Мачтовая трансформаторная подстанция: принцип работы и назначение
Трансформаторные подстанции являются неотъемлемой частью современной инфраструктуры энергоснабжения. Они задействуются на этапе распределения электроэнергии, позволяя минимизировать процессы искажения характеристик тока при его передаче на дальние расстояния. Существуют разные виды таких объектов, которые отличаются особенностями конструкционного исполнения, подходом к монтажу и эксплуатации. В свою очередь, мачтовая трансформаторная подстанция является наиболее распространенным сооружением такого типа, обеспечивая целый ряд преимуществ.
Общие сведения о мачтовой подстанции
Мачтовая, или столбовая, подстанция выполняется в виде одиночного трансформаторного блока, который в зависимости от характеристик может работать с мощностным диапазоном 25-250 кВА. В процессе эксплуатации такие установки в среднем могут принимать электроэнергию переменного тока с показателем напряжения порядка 6 кВ. При условии качественной установки столбовая трансформаторная подстанция способна поддерживать оптимальные рабочие показатели и в условиях мороза, и при высоких температурах в летнее время.
Большую опасность представляют угрозы, связанные с прямой функцией таких объектов. В зависимости от условий эксплуатации могут быть риски коротких замыканий, перегрузок линий, междуфазных сбоев и перенапряжений. По этой причине уже в базовой комплектации мачтовая трансформаторная подстанция снабжается широким перечнем защитных систем. Кроме того, предусматриваются электрические и механические блокираторы, обеспечивающие безопасность для обслуживающего персонала.
Назначение мачтовой подстанции
Функция трансформаторной подстанции связана с необходимостью понижения потерь в линиях электропередачи. Эта задача может достигаться разными способами, но в данном случае установка должна обеспечивать увеличение напряжения в сети. Для этого подстанция обеспечивается электроустановкой, выполняющей функцию преобразования и распределения энергии. В рабочем процессе задействуется несколько компонентов, среди которых — распределительные устройства, системы управления и вспомогательные механизмы, обеспечивающие задачи поддержки работы самого сооружения. Опять же, в зависимости от сферы применения и условий эксплуатации распределение электрической энергии мачтовой подстанцией может происходить при разных характеристиках энергосистемы. Также в некоторых моделях предусматривается выполнение задачи учета электроэнергии. Оно достигается с помощью предустановленных счетчиков, которые могут работать и по принципу электрохимических реакций, и за счет механического действия.
Принцип действия
Источником энергии, поставляемой подстанции, являются полноценные объекты генерации электричества. От них напряжение подается на преобразующую и распределяющую подстанцию, которая чаще всего располагается поблизости. Вышеупомянутая функция увеличения напряжения с целью минимизации потерь в линии выполняется благодаря действию повышающих трансформаторных аппаратов. В дальнейшем приемником электричества может выступить и понижающий трансформатор, который оптимизирует характеристики напряжения до оптимальных с точки зрения использования в местной сети. Для стабильного выполнения этих задач мачтовая трансформаторная подстанция должна регулярно охлаждаться. Обычно системы охлаждения представляют собой устройства с механизмами подачи масла. Это одна из систем, повышающих надежность работы подстанций такого типа.
Виды мачтовых подстанций
Существуют два подхода к реализации конструкционного исполнения таких подстанций. Более простым вариантом является комплектная трансформаторная подстанция, которая имеет А-образное внешнее исполнение. В состав таких сооружений входит набор разъединителей с приводными механизмами, разрядные элементы, предохранители и непосредственно силовой трансформаторный блок с распределяющим модулем.
Второй вариант представляет собой усложненную, более функциональную и производительную П-образную станцию. И если первая разновидность чаще всего бывает комплектной, то в данном случае монтаж может производиться с применением готовых к установке блоков. Впрочем, и комплектная трансформаторная подстанция часто применяется в этой конфигурации. В состав данной системы входит тот же набор компонентов, но с некоторыми отличиями. В частности, П-образная станция также имеет ограничители напряжения, а распределительный модуль обычно представляется устройствами низкого напряжения
Как устанавливается столбовая трансформаторная подстанция?
Монтажные мероприятия предусматривают выполнение нескольких операций, среди которых — доставка оборудования, сборочные действия и крепление опорных элементов. Далее производится выверка положения установки, после чего подготовленные блоки наполняются электротехническим оборудованием. Непосредственное соединение устройств между собой производится только после окончательной ревизии и настройки аппаратов. Обычно мачтовая трансформаторная подстанция комплектуется оборудованием с помощью спецтехники. Например, силовой трансформатор может подниматься на опору автокраном. Затем осуществляется крепление блока – на железобетонных опорах фиксация производится с применением металлической рамы, которая, в свою очередь, удерживается на опоре металлическими хомутами.
Заключение
Столбовые подстанции благодаря своей конструкции получили широкое распространение в разных отраслях. Предприятия выпускают специальные модели для эксплуатации в сельском хозяйстве, совершенствуют базовые серии универсального назначения, разрабатывают мощные комплектные сооружения для обслуживания нужд промышленных объектов и т. д. Но независимо от исполнения, трансформаторная подстанция мачтового типа уверенно развивается и в технологическом отношении. Производители выпускают комплектующие нового поколения, работа которых уже строится на принципах автоматизации. С одной стороны, этот переход усложняет конструкции и управление ими, но с другой – позволяет оптимизировать энергозатраты и финансовые расходы на обслуживание, не говоря о повышении надежности и безопасности.
fb.ru
Столбовые и мачтовые подстанции КТП (СТП, МТП)
Столбовые и мачтовые трансформаторные подстанции типа КТП-С-6(10)/0,4 (также известны как СТП, МТП, КМТП) устанавливаются на железобетонной стойке типа СВ-105 (СВ-110). Основную нагрузку в составе изделия несёт на себе кронштейн крепления трансформатора, поэтому выполнен с большим запасом прочности.
