Оборудование для трансформаторных подстанций

Способ исполнения нейтрали распределительного устройства со стороны низкого напряжения (НН):

— с изолированной нейтралью;
— с глухозаземленной нейтралью.

— с масляным трансформатором;
— с сухим трансформатором;
— с трансформатором, наполненным жидким негорючим диэлектриком.

Тип установки автовыключателей:

— со стационарными выключателями;
— с выдвижными выключателями.

Назначение шкафов распределительного устройства низкого напряжения (РУНН):

— линейные;
— вводные;
— секционные.

Взаимное расположение узлов:

Еще подстанции классифицируются в зависимости от выполняемой ими работой – повышающими и понижающими, и месту их монтажа – внутренние, наружные и смешанные.

Повышающие выполняют функцию повышения напряжения. Распределительное устройство такого типа подстанции имеет начальную обмотку с меньшим количеством витков, чем у конечной.

Понижающие же служат, соответственно, на понижение входного напряжения и имеют трансформаторы с большим количеством первичных витков обмотки, чем вторичных.

Также изготавливаются универсальные агрегаты. Они имеют вид бетонного либо металлического сооружения, включающее в себя рабочие модули, находящие внутри него. Такие установки наиболее широко распространены в использовании во всех областях деятельности человека.

Транспортировка оборудования выполняется в виде отдельных элементов, которые на месте монтажа собирают в единую конструкцию. Каждая ее часть полностью готова к установке.

Конструктивные особенности приборов

Чтобы правильно выбрать оборудование, нужно иметь четкое представление о том, как устроена трансформаторная подстанция и каковы ее функциональные возможности.

Стандартный перечь оборудования трансформаторной подстанции:

• РУ (распределительное устройство;
• силовые трансформаторы;
• автоматизированное управление и защита;
• дополнительная техника.

Изготавливается вся аппаратура на заводах и поставляется на место предполагаемого монтирования в блочном либо полностью собранном виде.

Функцию защиты ТП выполняют разрядники, они контролируют снижение нагрузки и отключение устройств.

Силовой трансформатор

Трансформатор – главное преобразующее электрическую энергию устройство, которое состоит из следующих модулей:

• шихтованный магнитопровод;
• обмотка вводов стороны НН (низкого напряжения);
• обмотка вводов стороны ВН (высокого напряжения);
• основа, имеющая форму герметичного бака, который наполнен маслом;
• реле настройки обмоток и отводов;
• масляная система;
• дополнительные устройства.

Во время работы КТП нужно выводить из строя или подключать под напряжение в целях профилактического обслуживания либо при аварийных ситуациях и поломках.

Для этого применяются коммутационные устройства, которые производят:

• коммутирование только рабочих нагрузок;
• отключение аварийных токов максимально возможных величин;
• обеспечение разрыва видимого участка электросхемы благодаря переключению только обесточенного оборудования.

Коммутационные приборы, также называемые автоматическими выключателями, работают в авторежиме и отключают аварийные ситуации. Они изготавливаются с разными уровнями коммутации напряжения в силу конструктивных особенностей.

По методу потребления накопленной электрической энергии, заложенного в работу приспособления, они делятся на пружинные, давления, грузовые и электромагнитные, по принципу гашения электродуги, которая возникает при выходе из строя, – электрогазовые, воздушные, вакуумные, автогазовые, масляные, автопневматические и электромагнитные.

Для контроля исключительно рабочих порядков, имеющих только номинальные характеристики сети, создаются выключатели нагрузки. Их системная мощность и скорость дают возможность успешно переключаться в обычном положении схемы. Но на них нельзя рассчитывать для устранения коротких замыканий.

Если электрическая цепь разрывается, под нагрузкой образовывается электрическая дуга, которая истребляется механизмом выключателя. В схеме, отключенной от напряжения, для того чтобы обесточить необходимые участки, применяют более простые приспособления: отделители – за счет создания бестоковой паузы автоматически разделяют напряжение с защищаемого участка удаленным выключателем, и разъединители – ими оперируют вручную при обесточенной системе.

На КТП 330 и выше кВ регулирование разъединителями производится электрическими двигателями, что обусловлено механическими усилиями и большими размерами, которые трудно преодолеть вручную.

Требованиями для установок любой мощности считаются:

• использование блочных схем;
• применение шин одной системы;
• оснащение ТП телемеханикой и автоматическими системами.

В комплектных трансформаторных подстанциях с двумя трансформаторами их работа рассчитывается по отдельности, что дает возможность снизить токи КЗ. Помимо этого, у них простая коммутация и надежная релейная защита на вводах.

ОБОРУДОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИЙ

ХОД РАБОТЫ

Функциональноподстанции делятся на:

• Трансформаторные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения при помощи трансформаторов.

• Преобразовательные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты.

Электрическое распределительное устройство, не входящее в состав подстанции, называется распределительным пунктом.

По значению в системе электроснабжения:

• Главные понизительные подстанции (ГПП);

• Подстанции глубокого ввода (ПГВ);

• Тяговые подстанции для нужд электрического транспорта, часто такие подстанции бывают трансформаторно-преобразовательными для питания тяговой сети постоянным током;

• Комплектные трансформаторные подстанции 10 (6)/0,4 кВ (КТП). Последние называются цеховыми подстанциями в промышленных сетях, городскими — в городских сетях.

По месту размещенияподстанции делятся на:

• Открытые — оборудование которой расположено на открытом воздухе.

• Закрытые — подстанции, оборудование которых расположено в здании.

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

Подстанция, в которой стоят повышающие трансформаторы,повышает электрическое напряжение при соответствующем снижении значения силы тока, в то время как понижающая подстанцияуменьшает выходное напряжение при пропорциональном увеличении силы тока.

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.

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 дута, кото­рая может послужить причиной тяжелых аварий.

Вывод: Я изучил устройство трансформаторных подстанций и их классификацию.

Трансформаторная подстанция: назначение, классификация, технические параметры, структура условного обозначения

Трансформаторная подстанция (ТП) — это электрическая подстанция, предназначенная для преобразования электрической энергии одного напряжения в энергию другого напряжения с помощью трансформаторов (определение согласно ГОСТ 24291-90). В народе данный правильный термин часто некорректно подменяют жаргоном «трансформаторная будка».

Отдельно выделяют комплектные трансформаторные подстанции, которые соответствуют ГОСТ 14695-97 или ГОСТ 14695-80 и о которых дальше и пойдет речь в статье. Другими словами, в статье вы найдете информацию именно о комплектных трансформаторных подстанциях негерметизированных в металлических оболочках общего назначения на напряжение до 10 кВ, которые предназначены для приема, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока частоты 50 и 60 Гц, изготавливаемые для различных отраслей народного хозяйства и для экспорта.

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) — электрическая подстанция, состоящая из шкафов или блоков со встроенным в них трансформатором и другим оборудованием распределительного устройства, поставляемая в собранном или подготовленном для сборки виде (определение согласно ГОСТ 24291-90).

Рис. 1. Пример трансформаторной подстанции

Назначение

Если говорить простым и весьма упрощенным языком, то трансформаторные подстанции служат для приёма, преобразования и распределения электрической энергии. Любая электрическая подстанция имеет силовой трансформатор, служащий для преобразования напряжения, распределительные устройства и устройства автоматического управления и защиты.

Принимая высоковольтное напряжение сети 6-10 кВ, понижающая ТП преобразует его и передает потребителям — то есть нам. Приём и преобразование напряжения обеспечивает силовой трансформатор, с выхода которого к потребителю уходит трёхфазное переменное напряжение 0,4 кВ. Для питания домашнего однофазного электрооборудования используется один из трёх фазных проводников L1; L2; L3, а также нейтральный проводник N.

КТП часто используют как источники питания в системах распределения электроэнергии (см. рисунок 2 ниже). На рисунке 2 показана система распределения энергии, соответствующая типу заземления системы TN-C-S. В качестве источника питания (ПС) используется трансформаторная подстанция.

Рис. 2. Система распределения электроэнергии (TN-C-S) (1 — заземляющее устройство источника питания;
2- заземляющее устройство электроустановки здания;)

Классификация

Классификация исполнений КТП должна соответствовать указанной в таблице 1 и предусматриваться в технических условиях на конкретные типы КТП.

Примечания к таблице 1 (согласно [2]):

• 1)Устройство со стороны высшего напряжения (УВН): Негерметизированное устройство в металлической оболочке (или без оболочки для некоторых типов мачтовых КТП) со встроенными в него аппаратами для коммутации, управления и защиты (или без них – глухой ввод), служащее для приема электроэнергии и передачи ее по цепям, обусловленным схемой коммутации на стороне высшего напряжения трансформатора.
• 2) Распределительное устройство со стороны низшего напряжения (РУНН): Устройство в металлической оболочке, служащее для распределения электроэнергии и состоящее из одного или нескольких шкафов со встроенными в них аппаратами для коммутации, управления, измерения и защиты.

Основные технические параметры

Основные параметры КТП должны соответствовать указанным в таблице 2.

