Расшифровка аббревиатуры КТПН, принцип работы трансформаторной подстанции и электроснабжение и назначение КТ

Что такое КТПН?

В перечне, приведённом выше, были упомянуты разновидности, которые устанавливаются и эксплуатируются снаружи зданий. Именно они и обозначаются аббревиатурой КТПН, которая расшифровывается как «комплектная трансформаторная подстанция наружной установки». Оборудование, входящее в эту группу, имеет ещё одно название — киосковые подстанции.

Основные модули, входящие в конструкцию КТПН, были перечислены выше — в описании КТП. Есть особенность, которая отличает подстанции для наружного монтажа от других разновидностей. Снаружи КТПН защищены силовым каркасом, обшитым панелями — как правило, из листовой стали значительной толщины. Такое решение позволяет эксплуатировать подстанции под открытым небом при любых погодных условиях, делает их нечувствительными к перепадам температуры, осадкам, ветру, загрязнениям. У КТПН есть и другие достоинства:

• их можно комплектовать дополнительным оборудованием для решения тех или иных задач;
• они мобильны, их можно транспортировать как полностью собранными, так и в виде отдельных блоков;
• благодаря наличию систем защиты они безопасны в эксплуатации;
• наконец, благодаря вспомогательным устройствам и приспособлениям они удобны в обслуживании.

Итак, теперь мы можем сформулировать ответ на вопрос о том, каково отличие КТП от КТПН. Первая аббревиатура носит общий характер, ей обозначаются все подстанции комплектного типа — как устанавливаемые внутри зданий, так и предназначенные для наружного монтажа. Вторая аббревиатура имеет более узкое значение — ей обозначаются только подстанции, эксплуатируемые снаружи зданий.

Условные обозначения КТП

Расшифровка условных обозначений включает следующие параметры:

• тип исполнения;
• тип подключения;
• мощность трансформатора;
• буквенное обозначение изделия;
• классификация ввода со стороны ВН;
• классификация вывода со стороны НН;
• число применяемых трансформаторов;
• номинальные показатели напряжения ВН;
• номинальные показатели напряжения НН;
• климатическая реализация по ГОСТ 15150 и категория размещения.

Производители оставляют за собой право изменять (добавлять или исключать) некоторые данные об изделии.

Назначение КТП

Современные КТП позволяют решить сразу несколько задач:

1. Прием электроэнергии из магистралей электропередач трехфазного переменного тока номинальным показателем напряжения 6 (10) кВ и промышленной частотой тока 50-60 Гц.
2. Ступенчатая трансформация полученной энергии в переменный ток напряжением 380 В (0,4 кВ) и частотой 50-60 Гц, для бытовых потребителей выделяется одна фаза из трех.
3. Распределение преобразованного электричества по конечным пользователям, соединенным по кольцевой (непрерывная распределительная магистраль в виде замкнутого контура) или радиальной схеме подключения.

Мощности силовых электротехнических установок рассчитаны на энергоснабжения средних и крупных объектов потребления, среди которых:

• строительные площадки;
• промышленные предприятия;
• жилые кварталы, микрорайоны, села;
• коммунальные и муниципальные хозяйства;
• сельскохозяйственные и фермерские объекты.

Широкое разнообразие конструкций, комплектации и структур, максимально корректно вписывающихся в климатические и технические условия работы комплектного устройства, позволяют подобрать вариант, подходящий для конкретного объекта.

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.

Если в подстанции используются два силовых трансформатора, то планируется раздельная их работа. Это позволяет снизить токи короткого замыкания.

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.

Условия эксплуатации комплектных трансформаторных подстанций

Полноценная бесперебойная работа установки с минимальными потерями при передаче электроэнергии возможна при соблюдении правил монтажа, ввода в эксплуатацию и условий, соответствующих климатическому исполнению по ГОСТ 15150 У (умеренный) или УХЛ (умеренно холодный):

• рабочий температурный режим в диапазоне от -45°С до +45°С (для преобразователей тока с масляной изоляцией);
• рабочий температурный режим от -1°С до +40°С (для преобразователей тока с сухой изоляцией);
• атмосферное давление – 86-106 кПа;
• относительная влажность воздуха – до 80% (при температурном показателе воздуха до +20°С);
• порывы ветра до 36 м/с.

КТП предусматривают расположение на высоте до 1 км относительно линии моря. В практике существуют единичные случаи превышения этого параметра, однако производители не несут ответственность и не предоставляют гарантийных обязательств для подобных ситуаций.

Категорически запрещено эксплуатировать установку:

• при сейсмической активности;
• в условиях взрывоопасной окружающей среды;
• при наличии в воздухе пыли, передающей разряды тока;
• в условиях высокой доли содержания химически активных летучих соединений и паров, которые разрушающим образом сказываются на металлических и изоляционных материалах изделия.