Столбовые подстанции нашего производства сертифицированы на применение трансформаторов мощностью до 160кВА. Возможно применение как трансформаторов ТМГ (от 16 до 160кВА), так и однофазных трансформаторов ОМП (до 10кВА).
Общий вид и габаритные размеры КТП-С и КТП-М:
Столбовые подстанции отличаются от мачтовых подстанций способом установки:
- столбовые трансформаторные подстанции КТП-С устанавливаются на одной железобетонной стойке (опоре) типа СВ-105 (СВ-110)
- мачтовые трансформаторные подстанции КТП-М устанавливаются между двух железобетонных стоек типа СВ-105 (СВ-110)
Типовые параметры столбовых и мачтовых подстанций:
| Мощность трансформатора, кВА | Сторона ВН | Сторона НН | ||||||
| Uном, кВ | Ток плавкой вставки, А | Линия 1 | Линия 2 | Линия 3 | Линия 4 | Реле уличного освещения | Счетчик электроэнергии | |
| 16 | 6 | 5 | 16А | 16А | — | — | опция | опция |
| 10 | 3,2 | |||||||
| 25 | 6 | 8 | 31,5А | 31,5А | — | — | опция | опция |
| 10 | 5 | |||||||
| 40 | 6 | 10 | 31,5А | 40А | — | — | опция | опция |
| 10 | 8 | |||||||
| 63 | 6 | 16 | 31,5А | 40А | 40А | — | опция | опция |
| 10 | 10 | |||||||
| 100 | 6 | 20 | 40А | 40А | 63А | опция | опция | |
| 10 | 16 | |||||||
| 160 | 6 | 31,5 | 63А | 63А | 100А | 100А | опция | опция |
| 10 | 20 | |||||||
Примечание:
- Реле уличного освещения с магнитным пускателем устанавливается по требованию заказчика
- Счетчик электроэнергии в типовую поставку не входит. Необходимо согласовывать модель счетчика при заказе.
Комплект поставки
По-умолчанию при заказе столбовая и мачтовая подстанции комплектуется:
- приемная траверса ВН под установку изоляторов ШФ-20 и ограничители напряжения
- рамка с установленными предохранителями ПКТ исполнения У1
- кронштейн для крепления трансформатора
- шкаф РУНН с оборудованием, согласованным по опросному листу и крепежом
- провод для соединения предохранителей ПКТ с вводами ВН трансформатора
- провод для соединения выводов НН трансформатора и вводного аппарата РУНН
- двустенная морозостойкая труба ПНД ф63 для прокладки провода 0,4кВ по опоре и ввода в РУНН
- комплект наконечников и маркировочных трубок для монтажа проводов
Фотографии столбовой подстанции КТП-С (СТП)
eastroy.ru
Открытые мачтовые подстанции потребителей 6-10/0,4 кВ
Страница 36 из 66
ГЛАВА 10
КОНСТРУКТИВНОЕ ВЫПОЛНЕНИЕ СЕЛЬСКИХ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПОДСТАНЦИИ
§ 29. Трансформаторные подстанции напряжением 6-10/0,4 кВ
Рис. 93. Мачтовая тупиковая однофазная подстанция мощностью 4—10 кВА на А-образной деревянной опоре:
1 — опора, 2 — предохранитель, 3 — низковольтный щит, 4 — приставка, 5 — привод разъединителя, 6 — трансформатор, 7 — разъединитель, 8 — провод линии, 9 — провода низковольтной линии
Мачтовые подстанции в зависимости от мощности трансформатора устанавливают на одностоечных опорах, А-образных концевых опорах, П-образных промежуточных и АП-образных опорах. Мачтовые подстанции могут быть сооружены в короткие сроки; они просты в эксплуатации. Поэтому мачтовые подстанции широко используют при электроснабжении сельскохозяйственных потребителей.
Для небольших потребителей однофазного тока напряжением 0,23 кВ применяются однофазные трансформаторные подстанции мощностью 4 и 10 кВА напряжением 10/0,23 кВ. Они могут монтироваться как проходные на отпайке от воздушной линии (на одностоечных опорах типа «свечка») или как тупиковые с установкой на А-образных концевых опорах. На рис. 93 показана такая подстанция.
Однофазный трансформатор 6 монтируется на А-образной деревянной опоре 1, установленной на железобетонных приставках 4. Трансформатор подключается к воздушной линии 8 через двухполюсный разъединитель 7 типа РДНД-10 и предохранители 2 типа ПК-10.
Рис. 94. с напряжением 6 — 10/04 кВ:
1—силовой трансформатор, 2 —изоляторы, 3 — разрядники, 4 — предохранители, 5 — откидная лестница. 6 — газовые трубы, 7 — шкаф, 8 — трубы
В низковольтном распределительном щите 3 устанавливаются однополюсные автоматические выключатели типа АП-50-2МТ с приборами защиты, трансформатор тока ТК-20 и счетчик активной энергии типа СО-2м. Вывод низкого напряжения 9 осуществляется тремя проводами (две фазы 230 В и один провод для подключения уличном освещения). Привод разъединителя 5 расположен с противоположной стороны от распределительного щита.
На анкерных А-образных опорах могут устанавливаться и небольшие трехфазные трансформаторы, такие подстанции с трансформаторами мощностью до 25 кВА выполняют как проходные с отпайкой от магистральной воздушной линии напряжением 6 или 10 кВ.
