Справочник строителя | Комплектные РУ и ТП

БЛОЧНЫЕ КОМПЛЕКТНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ

В электроснабжении городов в последние годы находят широкое применение комплектные (изготовленные в заводских условиях) трансформаторные подстанции городского типа (КТПГ) с высшим напряжением 6(10) кВ. Указанные подстанции обычно выпускаются для наружной установки (промышленного типа - для внутренней установки, обозначаются как КТП).

Наиболее широко распространены БКТПБ в системах электроснабжения г. Москвы. Администрацией г. Санкт-Петербурга принято решение о целесообразности применения блочных комплектных трансформаторных подстанций в бетонной оболочке (БКТПБ) полной заводской готовности при новом строительстве и реконструкции систем энергоснабжения квартальной застройки, промышленных зон и промышленных предприятий города.

КТПГ состоят из РУВН (распределительного устройства высшего напряжения), одного или двух силовых трансформаторов и РУНН (распределительного устройства низшего напряжения). РУНН на напряжение 0,4 кВ обычно выполняются в виде НКУ - низковольтного комплектного устройства распределения электрической энергии.

КТПГ предназначены для применения в городских электрических сетях при радиальной, магистральной и смешанной схемах электроснабжения. Основное применение КТПГ находят при двулучевой схеме - двойной магистрали с двухсторонним питанием. Эти КТПГ выпускаются с силовыми трансформаторами мощностью от 100 кВА до 1250 кВА включительно.

Основное отличие КТПГ от КТП промышленного типа - выполнение РУВН с выключателями нагрузки. Промышленностью освоены в производстве и поставляются различные варианты КТПГ (ПО «Элтехника», Самарский завод «Электрощит» и др.). Ниже в качестве примера описано устройство блочной комплектной трансформаторной подстанции в бетонной оболочке (БКТПБ «Балтика») предприятия ПО «Элтехника». Описание составлено по технической информации завода-изготовителя.

Условные обозначения БКТПБ «Балтика»

Пример условных обозначений БКТПБ «Балтика» с одним маслонаполненным герметичным трансформатором мощностью 630 кВА, номинальными напряжениями 10/0,4 кВ, климатическим исполнением У1: БКТПБ (М)-630/10/0,4-У1.

Питающие и отходящие линии выполняются кабелями. Кабельный ввод осуществляется через кабельное сооружение. При необходимости подключения к ВЛ применяется кабельная вставка с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Исполнения БКТПБ:

малогабаритная (МБКТБ) мощностью до 400 кВА, включительно;

обычная (БКТПБ), мощностью до 1250 кВА, включительно.

Изготовителем могут поставляться БКТПБ левосторонние (вход в отсек РУ слева относительно трансформаторного отсека) или правосторонние (вход справа). Возможен вариант двухтрансформаторной БКТПБ с выделенной абонентской частью, т. е. РУВН и РУНН размещены в разных блоках, имеющих отдельные входы.

БКТПБ «Балтика» комплектуется следующим электротехническим оборудованием:

распределительным оборудованием высокого напряжения с воздушной изоляцией КСО-6(10)-Э1 «Аврора» (ОАО ПО «Элтехника»);

распределительным оборудованием (модулями) высокого напряжения с элегазовой изоляцией различных производителей. Следует отметить, в таких модулях отсутствуют линейные разъединители, что следует учитывать при организации их эксплуатации и обслуживания;

распределительным оборудованием низкого напряжения НКУ ЩО-2000 «Нева» (ОАО ПО «Элтехника»);

щитами собственных нужд (ЩСН) (ОАО ПО «Элтехника»);

щитами учета (ЩУ) (ОАО ПО «Элтехника») (по заказу);

щитом(ами) с источником(ами) бесперебойного питания (ЩИБП) (ОАО ПО «Элтехника») (при необходимости);

силовыми трансформаторами маслонаполненными герметичными или с сухой изоляцией;

другим дополнительным оборудованием по заказу.

Варианты исполнения БКТПБ «Балтика»:

По типу бетонной оболочки:

левосторонняя или правосторонняя.

По схеме РУВН:

проходная или тупиковая.

По оборудованию на стороне ВН:

с выключателями нагрузки или силовыми выключателями с цифровой релейной защитой для подключения вводных/отходящих линий ВН;

с защитой силового трансформатора предохранителями в комбинации с выключателями нагрузки или силовыми выключателями с цифровой релейной защитой.