Монтажные работы сводятся к размещению предварительно укомплектованной и собранной на заводе станции, оснащенной выделенными приспособлениями для транспортировки и подъема, на ровную плоскость из кирпича или бетона. До проведения пуско-наладочных работ проводится окончательная ревизия всех комплексов электростанции. Срок службы агрегата составляет не менее 25 лет.

Конструкция КТП

Традиционно КТП – это совокупность комплектующих узлов, распределенных в локализированных модулях, которые объединены в общий корпус. По конструктивным компонентам и месту размещения станции разделяются на наземные, мачтовые и интегрированные. Первые комплектуются в корпусах из металла, железобетона или утепленных сэндвич-панелей. Мачтовые размещаются на вертикальных столбах и могут иметь облегченную металлическую конструкцию с частично открытыми элементами. Для доступности осуществления технических работ предусмотрена специальная лестница и площадка.

Для обслуживания станции имеются дверцы или распашные ворота с центральным замком и системой блокировок. Корпус оснащается техническими отверстиями, скрытыми жалюзи для организации естественной терморегуляции и вентиляции системы.

БКТП Расшифровка

БКТП — вид блочных комплектных подстанций производства из бетонного армированного корпуса, комплектуются согласно требованиям проекта, одним или двумя силовыми трансформаторами мощностью начиная с 250 до 2021 кВА.

Блочные бетонные комплектные подстанции типа БКТП, считаются востребованным видом подстанций во всех сферах городского и промышленного строительства, где идет решение вопроса о приеме переменного трехфазного тока до 20 кВ, его распределении и преобразовании. Широкое применение БКТП получили в строительстве многоквартирных домов и жилищных комплексов, комплексных застроек загородной недвижимости использование БКТП в хозяйственной городской инфраструктуре, при строительстве промышленных и коммерческих сооружений, отдельную роль БКТП занимают в нефтегазовой отрасли

. Высокая заводская готовность, надежность, широкие функциональные качества, легкость обустройства и использования создали для БКТП высокий спрос на рынке электроэнергетики, который продолжает расти.

Условные сокращения подстанций

Основные условные сокращения БКТП при производстве:

БКТП — Блочная однотрансформаторная комплектная подстанция;

2БКТП — Блочная двухтрансформаторная комплектная подстанция;

КТПН — Комплектная однотрансформаторная подстанция из седвич панелей;

2КТПН — Комплектная двухтрансформаторная подстанция из седвич панелей;

КТП — Комплектная однотрансформаторная подстанция из металла;

2КТП — Комплектная двухтрансформаторная подстанция из металла.

ФБК — фундаментный блок кабельный.

ОБ — объемный блок.

Структура условного обозначения БКТП

2БКТПх-х/0,4-05-У1

• Количество трансформаторов (1(не ставиться) — Однотрансформаторная, 2 — Двухтрансформаторная)
• Блочная
• Комплектная
• Трансформаторная
• Подстанция
• X — Номинальная мощность силового трансформатора, кВА
• X — Номинальное напряжение на стороне ВН, кВ
• 0,4 — Номинальное напряжение на стороне НН, кВ
• У1 — Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ-15150

Условия эксплуатации

Для климатического исполнения по ГОСТ 15150-69

— У1: температура окружающего воздуха от -45°С до +40°С;- УХЛ1: температура окружающего воздуха от -60°С до +40°С;относительная влажность наружного воздуха – до 75%, при температуре +15°С;высота над уровнем моря не более 2021 м;Окружающая атмосфера не взрывоопасна – среда относится к I или II типу согласно ГОСТам 15150 и 15543.1.

БКТП 1000-10-0,4

Пример обозначения в каталоге: БКТП 1000-10-0,4 — Однотрансформаторная блочная комплектная подстанция в железобетонном корпусе мощностью 2021 кВА, номинальное напряжение РУВН — 10 кВ, номинальное напряжение РУНН — 0,4 кВ.

Комплектация КТПН

Оборудование состоит из нескольких узлов:

СТ; РУВН, РУНН; УКРМ; ШУ; ШИ. Снаружи КТПН защищены силовым каркасом, обшитым панелями — как правило, из листовой стали значительной толщины. Такое решение позволяет эксплуатировать подстанции под открытым небом при любых погодных условиях, делает их нечувствительными к перепадам температуры, осадкам, ветру, загрязнениям.

У КТПН есть и другие достоинства:

• их можно комплектовать дополнительным оборудованием для решения тех или иных задач;
• они мобильны, их можно транспортировать как полностью собранными, так и в виде отдельных блоков;
• благодаря наличию систем защиты они безопасны в эксплуатации.

Маркировка КТПН

Условные знаки, нанесенные на корпус подстанции, заключают в себе все сведения о ее устройстве. Их расшифровка помогает получить информацию не только о названии комплекса, но и типе его исполнения и соединения, числе и мощности установленных трансформаторов. Отмечаются номиналы высокого и низкого напряжения на входе и выходе. Код заканчивается на информации о категории размещения и климатическом исполнении.

