КТП — комплектные трансформаторные подстанции

Что такое КТП?

Комплектные распределительные устройства относятся к категории вводно-распределительного электротехнического оборудования. Одним из таких устройств и является комплектно-трансформаторная подстанция (КТП). Это один из базовых элементов системы энергопотребления, используемый для приема, преобразования и распределения электрической энергии на большие расстояния с минимальными потерями в токопроводниках.

Основное назначение таких подстанций – это электроснабжение небольших потребителей, например, это объекты промышленного, коммунального и сельскохозяйственного назначения.

Комплектная трансформаторная подстанция состоит из следующих модулей

• Силовой трансформатор (их может быть несколько)
• Распределительные устройства
• Релейная защита и автоматика
• Элементы управления
• Вспомогательные модули

Из чего состоит подстанция КТП

Изучим блоки КТП: необходимым звеном КТП считаются воздушные или кабельные высоковольтные линии введения, а также кабельные или воздушно-кабельные линии вывода. Необходимым элементом также выступают автоматические прерыватели (выключатели), которые всегда размещаются на линиях вывода.

КТП при подключении ее к воздушной высоковольтной линии непременно должна быть оснащена разъединителем, он ставится на ближайшей к КТП опоре линии электропередач.
Также КТП непременно должна быть укомплектована приборами, защищающими ее от перегрузок и препятствующими возникновению короткого замыкания. Разрядники – специальные приборы, защищающие от перепада напряжения в сети.

Предусмотрен в КТП и собственный блок освещения (наружного), который укомплектован специальной системой отключения и включения, регулируемой с помощью фотоэлементов. Расположение деталей внутри шкафа КТП распланировано таким образом, чтобы между ними производилась естественная вентиляция. Все эти сложные системы и элементы представляют собой единую установку, готовую для подключения и применения.

Назначение и сфера применения

Комплектные подстанции служат для приема электроэнергии с высоковольтных линий, преобразования и распределения между потребителями с бытовыми сетями напряжением 0,4 кВ. Кроме того, они позволяют вести учет потребления ресурсов и обеспечивают защиту от перегрузок и короткого замыкания.

Подстанции используют для бесперебойного обеспечения электроэнергией следующих объектов:

• промышленных предприятий добывающей и перерабатывающей отрасли;
• медицинских и образовательных учреждений разного уровня;
• агропромышленных комплексов и фермерских хозяйств;
• административно-бытовых зданий и торгово-развлекательных центров.

Без них невозможно представить стабильную работу электротранспорта, строительных площадок и жилищно-коммунальной сферы. КТП обеспечивают функционирование инженерных сетей и комфортные условия в дачных и загородных поселках.

Классификация и виды КТП

Сейчас данные подстанции довольно эффективны, именно поэтому они используются и для работы со специальными нагрузками. Следовательно, КТП делятся на два типа:

1 группа складывается из КТП с общепромышленным применением. Во 2 группу входят КТП, чья сфера применения намного более узкая, например, нефтедобыча, добыча газа и т. д.

Однако и данные группы неоднородны, например, подстанции общепромышленного применения подразделяются на два типа:

1. Однотрансформаторные мачтовые подстанции или МТП, устанавливаемые снаружи, мощность которых от 25 до 250 кВа. МТП располагают в регионах с мягким климатом для обслуживания компактных промышленных объектов. МТП подключается к высоковольтной линии с помощью специального разъединителя. Шкаф РУНН и высоковольтные устройства располагаются в точном соответствии с стандартной схемой. В обычный комплекс МТП входят разъединитель, разрядники (высоковольтные), предохранители.

2. Тупиковые и проходные (киосковые) КТП, предельная мощность которых составляет 1000 кВа. При помощи данной подстанции возможно питать электроэнергией населенные пункты и любые производственные предприятия в регионах, где разница температур от -40 – 40°С.

Для подобных подстанций характерен сборно-сварочный корпус, выполненный из металлических частей. В зависимости от того, подстанция какой мощности необходима заказчику, КТП укомплектовывают разным набором установок.
Определенной разновидностью КРУ является камера сборная, иначе КСО. Данная конструкция напоминает по виду шкаф, в котором располагаются все приборы, необходимые для ее функционирования.

Столбовые

КТП этого типа устанавливаются на опору электросети. Столбовая трансформаторная подстанция состоит из:

• шкафа для РУНН;
• предохранителей от скачков высокого напряжения;
• кронштейнов;
• платформы;
• силового трансформатора;
• разрядников.

