Комплектные распределительные устройства и трансформаторные подстанции в городских электросетях

Обновлено: 20.05.2024

Комплектная трансформаторная подстанция КТП (6)10/0,4 кВ мощностью до 2500 кВА предназначена для приёма, преобразования и распределения электроэнергии трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц. Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) - электротехническое устройство, которое состоит из устройства высокого напряжения УВН (6,10 кВ), трансформаторов (масляных, сухих), распределительного устройства низкого напряжения 0,4кВ, шинных мостов между трансформатором и РУНН, установки компенсации реактивной мощности УКРМ.

УВН - устройство, предназначенное для приема и передачи электрической энергии

Распределительное устройство низкого напряжения РУНН - устройство, предназначенное для коммутации, управления, измерения и защиты, служащее для распределения электроэнергии.

Шинный мост - устройство, предназначенное для коммутации силовых цепей между трансформатором и РУНН.

Установка компенсации реактивной мощности УКРМ - представляет собой конденсаторную установку, предназначенную для снижения потерь электроэнергии в электрических сетях. По исполнению КТП разделяются на:

- КТП в бетонном корпусе;

-в металлическом корпусе.

По типу обслуживания КТП разделяются на:

- КТП с коридором обслуживания;

- КТП без коридора обслуживания.

По типу РУВН КТП разделяются на:

Область применения

• Нефтегазовая отрасль;
• Металлургическая промышленность;
• Энергетика;
• Машиностроение;
• Химическая промышленность, Нефтехимическая промышленность.

Комплектация

Комплектные трансформаторные подстанции выпускаются на напряжения 6, 10 кВ и состоят из:

- распределительного устройства высокого напряжения (6-10 кВ);

- распределительного устройства низкого напряжения РУНН;

- системы охранной сигнализации;

- системы пожарной сигнализация;

- системы управления, связи и телемеханики.

Функциональные возможности КТП

Трансформаторная подстанция КТП-10/0,4 принимает, преобразует, модифицирует, распределяет и доставляет электроэнергию потребителю. Для выполнения этого сложного технологического процесса используется несколько видов оборудования, объединенного в общую схему. Оно не только преобразует ток до заданных параметров, но и сглаживает скачки напряжения. Кроме того, подстанция КТП-10/0,4 выполняет еще одну важную функцию - снижает технологические потери, возникающие из-за разогрева проводников. Она принимает напряжение в пределах 6-10 кВ, преобразовывает в потребительскую электроэнергию 0,4 кВ и распределяет непосредственно по бытовой сели, к которой подключаются потребители.

Компания «ВЭЛТА» предлагает своим клиентам самые современные решения в области электроснабжения - киосковые КТП. По сути, каждая трансформаторная подстанция КТП-10/0,4 является мини-заводом по распределению и дальнейшей передаче электроэнергии, имеющим собственную защиту, систему активного охлаждения и возможность дальнейшей модернизации.

Трансформаторная подстанция КТП-10/0,4 в конструкции содержит следующие элементы:

• устройства распределения высшего (РУВН) и низшего (РУНН) напряжения;
• силовой трансформатор;
• вспомогательное оборудование.

РУВН предназначен для приёма напряжения 6-10 кВ. В состав устройства входят:

• высоковольтные предохранители для защиты силового трансформатора;
• разъединители изолируют части электроустановки за счёт видимого разрыва;
• выключатели нагрузки отключают номинальные нагрузочные и сверхтоки.

В комплектацию РУНН включены:

• автоматические выключатели - отключают ввод и отходящие присоединения;
• силовые рубильники - включают узлы под нагрузкой;
• трансформатор тока - вспомогательный прибор, используемый совместно с включенными измерительными приборами;
• система обогрева - дополнительное оборудование;
• автоматический ввод резерва актуален для КТП с 2 силовыми трансформаторами.

Силовой трансформатор может быть масляным или сухим. Для первого применяется нормальная изоляция, в полу имеются отсеки для приёма масла при аварийном сбросе. Для вторых используется облегчённая изоляция.

К вспомогательному оборудованию относятся:

• изоляторы опорного, штыревого, проходного типа;
• ограничители напряжения.