изготовляются на заводах и поставляются в комплекте со всем необходимым оборудованием на строительную площадку. Внешний вид такой подстанции показан на рис. 94. Подстанция подключена к линии 10 кВ, для чего на расстоянии от 4 до 10 м от нее устанавливают А-образную концевую опору ВЛ, которая принимает тяжение проводов воздушной линии на себя. На подстанции на открытой огороженной площадке устанавливается силовой трансформатор 1, защита которого осуществляется предохранителями 4 типа ПК-10н. Низковольтное распределительное устройство размещено в шкафу 7 в нижней части опоры. В нем размещены: вводной рубильник, магнитный пускатель и фотореле для автоматического включения уличного освещения и три автомата типа АП-50 (при трех отходящих линиях 0,4 кВ для трансформатора мощностью до 63 кВА) или четыре автомата типа А3124 (при четырех отходящих линиях для трансформатора мощностью до 100 кВА). Кроме того, в шкафу установлен трехфазный счетчик электрической энергии типа СА4У. Низкое напряжение от трансформатора подводится к щиту изолированными проводами, проложенными в стальных газовых трубах 6, а отводится к воздушным линиям 0,4 кВ также изолированными проводами, проложенными в трубах 8. Провода низковольтных линий крепятся на изоляторах 2. Защита подстанции от перенапряжений осуществляется комплектом разрядников 3 типа РС-10, установленных в верхней части опоры. Для обслуживания трансформатора и подъема на верхнюю часть подстанции предусмотрена откидная лестница 5, которая при работе трансформатора складывается и запирается на замок. Подстанция подключается к линии разъединителем РЛНД-10 с приводом ПРН-10м. Эта аппаратура устанавливается на концевой опоре ВЛ, благодаря чему можно выполнять все необходимые работы на подстанции при ее полном отключении.
Рис. 95. Унифицированная мачтовая трансформаторная подстанция на АП-образных опорах мощностью 160—250 кВА:
1— силовой трансформатор, 2 — заземляющий спуск, 3 — привод, 4 — предохранители,
5 — разрядники, 6- разъединитель, 7 — спуск, 8 — стальные трубы, 9 — провода низковольтных воздушных линий, 10 — низковольтный шкаф
Силовой трансформатор 1, установленный на высоте 3,5 м над землей, подключается к воздушной линии через спуск 7, разъединитель 6 типа РЛНД-10/200 и предохранители 4 типа ПК-10. От трансформатора напряжение 0,4/0,23 кВ подводится изолированными проводами, проложенными в стальных трубах 8 к низковольтному шкафу 10, где установлены четыре автоматических выключателя типа А-3124, отходящих низковольтных линий с реле тока в нулевом проводе. Кроме этого, в шкафу смонтированы магнитный пускатель для автоматического управления уличным освещением от фотореле (или дистанционно — от кнопки), трехфазный счетчик для учета расхода активной энергии, трансформаторы тока для питания токовых цепей счетчика и вводной трехполюсной рубильник РО-3 для подключения нагрузки трансформатора. Отходящие от шкафа провода, проложенные в стальных трубах, подключаются к проводам низковольтных воздушных линий 9.
leg.co.ua
СТОЛБОВЫЕ (МАЧТОВЫЕ) ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ
пыль либо токопроводящие или разъедающие смеси, воздух должен забираться извне или очищаться фильтрами.
Взданиях с несгораемыми перекрытиями отвод воздуха из камер трансформаторов разрешается непосредственно в цех.
Взданиях с трудносгораемыми перекрытиями выпуск воздуха из камер трансформаторов должен производиться по вытяжным шахтам, выведенным выше кровли здания не менее чем на 1 м и выполненным в соответствии с 4.2.245.
4.2.116.В случае применения искусственной вентиляции камер трансформаторов автоматическое отключение вентиляционного устройства одновременно с отключением трансформатора может не предусматриваться.
4.2.117.При установке КТП в отдельных помещениях вентиляция трансформаторов должна отвечать требованиям, приведенным в 4.2.102.
4.2.118.Полы подстанции должны быть не ниже уровня пола цеха; пол в помещении для КРУ и КТП должен быть рассчитан на частое перемещение тележек без повреждения его поверхности.
4.2.119.Двери камер маслонаполненных силовых трансформаторов и баковых выключателей должны иметь предел огнестойкости не менее 0,6 ч.
4.2.120.При расположении подстанции в непосредственной близости от путей внутрицехового транспорта или крановых путей, подъемно-транспортных механизмов должны быть приняты меры для защиты подстанций от случайных повреждений (световая сигнализация, отбойные тумбы).
Как правило, КРУ и КТП следует размещать в пределах «мертвой зоны» работы этих механизмов.
Вцехах с интенсивным движением внутризаводского транспорта, а также при насыщенности цеха оборудованием, материалами и готовыми изделиями КРУ и КТП рекомендуется ограждать. При этом внутри ограждений должны быть выдержаны проходы шириной не менее приведенной в 4.2.122.
4.2.121.Ширина прохода вдоль КРУ и КТП, а также вдоль стен подстанции, имеющих двери или вентиляционные отверстия, должна быть не менее 1 м; кроме того, должна быть обеспечена возможность выкатки трансформаторов и других аппаратов.
4.2.122.Ширина прохода для управления и ремонта КРУ выкатного типа и КТП должна обеспечивать удобство обслуживания, перемещения и разворота оборудования и его ремонта.