По оборудованию на стороне НН:

с выкатными автоматическими выключателями или стационарными выключателями нагрузки на вводе;

с защитой отходящих линий предохранителями или автоматическими выключателями (втычными или стационарными);

с секционированием РУНН автоматическим выключателем (выкатным) или стационарными выключателями нагрузки.

РУВН имеет одинарную систему сборных шин. Ячейки вводов и отходящих линий РУВН комплектуются выключателями нагрузки или силовыми вакуумными выключателями с цифровой релейной зашитой. В случае применения силовых вакуумных выключателей с цифровой релейной защитой, для организации оперативного питания -220 В в БКТПБ «Балтика» устанавливается щит с источником бесперебойного питания (ЩИБП). В ячейках вводных и отходящих линий с вакуумными выключателями устанавливаются ограничители перенапряжений (ОПН).

Защита силового трансформатора осуществляется предохранителями в комбинации с выключателем нагрузки или силовым выключателем с цифровой релейной защитой. Для защиты от перенапряжений устанавливаются ОПН.

В РУВН может быть выполнена схема автоматического ввода резерва (АВР). Один из вариантов РУВН, реализованный с помощью ячеек КСО «Аврора», приведен на рис. 1.

Рисунок 1. Вариант выполнения РУВН

На вводе в РУНН могут быть установлены: стационарный выключатель нагрузки или автоматический выключатель выкатного исполнения. Защита отходящих линий осуществляется автоматическими выключателями стационарного или втычного исполнения или предохранителями-разъединителями с номинальным током до 630 А. Максимальное количество отходящих линий - до 12 на одну секцию (предохранители-разъединители), в зависимости от номинальных токов.

Сборные шины РУНН рассчитаны на работу в режимах аварийных и систематических перегрузок до 1,4 I_ном, а также на динамическую и термическую стойкость при коротких замыканиях (трехфазном и однофазном замыкании на «землю»).

В РУНН может быть выполнена схема АВР с различными алгоритмами работы. Вариант схемы РУНН, реализованный с помощью НКУ ЩО-2000 «Нева», приведен на рис. 2. На вводе в НКУ здесь установлены автоматы 1QF, 2QF; секционирование осуществлено автоматом 3QF и выключателем нагрузки QW. В цепях отходящих линий установлены предохранители-разъединители. НКУ оснащено АВР. Для питания двух ИБП предусмотрены линии с автоматами 1QF1, 1QF2, 2QF1 и 2QF2.

Рисунок 2. Однолинейная схема РУНН

Для организации измерений и учета электроэнергии в РУНН БКТПБ «Балтика» устанавливаются:

вольтметр с переключателем на вводе РУНН;

амперметры и трансформаторы тока в каждой фазе на вводе РУНН;

амперметр с переключателем и трансформаторы тока в каждой фазе на отходящих линиях РУНН (по заказу);

счетчики активной и реактивной энергии в ЩУ для учета на вводах РУНН; учет может быть выполнен на отходящих линиях (по заказу);

другие приборы по заказу.

БКТПБ (рис. 3) представляет собой отдельно стоящие одноэтажные здания из высокопрочного железобетона. Корпус БКТПБ состоит из двух отдельных частей:

бетонной оболочки;

кабельного сооружения (двойного пола или кабельного этажа).

Рисунок 3. Фасады и план на отметке 0,0002 БКТПБ с выделенной абонентской частью (двойной пол)

Экспликация помещений

№ пом.	Наименование	Площадь, м2
1	Отсек силового трансформатора	3,33
2	Отсек силового трансформатора	3,33
3	Отсек РУНН	2,82
4	Отсек РУВН	10,7

 

Внутренний объем оболочки разбит на отсеки (рис. 4) силового трансформатора (1), РУВН (4) и РУНН (3). Отсеки разделены металлическими перегородками. Если абонентская часть выделена, то РУНН размещают в отдельном отсеке (рис. 3).

Рисунок 4. Компоновка основного оборудования 2БКТПБ. Примечание. * Размеры для справок.

