Модульные трансформаторные подстанции: что это такое и зачем они нужны

В современном мире большой популярностью стали пользоваться модульные трансформаторные подстанции (МТП). Они предназначены для преобразования напряжения тока и распределения электромагнитной энергии в сети с переменным напряжением. Трансформаторные подстанции (ТП) получают, трансформируют и распределяют ток (трехфазный). Купить их сегодня не проблема, но цена может варьироваться в зависимости от предназначения и характеристик.

Что такое модульная трансформаторная подстанция?

Модульные подстанции изготавливаются в виде нескольких самостоятельных блоков. Модули выполняются на базе 40-, 30- и 20-футовых морских контейнеров собственного производства.

Комплектные трансформаторные подстанции наружной установки (КТПНУ) в блочно-модульных зданиях представляют собой одно- или двухтрансформаторную подстанцию тупикового или проходного типа и предназначены для приема, преобразования и распределения энергии электрического тока. Модули КТП применяются как самостоятельные сооружения, так и в составе реконструируемых и строящихся подстанций.

Мы предлагаем КТП модульного типа в трех конструктивных исполнениях:

• Блочно-модульное здание из сэндвич панелей.
• Сварные блок-контейнеры.
• Бетонный корпус.

В первом случае рамная конструкция из стального сварного каркаса обшивается сэндвич панелями. Блок-контейнер КТП представляет собой конструкцию из стального сварного каркаса и внешней обшивки из стальных листов толщиной от 1.5 мм, а также внутренней обшивки из профилированного стального листа. Пространство между внешней и внутренней стеной заполняется утеплителем необходимой толщины в соответствии с требованиями климатических условий. Комплектная подстанция в бетонном корпусе (БКТП) представляет собой монолитную конструкцию из железобетонных плит.

Преимущества и особенности модульных трансформаторных подстанций

Преимущества модульных трансформаторных подстанций

По сравнению с обычными трансформаторными подстанциями в модульных присутствуют свои преимущества. Они поставляются в специальных блочно модульных зданиях, которые защищают их от негативных воздействий окружающей среды. Внутри такого здания поддерживаются оптимальные условия, которые соответствуют правилам эксплуатации ТП.

МПС предназначены для работы в одиночном режиме, в режиме комплекса двух и более трансформаторных подстанций. Модульные подстанции эффективно решают вопрос электроснабжения строящихся объектов, так как ввиду высокой заводской готовности модулей. Монтаж и ввод в эксплуатацию осуществляется в короткие сроки - от 2-х дней до недели, в зависимости от мощности и технических условий. Это позволяет начать строительство практически в любой момент, не дожидаясь утверждения проекта присоединения объекта к внешней сети и строительства дополнительной распределительной подстанции.

Конструктивными особенностями модульных подстанций является:

• Полное отсутствие открытых токоведущих частей.
• Транспортные габариты, не требующие специального сопровождения при транспортировке.
• Возможность преобразования входного напряжения в два и более различных уровней выходного напряжения без необходимости замены ячеек отходящих линий.
• Широкое использование в конструкциях быстроразъемных межмодульных связей, сведенных к одному месту подключения (шкафу кабельных связей), что существенно упрощает и ускоряет процессы развертывания и наладки МПС на объектах.

Компания имеет решения в части производства МПС для различных климатических зон, в частности, по созданию модульных систем для работы в диапазоне температур от - 70 до + 60 ° С при условиях резких перепадов температур. Также, предприятием разработаны проекты МПС для применения в сейсмоопасных регионах с сейсмической активностью до 9 баллов по шкале Рихтера.

Требования к эксплуатации БМ КТП

БМ КТП нельзя эксплуатировать:

• Во взрывоопасной среде, а также в среде, содержащей токопроводящую пыль, едкие пары и газы, разрушающие металл и изоляцию (атмосфера типа II по ГОСТ 15150-69).
• В местах подверженных сильной тряске, вибрации и ударам.
• На передвижных шахтных и других установках.

Конструкция здания обеспечивает защиту внутренних помещений от осадков интенсивностью до 5 мм/мин. Категория здания, сооружения - В4 по ст. 27 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Степень огнестойкости блок-бокса - II, III или IV по ст. 30 и 87 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Класс конструктивной пожарной опасности - С0 по ст. 30 и 87 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Класс функциональной пожарной безопасности - Ф.5.1 по ст. 32 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Полный назначенный срок службы корпусных элементов здания - 30 лет, в том числе до капитального ремонта - 10 лет. При этом средний срок службы инженерного оборудования составляет не менее 10 лет.

Классификация и основные параметры БМ КТП

БМ КТП классифицируются по различным параметрам, включая тип силового трансформатора, способ выполнения нейтрали, взаимное расположение изделий, схемы подсоединения к сети, количество применяемых силовых трансформаторов, группу соединений обмоток, способ подключения трансформатора к УВН и РУНН, выполнение высоковольтного ввода, способ установки автоматических выключателей, вид управления, вид оболочек, наличие коридора обслуживания, количество модульных блоков и степень защиты оболочки.

Основные параметры БМ КТП включают мощность силового трансформатора, номинальное напряжение на стороне ВН и НН, частоту переменного тока, номинальное напряжение вспомогательных цепей, ток термической и электродинамической стойкости, уровень изоляции и другие.

