Основные характеристики КТП: технические аспекты

Преимущества КТП «Группы СВЭЛ»

КТП имеет ряд преимуществ перед аналогами:

модульная конструкция и широкий спектр применяемого оборудования подстанции позволяет решить целый ряд индивидуальных задач, стоящих перед клиентом.
возможность проведения контрольной сборки оборудования, его проверка и наладка осуществляется непосредственно на предприятии, при желании – в присутствии самого клиента.
оборудование, включенное в КТП производятся на одном предприятии и проходят технический контроль.
это гарантирует совместимость всех элементов оборудования, предотвращает дополнительные затраты, необходимые для их совмещения, а также минимизирует риски при монтаже и работе.

Используемый в составе КТП сухой трансформатор также предоставляет обслуживающему персоналу лучшие условия работы – его монтаж прост, а эксплуатация не требует ведения маслохозяйства. Кроме того, его обмотки не подвержены увлажнению и загрязнению.

Из чего состоят комплектные трансформаторные подстанции КТП

Наших клиентов всегда интересует из чего состоят комплектные трансформаторные подстанции выпускаемые нашим предприятием:

• корпус подстанции, в зависимости от назначения и группы исполнения, может изготавливаться из металла, бетона или сэндвич-блоков
• распределительное устройство низшего напряжения — РУНН
• распределительное устройство высшего напряжения — РУВН
• силового трансформатора
• различное дополнительное и вспомогательное оборудование

РУНН

• силовых рубильников — предназначенных для включения узлов находящихся под нагрузкой
• автоматических выключателей ввода и отходящих присоединений — служат для токовой защиты
• трансформаторов тока — применяются при включении различных измерительных аппаратов, является вспомогательным прибором
• шкаф защиты и автоматики АВР (автоматический ввод резерва), его применение актуально для подстанций с двумя силовыми трансформаторами
• шкаф для установки дополнительной системы обогрева подстанции и аппаратов для учета электрической энергии

РУВН

Распределительное устройство высшего напряжения РУВН служит для приема электрического напряжения одного класса напряжения 6-10 кВ.

• высоковольтных предохранителей — используется для защиты электрического комплектующего оборудования, силового трансформатора
• выключателей нагрузки — предназначены для отключения номинальных нагрузочных токов и сверхтоков при аварийных ситуациях
• разъединителей — служат для создания видимого разрыва и изоляции частей системы электроустановки
• КСО 203 с наличием вакуумного выключателя — при мощности трансформатора от 1000 до 2500 кВ
• КСО 393 с разъединителем — при мощности трансформатора от 25 до 160 кВ
• КСО 393 с выключателем нагрузки — при мощности трансформатора от 250 до 630 кВ
• комплектных низковольтных устройств (КНУ) — предназначены для приема и распределения трехфазного электрического переменного тока частотой в 50 Гц номинальным напряжение в 0,4 кВ

Трансформатор

Силовой трансформатор на подстанции КТП устанавливается двух видов: масляный или сухой. При наличии на КТП сухого трансформатора применяется облегченная изоляция. При использовании на КТП масляного трансформатора применяется нормальная изоляция. Также в этом случае полу подстанции предусмотрены отсеки для аварийного сброса масла из силового трансформатора ТМ, сам же объем трансформаторного масле составляет около 60 кг.

Дополнительное оборудование

Чтобы подключить КТП при помощи кабеля по воздуху к ближайшей ЛЭП, на ней используют следующее оборудование для воздушного ввода:

• ограничители напряжения
• опорные, штыревые и проходные изоляторы
• для обеспечения безопасности предусмотрен контур заземления

 Комплектные трансформаторные подстанции КТП изготавливаются в несколько основных этапов. Сборка наиболее популярных КТП в стальном корпусе начинается в цеху металлообработки. Для их изготовления используется самый качественный материал. Детали корпуса КТП 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. Далее производство подстанций КТП продолжается в сборочном цехе. Здесь методом клепки все заготовки соединяются в готовый корпус. Окончательно все элементы трансформаторной подстанции монтируются в цеху среднего и низкого напряжения. Здесь на участке шинообработки, по особой технологии, изготавливаются элементы шинной системы. После этого в корпус КТП 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 завода Кама. Здесь она проверяется на работоспособность и соответствие предусмотренным ГОСТ нормативам.

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.

КОМПЛЕКТНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ

• E-mail

Комплектные трансформаторные подстанции КТП–ELM (далее КТП) предназначены для приема, преобразования и распределения электроэнергии трехфазного переменного тока напряжением частотой 50 и 60 Гц напряжением 6-10/0,4 и 0,69 кВ.