Мощность столбового КТП составляет от 16 до 250 кВА. Монтаж электроустановки этого типа имеет свои особенности. Провода, которые соединяют линии электроэнергии и силовой трансформатор, прокладываются в трубах. Каждая труба должна надежно крепиться к опоре. Подключение подстанции к линиям электропередач осуществляется с помощью разъединителя.

На боковой стенке шкафа РУНН размещаются рубильники, при помощи которых можно вручную отключить подачу тока. Рукоятки устанавливаются на фидеры с дугогасительными камерами. К задней стенке шкафа приваривается пластина для соединения РУНН с заземляющим устройством.

Мачтовая

Оборудование для распределения напряжения в данном типе подстанций крепится на опору. Она представляет собой мачту из дерева или железобетона. Опора может быть одиночной или двойной.

Мачтовые КТП небольшие по размеру, хорошо защищены от внешних воздействий и безопасны. Максимальное напряжение составляет 35 кВт. Расстояние от земли до токопроводящих устройств составляет более 3,5 м. Поэтому для мачтовой подстанции не нужно устанавливать дополнительную защиту. Исключением являются только конструкции, которые находятся возле дороги. В этом случае вместе с мачтовой КТП монтируются оградительные тумбы.

Мачтовая трансформаторная подстанция состоит из:

• РУВН;
• шкафа РУНН с системой ручного или автоматического отключения подачи тока;
• силового трансформатора мощностью до 100 кВА;
• разрядников;
• изоляторов штыревого типа;
• складной лестницы с запирающимся замком;
• рамы;
• площадки для обслуживания.

Силовой трансформатор подключается к источнику электроэнергии при помощи предохранителей и трехполюсного разъединителя.

Киоск

КТП киоскового типа используется для электроснабжения следующих помещений:

Читайте также:  Альтернативная энергетика для дома своими руками: обзор лучших эко-технологий

• промышленных предприятий;
• сельскохозяйственных организаций;
• коттеджей;
• строительных объектов.

Киоск изготавливается из металла, который способен выдерживать высокие нагрузки. Он состоит из трех основных отсеков: силового трансформатора, РУВН и РУНН. Они расположены в отдельных запирающихся шкафах. Открыть отсек при включенном напряжении невозможно из-за особенностей конструкции киоска.

Минимальная мощность силового трансформатора для данного типа – 25 кВА. Максимальный предел составляет 630 кВА.

Внешней установки

Наружные КТП используются для электроснабжения объектов нефтяной и газовой промышленностей.

Внешние установки представляют собой несколько модулей, которые устанавливаются отдельными блоками. Трансформаторная подстанция наружной установки может совмещаться с автоматизированной системой управления в производстве.

Внутреннего монтажа

КТП внутреннего типа устанавливаются в помещениях. Они подразделяются на три вида:

1. Пристроенные. Комплектные подстанции этого вида примыкают к зданию.
2. Встроенные. Трансформаторные подстанции размещаются внутри помещения.
3. Внутрицеховые. К ним относятся КТП, которые находятся в зданиях промышленных организаций.

Пристроенные

Комплектные трансформаторные подстанции в виде пристройки отделены от основного здания только перегородкой. Дверь в КТП должна соответствовать нормам пожарной безопасности. Материал для перегородки подбирается в зависимости от степени огнестойкости всей конструкции.

Встроенные

Встроенные КТП монтируются на объект блоками или уже в собранном виде. В комплектацию устройства входят:

• РУНН;
• РУВН;
• сухой или масляный силовой трансформатор;
• переходные и соединительные мосты.

Внешне встроенный КТП представляет собой металлический шкаф.

Внутрицеховые

Данный тип подстанций устанавливается внутри промышленных помещений. Конструкция включает в себя шкафы:

• двух силовых трансформаторов;
• РУВН и РУНН;
• линии отвода;
• секционного типа.

Под внутрицеховую КТП может выделяться отдельное помещение.

Виды защиты КТП

1. Защита от коротких однофазных замыканий в РУНН с действием на отключение вводного выключателя с выдержкой времени.
2. Отключение вводного выключателя РУНН с выдержкой времени при исчезновении напряжения на вводе.
3. Защита цепей управления и цепей сигнализации автоматическими выключателями.
4. Автоматическое включение секционного выключателя РУНН при исчезновении напряжения на одном из вводов.

