Оборудование для трансформаторных подстанций

Содержание статьи

Оборудование трансформаторных подстанций

§ 128. ОБОРУДОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

В состав оборудования трансформаторных подстанций входят: силовые трансформаторы, аппаратура защиты и коммутации, шинные устройства, измерительные трансформаторы и устройства автоматического контроля и управления.

Прием электрической энергии и дальнейшее распределение ее на подстанциях и в распределительных устройствах осуществляется посредством главных шин. Шины укрепляются с помощью крепеж­ных деталей на фарфоровых изоляторах. Шины для закрытых распределительных устройств (ЗРУ) 6—10 кв представляют собой голые, обычно алюминиевые (реже медные) полосы прямоугольного поперечного сечения. Для распознавания отдельных фаз (и защиты шин от коррозии) их окрашивают в различные цвета: фаза А — в желтый, фаза В — в зеленый, фаза С — в красный цвет.

Электрические линии присоединяют к главным шинам с по­мощью специальной аппаратуры (выключатели, разъединители и т. д.). Все электрические соединения подстанций и распределитель­ных устройств обычно изображают в виде однолинейных схем, на которых условными обозначениями показывают основные элементы установки (выключатели, предохранители и т. д.).

Измерительные трансформаторы применяют для включения из­мерительных приборов и обмоток реле защиты и управления.

К аппаратам защиты и коммутации, устанавливаемым на под­станциях, относятся выключатели мощности, выключатели нагруз­ки, разъединители, предохранители, разрядники и реакторы.

На рис. 168 изображена однолинейная схема трансформаторной подстанции небольшой мощности (не более 320 ква), а на! рис. 169 — однолинейная схема трансформаторной подстанции большой мощности.

Масляные выключатели мощности предназначены для включе­ния и выключения различных электроустройств высокого напряже­ния переменного тока (генераторов, двигателей, трансформаторов) при нормальной эксплуатации, а также и для отключения их при перегрузке или коротких замыканиях.

Масляные выключатели по своей конструкции делятся на две основные группы: баковые выключатели с большим объемом мас­ла, которое является дугогасящей и изолирующей средой, и горшковые выключатели с малым объемом масла, которое использует­ся для гашения дуги.

На рис. 170 показан схематиче­ский разрез бакового масляного вы­ключателя с большим объемом мас­ла и без специального устройства для гашения дуги. Выключатель состоит из металлического бака 2, заполненного маслом, и устройства для разрыва цепи тока. На стенке бака имеется указатель уровня мас­ла. Сверху бак закрыт металличе­ской крышкой 2, в которой имеется газоотводная трубка и закреплены проходные изоляторы 3 (втулки). Внутри втулок помещены токоведущие стержни 4, соединенные с не­подвижными контактами 5. Подвиж­ные контакты 6 укреплены на изоля­ционной планке 7, жестко связанной с вертикальной штангой 8. Штанга с подвижной контактной системой

под действием пружины 9, помещенной в верхней части выключа­теля, стремится разомкнуть контакты, но в нормальных условиях удерживается электромеханической защелкой 10.

При размыкании подвижных и неподвижных контактов между ними возникает электрическая дуга, так как накопленная в цепи электрическая энергия не может мгновенно исчезнуть и стремит­ся поддержать ток, проходящий через дугу, состоящую из раска­ленных газов. Под действием высокой температуры ближайшие слои масла испаряются и разлагаются на составные части, вслед­ствие чего дуга оказывается окруженной газовой средой (газовым пузырем) — водородом, который обладает высокой теплоемкостью и диэлектрической прочностью. Это облегчает гашение дуги.

После гашения дуги в масле остаются раскаленные газы, кото­рые поднимаются вверх через весь слой масла, охлаждаясь на сво­ем пути и собираясь под крышкой выключателя в специально остав­ленном незаполненном маслом буферном пространстве, сообщаю­щемся с воздухом через газоотводную трубку. Большая часть газов состоит из водорода, который с кислородом воздуха образует гре­мучую смесь.

Если водород, проходя через слой масла, недостаточно охлаж­дается, то гремучая смесь может взорваться, что поведет к разруше­нию выключателя, загоранию масла и может быть причиной пожаpa. Поэтому слой масла над контактами должен быть достаточно большим. Однако наполнение маслом выключателя сверх установ­ленной нормы также недопустимо, так как при этом уменьшается буферное пространство, что может, в свою очередь, вызвать взрыв выключателя расширяющимися газами.

Учитывая возможность взрывов при эксплуатации, масляные выключатели с большим объемом масла устанавливают в специ­альных взрывных камерах, представляющих собой железобетонное или кирпичное изолированное помещение.

Горшковые выключатели (рис. 171) с малым объемом масла безопасны в отношении взрывов и пожаров вследствие большой прочности цилиндров и малого объема масла. Поэтому они не требуют специальных изолированных помещений для своей уста­новки.

Контактами является подвижный стержень и неподвижный контакт розеточного типа, находящийся в нижней части горшка.

При включении подвижный стержень, проходя через центральное отверстие, отжимает две латунные заслонки, находящиеся под давлением пружины. При выключении латунные заслонки закрыва­ют отверстие, через которое проходит подвижный контакт.