Расшифровка условного обозначения на примере: 2 КТПН -()-630/ 10 /0.4-4-У1

2	Число силовых трансформаторовСТ (если 1 – не обозначается)
КТПН —	Комплектная Трансформаторная ПодстанцияТ-тупикового;
()	● Т-тупикового; ● П-проходного исполнения.
630	Мощность силового трансформатора в кВА
10	Класс напряжения трансформатора в кВ
0,4	Номинальное напряжение на стороне НН в кВ
У1	Тип климатическое исполнение

КТПН 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000 предназначены для электроснабжения промышленных, коммерческих, гражданских объектов. Обеспечивают преобразование электроэнергии в трехфазных сетях с номинальным напряжением 6 или 10 кВ в энергию 0,23/0,4/0,6/0,69 кВ. Модификации на 600 и 690 вольт по низкой стороне выпускаются по индивидуальным заказам.

В КТПН-К все элементы оборудования размещены в одном корпусе. КТПН-Б представляет собой блочно-модульные здания. При необходимости их состав можно менять, гибко подстраивая комплектацию оборудования под требования Клиента.

Условия ввода в эксплуатацию

При проверке установки новой ТП проверяющая комиссия сначала сверяет параметры, указанные в инструкции по вводу в эксплуатацию КТПН:

1. Присутствие нумерации, находящейся на баках и дверях трансформаторов, с помощью которых уменьшается риск неверного использования. Двери трансформаторных помещений должны быть оснащены надписями, сообщающими об опасности, которой подвергается человек при подходе к трансформатору.
2. Трансформаторы, мощность которых выше 1000 кВА, должны оснащаться амперметрами для контроля нагрузки, а также термометрами, определяющими температуру масла.
3. Инструкция по вводу в эксплуатацию КТПН предполагает присутствие на кнопках, ручках и ключах управления текстовых табличек, указывающих на совершаемые ими действия (включить, отключить, добавить, убавить). Также устройство должно иметь контрольные лампы с надписями, идентифицирующимихарактеризующими сигнал.
4. Жилы кабелей и проводов, подсоединяющиеся к клеммам, должны иметь запас длины для повторного подсоединения жил к зажиму при случайном обрыве.
5. Щит управления должен иметь запасные предохранители и контрольные лампы, инструменты, фонари, огнетушители, аптечки, ключи от всех комнат.
6. Двери аккумуляторных камер должны иметь предупреждающие надписи: «Аккумуляторная», «Не курить».
7. В аккумуляторном помещении лампы накаливания должны располагаться в светильниках, имеющих взрывозащищенное исполнение.
8. Все конденсаторы должны быть обозначены краской. Номер должен быть записан на стенке бака, направленной к коридору обслуживания.

Подключение оборудования

КТПН устанавливаются на фундамент (монолитный ленточный, свайный, плитный). Такой метод является трудоемким и используется при плюсовых температурах окружающей среды. Если нужно установить подстанцию на грунт (бетонную, асфальтовую площадку), то КТПН должна быть на особой раме или понтоне.

При установке КТПН необходимо учитывать следующие рекомендации:

• фундамент должен располагаться на 0,2–1,5 м от земли для исключения случайного затопления;
• число закладных труб для вводов и выводов кабельных линий должно быть выше проектного на 50%;
• система заземления должна согласовываться с проектом установки и ПУЭ;
• подключают конструкцию после окончания установочных работ.

До эксплуатации нужно совершить ряд пусконаладочных работ, предусмотренных разработчиком и соответствующих требованиям электрической безопасности.

Правила эксплуатации КТПН

Подстанция рассчитана на круглогодичную работу при следующих условиях:

• температура воздуха от -45 до +40°С для У1 и от -60 до +40°С для УХЛ1;
• влажность воздуха при +15°С – не выше 75%;
• высота расположения над уровнем моря — не больше 1000 м;
• атмосферное давление — 86,6 — 106,7 кПа;
• сейсмичность — до 9 баллов (шкала MSK-64) по ГОСТ 17516.1;
• в стандартном исполнении может монтироваться в условиях промышленной атмосферы, не имеющей в составе вредных веществ, которые могут проесть изоляцию или подвергнуть коррозии металлические составляющие подстанции, сформировать взрывоопасную концентрацию пыли.

Если соблюдение всех этих параметров невозможно, для преобразования электроэнергии нужно выбрать иные виды подстанций, созданные для использования в особых условиях.

Специалисты нашей компании произведут, смонтируют и выполнят пусконаладку КТПН различной комплектации. Применение КТПН упрощает и удешевляет подключение потребителей электроэнергии при наличии доступа только к высоковольтной сети. Мы гарантируем оперативный монтаж и подключение. Наше оборудование полностью безопасно при эксплуатации на открытых площадках в умеренных и холодных климатических условиях.

