Подробно о выборе трансформаторной подстанции

Подробно о выборе трансформаторной подстанции

Трансформаторная подстанция (ТП) – важный узел системы энергоснабжения, принимающий на себя основную нагрузку по обеспечению электроэнергией обслуживаемого объекта, района или населенного пункта. Каждое из исполнений оборудования этого вида позволяет реализовать определенные задачи, соответственно, при выборе следует учитывать род предполагаемых нагрузок.

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.

Обзор видов

Принцип работы и приминения подстанций
Схема работы

Трансформаторная подстанция подразделяется на две основные группы:

  1. Понижающая;
  2. Повышающая.

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:

  • Районные;
  • Внутрицеховые трансформаторные электрические подстанции.

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.

Внутрицеховые трансформаторные электрические 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.

КТП трансформаторная разнотипная подстанция встречается в нескольких вариантах, отличных по значению:

  • Главные понизительные;
  • Глубокого ввода;
  • Тяговые установки, ответственные за энергоснабжение электротранспорта всех разновидностей (ж/д, метро, наземного);
  • Трансформаторные установки, которые в зависимости от целевого назначения могут называться городскими (снабжение электричеством городских сетей) или цеховыми (энергоснабжение промышленных объектов);

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.

Наиболее востребованный вид ТП

Самыая востребования БКТП
Популярный вид БКТП

Одно из наиболее современных решений – БКТП. В течение последнего десятка лет данный вид установок активно набирает популярность. Такие подстанции представляют собой железобетонный корпус, в котором собраны все основные узлы. Причем этот вариант намного более популярен, чем аналоги в оболочке из металла и Сэндвич-панелей.

Производство трансформаторных подстанций в блоке из ж/б набирает обороты ввиду повышенной популярности таких установок, ведь они могут использоваться и при строительстве, и в случае необходимости проведения реконструкции действующих подстанций.

Один из решающих факторов при выборе подобного оборудования – блок из железобетона, который предусматривает наличие кабельного приямка. Поставка трансформаторных блочных подстанций осуществляется вместе с этим конструктивом, что как раз и является отличительной чертой в сравнении с прочими аналогами КТП.

Нормы размещения ТП

Установка оборудования данного вида выполняется в соответствии с планом территории, где нанесены инженерные коммуникации и разного рода строения в определенном масштабе. Важно при составлении проекта определить участок для расположения ТП в эпицентре максимальных нагрузок (если предполагается подключение главной понижающей подстанции) или в непосредственной близости к группам потребителей, которые будет питать установка (цеховые подстанции).

На выбор места расположения ТП в первую очередь оказывают влияние архитектурно-строительные, производственные и эксплуатационные требования, а дополнительно к тому еще и условия окружающей среды.

Смотрим видео, монтаж БКТП:

Рекомендуется по возможности применять комплектные установки, что обусловлено отсутствием прямой зависимости работ по монтажу от строительной части. Если учесть, что завод-изготовитель, выполняет ремонт подстанций, проблемы, связанные с установкой и обслуживанием такого оборудования, минимизируются. Существует ограничение на выполнение монтажа ТП относительно цехов с определенным уровнем взрывоопасности, а также с разным типом масляного трансформатора (открытое или закрытое исполнение): диапазон от 0,8 до 100 м.

Очень рекомендуется заранее предусмотреть возможность повышения мощности установок, конструкцией которых предусмотрен один трансформатор. Также крайне желательно рассмотреть возможность реализации такого маневра, как разукрупнение трансформаторных разнотипных подстанций, что особенно актуально в случае, когда наблюдается распределение нагрузок.

Эксплуатация и обслуживание

Для каждого вида ТП существуют отдельные рекомендации по монтажу и организации дальнейшего функционирования.

Какие нормы и требования размещения подстанции
Нормы размещения КТП

Если рассмотреть комплектные подстанции, то к данному виду оборудования предъявляются следующие требования:

  • Расположение на высоте, не превышающей предел 1 000 м над уровнем моря;
  • Рекомендуемый диапазон температур окружающей среды: от -40оС до +40оС;
  • Условия, не предполагающие возникновение вибраций, ударов и прочих возможностей для механического повреждения;
  • Отсутствие риска взрыва или воздействия химических веществ;
  • Должна быть выполнена молниезащита трансформаторных разнотипных подстанций, в частности, для металлической кровли, что наряду с контуром заземления является достаточной мерой по организации безопасности.

При обслуживании оборудования данного вида ключевым узлом является силовой трансформатор, а дополнительно к нему еще и коммутационная аппаратура.

Важно регулярно выполнять осмотр и уход этой техники, а также контролировать значения токов нагрузок. В случае возникновения аварийной ситуации допускается полный перезапуск линий, которые идут от распределительных щитов.

Таким образом, ТП представляет собой сложное оборудование, состоящее из множества узлов. При выборе следует ориентироваться на мощность такой техники, а также на значения высокого и низкого напряжения. План расположения, монтаж и подключение ТП осуществляется в соответствии с действующими нормами. Сегодня существует довольно большое количество различных по конструкции вариантов такого оборудования, но каждый из которых создан для работы в определенных условиях, что упрощает задачу выбора.