При отключении между подвижным и неподвижным контакта­ми образуется дуга. Под влиянием высокой температуры дуга ок­ружена газовой средой, вследствие чего резко повышается давле­ние в нижней части горшка. Поэтому поток масла устремляется че­рез поперечный канал гасительной камеры в верхнюю часть горшка и гасит дугу.

Основными величинами, характеризующими масляный выклю­чатель, являются номинальное напряжение и ток, предельный от­ключаемый ток и предельная отключаемая мощность.

Выключатели нагрузки предназначены для выключения и отключения электрических цепей только в условиях нормального ре­жима работы.

Дугогасительным устройством выключателя нагрузки является пластмассовая разъемная камера с вкладышем из органического стекла, внутри которого перемещается подвижной нож дугогаси­тельной системы выключателя. В нижней части камеры находится неподвижный нож дугогасительной системы.

При отключении расходятся сначала рабочие контакты, а за­тем контакты дугогасительной системы, между которыми возника­ет дуга. Под действием высокой температуры из стенок вкладыша выделяются газы (в основном водород), создающие дутье, гасящее дугу.

Выключатели нагрузки снабжаются плавкими предохранителя­ми, защищающими цепь от перегрузок и коротких замыканий.

Для защиты силовых цепей до 35 кв устанавливают плавкие пре­дохранители ПК (с кварцевым заполнением). Такой предохрани­тель представляет собой фарфоровую трубку, внутри которой по­мещены плавкие вставки. Трубка засыпается кварцевым песком, способствующим гашению дуги, возникающей при перегорании предохранителя.

Разъединители применяют в установках высокого напряжения для тех. или иных отключений и переключений в находящейся под напряжением цепи. Например, после выключения масляного вы­ключателя его отключают от линии с помощью разъединителей для производства нужного ремонта.

По своему устройству разъединитель подобен рубильнику. Сле­дует иметь в виду, что выключение разъединителя под нагрузкой ни в коем случае недопустимо, так как на ножках разъединителя при отключении его под током появляется устойчивая дуга, кото­рая может послужить причиной тяжелых аварий.

В выключенном положении контакты разъединителя имеют расстояние, достаточное для того, чтобы не получилось пробоя.

Реакторы служат для ограничения токов коротких замыканий. Реактор представляет собой индуктивную катушку, не имеющую стального сердечника и состоящую из нескольких витков изолиро­ванной медной проволоки большого поперечного сечения. Реакторы имеют большое индуктивное и малое активное сопротивление.

В результате уменьшения величины токов короткого замыкания при помощи реакторов оказывается возможным устанавливать на станциях и подстанциях более дешевую и простую аппаратуру, рассчитанную на меньшие токи короткого замыкания, применять Кабели и шины меньшего сечения. Это значительно снижает стои­мость распределительного устройства и повышает надежность его работы.

Разрядник представляет собой аппарат, предназначенный для защиты электротехнических устройств от перенапряжений. Пере­напряжениями называются повышения напряжения сверх номи­нального, достигающие величин, опасных для целости изоляции.

Такое повышение напряжения создается электромагнитными процессами, связанными с грозовыми разрядами, или процессами, со­путствующими включениям, выключениям, коротким замыканиям между фазами и т. п.

Разрядник включают между проводом и землей; он служит для! соединения с землей провода, в котором возникло перенапряжение. Основной частью разрядника является искровой промежуток, в котором при перенапряжении возникает электрическая дуга. По окончании перенапряжения дуга гаснет, и разрядник вновь не проводит тока.

Последовательно с разрядниками включают сопротивления для уменьшения тока через разрядник и для гашения дуги при снижении напряжения до номинального.

Простейшим разрядников служат два электрода, выполненные в виде рогов, разделен­ные промежутком. Более совершенным является разрядник применением нелинейных сопротивлении (например, тиритовый).

В электроустановках промышленных предприятий широко используют резервирование элек­троснабжения путем переключения питания потребителей с поврежденного на исправно действующий ввод. Для этого предприятие должно быть обеспечено двумя вводами от двух независимых источников электроэнергии, т. е. применяют автоматическое включение резерва АВР на стороне низкого напряжения.

АВР может устанавливаться при наличии как двух, высоко­вольтных или низковольтных вводов, так и при одном высоко­вольтном и одном низковольтном вводе.

Читайте также:  Оборудование необходимое для получения лицензии МЧС

Принципиальная схема АВР изображена на рис. 172. При на­личии напряжения на первом вводе сработает реле напряжения Рн, включив своими нормально открытыми контактами катушку электромагнита привода контактора нормальной работы Кн. Одно­временно разомкнутся нормально закрытые контакты реле Рн в цепи катушки контактора аварийного питания Ка. Таким образом, контактор Кн будет включен, а Ка — выключен, и электроснабже­ние предприятия будет осуществляться от 1-го ввода.

При прекращении подачи энергии по первому вводу (или при значительном снижении напряжения) реле Рн отпускает свои кон­такты в исходное положение, в результате чего контактор Кн отключается, а Ка включается, так что нагрузка получает электроэнергию от второго ввода. При восстановлении напряже­ния на первом вводе АВР переключает нагрузку вновь на первый ввод.

