КТП -ЭМС– комплектная трансформаторная подстанция

Актуальная информация

КТПК-ЭМС производства "Энергомашсервис" - предназначена для приёма, преобразования и распределения электрической энергии трёхфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц и применяется для электроснабжения сельскохозяйственных и производственных объектов, нефтегазовых месторождений, отдельных населённых пунктов и жилых районов, а также объектов инфраструктуры компаний.

Настоящая техническая информация (ТИ) содержит основные сведения по комплектной трансформаторной подстанции наружной установки в единой оболочке на напряжение 6-10/0,4 кВ на мощности 25 ÷ 1000 кВА с   или с выключателями нагрузки на стороне высшего напряжения (далее по тексту КТПК-ЭМС) ,                                                                                                                                                                                                                     "ЭМС" является коммерческим названием КТПК, имеющей цель продвижения продукта на рынке.    Информация предназначена для выбора и согласования заказов, выполнения проекта привязки к конкретному объекту. 

                                                                                                                                                                        Техническая документация на КТПК-ЭМС разработана ООО «Энергомашсервис», при этом учтены требования сетевых компаний, РЖД, компаний нефтегазового сектора и др.                                                               Изменения комплектующего оборудования, материалов, в том числе связанные с совершенствованием конструкции КТПК-ЭМС, не влияющие на основные данные и установочные размеры, могут быть внесены в поставляемые конструкции без дополнительного уведомления.                                                           Поставляемые изготовителем КТП производства компании "Энергомашсервис" постоянно совершенствуются и улучшаются, поэтому возможны незначительные расхождения по отношению к данной информации .В организации действует система качества, аттестованная на соответствие требованиям международного стандарта ISO 9001.    

Список обозначений и сокращений:

1. КТП - комплектная трансформаторная подстанция; 
2. УВН - устройство со стороны высшего напряжения: 
3. РУНН - распределительное устройство со стороны низшего напряжения; 
4. ВН - высокое напряжение; НН - низкое напряжение;
5.  ВЛ - воздушная линия; ВНА - выключатель нагрузки автогазовый; 
6. РЗА - релейная защита и автоматика; 
7. АВР - автоматический ввод резерва; 
8. ЭМС - товарный знак предприятия - изготовителя ООО «Энергомашсервис»; 
9. РЖД - Российские железные дороги; 
10. Iн.р. - номинальный ток расцепителя; 
11. Iк.з. - ток короткого замыкания.  

Пример условного обозначения:

КТПК-ЭМС (ВК)-630/10/0,4-17-У1 Комплектная однотрансформаторная подстанция наружной установки с воздушным вводом на стороне ВН, кабельным вводом отходящих линии НН, мощность силового трансформатора 630 кВА, номинальное напряжение на стороне ВН - 10 кВ, номинальное напряжение на стороне НН - 0,4 кВ, год разработки чертежей - 2017, климатическое исполнение У (умеренный климат), категория размещения 1.  

КТПК рассчитана для работы в следующих условиях:

•  высота установки над уровнем моря не более 1000 м; 
•  температура окружающего воздуха по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89: - от минус 45°C до 40°C для климатического исполнения и категории размещения У1; - от минус 60°C до 40°С для климатического исполнения и категории размещения УХЛ1; 
•  окружающая среда - промышленная атмосфера типа II по ГОСТ 15150-69 (не взрывоопасная, не содержащая химически активных газов и паров в концентрациях, снижающих параметры КТП в недопустимых пределах); 
•  толщина стенки гололёда не более 20 мм;
•  степень защиты оболочки IP34 согласно ГОСТ 14254-2016  скорость ветра до 36 м/с (скоростной напор ветра до 800 Па) при отсутствии гололёда; 
•  скорость ветра до 15 м/с (скоростной напор до 146 Па) при гололёде с толщиной льда до 20 мм; 
•  сейсмостойкость КТП по шкале MSK не более 9 баллов. 
•  допустимое снеговое давление не более 420 кг/м2 (соответствует VI снеговому району по СП20.13330.2016) 
•  допустимое ветровое давление не более 67,2 кг/м2 (соответствует V ветровому району по СП20.13330.2016) КТПК по техническим характеристикам и требованиям соответствует ГОСТ 14695- 80 и ТУ 3412-001-00110473-95 
• 
  
•    

Сечение шин вводов ВН и сборных шин НН КТП рассчитано на ток не менее номинальных токов силового трансформатора. Нулевая шина РУНН соответствует не менее 50% значения номинального тока силового трансформатора. Сечение защитной шины PE (при её наличии в КТП) соответствует не менее 25% значению номинального тока силового трансформатора. 