Общие характеристики

КТП традиционно применяются в комплексах электрообеспечения для собственных нужд потребителей, производственных компаний, а также шахт и рудников. Если принять во внимание двухкомпонентные подстанции, то надо принять к сведению что в них имеется секционный модуль, включающий два ввода, в том числе и от ДЭС (дизельной электростанции).

Окружающая среда должна отвечать таким требованиям:

• Взрывозащищенность.
• Не должно содержаться паров и газов враждебных изоляционным материалам.
• Пыль, проводящая электрический ток, должна отсутствовать.

Устройство

Обычная комплектация питающих устройств представляет собой 3 составных части. Все они расположены в корпусе из металла, сваренного корпусе из листов и профиля. В нем размещены УВН (устройство высокого напряжения), РУНН—распредустройство низкого напряжения и непосредственно сам трансформатор.

Для производства обслуживания электрики заходят во помещение посредством распашных ворот. Все электрические соединения производятся при помощи шинных соединений либо гибких связей. КТП также включает приспособление для наружных включений и другие компоненты, поддерживающие необходимые параметры.

Внешние трансформаторные пункты, отличие от КТПМ (мачтовых подстанций), обладают гораздо большим спектром мощностей. Это дает возможность использовать внешние комплектные устройства в широчайшем диапазоне способов использования, а также имеются образцы с 25—4 тыс. киловольт амперными характеристиками.

Ввод в эксплуатацию

Нормальная работа КТПН обусловлена организацией монтажных работ, предписанных специальными нормативами. Предприятие-изготовитель имеет возможность доставить устройство к месту эксплуатации поблочно либо целиком собранным. На лицевой стороне расположена сборочная схема.

Транспортировочные элементы готова к монтажным работам. Разбирать коммутационное оборудование не надо. Надежность скрытых соединений проверяется перед началом сборки. Сборочные компоненты оснащаются специальными устройствами для использования подъемных механизмов при перемещениях и подъеме. Собранную подстанцию размещают на ровной поверхности. До начала использования организуются испытания всех комплексов электроподстанции.

Комплектность

Набор устройств и систем при устройстве КТПН разнообразен. Наиболее используемые компоненты:

• Освещение. Могут использоваться лампы разного типа. В его состав входит наружное и аварийное освещение.
• Система вентиляции. Используют как естественную, так и принудительную вентиляцию. С ее помощью оборудование защищено от перегревов и предотвращают накапливание влаги.
• Системы отопления. Наиболее часто применяются конвекторная система отопления, ручная или автоматическая.
• Пожарная и охранная сигнализации. Она выводится на центральный пульт охраны и подключается к внешнему сигнальному оборудованию.
• СИЗ. Обеспечивают безопасное производство работ.

Перечень используемых средств корректируется пожеланиями заказчика.

Виды трансформаторных станций

Сейчас выпускается большое количество разнообразных комплектных устройств. Подстанции первого типа подключены лишь к одной линии электропередачи. Их называют тупиковыми. Подстанции второго типа имеют подключение к двум ЛЭП. Это проходные КТП. Третьи, самые часто используемые — киосковые электроподстанции.

Расшифровка аббревиатуры КТП:

К — комплектная

Т — трансформаторная

П -— подстанция

• Расшифровка КТПН: добавляется тип установки—наружная.
• Расшифровка БКТП-блочная.
• Расшифровка иных видов КТП в электрике:

КТПМ — мачтовая

КТПШ —шкафная

КТПС — столбовая

КТПП — передвижная

ВКТП — внутрицеховая

КТПНУ — внешней установки

КТПВУ — внутренней установки

КТПТАС — тупиковая

КТППАС — проходная

КТПБ — блочная

КЧТП — частотная

КТПСН — подстанция собственных нужд

КТПК — киоскового типа. КТП ТАС, КТП ПАС киоскового вида предполагают собой одно- либо двухтрансформаторные подстанции внешней установки и работают для приема электрической энергии тока частоты 50 Гц напряжением 6 либо 10 кВ, её транзита (подстанции проходного типа) и преображения в электричество напряжением 0,4 кВ. А также электроснабжения и защиты потребителей населённых пунктов, промышленных и прочих объектов в районах с разными температурами (от минус 45 до плюс 40 градусов).

Расшифровка символического обозначения КТП ТАС, КТП ПСА

Х КТП Х Х Х Х

X — 2 — двухтрансформаторная

КТП — комплектная трансформаторная подстанция

X — Т — тупиковая; П — проходная

X — СА — выключатель стационарный 0,4 кВ

X — М — модернизированная

X — мощность трансформатора, кВА

Как выбрать силовой трансформатор по мощности

Сбор и анализ мощностей потребителей, запитанных от одного трансформатора, не всегда оказывается достаточным.

Для производственных объектов руководствуются порядком ввода оборудования в работу. При этом учитывают, что все потребители не могут быть включены одновременно. Однако также принимают во внимание возможное увеличение производственной мощности.