Трансформаторные подстанции КТП и КТПТ для электроснабжения

КТП — трансформаторная подстанция, повышающая или понижающая напряжение в сети переменного тока. Кроме того, одной из основных задач этого оборудования считается распределение электроэнергии по системам электроснабжения потребителей. Устройство позволяет избежать скачков напряжения, которые зачастую происходят во время передачи электрического тока.

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.

Эти устройства используются для подключения КТП при помощи воздушной линии от ближайшей ЛЭП. Оборудование для приема крепится болтовым соединением на крыше преобразователя непосредственно над отсеком РУВН и РУНН.

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.

Классификация электроустановок

Оборудование классифицируется по конструктивным элементам, месту расположения, принципиальным схемам и используемым устройствам. По месту расположения электроустановки могут быть закрытыми (ЗКТП) и открытыми (ОКТП). Открытое оборудование устанавливается непосредственно на площадках, а закрытые — внутри помещений и цехов.

По виду сборки КТП бывают:

  • блочные электроустановки в корпусе из бетона;
  • в корпусе, изготовленном из сэндвич-панелей;
  • в металлическом корпусе.

По способу обслуживания КТП могут быть с коридором или без него. Электроустройства низшего напряжения разделяются на тупиковые (КТПТ) и проходные (КТПП). Эти оба вида относятся к подстанциям киоскового типа, то есть они считаются передвижным оборудованием.

Мобильная компактная сборка защищена от посторонних воздействий оболочкой из металла. Частотная подстанция (КЧТП) монтируется на ровной утрамбованной площадке, бетонных плитах или залитом фундаменте.

Схема оборудования

Схема подстанции разрабатывается с учетом системы обеспечения электроэнергией конкретного объекта. Производитель старается выполнить ее как можно проще, чтобы количество коммутационных приборов было минимальным. Для этого используются автоматические устройства.

При разработке схемы приоритетными считаются:

  • применение шин одинаковой конструкции;
  • использование блочных схем;
  • монтаж систем автоматики и телемеханики.

Если в подстанции используются два силовых трансформатора, то планируется раздельная их работа. Это позволяет снизить токи короткого замыкания.

Иногда трансформаторные подстанции используются в параллельной работе, так как в некоторых случаях это вполне целесообразно. Если при параллельной работе понижающих трансформаторов в одной цепи происходит аварийная ситуация, то автоматически отключаются оба оборудования.

Принципы выбора

В электрических системах используются подстанции с одним или двумя силовыми трансформаторами. КТП с тремя силовыми установками используются очень редко, только в вынужденных ситуациях, так как это вызывает лишние затраты.

Обычно такую схему применяют при раздельном питании силового и осветительного оборудования или для обеспечения электроэнергией объектов при резких переменах нагрузок. На крупных подстанциях специалисты стараются применять только два трансформатора для обеспечения потребителей более надежным электрообеспечением.

Когда на производстве используется несколько мест для электроснабжения или осуществляется обеспечение электроэнергией по схеме более сложного ввода, то допускается применение одного силового трансформатора. При электрическом снабжении по магистральным линиям подстанции рекомендуется подключать к разным цепям, при условии, что есть наличие резерва.

Подстанции с одним и двумя трансформаторами

Электроустановки с одним силовым трансформатором считаются более выгодными, так как при небольших нагрузках за счет перемычек можно часть устройств отключать. При этом создаются более экономические условия эксплуатации, то есть потери мощности в электроустановках незначительны. Однотрансформаторные подстанции могут быть более выгодными и в плане приближения линий передач напряжением 6—10 кВ к потребителям.

Поэтому пользователи зачастую применяют две однотрансформаторные подстанции вместо одной двухтрансформаторной. КТП с двумя трансформаторами чаще используются при большом количестве электропотребителей 1 и 2 категорий. При планировании системы электроснабжения мощность трансформаторов подбирается так, чтобы при выходе из строя одного устройства другое приняло нагрузку на себя.

Обеспечение электричеством населенного пункта, микрорайона города или предприятия может осуществляться от одной или нескольких подстанций. Выбор осуществляется после проведения технического и экономического сравнения нескольких возможностей обеспечения электричеством. Предпочтение получает вариант, который дает минимум затрат на устройство всей системы электроснабжения.

При этом сравниваемые альтернативы должны обеспечивать необходимый уровень надежности снабжения электроэнергией. В этом случае большое значение имеет точный расчет мощности каждого трансформатора. На промышленных предприятиях предпочтение специалисты отдают мощности одного электроустройства равной 630, 1000 или 1600 кВА, а в микрорайонах городов — 400, 630 кВА.

Проектировщики стараются учитывать применение однотипных КТП, так как это более удобный в монтаже и обслуживании вариант. При выборе мощности электроустановки в расчет принимается нагрузка потребителя, продолжительность максимального значения нагрузки, скорость ее возрастания, расценка на электроэнергию. В этом случае важное значение имеет точный расчет нагрузочной способности каждого трансформатора подстанции.