При установке КРУ и КТП в отдельных помещениях ширина прохода должна определяться, исходя из следующих условий:
1)для однорядного исполнения – длина тележки КРУ плюс не менее 0,6 м;
2)для двухрядного исполнения – длина тележки КРУ плюс не менее 0,8 м. Во всех случаях ширина прохода должна быть не менее приведенной в 4.2.86 (при этом сужение прохода напротив выкатываемых тележек запрещается) и не менее размера тележки по диагонали.
При наличии прохода с задней стороны КРУ и КТП для их осмотра ширина его должна быть не менее 0,8 м; допускаются отдельные местные сужения не более чем на 0,2 м.
При открытой установке КРУ и КТП в производственных помещениях ширина свободного прохода должна определяться расположением производственного оборудования, обеспечивать возможность транспортирования наиболее крупных элементов КРУ и КТП и во всяком случае должна быть не менее 1 м.
4.2.123.Высота помещения должна быть не менее высоты КРУ (КТП), считая от выступающих частей шкафов, плюс 0,8 м до потолка и 0,3 м до балок. Допускается меньшая высота помещения, если при этом обеспечиваются удобство и безопасность замены, ремонта и наладки оборудования КРУ (КТП).
4.2.124.Расчетные нагрузки на перекрытия помещений по пути транспортировки КРУ (КТП) должны приниматься с учетом массы наиболее тяжелой части устройства (например, трансформатора), а проемы должны соответствовать габаритам транспортируемых частей.
4.2.125.Правила, приведенные в 4.2.126-4.2.134, распространяются на столбовые подстанции до 35 кВ мощностью не более 0,4 MB А.
4.2.126.Присоединение трансформатора к сети высшего напряжения должно осуществляться при помощи предохранителей и разъединителя, управляемого с земли. Привод разъединителя должен запираться на замок. Разъединитель, как правило, должен быть установлен на концевой опоре ВЛ.
4.2.127.Трансформатор должен быть установлен на высоте не менее 4,5 м, считая от земли до токоведущих частей. Для обслуживания подстанций на высоте не менее 3 м должна быть устроена площадка с перилами. Для подъема на площадку рекомендуется применять лестницы с устройством, сблокированным с разъединителем и запрещающим подъем по лестнице при включенном разъединителе.
Для подстанций, расположенных на одностоечных опорах, устройство площадок и лестниц не обязательно.
4.2.128.Части, остающиеся под напряжением при отключенном положении разъединителя, должны находиться на высоте не менее 2,5 м от уровня площадки обслуживания для подстанций 10 кВ и не менее 3,1 м для подстанций 35 кВ. Положение разъединителя должно быть видно с площадки. Разъединитель должен иметь заземляющие ножи со стороны трансформатора.
4.2.129.Щиток низшего напряжения подстанции должен быть заключен в шкаф. Для отключения трансформатора со стороны низшего напряжения должен быть установлен аппарат, обеспечивающий
studfiles.net
Мачтовая трансформаторная подстанция серии МТП, мощностью 25…250 кВА
Мачтовая трансформаторная подстанция МТП и столбовая СТП, шкафного исполнения, наружной установки, мощностью силового трансформатора 25…250 кВА.
Назначение и область применения МТП и СТП
Мачтовая (столбовая) трансформаторная подстанция (МТП) и (СТП) предназначена для приема электрической энергии переменного тока классом напряжения 10 (6) кВ, и преобразования её в электрическую энергию напряжением 0,4 (0,23) кВ для потребителей в районах с умеренным климатом (от минус 45 до плюс 40 °С).
Мачтовая (столбовая) трансформаторная подстанция (МТП) и (СТП) применяется для электроснабжения небольших потребителей в том числе — отдельных населенных пунктов и небольших объектов потребителей (в том числе фермерских хозяйств, садово-огороднических участков, относящихся к III категории по надежности электроснабжения.
Основные технические параметры мачтовой МТП (столбовой СТП) трансформаторной подстанции
| Наименование | Значение параметра | |||||||||||
| Номинальная мощность силового трансформатора, кВА | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | ||||||
| Схема и группа соединения обмоток трансформатора | У/Ун-0; У/Zн-11; Д/Ун-11** | |||||||||||
| Номинальное напряжение на стороне ВН, кВ | 6 | 10 | 6 | 10 | 6 | 10 | 6 | 10 | 6 | 10 | 6 | 10 |
| Номинальный ток предохранителя на стороне ВН, А | 8,0 | 5,0 | 10,0 | 8,0 | 16,0 | 10,0 | 20,0 | 16,0 | 31,0 | 20,0 | 50,0 | 31,5 |
| Номинальное напряжение на стороне НН, кВ | 0,4 | |||||||||||
| Номинальный ток отходящих линий на стороне НН, А | ||||||||||||
| Линия 1 | 31,5 | 31,5 | 40 | 40 | 80 | 80 | ||||||
| Линия 2 | 31,5 | 63 | 40 | 80 | 100 | 100 | ||||||
| Линия 3 | — | — | 63 | 100 | 160 | 160 | ||||||
| Линия 4 | — | — | — | — | — | 250 | ||||||
| Уличное освещение | 16 (25*) | |||||||||||
* по согласованию заказчика
** трансформатор мощностью 160 и 250 кВА
Конструкция мачтовой (столбовой) трансформаторной подстанции (МТП) и (СТП)
По схеме подключению к сети переменного тока со стороны высокого напряжения (ВН) Мачтовая (МТП) или Столбовая (СТП) трансформаторная подстанция представляет собой подстанцию тупикового исполнения с воздушным вводом высокого напряжения (ВН). Конструктивно МТС и СТП состоит из
— Высоковольтный ввод. Защита трансформатора и линии ЛЭП осуществляется высоковольтными предохранителями серии ПКТ или аналогичными.