 Энергоэффективность и энергосбережение

• 2.4.1 Одним из главных показателей энергоэффективности (качества электроснабжения) является длительность и частота перерывов электроснабжения потребителей. На предприятии-изготовителе постоянно ведутся работы по повышению энергоэффективности, направленные на: 
•  уменьшение времени на регламентное обслуживание; 
•  обеспечение быстрого и удобного доступа ко всем контактным элементам для проверки их состояния; 
•  увеличение надёжности КТПК-ЭМС, за счёт применения высококачественных комплектующих, тем самым уменьшения времени перерывов электроснабжения потребителя. 

2.4.2 Одним из главных показателей энергоснабжения является коэффициент полезного использования, который определяется отношением полезного использования энергии к суммарному количеству энергии, полученному системой (проходящей через систему).В КТПК-ЭМС энергоснабжение обеспечивается:

•  повсеместной заменой ламп накаливания светодиодными элементами и устройствами; 
•  применением автоматических выключателей с уменьшением энергопотребления моторного привода (энергопотребление от двух до восьми раз ниже, чем у аналогов); 
•  применение энергоэффективных силовых трансформаторов с минимальными потерями мощности при работе по отношению к аналогам.   

Внимание!

При использовании КТПК-ЭМС на мощность до 400 кВА в исполнении с предохранителями без выключателя нагрузки на стороне ВН для безопасного отключения токов холостого хода силового трансформатора необходимо в комплекте использовать разъединитель только типа РЛК.   

1 - Устройство с разъединителем  РЛК на отдельно стоящей опоре; 2 - опора; 3 - тяга дистанционного привода разъединителя; 4 - привод разъединителя; 5 - изолятор 6(10) кВ; 6 - разрядник 6(10) кВ; 7 - кронштейн вывода воздушных линий 0,4кВ; 8 - изолятор ШФ-20Г 6(10) кВ; 

9 - шины 6(10) кВ; 10 - предохранитель ПКТ 6(10) кВ; 11 - силовой трансформатор; 12-  узел освещения; 13 - распределительное устройство низкого напряжения (РУНН); 14 - высоковольтный ввод; 15 - устройство высшего напряжения (УВН); 16 - изолятор ТФ-20 0,4 кВ; 17 - разъём ШК.   

КТПК-ЭМС конструктивно выполняется с высоковольтными и низковольтными вводами от воздушных и кабельных линий. Для присоединения к воздушным линиям на крыше подстанции устанавливается портал со штыревыми и проходными изоляторами, позволяющий безопасно подключать неизолированный высоковольтный провод. При воздушном вводе отходящий линий НН их вывод осуществляется через вышеуказанный портал, имеющий необходимое для этого исполнение.

КТПК-ЭМС состоит из трёх, заключённых в единый металлический корпус, отсеков: отсека силового трансформатора с двухсторонним обслуживанием, отсека УВН (при мощностях до 630 кВА без использования выключателей нагрузки может быть совмещён с отсеком силового трансформатора), отсека РУНН с односторонним обслуживанием с улицы, высоковольтного ввода и узла установки линейного разъединителя на отдельно стоящей опоре.

В трансформаторном отсеке с двух сторон предусмотрены двухстворчатые ворота, предназначенные для удобства обслуживания и демонтажа силового трансформатора.УВН имеет несколько типоисполнений:

•  с предохранителями без аппарата отключения для тупиковых однотрансформаторных подстанций на мощности до 630 кВА; 
•  с автогазовым выключателем нагрузки с заземляющими ножами и предохранителями; Выключатели нагрузки в УВН снабжены:ТИ-ЭМС16
•  устройством отключения аппарата при перегорании плавкой вставки; 
•  механизмами блокировки включения заземляющих ножей под нагрузкой и включения нагрузки при наложенных заземляющих ножах; 
•   концевым выключателем, обесточивающим низковольтную нагрузку РУНН при оперировании в УВН без её снятия; 
•   блокировку с внешним линейным разъединителем.

УВН имеет внешние ворота для доступа в отсек к приводам ВНА и внутреннюю дверь (двери), блокирующую доступ к выключателю под нагрузкой, имеющую смотровое окно для осмотра состояния аппарата. Для ввода кабелей в полу отсека имеется отверстие для ввода кабелей и кронштейн для их фиксации.

В КТПК-ЭМС освещение отсеков предлагается как опция и в типовом варианте не предусматривается. При наличие данного требования в заказе освещение будет организовано светодиодными лампами.