Поэтому при расчете и выборе мощности силового трансформатора руководствуются графиком среднесуточной и полной активной нагрузки подстанции, а также длительностью максимальной нагрузки. Если рассчитывается трансформатор, который будет участвовать в электроснабжении объектов жилой инфраструктуры, то учитывают и время года. В зимнее время нагрузка увеличивается за счет включения электрического обогрева, летом – кондиционеров.

Таблица №1 — Выбор силового трансформатора по мощности и допустимым аварийным нагрузкам

Вид нагрузки	Интервалы нагрузки (кВ-А) для трансформаторов мощностью (кВ-А)
	25	40	63	100	160	250	400	630
Производственные потребители, хоздворы, мастерские по обслуживанию сельскохозяйственной техники, стройцеха, овощехранилища и насосные станции водоснабжения, котельные	до 42	43-68	69-107	108-169	170-270	271-422	423-676	677-1064
Комунально-бытовые потребители — общественные и административные предприятия (школы, клубы, столовые, бани, магазины) в сочетании с жилыми домами	до 44	45-70	71-110	111-176	177-278	279-435	436-696	697-1096
Сельские жилые дома, группы сельских жилых домов (как правило, одноэтажной застройки)	до 45	46-72	73-113	114-179	180-286	287-447	448-716	717-1127
Комунально-бытовые потребители поселков городского типа и городов районного подчинения	до 43	44-68	69-108	109-172	173-270	271-422	423-676	677-1064
Жилые дома, поселки городского типа и города районного подчинения	до 42	43-68	69-107	108-170	171-273	274-427	428-684	685-1077
Смешанная нагрузка с преобладанием (более 60%) производственных потребителей	до 42	43-67	68-106	107-161	162-257	258-402	403-644	645-1014
Со смешанной нагрузкой с преобладанием (более 40%) комунально-бытовых потребителей	до 42	43-68	69-107	108-164	165-262	263-410	411-656	657-1033

При отсутствии точных сведений активная нагрузка определяется по формуле:

Sном ≥ ∑ Pmax ≥ Pp;

Где ∑ Pmax

– максимальная активная мощность;

Pp– проектная мощность подстанции.

Если график работы подстанции характеризуется кратковременным пиковым режимом мощности – 30 мин или не более 1 часа, то тр-ор будет работать в недогруженном режиме. Поэтому выгоднее подбирать трансформатор с мощностью, приближенной к продолжительной максимальной нагрузке и полностью использовать перегрузочные возможности трансформатора с учетом систематических перегрузок в нормальном режиме.

В реальных условиях значение допустимой перегрузки определяется коэффициентом начальной загрузки. На выбор величины нагрузки влияет температура окружающего воздуха, в котором находится работающий трансформатор.

Коэффициент загрузки всегда меньше единицы.

Kн = Pc/Pmax = Ic/Imax ; где Pc, Pmax и Ic, Imax – среднесуточные и максимальные мощности и тока.

Таблица №2 — Рекомендуемые коэффициенты загрузки силовых трансформаторов цеховых ТП. Коэффициент ограничивает перегрузку трансформатора оставляя по мощности некоторый запас.

Коэффициент загрузки трансформатора	Вид ТП и характер нагрузки
0,65…0,7	Двухтрансформаторные ТП с преобладающей нагрузкой I категории
0,7…0,8	Однотрансформаторные ТП с преобладающей нагрузкой II категории при наличии взаимного резервирования по перемычкам с другими подстанциями на вторичном напряжении
0,9…0,95	ТП с нагрузкой III категории или с преобладающей нагрузкой II категории при возможности использования складского резерва трансформаторов

Таблица №3 — длительности и величины перегрузки при аварийных режимах с принудительным охлаждением масла устанавливается по заводским параметрам.

Нагрузки в долях номинальной по току	Допустимая длительность, мин
	Маслонаполненные трансформаторы	Сухие трансформаторы
1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,75 2,00	— 120 90 70 45 20 10	60 45 32 18 5 — —

Характер суточной нагрузки эквивалентен температуре окружающей среды, постоянной времени трансформатора, типу охлаждения, допускаются периодические перегрузки.

Рисунок 1 — Расчетный график нагрузки. 1 – суточный по факту; 2 – двухступенчатый эквивалентный фактическому

Согласно графику, начальный период нагрузки характеризуется работой трансформатора с номинальной нагрузкой за 20 часов и коэффициентом начальной нагрузки – 0,705.

Второй период – коэффициент перегруза kпер.= 1,27 и временем – 4 часа. Значит, перегрузки определяются графиком нагрузки преобразованном в эквивалентный график с учетом тепла. Допустимая нагрузка тр-ра зависит от номинальной нагрузки, ее длительности и максимального пика, определяется по коэффициенту превышения нагрузки:

kпер = Iэ max / Iном

коэффициент начальной нагрузки

kн.н. = Iэ.н./ Iном

Iэ max – эквивалентный максимум нагрузки;

Iэ.н — эквивалентная начальная нагрузка.