На практике нагрузка силового электроустройства длительный период не превышает номинальное значение, что продлевает его срок эксплуатации. Кроме того, при расчете силовых электроустановок учитывается температура окружающей среды +40 °C, а на практике она в среднем не поднимается выше +30 °C. Средний срок эксплуатации комплектной трансформаторной подстанции составляет 20—25 лет.


Продукция компании ЭЗОИС

Компания ЭЗОИС специализируется на производстве блочных трансформаторных подстанций, электрооборудования, вводно-распределительных устройств. Благодаря обширной географии размещения наших предприятий мы имеем возможность предлагать к продаже электротехническое оборудование по оптимальным ценам.

Трансформаторные подстанции

Блоч­ные ком­плект­ные транс­фор­ма­тор­ные под­стан­ции (БКТП) слу­жат для при­ема, пре­обра­зо­ва­ния и рас­пре­де­ле­ния элек­три­чес­кой энер­гии трех­фаз­но­го пе­ре­мен­но­го то­ка на­пря­же­ни­ем до 20 кВ и мощ­ностью до 2500 кВА.
Подробнее.

Для нужд го­род­ско­го ос­ве­ще­ния изго­тав­ли­ва­ются блоч­ные рас­пре­де­ли­тель­ные пунк­ты (БРП). В ка­чес­тве ос­нов­но­го элек­тро­о­бо­ру­до­ва­ния ис­поль­зу­ется вво­дно-рас­пре­де­ли­тель­ный шкаф на­руж­но­го ос­ве­ще­ния (ВРШ-НО-М8).
Подробнее.

Блоч­ные ком­плект­ные рас­пре­де­ли­тель­ные пунк­ты (БКРП) — пред­наз­на­че­ны для рас­пре­де­ле­ния элек­три­чес­кой энер­гии трех­фаз­но­го пе­ре­мен­но­го то­ка нап­ря­же­ни­ем до 20 кВ и но­ми­наль­ным то­ком до 1250 А.
Подробнее.

БКРТП

Блоч­ная ком­плект­ная рас­пре­де­ли­тель­ная транс­фор­ма­тор­ная под­стан­ция (БКРТП) — под­стан­ция мо­дуль­но­го ис­пол­не­ния, ко­то­рая слу­жит для при­ёма, пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­пре­де­ле­ния элек­три­чес­кой энер­гии трёх­фаз­но­го пе­ре­мен­но­го то­ка на­пря­же­ни­ем 35/10/0,4 кВ и пред­наз­на­че­на для элек­тро­снаб­же­ния про­мы­шлен­ных, об­щест­вен­ных и жи­лищ­но-­ком­му­наль­ных объ­ек­тов.
Подробнее.

Оборудование

КРУ-10

В качестве комплектного распределительного устройства (КРУ) высшего напряжения (ВН) в ТП применяется малогабаритное КРУ тип RM6 на 4 или 3 присоединения.
Подробнее.

КРУ-0,4

Шкаф НКУ на количество отходящих линий от 4 и более, предназначено для установки в трансформаторных подстанциях и специальных электропомещениях.
Подробнее.

Спецсооружения

Компания уверенно идет в ногу со временем, осваивая новые виды продукции и демонстрируя высокотехнологичный подход к реализации проектов

Городские туалеты

Ан­ти­ван­даль­ные уни­фи­ци­ро­ван­ные туа­лет­ные мо­ду­ли (УТМ).
Подробнее.

Котельные

Блоч­но-мо­дуль­ная ко­тель­ная в же­ле­зо­бе­тон­ной обо­лоч­ке (БМКЖО).
Подробнее.

Часовни

Объём­но-­мо­но­лит­ная ча­сов­ня пол­ной за­вод­ской го­то­вно­сти из пиг­мен­ти­ро­ван­ных фи­бро­бе­то­нов по ин­ди­ви­ду­аль­но­му за­ка­зу.
Подробнее.

Компания ЭЗОИС специализируется на производстве блочных трансформаторных подстанций (БКТП) на собственных производственных площадках в Москве, Московской области, СПБ, Краснодаре, Екатеринбурге и Новосибирске.

В 1995 году предприятием ЭЗОИС у компании Schneider Electric была приобретена лицензия на производство подстанции типа «Бокаж», которая соответствует европейским стандартам. Помимо лицензии ЭЗОИС купил технологическую оснастку для производства бетона и низковольтных щитов. А в дальнейшем ЭЗОИС было предоставлено право на сборку щитов среднего напряжения RM-6.

Все трансформаторные подстанции поставляются в полной заводской готовности. Электрооборудование трансформаторных подстанций проходит монтаж и наладку в заводских условиях, а также приемо-сдаточные испытания.

Сегодня налажено производство электротехнического оборудования на собственных заводах в Московской области:

Читайте также:  К видам дезинфекции относят

· ЗАО «ФЗЭА» специализируется на производстве высоковольтного оборудования – RM-6, Измерительной ячейки ИТН и др.

· OOO «РЭЩ» специализируется на производстве низковольтного оборудования – комплектных распределительных устройств КРУ 0,4, ГРЩ, вводно-распределительные устройства , ШР, ЩР и других устройств, работающих при напряжении не превышающем 1000 вольт.

