Техническое обслуживание КТП и ТП (трансформаторных подстанций)

Частное производственно-строительное унитарное предприятие "Электро-Система" быстро, качественно и с гарантией выполнит для Вас монтаж трансформаторных подстанций в Минске:

• Монтаж контура заземления;
• Монтаж высоковольтных ячеек;
• Монтаж низковольтных ячеек;
• Монтаж силовых трансформаторов;
• Монтаж системы АСКУЭ;
• Монтаж системы телемеханники;
• Монтаж конденсаторных установок.

Различают следующие типы трансформаторных подстанций:

• мачтовые подстанции (МТП);
• КТПН;
• закрытые трансформаторные подстанции (оборудование размещается в отдельно стоящем помещении).

Трансформаторные подстанции мачтового типа (МТП) устанавливается открыто и крепятся опорах из дерева или железобетона А, П, и АП-образного вида . По сравнению с комплектными мачтовые подстанции характеризуются меньшей надежностью эксплуатации, а также большими, нежели в случае КТП, затратами труда в период организации работ по сооружению и ремонту. Данные причины обусловливают сокращение применения трансформаторных подстанций мачтового типа.

КТП наружной установки представляет собой целостную конструкцию, в состав которой входят крупные блоки, содержащие смонтированное заводским способом электрооборудование. Исполнение данных ТП может быть в виде шкафа, либо металлического киоска. В зависимости от типа КТП вводы (от 6 000 до 10 000 В) и отходящие линии (порядка 400 В) бывают как воздушными, так и кабельными. Что касается ТП электрификации для нужд сельского хозяйства, изготовление их осуществляется обычно в однотрансформаторном виде для подсоединения по радиальной схеме к сети 6 000 - 10 000 В.

На рисунке 1 изображена КТП шкафного типа, аналогичная производимым Минским электротехническим заводом. Данная конструкция ТП предполагает наличие трансформатора мощностью 25 000 - 250 000 В-А на напряжение 6 000 до 10 000 / 400 В. Ввод 6 000 - 10 000 В и отходящие воздушные линии с характеристикой, равной 400 В. В состав данной ТП входят металлические шкафы, монтируемые над силовым трансформатором и содержащие устройство ввода с проходными изоляторами, предохранителями и разрядниками. Монтаж трансформатора осуществляется на раме, установленной на фундаменте со стойками из железобетона. Разъединитель размещается На конечной опоре ВЛ 6 000 - 10 000 кВ.

КТПН включает трансформаторы мощности от 100 до 630 кВ - А. Предполагается наличие в данных КТПН от 1 до 2 трансформаторов. Конструкция комплектного ТПН - металлический киоск с отдельными отсеками для устройства распределения 6 000 - 10 000 В, трансформатора и щита распределения 4 000 В.

По аналогии конструируются и проходные КТП, изготовлением которых занимается Свердловский электромеханический завод. Данные КТП предназначены для установки 1-2 трансформаторов, обладающих мощностью до 630 000 В - А и напряжением 10 000 / 400 В. КТП проходного типа в двухтрансформаторном исполнении рассчитаны на питание потребителей, имеющих категорию, равную или превышающую отметку в 2.

Рисунок № 1: "Общий вид комплектной ТП160 производства ("Минский электротехнический завод")

1. Трансформатор;
2. Шкаф ВН;
3. Шкаф НН;
4. Разрядники;
5. Ввод ВН;
6. Траверса крепления отходящих изоляторов ВЛ 400 В.

Конструкция проходной трансформаторной подстанции предполагает подключение к кольцевым и магистральным сетям 10 к В. Шины на стороне 0.4 к В в двухтрансформаторной подстанции разбиваются на секции, автоматическое влючение резерва производится посредством использования секционного автомата. КТП проходного типа характеризуются в основном компактным размещением оборудования 10 кВ, что видно из рисунка № 2. Отделение высокого напряжения снабжено четырьмя выключателями нагрузки, два из которых вводные выключатели, остальные - для транзитных линий.

Присоединение трансформаторов осуществляется посредством разъединителей и предохранителей. Трансформаторная подстанция подключается к ВЛ 10 кВ с помощью разъединителей, установленных на концевых опорах. По запросу потребителей, чья деятельность носит временный характер, данные комплектные ТПП производятся в передвижном виде (на автоприцепе).

Рисунок 2: "КТП проходного типа с двумя трансформаторами (производство "Свердловский электромеханический завод")".

1. Трансформатор;
2. ВН;
3. Разрядник;
4. Предохранитель (тип ПК - 10);
5. Разъединитель;
6. Ошиновка 10 кВ;
7. Ошиновка 400 В;
8. Рубильник линейный 400 В;
9. Блок релейной защиты;
10. Шкаф учета;
11. Вводной автомат 400 В;
12. Секционный автомат;
13. Рубильник-разъединитель 400 В.

