Конструкція підстанцій.
Комплектної трансформаторної підстанцією (КТП) називається підстанція, яка складається з трансформаторів та блоків (КРУ чи КРУН
і інших елементів), що поставляються в зібраному або повністю підготовленому для збирання вигляді.
В експлуатації КТП надійні і безпечні, так як їх конструкція виключає можливість випадкового дотику до струмоведучих частин. Ревізія і заміна пошкодженої комутаційної апаратури здійснюються швидко, без складних демонтажних або монтажних робіт і відключення інших електроприймачів, що живляться підстанцією.
Комплектні трансформаторні підстанції поділяють: по потужності трансформаторів і їх числа; по первинному напрузі; по розташуванню (одно- і дворядні, магістральні); за влучним висловом навколишнього середовища (наприклад, тропічне виконання); за родом установки (внутрішня і зовнішня); за схемою підключення до лінії (для глухого приєднання, приєднання через роз'єднувач і запобіжники, через вимикач навантаження). Їх застосовують в основному як понижуючі трансформаторні підстанції для електропостачання промислових і комунальних споживачів. Для електропостачання промислових підприємств використовують КТП внутрішньої і зовнішньої установки напругою до 10 до В включно і потужністю від 160 до 2500 кВ * А.
Комплектні підстанції внутрішньої (КТП) і зовнішньої (КТПН) установки складаються з блоку введення високої напруги (6-10 кВ), силового трансформатора (одного або двох) і комплектного розподільного пристрою низької напруги (0,4 кВ) з передбаченої проектом захисно-комутаційної апаратурою, приладами вимірювання, сигналізації та обліку електроенергії.
Високовольтні блоки виконують у вигляді короба зі знімною дверима на лицьовій стороні (для КТП до 630 кВ * А) або шафи з листової сталі з верхньої та нижньої зовнішніми і верхньої сітчастої внутрішньої дверима і комплектують триполюсними роз'єднувачами з сітчастої огорожі і запобіжниками ПК або без них. Сітчаста двері забезпечена блокуванням з приводом роз'єднувача. Шафові вводи високої напруги (для КТП 630-2500 кВ * А) комплектують вимикачем навантаження з ножами заземлення і двома приводами - до вимикача і ножів заземлення. Між вимикачем і сітчастої дверима є блокування, що не дозволяє включати вимикач при відкритій сітчастої двері. У високовольтному блоці розміщується суха оброблення кабелю живлення.
Трансформатори з боку ВН при холостому ході або номінальному навантаженні відключаються вимикачами на- вантаження, а при перевантаженні або короткому замиканні - запобіжниками.
Силові трансформатори серії ТМЗ з бічними уведеннями, що застосовуються для комплектування КТП. мають герметичний бак підвищеної міцності з азотної захистом. Вони забезпечені електроконтактними вакуумметрами (для контролю внутрішнього тиску), реле тиску, термосигналізатори, а також термосифонного фільтрами (для ТМЗ 1000/10 і вище). Поряд з трансформаторами серії ТМЗ з природним масляним охолодженням в КТП використовують трансформатори ТНЗ з совтоловим заповненням та сухі з стеклозолокністой ізоляцією.
Комплектний розподільний пристрій на 0,4 кВ складається з шафи вводів і шаф відхідних ліній з вбудованими висувними автоматами втичні виконання, вимірювальними, захисними і сигнальними приладами і апаратами. Двотрансформаторних підстанції мають додатково ще один шафа введення низької напруги і секційна шафа. Кожна шафа складається з шинної і комутаційної частин, розділених металевими перегородками. Підстанції не мають розподільних пристроїв високої напруги. Апарати управління та захисту з боку високої напруги розташовані в розподільних пристроях, до яких ці підстанції приєднують кабелем.
На рис. 1 показана комплектна підстанція КТП 10 / 0,4, яка складається з силового трансформатора 2, шафи 3 введення високої напруги і шафи 1 розподільного пристрою низької напруги.
Введення високої напруги резмещен в спеціальному сталевому кожусі на баку трансформатора. Прохідні ізолятори високої напруги входять всередину кожуха з масляного бака. Усередині кожуха можуть бути розміщені дві кінцеві закладення силових кабелів. Контактний пристрій допускає підключати дві жили кабелів до кожної фази, що дозволяє з'єднувати кілька КТП ланцюжком або в кільце.
