Виды и типы трансформаторных подстанций

Особенности БКТП

Трансформаторная подстанция БКТП представляет собой здание имеющее один этаж или иначе — объемный кабельный полуэтаж, который одновременно является и фундаментом.

Подстанция БКТП состоит из четырех сборных железобетонных элементов с утепленным потолком и подъемной крышей при помощи минерального или базальтового негорючего утеплителя.

Кровля подстанции БКТП имеет гидроизоляцию осуществленную при помощи плиты из бетона с битумным покрытием и техноэластом (битумно-полимерным покрытием). Данный вид гидроизоляции полностью исключает протекание крыши во время плохих погодных условий.

В блоках осуществляется естественная циркуляция воздуха, при помощи решеток (типа жалюзи) установленных на дверях и воротах БКТП.  Ворота и двери БКТП выполнены из холодостойкой стали.

Бетонные поверхности блочной комплектной трансформаторной подстанции обработаны горячим битумом, в местах соприкосновения с грунтом, это также придает подстанции дополнительную защиту от попадании влаги во внутрь. Для препятствия образования цементной пыли полы и стены внутри БКТП покрываются краской.

Для безопасности обслуживания и эксплуатации БКТП оснащена внутренним контуром заземления, также при необходимости на подстанции может быть установлена световая и звуковая сигнализация, средства защиты средства для пожаротушения.

Ввод и вывод силовых кабелей БКТП производится через асбестовые трубы, проложенные в закладных отверстиях в стенах фундамента подстанции.

Стены БКТП изготовлены из железобетона которым отвечает таким требованиям как: высокая прочность, морозостойкость и водонепроницаемость , что актуально для широт с суровыми климатическими условиями.

Отсеки БКТП:

  • отсек размещения силового трансформатора,
  • отсек размещения высоковольтное и низковольтное оборудование.
  • В БКТП в качестве силовых трансформаторов установлены маслонаполненные с объемом трансформаторного масла до 60 кг или сухие трансформаторы.
Порядок установки и монтаж БКТП с фундаментной плитойПорядок установки и монтаж БКТП с фундаментной плитой

Виды трансформаторных подстанций

Основной ассортимент КТП представлен столбовыми, киосковыми и мачтовыми установками. Каждая из них подбирается под условия эксплуатации согласно особенностям исполнения и техническим характеристикам:

1. КТП киоскового типа. Самый популярный тип исполнения. Комплекты готовы к эксплуатации при выходе с завода. На базе киосковых КТП работают силовые трансформаторы сухого или масляного типа в диапазоне мощности от 25 до 25000 кВа. Допускается применение нескольких вспомогательных приборов. В шкафном формате комплектной трансформаторной подстанции может размещаться оборудование с проходным или проходным способом доступа. Наружный тип установки исключает риск возгорания на промышленных объектах, элементах городской или сельской инфраструктуры.

2. КТП мачтового типа. Представляет собой сборно-сварную конструкцию для использования в составе энергосетей с верхним типом подключения. Основным силовым агрегатом является сухой или масляный трансформатор. Учитывая ограниченное количество вспомогательных приборов (не более 1), мощность подстанции находится в диапазоне от 25 до 250 кВа. КТП мачтового типа обеспечивают безопасную эксплуатацию участков энергосетей в поселках городского типа и деревнях.

3. КТП столбовые. Изготавливаются на базе одного трехфазного или однофазного трансформатора. Аналогичные по мощности мачтовым подстанциям, чаще применяются для оснащения поселений или фермерских хозяйств. Вид эксплуатации установки наружный, исполнения — тупиковый.

4. Сельхозки или КТП шкафного типа. Узнаваемые силовые установки с конструктивным исполнением в виде двух металлических боксов (НН и ВН). Внутри располагается один трансформатор, задающие мощность в диапазоне от 16 до 250 кВа.

5. КТП передвижные. При обеспечении полевых работ, процессов в горнодобывающей промышленности (карьерах) и других типах разработок используются именно эти силовые установки. Мощность в пределах от 25 до 1000 кВа обеспечивается одним или двумя трансформаторами, заключенным в металлический шкаф на салазках. Для развертывания подстанции необходимо минимум времени при условии сервисного сопровождения.

6. КТП внутрицеховые. В целях обеспечения сохранности и организации ограниченного доступа на ответственных производствах применяются именно такие типы установок. Увеличенная до 2500 кВа мощность, возможность закрывания секций и увеличения количества трансформаторов.

В современных условиях нередко можно встретить особые модификации подстанций. Силовые установки КТПНУ и БКТП имеют модульное исполнение, облегчающие проведение сервисных работ, обеспечивающие возможность длительного пребывания оператора обслуживающего персонала внутри бокса.

Условия эксплуатации КТП

  • Высота над уровнем моря: 1000 м;
  • Температура воздуха:
    • с масляным силовым трансформатором: -40° С +40° С;
    • с сухим силовым трансформатором: -1° С +40° С;
  • Относительная влажность воздуха при t=20° С : 80%;
  • Окружающая среда: взрыво-, пожаробезопасная;
  • Скорость ветра: не более 36 м/с;
  • Срок службы: более 25 лет.

Стандартная конструкция КТП

  • Шкаф ввода высокого напряжения (ШВВ);
  • Масляный или сухой силовой трансформатор (СТ);
  • Распределительное устройство низкого напряжения (РУНН), в состав которого входят: — шкаф ввода (ШНВ); — шкаф отходящих линий (ШНЛ); — шкаф секционного выключателя (ШНС);
  • Токопровод высокого напряжения (ВВ), соединяющий ШВВ и СТ по стороне ВН;
  • Токопровод низкого напряжения (НВ), соединяющий СТ и РУНН (ШНВ) по стороне НН.

Типы трансформаторных подстанций

В настоящее время ассортимент комплектных трансформаторных подстанций состоит из нескольких вариантов устройств, которые отличаются друг от друга некоторыми критериями.По способу подключения Комплектные трансформаторные подстанции делятся на две категории: проходного и тупикового типа. Назначение и у тех, и у других одинаковое, но есть отличия в схеме подключения к подстанциям высоковольтных линий.

Питание тупиковой подстанции осуществляется по одной или двум линиям. При этом питание других устройств от данных линий уже не производится.

В отличие от КТП тупикового типа, подключение проходной установки выполняется в рассечку между двумя линиями электропередачи, либо врезается в ЛЭП с односторонним питанием.

В силу особенностей подключения, для оборудования проходных подстанций требуется больше коммутационных аппаратов со стороны высокого напряжения. Это повышает стоимость производства и цену таких устройств. Но при этом они намного удобнее в эксплуатации, а их надежность гораздо выше, чем у тупиковых.По месту расположения Отличаются комплектные трансформаторные подстанции и по месту установки. По данному критерию их разделяют на КТП и КТПН. Первые устанавливают внутри помещений и чаще всего используют на производствах. Вторые же используются в коммунальном хозяйстве, а аббревиатура КТПН расшифровывается как комплектные трансформаторные подстанции наружного типа. То есть, эти устройства предназначены для установки на открытом пространстве.

Внутренние и внешние трансформаторные подстанции отличаются не только габаритами, но и мощностью. Так, во внешних устройствах устанавливают преобразователи мощностью от 25 до 400 кВт, во внутренних – от 160 до 250 кВт.

Устройство электроподстанций

Подстанцию можно упрощенно представить в образе комплекса, выполняющего определенные задачи, в которое проходит входное электропитание. Энергетический комплекс разбивается на функциональные модули.

Оборудование содержит в себе основной элемент – трансформатор или автотрансформатор.

Такой трансформатор преобразовывает электроэнергию (расщепление, понижение, повышение линий). По своей сущности он аналогичен привычному трансформатору.

Единственной отличительной чертой является величина проходящего напряжения. Устройство работает с достаточно большими мощностями.

Следовательно, выделяет немалое количество тепла, которое, в свою очередь, требуется регулярно рассеивать и отводить. Именно поэтому в оборудование установлен специальный радиатор.

Немаловажным модулем считается вводная конструкция под кабельные и воздушные линии электропередач. Их основополагающей ролью является организация приема и передачи напряжения.

В данную конструкцию включены специальный шкаф, разъединители и изоляторы. По окончанию преобразования электроэнергия в трансформаторе передается в распределительное устройство, которое принимает и расформировывает по оборудованию электричество.

Распределительные устройства могут быть открытыми. Они располагаются на открытом воздухе. Могут быть закрытыми, то есть находится в закрытом пространстве. А также комплектными. Данный вид составлен из шкафов с компонентами.

Требования основных документов

Перед строительством объектов инфраструктуры на участке рядом с распределительными электроустановками необходимо тщательно изучить требования установленных регламентов, чтобы в дальнейшем четко руководствоваться ними.

Так, по смыслу положений абз. 2 ст. 8 Федерального закона РФ от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» каждому гарантировано безвредное благоприятное проживание.

Таблица минимальных дистанций

Главой 4.2 Правил устройства электроустановок, утвержденных приказом Минэнерго Российской Федерации от 20 июня 2003 г. № 242, трансформаторный тип оборудования напряжением более 1 кВ в ходе обустройства должен отвечать определенным характеристикам.

Установлено также допустимое расстояние от ТП до жилого дома по категориям пожарной безопасности (цифровые показатели в таблице).

№ п/п Тип зданий Расстояние, м
1 I, II, III степеней огнестойкости 3
2 IV и V степеней огнестойкости 5

Также п. 4.2.68 данного ПУЭ определено, что противопожарный показатель удаленности от наполненных маслом конструкций с весом основного компонента в одной единице 60 кг и более до жилья должен быть не менее указанных ниже в таблице:

№ п/п Тип зданий Расстояние, м
1 I и II степеней огнестойкости 16
2 III степени огнестойкости 20
3 IV и V степеней огнестойкости 24

Однако в случае расположения у простенков промышленных предприятий с уровнями помещений категорий «Г» и «Д» маслонаполненных питающих трансформаторов разрешается расстояние, на четверть меньшее приведенных.

В конце раздела «Комплектные, столбовые, мачтовые трансформаторные подстанции и сетевые секционирующие пункты» приведен минимум, который составляет 10 м. Максимальное расстояние от подстанции до здания не установлено. При этом данная норма требует также обязательного соблюдения шумового уровня.

Нельзя оставлять без внимания и такие документы, как СП 42.13330.2011, СП 42.13330.2016 и СНиП 2.07.01-89 «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений», утвержденный постановлением Госстроя СССР от 16 мая 1989 г. № 78.

Удаленность от инженерных сетей

Нюансы

Согласно п. 7.13 СНиП 2.07.01-89 с изменениями на 2018 год при установке отдельно расположенных распределительных объектов напряжением от 6 до 20 кВ при количестве видоизменяющих устройств менее 3 при мощности каждого до 1 мВт и выполнении шумозащитных мероприятий минимальные расстояния от ЦТП до жилого дома следует принимать с отметками от 10 м.

Внимательно надлежит изучить и Федеральный Закон от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», закрепляющий нормативные правила регулирования.

На основании данного закона № 123-ФЗ жилы от ТП запасных питающих источников до вводных устройств должны размещаться в огнестойких каналах.

Дистанции от воздушных линий

На основе этого при желании сократить допустимые расстояния до подстанции целесообразно визуально осмотреть подводные кабели на предмет их целостности. Такое действие позволит существенно сократить риски по негативному воздействию электромагнитного излучения на своих домочадцев и обеспечить общую безопасность.

Что касается размещения АЗС, газопроводов или газораспределительных пунктов (ГРП), больниц, промышленных предприятий и школ, то требования нормативных документов, предусматривающих технологию строительства данных объектов, отсылают к рассмотренным выше ПУЭ.

В целях индивидуального использования трансформаторные подстанции могут размещаться от жилых объектов на таком же расстоянии. Для наглядности целесообразно рассмотреть правила возведения одной из среднемощностных установок.

