Трансформаторная подстанция подогрев электросчетчика для чего

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.

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]):

Основные технические параметры

Основные параметры КТП должны соответствовать указанным в таблице 2.

Примечания к таблице 2 (согласно [2]):

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:

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:

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.

Источник

Эксплуатация комплектных трансформаторных подстанций

Классификация подстанций систем электроснабжения

Классификация подстанций систем электроснабжения по функциональности:

Трансформаторные подстанции классифицируются по своему значению в системах энергоснабжения таким образом:

Распределительные подстанции по своему назначению бывают такими:

По способу присоединения к питающей линии бывают такие подстанции:

Также подстанции систем электроснабжения классифицируются по типу установки и защищенности оборудования от внешней среды. Все виды и типы установок используются активно в современной энергетике.

Оборудование для обслуживания и ремонта силовых трансформаторов

Компания GlobeCore предлагает широкий выбор оборудования, предназначенного для обслуживания и ремонта одной из важнейших частей подстанции – силовых трансформаторов. В частности, речь идет об:

Применение перечисленного оборудования позволяет повысить надежность процессов передачи и распределения электроэнергии, а также продлить срок службы трансформаторного оборудования.

Киосковые подстанции

В состав конструкции входят силовой трансформатор, распределительное устройство, защитные и вспомогательные элементы (выключатели, релейная защита, измерительные приборы). На станции осуществляется:

Также схема снабжена кабельными или воздушными коммуникациями для вывода напряжения, сторона пониженного напряжения содержит заземление. Киосковые системы конструируются из сборного корпуса и делятся на две части. В одной размещается оборудование, в другой — низковольтные устройства. Сооружение герметично и надежно защищает электрическую часть от снега и дождя.

Установка киосковых КП должна быть выполнена в соответствии с правилами устройства электроустановок и пожарной безопасности:

Киосковые КТП должны использоваться в обычной среде, поэтому в устройстве недопустимо содержание взрывоопасных веществ и агрессивных паров. Их нельзя подвергать ударам и устанавливать на поверхности, подверженной вибрации.

Схема оборудования

Схема подстанции разрабатывается с учетом системы обеспечения электроэнергией конкретного объекта. Производитель старается выполнить ее как можно проще, чтобы количество коммутационных приборов было минимальным. Для этого используются автоматические устройства.

При разработке схемы приоритетными считаются:

Иногда трансформаторные подстанции используются в параллельной работе, так как в некоторых случаях это вполне целесообразно. Если при параллельной работе понижающих трансформаторов в одной цепи происходит аварийная ситуация, то автоматически отключаются оба оборудования.

Схемы трансформаторных подстанций потребителей.

Сельскохозяйственные потребители получают электроэнергию от местных электрических станций или централизованным способом от сетей энергетических систем. В настоящее время с развитием электрических сетей высокого напряжения централизованный способ электроснабжения сельскохозяйственных районов стал основным. Для получения низкого напряжения, используемого в электроустановках потребителей, сооружают трансформаторные подстанции, понижающие напряжение распределительных линий с 35, 20 или 10 кВ до рабочего напряжения 400/230 В. Подстанции на это вторичное напряжение устанавливают в непосредственной близости от потребителей электроэнергии, которая подводится к ним по воздушным или кабельным сетям этого же напряжения. К электрическим схемам подстанций потребителей предъявляют следующие требования: схема должна быть простой, наглядной и надежной в эксплуатации; отходящие линии должны предусматривать возможность питания потребителей как на напряжении 380 В (для электродвигателей), так и на 220 В (освещение, электробытовые приборы). На подстанции должен быть предусмотрен учет отпущенной потребителям электроэнергии. Каждая отходящая от трансформатора линия должна быть подключена через отключающий аппарат (рубильник) и аппарат защиты (плавкий предохранитель или автомат). Вся аппаратура напряжением до 1000 В конструктивно должна быть отделена от аппаратов напряжением выше 1000 В. Рис. 15. Схема подстанции напряжением 10/0,4 кВ для питания сельскохозяйственных потребителей: 1— разъединитель, 2 — высоковольтный предохранитель, 3 — автоматический выключатель, 4 — рубильники, 5 — плавкие предохранители

На рис. 15 в качестве примера показана принципиальная схема подстанции напряженном 10/0,4 кВ с одним трансформатором. Подключение трансформатора к воздушной линии напряжением 10 кВ осуществляется через разъединитель 1 и высоковольтный предохранитель 2. Со стороны низшего напряжения трансформатор защищен автоматическим выключателем 7; отходящие линии подключены к шипам через рубильники 4 и плавкие предохранители 5. Наличие выведенной нулевой точки во вторичной обмотке трансформатора дает возможность получить напряжение 220 В при подключении однофазного приемника электроэнергии (ламп освещения) к одному из фазовых проводов н нулевому проводу. В целях безопасности нулевой провод заземлен. Используя только линейные провода, можно подключать трехфазные приемники (электродвигатели), рассчитанные на линейное или междуфазовое напряжение 380 В. Оба вида приемников электроэнергии могут подключаться в любой точке четырехпроводной сети, отходящей от подстанции.

Для включения и отключения наружного уличного освещения на подстанции предусматривают отдельный рубильник или автомат, работающий от реле времени.

При использовании в качестве распределительного напряжения 35 или 20 кВ схема подстанции в принципе не изменяется, за исключением самого трансформатора, который выбирают на напряжение 35/0,4 или 20/0,4 кВ с соответствующей заменой защитной аппаратуры на напряжение 35 или 20 вместо 10 кВ.

Безопасность людей, которые проживают рядом с подстанцией

Электричество считается наиболее дешевым видом топлива. Именно поэтому электроэнергию подают в огромных количествах. В результате передачи электроэнергии возле трансформатора может образоваться электромагнитное поле. Невидимые заряды, которые будут проходить через воздух могут колебать клетки человеческого тела. Именно поэтому кожа человека может значительно повредиться. У нас также есть информация о том, как выполнить намотку тороидального трансформатора.

Многие ученые начали исследовать эту ситуацию. В результате этого удалось выяснить, что нельзя жить возле трансформаторной подстанции. Расстояние от дома к трансформаторной будке должно составлять не менее 300 метров. Благодаря этому вы сможете обеспечить себе безопасность и снизить воздействие электромагнитного поля.

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.

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.

Дополнительные функции подстанции

Подстанция также может иметь и дополнительные возможности, к которым относят:

Передача и распределение электричества. Мощность что передается под высоким напряжением должна быть понижена с целью разветвления.
Переключение и выделение для обслуживания схем

Переключение считается достаточно важной функцией подстанции. Подстанция способна самостоятельно выполнить закрытие фидера

Это позволяет обеспечить значительную безопасность. Переключение напряжения считается опасной работой и для этого используют специальные переключатели, которые автоматически выполнят эту работу.
Отключение нагрузки. Если спрос на напряжение считается большим, тогда подстанции автоматически могут сбросить нагрузку и нормализовать подачу электроэнергии.
Коррекция коэффициента мощности цепи. Коэффициент мощности обязательно должен находиться на допустимом значении.
Теперь безопасность подстанции будет высокой. Это стало возможным благодаря использованию новых технологий безопасности.

Виды трансформаторных подстанций

По исполнению выделяют несколько типов комплектных трансформаторных подстанций.

Перечисленные типы комплектных трансформаторных подстанций не дают полный ответ на вопрос, какие бывают трансформаторные подстанции вообще. Можно классифицировать КТП по принципу, из чего состоит трансформаторная подстанция. Например, по типу трансформатора выделяют масляные трансформаторные подстанции и сухие. По способу присоединения к питающей линии выделяют проходные, ответвительные и тупиковые трансформаторные подстанции.

Разнообразие трансформаторных подстанций, как видите, велико. Поэтому, за консультацией по выбору комплектации трансформаторной подстанции обращайтесь к профессионалам. Поговорите с производителем трансформаторов и подстанций или с официальным представителем в вашем регионе. Вы всегда можете обратиться за помощью к менеджерам компании «Дартекс» — официальному представителю МЭТЗ имени В.И. Козлова в России.

Обзор видов

Схема работы

Трансформаторная подстанция подразделяется на две основные группы:

Первый из названных вариант предполагает понижение значения напряжения первичного – во вторичное. При этом трансформаторная установка является промежуточным звеном между ЛЭП и потребителем.

В случае с повышающими ТП происходит процесс повышения напряжения, продуцируемого генераторами, с целью дальнейшей передачи электроэнергии на ЛЭП. Существуют другие виды установок:

Первые из названных вариантов являются более значимыми, так как ответственны за приемку энергии непосредственно от ЛЭП. До момента поступления электричества к потребителю напряжение проходит стадию понижения и передается на местные подстанции.

Конструкция внутрицеховых подстанций

Завод может поставлять оборудование в уже подготовленном для эксплуатации виде, тогда нет необходимости в дополнительной сборке основных узлов в единый механизм. Однако существует отдельный подвид оборудования, название которого – комплектные подстанции (КТП). Последний вариант поставляется к заказчику в виде отдельных блоков, которые представляют собой готовые сборочные узлы. Данное оборудование также представлено разными исполнениями: одно- и двухтрансформаторные ТП.

встречается в нескольких вариантах, отличных по значению:

Помимо этого крупнейшие предприятия, в частности, завод трансформаторных подстанций СЭТ, предлагают комплектные установки в металлической и бетонной оболочке. Последний из названных вариантов носит название блочная КТП (БКТП). Существуют еще и подстанции внутренней установки. Они обычно применяются для обеспечения электроэнергией промышленных объектов.

Смотрим видео о различных видах КТП:

Кроме КТП различные производители предлагают еще и ЗТП – закрытая автономная трансформаторная подстанция. Оборудуются они всегда в отдельном здании, где для каждого из основных узлов (РУ и трансформаторы) предусмотрено выделенное помещение. Обычно это установки проходного типа, характеризующиеся довольно большой мощностью, имеющие кабельные или воздушные вводы.

Одним из ключевых сборных элементов является комплектное распределительное устройство. Конструкцией может быть предусмотрен один или два трансформатора. Если раньше закрытая подстанция располагалась в здании из кирпича, то сегодня привычным является метод сборных железобетонных конструкций.

Подробнее о применении ТП

Трансформаторная подстанция – разновидность электроустановки, ответственной за прием и дальнейшее распределение электрической энергии, чему предшествует процесс преобразования напряжения. В зависимости от нужд потребителя может потребоваться либо повышение, либо понижение значения основных параметров сети. Основные узлы такого оборудования: распределительное устройство, один или несколько трансформаторов, автоматика, элементы защиты и разного рода вспомогательные сооружения.

Сфера применения данной продукции и её производство:

Трансформаторная подстанция способна с одинаковой степенью эффективности обеспечивать электроэнергией как мелкие, так и довольно крупные объекты. Это может быть отдельный цех, промышленное предприятие, микрорайон, населенный пункт, сельские и поселковые объекты. В каждом из случаев подбирается установка достаточной мощности, чтобы выдерживать оказываемые на нее нагрузки.

Конструктивные особенности

Электроснабжение КТП осуществляется по линиям электропередач напряжением от 6 до 10 кВ. Это значение понижается оборудованием электроустановки до потребительского значения 0,4 кВ.

В конструкцию КТП входят:

РУВН обеспечивает прием высокого напряжения и дальнейшее его распределение. В устройство входят предохранители, которые обеспечивают защиту работы трансформаторов и оборудования. Автоматические выключатели служат для отключения нагрузки при аварийной ситуации. В РУВН входит комплект низковольтных устройств, которые принимают и распределяют переменный ток напряжением 0,4 кВ. В состав РУНН входят:

На подстанции КТП могут применяться масляные и сухие силовые трансформаторы. Если электроустановки масляные, то используется более сложная изоляция, а в полу находятся отсеки для аварийного сброса масла. При использовании сухого преобразователя применяется упрощенная изоляция.

К дополнительному оборудованию относятся:

Чтобы обезопасить специалистов, которые обслуживают оборудование, предусмотрен контур заземления. Выполнен он из металлической полосы, закопанной по периметру КТП на 40—50 см вглубь. К ней подсоединяется все оборудование для защиты его от блуждающих токов.

Блочные комплектные трансформаторные подстанции в бетонной оболочке (БКТПБ «ИНВЭЛ»)

БКТПБ «ИНВЭЛ» предназначена для приема электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 6(10,20)/0,4 кВ и мощностью от 25 кВА до 6300 кВА. БКТПБ применяются для электроснабжения промышленных, инфраструктурных, жилищно-коммунальных объектов, а также коттеджных поселков и зон общественной застройки (ТП, РТП, РП).

Питающие и отходящие линии выполняются кабелем. Кабельный ввод осуществляется из грунта через кабельное сооружение. При необходимости подключения блочной комплектной транс к воздушной линии (ВЛ) применяется кабельная вставка с изоляцией из сшитого полиэтилена с выходом на опору ВЛ.

Выпускаются БКТПБ «ИНВЭЛ» нескольких видов:

однотрансформаторные электрические подстанции (БКТПБ «ИНВЭЛ») *

Выполняется в различных бетонных оболочках: левосторонней — вход в отсек РУ располагается слева от ворот трансформаторного отсека и правосторонней – вход в отсек РУ находится справа от ворот трансформаторного отсека.

двухтрансформаторные электрические подстанции (2БКТПБ «ИНВЭЛ») *

Состоит из правостороннего и левостороннего блоков. Кроме того, изготавливаются 2БКТПБ с выделенной абонентской частью, что дает возможность располагать РУВН и РУНН в двух разных блоках, имеющих отдельные входы.

* — заводы ГК «ИНВЭНТ» производят трансформаторные подстанции в бетонной оболочке с неограниченным количеством трансформаторов и количеством модулей

распределительные электрические подстанции (БКРТПБ «ИНВЭЛ»).

Могут состоять из практически неограниченного количества состыкованных модулей, имеющих общий коридор обслуживания.

двухэтажная подстанция (2э2БКТПБ «ИНВЭЛ»)

Применение является оптимальным решением как с технической, так и с экономической точек зрения за счет снижения сроков строительства, монтажа и пуско-наладки в случаях малой земельной площади, отведенной под строительство подстанции из-за плотности застройки или, если необходимо вписаться в земельный участок при демонтаже существующей подстанции с целью увеличения количества и мощности силовых трансформаторов, числа отходящих линий.

малогабаритные подстанции (МБКТПБ «ИНВЭЛ»)

Мощность таких БКТПБ ограничена и составляет от 25 до 630кВА. Габаритные размеры не превышают 3000х2480х2970 (ШхДхВ). Данная подстанция является идеальным вариантом в случаях ограниченной застройки.

тяговые подстанции для электроснабжения наземного транспорта (ТБТПБ «ИНВЭЛ»)

На базе БКТПБ реализуются тяговые подстанции для наземного электрического транспорта (трамваи, троллейбусы, ж/д). При этом тяговые подстанции на базе БКТПБ позволяют существенно сократить площадь застройки, капитальные вложения, сроки монтажа и ввода в эксплуатацию. Таким образом, тяговые подстанции на базе БКТПБ являются наиболее приемлемым решением, особенно при размещении в черте населенных пунктов. При одноагрегатном исполнении здание БКТПБ состоит из 7 модулей, количество агрегатов может достигать — 3, с пропорциональным увеличением количества применяемых модулей.

подземная подстанция (ПБКТПБ «ИНВЭЛ»)

В густонаселенных районах современных городов трудно найти место для новых подстанций. Пространство для строительства ограничено настолько, что их можно установить лишь рядом с жилыми домами или под землей. Подземные трансформаторные подстанции как раз и решают эту проблему.

Подземную подстанцию можно смонтировать в любом подходящем месте: в парке, под детской площадкой, в подвале и т. д. Это будет безопасным решением как для людей, так и для окружающей среды.

Монтаж и пуско-наладка БКТПБ «ИНВЭЛ» должны осуществляться силами специализированной монтажной организации. При необходимости монтаж и наладка БКТПБ может быть осуществлена инженерно-сервисной службой «ИНВЭНТ-Электро».

Как должно проводиться обслуживание подстанций и других систем электроснабжения

Подстанции систем электроснабжения имеют длительный срок эксплуатации при условии своевременного и качественного обслуживания.

Есть организации, которые собственными силами проводят плановые осмотры, исследования, испытания и ремонт установок, а есть такие, которые обращаются за помощью к квалифицированным компаниям, выполняющим работы данного типа.

Постоянное наблюдение за состоянием всех элементов агрегата помогает предотвращать серьезные поломки, вовремя заменять морально устаревшие детали на новые, предупреждать аварии и минимизировать риск для здоровья людей. При выборе подрядчиков, которые будут заниматься обслуживанием установок, стоит проверить их лицензию и все документы, которые подтверждают право на проведение данного вида работ.

Если же на предприятии есть специалисты, которые самостоятельно проводят осмотр в дежурном режиме, стоит проводить их детальный инструктаж по технике безопасности, следить, чтобы у персонала были все инструменты, необходимые для выполнения задач, и средства личной защиты.

Классификация трансформаторных подстанций

Существует сразу несколько классификаций трансформаторных подстанций, что обусловлено разнообразием классификационных признаков. Так, в зависимости от особенностей преобразования напряжения трансформаторные подстанции делятся на понижающие и повышающие. Понижающая подстанция обеспечивает преобразование первичного напряжения электрической сети во вторичное, которое будет уже существенно меньшим. Подстанции второго типа обычно размещаются непосредственно при электрических станциях и необходимы для преобразования напряжения генераторов в более высокое напряжение.

Место размещения позволяет выделить местные и районные трансформаторные подстанции. Сначала электрическая энергия принимается от высоковольтных линий и дальше передается на районные трансформаторные подстанции. После понижения напряжения до величины 35 кВ (а в некоторых случаях до 6-10 кВ) электроэнергия поступает на местные подстанции. Последние необходимы для понижения напряжения до 690, 400 или 230 В. И только потом следует распределение электрической энергии между потребителями.

Комплектные трансформаторные полстанции (КТП) – это разновидность трансформаторных подстанций, которая изготавливается на заводе и может быть доставлена на место эксплуатации или в собранном, или в разобранном состоянии. Во втором случае осуществляется сбор основных блоков оборудования. В свою очередь, КТП могут быть однотрансформаторными и двухтрансформаторными. Применение двух трансформаторов необходимо для улучшения эффективности электроснабжения объектов коммунальной собственности и населенных пунктов.

КТП могут изготавливаться в двух исполнениях: мачтовом и для внутренней установки. В первом случае трансформаторная подстанция используется преимущественно для энергоснабжения небольших промышленных объектов, объектов сельского хозяйства и др. Во втором – для обеспечения электроэнергией промышленных, коммунальных и нефтеперерабатывающих объектов.

Источник