Какой трансформатор устанавливают около потребителей электрической энергии

Обновлено: 24.04.2024

2.5. РАСХОД ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

Трансформатор собственных нужд (Т.С.Н.) назначение в обеспечении нормальное функционирования подстанций, гарантируя бесперебойное электроснабжение ответственных потребителей оперативным переменным, постоянным током. Обесточенные устройств С. Н. может привести к полному погашению подстанции, либо стать причиной развития серьезных проблем в будущем при её восстановлении, вводе в работу.

На электростанциях и подстанциях 35-220 кВ и более для питания электроэнергией вспомогательных приборов, агрегатов и прочих потребителей собственных нужд используют разветвленные системы электрических соединений.

Что такое трансформатор собственных нужд, область применения

Трансформатором собственных нужд (ТСН) называют устройство, применяющийся для стабилизации установок, размещённых на электроподстанции, и для понижения характеристик напряжения с целью обеспечения функционирования оборудования на объекте.

ТСН используются для подачи напряжения для следующих потребителей электрических подстанций:

электродвигателей систем охлаждения;
обогревающих устройств включателей масляных систем, распределительных шкафов, включая периферическое оборудование;
устройств, контролирующих состояние изоляции;
осветительных, отопительных и прочих приборов и систем наружного и внутреннего действия;
регуляторов силовых комплексов, находящихся под напряжением;
зарядных агрегатов и ёмкостных аккумуляторов;
систем подшипниковой смазки;
водородных установок, применяющихся для собственных нужд;
систем автоматики и компрессоров;
вентилирующих устройств, водонагревателей.

В число наиболее ответственных элементов, питаемых указанными устройствами, входят аппараты управляющих систем, средства релейной защиты, сигнализации, телеметрии и автоматики. Данное оборудование определяет полноценное функционирование объектов. Даже кратковременный сбой грозит частичным или полным прекращением передачи электрической энергии по ЛЭП.

Потребители ТСН

Основные потребители трансформатора собственных нужд:

оперативные цепи переменного и выпрямленного тока,
система охлаждения трансформаторов (автотрансформаторов),
устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН),
система охлаждения и смазки подшипников синхронных компенсаторов (СК),
водородные установки,
зарядные и под зарядные агрегаты аккумуляторных батарей,
освещение (аварийное, внутреннее, наружное, охранное),
устройства связи и телемеханики,
устройства системы управления, релейной защиты, сигнализации, автоматики и телемеханики.
насосные установки (пожаротушения, хозяйственные, технического водоснабжения),
компрессорные установки и их автоматика для воздушных выключателей и других целей,
устройства электроподогрева помещений аккумуляторных батарей, выключателей, разъединителей и их приводов, ресиверов, КРУН, различных шкафов наружной установки,
бойлерная, дистилляторы, вентиляция и др.

схема подключения потребителей подстанции

Мощность трансформаторов собственных нужд

Обычно суммарная мощность потребителей С.Н. мала, поэтому они подключаются к понижающим трансформаторам с низкой стороны 380/220 В. На двухтрансформаторных подстанциях 35-220 кВ устанавливают 2 рабочих ТСН,номинальная мощность которых выбирается исходя из нагрузки, при учете допустимых перегрузок.

Для наиболее ответственных потребителей размещают и 3 трансформатора С.Н.

Граничная мощность ТСН напряжением 3 – 10/0,4 кВ может быть 1000 -1600 кВа при напряжении. Граничная мощность ограничивается коммутационной возможностью автоматов 0,4 кВ.

Место подключения трансформаторов собственных нужд и их количество в общем случае определяются схемой электрических соединений подстанций, числом и мощностью установленных силовых трансформаторов и режимом их работы, количеством питающих линий и другими факторами, вытекающими из конкретных условий работы подстанции.