— МТП и СТП подключается к ЛЭП посредством разъединителя, серии РЛНД-10 или аналогов, который поставляется комплектно с подстанцией, разъединитель РЛНД-10 (монтируется на ближайшей к подстанции опоре).
Габаритный, установочный размер подстанции МТП(СТП) мощностью 25-100 кВА << (ЗАГРУЗИТЬ)
Габаритный, установочный размер подстанции МТП(СТП) мощностью 160 и 250 кВА << (ЗАГРУЗИТЬ)
— МТП и СТП обеспечивает учет активной и реактивной электрической энергии. По требованию заказчика возможна установка счетчика любой модификации.
В МТП и СТП имеется фидер уличного освещения, который оснащен устройством ручного и автоматического управления уличным освещения.
На стороне низкого напряжения (НН) МТП и СТП предусматриваются следующие виды защит:
— от перегрузки и коротких замыканий линий 0,4 кВ;
— от коротких замыканий цепей обогрева и цепей освещения КТП.
Схема принциальная электрическая подстанции МТП (СТП) мощностью 25 и 40 кВА << (ЗАГРУЗИТЬ)
Схема принциальная электрическая подстанции МТП (СТП) мощностью 63…250 кВА << (ЗАГРУЗИТЬ)
Конструкция МТП и СТП имеет электрические и механические блокировки, обеспечивающие безопасную работу обслуживающего персонала.
Достоинства МТП и СТП:
— безопасны для окружающей среды;
— конструкция обеспечивает быстрый монтаж и пуск на месте эксплуатации;
— имеют резиновые уплотнения на дверях отсека НН.
Срок службы трансформаторных подстанций серии МТП и СТП составляет 30 лет.
Опросной лист для заказа столбовой (мачтовой) трансформатороной подстанции << (ЗАГРУЗИТЬ)
Краткое описание трансформатороной подстанции серии МТП (СТП) мощностью 25-250 кВА
Спецалисты компании ответят на все вопросы о поставке трансформаторных подстанций
www.bottelectro.ru
Мачтовая трансформаторная подстанция типовой проект
Мачтовая трансформаторная подстанция типовой проект
Мачтовая трансформаторная подстанция типовой проект – электроустанавка мощностью от 25 до 250 кВа, предназначенная для использования на сельскохозяйственных и других небольших объектах. Мачтовые подстанции отличаются установкой снаружи сооружения, они предназначены для приема электроэнергии от центральных опор линии электроснабжения, преобразования энергии и дальнейшей ее передачи на объекты.
Пример проекта наружного электроснабжения
Такое оборудование может быть использовано только в регионах, где в течение года температура не опускается ниже -45 градусов и не поднимается выше 40 градусов. Принцип работы такого устройства и его назначения во многом схож со столбовой трансформаторной подстанцией типового проекта.
Мачтовые подстанции подключаются через воздушные линии от опор электроэнергии. Передача электричества от подстанции потребителям может осуществляться как через воздушную, так и через кабельную линию. Такие электроустановки представляют собой сборные конструкции, включающие в себя множество составных элементов, располагаемых в отдельных участках трансформаторных шкафов. Обязательные для трансформаторной подстанции такого типа распределительные приборы для высшего и низшего напряжения размещаются в различных шкафах. В зависимости от типа и конструкции подстанции, в одном из шкафов может быть установлено средство учета расхода электрической энергии, проще говоря – электрический счетчик.
Преимущества мачтовых трансформаторных подстанций
Мачтовые подстанции всегда оснащаются специальными электрическими и механическими блокираторами, которые необходимы для безопасности обслуживающего персонала. В устройстве предусмотрены необходимые устройства, обеспечивающие защиту от коротких замыканий и перегрева отдельных элементов электроустановки.
Среди основных достоинств такого оборудования обычно выделяют:
— безопасность для человека и окружающей среды;
— простота монтажных работ;
— краткий срок необходимых пусконаладочных работ;
— удобный демонтаж и возможность смены места установки;
— защита от осадков, пыли и других условий, способных негативно сказаться на работе электрической системы;
— широкий модельный ряд и возможности по индивидуальной комплектации необходимым дополнительным оборудованием.
На рисунке ниже представлен пример мачтовой трансформаторной подстанции, с указанием размеров и основных элементов конструкции.
На рисунке обозначены:
- Высоковольтный шкаф (для приема высшего напряжения).
- Трансформатор.
- Низковольтный или шкаф приема низшего напряжения.
- Кронштейн, предназначенный для размещения изоляторов.
- Разрядник высокого напряжения.
- Проходной изолятор.
- Трансформатор.
- Швеллеры.
- Пасынки.
- Шкаф с предохранителями.
- Шкаф с автоматами.
На рисунке ниже представлена типовая схема МТП.
Конструкция мачтовой подстанции
Рассматривая основные конструктивные особенности трансформаторной подстанции мачтового типа, можно выделить несколько наиболее важных ее элементов, а именно – высоковольтный и низковольтный шкаф, предназначенные для приема и распределения высшего и низшего напряжения соответственно, а также силовой трансформатор, тип и мощность которого выбираются в соответствии с индивидуальными особенностями объекта.
Все три основных элемента трансформаторной подстанции размещаются на одной стойке, что значительно упрощает монтаж, требующий подготовку только одного основания.
Распределитель высшего напряжения – это небольшой шкаф с дверцей, в верхней части которого имеются высоковольтные изоляторы, необходимые для соединения электроустановки с линией центрального электроснабжения через воздушную линию. Там же размещаются ограничители, призванные обезопасить систему от перенапряжения. В самом верху шкафа размещена рама с проходными изоляторами, соединенными с предохранителями, которые устанавливаются внутри распределительного устройства. В нижней части шкафа предохранители через шины соединяются с высоковольтными выводами трансформатора.
