Производство и поставка Трансформаторных подстанций и щитов

Общие сведения и область применения

КТПНУ – комплектная трансформаторная подстанция наружной установки в блочно-модульном здании (модуле) напряжением 6(10)/0,4 кВ мощностью от 100кВА до 2500 кВА предназначена для электроснабжения жилищно-коммунальных, инфраструктурных, промышленных объектов, а также коттеджных посёлков и зон индивидуальной застройки в сетях с изолированной нейтралью на стороне 6(10) кВ и глухозаземлённой нейтралью на стороне 0,4 кВ. КТПНУ подключается к кабельным (КЛ) или воздушным (ВЛ) линиям.

КТПНУ поставляется в виде модулей полной заводской готовности как однотрансформаторная подстанция (КТПНУ) или двухтрансформаторная подстанция (2КТПНУ). Однотрансформаторная КТПНУ производится в металлических модулях двух типов: левостороннем – когда вход в отсек РУ находится с левой стороны модуля относительно ворот трансформаторного отсека, и правостороннем – когда вход в отсек РУ находится с правой стороны модуля относительно ворот трансформаторного отсека. Двухтрансформаторная КТПНУ состоит из левостороннего и правостороннего модулей, либо из одного модуля с трансформаторами с противоположных сторон относительно отсека РУ.

Возможно исполнение КТПНУ с выделенной абонентской частью, что предусматривает размещение РУВН и РУНН в двух разных помещениях или модулях, имеющих отдельные входы. После установки КТПНУ требуется подключение кабелей ВН, НН, контура заземления. Для двухтрансформаторной КТПНУ без выделенной абонентской части – дополнительно межсекционных кабельных вставок ВН и НН.

Применение КТПНУ позволяет сократить сроки монтажа и ввода в эксплуатацию.

Срок службы КТПНУ составляет не менее 25 лет.

Номинальные значения климатических факторов внешней среды при эксплуатации КТПНУ по ГОСТ 15543.1 и ГОСТ 15150:

• температура окружающего воздуха от минус 60°С до плюс 40°С;
• относительная влажность до 100%;
• высота над уровнем моря не более 1000 м;
• окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих материалы и изоляцию, атмосфера типов I и II по ГОСТ 15543.1 и ГОСТ 15150;
• возможно транспортирование КТПНУ с установленным и подключенным силовым трансформатором, что оговаривается при заказе.
• по специальному заказу могут быть изготовлены КТПНУ с трансформаторами мощностью 2000 и 2500 кВА.

Варианты исполнения комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Варианты исполнения КТПНУ:

По схеме РУВН:

• проходная или тупиковая.

По оборудованию на стороне ВН:

• с подключением вводных / отходящих линий ВН через выключатели нагрузки или силовые выключатели
• с цифровой релейной защитой;
• с защитой силового трансформатора предохранителями в комбинации с выключателем нагрузки или силовым выключателем с цифровой релейной защитой.

По оборудованию на стороне НН:

• с установкой на вводах РУНН выкатных автоматических выключателей или выключателей нагрузки;
• с защитой отходящих линий предохранителями или автоматическими выключателями (втычными или стационарными);
• с секционированием РУНН автоматическим выключателем (выкатным) или выключателями нагрузки;

Основные технические характеристики комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Оборудование комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

На стороне ВН

РУВН имеет одинарную систему сборных шин. Состав схем РУВН см. приложение А. При формировании заказа возможно изменение состава схемы РУВН по желанию заказчика.

Ячейки вводов и отходящих линий РУВН могут комплектоваться выключателями нагрузки или силовыми вакуумными выключателями с цифровой релейной защитой. В случае применения силовых вакуумных выключателей с цифровой релейной защитой, для организации оперативного питания ~220 В в КТПНУ устанавливается щит с источником бесперебойного питания (ЩИБП) или шкаф оперативного тока (ШОТ). ШОТ может быть на оперативном токе ~220 В (производства ОАО «Элтехника») или на оперативном токе =220В различных производителей. В случае установки силовых вакуумных выключателей, в ячейках вводных и отходящих линий 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) с различными алгоритмами работы.

На стороне НН

На вводе в РУНН могут быть установлены: 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 (типовое решение). Состав схем РУНН см. приложение Б. При формировании заказа возможно изменение состава схемы РУНН с учётом требований заказчика.