1	Трансформатор силовой. Тип ТМГ. Мощность до 1250 кВА включительно	2	Показан Тр-р ТМГ-630 кВА
2	Электроконвектор. Тип ЭВЕБП 1 кВт	2
3	РУ-0,4 кВ типа ЩО-2000 «Нева»	1
4	РУ-6(10)кВ типа КСО-6(10)-Э1 «Аврора»	1	Схема 2.7а
5	Щит охранной сигнализации (ЩОС)	2
6	Щит учета	2
7	Щит собственных нужд (ЩСН)	2
8	Щит клеммный (ЩК)	2
9	Щит источника бесперебойного питания (ЩИБП)	2

 

Отсеки силовых трансформаторов имеют отдельные входы с металлическими воротами. В полу оболочек предусмотрены проемы для ввода/вывода кабелей к РУВН и РУНН и слива масла из силового трансформатора, а также для доступа персонала в кабельное сооружение, закрытое металлическим люком. В проем пола трансформаторного отсека устанавливается маслоприемник с гравийной засыпкой. Пол этого отсека имеет уклоны не менее 3° в сторону маслоприемника.

Двойной пол формируется путем установки нижнего фундаментного элемента, представляющего монолитную железобетонную конструкцию прямоугольной формы с дном. Высота двойного пола в свету 900 мм. Наружные поверхности имеют покрытие гидроизолирующими составами. В стенах нижнего фундаментного элемента отформованы глухие отверстия с тонкостенной перегородкой для организации ввода кабелей внешнего и внутреннего подключения (секционные кабельные вставки). Для ввода кабеля из грунта в отверстии выбивается перегородка, устанавливается асбоцементная труба и вводится кабель. После укладки кабелей отверстие заделывается цементным раствором и покрывается гидроизолирующим составом. Для ввода дополнительных кабелей или ввода кабелей в условиях ограниченного пространства, используются резервные прямоугольные глухие отверстия. На стенах нижнего фундаментного элемента (тип 1) смонтирован внутренний контур заземления и кабельные конструкции. Кабельный этаж формируется путем установки дополнительного фундаментного элемента (без дна) и имеет в свету высоту 1920 мм. После установки кабельного этажа нижний и дополнительный фундаментные элементы скрепляют друг с другом сваркой закладных деталей, находящихся по периметру нижнего фундаментного элемента с внутренней стороны и на нижней части дополнительного.

Для доступа в кабельное сооружение через проем предусмотрена съемная лестница. Для доступа в отсеки РУ и отсеки трансформаторов предусмотрены наружные лестницы и поручни.

В случае применения маслонаполненного силового трансформатора, под ним в двойном полу/кабельном этаже устанавливается маслосборник, рассчитанный на весь объем масла трансформатора.

Соединение РУВН с трансформатором выполняется высоковольтными одножильными кабелями с изоляцией, не распространяющей горение. Кабели, соединяющие РУВН с силовым трансформатором, прокладываются через кабельное сооружение по кронштейнам, установленным на стенах кабельного сооружения. В отсеки распределительных устройств кабели вводятся через проемы в полу.

Соединение трансформатора с РУНН выполняется одножильными кабелями 0,4 кВ с изоляцией, не распространяющей горение (типовое решение).

Кабели, соединяющие РУНН с силовым трансформатором, прокладываются через перегородку между отсеками и раскладываются на кабельных лотках в отсеке трансформатора.

Соединение секций РУВН и РУНН в 2БКТПБ без выделенной абонентской части выполняется одножильными кабелями с изоляцией, не распространяющей горение. Кабели РУВН подключаются к секционным ячейкам и прокладываются через кабельное сооружение 2БКТПБ, проходя через тонкостенные окна на боковых стенках двойных полов/кабельных этажей каждого блока 2БКТПБ. Кабели РУНН подключаются к секционным аппаратам РУНН сверху и проходят через стену бетонной оболочки.

Соединение секций РУВН и РУНН в 2БКТПБ с выделенной абонентской частью выполняется шинами.

В каждом бетонном блоке и кабельном сооружении смонтирован внутренний контур заземления. В полу бетонных блоков сформированы отверстия для соединения внутреннего контура заземления оболочки и кабельного сооружения. Внутренний контур изготовлен из стальной полосы сечением 160 мм². Внутренний и внешний контуры заземления приняты общими для напряжения 6(10) и 0,4 кВ. Внутренний контур заземления окрашен в черный цвет по всей длине с нанесенными знаками «Заземление» в местах подключений. Сопротивление внешнего контура заземления должно быть R_з < 125/I_з < 4 Ом в любое время года.