Они применяются для подключения КТП к ЛЭП. Камера высокого ввода располагается обычно на крыше КТП над отсеками распределения напряжения. Кроме того, на трансформаторной подстанции создают контур заземления, обеспечивающий безопасность людей при обслуживании оборудования.

Виды защиты КТП

• В РУНН предусмотрена система отключения вводного выключателя при коротком однофазном замыкании;
• при исчезновении напряжения отключается вводной выключатель РУНН на данном вводе;
• цепи управления и сигнализации имеют автоматические выключатели;
• секционный выключатель РУНН автоматически включается, если один из вводов обесточен.

Условия эксплуатации

Комплектные трансформаторные подстанции предназначены для эксплуатации при следующих условиях:

- климатическое исполнение и категория размещения в соответствии с ГОСТ 15543:
- УХЛ1 (для КТП модульного здания)
- УХЛ 3.1 (для КТП цехового исполнения);
- высота над уровнем моря - до 1000 м;
- сейсмостойкость по шкале MSK-64 - до 9 баллов включительно;
- относительная влажность воздуха 98% при температуре +25ºС.

В городских электрических сетях комплектные распределительные устройства (КРУ) нашли широкое применение. Они позволяют сократить сроки сооружения подстанций, вести их строительство индустриальными методами, максимально типизировать подстанции, а также обеспечить удобную и безопасную эксплуатацию.

В городских ТП и РП применяются преимущественно комплектные распределительные устройства одностороннего обслуживания типа КСО (рис. 1); исполнения КСО-2УМ: КСО-266 и КСО-366, имеющие различные схемы заполнения оборудованием. Камеры серии КСО-2УМ (см. рис. 1,а) снабжены устройством блокировки между выключателем и разъединителем, однако в них отсутствуют стационарные заземляющие ножи, которые имеются в новых камерах типа КСО-266 (см. рис 1,б) и КСО-272 (рис. 2).

Рис. 1. Камеры типа КСО: а — серия КСО-2УМ; б — серия КСО-266; 1 — сетчатая дверца; 2 — шинный разъединитель; 3 — приводы шинного и линейного разъединителей; 4 — привод выключателя; 5 — трансформатор тока; 6 — линейный разъединитель; 7 — масляный выключатель ВМП-10; 8 —верхняя сплошная дверь; 9 — нижняя дверь; 10 — заземляющий разъединитель; 11 — привод заземляющего разъединителя; 12 — люк для фазировки; 13 — световой карниз.

В отличие от ранее применяемых камер в КСО-272 шинные и линейные разъединители имеют заземляющие ножи (шинные разъединители РВФЗ, кабельные—РВЗ). Во избежание ошибочных операций при обслуживании и ремонте в камерах предусмотрены механические блокировки.

Для комплектации РУ подстанций выпускают также камеры КСО-366 с полностью установленными в них приборами и коммутирующими аппаратами. Камеры КСО-366 отличаются от камер КСО-266 наличием инвентарной изоляционной перегородки, которую в целях безопасности при производстве работ устанавливают в специальных пазах, что препятствует закрыванию двери.

Рис. 2. Камера КСО-272: 1,5 — приводы шинного и линейного разъединителей; 2— приводы заземляющих ножей; 3— защитное ограждение; 4— световой карниз; 6 — пружинный привод ППВ-10; 7, 11 — шинный и линейный разъединители; 8 — заземляющие ножи; 9— выключатель ВПМП-10; 10 — трансформаторы тока

Применение комплектных трансформаторных подстанций (КТП) в городских электрических сетях технически целесообразно и экономически оправдано. Из имеющихся конструкций КТП наибольшее распространение в городских электрических сетях получили КТПН-66 наружной установки с наружным обслуживанием и БКТПУ наружной установки с внутренним обслуживанием. Трансформаторные подстанции КТПН-66 (рис. 3,а) рассчитаны на присоединение к воздушным или кабельным сетям напряжением 6 и 10 кВ. При кабельном вводе возможно тупиковое и транзитное присоединение, при воздушном — только тупиковое.