Сборные шины РУНН рассчитаны на работу в режимах аварийных и систематических перегрухок до 1,4 Iн,испытаны на динамическую и термическую стойкость при коротких замыканиях (трёхфазном и однофазном замыкании на «землю»).

В РУНН может быть выполнена схема АВР с различными алгоритмами работы.

Измерение и учёт

Для организации учёта электроэнергии и измерения в КТПНУ устанавливаются:

• вольтметр с переключателем на вводе РУНН;
• амперметры в каждой фазе на вводе РУНН;
• амперметры и трансформаторы тока на отходящих линиях РУНН (по заказу);
• счётчики активной и реактивной энергии на стороне ВН или НН (по заказу);
• блоки АСКУЭ (по заказу);
• другие приборы по заказу.

Конструкция комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

КТПНУ изготавливается с одним или двумя трансформаторами (в одном, двух или трех модулях). В качестве фундаментов для модулей используются стандартные бетонные блоки или железобетонные сваи.

Оборудование КТПНУ установлено в металлическом модуле, разделенном перегородкой на отсек распределительных устройств ВН и НН (отсек РУ) и отсек трансформатора. Вводы/выводы в КТПНУ выполняются кабелем снизу через пол.

Оборудование двухтрансформаторной комплектной трансформаторной подстанции наружной установки устанавливается в двух или трех модулях, каждый из которых разделен на отсек распределительных устройств ВН и НН и отсек трансформатора (см. приложение В). КТПНУ может быть выполнена с выделенной абонентской частью. При этом РУВН располагается в отдельном отсеке от РУНН. В случае выполнения двухтрансформаторной комплектной трансформаторной подстанции наружной установки с выделенной абонентской частью, один из модулей разделен на отсек распределительного устройства НН и отсеки трансформаторов, а второй модуль является отсеком РУВН (см. приложение В).

На базе КТПНУ также выполняются распределительные пункты, в которых установлено только оборудование РУВН (см. приложение В).

РУВН и РУНН являются самостоятельными встраиваемыми элементами КТПНУ, а их обслуживание осуществляется из внутреннего коридора обслуживания.

Каждый отсек имеет отдельный вход с утеплёнными дверью или воротами, на которые установлены замки и ручки.

Монтаж и обслуживание силовых трансформаторов осуществляется через металлические ворота без демонтажа оборудования отсеков РУ. Силовые трансформаторы устанавливаются на направляющие, приваренные к полу модулей.

При установке маслонаполненного трансформатора, под отсеком трансформатора устанавливается маслосборник (может поставляться по дополнительному заказу), рассчитанный на весь объем масла трансформатора. В этом случае в полу отсека под трансформатором устанавливается маслоприемник , предназначенный для слива масла в случае повреждения трансформатора.

Конструкция модуля представляет собой сварной каркас, выполненный из труб прямоугольного сечения и фасонного проката. В нижней раме и стойках каркаса предусмотрены цапфы для подъема модуля краном и его закрепления при транспортировании. Наружная обшивка модуля выполнена профилированным листом толщиной 1,5 мм, который приварен к каркасу сплошным швом. Отсек РУ утеплён минеральной ватой толщиной 100 мм и облицован металлическим профлистом, отсек(и) трансформатора не утепляется.

Настил пола выполнен из рифленой стали толщиной 4 мм, дно модуля обшито гладким стальным листом толщиной 1,5 мм. Пол и потолок утеплены теплоизоляционными плитами толщиной 100 мм. Металлический модуль имеет цилиндрические или прямоугольные гильзы , установленные в полу, для ввода / вывода кабелей внешнего подключения.

В КТПНУ предусмотрена естественная приточно-вытяжная вентиляция. Для этого в модулях выполнены вентиляционные проемы, оснащенные защитными жалюзи по ГОСТ Р 51110. Жалюзи закрываются мелкой сеткой и воздушными поворотными клапанами. При этом регулирование расхода воздуха осуществляется углом поворота направляющих с помощью механическогопривода (ручного). По заказу в отсеках может предусматриваться принудительная вытяжная или приточно-вытяжная вентиляция.