Низковольтный шкаф, предназначенный для распределения низшего напряжения, выполняется в одном из двух возможных видов:
В шкафах мачтовой подстанции размещается все необходимое оборудование для защиты отдельных устройств электроустановки от перенапряжения, а также приборы защиты персонала, обслуживающего подстанцию. Кроме того, внутри одного из шкафов обязательно должен находиться счетчик учета потребляемой мощности и ограничители.
Трансформаторная мачтовая подстанция транспортируется в разобранном виде, то есть, шкафы, трансформатор, другое оборудование, необходимое для работы электроустановки, перевозится отдельно и собирается в единую систему в непосредственной близости от объекта. Стоимость установки подстанции вы можете узнать в прайсе на электромонтажные работы.
Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для рассчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:
Поделитесь ссылкой
Дата публикации: 07.11.2014
energy-systems.ru
Столбовые (мачтовые) трансформаторные подстанции
4.2.125. Правила, приведенные в 4.2.126-4.2.134, распространяются на столбовые подстанции до 35 кВ мощностью не более 0,4 МВ·А.
4.2.126. Присоединение трансформатора к сети высшего напряжения должно осуществляться при помощи предохранителей и разъединителя, управляемого с земли. Привод разъединителя должен запираться на замок. Разъединитель, как правило, должен быть установлен на концевой опоре ВЛ.
4.2.127. Трансформатор должен быть установлен на высоте не менее 4,5 м, считая от земли до токоведущих частей. Для обслуживания подстанций на высоте не менее 3 м должна быть устроена площадка с перилами. Для подъема на площадку рекомендуется применять лестницы с устройством, сблокированным с разъединителем и запрещающим подъем по лестнице при включенном разъединителе.
Для подстанций, расположенных на одностоечных опорах, устройство площадок и лестниц не обязательно.
4.2.128. Части, остающиеся под напряжением при отключенном положении разъединителя, должны находиться на высоте не менее 2,5 м от уровня площадки обслуживания для подстанций 10 кВ и не менее 3,1 м для подстанций 35 кВ. Положение разъединителя должно быть видно с площадки. Разъединитель должен иметь заземляющие ножи со стороны трансформатора.
4.2.129. Щиток низшего напряжения подстанции должен быть заключен в шкаф. Для отключения трансформатора со стороны низшего напряжения должен быть установлен аппарат, обеспечивающий видимый разрыв.
4.2.130. Электропроводка между трансформатором и щитком, а также между щитком и ВЛ низшего напряжения должна быть защищена от механических повреждений (трубой, швеллером и т. п.) и выполняться в соответствии с требованиями, приведенными в гл. 2.1.
4.2.131. Расстояние от земли до изоляторов вывода на ВЛ до 1 кВ должно быть не менее 4 м.
4.2.132. По условию пожарной безопасности подстанция должна быть расположена на расстоянии не менее 3 м от зданий I, II и III степеней огнестойкости и 5 м от зданий IV и V степеней огнестойкости.
4.2.133. Конструкции столбовых подстанций, используемые как опоры ВЛ, должны быть анкерными или концевыми. Это требование не распространяется на одностоечные подстанции.
4.2.134. В местах возможного наезда транспорта столбовые подстанции должны быть защищены отбойными тумбами.
Защита от грозовых перенапряжений
4.2.135. Открытые распределительные устройства и открытые подстанции 20-500 кВ должны быть защищены от прямых ударов молнии. Выполнение защиты от прямых ударов молнии не требуется для подстанций 20 и 35 кВ с трансформаторами единичной мощностью 1,6 MB·А и менее независимо от числа грозовых часов в году, для всех ОРУ и подстанций 20 и 35 кВ в районах с числом грозовых часов в году не более 20, а также для ОРУ и подстанций 220 кВ и ниже на площадках с эквивалентным удельным сопротивлением земли в грозовой сезон более 2000 Ом·м при числе грозовых часов в году не более 20.
Здания ЗРУ и закрытых подстанций следует защищать от прямых ударов молнии в районах с числом грозовых часов в году более 20.
Защиту зданий ЗРУ и закрытых подстанций, имеющих металлические покрытия кровли или железобетонные несущие конструкции кровли, следует выполнять заземлением этих покрытий (конструкций). Для защиты зданий ЗРУ и закрытых подстанций, крыша которых не имеет металлических или железобетонных покрытий либо несущих конструкций или не может быть заземлена, следует устанавливать стержневые молниеотводы или молниеприемные сетки непосредственно на крыше зданий.
Расположенные на территории подстанций здания трансформаторной башни, маслохозяйства, электролизной, синхронных компенсаторов, а также резервуары с горючими жидкостями или газами и места хранения баллонов водорода должны быть защищены от прямых ударов молнии и вторичных ее проявлений в соответствии с РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» Минэнерго СССР.
4.2.136. Защита от прямых ударов молнии ОРУ 220 кВ и выше должна быть выполнена стержневыми молниеотводами, устанавливаемыми, как правило, на конструкциях ОРУ. Следует использовать также защитное действие высоких объектов, которые являются молниеприемниками (опоры ВЛ, прожекторные мачты, радиомачты и т. п.). Установка молниеотводов на порталах, расположенных вблизи трансформаторов или шунтирующих реакторов, допускается при выполнении требований 4.2.137.
На конструкциях ОРУ 110 и 150 кВ стержневые молниеотводы могут устанавливаться при эквивалентном удельном сопротивлении земли в грозовой сезон: до 1000 Ом·м — независимо от площади заземляющего контура подстанции; более 1000 и до 2000 Ом·м — при площади заземляющего контура подстанции 10 000 ми более.