ТП закрытого типа, иначе называемые ТП внутренней установки, располагаются в стоящих обособленно помещениях из кирпича, железобетона и местных стройматериалов. Типовой проект данной трансформаторной подстанции предполагает наличие отдельных помещений для размещения в них силовых трансформаторов, щита распределения 400 В, а также РУ 6 000 - 10 000 В. Наиболее часто встречаются двухтрансформаторные подстанции такого типа, цель которых - присоединение их к кабельной и воздушной сетям 6 000 - 10 000 и 400 В.

На рисунке 3 изображен трансформатор 630 кВ-А. ТП с данным расположением трансформаторных камер среди РУ высокого напряжения и щитком низкого напряжения считается наиболее надежным и позволяет осуществлять подключение трансформатора с любой из сторон посредством шин.

Рисунок 3: "Разрез двухтрансформаторной ТП (мощность 630 кВ) в отдельном капитальном помещении".

1. Трансформатор;
2. РУ 6 000—10 000 В из камер КСО - 366;
3. Щит 400 В из панелей ЩО - 70;
4. Шинный мост.

В ТП закрытого типа устройства распределения 6 000 - 10 000 В исполнены комплектными, крупноблочными. ТП с комплетом трансформаторов до 630 кВ-А применимы с камерами КСО 366 и комплектуются набором выключателей нагрузки, разъединителей и предохранителей. Камеры предполагают габаритные размеры 100*100*250 см. Щиты низкого напряжения также имеют в составе отдельные панели. В сельском хозяйстве наиболее часто используются распределительные пункты, состоящие из односторонних панелей (тип "ЩО" - 70), которые служат основой для изготовления на заводах электропромышленности камер КСО-366.

Типовое устройство силового трансформатора, применяемого на ТП, предполагает наличие таких его основных частей, как магнитный провод, обмотки низшего и высшего напряжения, а также бак с крышкой и расширителем. Применяемые на ТП трансформаторы 6 000—10 000/400 В имеют мощность от 25 до 630 кВ-А и обладают следующими схемами следующих соединений обмотки: звезда - звезда/нуль и звезда — зигзаг/нуль. Второй вариант является более предпочтительным по условиям работы трансформатора при ассиметрии нагрузок сети 380/220 В. Такая схема ТП предполагает двойную обмотку каждой из фаз низшего напряжения, каждый из слоев в данном случае будет располагаться на отдельных стержнях магнитопровода. Таким образом, происходит уравнивание тока и напряжения в обмотках всех фаз, т.е. магнитный поток будет имееть равномерное распределение.

Целевое назначение бака трансформатора - служить резервуаром для масел и обеспечивать защиту магнитопровода с обмотками, представляющих собою активную его часть. В свою очередь масло необходимо для отвода выделяемого обмотками и магнитопроводом трансформатора в окружающую среду тепла, а также для изоляции токоведущих частей. Сварные баки имеют форму овала либо прямоугольника. При мощности трансформаторов, превышающих 40 кВ-А, требуется дополнительное оборудование ТП набором трубок или радиаторов в целях повышения уровня охлаждения.

Крыша бака дополнительно оснащена вводами высшего и низшего напряжения, указателем уровня масел, переключателем регулирования напряжения, термометром, а также "дышащим" расширителем. Регулировка уровня напряжения в пределах 5 % производится путем переключения обмотки высшего напряжения коммутационного барабанного или реечного устройства переключателя. Расширитель необходим для поддержания необходимого объема масла в баке с учетом колебаний температур. При этом наблюдается уменьшение поверхности изоляционного масла, имеющего контакт с воздухом, что препятствует процессу окисления и увлажнения масла. В этих же целях дополнительно снабжают расширитель воздухоосушителем, который поглощает влагу. Трансформаторы, имеющие мощность, превышающую 100 кВ-А, комплектуют термосифонным фильтром, который осуществляет процесс непрерывной регенерации масел.

Выключатель нагрузки позволяет произвести оперативное переключение под нагрузкой и устанавливается исключительно в ТП и КТП закрытого типа. В процессе разрыва электрических цепей возникает дуга, гашение которой происходит под влиянием газа, отходящего от поверхностей вкладыша из оргстекла, которые являются стенками камеры дугогашения. Все выключатели нагрузки в процессе производства снабжаются ножами заземления стационарного типа, расположенными над или под рабочими ножами.

Выключение и отключение отдельных частей электроустановки без действия нагрузочных токов происходит за счет работы разъединителя. При этом возникает разрыв электрической цепи, видимый визуально, и дающий возможность персоналу убедиться в том, что проведение работ буде происходить на отключенном участке цепи и не представляет собой опасности для его здоровья. Наибольшее значение тока, который способен отключить разъединитель в закрытой ТП не может превышать 4,5 А при показателе напряжения 6 000 В и 2,5 А (напряжение соответствующет отметке 10 000 В). Разъединители номинального напряжения 10 кВ, включенными в ТП напряжением 6 к В возможно отключение токов до 5,5 А.