Перегрузки трансформаторов допустимы, но их возможности: время и величина ограничены нормативами, установленными заводом изготовителем. Правила ПТЭЭП, глава 2. 1. 20 и гл. 2. 1. 21. ограничивают перегрузку трансформатора до 5%.

Таблица №4 — Перегрузка по времени для масляных трансформаторов

Величина перегрузки, %	30	45	60	75	100
Продолжительность, мин.	120	80	45	20	10

Таблица №5 — Перегрузка по времени для сухого трансформатора

Величина перегрузки, %	20	30	40	50	60
Продолжительность, мин.	60	45	32	18	5

Вентиляция помещения электроустановки должна обеспечить отвод тепла, чтобы при перегрузке и максимальной температуре воздуха нагрев трансформатора не превышал допустимое значение. Часто в условиях жары на отдаленных от населенных пунктов месторождений прибегают к естественной вентиляции, открывая двери трансформаторного отсека.

Правила ПУЭ разрешают максимальный послеаварийный перегруз трансформатора до 40% на время не более 6 часов в течение 5 суток.

Величина (или масштаб)

С учетом назначения и уровня первичного и вторичного напряжений понижающие КТП имеют «подклассификацию»:

• Районные – забирают электроэнергию от высоковольтных ЛЭП с последующей её передачей на основные понижающие подстанции
• Основные понижающие – забирают от районных, понижают до 35, 10 или 6 кВ, после чего посылают электроэнергию уже на цеховые точки
• местные (цеховые) – забирают от основных, понижают до минимума в 690, 400 или 230 В и раздают конечным потребителям.

Отметим также, что существует разделение на оборудование внутренней и внешней установки. В первом случае речь идет о КТП, которые располагаются внутри помещения, например, производственного цеха. КТП наружной установки используются повсеместно для организации систем энергоснабжения разного целевого использования.
Комплектная трансформаторная подстанция

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.

Комплектные трансформаторные установки

Данные электрические силовые агрегаты осуществляют функции приема, трансформации по необходимости (векторному увеличению/снижению) и раздачи электрической энергии на подведомственные объекты. Такими точками получения могут быть различные населенные пункты – от города до районного центра, отдельные производственные цеха или целые промышленные комплексы.

По типу конструктивных особенностей подстанция КТП содержит в себе функциональные возможности увеличения напряжения электрического тока или его снижения. В данных режимах заложено корневое различие поставленных заданий. Имея конструкцию с модулями увеличения подстанция будет трансформировать ток низкого напряжения на более высокий. Направляться такая электроэнергия будет на высоковольтные линии электропередач. Снижающие модули будут осуществлять перенаправление готовой энергии конечному потребителю.

Основные элементы электроподстанций

• Силовые трансформаторы, автотрансформаторы.
• Вводные конструкции для воздушных и кабельных линий электропередачи.
• Открытые (ОРУ) и закрытые (ЗРУ) распределительные устройства, включая: Системы и секции шин;
• Силовые выключатели;
• Разъединители;
• Измерительное оборудование (измерительные трансформаторы тока и напряжения, измерительные приборы);
• Оборудование ВЧ-связи между подстанциями (конденсаторы связи, фильтры присоединения);
• Токоограничивающие, регулирующие устройства (конденсаторные батареи, реакторы, фазовращатели и пр.).
• Преобразователи частоты, рода тока (выпрямители).
• Система питания собственных нужд подстанции:
  Трансформаторы собственных нужд;
• Щит переменного тока;
• Аккумуляторные батареи;
• Щит постоянного (оперативного) тока;
• Дизельные генераторы и другие аварийные источники энергии (на крупных и особо важных подстанциях).
• Системы защиты и автоматики:
  Устройства релейной защиты и противоаварийной автоматики для силовых линий, трансформаторов, шин.
• Автоматическая система управления.
• Система телемеханического управления.
• Система технического и коммерческого учёта электроэнергии.
• Система технологической связи энергосистемы и внутренней связи подстанции.
• Система заземления, включая заземлители и контур заземления.
• Молниезащитные сооружения.
• Вспомогательные системы:
  Система вентиляции, кондиционирования, обогрева.
• Система автоматического пожаротушения.
• Система освещения территории.
• Система охранно-пожарной сигнализации, управления доступом.
• Система технологического и охранного видеонаблюдения.
• Устройства плавки гололёда на воздушных линиях.
• Системы аварийного сбора масла.
• Системы питания маслонаполненных кабелей.
• Бытовая, ливневая канализация, водопровод.
• Бытовые помещения, склады, мастерские и пр.

Конструктивные устройства

Трансформаторная подстанция типа КТП разработана для эффективной эксплуатации электрического тока посредством одного или нескольких трансформаторов, агрегата высокого напряжения с соединительным оборудованием, распределительного устройства низкого напряжения (РУНН).

