения и защиты оборудования от перенапряжения и высоких токов;
  • РУНН – распределительное устройство 0,4 кВ – совокупность элементов для коммутации, защиты и измерения параметров сети на стороне пониженного напряжения;
  • силовой трансформатор – для преобразования высоковольтного тока – масляного типа ТМЗ, ТМГ, сухого типа – ТСЗН, ТСЗГЛ;
  • шинопровод – совокупность проводников, шинных соединений и гибких связей.

Каждая ячейка выполняет свои функции:

  • учетную;
  • защитную;
  • измерительную;
  • блокировочную;
  • коммутационную;
  • распределительную;
  • передачи напряжения.

В качестве дополнительных и вспомогательных компонентов используется:

  • система освещения – внутренняя, наружная, аварийная – для безопасности обслуживания и своевременной индикации аварийной ситуации;
  • вентиляционная система – непринужденная или принудительная – для предотвращения рисков перегрева и снижения уровня влажности;
  • система обогрева – конвекторная, ручная или автоматизированная – для поддержания температурного режима работы устройств;
  • системы блокировок от случайного или умышленного проникновения к узлам, находящимся под высоким напряжением;
  • автоматизированный комплекс для предупреждения оператора в случае пожара или взлома.

Для кабельного подключения КТП к ближайшей ЛЭП ее оснащают оборудованием воздушного ввода – изоляторами (опорными, штыревым и проходными) и ограничителями напряжения. Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала предусмотрен обязательный контур заземления.

Компания Энергопром специализируется на производстве КТП любых видов и мощностей по типовым проектам и персональным запросам для реальных объектов.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий