2.1. КОМПЛЕКТНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ

Комплектные трансформаторные подстанции блочные (КТПБ) (рис. 2.1) предназначены для приема, преобразования и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц.

Модернизированные подстанции имеют в обозначении букву М – КТПБ(М).

По классу напряжения ОАО «Самарский завод «Электрощит»» выпускает КТПБ (М) 35, 110, 220 кВ; КТПУ 35/0,4 кВ и КТП 10/0,4 кВ.

Рис. 2.1. Комплектные трансформаторные подстанции блочные (КТПБ): 1 – блок ввода ВЛ; 2 – блок выключателя линии; 3 – блок выключателя силового трансформатора; 4 – силовой трансформатор; 5 – КРУ 10(6) кВ; 6 – блок конденсаторов

Подстанции КТПБ(М) 35, 110, 220 кВ предназначаются для электроснабжения нефте– и газоместорождений, промышленных и коммунальных электропотребителей сельскохозяйственных районов и строительства крупных промышленных объектов.

Подстанции КТПУ 35/0,4 и КТП 10/0,4 кВ применяются для энергоснабжения небольших объектов.

Трансформаторные подстанции КТПБ(М) исполнения У1 рассчитаны для работы при температуре от -45 до +40 °C, а КТПБ(М) исполнения ХЛ1 – для работы при температуре от -60 до +40 °C.

Конструкция подстанций соответствует I–IV районам по ветру и гололеду, высота установки над уровнем моря – не более 1000 м. КТПБМ поставляются с нормальной и усиленной изоляцией.

Буквы и цифры, применяемые в условном обозначении комплектных трансформаторных подстанций, имеют следующие значения:

А – категория внешней изоляции оборудования нормальная; Б – категория внешней изоляции оборудования усиленная;

1 – общеподстанционный пункт управления (ОПУ) заводской поставки;

2 – без ОПУ заводской поставки.

Пример условного обозначения: КТПБ(М)-220-5Н-Т/110-12-Т10-2х63 000-59-А-2-85-У1 ТУ34-13-10922-85, где:

КТПБ(М) – комплектная трансформаторная подстанция блочная модернизированная;

220 – номинальное напряжение на стороне высшего напряжения, кВ;

5Н – номер схемы;

Т – условное обозначение выключателя типа ВМТ-220; 110 – номинальное напряжение на стороне среднего напряжения, кВ;

12 – номер схемы;

Т – условное обозначение выключателя типа ВМТ-110 кВ;

10 – номинальное напряжение стороны низшего напряжения,

кВ;

2х 63 000 – количество и мощность силовых трансформаторов,

кВ-А;

59 – условное обозначение ячеек типа КРУ-К-59; А – категория внешней изоляции оборудования; 2 – без ОПУ заводской поставки; 85 – год разработки изделия;

У1 – климатическое исполнение и категория размещений; ТУ 34-13-10922-85 – номер заводских технических условий. Условные обозначения типов выключателей сторон среднего и высшего напряжений приняты следующие:

В – ВБН-35;

К – ВВС-35П;

Г – ВГТ-110П;

Б – ВГБ-110;

Д – ВТ-35; ВТД-35

З – ВБПЗ-35;

M – ВМУЭ-35;

С – С-35М;

Т – ВМТ-110Б; ВМТ-220Б

Э – ВГБЭ-35; ВГБЭП-35;

L – ЫВД1 72,5-170;

Н – HPL245;

P – 145PM40; 242PMR40;

Е – 38–72 PM;

П – ВБПС-35.

Технические параметры КТПБ(М) 35—220 кВ, КТПУ 35/0,4 кВ и КТП 10(6)/0,4 кВ представлены в табл. 2.1–2.3.

Таблица 2.1

КТПБ(М) 35-220 кВ

* Для передвижной КТПБ(М) 35 кВ.

Таблица 2.2

КТПУ 35/0,4 кВ

Таблица 2.3

Комплектные трансформаторные подстанции КТП 10(6)/0,4 кВ

Назначения приведенных в табл. 2.3 модификаций КТП 10(6)/0,4 кВ:

КТП-СЭЩ®-П – для промышленности – с глухим вводом, высоковольтный ввод с выключателем нагрузки или вакуумным выключателем, тупиковые, проходные, одно– и двухтрансформаторные, вводы и выводы кабельные;

КТП-СЭЩ®-СН – для тепловых электростанций, станций пожаротушения и других собственных нужд;

КТП-СЭЩ®-А – с аварийным вводом от дизель-генератора;

КТП-СЭЩ®-Г – для городских сетей – проходные, тупиковые, одно– и двухтрансформаторные; высоковольтные вводы воздушные или кабельные; низковольтные – кабельные;

КТП-СЭЩ®-К – типа «киоск», высоковольтные и низковольтные вводы как воздушные, так и кабельные;

КТП-СЭЩ®-У – универсальные;

КТП-СЭЩ®-Н – наружной установки с коридором обслуживания и конденсаторными батареями; высоковольтный ввод воздушный, низковольтный – кабельный (по назначению аналогичная КТП-СЭЩ®-К от 100 до 400 кВА);

КТП-СЭЩ®-М – мачтового типа;

КТП-СЭЩ®-ПН – для питания погружных насосов нефтескважин.

В состав КТПБ(М) 35—220 кВ входят: силовые трансформаторы (автотрансформаторы); линейные регулировочные трансформаторы; открытые распредустройства (ОРУ) 220, 110, 35 кВ; комплектные распределительные устройства (КРУ) 10(6) кВ наружной установки; фундаменты; молниезащита; заземление; ограда; туалет.

Конструкциями КТПБ(М) 35—220 кВ предусматривается установка на подстанции силовых трансформаторов (автотрансформаторов) с выводами и устройствами, расположенными на крышке в соответствии с требованиями ГОСТ 11677—85*, ГОСТ 11920—93, ГОСТ 12965—93, ГОСТ 17544—93. Для передвижных КТПБ(М) 35 кВ предусматривается установка силового трансформатора на металлоконструкциях с маслоприемником – маслосборником заводского изготовления.

Конструкция КТПБ(М) допускает замену силового трансформатора на следующую степень мощности и состоит из следующих модулей ОРУ-220, 110, 35 кВ, выключателей, трансформаторов КРУ 10 кВ.

Стационарные модули могут собираться в комплектные подстанции следующих типов:

35/10(6) кВ; 110/10(6) кВ; 110/35/10(6) кВ; 220/10(6) кВ; 220/35/10(6) кВ; 220/110/10(6) кВ; 220/110/35 кВ.

В состав ОРУ 35 – 220 кВ входят:

транспортабельные блоки 35, 110, 220 кВ со смонтированными высоковольтными аппаратами, главными и вспомогательными цепями согласно принципиальной электрической схеме на подстанцию;

общеподстанционный пункт управления (ОПУ);

жесткие и гибкие ошиновки;

кабельные конструкции;

осветительные установки.

В зависимости от главной схемы электрических соединений и функционального назначения применяются следующие блоки: линии; ввода; шинных аппаратов; опорных изоляторов; разъединителя; трансформатора собственных нужд; кабельных муфт. В группы блоков одновременно могут входить полюса разъединителя 220 кВ, трансформаторы напряжения, опорные изоляторы и полюса отделителя 220 кВ.

В ОРУ 35—220 кВ применяются жесткая и гибкая ошиновки. Жесткая ошиновка унифицирована для всех напряжений и изготавливается из труб алюминиевого сплава, отпайки и перемычки выполняются проводом марки АС или АСКП. Ошиновка располагается в один или два яруса.

Гибкая ошиновка применяется для присоединения ячеек ввода 35 кВ и КРУ 6(10) кВ к силовому трансформатору. С одного конца провод опрессовывается аппаратными зажимами, другой конец опрессовывается на месте монтажа подстанции после уточнения длины.

Прокладка контрольных кабелей по территории подстанции осуществляется в подвесных металлических лотках, расположенных на высоте 2 м от уровня планировки, и в наземных лотках из сборного железобетона. Чертеж раскладки кабельных конструкций входит в комплект товаросопроводительной документации завода для каждой КТПБ(М).

Общеподстанционный пункт управления типов ОПУ-3, ОПУ-4, ОПУ-5, ОПУ-6, ОПУ-7 и ОПУ-8 представляет собой здание, собранное из отдельных элементов каркаса и утепленных панелей. Внутри ОПУ размещены панели управления, защиты и сигнализации, аккумуляторы для питания цепей управления и сигнализации, нагревательные печи и светильники. В ОПУ-7 и ОПУ-8 устанавливается также оборудование высокочастотной связи. Конструкция и масса ОПУ позволяют транспортировать его в полностью собранном виде.

Фундаменты под элементы КТПБ(М) для стационарной установки предусматриваются незаглубленного типа и состоят из железобетонных лежней, укладываемых непосредственно на спланированную поверхность грунта либо на выверенную песчаную подушку. КТПБ(М) можно устанавливать и на заглубленные фундаменты. Для передвижных КТПБ(М) 35 кВ в качестве фундаментов используются сани.

Молниезащита выполняется с помощью стержневых молниеотводов, устанавливаемых на концевых опорах, а при необходимости и на опорах, стоящих отдельно. Заземление блоков, трансформаторов, шкафов КРУ и других металлических частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции, осуществляется путем создания электрического контакта их с контуром заземления подстанции.

КТПУ 35/0,4 кВ состоит из следующих основных частей: устройства высшего напряжения (УВН); силового трансформатора типа ТМ100-630/35-7У1; шкафа распределительного устройства низшего напряжения (РУНН).

Техническое задание заводу на изготовление КТПБ(М) 35—220 кВ оформляется в виде опросных листов, высылаемых заводом-изготовителем для заполнения их проектной организацией и заказчиком.

Для оформления заказа на КТПБ заказчиком предоставляется следующая информация:

условное обозначение подстанции; номер опросного листа на КРУ 6(10) кВ и ОПУ 7(8); блоки дополнительных трансформатора тока 110 и 220 кВ: на вводе силового трансформатора; в цепи выключателя 110 и 220 кВ; блоки дополнительных трансформаторов напряжения 110, 220 кВ; количество обрабатываемых фаз высокочастотной связи; бьлок разъединителя на стороне 10(6) кВ; ограда территории подстанции (незаглубленная), м; элементы портала 220, 110 и 10(6) кВ (по элементу на стойку портала);

молниеотводы, устанавливаемые на:

железобетонных опорах 35, 110 кВ и железобетонных стойках типа СК;

железобетонных опорах и железобетонных стойках типа ВС; кронштейны при беспортальном приеме на опорах ВЛ; назначение блока 35(20) кВ;

тип блока 35 кВ в схеме вспомогательных соединений; коэффициент трансформации трансформаторов тока выносных или встроенных;

тип и исполнение привода выключателя 35 кВ; технические характеристики ячеек ОРУ 110 кВ:

тип модуля;

количество ячеек;

номинальный ток ячейки, А;

ток термической стойкости, кА;

номинальный ток сборных шин, А;

количество трехфазных пролетов сборных шин;

ток катушки РТД привода короткозамыкателя (КЗ) 110, 220 кВ;

схема вспомогательных соединений блока КЗ 110 (220) кВ;

количество обрабатываемых фаз высокочастотной связи 35 кВ;

схема и количество щитков сигнализации на дому.

 

2.2. КОМПЛЕКТНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

Устройство комплектное распределительное (КРУ), состоящее из камер сборных одностороннего обслуживания «СамараЭлектрон-Щит» серии КСО-СЕЩ (далее КСО), предназначено для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока частотой 50 Гц и напряжением 6 – 10 кВ.

КСО может применяться в качестве устройства высшего напряжения (УВН) для модернизированной серии КТП 10/0,4 (КТПП, КТПА, КТПСН, КТПГ) мощностью от 100 до 2500 кВА.

КСО предназначено для работы внутри помещения (климатические исполнениия У3 и Т3 по ГОСТ 15150—69*), при следующих условиях:

высота над уровнем моря до 1000 м; допускается эксплуатация на высоте над уровнем моря более 1000 м, при этом следует руководствоваться указаниями ГОСТ 8024—90, ГОСТ 1516.1—96 и ГОСТ 17516.1—90*;

нижнее значение температуры окружающнго воздуха: для исполнения У3 – минус 25 °C; для исполнения Т3 – минус 10 °C; тип атмосферы по ГОСТ 15150—69*;

для исполнения У3 – II тип (примерно соответствует атмосфере промышленных районов); для исполнения Т3 – III тип. КСО не предназначено для эксплуатации в среде, подвергающейся усиленному загрязнению, действию газов, испарений и химических отложений, вредных для изоляции, а также в среде, опасной в отношении взрыва и пожара. Конструкция КСО сейсмостойка во всем диапазоне сейсмических воздействий землетрясений до 9 баллов по шкале MSK 64 включительно на уровне 25 м по ГОСТ 17516.1—90*.

КСО соответствует требованиям ТУ 3414-056-00110473—2003 (табл. 2.4).

Таблица 2.4

Технические характеристики КСО

* Стойкость камер определяется стойкостью встроенных трансформаторов тока

Комплектное распределительное устройство (рис. 2.2) напряжением 6-15 кВ на токи 630-3150 А СЭЩ-68 (далее КРУ СЭЩ-68) предназначено для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц напряжением 6; 10 и 15 кВ.

Рис. 2.2. Комплектное распределительное устройство КРУ: 1 – изолятор проходной; 2 – релейный шкаф; 3 – блок релейных шкафов; 4 – высоковольтный выключатель; 5 – отсек сборных шин; 6 – заземляющий разъединитель; 7 – трансформатор тока

КРУ СЭЩ-68 применяется в качестве распределительных устройств 6-15 кВ, в том числе распределительных устройств трансформаторных подстанций, включая комплектные трансформаторные подстанции (блочные) 35/6-10 кВ, 110/6-10 кВ, 110/35/6-10 кВ, для электрических сетей промышленности, сельского хозяйства, электрических станций и электрификации железнодорожного транспорта.

КРУ СЭЩ-68 напряжением 6-10 кВ применяются в системе собственных нужд тепловых и атомных станций и предназначены для эксплуатации в системе АЭС класса 20 (для систем аварийного электроснабжения) и ЗН (для систем нормальной эксплуатации) по классификации ОПБ-88/97 (ПНАЭГ-01-011—97).

Шкафы КРУ СЭЩ-68 предназначены для работы внутри помещения (климатическое исполнение У3 и Т3 по ГОСТ 15150—69*) при следующих условиях:

высота над уровнем моря до 1000 м;

верхнее рабочее (эффективное) значение температуры окружающего воздуха для исполнения У3 – не выше 40 °C, для исполнения Т3 – 45 °C;

нижнее значение температуры окружающего воздуха для исполнения У3 – минус 25 °C, для исполнения Т3 – минус 10 °C; атмосфера типа II по ГОСТ 15150—69* (примерно соответствует атмосфере промышленных районов) для исполнения У3, типа III по ГОСТ 15150—69* – для исполнения Т3. Конструкция КРУ СЭЩ-68 сейсмостойка во всем диапазоне сейсмических воздействий землетрясения до 9 баллов по шкале MSK 64 включительно на уровне 25 м по ГОСТ 17516.1—90*.

При необходимости применения КРУ СЭЩ-68 в помещениях с температурой окружающего воздуха ниже минус 25 °C в шкафах КРУ предусматривается установка нагревательных элементов, обеспечивающих нормальные температурные условия работы комплектующей аппаратуры, включающихся автоматически при понижении температуры ниже минус 25 °C.

КРУ СЭЩ-68 соответствует требованиям ГОСТ 14693—90 (табл. 2.5).

Таблица 2.5

Технические характеристики КРУ СЭЩ-68

Малогабаритное устройство комплектное распределительное серии К-66 предназначено для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока частотой 50 Гц напряжением 6 – 10 кВ и номинальным током 630—1000 А. КРУ серии К-66 применяются в качестве распределительных пунктов городских и промышленных подстанций (мощностью силового трансформатора до 10 000 кВА), для электрических сетей помышленности, сельского хозяйства, электрических станций и электрификации железнодорожного транспорта.

КРУ серии К-66 предназначены для работы внутри помещений (климатическое исполнение У3 по ГОСТ 15150—69*) при следующих условиях:

высота над уровнем моря до 1000 м;

нижнее значение температуры окружающего воздуха минус 25 °C;

тип атмосферы – II по ГОСТ 15150—69* для исполнения У3 (примерно соответствует атмосфере промышленных районов).

Конструкция К-66 сейсмостойка во всем диапазоне сейсмических воздействий землетрясения до 9 баллов по шкале MSK 64 включительно на уровне 0 м по ГОСТ 17516.1—90*. КРУ серии К-66 специально разработана для установки в стесненных условиях; малые габариты шкафов КРУ серии К-66 несколько затрудняют эксплуатацию установленного внутри оборудования, поэтому к выбору шкафов данной серии следует подходить обдуманно.

При необходимости шкафы КРУ серии К-66 могут применяться в составе распредустройства из шкафов КСО-ЗСЭЩ с выключателями нагрузки. Стыковка шкафов КСО-ЗСЭЩ со шкафами КРУ серии К-66 производится с помощью переходного шкафа шириной 400 мм, входящим в состав поставки КРУ серии К-66 (табл. 2.6).

Таблица 2.6

Технические данные характеристики КРУ серии К-66

ОАО «Мосэлектрощит» изготавливает комплектные распределительные устройства (КРУ) и камеры КСО внутренней установки следующих серий:

для приема и распределения электроэнергии – К-104М, К-104МС1 двухстороннего обслуживания и серии К-XXVI – одностороннего обслуживания;

для обеспечения вводов и секционирования – К-105, К-105С1 двухстороннего обслуживания и серии К-XXVII – одностороннего обслуживания. Эти серии КРУ могут применяться и для отходящих линий при расчетном токе присоединения более 1600 А;

для приема и распределения электрической энергии – КСОМЭЩ-2001.

Для повышения надежности ЛЭП 6 и 10 кВ «Мосэлектрощит» изготавливает комплектные устройства (КУ) серии К-112 наружной установки для секционирования ЛЭП с двухсторонним и односторонним питанием; автоматического ввода резерва, местного резервирования; плавки гололеда.

К-123 – комплектное устройство имеет то же назначение, что и К-112; но обладает следующими преимуществами:

разъединители на вводе и выводе установлены внутри шкафа;

в схему главных цепей включены группа измерительных трансформаторов тока, напряжения и защиты от замыкания на землю;

устройство собрано в одном корпусе со шкафом аппаратуры вспомогательных цепей;

шкаф разделен металлическими перегородками, отделяющими отсек выключателя от отсека разъединителей и между разъединителями;

каждый отсек имеет разгрузочный клапан, осуществляющий защиту от электродуговых коротких замыканий.

Устройство К-123 изготавливается с 2006 г., его технические данные аналогичны КУ К-112.

К-128 изготавливается по схемам главных и вспомогательных цепей от К-104М (К-104МС1) и на те же технические параметры.

Основные отличия К-128 от К-104М:

перемещение переключателя из контрольного положения в рабочее и обратно осуществляется при закрытых дверях;

кнопка аварийного отключения выключателя установлена на фасадной двери шкафа.

Основные отличия К-129 от КРУ К-128:

шкафы одностороннего обслуживания;

сборные шины расположены сверху;

расположение выкатного выключателя среднее.

Шкафы К-129 изготавливаются на номинальные токи от 630 до 3150 А, другие параметры аналогичны К-104М и К-105.

Шкафы КРУ К-125 рассчитаны на два присоединения в одном шкафу габаритном шкафа КРУ К-104М. В шкафах применяются вакуумные или элегазовые выключатели.

Шкафы К-125 имеют следующие технические параметры:

Номинальное напряжение, Кв – 6, 10.

Номинальный ток, А – 630, 800, 1000.

Номинальный ток сборных шин, А – 1000.

Номинальный ток термической стойкости (3 с – главных цепей, 1 с – заземляющих ножей), кА – 20.

Технические данные КРУ, КСО и КУ представлены в табл. 2.7.

Таблица 2.7

КРУ, КСО и КУ ОАО «Мосэлектрощит»

Примечания. Масса шкафа зависит от типа выключателя и насыщенности аппаратурой схемы вспомогательных цепей. В скобках даны размеры и масса шкафа с аппаратурой вспомогательных цепей.

* Глубина шкафа К-104М (К-104МС1) зависит от вида кабельных присоединений.

** Ширина шкафа при применении элегазового выключателя HD4/GT.

*** Глубина корпуса шкафа – 1250 мм.

**** У шкафов кабельного и шинного ввода.

В 2006–2007 гг. ОАО «Мосэлектрощит» начало серийное производство новых комплектных устройств серии К-123 и комплектных распределительных устройств серий К-128, К-129 и К-125.

Комплектные распределительные устройства КРУ10(6) кВ (табл. 2.8), изготавливаемые ОАО «Мытищинский электромеханический завод», выполняются в двух вариантах:

ячейки наружного исполнения типа КРН-ГУ-Ю;

ячейки типа КРУ-У-10 c выкатным элементом и полностью собранным коридором управления.

Та блица 2.8

Комплектные распределительные устройства ОАО «Мытищинский электромеханический завод»