КТП применяются в качестве объектовых, цеховых и абонентских подстанций промышленных и гражданских объектов, а также для электроснабжения потребителей собственных нужд электростанций.

Вид климатического исполнения КТП по:

ГОСТ 15150

ГОСТ 15543.1 – УХЛ3.1.

КТП предназначены для эксплуатации при следующих условиях:

• нижнее значение температуры окружающего воздуха должно быть не ниже минус 10 °С;
• верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха – не выше плюс 40 °С;
• верхнее предельное рабочее значение температуры окружающего воздуха – не выше плюс 45 °С;
• высота над уровнем моря – не более 1000 м;
• атмосферное давление – от 86,6 до 106,7 кПа (от 650 до 800 мм рт. ст.);
• относительная влажность воздуха – не более 75 % при температуре +15 °С и 98 % при +25 °С. При более низких температурах окружающего воздуха должен быть применен обогрев электротехнических шкафов;
• содержание в окружающей среде коррозионно-активных агентов – для атмосферы типа II (промышленная) – согласно ГОСТ 15150.

Пример условного обозначения двухтрансформаторной подстанции КТП мощностью  630 кВА, класса напряжения 10 кВ, номинальное напряжение на стороне НН 0,4 кВ, год разработки 2009, климатического исполнения УХЛ, категории размещения 3.1:   2КТП-ELM-630/10/0,4-09-УХЛ3.1

Классификация КТП

Состав комлектных трансформаторных подстанций

1. Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) – электротехническое устройство, состоящее из устройства со стороны высшего напряжения, трансформатора, распределительного устройства со стороны низшего напряжения и шинопроводов между ними, поставляемых в собранном или подготовленном для сборки виде.
2. Устройство со стороны высшего напряжения КТП (УВН) – устройство в металлической оболочке 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.
3. Распределительное устройство со стороны низшего напряжения КТП (РУНН) –  устройство напряжением до 690 В в металлической оболочке, состоящее из одного или нескольких шкафов со встроенными в них аппаратами для коммутации, управления, измерения и защиты, служащее для распределения электроэнергии.
4. Шинопровод – токоведущие элементы, расположенные в металлической оболочке, служащие для соединения главных цепей составных частей КТП в соответствии с электрической схемой соединения и конструктивным исполнением КТП.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

Что такое КТП, какие типы КТП бывают (МТП, СТП, ОСТП, КТПШ)

le class=”post-holder single-post”>

В данной статье мы разберем что такое КТП, какие КТП бывают, для чего предназначены, в чем их конструктивное отличие и почему возникает путаница в их типах.
Для точности понимания нам понадобятся следующие определения:п.4.2.6 (ПУЭ Издание седьмое): Трансформаторная подстанция (ТП) –  электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения энергии и состоящая из трансформаторов, РУ, устройств управления, технологических и вспомогательных сооружений.п.4.2.10 (ПУЭ Издание седьмое): КТП – комплектная трансформаторная подстанция – ПС, состоящая из трансформаторов, блоков ( и ) и других элементов, поставляемых в собранном или полностью подготовленном на заводе-изготовителе к сборке виде.
Большой выбор типовых решений подстанций представлен в нашей “Нормативной базе” в соответствующем разделе.
Определения достаточно точны и емки, однако, привычно слышать, когда речь заходит о КТП, выполняемой по типовым ТУ от МОЭСКа, беседующие стороны представляют себе разные устройства. Чтобы все стороны видели одинаковую картинку, рассмотрим вариации КТП.

Самая распространенная ТП для индивидуальных застроек, деревень, индивидуальных участков – это МТП. Мачтовая трансформаторная подстанция является наиболее дешевой ТП, часто носит название «Колхозница» из-за своей низкой стоимости и крайне простой конструкции.
Внешний вид и возможные габариты МТП представлены на рисунке ниже:МТП – открытая трансформаторная ПС, все оборудование которой установлено на конструкциях (в том числе на двух и более стойках опор ВЛ) с площадкой обслуживания на высоте, не требующей ограждения ПС

В данном случае важное замечание, что данный тип ПС не требует устройство ограждения ПС. МТП часто выполняется в габарите от 25 кВА до 250 кВА

Не менее распространенная ТП для электроснабжения участков, индивидуальных коттеджей и прочих потребителей до 63 кВА – СТП (ОСТП). СТП (ОСТП) – Столбовая (Одностолбовая) трансформаторная подстанция представляет собой разновидность собирательного образа КТП, чаше всего распространена СТП собранная на одной опоре.
Внешний вид и возможные габариты СТП (ОСТП) представлены на рисунке ниже:

Оборудование СТП:

1. Трансформатор.
2. Шкаф РУНН.
3. Предохранитель.
4. Вентильный разрядник (ограничитель перенапряжений).
5. Траверса 0,23 кВ.
6. Траверса 10 кВ.