При наружной установке ТП используются разъединители, комплектуемые алюминиевыми ножами (РЛНДА-10), а также двухколенковые разъединители с ножами, вращающимися в горизонтальном направлении (тип РЛН-6) и в вертикальной плоскости (РЛН-10). При ТП внутренней конструкции разъединители используются типа РВ-6 или -10, а также модели с заземляющими ножами (тип РВ3-6, РВ3-10). Выбор конкретного разъединителя осуществляется в зависимости от номинала тока и напряжения, в процессе данного отбора производится проверка разъединителей на стойкость к термическим и динамическим воздействиям.

От сверхтока электроустановки защищены плавкими предохранителями. Предохранители 6 и 10 к В выпускаются двух видов: типа ПКН - для наружной установки и ПК - для внутренней. В состав предохранителя включаются патрон с плавкой вставкой и два контакта, закрепленные на опорных изоляторах. Монтаж полюсов осуществляется на отдельных рамах. Номинальный ток патрона соответствует показателям от 7,5 до 100А. Ток плавкой вставки имеет номинал 2-100 А, наибольшая мощность разрыва - 200 МВ-А. При выборе предохранителя внимание уделяется именно таким показателям, как номинальное напряжение и ток предохранителя.

Избирательность действия защиты предохранителей, защищающих сторону высшего напряжения силовых трансформаторов, обеспечивается посредством выбора их с учетом тока, равного 1,5-2 / ,, (чем больше кратность, тем меньше мощность трансформатора). Тут / ,, обозначает мощность тока трансформатора на стороне номиналом 6 000 - 10 000 В. В свою очередь номинальное значение тока трансформатора влияет на выбор тока предохранителя и расцепитель автомата на стороне в 400 В.

Используемые на ТП автоматы серии А3100 имеют ток номиналом от 50 до 600А со встроенными в них тепловыми, электромагнитными и комбинированными расцепителями максимального тока. По желанию заказчика возможно изготовление автоматов, имеющих дополнительные расцепители независимого и минимального напряжения. Производятся также автоматические выключатели с электромагнитным, тепловым и полупроводниковым типом расцепителей (серия А3700). При наличии тока, превышающего 400 А, используются автоматические выключатели серии АВМ или Электрон. За счет наличия в автоматах данных серий ручного и электродвигательного привода и независимого или min. расцепителя, обеспечивается максимальная токовая защита от перегрузов и тока короткого замыкания.

Выбор автомата зависит от номинального тока расцепителя максимального тока. Если рассматривать независимый расцепитель, при выборе его указывается значение напряжения. Поскольку в процессе монтажа и эксплуатации автомата показатель номинала тока его расцепителя не подлежит изменению, следует учесть данный показатель при планировании заказа. Новые серии автоматов (А3700), предполагающие наличие полупроводниковых расцепителей, дают возможность регулировать установки тока в границах, гарантированных производителем.

Пакетный выключатель и рубильник имеет своим предназначением не частое включение электрической цепи вручную, при этом значение тока не должно превышать номинальное.

Различают следующие виды рубильников:

• Р (имеет центральную рукоятку);
• РПБ и РПС (оснащен центральным рычажным приводом для работы в распределительном устройстве одностороннего обслуживания);
• РБ (имеет боковую рукоятку для монтирования в шкаф или ящик);
• БПВ (представляет собою блок "Рубильник - Предохранитель").

Рубильник может иметь, как заднее, так и переднее присоединение провода. В качестве разъединителя может быть использован также рубильник с центральной рукояткой. В этом случае он обеспечивает разрыв цепи при одновременном отключении нагрузки. В основном рубильники используются при показателях тока, не превышающих 600 А.

В комплектных трансформаторных подстанциях в качестве переключателя цепи управления, либо вольтметровых переключателей устанавливают пакетные выключатели.

Предохранители напряжения 400 В выполняют в сочетании с закрытыми патронами (бывают разборного и неразборного типа). Предохранитель с неразборным патроном при срабатывании требует замены данного патрона запасным, разборный же патрон позволяет заменить лишь перегоревшую плавкую вставку.

В зависимости от способа гашения дуг различают предохранитель с наполнителем и без него. В первом случае дуга гасится с помощью мелкозернистого кварцевого песка, во втором дуга гасится под влиянием повышенного давления газа в патроне. Чаще в трансформаторных подстанциях используются предохранители с наполнителем, а также включающие в себя разборный фарфоровый патрон, круглый изнутри и квадратный снаружи, а также предохранители без наполнителя в форме трубки с разборным фибровым патроном закрытого типа. Патрон закрепляется на изоляционном основании с помощью контактных ножей, встраиваемых в пружинящие губки контактной стойки. Плавкая вставка предохранителя с неразборным патроном изготавливается из полос медной ленты, предохранители с разборным патроном требуют производства плавкой вставки из тонкого листа цинка.