От стоек конструкций ОРУ 110 и 150 кВ с молниеотводами должно быть обеспечено растекание тока молнии по магистралям заземления не менее чем в двух-трех направлениях. Кроме того, должны быть установлены один-два вертикальных электрода длиной 3-5 м на расстоянии не менее длины электрода от стойки, на которой установлен молниеотвод.
Установка молниеотводов на конструкциях ОРУ 35 кВ допускается при эквивалентном удельном сопротивлении земли в грозовой сезон: до 500 Ом·м независимо от площади заземляющего контура подстанции; более 500 и до 750 Ом·м при площади заземляющего контура подстанции 10·000 ми более.
От стоек конструкций ОРУ 35 кВ с молниеотводами должно быть обеспечено растекание тока молнии по магистралям заземления в трех-четырех направлениях. Кроме того, должны быть установлены два-три вертикальных электрода длиной 3-5 м на расстоянии не менее длины электрода от стойки с молниеотводом.
Гирлянды подвесной изоляции на порталах ОРУ 35 кВ с тросовыми или стержневыми молниеотводами, а также на концевых опорах ВЛ 35 кВ в случае, если трос ВЛ не заводится на подстанцию, должны иметь на два изолятора больше требуемого для ОРУ 35 кВ, предназначенного для работы в районах с I степенью загрязненности атмосферы (см. 4.2.53).
Расстояние по воздуху от конструкций ОРУ, на которых установлены молниеотводы, до токоведущих частей должно быть не менее длины гирлянды.
4.2.137. На трансформаторных порталах, порталах шунтирующих реакторов и конструкциях ОРУ, удаленных от трансформаторов или реакторов по магистралям заземления на расстояние менее 15 м, молниеотводы могут устанавливаться при эквивалентном удельном сопротивлении земли в грозовой сезон не более 350 Ом·м и при соблюдении следующих условий:
1. Непосредственно на всех выводах обмоток 3-35 кВ трансформаторов или на расстоянии не более 5 м от них по ошиновке, включая ответвления к разрядникам, должны быть установлены вентильные разрядники.
2. Должно быть обеспечено растекание тока молнии от стойки конструкции с молниеотводом по трем-четырем магистралям заземления.
3. На магистралях заземления, на расстоянии 3-5 м от стойки с молниеотводом, должно быть установлено два-три вертикальных электрода длиной 5 м.
4. На подстанциях с высшим напряжением 20 и 35 кВ при установке молниеотвода на трансформаторном портале сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом без учета заземлителей, расположенных вне контура заземления ОРУ.
5. Заземляющие проводники вентильных разрядников и трансформаторов рекомендуется присоединять к заземляющему устройству подстанции поблизости один от другого или выполнять их так, чтобы место присоединения вентильного разрядника к заземляющему устройству находилось между точками присоединения заземляющих проводников портала с молниеотводом и трансформатора.
4.2.138. Защиту от прямых ударов молнии ОРУ, на конструкциях которых установка молниеотводов не допускается или нецелесообразна по конструктивным соображениям, следует выполнять отдельно стоящими молниеотводами, имеющими обособленные заземлители с сопротивлением не более 80 Ом.
Расстояние , м, между обособленным заземлителем молниеотвода и заземляющим устройством ОРУ (подстанции) должно быть равным (но не менее 3 м)
где — импульсное сопротивление заземления, Ом, отдельно стоящего молниеотвода при импульсном токе 60 кА.
Расстояние по воздуху , м, от отдельно стоящего молниеотвода с обособленным заземлителем до токоведущих частей, заземленных конструкций и оборудования ОРУ (подстанции) должно быть равным (но не менее 5 м)
где — высота рассматриваемой точки молниеотвода над уровнем земли, м.
Заземлители отдельно стоящих молниеотводов в ОРУ могут быть присоединены к заземляющему устройству ОРУ (подстанции) при соблюдении указанных в 4.2.136 условий установки молниеотводов на конструкциях ОРУ. Место присоединения заземлителя отдельно стоящего молниеотвода к заземляющему устройству подстанции должно быть удалено по магистралям заземления на расстояние не менее 15 м от места присоединения к нему трансформатора (реактора). В месте присоединения заземлителя отдельно стоящего молниеотвода к заземляющему устройству ОРУ 35-150 кВ должно быть выполнено два-три направления по магистралям заземления.
Заземлители отдельно стоящих молниеотводов, установленных на прожекторных мачтах, должны быть присоединены к заземляющему устройству подстанции. При этом в случае несоблюдения условий, указанных в 4.2.136, дополнительно к общим требованиям присоединения заземлителей отдельно стоящих молниеотводов должны быть соблюдены следующие требования:
1. На расстоянии 5 м от молниеотвода следует устанавливать три-четыре вертикальных электрода длиной 3-5 м.
2. Если расстояние по магистралям заземления от места присоединения заземлителя молниеотвода к заземляющему устройству до места присоединения к нему трансформатора (реактора) превышает 15 м, но менее 40 м, то вблизи выводов обмоток напряжением до 35 кВ трансформатора должны быть установлены вентильные разрядники.
Расстояние по воздуху , м, от отдельно стоящего молниеотвода, заземлитель которого соединен с заземляющим устройством ОРУ (подстанции), до токоведущих частей должно составлять
где — высота токоведущих частей над уровнем земли, м;- длина гирлянды изоляторов, м.
4.2.139. Тросовые молниеотводы на подходах ВЛ 35 кВ к тем ОРУ, к которым не допускается их присоединение, должны заканчиваться на ближайшей к ОРУ опоре. От стоек конструкций ОРУ 110 и 150 кВ, к которым присоединены тросовые молниеотводы, должно быть выполнено два-три направления магистралей заземления.