Расшифровка маркировки

Требования к эксплуатации

Учитывая то, что эксплуатация КТПН предполагается на открытом воздухе, причём круглогодичная, допускается применение оборудования этого класса в следующих условиях:

• Температура окружающего воздуха -45/+40°С для исполнения У1 и -60/+40°С для УХЛ1.
• Допустимая атмосферная влажность при +15°С не должна превышать 75%.
• Высота размещения над уровнем моря в стандартном исполнении не должна превышать 1000 метров.
• Допустимый диапазон атмосферного давления в пределах 86,6/106,7 кПа.
• Возможное сейсмическое воздействие не должно превышать 9 баллов (шкала MSK-64) в соответствии с ГОСТ 17516.1.
• В нормальном исполнении может устанавливаться в условиях промышленной атмосферы, не содержащей агрессивных газов, способных разрушить изоляцию или металлические детали подстанции, взрывоопасной концентрации пыли.

Если поддерживать такие параметры не представляется возможным, то для преобразования электроэнергии следует выбрать другие типы подстанций, предназначенные для эксплуатации в сложных условиях.

Ввод в эксплуатацию

Обеспечить правильное функционирование КТПН позволяет проведение монтажа в соответствии с установленными нормами. Производитель может поставлять подстанцию на место установки в полностью собранном виде или блоками. Схема сборки указывается на фасаде здания.

Транспортные блоки полностью подготовлены для монтажа. При этом не требуется производить разборку коммутационной аппаратуры. Монтажники при строповке блоков обязаны проверить качество болтовых и внутренних соединений.

Для удобства монтажа блоки или собранное сооружение имеют приспособления для перемещения и подъема при помощи спецтехники. Сооружение устанавливается на ровную поверхность (фундамент). Крепеж здания осуществляется при помощи специальных болтов или сваркой к закладным элементам основания. Перед вводом в эксплуатацию все системы подстанции тестируются.

Особенности монтажа КТПН

Главное преимущество КТПН — благодаря отказу от строительства отдельно стоящих зданий для размещения оборудования допускается монтаж и подключение в зимний период.

Допускается монтаж подстанций на основания из блоков ФБС, стандартных ЖБИ плит перекрытия, в отдельных случаях устанавливают на монолитные ленточные или плитные фундаменты, но такой способ считается трудоёмким и применяется только при положительных температурах окружающего воздуха.

При монтаже КТПН следует придерживаться следующих рекомендаций:

• Фундамент должен быть выше уровня земли на 0,2–1,5 м для предотвращения подтопления грунтовыми, паводковыми водами или при обильных осадках.
• Количество закладных труб для кабельных вводов и выводов должно превышать расчётное на 50%.
• Конструкция заземления должна соответствовать проекту монтажа и ПУЭ.
• Подключение только после завершения монтажных работ, включая и обустройство заземления.

Перед введением в эксплуатацию в обязательном порядке проводят комплекс пусконаладочных работ, предусмотренных производителем и действующими правилами электробезопасности.

Подготовка оборудования

Подбор комплектной трансформаторной подстанции необходимо совершать с учетом системы линии электропередач, которая будет к нему подключаться. Перед установкой проводятся расчеты для защиты от возможных сбоев в подаче напряжения.

В проекте комплектной подстанции желательно оставить место на случай установки дополнительного силового трансформатора. Он понадобится, если текущей мощности КТП будет не хватать. Несколько трансформаторов для установки должны быть одного типа и размера.

Технология монтирования

Установка КТП производится после проведения контура заземления и прокладки кабелей. Особенности монтажа зависят от типа трансформаторной подстанции.

При установке наружной КТП необходим крепкий фундамент. Он ставится на 4 железобетонные стойки. Для монтажа КТП с двумя трансформаторами для фундамента устанавливаются 8 свай. Все пустоты в конструкции засыпаются гравием и песком, а затем трамбуются. Блоки КТП крепятся по отдельности с помощью сварки.

Для киоска подойдет обычный бетонный фундамент. Высота основания должна быть не менее 400 мм.

Силовой трансформатор в наружной подстанции устанавливаются в каркас через дверной проем. После установки преобразователя подключаются РУВН и РУНН. Все оборудование присоединяется к заземлению. После к КТП проводят линии электропередач.