Таблица из ПУЭ

Так, согласно пп. 11.2 и 11.3 СТО 70238424.29.240.10.009-2011 «Распределительные электрические сети. Подстанции 6-20/0,4 кВ. Условия создания. Нормы и требования» эксплуатация таких конструкций, в частности напряженность создаваемого магнитного поля, должна находиться в границах, установленных ГОСТ 12.1.002-84 и СанПиН 2.2.4.1191-03.

При этом в случае проектирования ИТП шкафного вида с вертикальным размещением оборудования или киосковой модификации КТПН с воздушными линиями максимально можно приблизиться к жилым зданиям и домам с квартирами не менее чем на 10 м.

В целях определения допустимых расстояний от ТП до железных дорог с поездами, котельных, широких дорог с общественным транспортом и подземных переходов необходимо перед размещением направить соответствующие обращения в обслуживающие организации или местную администрацию.

Дистанция от дома до газопровода согласно нормам

Что входит в состав ТП

Трансформаторные подстанции различные по своему типу, включают разные установки и устройства. Но есть определенная база, без которой не обходится ни одно сооружение. Объект включает в себя:

  • силовой трансформатор — он служит для преобразования энергии, может быть один или несколько;
  • электрическая распределительная установка — необходима для распределения входящего коэффициента электроэнергии по точкам потребителей;
  • устройства автоматического управления — понятно, что сотрудник не может находится в сооружении постоянно и работать с частотой, поэтому переключением занимается автоматический механизм;
    защитное оборудование — применяется для защиты трансформаторов и распределительных приборов, а также персонала, людей, которые находятся рядом;
  • вспомогательные постройки и устройства — определяется сугубо в индивидуальном порядке в зависимости от назначения и специализации.

При каком напряжении аккумулятора машина не заводится: При каком напряжении аккумулятора машина не заводится – При каком напряжении аккумулятора машина не заводится

Жизнь вблизи трансформаторной будки

Электрическая подстанция представляет собой электроустановку, которая обеспечивает прием, распределение и преобразование электроэнергии. Трансформаторные будки же являются ограждающим конструкционным элементом подстанции, и могут вмещать в себя трансформаторы или другие преобразователи электрической энергии, устройства управления, вспомогательные и распределительные устройства.

Назначение и виды

В электросетевых системах трансформаторные подстанции по мощности и величинам напряжения делятся на следующие типы:

  • Районные (принимают электроэнергию от высоковольтных ЛЭП, затем передают её на главные понижающие).
  • Главные понижающие (понижают напряжение до 6, 10 либо 35 кВ, и передают на местные и цеховые подстанции)
  • Местные (цеховые) (понижают напряжение до 690, 400 либо 230 В, распределяют электроэнергию между потребителями).

Трансформаторные будки же для таких подстанций между собой будут отличаться, прежде всего, размерами. Их изготавливают на специальных заводах, отдельно или вместе с трансформаторами, после чего доставляют к месту установки уже в собранном виде или же отдельными блоками. Подстанции такого типа имеют название комплектные (КТП).

Виды КТП:

  1. По типу исполнения: из бетона; сэндвич-панелей; с корпусом из металла.
  2. По типу обслуживания: с наличием коридора или без коридора.
  3. По типуРУВН: проходные и тупиковые.

Непосредственный подбор трансформаторной будки по данным типам зависит от размера и характера электрической нагрузки. Учитывают также требования архитектурно-строительные, эксплуатационные, производственные и в части охраны окружающей среды.

Устанавливают трансформаторную будку на открытом воздухе. При расположении в заселенной зоне разрыв до стен жилого дома в норме должен составлять минимум 10 метров.

Безопасность жизни окружающих

Известно, что непосредственно вокруг трансформатора устанавливается мощное электромагнитное поле. Величина его напряженности тем выше, чем большее по значению напряжение подается на вводы подстанции.

Пенсионерка потеряла сон из-за соседства с трансформаторной будкойПенсионерка потеряла сон из-за соседства с трансформаторной будкой

Возникает вопрос, что происходит с организмом человека? При близком нахождении заряды электрического поля, проходящие по воздуху, вызывают колебания в клетках человеческого тела на достаточно высокой частоте, следовательно, они перегреваются, а это вредно для здоровья. В таком случае мощное электромагнитное поле, зачастую, может приводить к паталогиям для человека.

Существуют популярное мнение о том, что люди, живущие рядом с подстанциями, более склонны заболеть раком. Ученые говорят, что это всего лишь миф. Безопасным расстоянием нахождения жилых объектов от трансформаторных будок по расчетам считается величина в 3-4 метра, но, руководствуясь строительными нормами, их устанавливают на еще большем расстоянии.

Источник дохода и объект субкультуры

Заброшенные трансформаторные будки являются объектом повышенного внимания сборщиков металлолома.

И это неудивительно – ведь в «рабочем сердце» каждой подстанции – трансформаторе – для изготовления обмоток используется медный провод, а медь — материал, спрос и цены на который при приеме в «цветмет» всегда находятся на высоком уровне.

Такая практика заработка смертельно опасна! Неоднократно бывали случаи серьезнейших поражений током охотников за медью в трансформаторных подстанциях.

Однако многих до сих пор продолжает мучать вопрос, сколько меди можно получить таким образом? И ответа на него определенного нет, все будет зависеть от мощности и типа трансформатора.

Обмотки из меди, как правило, применяют в двухобмотчоных трансформаторах мощностью от 25000 до 80000 кВА и в трехобмоточных, мощностью от 6300 до 80000 кВА, и, чем эта величина выше, тем больше данного цветного металла и использовано.

Куда более полезное и безопасное применение здания электрических подстанций получили в настоящее время с приходом уличной субкультуры. Многие из них можно смело причислить к завораживающим арт-объектам. Стены становятся красочными картинами опытных художников и начинающих мастеров уличной живописи.

Однако следует уяснить, что перед тем, как приступить к нанесению рисунков на трансформаторных будках, нужно получить соответствующие разрешения у владельцев данных объектов и обязательно пройти инструктажи по технике безопасности. Должны художники и соблюдать обязательное правило — не закрашивать предупреждающие знаки безопасности, а также диспетчерские наименования.

Классификация трансформаторных подстанций

Существует сразу несколько классификаций трансформаторных подстанций, что обусловлено разнообразием классификационных признаков. Так, в зависимости от особенностей преобразования напряжения трансформаторные подстанции делятся на понижающие и повышающие. Понижающая подстанция обеспечивает преобразование первичного напряжения электрической сети во вторичное, которое будет уже существенно меньшим. Подстанции второго типа обычно размещаются непосредственно при электрических станциях и необходимы для преобразования напряжения генераторов в более высокое напряжение.

Место размещения позволяет выделить местные и районные трансформаторные подстанции. Сначала электрическая энергия принимается от высоковольтных линий и дальше передается на районные трансформаторные подстанции. После понижения напряжения до величины 35 кВ (а в некоторых случаях до 6-10 кВ) электроэнергия поступает на местные подстанции. Последние необходимы для понижения напряжения до 690, 400 или 230 В. И только потом следует распределение электрической энергии между потребителями.

Комплектные трансформаторные полстанции (КТП) – это разновидность трансформаторных подстанций, которая изготавливается на заводе и может быть доставлена на место эксплуатации или в собранном, или в разобранном состоянии. Во втором случае осуществляется сбор основных блоков оборудования. В свою очередь, КТП могут быть однотрансформаторными и двухтрансформаторными. Применение двух трансформаторов необходимо для улучшения эффективности электроснабжения объектов коммунальной собственности и населенных пунктов.

КТП могут изготавливаться в двух исполнениях: мачтовом и для внутренней установки. В первом случае трансформаторная подстанция используется преимущественно для энергоснабжения небольших промышленных объектов, объектов сельского хозяйства и др. Во втором – для обеспечения электроэнергией промышленных, коммунальных и нефтеперерабатывающих объектов.

Оборудование станции устройствами электрической централизации

ЭЦ – комплекс технических средств, при помощи каких обеспечивается необходимая пропускная способность железнодорожных участков и безопасное движение поездов.

С 40-х годов ХХ века железные дороги в массовом порядке оборудовались релейной централизацией с постепенным увеличением количества реле на одну стрелку.