Мал. 1. однотрансформаторні комплектна підстанція КТП 10 / 0,4:
1 - шафа розподільчого пристрою НН, 2 - силовий трансформатор, 3 - високовольтний блок ВН, 4 - високовольтний кабель
На кришці бака трансформатора встановлені розширювальний бачок з мастиловказівника рівня і воздухоосушитель і газове реле, чинне на сигнал або відключення. Протилежна вузька сторона масляного бака трансформатора з'єднана кожухом з блоком розподільного пристрою низької напруги. Усередині кожуха розташовані висновки нижчої напруги трансформатора, які з'єднані шинами з автоматичним повітряним вимикачем (автоматом) введення нижчої напруги.
Блок розподільного пристрою низької напруги змонтований в сталевому шафі і складається з вступного автомата, шести запобіжників-вимикачів на струми до 200 А і двох запобіжників-вимикачів на струми до 400 А. До запобіжників-вимикачів всередині шафи приєднують відходять лінії низької напруги.
Об'ємні підстанції. Новим технічним рішенням, що забезпечує подальше підвищення рівня індустріалізації, скорочення термінів спорудження об'єктів, поліпшення якості будівництва, є створення об'ємних підстанцій на напругу 6-10 кВ в одно- і двохтрансформаторної виконанні.
Будівельна частина підстанції складається з окремих об'ємних блоків, виготовлених на заводі залізобетонних виробів. Всі необхідні отвори, а також монтаж внутрішнього обладнання виконують на заводі. Для кріплення електрообладнання в панелі закладають спеціальні металеві деталі. Окремі елементи (панелі) з'єднуються між собою металевими зв'язками на зварюванні або на болтах в об'ємні блоки.
Заводи постачають приміщення для підстанції цілком або що складається з окремих об'ємних секцій, зібраних і зчленовується на монтажі. Об'ємні КТП забезпечені пристроями, що забезпечують їх вентиляцію, опалення, освітлення і зв'язок. Крім того, в конструкції передбачені всі приєднувальні елементи, необхідні для підведення зовнішніх комунікацій. Будівельні роботи по таким підстанцій, що встановлюються на відкритому повітрі, зводяться до планування майданчика або кладці фундаменту стрічкового типу з цегли або залізобетонних блоків.
Для підстанцій, що встановлюються всередині виробничого корпусу, виконують бетонну підготовку. Об'ємні елементи виготовляють із залізобетону або металу. Залежно від числа і потужності трансформаторів, кількості і типу шаф розподільчих пристроїв високої та низької напруги будівельна частина підстанцій може складатися з одного або декількох об'ємних блоків, які є цілком закінченими елементами, що не вимагають будь-якого доопрацювання на місці установки.
Перевезення кожного блоку об'ємної підстанції здійснюється окремо, їх габарити допускають транспортування по залізних і автомобільних дорогах. Приймання під монтаж залізобетонних об'ємних елементів, коли вони доставляються будівельниками для монтажу електрообладнання в МЕЗ або безпосередньо на місце установки, полягає в перевірці розташування закладних конструкцій, кабельного підпілля, маслозбірних ями, якості обробки стель, стін, підлог і покрівлі. Необхідною умовою при прийманні підстанцій, що складаються з декількох елементів, є перевірка сопрягаемость блоків і комплектність деталей для їх складання.
Перші об'ємні ТП виконувалися тільки з залізобетонних елементів, виготовлялися разом з будівельною частиною на заводі, де проводилися також ревізії та налагодження змонтованого в ТП електрообладнання. Підстанції доставляють на трайлер до місця монтажу і встановлюють на заздалегідь підготовлену площадку або фундамент. Для пуску такої підстанції необхідно лише приєднати зовнішні кабельні або повітряні лінії.
Об'ємні трансформаторні підстанції із залізобетонних панелей все більше витісняються підстанціями з металевим каркасом, обшитим сталевим оцинкованим, гофрованим листом. Таку підстанцію виготовляють поза будівельним майданчиком (на заводі або в монтажних майстерень), в ній монтують все електрообладнання, крім трансформаторів, і в готовому вигляді доставляють на об'єкт монтажу, де встановлюють на фундамент (рис. 2). Об'ємна металева підстанція коштує дешевше і менш матеріаломісткі, ніж збірна з залізобетонних панелей і тим більше цегляна. Її маса без трансформатора не перевищує 5 т. На рис. 3 показана трансформаторна підстанція потужністю 630 1000кВА-А в об'ємному виконанні.
Мал. 3. Трансформаторна підстанція потужністю 630-1000 кВ-А в об'ємному виконанні
Мал. 2. Монтаж трансформаторної підстанції з об'ємних елементів на будівельному майданчику