СТП (ОСТП) – открытая трансформаторная ПС, все оборудование которой установлено на одностоечной опоре ВЛ на высоте, не требующей ограждения ПС.
СТП (ОСТП) часто выполняется в габарите до 63 кВА.

Следующий сегмент более дорогих ПС. КТПШ – Комплектная трансформаторная подстанция шкафного типа представляет собой разновидность КТП, чаше всего распространена КТПШ собранная на 4 пасынках (стойках УСО) с наличием Шкафа РУНН и УВН.
В отличие от предыдущих вариаций КТПШ требует выполнения ограждения, как правило, оно сетчатое.
Внешний вид и возможные габариты КТПШ с расположением на пасынках (стойках УСО) представлены на рисунке ниже:

Оборудование КТПШ:
1. Трансформатор.
2. Шкаф предохранителя.
3. Шкаф РУНН.
4. Защитный кожух выводов трансформатора.
5. Изолятор проходной 10кВ.
6. Изолятор штыревой 10кВ.
7. Вентильный разрядник (ограничитель перенапряжений).
8. Стойка УСО 3А длиной 3600мм.

Данная статья освещает большую часть вариаций КТП, но не все, постепенно статья будет дополняться новыми менее распространенными ТП.Продолжение статьи – КТПТАС (КТППАС), КТПГС, КТПН,  КТПНУ Данную статью Вы можете обсудить на нашем форуме, нам очень важно Ваше мнение и Ваше видение ситуации

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.

Вам это будет интересно АСКУЭ: принцип работы и основное назначение системы

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.

Условия эксплуатации комплектных трансформаторных подстанций

Полноценная бесперебойная работа установки с минимальными потерями при передаче электроэнергии возможна при соблюдении правил монтажа, ввода в эксплуатацию и условий, соответствующих климатическому исполнению по ГОСТ 15150 У (умеренный) или УХЛ (умеренно холодный):

• рабочий температурный режим в диапазоне от -45°С до +45°С (для преобразователей тока с масляной изоляцией);
• рабочий температурный режим от -1°С до +40°С (для преобразователей тока с сухой изоляцией);
• атмосферное давление – 86-106 кПа;
• относительная влажность воздуха – до 80% (при температурном показателе воздуха до +20°С);
• порывы ветра до 36 м/с.

КТП предусматривают расположение на высоте до 1 км относительно линии моря. В практике существуют единичные случаи превышения этого параметра, однако производители не несут ответственность и не предоставляют гарантийных обязательств для подобных ситуаций.

Категорически запрещено эксплуатировать установку:

• при сейсмической активности;
• в условиях взрывоопасной окружающей среды;
• при наличии в воздухе пыли, передающей разряды тока;
• в условиях высокой доли содержания химически активных летучих соединений и паров, которые разрушающим образом сказываются на металлических и изоляционных материалах изделия.

Монтажные работы сводятся к размещению предварительно укомплектованной и собранной на заводе станции, оснащенной выделенными приспособлениями для транспортировки и подъема, на ровную плоскость из кирпича или бетона. До проведения пуско-наладочных работ проводится окончательная ревизия всех комплексов электростанции. Срок службы агрегата составляет не менее 25 лет.

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.

Структура маркировки

Понять, какими характеристиками обладает промышленная трансформаторная установка, позволяет общепризнанная маркировка.

Так, например, КТПН-Т-100М/6/0,4-У1 расшифровывается просто:

• Если перед названием нет цифры 2, это однотрансформаторная модель. В противном случае в комплекте установка имеет два трансформатора.
• Буква Т — тупиковый тип оборудования.
• 100 – мощность установки (кВА).
• М – масляный (С – сухой) трансформатор.
• 6 – номинальное напряжение УВН (кВ).
• 0,4 – номинальное напряжение РУНН (кВ).
• У1 – климатическая зона, категория размещения.

В маркировке иногда используется обозначение конструктивного исполнения. КТПН-К состоит всего из одного строения. КТПН-Б имеет несколько модулей-блоков. Они составляют единую систему.

Условия ввода в эксплуатацию

При проверке установки новой ТП проверяющая комиссия сначала сверяет параметры, указанные в инструкции по вводу в эксплуатацию КТПН:

1. Присутствие нумерации, находящейся на баках и дверях трансформаторов, с помощью которых уменьшается риск неверного использования. Двери трансформаторных помещений должны быть оснащены надписями, сообщающими об опасности, которой подвергается человек при подходе к трансформатору.
2. Трансформаторы, мощность которых выше 1000 кВА, должны оснащаться амперметрами для контроля нагрузки, а также термометрами, определяющими температуру масла.
3. Инструкция по вводу в эксплуатацию КТПН предполагает присутствие на кнопках, ручках и ключах управления текстовых табличек, указывающих на совершаемые ими действия (включить, отключить, добавить, убавить). Также устройство должно иметь контрольные лампы с надписями, идентифицирующимихарактеризующими сигнал.
4. Жилы кабелей и проводов, подсоединяющиеся к клеммам, должны иметь запас длины для повторного подсоединения жил к зажиму при случайном обрыве.
5. Щит управления должен иметь запасные предохранители и контрольные лампы, инструменты, фонари, огнетушители, аптечки, ключи от всех комнат.
6. Двери аккумуляторных камер должны иметь предупреждающие надписи: «Аккумуляторная», «Не курить».
7. В аккумуляторном помещении лампы накаливания должны располагаться в светильниках, имеющих взрывозащищенное исполнение.
8. Все конденсаторы должны быть обозначены краской. Номер должен быть записан на стенке бака, направленной к коридору обслуживания.

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.

Схемы передачи и распределения электроэнергии на предприятии

Схемы электроснабжения цехов на предприятии весьма разнообразны и их построение обусловлено многими факторами: категорией электроприёмников, территорией, историческим развитием предприятия и многих других. Поэтому остановимся только на основных принципах построения схем. Одним из основополагающих принципов построения схемы электроснабжения является применение глубокого ввода, что означает максимально возможное приближение источников высокого напряжения, или подстанций, к потребителям с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. На предприятиях средней мощности линии глубоких вводов напряжением 35-110 кВ вводятся на территорию непосредственно от энергосистемы. На крупных предприятиях глубокие вводы отходят от главной понизительной подстанции (ГПП) или распределительных подстанций, получающих энергию от энергосистемы. На небольших предприятиях достаточно иметь одну подстанцию для приёма электроэнергии. Если напряжение питания совпадает с напряжением заводской распределительной сети, то приём электроэнергии осуществляется непосредственно на распределительный пункт без трансформации. Распределение электроэнергии на предприятии может осуществляться по радиальной, магистральной или комбинированной схемам. На выбор той или иной схемы влияют технические и экономические факторы. При расположении нагрузок в различных направлениях от центра питания целесообразно применять радиальную схему передачи и распределения электроэнергии. В зависимости от мощности предприятия радиальные схемы могут иметь одну или две ступени распределения электроэнергии. Двухступенчатые радиальные схемы с промежуточными РП используют на предприятиях большой мощности. Промежуточные РП позволяют освободить шины ГПП от большого количества мелких отходящих линий. На рис. 1 приведена типичная радиальная схема электроснабжения, выполненная в две ступени. Вся коммутационная аппаратура устанавливается на РП1-РП3, а на питаемых от них ТП предусматривается присоединение через разъединитель с предохранителем. РП1 и РП2 питаются по двум линиям, а РП3 одной линии от шин ГПП (первая ступень). На второй ступени электроэнергия распределяется между двухтрансформаторными и однотрансформаторными цеховыми ТП.

Рис. 1. Радиальная схема электроснабжения

Магистральные схемы передачи и распределения электроэнергии применяются при расположении нагрузок в одном направлении от источника питания. Электроэнергия к подстанциям поступает по ответвлениям от линии (воздушной либо кабельной), поочерёдно заходящей на несколько подстанций. Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, зависит от мощности трансформаторов и требуемой бесперебойности питания. Магистральные схемы могут выполняться с одной, двумя и более магистралями. На рис. 2 показана схема с двойной магистралью при питании двухтрансформаторных ТП. Эти схемы, не смотря на большую стоимость, обладают высокой надёжностью и могут быть использованы для приёмников любой категории.

Рис. 2. Магистральная схема электроснабжения

Надёжность магистральной схемы обуславливается тем, что трансформаторы ТП питаются от разных магистралей, каждая из которых рассчитана на покрытие основных нагрузок всех ТП. При этом трансформаторы также рассчитаны на взаимное резервирование. Секции шин РП или трансформаторы цеховых ТП при нормальном режиме работают раздельно, а при повреждении одной из магистралей они переключаются на магистраль, оставшуюся в работе. Магистральные схемы передачи и распределения электроэнергии дают возможность снизить по сравнению с радиальными затраты за счёт уменьшения длины питающих линий, уменьшения коммутационной аппаратуры. Однако по сравнению с радиальными они являются менее надёжными, так как повреждение магистрали ведёт отключение всех потребителей, питающихся от неё.