Классификация БМ КТП

Классификация БМ КТП	Исполнение
По типу силового трансформатора	С масляным трансформатором; с трансформатором с негорючим жидким диэлектриком; с сухим трансформатором
По способу выполнения нейтрали силового трансформатора на стороне низшего напряжения	С глухозаземленной нейтралью; с изолированной нейтралью
По взаимному расположению изделий	Однорядное; двухрядное; другое
По схемам подсоединения к сети	Тупиковые; проходные
По количеству применяемых силовых трансформаторов	С одним трансформатором; с двумя трансформаторами; с четырьмя и более трансформаторами
По группе соединений обмоток силовых трансформаторов	Yн/Δ, Y/Yн, Δ/Yн
По способу подключения трансформатора к УВН и РУНН	Кабелем; медными неизолированными шинами; алюминиевыми неизолированными шинами; медными гибкими изолированными шинами
По выполнению высоковольтного ввода	Воздушный; кабельный
По способу установки автоматических выключателей	Со стационарными выключателями; с выкатными выключателями
По виду управления	Местное; дистанционное; местное и дистанционное
По виду оболочек	В утеплённой оболочке; в неутеплённой оболочке
По наличию коридора обслуживания	С коридором управления; с коридором управления и обслуживания; без коридора управления и обслуживания
По количеству модульных блоков	Одномодульные; многомодульные
По степени защиты оболочки	IP23 ГОСТ 14254 (при открытых жалюзийных решетках и работающих вентиляторах)

Основные параметры БМ КТП

Параметры	Значение параметра
Мощность силового трансформатора, кВА	25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630; 1000; 1250; 1600; 2500; 3150; 4000
Номинальное напряжение на стороне ВН, кВ	6; 10
Наибольшее рабочее напряжение на стороне ВН, кВ	7,2; 12
Номинальное напряжение на стороне НН, кВ	0,4; 0,69
Частота переменного тока главных цепей, Гц	50±1,25; 60±1,25
Номинальное напряжение вспомогательных цепей, В	110; 220
Ток термической стойкости в течении 3 с на стороне ВН, кА	20
Ток термической стойкости в течении 1 с на стороне НН, кА	10; 25; 30; 65; 75; 89
Ток электродинамической стойкости на стороне ВН, кА	51
Ток электродинамической стойкости на стороне НН, кА	25; 50; 70; 130; 150; 178
Уровень изоляции по ГОСТ 1516.3: с масляным трансформатором с сухим трансформатором и с негорючим жидким диэлектриком	Нормальная изоляция; Облегчённая изоляция
Сопротивление изоляции цепей ввода со стороны ВН, МОм, не менее	100

Комплектные трансформаторные подстанции в блочном исполнении (КТПБ)

КТПБ обеспечивает электроснабжение жилищно-коммунальных, общественных, промышленных и сельскохозяйственных объектов, площадок индивидуальной застройки и коттеджных поселков.

Блочная комплектная трансформаторная подстанция имеет следующие характеристики:

• Высокий уровень надежности - при расчете применяются критерии срока службы, прочности, влагостойкости, морозостойкости, сейсмостойкости и пожаробезопасности железобетонных конструкций.
• Многообразие компоновок - каждая блочная трансформаторная подстанция КТПБ состоит из отдельных функциональных элементов - блок-модулей, различные сочетания которых позволяют создавать как типовые подстанции, так и разработанные под индивидуальный проект.
• Удобство транспортировки.
• Простой монтаж и обслуживание КТПБ. Благодаря готовым блокам на месте легко и в сжатые сроки можно собрать конструкцию.

В состав комплектной трансформаторной подстанции входят силовые трансформаторы, распределительное устройство высокого напряжения (КРУ ВН), распределительное устройство низкого напряжения (РУ НН) и устройство автоматического ввода резерва (АВР) на стороне НН или ВН (опция для 2-секционных подстанций), а также целый ряд дополнительных опций.

Преимущества использования КТПБ:

• Сокращение сроков разработки проекта за счет использования каталогов на типовые изделия.
• Удобная процедура заказа благодаря использованию условных обозначений для основных комплектующих КТПБ.
• Универсальность блоков позволяет устанавливать любое высоковольтное оборудование с учетом индивидуальных требований проекта и выполнять реконструкцию существующих распределительных устройств.
• Сокращение сроков поставки за счет наличия разработанной конструкторской документации.
• Сокращение сроков монтажа благодаря применению болтовых соединений, взамен сварных, и проведению контрольной сборки на предприятии-изготовителе.
• Уменьшение площади сооружений распределительных устройств за счет применения блочно-модульной конструкции и навесных кабельных конструкций.
• Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от применения шинных порталов и сократить строительно-монтажные работы.

Комплектность КТПБ может включать в себя:

• Силовые трансформаторы (автотрансформаторы).
• Открытые распределительные устройства 220, 110, 35 кВ.
• Жесткую ошиновку 35-220 кВ и шинный мост 6(10) кВ.
• Кабельные конструкции.
• Шкафы вторичной коммутации.
• Контактно-натяжную арматуру.
• Закрытое распределительное устройство ЗРУ 6(10) кВ, 35 кВ.
• Общеподстанционный пункт управления (ОПУ).
• Порталы.
• Осветительные мачты.
• Заземление.