Производимое нами высоковольтное и низковольтное электротехническое оборудование отвечает всем современным стандартам качества и требованиям безопасности. Все устройства получили одобрение государственных надзорных органов и признание экспертов.

Вы можете узнать цену и купить продукцию “ЭЗОИС” в центральном офисе по адресу:

107143 г. Москва, 2-ой Иртышский пр-д, д. 6, стр. 3

Оборудование трансформаторных подстанций, как устроены подстанции

Сложная иерархия современных электрических сетей включает в себя огромное количество различного электротехнического оборудования, среди которого трансформаторные подстанции выполняют роль звена, связующего и перераспределяющего электроэнергию. Они располагаются около или внутри населенных пунктов и обеспечивают комфортные условия для проживания людей.

В сельской местности еще можно встретить конструкции старых столбовых подстанций, работающих на открытом воздухе, которые принимают по высокой стороне воздушной линии 10 или 6 кВ и отдают 0,4 подключенным потребителям.

Внутри населенных пунктах с многоэтажными зданиями в целях безопасности чаще применяются кабельные линии, скрытые в земле, а трансформаторное оборудование располагается внутри специальных построек, закрытых на замки от несанкционированного проникновения.

Здание подобной трансформаторной подстанции, преобразующей напряжение 10 кВ в 0,4 показано на фотографии.

Внешнее отличие габаритов показанных подстанций, преобразующих напряжения одинаковых величин, свидетельствует о том, что они оперируют разными мощностями.

Подобные трансформаторные подстанции (ТП) получают электроэнергию по высоковольтным линиям электропередач 10 кВ (или 6) от удаленных распределительных устройств.

Фотография силового трансформатора, расположенного на ОРУ-110 и осуществляющего преобразование электроэнергии 110 кВ в 10, передаваемое по ЛЭП на ПС-10, показана на очередной фотографии.

Этот трансформатор имеет уже большие габариты и оперирует с мощностями до 10 мегаватт, располагается на открытой, огороженной территории, которая конструкцией оборудования четко разграничена на две стороны:

высшего напряжения 110;

Сторона 110 кВ воздушной ЛЭП соединяется с другой подстанцией, которая имеет еще большие габариты и преобразовывает огромные энергетические потоки.

Размеры только вводной опоры единичной воздушной ЛЭП позволяют визуально оценить значительность потоков электроэнергии, пропускаемых через нее.

Приведенные фотографии свидетельствуют, что трансформаторные подстанции в энергетике перерабатывают энергию электричества различных напряжений и мощностей, монтируются разнообразными конструкциями, но имеют общие черты.

Состав оборудования трансформаторной подстанции

Каждая ПС создается под конкретные условия эксплуатации с расположением:

на открытом воздухе — открытые распределительные устройства (ОРУ);

внутри закрытых помещений — ЗРУ;

в металлических шкафах, встроенных в специальные комплекты — КРУ.

По типу конфигурации электрической сети трансформаторные ПС могут выполняться:

тупиковыми, когда они запитаны по одной либо двум радиально подключенным ЛЭП, которые не питают другие ПС;

ответвительными — присоединяются к одной (иногда двум), проходящим ЛЭП с помощью ответвлений. Проходящие линии питают другие подстанции;

проходными — подключены за счет захода ЛЭП с двухсторонним питанием методом «вреза»;

узловыми — присоединяются по принципу создания узла за счет не менее чем трех линий.

Конфигурация сети электроснабжения накладывает условия на рабочие характеристики подстанции, включая настройку защит для обеспечения безопасной работы.

Основные элементы ПС

В состав оборудования любой подстанции входят:

силовой трансформатор, который непосредственно осуществляет преобразование электроэнергии для ее дальнейшего распределения;

шины, обеспечивающие подвод приходящего напряжения и отвод нагрузок;

силовые коммутационные аппараты с тоководами, позволяющие перераспределять электроэнергию;

системы защит, автоматики, управления, сигнализации, измерения;

вводные и вспомогательные устройства.

Он является основным преобразующим элементом электроэнергии и выполняется трехфазным исполнением. В его конструкцию входят:

корпус, выполненный в форме герметичного бака, заполненного маслом;

обмотки стороны низкого напряжения (НН);

обмотки вводов высокого напряжения (ВН);

переключатель регулировочных отводов у обмоток;

вспомогательные устройства и системы.

Более подробно устройство силового трансформатора и автотрансформатора изложено в другой статье.

Чтобы трансформатор работал к нему надо подвести питающее и отвести преобразованное напряжение. Эта задача возложена на токоведущие части, которые называют шинами и ошиновкой. Они должны надежно передавать электрическую энергию, обладая минимальными потерями напряжения.

Для этого их создают из материалов с улучшенными токопроводящими свойствами и повышенным поперечным сечением. В зависимости от размеров ПС шины могут располагаться на открытом воздухе или внутри закрытого сооружения.

Шины и ошиновка электрически разделяются между собой положением силового выключателя. Причем ошиновка без каких-либо коммутационных аппаратов напрямую подключена к вводам трансформатора. Ее конструкция не должна создавать механических напряжений в фарфоровых и всех остальных деталях вводов.

Для ошиновки используют кабели или пластины, которые монтируют на медные шпильки трансформаторных вводов через наконечники или переходники.

У подстанций, защищенных от воздействия атмосферных осадков, шины обычно делают цельными алюминиевыми или реже медными полосами. На открытом воздухе для них чаще используют многожильные не закрытые слоем изоляции провода повышенного сечения и прочности.

Однако, в последнее время наметился переход на системы шин, устанавливаемые жестко. Это позволяет экономить площадь на ОРУ, металл токоведущих частей и бетон.

Такие конструкции применяются на новых строящихся подстанциях. За их основы взяты образцы, успешно работающие несколько десятилетий в странах Запада на оборудовании 110, 330 и 500 кВ.

Для расположения шин применяется определенная конфигурация, которая может использовать:

Под термином «система шин» подразумевается комплект силовых элементов, подключающих все присоединения на распределительном устройстве. На подстанциях с двумя трансформаторами одного напряжения создаются две системы шин, каждая из которых питается от своего источника.

Протяженная система шин при большом количестве присоединений может разделяться на отдельные участки, которые называются секциями.

Силовые коммутационные аппараты

Трансформаторные подстанции при эксплуатации необходимо подключать под напряжение или выводить из работы для профилактического обслуживания или в случае возникновения аварийных ситуаций и неисправностей. С этой целью используются коммутационные аппараты, которые создаются различными конструкциями и могут:

1. отключать аварийные токи максимально возможных величин;

2. коммутировать только рабочие нагрузки;

3. обеспечивать разрыв видимого участка электрической схемы за счет переключения только при снятом с оборудования напряжении.

Коммутационные аппараты, способные отключать аварийные ситуации, работают в автоматическом режиме и называются «автоматическими выключателями». Они создаются с различными возможностями коммутации нагрузок за счет конструктивных особенностей.

По принципу использования запасенной энергии, заложенной в работу исполнительного механизма, их подразделяют на:

По способам гашения электрической дуги, возникающей при отключениях, они классифицируются на:

Для управления исключительно рабочими режимами, характеризующимися только номинальными параметрами сети, создаются «выключатели нагрузки». Мощность их контактной системы и скорость работы позволяют успешно переключаться при обычном состоянии схемы. Но, ими нельзя оперировать для ликвидации коротких замыканий.

При разрыве электрической цепи под нагрузкой создается электрическая дуга, которая ликвидируется конструкцией выключателя. В обесточенной схеме для отделения определенного участка от напряжения используют более простые устройства:

Разъединителями оперируют, как правило, вручную при снятом напряжении. На подстанциях 330 кВ и выше управление разъединителями осуществляется электродвигателями. Это объясняется большими габаритами и механическими усилиями, которые сложно преодолеть вручную.

При включении разъединителя участок его цепи собирается в электрическую схему, а при отключении — выводится.

Отделители создаются для автоматического разделения напряжения с защищаемого участка при создании на нем бестоковой паузы удаленным выключателем. Более подробно работа отделителя изложена в этой статье.

Взаимное расположение коммутационных аппаратов и шин

Любая трансформаторная подстанция создается по определенной электрической схеме, предполагающей обеспечение надежной работы, простоты управления в сочетании с минимумом затрат на ввод и эксплуатацию. С этой целью к трансформаторному устройству разными способами подключаются отходящие ЛЭП.

Наиболее простая схема предполагает подключение к ТП посредством силового выключателя Q одной секции шин, от которой отходят все присоединения. Для обеспечения условий безопасного ремонта оборудования выключатели со всех сторон отделяются разъединителями.

Если на ПС много присоединений, когда в схеме используются 2 силовых трансформатора, то может применяться секционирование за счет использования дополнительного выключателя, который постоянно находится в работе, а при возникновении неисправности на одной из секций разрывает цепь, оставляя в работе ту секцию, где нет поломки.

Использование в такой схеме обходной системы шин, образованной за счет подключения дополнительных выключателей и небольшой корректировки электрических цепей, позволяет переводить любое присоединение на питание от обходного выключателя, безопасно выполнять ремонт и обслуживание собственного.

Большими удобствами обслуживания и повышенной надежностью обладают распределительные устройства, собранные на основе двух рабочих систем шин с обходной, когда они дополнительно разделены на секции.

В исходном состоянии все отход ящие ЛЭП получают электроэнергию от обоих трансформаторов. Для этого шинные и секционные выключатели питают секции шин, а присоединения равномерно распределены по ним через свои коммутационные устройства.

Обходная СШ каждой секции вводится под напряжение только для случая перевода через нее питания присоединения, выключатель которого выведен в ремонт.

При возникновении короткого замыкания на одной из секций она отключается защитами со всех сторон, а все остальные с подключенными к ним ЛЭП остаются в работе. За счет такой схемы при КЗ на ОРУ обесточивается минимальное количество потребителей от всех работающих.

Приведенные схемы показаны для примера. Их существует большое разнообразие, которое позволяет наиболее оптимально эксплуатировать оборудование трансформаторной подстанции.