Для КТПК-ЭМС возможна установка наружного освещения подстанции с применением выключателя.

РУНН представляет собой отсек для доступа и обслуживания оборудования, имеются двухстворчатые двери, обслуживание одностороннее с улицы. Низковольтные приборы, аппаратура и шины в отсеке распределены по площади задней стенки на несущих кронштейнах, в собранном виде образующие панель с оборудованием. Вводной аппарат РУНН располагается по центру в верхней части панели, сборные шины расположены горизонтально, под ними в ряд располагаются автоматические выключатели отходящих линий. Релейная аппаратура управления и защиты, аппаратура учёта электроэнергии на вводе группируется над сборными шинами справа и слева от вводного аппарата и в зависимости от исполнения может помещаться внутрь навесных шкафов.

К сборным шинам РУНН может подключаться узел внешней розетки для оперативного присоединения ремонтного фидера на трёхфазное напряжение 380 В с током нагрузки 60А, 100А. Узел располагается на внешней стенке КТП, присоединение к нему осуществляется непосредственно с улицы без необходимости доступа внутрь подстанции. В состав узла внешней розетки входит непосредственно:

•  штепсельный разъём, 
•  автоматический выключатель, 
•  механическая блокировка между ними, не позволяющая подключить кабельную вилку без отключения напряжения (нагрузки).Устанавливается по заказу, и наличие внешней розетки (штепсельного разъема) указывается в опросном листе.Допускается  установить два комплекта узлов внешней розетки по дополнительному требованию.На вводе РУНН в зависимости от мощности и типоисполнения предусматривается установка аппаратов: 
•  выключателей-разъединителей типа ВР, 
•  разъединителей типа РЕ, 
•  автоматических выключателей стационарного, либо втычного (выкатного) исполнения.

Сборные шины в отсеке РУНН выполняются в зависимости от мощности КТП и желания заказчика из алюминия или меди, имеют локальную цветовую маркировку в соответствии сТИ-ЭМС17требованиям ПУЭ:

1. жёлтый - фаза А, 
2. зелёный - фаза В, 
3. красный - фаза С, 
4. голубой - шина N, 
5. жёлто-зелёный РЕ.

Контактные поверхности шин имеют защитное покрытие:

•  оловянно-цинковое для алюминиевых шин, 
•  оловянно-свинцовое для медных.Расположение автоматических выключателей осуществляется горизонтально вдоль сборных шин в один (основной вариант) и при необходимости в два ряда. Верхний ряд выключателей подключается жёсткими шинами. На нижних контактах выключателей возможна установка кабельных зажимов для подключения кабелей без наконечников (в комплект поставки не входит, заказываются отдельно). 

Количество отходящих линий определяется заказчиком в зависимости от мощности подстанции и ограничивается непосредственно габаритом КТП.Расположение выключателей относительно пола до рычага управления:

•  при однорядном расположении не менее 800 мм, 
•  при двухрядном расположении не менее 450 мм.Все токоведущие части РУНН закрыты защитными экранами с возможностью визуального и тепловизионного контроля в процессе эксплуатации.Схема и конструктив РУНН опционно предполагает: 
•  вывод фидеров кабелем вниз и на воздушные линии (до 4-х линий при использовании неизолированного провода воздушной линии 0,4 кВ); 
•  измерение тока и напряжения на фазах; 
•  учёт электроэнергии на вводе и отходящих линиях (возможен при однорядном размещении выключателей), количество фидеров где может организовываться учёт - 6, большее число возможно если будет позволять габарит РУНН, а размещение счётчиков в отдельных навесных шкафах; 
•  фидер уличного освещения с автоматикой управления и выводом фотореле на фасад КТП;
•  тип счётчиков на вводе и отходящих линиях: Меркурий (по умолчанию), МИР, СЭТ, ПСЧ, СЕ, ЦЭ6850, Альфа и др.; 
•  GSM коммуникатор.

Присоединение подстанции к воздушной линии 6(10) кВ осуществляется через трёхполюсный разъединитель типа РЛНД или РЛК с одним заземляющим ножом со стороны трансформатора и приводом, устанавливаемым на отдельно стоящей опоре ВЛ. 

Воздушный высоковольтный ввод представляет собой закрытый шинопровод, в котором предусмотрены проходные и опорные изоляторы для крепления токоведущих элементов, служащие для соединения главных цепей КТП.