Установка комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

КТПНУ должна устанавливаться на подготовленную фундаментную площадку, выполненную по конкретному проекту.

Возможны два основных варианта выполнения фундаментов:

• с применением железобетонных свай (серии УСО-5А или аналогичных);
• c применением стандартных бетонных блоков (типа ФБС или аналогичных).

Поверхность фундаментов должна быть покрыта гидроизоляцией. Гидроизоляция может быть выполнена битумной мастикой, кремнийорганической краской и т п.

Могут быть применены фундаменты другой конструкции в зависимости от проекта.

Такелажные работы по подъему и перемещению КТПНУ осуществляются грузоподъёмным краном за строповочные цапфы двумя способами:

• с использованием траверсы с закрепленными на концах стропами;
• с использованием длинных строп.

Электрические соединения и подключение комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Подключение КТПНУ: конструкция КТПНУ обеспечивает возможность присоединения кабельных и воздушных линий.

Вводы/выводы кабеля ВН и НН в КТПНУ осуществляются снизу через пол. Подключение КТПНУ к воздушным линиям осуществляется через узлы воздушного ввода в стене контейнера или кабельную вставку с выходом на опору.

Соединение РУВН–трансформатор: выполняется одножильными кабелями с изоляцией, не распространяющей горение.

Соединение РУНН–трансформатор: выполняется одножильными кабелями с изоляцией, не распространяющей горение.

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

При мощности силового трансформатора 1000 кВА и выше возможно выполнение соединения РУНН – трансформатор шинами.

Соединение секций РУВН и РУНН в двухтрансформаторной КТПНУ:

• соединение секций РУВН выполняется одножильными кабелями с изоляцией, не распространяющей горение;
• соединение секций РУНН выполняется одножильными кабелями с изоляцией, не распространяющей горение.

Кабели подключаются к секционным ячейкам РУВН или секционным аппаратам РУНН. Проход секционных кабелей выполняется снизу через пол КТПНУ.

Вспомогательные цепи

В КТПНУ прокладка проводов вспомогательных цепей производится гибким медным проводом в кабельных коробах или лотках, с обеспечением возможности контроля и замены. Цепи АВР выполняются многожильным кабелем с изоляцией, не распространяющей горение.

При необходимости, по специальному заказу, вводы/выводы могут быть предусмотрены через боковые стены модуля, в случае, если КТПНУ устанавливается на плиту или специально подготовленную плоскую площадку.

Заземление комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Внутренний и внешний контуры заземления приняты общими для напряжения 6(10) и 0,4 кВ. Расчёт внешнего контура заземления производится при привязке проекта к конкретным условиям. Внутренним контуром заземления является металлический модуль КТПНУ, к которому присоединены сваркой или болтовыми соединениями все металлические нетоковедущие части, которые могут оказаться под напряжением. Места болтовых присоединений зачищаются и покрываются токопроводящей смазкой для защиты от коррозии. Каждый модуль КТПНУ имеет две площадки для присоединения к внешнему контуру заземления, выполняемого в соответствии с требованиями правил устройств электроустановок (ПУЭ). Рядом с площадками нанесен знак «Заземление», выполненный по ГОСТ 21130.

К внутреннему контуру заземления присоединены:

• нейтраль трансформатора на стороне НН – стальной полосой 4х40 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.

Собственные нужды комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Для питания собственных нужд вспомогательных исполнительных механизмов в отсеке РУ предусмотрен щит собственных нужд (ЩСН), который запитывается от РУНН.

ЩСН обеспечивает:

• освещение и обогрев отсеков РУ;
• 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 КТПНУ).

Если в схеме РУВН установлены силовые выключатели с цифровой релейной защитой или выполнена схема АВР, то для организации оперативного питания в схему ЩСН включается щит с источником бесперебойного питания (ЩИБП).

В случае выполнения распределительного пункта на базе КТПНУ, устанавливается шкаф оперативного тока.

В этом случае ЩСН и ШОТ запитываются от внешнего источника питания 0,4 кВ, либо от трансформаторов собственных нужд, которые могут находиться в составе РУВН.