Распределительное устройство напряжением 6—10 кВ отделено от помещения трансформатора металлической перегородкой. Щит низшего напряжения (400/230 В) обслуживается снаружи.

Рис. 3. Комплектная трансформаторная подстанция наружной установки серии КТПН-66 с одним трансформатором мощностью до 400 кВА. а — разрез; б — схема коммутации; в — план; 1 — портал низшего напряжения; 2 — портал высшего напряжения (6 или 10 кВ); 3 —щит 400/230 в; 4 - камера силового трансформатора; 5 — ячейка линейных выводов: 6 — ячейка ввода трансформатора

Размеры камеры трансформатора допускают установку в ней одного трансформатора мощностью до 630 кВА. На подстанциях с воздушным вводом устанавливают порталы 1 и 2, которые отсутствуют у подстанций с кабельным вводом. В схемах КТПН-66 (см. рис. 3,б), присоединяемых к воздушным линиям напряжением 6—10 кВ, предусмотрена защита от атмосферных перенапряжений разрядниками РТ.

Трансформаторные подстанции типа БКТП изготовляют на заводах из объемных железобетонных блоков двух типов. Блок № 1 образует помещение трансформаторов, а блок № 2 — помещение для распределительных устройств. Блоки собирают из вибропрокатных деталей толщиной около 90 мм. Электрооборудование блоков № 1 и 2, кроме силового трансформатора, комплектуют на заводе. В смонтированном виде блоки доставляют на место и устанавливают на подготовленном фундаменте.

Рис. 4. Комплектная двухтрансформаторная подстанция из железобетонных объемных элементов БКТПУ: а — электросхема; б — план расположения; 1 — сборки 6—10 кВ с однополюсными разъединителями; 2 — трехполюсный разъединитель; 3 — выключатель нагрузки; 4 — силовые трансформаторы; 5 —накладки для заземления- 6 — контакторные станции; 7 — рубильники на 1000 А; 8 — сборки с предохранителями и отходящими кабелями напряжением до 1000 В; 9 — сетчатые двери; 10 — лестница; 11 —щиток собственных нужд; 12 — люк; 13 — камера КСО-366; 14, 15 — объемные блоки

Трансформаторные подстанции БКТП применяют в виде однотрансформаторных или двухтрансформаторных подстанций с трансформаторами мощностью до 400 кВА. Распределительные устройства на 6—10 кВ БКТП представляют собой пять присоединений с однополюсными разъединителями, а на 400/230 В — щит ЩОБ-59, составленный из семи блоков серий БПВ-2, БПВ-4 и станции автоматического включения.

Подстанция БКТПУ на два трансформатора по 630 кВ-А (рис. 4, а, б) состоит из двух объемных железобетонных блоков 14 и 15, изготовленных на заводе, в которых размещают распределительные устройства и силовые трансформаторы 4. В каждый блок, монтируемый из вибропрокатных плит толщиной 8,8 см, устанавливают на заводе электротехническое оборудование (за исключением силовых трансформаторов), а затем с помощью трейлеров грузоподъемностью 20 т доставляют к месту установки подстанции. Масса полностью смонтированного блока без трансформатора составляет около 19 т.

Наружные поверхности подстанции окрашивают, двери выполняют стальными. Предварительно на месте установки подстанции сооружают фундамент из железобетонных плит или кирпича, на который затем ставят подстанцию. Силовые трансформаторы привозят отдельно и устанавливают позже.

Использование подстанции БКТПУ позволяет вести ее строительство и монтаж индустриальным методом.

Подстанцию БКТПУ можно использовать в качестве однотрансформаторной. В этом случае строят фундамент и размещают на нем один блок с последующей установкой в нем одного силового трансформатора. Трансформаторные подстанции БКТПУ являются стационарными. При необходимости их дополняют еще одним железобетонным блоком, представляющим собой распределительное устройство напряжением до 1000 В для уличного освещения.

Электрическая схема БКТПУ на два трансформатора — двухлучевая. Распределительное устройство напряжением 6—10 кВ представляет собой сборку, рассчитанную па четыре присоединения с однополюсными разъединителями.