Тросовые молниеотводы, защищающие подходы ВЛ 35 кВ, разрешается присоединять к заземленным конструкциям ОРУ при эквивалентном удельном сопротивлении земли в грозовой сезон: до 750 Ом·м — независимо от площади заземляющего контура подстанции; более 750 и до 1000 Ом·м — при площади заземляющего контура подстанции 10 000 ми более.
От стоек конструкций ОРУ 35 кВ, к которым присоединены тросовые молниеотводы, должно быть выполнено по два-три направления магистралей заземления. Кроме того, должно быть установлено два-три вертикальных электрода длиной 3-5 м на расстоянии не менее длины электрода от стойки, к которой присоединен молниеотвод.
Сопротивление заземлителя ближайшей к ОРУ опоры ВЛ 35 кВ не должно превышать 10 Ом.
Тросовые молниеотводы на подходах ВЛ 35 кВ к тем ОРУ, для которых не допускается установка или присоединение стержневых молниеотводов, должны заканчиваться на ближайшей к ОРУ опоре. Первый от ОРУ бестросовый пролет этих ВЛ должен быть защищен стержневыми молниеотводами, устанавливаемыми на подстанции, опорах ВЛ или около ВЛ.
4.2.140. Место присоединения конструкции со стержневым или тросовым молниеотводом к заземляющему контуру подстанции должно быть расположено на расстоянии не менее 15 м по магистралям заземления от места присоединения к нему трансформатора (реактора).
4.2.141. Устройство и защита подходов ВЛ к ОРУ и подстанциям должны отвечать помимо требований, приведенных в 4.2.139, 4.2.144-4.2.149, 4.2.156-4.2.163, также требованиям, приведенным в гл. 2.5.
4.2.142. Не допускается установка молниеотводов на конструкциях ОРУ, находящихся на расстоянии менее 15 м от трансформаторов, к которым гибкими связями или открытыми шинопроводами присоединены вращающиеся машины; от открытых шинопроводов и от опор гибких связей, если к ним присоединены вращающиеся машины.
Порталы трансформаторов, связанных открытыми шинопроводами или гибкими связями с вращающимися машинами, должны входить в зоны защиты отдельно стоящих или установленных на других конструкциях молниеотводов.
4.2.143. При использовании прожекторных мачт в качестве молниеотводов подводка электропитания к прожекторам на участке от точки выхода из кабельного сооружения до прожекторной мачты и далее по мачте должна быть выполнена кабелями с металлической оболочкой либо кабелями без металлической оболочки в трубах. Около молниеотвода эти кабели должны быть проложены непосредственно в земле на протяжении не менее 10 м.
В месте ввода кабелей в кабельное сооружение металлическая оболочка кабелей, броня и металлическая труба должны быть соединены с заземляющим устройством подстанции.
4.2.144. Защита ВЛ 35 кВ и выше от прямых ударов молнии на подходах к РУ (подстанциям) должна быть выполнена тросовыми молниеотводами. Длина защищенных тросом подходов с повышенным защитным уровнем, сопротивление заземления опор, количество и защитные углы тросовых молниеотводов должны соответствовать требованиям, приведенным в табл. 4.2.6.
На каждой опоре подхода, за исключением случаев, предусмотренных в 2.5.68, трос должен быть присоединен к заземлителю опоры.
В районах со слабой интенсивностью грозовой деятельности допускается увеличение по сравнению с приведенными в табл. 4.2.6 сопротивлений заземляющих устройств опор на подходах ВЛ 35-220 кВ к подстанциям при числе грозовых часов в году менее 20 — в 1,5 раза; менее 10 — в 3 раза.
Если выполнение заземлителей с требуемыми сопротивлениями заземления оказывается невозможным, должны быть применены заземлители-противовесы.
В особо гололедных районах и в районах с эквивалентным удельным сопротивлением земли более 1000 Ом·м допускается выполнение защиты подходов ВЛ к РУ (подстанциям) отдельно стоящими стержневыми молниеотводами, сопротивление заземлителей которых не нормируется.
4.2.145. В районах, имеющих не более 60 грозовых часов в году, допускается не выполнять защиту тросом подхода ВЛ 35 кВ к подстанциям 35 кВ с двумя трансформаторами мощностью до 1,6 MB·А каждый или с одним трансформатором мощностью до 1,6 MB·А и наличием резервного питания нагрузки со стороны низшего напряжения. При этом опоры подхода ВЛ к подстанциям на длине не менее 0,5 км должны иметь заземлители с сопротивлением, указанным в табл. 4.2.6. При выполнении ВЛ на деревянных опорах, кроме того, требуется на подходе ВЛ длиной 0,5 км присоединять крепления изоляторов к заземлителю опор и устанавливать комплект трубчатых разрядников на первой опоре подхода со стороны ВЛ. Расстояние между вентильными разрядниками и трансформатором должно быть не более 10 м.
При отсутствии резервного питания на подстанции с одним трансформатором мощностью до 1,6 MB·А подходы ВЛ 35 кВ к подстанции должны быть защищены тросом на длине не менее 0,5 км.
4.2.146. На первой опоре подхода к подстанциям ВЛ 35-220 кВ, считая со стороны линии, должен быть установлен комплект трубчатых разрядников (РТ1) в следующих случаях:
1. Линия по всей длине, включая подход, построена на деревянных опорах.
2. Линия построена на деревянных опорах, подход линии — на металлических или железобетонных опорах.
Таблица 4.2.6
studfiles.net