В верхней части портала предусмотрены решётки-жалюзи для обеспечения циркуляции воздуха и отвода тепла из КТП. Ввод питания осуществляется посредством проходных изоляторов. На крыше ввода крепится кронштейн, на котором располагаются высоковольтные штыревые изоляторы, разрядники (ограничители перенапряжений). Для исполнения портала с воздушным низковольтным вводом предусматривается траверса для установки штыревых (линейных) изоляторов  0,4 кВ, а кожух шинопровода имеет отверстие для захода изолированных проводов воздушных отходящих линий и кронштейны для их крепления.

Основание КТПК-ЭМС представляет собой сборно-сварную конструкцию из профилей с нанесением лакокрасочного покрытия. В раме основания предусмотрен: поддон для аварийного сбора масла в случае нарушения герметизации корпуса трансформатора (предусмотрен патрубок для присоединения к маслоотводящей магистрали).  Проектной организации либо заказчику необходимо предусмотреть отвод масла в специализированную ёмкость. В случае необходимости возможно включение в состав комплекта поставки данного маслоприёмного бака.

В отсеках РУНН и УВН предусмотрены герметизированные отверстия для ввода кабелей, отсеки обслуживания имеют сплошной пол.

В основании КТПК-ЭМС с двух противоположных сторон предусмотрено болтовое соединение для присоединения заземляющих проводников к внешнему контуру заземления.

В типовом исполнении наружные поверхности и двери подстанции окрашиваются в светло-серый цвет RAL7032 (листы стальной оболочки корпуса и ворот толщиной 1,5-2 мм с окраской), рама основания в серый цвет RAL7004. Устанавливаемые внутри КТП элементы конструкции изготавливаются из оцинкованной стали без лакокрасочного покрытия.

Возможно оформление внешнего вида подстанции в корпоративные цвета организации заказчика. При этом со стороны заказчика должна быть предоставлена информация по цветовой окраске  корпуса, а при наличии символики, буквенных и цифровых обозначений на корпусе чертёж или эскиз с размерами и цветовой гаммой по таблице RAL, ORACAL, PONTON.

КТПК-ЭМС имеет следующие виды защит:

1.  от атмосферных и коммутационных перенапряжений (разрядники РВО или ограничители перенапряжений ОПН на стороне ВН, на стороне НН - РВН или ОПН при заказе по ОЛ);
2.   от межфазных коротких замыканий (предохранителями на стороне ВН); 
3.  от перегрузки и межфазных коротких замыканий на линиях 0,4 кВ; 
4.  от коротких замыканий на линии уличного и внутреннего освещений КТП.
5.    на воздушных отходящих линиях 0.4 кВ для защиты от обрыва и однофазных коротких замыканий возможна дополнительная установка реле РЭ13-2.

В КТПК-ЭМС выполняются следующие блокировки:

1.  механическая блокировка между приводом главных ножей линейного разъединителя и вводным аппаратом РУНН (не допускается оперирование главными ножами разъединителя при включенном вводном аппарате 0,4 кВ, а также не допускается включение ввода РУНН при отключенных главных ножах РЛНД/РЛК); блокировка состоит из двух механический одноключевых блок-замков секрета А1, установленных на приводе главных ножей высоковольтного разъединителя и на кронштейне у рукоятки включения вводного аппарата РУНН;
2.  механическая блокировка между заземляющим ножами линейного разъединителя и дверцей доступа к выключателю нагрузки или предохранителям в отсеке УВН, при отсутствии выключателя нагрузки (не допускается проникновение к токоведущим частям УВН без включения заземляющих ножей РЛНД/РЛК); блокировка состоит из двух механических одноключевых блок-замков секрета А2, установленных на приводе заземляющих ножей и на дверце в УВН; 
3.  механическая блокировка на приводе включения РЛНД/РЛК, состоящая из двух дисков, не допускающая манипулирование заземляющими и главными ножами в опасной последовательности; 
4.  механическая блокировка привода главных и заземляющих ножей выключателя нагрузки, не допускающая включение заземляющих ножей при включенных главных ножах и, наоборот, включение главных ножей при включенных заземляющих ножах; 
5.  механическая блокировка, отключающая выключатель нагрузки ВНАп при разрушении хотя бы одного из предохранителей; 
6.  электрическая  блокировка, обесточивающая нагрузку 0,4 кВ при отключении выключателя нагрузки; блокировка состоит из концевого выключателя, установленного на вале главных ножей вводного ВНА, соединённого схемой РЗА с независимыми расцепителями автоматических выключателей РУНН; 
7.  электрическая блокировка вводного аппарата РУНН с автоматами отходящих линий 0,4 кВ, отключающая все питающие линии при ошибочном оперировании вводом РУНН под нагрузкой.При отсутствии узла установки разъединителя РЛНД либо РЛК в составе изделия КТПК-ЭМС для исполнений ВВ и ВК одноключевые блок-замки секрета А1 и А2, применяемые в этом узле, будут включены в комплект поставки и должны быть установлены на месте монтажа КТП силами заказчика.Блокировки в РУНН: 
8.  электромеханическая блокировка обеспечивает отключение вводного разъединителя 0,4 кВ без нагрузки: - перед размыканием разъединителя срабатывает конечный выключатель, и автоматические выключатели линий отключают нагрузку. - электромеханическая блокировка выполнена механическим воздействием защитной шторки на конечный выключатель, при открывании защитной шторки (крышки), он срабатывает, и автоматические выключатели линий отключают нагрузку. 
9.  электрическая блокировка обеспечивает отключение вводного автоматического выключателя РУНН при открывании защитной шторки (крышки). Электрическая блокировка РУНН выполнена на основе воздействия защитной шторки (крышки) на конечный выключатель, при открывании защитной шторки (крышки) срабатывает конечный выключатель, и автоматический выключатель ввода в РУНН отключается.    