Из двух трансформаторов собственных нужд работает только один, другой находится в резерве, причем его включение, как правило, автоматизировано. Количество преобразовательных агрегатов на тяговых подстанциях при сосредоточенной системе питания колеблется ( в зависимости от размеров движения поездов) в пределах от трех до шести, из которых один агрегат является резервным.

Повреждение трансформатора собственных нужд также вызывает перерыв в работе на время, необходимое для отсоединения поврежденного трансформатора и восстановления работы системы собственных нужд через резервный трансформатор.

Принцип действия

Принцип действия трансформаторов собственных нужд сходен с остальными разновидностями данных устройств. ТСН состоит из первичной и вторичной обмоток, магнитопровода.

Ток подаётся на первичную обмотку, на выходе, благодаря магнитному потоку, характеристики преобразуются, с получением параметров, зависящих от разницы количества витков на входе и выходе.

Принцип работы трансформатора

В зависимости от назначения прибора, чаще всего на выходе выполнено несколько обмоток с разными характеристиками для возможности одновременного подключения нескольких потребителей.

Также читайте: Технические характеристики провода – ПВ-3

Собственные нужды подстанций, общие требования

На всех двух трансформаторных (подстанциях) ПС 35, 110 (150) кВ необходимо устанавливать не менее двух трансформаторов собственных нужд.

Схема собственных нужд ПС должна предусматривать присоединение трансформаторов собственных нужд к разным независимым источникам питания (вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и др.).

На подстанциях, в распределительных пунктах, в системах собственных нужд должны применяться силовые трансформаторы со схемой соединения обмоток Δ/Yн или Y/Zн (допустимо использование схемы соединения обмоток силовых трансформаторов Y/Yн при наличии соответствующего обоснования, например, замена вышедшего из строя трансформатора на двух трансформаторной ТП). На стороне низкого напряжения НН трансформаторы собственных нужд должны работать раздельно с автоматическим включением резерва АВР.

На двух трансформаторных ПС 110 (150) кВ в начальный период их работы с одним трансформатором нужно устанавливать два трансформатора собственных нужд с питанием одного из них от сети другой с ПС с АВР. Это питание в дальнейшем допускается сохранять. На двух трансформаторных ПС в начальный период их работы с одним трансформатором в районе, где второй трансформатор собственных нужд невозможно запитать от сети другой ПС, допустимо устанавливать один рабочий трансформатор собственных нужд, при этом второй трансформатор должен быть смонтирован и включен в схему ПС. На двух трансформаторных ПС 35, 110 (150) кВ в начальный период их работы с одним трансформатором с постоянным оперативным током при отсутствии на них воздушных выключателей и принудительной системы охлаждения трансформаторов допускается устанавливать один трансформатор собственных нужд. В этом случае второй трансформатор СН должен быть смонтирован и включен в схему ПС.

К распределительному устройству РУ 6 – 35 кВ ТСН следует присоединять через выключатель. На ПС с постоянным оперативным током трансформаторы СН допускается присоединять к шинам 6 – 35 кВ через предохранители (для ТСН не более 250 кВ•А).

На подстанциях с постоянным оперативным током трансформаторы собственных нужд должны присоединяться через предохранители или выключатели к шинам РУ 6 – 35 кВ, а при отсутствии этих РУ – к обмоткам НН основных трансформаторов. На ПС с переменным и выпрямленным оперативным током трансформаторы СН должны присоединяться через предохранители (иметь защиту) на участке между вводами НН основного трансформатора и его выключателем. В случае когда питания оперативных цепей переменного тока или выпрямленного тока от трансформаторов напряжения, присоединенных к питающим воздушным линиям ВЛ, трансформаторы собственных нужд допускается присоединять к шинам НН ПС. При питании оперативных цепей переменного тока от трансформаторов собственных нужд последние следует присоединять к воздушной линии ВЛ, питающим ПС.

Для собственных нужд СН ПС 6 – 110 (150) кВ принимается двух трансформаторная схема СН с неявным резервированием. На ПС без постоянного дежурства в максимальном режиме каждый из трансформаторов СН загружается не более 50% от номинальной мощности.