Для монтажа мачтовой КТП необходим котлован и специальная конструкция на опорах. Установка подстанции возможно только с использованием автомобильного крана. Монтаж мачтовой КПТ происходит в несколько шагов:

1. На опору крепится поддерживающая рама.
2. Осуществляется монтаж шкафа РУНН. Крепление рамы и распределителя болтовое. После конструкция закрепляется на опорных стойках. Для этого может использоваться сварочный аппарат, болты или хомуты в зависимости от характеристик КПТ.
3. Монтируется шкаф РУВН через отверстия на нижней стенке.
4. К раме крепятся силовой трансформатор и кожух, если он предусмотрен конструкцией. Преобразователь подключается при помощи шин с верхней точки, и через кабель – с нижней.

Внутренняя комплектная трансформаторная станция размещается в замкнутых помещениях. Блоки КТП могут находиться в разных местах, если площади не хватает для общего расположения. Отдельно может стоять силовой преобразователь. Перед монтажом конструкций выравнивается уровень основания и опорных швеллеров. После устанавливаются КТП со всем оборудованием, осуществляется монтаж входящих и выходящих линий. После всех работ подается напряжение.

Что нужно учесть при установке КТП

Монтаж КТП следует проводить в соответствии со СНиПами, с учетом:

·        безопасности обслуживания;

·        удобствами наблюдением за индикаторами, уровнем масла;

·        обеспечения обнаружения неисправностей и повреждений при дуговом КЗ;

·        безопасности проведения ремонтных работ любых элементов аппарата и цепей со снятым напряжением;

·        стойкости опорных конструкций;

·        простоты транспортировки;

·        экономии пространства.

Спроектировать электросеть и подобрать оборудование помогут сотрудники нашей компании.

Комплектация

При обустройстве КТПН может применяться различная комплектация. Самыми распространенными компонентами являются следующие системы:

1. Рабочее освещение. Осуществляться при помощи различных ламп. Может включать в себя аварийное и наружное освещение.
2. Вентиляция. Обустраивается естественная или принудительная вытяжка. Она способствует дополнительному охлаждению оборудования, предотвращает появление сырости.
3. Отопление. Чаще всего применяются электрические конвекторы. Их включение может выполняться автоматически или вручную.
4. Пожарная и охранная сигнализация. Возможно сообщение с пультом охраны и прочим внешним оборудованием.
5. Средства индивидуальной защиты. Повышают безопасность работы персонала.

В зависимости от предпочтений пользователей перечень систем и комплектующих может меняться.

Преимущества

Применение КТПН упрощает и удешевляет подключение потребителей электроэнергии при наличии доступа только к высоковольтной сети. Кроме того, практика применения такого оборудования подтвердила и другие плюсы:

• Оперативный монтаж и подключение без масштабных строительных работ.
• Мобильность оборудования, что важно при необходимости временного подключения потребителей.
• Обеспечение полной безопасности при эксплуатации на открытых площадках в умеренных и холодных климатических условиях.
• Заказ необходимой комплектации подстанции в зависимости от особенностей потребителей и условий эксплуатации.
• Доступен выбор КТПН необходимой мощности для подключения удалённых объектов промышленного и сельскохозяйственного назначения.

При выборе модификации проконсультируйтесь с производителем или поставщиком.

Правила эксплуатации КТП

Подстанция рассчитана на круглогодичную работу при следующих условиях:

• температура воздуха от -45 до +40°С для У1 и от -60 до +40°С для УХЛ1;
• влажность воздуха при +15°С – не выше 75%;
• высота расположения над уровнем моря — не больше 1000 м;
• атмосферное давление — 86,6 — 106,7 кПа;
• сейсмичность — до 9 баллов (шкала MSK-64) по ГОСТ 17516.1;
• в стандартном исполнении может монтироваться в условиях промышленной атмосферы, не имеющей в составе вредных веществ, которые могут проесть изоляцию или подвергнуть коррозии металлические составляющие подстанции, сформировать взрывоопасную концентрацию пыли.

Если соблюдение всех этих параметров невозможно, для преобразования электроэнергии нужно выбрать иные виды подстанций, созданные для использования в особых условиях.

Специалисты нашей компании произведут, смонтируют и выполнят пусконаладку КТПН различной комплектации. Применение КТПН упрощает и удешевляет подключение потребителей электроэнергии при наличии доступа только к высоковольтной сети. Мы гарантируем оперативный монтаж и подключение. Наше оборудование полностью безопасно при эксплуатации на открытых площадках в умеренных и холодных климатических условиях.