Комплектные трансформаторные подстанции 6,10 кВ

Конструкция подстанций.

Комплектной трансформаторной подстанцией (КТП) называется подстанция, которая состоит из трансформаторов и блоков (КРУ или КРУН
и других элементов), поставляемых в собранном или полностью подготовленном для сборки виде.
В эксплуатации КТП надежны и безопасны, так как их конструкция исключает возможность случайного прикосновения к токоведущим частям. Ревизия и замена поврежденной коммутационной аппаратуры осуществляются быстро, без сложных демонтажных или монтажных работ и отключения прочих электроприемников, питаемых подстанцией.
Комплектные трансформаторные подстанции разделяют: по мощности трансформаторов и их числу; по первичному напряжению; по расположению (одно- и двухрядные, магистральные); по характеристике окружающей среды (например, тропическое исполнение); по роду установки (внутренняя и наружная); по схеме подключения к линии (для глухого подсоединения, подсоединения через разъединитель и предохранители, через выключатель нагрузки). Их применяют в основном как понижающие трансформаторные подстанции для электроснабжения промышленных и коммунальных потребителей. Для электроснабжения промышленных предприятий используют КТП внутренней и наружной установки напряжением до 10 к В включительно и мощностью от 160 до 2500 кВ * А.
Комплектные подстанции внутренней (КТП) и наружной (КТПН) установки состоят из блока ввода высокого напряжения (6—10 кВ), силового трансформатора (одного или двух) и комплектного распределительного устройства низкого напряжения (0,4 кВ) с предусмотренной проектом защитно-коммутационной аппаратурой, приборами измерения, сигнализации и учета электроэнергии.
Высоковольтные блоки выполняют в виде короба со съемной дверью на лицевой стороне (для КТП до 630 кВ * А) или шкафа из листовой стали с верхней и нижней наружными и верхней сетчатой внутренней дверьми и комплектуют трехполюсными разъединителями с сетчатым ограждением и предохранителями ПК или без них. Сетчатая дверь снабжена блокировкой с приводом разъединителя. Шкафные вводы высокого напряжения (для КТП 630—2500 кВ * А) комплектуют выключателем нагрузки с ножами заземления и двумя приводами — к выключателю и ножам заземления. Между выключателем и сетчатой дверью имеется блокировка, не позволяющая включать выключатель при открытой сетчатой двери. В высоковольтном блоке размещается сухая разделка питающего кабеля.
Трансформаторы со стороны ВН при холостом ходе или номинальной нагрузке отключаются выключателями на- грузки, а при перегрузке или коротком замыкании — предохранителями.
Силовые трансформаторы серии ТМЗ с боковыми вводами, применяемые для комплектования КТП. имеют герметичный бак повышенной прочности с азотной защитой. Они снабжены электроконтактными вакуумметрами (для контроля внутреннего давления), реле давления, термосигнализаторами, а также термосифонными фильтрами (для ТМЗ 1000/10 и выше). Наряду с трансформаторами серии ТМЗ с естественным масляным охлаждением в КТП используют трансформаторы ТНЗ с совтоловым заполнением и сухие со стеклозолокнистой изоляцией.
Комплектное распределительное устройство на 0,4 кВ состоит из шкафа вводов и шкафов отходящих линий со встроенными выдвижными автоматами втычного исполнения, измерительными, защитными и сигнальными приборами и аппаратами. Двухтрансформаторные подстанции имеют дополнительно еще один шкаф ввода низкого напряжения и секционный шкаф. Каждый шкаф состоит из шинной и коммутационной частей, разделенных металлическими перегородками. Подстанции не имеют распределительных устройств высокого напряжения. Аппараты управления и защиты со стороны высокого напряжения расположены в распределительных устройствах, к которым эти подстанции присоединяют кабелем.
На рис. 1 показана комплектная подстанция КТП 10/0,4, которая состоит из силового трансформатора 2, шкафа 3 ввода высокого напряжения и шкафа 1 распределительного устройства низкого напряжения.
Ввод высокого напряжения резмещен в специальном стальном кожухе на баке трансформатора. Проходные изоляторы высокого напряжения входят внутрь кожуха из масляного бака. Внутри кожуха могут быть размещены две концевые заделки силовых кабелей. Контактное устройство допускает подключать две жилы кабелей к каждой фазе, что позволяет соединять несколько КТП цепочкой или в кольцо.