Мощность трансформаторов собственных нужд, питающих шины 0,4 кВ, должны выбирать в соответствии с нагрузками в разных режимах работы ПС с учетом коэффициентов одновременности их загрузки, а также перегрузочной способности трансформатора. Мощность каждого трансформатора собственных нужд с НН 0,4 кВ должна быть не более 630 кВ•А для подстанций ПС 110 (150) кВ. Увеличение количества или единичной мощности ТСН допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании.

Расчет нагрузок выполняется для летнего и зимнего периодов работы оборудования. Расчет электропотребителей напряжением до 1 кВ производится для каждого узла питания (распределительного пункта, шкафа, сборки, распределительного шинопровода, щит станции управления, троллея, магистрального шинопровода, цеховой трансформаторной подстанции и др.), а также по цеху, корпусу в целом. При включении однофазного электропотребителя на фазное напряжение он учитывается как эквивалентный трехфазный электропотребитель с номинальной мощностью, равной тройному значению мощности однофазного электропотребителя. При наличии группы однофазных электроприемников, которые должны быть распределены по фазам с неравномерностью, номинальная мощность эквивалентной группы трехфазных электроприемников принимается равной тройному значению мощности наиболее загруженной фазы.

Питание сторонних потребителей от сети СН не допускается.

Требования по обеспечению безопасности, защите от отклонений напряжения и электромагнитных помех для низковольтных электроустановок системы собственных нужд принимаются по ГОСТ Р 50571-4-44.

Выбор ТСН

Мощность рабочих ТСН определяется по перетокам мощности на собственные нужды.

Пример перетоков мощности

Новый дачный трансформатор (советы специалиста)

Силовые трансформаторы и трансформаторные подстанции (ТП) в подавляющем числе Товариществ собственников недвижимости ТСН (Садоводческих Некоммерческих Товариществ СНТ; огороднических и дачных поселках) установлены десятилетия назад и зачастую не рассчитаны на увеличение количества потребителей и возросшие потребности пользователей электроэнергии.

Для выхода из сложившейся ситуации, как правило, участники ТСН (ранее СНТ) на общем собрании принимают решение о реконструкции трансформаторной подстанции или замене старого трансформатора на новый трансформатор большей мощности для обеспечения электроэнергией всех членов Садового Товарищества в нужном объеме.

Как выбрать трансформатор для ТСН (СНТ), какая нужна мощность?

Расчет мощности трансформатора для ТСН (СНТ)

— Олег Анатольевич, как выглядит сегодня энергетическое хозяйство старого образца?

— Больше 90 процентов старых советских СНТ присоединены к электросетям среднего уровня напряжения, а это 6 или 10 киловольт. У них есть собственные трансформаторные подстанции и линии, подсоединенные к нашим. Энергетическое имущество СНТ, как юридического лица, начинается не от трансформатора (как думают некоторые садоводы), а от точки присоединения к нашей линии электропередач. Товарищество несет ответственность за содержание и ремонт этого общего имущества.

— Можно ли определять мощность каждого садового домика, разделив мощность существующего трансформатора на количество дачных участков?

— Ни в коем случае! Это неграмотный подход к определению максимальной мощности каждого садового домика и технической возможности трансформатора. Если разделить (условно) мощность трансформатора в 160 киловольт-ампер на 160 садовых домиков, то по 1 киловатту на садовый домик – не получится! А получится около 8 киловатт максимальной мощности на каждый садовый домик с учетом коэффициентов спроса и одновременности. Такой трансформатор способен обеспечить своей мощностью (реально) около 100 садовых домиков, максимальной мощностью до 15 киловатт каждый.

— Что надо сделать, прежде чем принять решение о замене существующего трансформатора на более мощный?