Для возможности отключения силового трансформатора мощностью 630 кВА в камере КСО-366 установлен выключатель нагрузки ВНРп-10/400-10з. В этой же камере смонтированы трехполюсный разъединитель 2 с заземляющими ножами, при включении которых возможно выполнение работ по ремонту оборудования без переносных заземлений. На трансформаторе со стороны напряжения до 1000 В также имеются накладки 5 для заземления.

Распределительное устройство напряжением до 1000 В представляет собой сборку для присоединения десяти кабельных отходящих линий со смонтированными предохранителями ПН-2, рассчитанными на ток: в двух линиях по 250 А, шести линиях по 400 А и двух линиях по 600 А. На этой сборке имеются накладки 5 для заземления. Контакторные станции 6 установлены на рабочий ток 1000 А.

Рис. 5. Схема двухзального РП, совмещенного с ТП, на два трансформатора мощностью по 630 кВА

Силовой трансформатор 4 отгорожен от РУ бетонной перегородкой с сетчатой нормально закрытой дверью 9. Для охлаждения трансформатора предусмотрены вентиляционные отверстия в фундаменте, дверях и над дверьми. У входных дверей установлены металлические лестницы 10. В электрических сетях крупных городов применяют двухзальные РП, совмещенные с ТП, рассчитанной на два трансформатора мощностью по 630 кВ-А (рис. 5).

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Комплектные электротехнические устройства в зависимости от общего назначения можно подразделить на комплектные распределительные устройства и трансформаторные подстанции. Комплектные распределительные устройства (КРУ) получили широкое применение в городских электросетях благодаря возможности максимально типизировать подстанции. Это позволяет ускорять темпы сооружения подстанций, использовать блочные методы при строительстве, обеспечивая при этом удобство и безопасность их эксплуатации. Комплектные устройства разделяются на устройства с внутренней или наружной установкой в зависимости от климатических условий. Внутренняя установка комплектных устройств обычно применяется при работе в сетях переменного тока и способствует распределению электроэнергии между ее потребителями. При номинальном напряжении КРУ 6 и 10 кВ, габариты и масса этих аппаратов невелики, что позволяет изготовлять их в виде укомплектованных унифицированных блоков в заводских условиях.

Использование КРУ на трансформаторных подстанциях

Малогабаритные КРУ устанавливаются на трансформаторных подстанциях БКТП и 2 БКТП, которые обеспечивают беспрерывную подачу электроэнергии потребителям первой категории надежности. Этот уровень надежности возможен благодаря специальной трехблочной конструкции подстанций и изолированию шин на две различные секции, что позволяет производить их аварийное резервирование друг от друга. Так как подобные объекты имеют важное стратегическое значение, установка на них комплектных устройств в виде типовых блоков обеспечивает быстроту монтажа и легкость обслуживания.

Изоляция элементов КРУ

При номинальном напряжении до 35 кВ унифицированные ячейки высокой степени готовности изготовляются в виде блочных шкафов, соединенных своими боковыми стенами в один ряд. Соединительные элементы в таких шкафах отличаются способами изоляции: при напряжениях до 1 кВ используется твердая изоляция, а при напряжении 1-35 кВ - выполняется воздушная изоляция. К таким устройствам с использованием воздушной изоляции относят КРУ К10-СЭ, которые оптимальны для применения во внутренних помещениях при приеме-распределении электроэнергии напряжением 6-10 кВ и частотою тока 50-60 Гц. При напряжении, которое превышает 35 кВ, воздушную изоляцию применять нецелесообразно, поэтому элементы помещают в заполненные элегазом герметичные камеры. Комплектные распределительные устройства благодаря своему компактному размещению повсеместно применяют на электростанциях, городских подстанциях, а также для стабильного обеспечения беспрерывного питания на объектах нефтяной промышленности.

Читайте также:

  
• Селективность защиты электрической сети: что это такое и как она работает, основные виды работы
  
• RGB подсветка: что это, где применяется, как подобрать светодиодную ленту, что значит цвет свечения
  
• Нагревательный мат или кабель - 3 причины выбора, недостатки и преимущества. Что лучше и почему.