Читайте также:  Как правильно делать подъем переворот

Защиты, автоматика, системы управления

Работа оборудования трансформаторной подстанции происходит в автоматическом режиме под дистанционным наблюдением оперативного персонала. Чтобы предотвратить серьезные повреждения внутри сложной дорогостоящей системы применяются автоматические защитные устройства.

Они имеют чувствительные датчики, которые воспринимают начало возникновения аварийных процессов и, обрабатывая полученную информацию, передают ее на защиты.

Такими датчиками могут работать механические приборы, реагирующие на:

возникновение вспышки света;

резкое возрастание давления внутри закрытой ячейки;

начало газообразования внутри жидкостей или другие признаки.

Однако, основная нагрузка по определению начала аварийных режимов возложена на электрические устройства — измерительные трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

Они с высокой точностью моделируют электрические процессы, происходящие в первичной схеме силового оборудования и передают их в органы сравнения, которые определяют момент возникновения неисправностей.

Полученный сигнал от них воспринимают логические блоки, обрабатывающие поступившую информацию для передачи исполнительной команды на отключающие устройства конкретных автоматических выключателей.

У малогабаритных трансформаторных подстанций, размещенных внутри крытых сооружениях, защиты могут располагаться в отдельной ячейке или шкафу.

На подстанциях, преобразующих напряжение 110 кВ и выше, для размещения релейных вторичных цепей требуется отдельное здание с большим количеством панелей. На них монтируют системы управления, автоматики и защиты:

К этим устройствам подключаются системы сигнализации, работающие в местном и дистанционном режиме для передачи оперативному персоналу достоверных сведений о происходящих коммутациях в электрической сети. Наиболее важная информация о положении ответственных элементов оборудования передаются по каналам телесигнализации.

Используемые многие десятилетия релейные защиты постепенно вытесняются микропроцессорными малогабаритными модулями, облегчающими эксплуатацию.

Однако, их массовое использование сдерживается высокой стоимостью и отсутствием точных международных стандартов для всех производителей. Ведь при поломке отдельного специфичного блока пользователю приходится обращаться к конкретному заводу для замены возникшей неисправности.

Производство комплектных трансформаторных подстанций (КТП)

Производство комплектных трансформаторных подстанций (КТП)

Комплектные трансформаторные подстанции используются как на промышленных предприятиях, так и в коммунальных сетях населенных пунктов. Основным их достоинством считается надежность в работе и относительная дешевизна. Стоят КТП в два, а иногда в три раза дешевле обычных трансформаторных станций. Производится это электрооборудование по особой технологии с точным соблюдением нормативов, предусмотренных ГОСТами. Поэтому при необходимости такую подстанцию можно подобрать абсолютно для любой линии.

Виды КТП

По месту установки комплектные трансформаторные подстанции классифицируются собственно на КТП и КТПН. Блоки первой разновидности устанавливаются внутри помещений. Такие подстанции обычно используются на производстве. КТПН чаще применяются в коммунальных сетях. Габариты подстанции обоих видов могут иметь разные. Под большие установки устраивается фундамент.

Занимаемся производством комплектных трансформаторных подстанций (КТП). Заявки принимаем по номеру телефона 8 (499) 967 84 64 или по электронной почте info@vtservice24.ru

Категории КТП

Подстанция КТП может иметь разную мощность и назначение. По этому признаку такое оборудование подразделяется на следующие категории:

1. КТП с трансформаторами мощностью от 25 до 400 кВт. Такие станции устанавливаются снаружи.

2. КТП для промышленных предприятий. Этот вариант комплектуется трансформаторами, имеющими мощность от 160 до 250 кВт.

4. КТП специального назначения. Такие конструкции могут использоваться в шахтах, на стройплощадках, в карьерах и т. д. В их конструкцию входит такой элемент, как салазки для передвижения.

По способу сборки станции этого типа подразделяются на мачтовые, наземные и встроенные. Первая разновидность устанавливается на вертикальных опорах. Наземные станции могут собираться в металлических, бетонных или сэндвич корпусах.

Заводы по производству КТП

Изготовление подстанций КТП производится на предприятиях, в структуру которых входят:

1. Цех металлообработки.

2. Сборочный цех.

3. Цех низкого и среднего напряжения. Здесь действуют участок шинообработки, электромонтажа, наладки и испытаний.

Занимаемся производством комплектных трансформаторных подстанций в Москве и Московской области 8 (499) 967 84 64

Основные элементы конструкции КТП

Собирается подстанция КТП на производстве с использованием следующих основных элементов:

— устройства ввода высокого напряжения;

— масляного или сухого силового трансформатора;

— распределительного шкафа для отвода напряжения.

Корпус подстанции, в зависимости от назначения и группы исполнения, может изготавливаться из металла, бетона или сэндвич-блоков.

Современные трансформаторные подстанции КТП: производство

Изготовление оборудования этого типа включает в себя несколько основных этапов. Сборка наиболее популярных КТП в стальном корпусе начинается в цеху металлообработки. Для их изготовления используется самый качественный материал. Детали корпуса изготавливаются обычно на специальных станках методом гибки и штамповки. Полученные таким образом заготовки сначала обрабатывают специальными антикоррозийными составами. Затем их окрашивают. При этом обычно используются порошковые средства. Такие красители являются наиболее устойчивыми к негативным факторам окружающей среды.