Агрегат высокого напряжения имеет в своем составе все соединительные аппараты и устройства по защите трансформаторной подстанции, а также управляющие модули эксплуатации. Целью функционирования данной силовой установки является прием электроэнергии и последующее перенаправление по схемам соединительных цепей. Этот режим характерен только для высокого напряжения. Не имея защитных механизмов и управляющих модулей, данное устройство будет представлять собой простую глухую точку ввода.

Трансформаторная подстанция КТП предполагает наличие распределительного механизма минимального напряжения. Такой электрический узел будет состоять из вводных шкафов низкого напряжения, секционного шкафа для подстанции с двумя трансформаторными блоками и из отсеков выходящих магистралей.

Схемы передачи и распределения электроэнергии на предприятии

Схемы электроснабжения цехов на предприятии весьма разнообразны и их построение обусловлено многими факторами: категорией электроприёмников, территорией, историческим развитием предприятия и многих других. Поэтому остановимся только на основных принципах построения схем. Одним из основополагающих принципов построения схемы электроснабжения является применение глубокого ввода, что означает максимально возможное приближение источников высокого напряжения, или подстанций, к потребителям с минимальным количеством ступеней промежуточной трансформации и аппаратов. На предприятиях средней мощности линии глубоких вводов напряжением 35-110 кВ вводятся на территорию непосредственно от энергосистемы. На крупных предприятиях глубокие вводы отходят от главной понизительной подстанции (ГПП) или распределительных подстанций, получающих энергию от энергосистемы. На небольших предприятиях достаточно иметь одну подстанцию для приёма электроэнергии. Если напряжение питания совпадает с напряжением заводской распределительной сети, то приём электроэнергии осуществляется непосредственно на распределительный пункт без трансформации. Распределение электроэнергии на предприятии может осуществляться по радиальной, магистральной или комбинированной схемам. На выбор той или иной схемы влияют технические и экономические факторы. При расположении нагрузок в различных направлениях от центра питания целесообразно применять радиальную схему передачи и распределения электроэнергии. В зависимости от мощности предприятия радиальные схемы могут иметь одну или две ступени распределения электроэнергии. Двухступенчатые радиальные схемы с промежуточными РП используют на предприятиях большой мощности. Промежуточные РП позволяют освободить шины ГПП от большого количества мелких отходящих линий. На рис. 1 приведена типичная радиальная схема электроснабжения, выполненная в две ступени. Вся коммутационная аппаратура устанавливается на РП1-РП3, а на питаемых от них ТП предусматривается присоединение через разъединитель с предохранителем. РП1 и РП2 питаются по двум линиям, а РП3 одной линии от шин ГПП (первая ступень). На второй ступени электроэнергия распределяется между двухтрансформаторными и однотрансформаторными цеховыми ТП.

Рис. 1. Радиальная схема электроснабжения

Магистральные схемы передачи и распределения электроэнергии применяются при расположении нагрузок в одном направлении от источника питания. Электроэнергия к подстанциям поступает по ответвлениям от линии (воздушной либо кабельной), поочерёдно заходящей на несколько подстанций. Число трансформаторов, присоединяемых к одной магистрали, зависит от мощности трансформаторов и требуемой бесперебойности питания. Магистральные схемы могут выполняться с одной, двумя и более магистралями. На рис. 2 показана схема с двойной магистралью при питании двухтрансформаторных ТП. Эти схемы, не смотря на большую стоимость, обладают высокой надёжностью и могут быть использованы для приёмников любой категории.

Рис. 2. Магистральная схема электроснабжения

Надёжность магистральной схемы обуславливается тем, что трансформаторы ТП питаются от разных магистралей, каждая из которых рассчитана на покрытие основных нагрузок всех ТП. При этом трансформаторы также рассчитаны на взаимное резервирование. Секции шин РП или трансформаторы цеховых ТП при нормальном режиме работают раздельно, а при повреждении одной из магистралей они переключаются на магистраль, оставшуюся в работе. Магистральные схемы передачи и распределения электроэнергии дают возможность снизить по сравнению с радиальными затраты за счёт уменьшения длины питающих линий, уменьшения коммутационной аппаратуры. Однако по сравнению с радиальными они являются менее надёжными, так как повреждение магистрали ведёт отключение всех потребителей, питающихся от неё.

Дополнительные узлы

В первую очередь, к ним относятся шинопроводы — конструктивные элементы, позволяющие транспортировать электрический ток. Имеют оболочку из металла и исполняют задания по коммутации главных узлов подстанции, учитывая определенные схемы подключений. Работоспособный шинопроводник располагается на закрепленной раме. Тут же монтируется распределительная установка минимального напряжения и трансформатор.