 Требования пожарной безопасности

Комплектная трансформаторная подстанция в металлической оболочке киоскового типа, с установленным в ней трансформатором, не является зданием (Федеральный закон №384- Ф3»Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», ст.2.ч.1.п.6) и не классифицируется по функциональной пожарной опасности (Федеральный закон №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», ст.32.).

КТПК-ЭМС поставляется в собранном, полностью подготовленном виде для установки на открытом воздухе и по своему функциональному назначению является наружной электроустановкой, не встраиваемой в здания и сооружения («Правила устройства электроустановок», издание 7, п.4.2.10.).

Конструкции КТП выполнены из негорючих материалов, к которым требования по пределам огнестойкости не предъявляются.

Категория наружной установки КТП с трансформатором марки ТМГ (маслонаполненный) по пожарной опасности - ВН (пожароопасность), с трансформатором марки ТСЛ (сухой) - ДН (пониженная пожароопасность) (Федеральный закон №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», ст.25.).

 Охранно-пожарная сигнализация

По отдельному заказу в КТПК-ЭМС предусмотрена возможность установки охранно- пожарной сигнализации, состоящей из

• : - извещатель охранный точечный магнитоконтактный взрывозащищённый ИО102-26 исп. 2 ,,АЯКС" -  по одному на каждый дверной проем;
•  - извещатель пожарный ИП212-58М - устанавливается  в отсеке РУНН и УВН (количество определяется в зависимости от габарита КТПК);
•  - извещатель ИП 212/101-2М-А1R -  устанавливается три штуки  в трансформаторном отсеке; 
• - оповещатель взрывозащищенный  ВС-07е-И - устанавливается на внешней стенке КТП со стороны отсека РУНН; 
• - извещатель пожарный  ручной ИП-535-07е - устанавливается на внешней стенке КТП со стороны отсека РУНН.

Возможно выполнение охранно-пожарной сигнализации при помощи другого оборудования, согласно заданию на заказ.     

 Уровень шума

Источником шума в КТП является силовой трансформатор.Проведенные сертификационные испытания показали, что уровень шума трансформаторов, изготавливаемых на производстве ООО«Энергомашсервис», не превышает допустимые значения по ГОСТ 12.2.024

 Рекомендации по выполнению проектов привязки КТПК-ЭМС

Разработку проектов привязки КТПК-ЭМС необходимо выполнять с учётом всех сведений, указаний, рекомендаций, приведённых в настоящей ТИ.

Допускается КТПК-ЭМС устанавливать на утрамбованной выровненной площадке непосредственно на грунт или на фундамент любого типа. Давление подстанции на грунт составляет не более 0,5 кг/см2. Обязательным условием такого типа установки является отсутствие возможного подтопления подстанции.

При установке на грунт рекомендуется сделать подсыпку щебнем.

Фундаменты рекомендуются для площадок, сложенных грунтом с нормативными значениями прочностных и деформационных характеристик, приведённых в таблицах 1 и 2 приложения 1 СНИП 2.02.01-83.

В приведённых на рисунках приложения А общих видах КТПК-ЭМС для исполнения воздушного ввода на стороне ВН указан рекомендуемый размер 3000 мм до опоры с линейным разъединителем.