Производство подстанций КТП продолжается в сборочном цехе. Здесь методом клепки все заготовки соединяются в готовый корпус. Окончательно все элементы последнего монтируются в цеху среднего и низкого напряжения. Здесь на участке шинообработки по особой технологии изготавливаются элементы шинной системы. Далее в корпус устанавливается вся необходимая коммуникационная аппаратура. Производится эта операция на участке электромонтажа. Затем выполняется сборка всей автоматики и релейной защиты.

На заключительном этапе уже готовая станция поступает на участок наладки. Здесь она проверяется на работоспособность и соответствие предусмотренным ГОСТ нормативам.

Производство станций в бетонной оболочке

Комплектные трансформаторные подстанции КТП этого типа изготавливаются по другой технологии. В данном случае на первом этапе используются специальные формовочные установки. Необходимы они для заливки бетонной оболочки подстанции. При изготовлении последней используется каркасная арматура соответствующей конструкции. Застывший бетонный блок с технологическими отверстиями подвергается обработке специальными средствами, повышающими его устойчивость к неблагоприятным факторам окружающей среды. Кабельный этаж получившегося корпуса гидроизолируется.

Электрооборудование внутрь блока устанавливается в этом же цеху. Поступает оно с участка низкого и среднего напряжения. После его монтажа, как и в первом случае, производятся испытания и наладка оборудования.

Выезд специалиста в день обращения 8 (499) 967 84 64

Монтаж КТП

Установку станций этого типа обычно выполняют специалисты того же предприятия, на котором они были изготовлены. Площадка перед монтажом тщательно подготавливается. Далее производится разметка под основание станции — фундамент либо опорные швеллера. Небольшая подстанция КТП может быть доставлена на место установки уже в собранном виде. Крупное оборудование этого типа подвозят по частям — блоками. Собирают их уже на месте монтажа.

После возведения основания приступают собственно к установке станции. Шкафы поднимают с применением автокрана. В случае отсутствия подобной техники пользуются специальными катками, изготовленными из толстых стальных труб. Для подъема распределительных устройств применяют инверторные стропы, закрепленные на концах опорных швеллеров.

После того как подстанция КТП будет установлена на основание, приступают к подключению электрооборудования. Этот этап состоит из таких операций, как присоединение выводов трансформаторов к РУ, сборка воздушных и кабельных линий и т. д.

После окончания этих работ в обязательном порядке проверяются надежность всех болтовых соединений, исправность механических блокировок, аппаратов и приборов. Также внимательно осматривается изоляция с целью выявления возможных повреждений.

Монтаж комплектных трансформаторных подстанций КТП из нескольких блоков

В данном случае установка производится примерно по той же методике. Однако при монтаже КТП, состоящих из нескольких основных частей, помимо всего прочего, следует соблюдать порядок сборки блоков. Первым устанавливают крайний. Далее монтируют блоки поочередно. Перед подъемом с каждого из них снимают заглушки, закрывающие выходящие наружу концы шин. После установки блоков шины системы заземления привариваются к опорным швеллерам.

Работаем без выходных. Компания «Энергосервис 2.0»

Особенности подключения к сети

Схему питания подстанция КТП может иметь радиальную или магистральную. В первом случае при подключении по принципу блок — линия — трансформатор допускается применять глухое соединение с ТМ. Если схема питания у станции магистральная, предварительно устанавливается шкаф УВН. При мощности трансформаторов в 1000-1200 кВт к одной магистрали обычно присоединяют 2-3 КТП. Если этот показатель меньше, используется 3-4 станции.

Правила, которые необходимо соблюдать

Производиться монтаж подстанции КТП должен с обязательным соблюдением следующих нормативов:

Устанавливаться станция может на высоте не более 1000 м над уровнем моря.

Температура окружающего воздуха должна соответствовать нормативам, предусмотренным для данной конкретной модели. Этот параметр указывается в инструкции (обычно от -40 до +40 гр.).

В непосредственной близости от станции не должно находиться никаких взрывоопасных или химически активных веществ.

Установленное оборудование не должно подвергаться тряске, ударам или вибрации.

Особенности эксплуатации

Основным оборудованием, требующим периодического обслуживания в подстанции, является аппаратура распределительных щитов и собственно сам силовой трансформатор. При эксплуатации КТП следует соблюдать такие нормативы:

Ток нагрузок не должен превышать указанные в инструкции показатели. В станции с двумя трансформаторами, к примеру, он не должен быть выше 80% от номинального.

Необходим периодический контроль нормальной циркуляции масла через фильтр. Проверка выполняется по степени нагрева верхней части кожуха.

Оксидную пленку и шлам с контактной системы следует удалять не реже одного раза в год. Если при изготовлении, монтаже и обслуживании подстанции соблюсти все технические условия, работать она в последующем будет бесперебойно и долго. В противном случае у управляющей компании или производственного предприятия обязательно возникнут разного рода проблемы.

Специалисты компании «Энергосервис 2.0» имеют все необходимое оборудование, условия, опыт и разрешительные документы для производства комплектных трансформаторных подстанций.

Оцените статью
Добавить комментарий