— Прежде, чем приступить к замене трансформатора, надо определить, какая мощность каждого садового домика на участке в товариществе (желательно не больше 15 киловатт на каждый садовый домик). Если у вас нет документов на ваше энергохозяйство, то можно обратиться в любую организацию, которая занимается проектированием электроустановок. Ее специалисты по строительным нормам и правилам освежат вам данные по вашей электрике. Дальше все данные по участкам собирают воедино и определяют общую мощность энергопотребления юридического лица — СНТ. Потом вы смотрите на мощность своего трансформатора и, за вычетом подсчитанной нагрузки, определяете, каков у него запас (опять-таки желательно из расчета 15 киловатт на каждого или меньше, если решит общее собрание).

Как подключиться к электросетям новым членам товарищества

— Случается, что руководство СНТ не разрешает новым членам присоединяться к существующей сети и предлагает устанавливать свой отдельный трансформатор. Насколько правомерен отказ?

— Это неправомерно и безграмотно. Просчитано давно: чем больше членов товарищества, тем ниже коэффициенты спроса и одновременности использования всех мощностей сразу. Если для 100 участков (при норме около 15 киловатт каждому) требуется трансформатор мощностью 160 киловольт-ампер, то для 200 участков требуется трансформатор мощностью всего 250 киловольт-ампер. Когда председатели СНТ говорят, что у них не хватает мощности, они должны предоставить расчеты. Каждый владелец земельного участка на территории СНТ имеет право пользоваться общим имуществом — трансформатором и линиями электропередач. Никто не имеет права отказать ему в этом! Ведь он по закону является совладельцем имущества общего пользования! Он имеет право пользоваться инфраструктурой, в том числе электроснабжением. Любой отказ руководства или общего собрания — нарушение законодательства. Заявитель имеет право обжаловать это в суде.

Технологическое присоединение к электрическим сетям

— примерный расчет потребности в электрической мощности для подачи заявки на технологическое присоединение; — примерный расчет стоимости технологического присоединения к электрическим сетям в зависимости от типа присоединения (существующее или новое); — подробное описание основных этапов, необходимых для осуществления технологического присоединения к электрическим сетям; на часто задаваемые вопросы по технологическому присоединению дополнительной мощности или новой мощности и заключению договора энергоснабжения.

Где купить трансформатор для ТСН (СНТ)?

В разгар дачного сезона компания «МИТЭК» имеет возможность поставить современные герметичные трансформаторы для садовых товариществ или коттеджных поселков, в кратчайшие сроки, поскольку данная продукция всегда имеется в наличии на складе!

Надежные трансформаторы ТМГ для СНТ и трансформаторные подстанции КТП (сельхозки, колхозницы) или МТП (мачтовые) мощностью 25 – 250 кВА, а также киосковые КТП поставляются по выгодным ценам, так как компания является постоянным дилером Минского электротехнического завода имени В. И. Козлова в РФ с 2003 года.

Заводская гарантия на трансформаторы ТМГ составляет — 5 лет. На КТП — 3 года. Минимальный срок службы — 25 лет!

Быстрая поставка и замена трансформатора бывает особенно актуальна в случаях, когда садовое товарищество или дачный поселок остается без электричества из-за внезапно сгоревшего старого трансформатора или при частых отключениях электроэнергии в связи с нехваткой мощности трансформатора.

Компания «МИТЭК»

Следите за нами в Life-режиме в Instagram
Деловые поездки, офисная жизнь, актуальные разработки в мире электротехники

Эксплуатация комплектных трансформаторных подстанций

Классификация подстанций систем электроснабжения по функциональности:

Трансформаторные – принимают, преобразовывают ток и напряжение, распределяют электроэнергию;
Преобразовательные – принимают, преобразовывают род тока и частоту, распределяют электроэнергию;
Распределительные – принимают и распределяют электроэнергию без ее преобразования.

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

Главные понизительные;
Глубокого ввода;
Трансформаторы до 10 кВ.