Отсеки КТПНУ оснащены аварийными светильниками, расположенными над дверями, светильниками с люминисцентными лампами, либо лампами накаливания напряжением 36 (24)В 50 Гц, которые питаются от понижающего трансформатора 36(24)В, установленного в ЩСН. Возможна установка светильников наружного освещения (по заказу).

На дверце ЩСН установлены штепсельные розетки 36(24) В 50 Гц и 220 В 50 Гц для питания переносных низковольтных светильников и электроприборов. Все исполнительные механизмы, питающиеся напряжением 220В, 50Гц подключены через УЗО.

Для предотвращения выпадения росы и обеспечения нормальных условий работы оборудования в отсеках РУ установлены обогреватели. Обогреватели работают в автоматическом режиме от термостата, установленного в ЩСН.

Безопасность обслуживания комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Безопасное обслуживание комплектной трансформаторной подстанции наружной установки обеспечивается:

• 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;
• применением в качестве выключателей нагрузки и разъединителей трёхпозиционных 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 ошибочные переключения при обслуживании и ремонте оборудования;
• 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 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 и механических указателей положения аппаратов, расположенных с лицевой стороны РУВН;
• световой индикацией наличия напряжения на шинах и присоединениях РУВН;
• выполнением рабочего освещения напряжением 220, 36, 24 В. Наличием розеток напряжением 24 В для питания измерительных приборов и переносных светильников;
• устройствами охранно-пожарной сигнализации (по заказу);
• наличием электрозащитных средств, входящих в комплект поставки КТПНУ (по заказу).

Транспортирование и хранение комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Условия транспортирования комплектной трансформаторной подстанции наружной установки в части воздействия климатических факторов — по категории 1 ГОСТ 15150.

Допускается транспортирование КТПНУ любым транспортным средством, обеспечивающим условия транспортирования в части воздействия механических факторов – «С» по ГОСТ 23216.

Все подвижные части КТПНУ на время транспортирования должны быть надежно закреплены.

Все неокрашенные металлические поверхности КТПНУ (винты, таблички, замки, ручки и т.п.) на время транспортирования подвергнуты консервации по ГОСТ 23216.

При транспортировании КТПНУ все проемы закрыты заглушками и защищены от попадания атмосферных осадков.

Исключена возможность открывания дверей и крышек с целью защиты бьющихся и легко снимаемых частей.

Транспортная маркировка соответствует ГОСТ 14192. Груз имеет основную надпись и манипуляционные знаки «Верх», «Не кантовать», «Места строповки», «Центр тяжести».

Условия хранения — по категории 1 ГОСТ 15150.

Срок хранения КТПНУ при консервации предприятия — изготовителя — один год. Температура окружающего воздуха при хранении законсервированных КТП от — 60°С до + 40°С.

Комплектная трансформаторная подстанция наружной установки доставляется на объект полностью укомплектованной. Силовой трансформатор транспортируется отдельно от КТПНУ

Комплект поставки комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Комплектно поставляемые изделия, входящие в состав комплектной трансформаторной подстанции наружной установки, подвергаются, входному контролю и соответствуют техническим требованиям заводов изготовителей. В комплект поставки КТПНУ входят:

• РУВН (комплектация в соответствии с заказом);
• РУНН (комплектация в соответствии с заказом);
• кабельные и/или шинные соединения, предусмотренные конструкцией КТПНУ;
• щит(ы) собственных нужд (ЩСН);
• щит(ы) с источником бесперебойного питания (ЩИБП) (при необходимости);
• щит(ы) учета (ЩУ) (комплектация в соответствии с заказом);
• силовой(ые) трансформатор(ы) (комплектация в соответствии с заказом);
• запасные части и принадлежности согласно спецификации на КТПНУ;
• комплект защитных средств;
• техническая документация на КТПНУ;
• маслосборник (по заказу, в случае применения маслонаполненного герметичного трансформатора).

Опции комплектной трансформаторной подстанции наружной установки

Дополнительно в комплектной трансформаторной подстанции наружной установки могут быть установлены:

• охранно-пожарная сигнализация на основе приёмно-контрольных приборов.
• комплект светильников наружного освещения;
• щит управления уличным освещением.

По требованию заказчика в состав комплектной трансформаторной подстанции наружной установки могут входить модули:

• автоматизированные дизель-электрические станции;
• регулируемые установки компенсации реактивной мощности.