Рис. 1. Однотрансформаторная комплектная подстанция КТП 10/0,4:
1 — шкаф распределительного устройства НН, 2 — силовой трансформатор, 3 — высоковольтный блок ВН, 4 — высоковольтный кабель

На крышке бака трансформатора установлены расширительный бачок с маслоуказателем уровня и воздухоосушителем и газовое реле, действующее на сигнал или отключение. Противоположная узкая сторона масляного бака трансформатора соединена кожухом с блоком распределительного устройства низкого напряжения. Внутри кожуха расположены выводы низшего напряжения трансформатора, которые соединены шинами с автоматическим воздушным выключателем (автоматом) ввода низшего напряжения.
Блок распределительного устройства низкого напряжения смонтирован в стальном шкафу и состоит из вводного автомата, шести предохранителей-выключателей на токи до 200 А и двух предохранителей-выключателей на токи до 400 А. К предохранителям-выключателям внутри шкафа присоединяют отходящие линии низкого напряжения.
Объемные подстанции. Новым техническим решением, обеспечивающим дальнейшее повышение уровня индустриализации, сокращение сроков сооружения объектов, улучшение качества строительства, является создание объемных подстанций на напряжение 6—10 кВ в одно- и двухтрансформаторном исполнении.
Строительная часть подстанции состоит из отдельных объемных блоков, изготовляемых на заводе железобетонных изделий. Все необходимые отверстия, а также монтаж внутреннего оборудования выполняют на заводе. Для крепления электрооборудования в панели закладывают специальные металлические детали. Отдельные элементы (панели) соединяются между собой металлическими связями на сварке или на болтах в объемные блоки.
Заводы поставляют помещение для подстанции целиком или состоящим из отдельных объемных секций, собираемых и сочленяемых на монтаже. Объемные КТП снабжены устройствами, обеспечивающими их вентиляцию, отопление, освещение и связь. Кроме того, в конструкции предусмотрены все присоединительные элементы, необходимые для подвода внешних коммуникаций. Строительные работы по таким подстанциям, устанавливаемым на открытом воздухе, сводятся к планировке площадки или кладке фундамента ленточного типа из кирпича или железобетонных блоков.
Для подстанций, устанавливаемых внутри производственного корпуса, выполняют бетонную подготовку. Объемные элементы изготовляют из железобетона или металла. В зависимости от числа и мощности трансформаторов, количества и типа шкафов распределительных устройств высокого и низкого напряжения строительная часть подстанций может состоять из одного или нескольких объемных блоков, являющихся вполне законченными элементами, не требующими какой-либо доработки на месте установки.
Перевозка каждого блока объемной подстанции осуществляется отдельно, их габариты допускают транспортирование по железным и автомобильным дорогам. Приемка под монтаж железобетонных объемных элементов, когда они доставляются строителями для монтажа электрооборудования в МЭЗ или непосредственно на место установки, заключается в проверке расположения закладных конструкций, кабельного подполья, маслосборной ямы, качества отделки потолков, стен, полов и кровли. Необходимым условием при приемке подстанций, состоящих из нескольких элементов, является проверка сопрягаемости блоков и комплектность деталей для их сборки.
Первые объемные ТП выполнялись только из железобетонных элементов, изготовлялись вместе со строительной частью на заводе, где производились также ревизии и наладка смонтированного в ТП электрооборудования. Подстанции доставляют на трайлере к месту монтажа и устанавливают на заранее подготовленную площадку или фундамент. Для пуска такой подстанции необходимо лишь присоединить внешние кабельные или воздушные линии.
Объемные трансформаторные подстанции из железобетонных панелей все больше вытесняются подстанциями с металлическим каркасом, обшитым стальным оцинкованным, гофрированным листом. Такую подстанцию изготовляют вне строительной площадки (на заводе или в монтажных мастерских), в ней монтируют все электрооборудование, кроме трансформаторов, и в готовом виде доставляют на объект монтажа, где устанавливают на фундамент (рис. 2). Объемная металлическая подстанция стоит дешевле и менее материалоемка, чем сборная из железобетонных панелей и тем более кирпичная. Ее масса без трансформатора не превышает 5 т. На рис. 3 показана трансформаторная подстанция мощностью 630— 1000 кВ-А в объемном исполнении.

Рис. 3. Трансформаторная подстанция мощностью 630—1000 кВ-А в объемном исполнении

Рис. 2. Монтаж трансформаторной подстанции из объемных элементов на строительной площадке