Силовые трансформаторы подстанции КТП присутствуют в количестве одного или двух штук. Существуют масляные модели типа ТМФ-250/400, используемые на подстанциях типа КТП-250, масляные ТМ3 и сухие модификации ТС3ГЛ, применяемые на комплектных установках, типа КТП-630/1000/2500.

Защита комплектных трансформаторных подстанций реализована в виде выключателей с вмонтированными электромагнитными и тепловыми размыкателями. Защитные функции настроены на негативные проявления коротких замыканий по выходящим магистралям.

КТП поставляется в разобранном модульном состоянии, но при сборке на месте эксплуатации, все блоки готовы к функционирования без дополнительных ревизионных мер.

КТПТО

КТПТО (80 кВА, 380/55-95В) служат для обогрева бетона и мёрзлых грунтов автоматической регулировкой температуры. Также подобные подстанции применяются для установки освещения (временного), электроснабжения трёхфазных инструментов (42В) во время проведения строительных или ремонтных работ. Рабочие температуры для данного вида подстанций -40+10 градусов Цельсия. Особенностью КТПТО является, то, что она снабжена трёхобмоточным трансформатором (ТМТО-80/0,38), охлаждаемым естественным путём. Питание предусматривается для тока напряжением 380В и силой 10А. Применяется, как ручное, так и дистанционное управление с помощью поста с кнопками, расположенного за пределами участка работ.

Что такое ТП

ТП (трансформаторная подстанция) – это электроустановка, которая используется только для  преобразования и распределения электрической энергии.  В состав ТП обычно включаются:

• один или несколько трансформаторов
• устройства распределения тока
• защитное оборудование
• устройство для измерений

Также отличительной особенностью КТП от ТП  является то, что комплектная трансформаторная подстанция производится сразу же в полной заводской готовности.

В чем разница между КТП и КТПН

КТП и КТПН – два схожих названия, которые, кажется, ни чем не отличаются, но все же отличия есть. КТПН (комплектная трансформаторная подстанция наружной установки) – это одна из разновидностей КТП (комплектной трансформаторной подстанции), особенность которой заключается в том, что она устанавливается и эксплуатируется только снаружи зданий. Конструкция КТПН может работать при любых погодных условиях, при различных перепадах температуры, а также  при обильных осадках и наличии сильного ветра. Данными характеристиками отличается КТПН от КТП.

Отличия КТП и БКТП

Блочная комплектная трансформаторная подстанция (БКТП) — электроустановка, предназначенная для эксплуатации на улице. Электрооборудование монтируют в железобетонный корпус, похожий на небольшую постройку, и в таком виде транспортируют на объект. Кровля конструкции укрепляется тепло- и гидроизолирующими материалами, в двери и ворота устанавливают решетки для естественной циркуляции воздуха.

Разница между КТП и БКТП заключается в конструкции и габаритах электрооборудования. Комплектная ТП меньше блочной, имеет более компактный корпус, выполненный из металла. Кроме того, первая подстанция снабжает электроэнергией небольшие поселения и строительные объекты. Вторая — более крупные промышленные предприятия, большие населенные пункты, отдельные районы города.

Технический регламент

Электроподстанции принимают, распределяют и преобразуют переменный электрический ток.

Технические стандарты КТП:

• Температура окружающего воздуха должна колебаться приблизительно от -40 до +40 градусов — для маслонаполненных установок и от -1 до +40 градусов — для установок сухого типа.
• Высота устанавливаемых КТП над уровнем моря не должна быть больше 1 тыс. метров.
• Влажность окружающего воздуха не выше 20 процентов.
• Скорость встречного ветра — максимум 36 м/с.
• Срок использования — двадцать пять лет и более.

КТПН не могут использоваться:

• при вибрации, пульсации, ударах и при взрывоопасных факторах,

• для получения питания по стороне 0,4 кВ,

Специфики применения

Ключевыми приборами, которым необходим регулярный ремонт в электроподстанциях, считается техника распределяющих щитов и фактически сам электротрансформатор. Используя КТП, следует исполнять следующие правила:

1. Токи нагрузки не вышеуказанных в руководстве. Для станции с 2-мя трансформаторами, к примеру, он не может быть более 80% от номинала. Нужен периодический контроль за фильтрацией масла. Ревизия производится по температуре верха корпуса.
2. Окислы и шлам на контактах зачищаются не реже одного раза в год.
3. Ключевые составляющие системы КТП

Монтаж установки КТП на производстве состоит из нижеследующих ключевых элементов:

• прибора ввода высокого напряжения;
• масляного либо сухого силового трансформатора;
• распределительного шкафа для отвода напряжения.

При производстве, сборке и сервисе электроподстанции соблюдать технический регламент, бесперебойная и длительная работа гарантированы. Иначе пользователь может столкнуться с проблемами в эксплуатации. Вследствие этого подбирать производителя КТП надлежит тщательнейшим образом, ориентируясь сначала на репутацию фирм, предлагающих такие услуги.