Примечания к таблице 2 (согласно [2]):

• 1) По заказу потребителя допускается исполнение КТП со временем протекания тока термической стойкости со стороны ВН 1 с.
• 2) При частоте 60 Гц параметры КТП уточняются в технических условиях на конкретные типы КТП.
• 3) По заказу потребителя допускаются исполнения КТП с другими значениями номинального напряжения на стороне НН, значения этого напряжения и параметры КТП должны уточняться в технических условиях на конкретные типы КТП.
• 4) Значения токов термической и электродинамической стойкости на стороне НН должны указываться в технических условиях на конкретные типы КТП.

Номинальные токи вводов ВН и НН, а также сборных шин НН КТП, должны быть не менее номинальных токов силового трансформатора.

Сечение нейтральной шины в РУНН должно соответствовать 50 % номинального тока силового трансформатора. По заказу потребителя допускается применять нейтральные шины, соответствующие 70 % номинального тока.

В шкафах РУНН групповые ответвления от сборных шин к нескольким коммутационным аппаратам главной цепи должны выдерживать длительную нагрузку, равную сумме номинальных токов подключенных аппаратов, но не более номинального тока трансформатора. В технически обоснованных случаях допускается указанную нагрузку уменьшать до 70 % номинального тока.

Стойкость к токам короткого замыкания сборных шин РУНН и ответвлений от них в пределах КТП должна соответствовать стойкости к току короткого замыкания вводов со стороны НН трансформатора. Продолжительность тока термической стойкости – 1 с.

При установке на вводе НН КТП автоматического выключателя сборные шины и ответвления от них должны соответствовать термической и динамической стойкости выключателя, но не более стойкости к току короткого замыкания вводов со стороны НН силового трансформатора. Продолжительность действия тока термической стойкости должна быть равна времени верхнего значения срабатывания в зоне токов короткого замыкания выключателя.

Структура условного обозначения КТП

Пример условного обозначения типа КТП мощностью 400 кВ·А, класса напряжения 10 кВ, на номинальное напряжение на стороне НН 0,4 кВ, климатического исполнения ХЛ, категории размещения 1:

КТП-400/10/0,4 – ХЛ1

То же, двух трансформаторной КТП мощностью 1600 кВ·А, класса напряжения 6 кВ, на номинальное напряжение на стороне НН 0,69 кВ, климатического исполнения У, категории размещения 3:

2КТП-1600/6/0,69 – У3

То же, КТП мощностью 1000 кВ·А, класса напряжения 10 кВ, на номинальное напряжение на стороне НН 0,4 кВ, климатического исполнения У, категории размещения для вводного устройства со стороны высшего напряжения, шинопровода и трансформатора – 1, а распределительного устройства со стороны низшего напряжения – 3:

КТП-1000/10/0,4 – У1 (РУНН – У3)

В технических условиях на конкретные типы КТП допускается применять дополнительные буквенные обозначения после обозначения КТП, поясняющие тип или назначение КТП.

Оборудование

За 15 лет успешной работы компания «МОДУЛЬ» стала профессионалом в области производства трансформаторных подстанций и распределительных пунктов.

Мы предлагаем решения:

• для всех категорий надежности электроснабжения (3-я, 2-я, 1-я категории, а также решения для особой группы потребителей 1-ой категории).
• для всех классов напряжения в распределительных сетях (6, 10, 20 и 35 кВ).
• на мощности силовых трансформаторов вплоть до 2500 кВА.

Ниже вы найдете подробную информацию о производимой и поставляемой нами продукции.

Мы оказываем полный комплекс услуг:

Блочная комплектная трансформаторная подстанция

Блочный распределительный пункт

Комплектная трансформаторная подстанция

БКТП совмещенная с дизельной электростанцией

Блочная комплектная трансформаторная подстанция 35/0,4 кВ

Низковольтные комплектные устройства

Компания ‘Модуль’ — ведущий партнер АВВ по поставкам оборудования среднего и низкого напряжения

Почему заказчики выбирают «МОДУЛЬ» ?

Наши постоянные заказчики отмечают следующие преимущества нашей компании:

• Мы умеем подбирать решения для любого бюджета без ущерба для качества.
• Мы всегда идем навстречу заказчику, даже в спорных ситуациях.
• Мы знаем потребности всех категорий заказчиков и умеем с ними работать.
• Мы предлагаем купить трансформаторную подстанцию по цене производителя без дополнительных затрат и наценок.

Обратитесь к специалисту, ответственному за ваш регион.

Мы будем рады ответить на ваши вопросы.