Распределительные подстанции по своему назначению бывают такими:

Узловые (напряжение от 110 кВ);
Центральные распределительные пункты (напряжение составляет 10 кВ);
Распределительные пункты (напряжение – 10 кВ).

По способу присоединения к питающей линии бывают такие подстанции:

Тупиковая (линия питает только одну подстанцию);
Проходные (включаются в магистраль, имеют вход и выход питания);
Ответвительные (подключение проводится через ответвление от линии).

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:

установке вакуумирования и подсушки твердой изоляции силовых трансформаторов «Иней»;
установке доливки высоковольтных вводов УВД-4;
установке осушки воздуха «Суховей»;
блока вакуумного БВ (обеспечивает откачку воздуха, паров и парогазовых сред из герметичных вакуумных систем);
установке фильтрации трансформаторного масла ЦФУ;
установке регенерации трансформаторного масла СММ-МР и др.

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

Киосковые подстанции

Один из видов подстанций — комплектная электрическая подстанция киоскового типа — представляет сложное электрическое сооружение, в котором происходит преобразование и распределение электрической энергии потребителям. Сооружается в местах с умеренным климатом при температуре не ниже -40 градусов.

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

прием трехфазного тока;
передача электрической энергии;
преобразование энергии;
ее распределение.

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:

свободный подъезд ;
доступ к осуществлению ремонта;
нормируемое расстояние до жилых домов
уровень шумоизоляции;
вентиляционные отверстия и свободный воздухообмен.

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:

применение шин одинаковой конструкции;
использование блочных схем;
монтаж систем автоматики и телемеханики.

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.

КТП для внутренней установки – применяют для электроснабжения предприятий, общественных зданий, электрических станций и районных подстанций. Они устанавливаются в непосредственной близости от потребителей электрической энергии.
Комплектнаямачтовая трансформаторная подстанция для внешней установки – это открытая конструкция на специальной опоре. Применяются комплектные трансформаторные подстанции мачтового типа на железной дороге для снабжения электроэнергией сигнального, осветительного и блокирующего оборудования.
Столбовая трансформаторная подстанция для внешней установки – открытая конструкция, которая размещается на железобетонной стойке или на столбе электропередач. Для комплектной трансформаторной подстанции столбового типа не нужен фундамент и специальная площадка для обслуживания. Применяются такое оборудование для электроснабженияжелезнодорожных разъездов, остановочных пунктов, переездов.
Контейнерная или киосковая трансформаторная подстанция для внешней установки – применяется для снабжения электроэнергией сельхоз объектов, предприятий, объектов ЖКХ. Комплектующие трансформаторных подстанций киоскового типа вмонтированы в специальные отсеки защитного кожуха.
Трансформаторная подстанция контейнерного типа с термоизоляцией – это блочная трансформаторная подстанция. Варианты исполнения: КТП с железобетонным основанием и бетонными стенами; КТП в металлическом кожухе, утепленная сэндвич-панелями. Первые применяют на промышленных и сельскохозяйственных объектах. Вторые – в электрических сетях потребителей I категории благодаря 2 трансформаторам и системе АВР.

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.

Обзор видов

Схема работы

Трансформаторная подстанция подразделяется на две основные группы:

Понижающая;
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.

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:

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.

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 — устройство распределения высшего напряжения.
РУНН — устройство распределения низшего напряжения.
Один или две силовые трансформаторы.
Дополнительные и второстепенные устройства.

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:

Защитные автоматические выключатели ввода и распределения.
Силовые рубильники, которые отключают оборудование, находящееся под напряжением.
Трансформаторы тока, которые относятся к дополнительному оборудованию и предназначены для использования измерительных приборов.
Система обогрева помещения подстанции и счетчиков электроэнергии.
Устройство защиты и подключения резерва.

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:

опорные, штыревые и проходные изоляторы;
ограничители напряжения.

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.

Читайте также: