Комплектная трансформаторная подстанция КТП: устройство и особенности

Трансформаторная подстанция определяется как совокупность механизмов, приборов, аппаратов, линий и вторичного оборудования, которые производят, трансформируют, передают и распределяют электрическую энергию, а также возможно преобразование ее в другой тип энергии. Подстанции работают с потребительскими энергосистемами городов, поселков городского типа, сельских поселений и производственных предприятий. Трансформаторные подстанции изготавливают на специализированных предприятиях и транспортируют к непосредственной точке эксплуатации в собранном виде или отдельными функциональными модулями. Такого типа агрегаты называют комплектные трансформаторные подстанции КТП.

Комплектные трансформаторные установки

Данные электрические силовые агрегаты осуществляют функции приема, трансформации по необходимости (векторному увеличению/снижению) и раздачи электрической энергии на подведомственные объекты. Такими точками получения могут быть различные населенные пункты – от города до районного центра, отдельные производственные цеха или целые промышленные комплексы.

По типу конструктивных особенностей подстанция КТП содержит в себе функциональные возможности увеличения напряжения электрического тока или его снижения. В данных режимах заложено корневое различие поставленных заданий. Имея конструкцию с модулями увеличения подстанция будет трансформировать ток низкого напряжения на более высокий. Направляться такая электроэнергия будет на высоковольтные линии электропередач. Снижающие модули будут осуществлять перенаправление готовой энергии конечному потребителю.

Конструктивные устройства

Трансформаторная подстанция типа КТП разработана для эффективной эксплуатации электрического тока посредством одного или нескольких трансформаторов, агрегата высокого напряжения с соединительным оборудованием, распределительного устройства низкого напряжения (РУНН).

Агрегат высокого напряжения имеет в своем составе все соединительные аппараты и устройства по защите трансформаторной подстанции, а также управляющие модули эксплуатации. Целью функционирования данной силовой установки является прием электроэнергии и последующее перенаправление по схемам соединительных цепей. Этот режим характерен только для высокого напряжения. Не имея защитных механизмов и управляющих модулей, данное устройство будет представлять собой простую глухую точку ввода.

Трансформаторная подстанция КТП предполагает наличие распределительного механизма минимального напряжения. Такой электрический узел будет состоять из вводных шкафов низкого напряжения, секционного шкафа для подстанции с двумя трансформаторными блоками и из отсеков выходящих магистралей.

Дополнительные узлы

В первую очередь, к ним относятся шинопроводы - конструктивные элементы, позволяющие транспортировать электрический ток. Имеют оболочку из металла и исполняют задания по коммутации главных узлов подстанции, учитывая определенные схемы подключений. Работоспособный шинопроводник располагается на закрепленной раме. Тут же монтируется распределительная установка минимального напряжения и трансформатор.

Силовые трансформаторы подстанции КТП присутствуют в количестве одного или двух штук. Существуют масляные модели типа ТМФ-250/400, используемые на подстанциях типа КТП-250, масляные ТМ3 и сухие модификации ТС3ГЛ, применяемые на комплектных установках, типа КТП-630/1000/2500.

Защита комплектных трансформаторных подстанций реализована в виде выключателей с вмонтированными электромагнитными и тепловыми размыкателями. Защитные функции настроены на негативные проявления коротких замыканий по выходящим магистралям.

КТП поставляется в разобранном модульном состоянии, но при сборке на месте эксплуатации, все блоки готовы к функционирования без дополнительных ревизионных мер.

Классификация комплектных подстанций

Трансформаторные подстанции КТП различаются по конструктивным элементам, принципиальным схемам и по виду применяемого оборудования.

По виду комплектной сборки КТП делятся на:

• подстанции блочные в бетонном корпусе;
• подстанции в строительном материале на основе сэндвич-панелей;
• подстанции в корпусах из металла.

По виду обслуживания подстанции различают:

• с наличием коридора;
• без присутствия коридора.

По типу распределительного устройства низшего напряжения станции делят на:

• тупиковые КТП;
• проходные КТП.

Последние два типа представляют подстанции киоскового типа. Данное определение подразумевает передвижную технику. К этому располагает мобильная компактная сборка, причем все узлы защищены металлической оболочкой, что дает дополнительную протекцию от негативных воздействий окружающей среды.

Подстанции КТП ТК являются тупиковыми, кабельными и имеют автоматические выключатели выдвижного исполнения, которые стоят на отходящих фидерах. Такая станция устанавливается на прочном фундаменте, утрамбованной площади или бетонных плитах. При помощи специального разъединителя КТП с воздушным вводом коммутируется к линиям электропередач.

Другие типы подстанций

Также различают комплектные подстанции внешней и внутренней установки, столбовые и мачтовые (предполагается монтаж на определенном возвышении), модульные, универсальные, шкафного типа и т. п.

Выпускаются установки промышленного назначения с рабочей мощностью от 100 до 2500 кВА. Применяются в различных сферах жизнедеятельности человека и областях промышленности. Например, трансформаторная подстанция КТП 1000 кВА используется для электроснабжения промышленного производства, сельского хозяйства, объектов строительства, горноперерабатывающих, нефтедобывающих и других предприятий. Такая комплектная подстанция оснащена автоматическими размыкателями на трех отходящих магистралях номинальным током в 250 А или двух отходящих линиях с 400 А.

Эксплуатационные требования

Безопасная и эффективная работа подстанции КТП обеспечивается при:

• Монтажной установочной высоте не выше 1 км над уровнем моря. Данный параметр носит, скорее, рекомендательный характер, чем неукоснительное требование. В практике известны случаи, когда установка монтировалась и намного выше (до 3 км над уровнем моря).
• Температуре окружающей среды от -40 ℃ до +40 ℃, возможны короткие понижения температуры до -60 ℃, но при этом эксплуатируется определенная модификация КТП.
• Среднесуточной относительной влажности воздуха не более 80%, при этом температура должна составлять около 15℃.
• Отсутствии пыли, химически активных газов и испарений.

Подстанция не должна подвергаться ударам, вибрации, устанавливаться в опасной близости от взрывоопасных мест.

Монтажные работы

Основные операции по установке подстанции КТП:

• Размещение отдельно смонтированных модулей (блоков) на подготовленном основании.
• Контрольные замеры точности установки.
• Процесс закрепления соединительными болтами.
• Установленные модули привариваются к базовой раме.
• Некоторые комплектные узлы предполагают соединительную сборку между собой.
• Коммутация электрических кабелей.