Сколько стоит трансформаторная подстанция (принцип ценообразования)

Стоимость трансформаторной подстанции складывается из нескольких факторов:

1. Применяемые технические решения. Наиболее сильно на стоимость БКТП влияют три позиции:
   • тип применяемого РУВН (КРУЭ или КСО);
   • тип РУНН (выключатели нагрузки или автоматические выключатели);
   • тип силовых трансформаторов (масляные или сухие).
2. Производители комплектующих (отечественные производители или западные бренды).
3. Количество бетонных блоков.

Что дешевле: элегаз или КСО?

Компания «Модуль» предлагает БКТП с двумя видами распределительных устройств:

1. Компактные распределительные устройства с элегазовой изоляцией типа Safering (ABB) и RM-6 (Schneider Electric).
2. Классические камеры КСО с воздушной изоляцией.

Правильный выбор распределительного устройства не всегда очевиден. Во-первых, вопреки расхожему мнению, КСО зачастую оказываются дороже КРУЭ. Если ячейка выполнена на базе вакуумного выключателя, то КСО, как правило, будет дороже. Если на базе предохранителя, то дешевле. Поэтому первый вопрос, который мы рекомендуем задавать заказчикам: требуется ли в схеме вакуумные выключатели. Если ответ положительный, то почти всегда выгоднее будет выбрать КРУЭ с экономической точки зрения.

Во-вторых, очень важную роль играет количество ячеек в подстанции. Поскольку камеры КСО намного габаритнее, чем КРУЭ, то бывает так, что для размещения КСО требуется дополнительный блок БКТП, что перечеркивает экономию от разницы в цене ячеек.

Для того чтобы сделать правильный выбор распределительного устройства, мы рекомендуем пользоваться следующей таблицей:

Мощность подстанции

Вид подстанции

Рекомендуемый тип РУВН

Как видно из таблицы КРУЭ побеждает КСО почти во всех случаях, за редким исключением. Максимально оправданным выглядит применение камер КСО для тупиковых БКТП мощностью 630 кВА и менее. Но даже в этом случае следует подумать дважды и оценить не только текущую потребность, но и перспективную. Построив БКТП на КСО заказчик лишается возможности перспективного увеличения мощности подстанции и количества отходящих линий.

Какое РУ-0,4 кВ дешевле: на предохранителях или автоматических выключателях?

Компания «Модуль» предлагает два варианта шкафов 0,4 кВ: на базе выключателей нагрузки с предохранителями, типа XLBM (ABB) и автоматических выключателях, различных производителей.

Если взять две одинаковые схемы с точки зрения количества отходящих линий и номинальных токов, то шкаф собранный на автоматических выключателях будет в два раза дороже, чем шкаф, собранный на ВН с предохранителями.

Поэтому мы рекомендуем заказчикам и проектировщикам применять автоматические выключатели в крайних случаях. Из таких случаев можно выделить:

1. Необходимость подключения нагрузки с током 800А и более.
2. Необходимость подключения к аппарату двух и более кабельных линий с большим сечением, например 2х(3х240).
3. Необходимость автоматического управления аппаратом (например, для системы АВР или телемеханизации).

Во остальных случаях, применение выключателей нагрузки с предохранителями будет более оправданным с экономической точки зрения.

Сухие или масляные трансформаторы?

Выбор типа силовых трансформаторов ключевым образом влияет на стоимость БКТП. Прежде всего, в среднем сухой трансформатор в 1,5-2 раза дороже, чем масляный трансформатор.

Кроме этого, сухой трансформатор, как правило, требует дополнительной автоматики в БКТП в связи с необходимостью организации тепловой защиты. Данное дополнительное оборудование (шкаф тепловой защиты, независимый расцепитель на распределительном устройстве) также увеличивает стоимость подстанции.

В результате БКТП укомплектованная сухими трансформаторами может стоить на 1-2 млн. рублей дороже аналогичной БКТП, укомплектованной масляными трансформаторами.

Таким образом, мы рекомендуем заказчикам применять сухие трансформаторы только в тех случаях, когда это продиктовано объективной необходимостью. Из таких случаев можно выделить:

1. Ситуации, когда БКТП встраивается или пристраивается к зданию (применение сухих трансформаторов исходя из требований ПУЭ).
2. Ситуации, когда невозможно организовать масляное хозяйство (например, когда БКТП устанавливается без приямка и, соответственно, без емкости под аварийный слив масла).
3. Ситуации, когда к электроустановке применяются повышенные требования с точки зрения шума или электрических потерь (в этом случае возможно применение специальных видов сухих трансформаторов).

Системно поставляем оборудование в три федеральных округа России

Какие преимущества есть у бетонной оболочки подстанции?

Значительную роль при выборе типа оболочки трансформаторной подстанции имеет пожарная безопасность здания подстанции и близлежащих объект.