В каждой оболочке БКТПБ «Балтика» предусмотрены две наружные контактные площадки для присоединения внешнего контура заземления или для заземления передвижных электроустановок. Рядом с площадками нанесен знак «Заземление», выполненный по ГОСТ 21130. Возможен ввод внешнего контура заземления из грунта через кабельное сооружение.

К внутреннему контуру заземления присоединены:

нейтраль трансформатора на стороне НН - медным проводником или стальной полосой 4x40 мм²;

корпус трансформатора - медным проводником сечением не менее 50 мм²;

металлические нетоковедущие части РУВН и РУНН - гибкими медными проводниками сечением не менее 50 мм²;

металлические нетоковедущие части щитового оборудования - гибкими медными проводниками сечением 16 мм².

В ячейках РУВН и панелях РУНН предусмотрены места для присоединения переносного заземления, необходимого для испытаний (эксплуатации) и наладки электрооборудования.

Внутренняя арматура бетонной оболочки БКТПБ «Балтика» связана между собой и выведена на закладную деталь, которая приварена к внутреннему контуру заземления в нижней части оболочки.

Для питания собственных нужд в каждом отсеке РУ предусмотрен щит собственных нужд (ЩСН), который подключается к РУНН.

ЩСН обеспечивает:

освещение и обогрев отсеков РУ и освещение отсеков силовых трансформаторов;

освещение, обогрев и питание вторичных цепей ячеек КСО.

ЩСН имеет встроенный АВР-0,4 кВ и получает питание от двух вводов (в случае двухтрансформаторной БКТПБ).

В случае необходимости организации гарантированного оперативного питания, в отсеке РУВН устанавливается щит с источником бесперебойного питания (ЩИБП). ЩИБП включается в цепи оперативного тока.

Отсеки БКТПБ «Балтика» оснащены светильниками с лампами накаливания напряжением 36 В 50 Гц, которые питаются от понижающего трансформатора 220/36В, установленного в ЩСН. Возможна установка светильников наружного освещения (по заказу).

На дверце ЩСН установлены штепсельные розетки 36 В 50 Гц, для питания переносных низковольтных светильников, и 220 В 50 Гц - для питания электроприборов. Для обеспечения безопасности персонала в цепи питания розеток установлено устройство защитного отключения (УЗО).

Для предотвращения образования росы и обеспечения нормальных условий работы оборудования в отсеках РУ установлены электрические обогреватели, работающие в автоматическом режиме. Для БКТПБ в северном исполнении в отсеках РУ устанавливаются дополнительные обогреватели.

Безопасное обслуживание БКТПБ «Балтика» обеспечивается следующими факторами.

Применением в РУВН современных ячеек с воздушной изоляцией, снижающих риск поражения обслуживающего персонала электрическим током и электрической дугой и имеющих повышенную степень защиты токоведущих частей от проникновения пыли, влаги и мелких животных. Контроль работы и управление ячейками и моноблоками осуществляется без открывания дверей. Контроль состояния оборудования ячеек осуществляется через специальные смотровые окна без снятия напряжения и открывания дверей.

Применением в качестве выключателей нагрузки и разъединителей трехпозиционных коммутационных аппаратов с энергонезависимыми высокоскоростными приводами, обеспечивающих дополнительную безопасность при оперативных переключениях и снижающих риск поражения персонала.

Системой механических и электромагнитных оперативных блокировок в РУВН и РУНН, не допускающих ошибок при оперативных переключениях.

Применением в РУНН панелей одностороннего обслуживания с разделением на отдельные отсеки коммутационных устройств и шин. Контроль работы и управление панелями осуществляются без открывания дверей.

Доступной для контроля системой заземления. Присоединения к внутреннему контуру заземления выполнены болтовыми соединениями или сваркой. Места присоединений обозначены знаком «Заземление». Предусмотрены узлы для присоединения

переносных заземляющих устройств при проведении испытаний и измерений.

Наличием мнемосхем со световой сигнализацией и механических указателей положения аппаратов, расположенных с лицевой стороны РУВН.

Световой индикацией наличия напряжения на шинах и присоединениях РУВН.

Выполнением рабочего освещения напряжением 36 В. Наличием розеток напряжением 36 В для питания измерительных приборов и переносных светильников. Для обеспечения безопасности персонала в цепи питания розеток установлено устройство защитного отключения (УЗО).

Устройствами охранно-пожарной сигнализации (по заказу).

Наличием электрозащитных средств, входящих в комплект поставки БКТПБ «Балтика».