На сегодняшний день во всём мире безопасность движения обеспечивается при помощи микропроцессорных систем. Современные центры управления в значительной степени заменили широко распространённые сигнальные кабины.

Эти центры, обычно расположены рядом с основными железнодорожными станциями, управляют дорожной сетью с использованием электрических или электронных систем.

Общие характеристики

КТП традиционно применяются в комплексах электрообеспечения для собственных нужд потребителей, производственных компаний, а также шахт и рудников

Если принять во внимание двухкомпонентные подстанции, то надо принять к сведению что в них имеется секционный модуль, включающий два ввода, в том числе и от ДЭС (дизельной электростанции)

Окружающая среда должна отвечать таким требованиям:

  • Взрывозащищенность.
  • Не должно содержаться паров и газов враждебных изоляционным материалам.
  • Пыль, проводящая электрический ток, должна отсутствовать.

Устройство

Обычная комплектация питающих устройств представляет собой 3 составных части. Все они расположены в корпусе из металла, сваренного корпусе из листов и профиля. В нем размещены УВН (устройство высокого напряжения), РУНН—распредустройство низкого напряжения и непосредственно сам трансформатор.

Для производства обслуживания электрики заходят во помещение посредством распашных ворот. Все электрические соединения производятся при помощи шинных соединений либо гибких связей. КТП также включает приспособление для наружных включений и другие компоненты, поддерживающие необходимые параметры.

Внешние трансформаторные пункты, отличие от КТПМ (мачтовых подстанций), обладают гораздо большим спектром мощностей. Это дает возможность использовать внешние комплектные устройства в широчайшем диапазоне способов использования, а также имеются образцы с 25—4 тыс. киловольт амперными характеристиками.

Комплектные трансформаторные подстанцииКомплектные трансформаторные подстанции

Ввод в эксплуатацию

Нормальная работа КТПН обусловлена организацией монтажных работ, предписанных специальными нормативами. Предприятие-изготовитель имеет возможность доставить устройство к месту эксплуатации поблочно либо целиком собранным. На лицевой стороне расположена сборочная схема.

Транспортировочные элементы готова к монтажным работам. Разбирать коммутационное оборудование не надо. Надежность скрытых соединений проверяется перед началом сборки. Сборочные компоненты оснащаются специальными устройствами для использования подъемных механизмов при перемещениях и подъеме. Собранную подстанцию размещают на ровной поверхности. До начала использования организуются испытания всех комплексов электроподстанции.

КТПН-400 завод КОНСТАЛИНКТПН-400 завод КОНСТАЛИН

Комплектность

Набор устройств и систем при устройстве КТПН разнообразен. Наиболее используемые компоненты:

  • Освещение. Могут использоваться лампы разного типа. В его состав входит наружное и аварийное освещение.
  • Система вентиляции. Используют как естественную, так и принудительную вентиляцию. С ее помощью оборудование защищено от перегревов и предотвращают накапливание влаги.
  • Системы отопления. Наиболее часто применяются конвекторная система отопления, ручная или автоматическая.
  • Пожарная и охранная сигнализации. Она выводится на центральный пульт охраны и подключается к внешнему сигнальному оборудованию.
  • СИЗ. Обеспечивают безопасное производство работ.
Комплектные трансформаторные подстанции типа «Тупиковая», КТП 10/6/0,4кВКомплектные трансформаторные подстанции типа «Тупиковая», КТП 10/6/0,4кВ

Перечень используемых средств корректируется пожеланиями заказчика.

Электроподстанции в Москве

Электроподстанция в Москве – это системообразующая сеть всей энергетической системы.

В Москве имеется несколько электроподстанций:

  • «Бескудниково»;
  • «Чагино»;
  • «Очаково»;
  • «Белый Раст»;
  • «Ногинск»;
  • «Трубино»;
  • «Западная».

Кроме всего прочего, существует два энергетических кольца, образованных высоковольтными линиями электропередачи (напряжение 500 кВ) и группой мощнейших подстанций (ПС), расположенных как в черте города, так и в Московской области.

Одно кольцо расположено на центральной кольцевой автомобильной дороге, другое проходит от Волжско-Камской гидроэлектростанции.

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