Комплектная трансформаторная подстанция «ТИТАН»

Назначение  

Комплектная трансформаторная подстанция ZКТП-ХХХ-YY/0,4 кВ (далее по тексту - КТП) является изделием полной заводской готовности и предназначена для:    
-   приёма, преобразования и распределения электроэнергии трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 10 / 0.4 кВ;
-   контроля параметров питающей сети по Z независимым вводам;
-   автоматического переключения и перевода нагрузки на Z ввод при отказе сети основного ввода через секционный выключатель;
-   защиты отходящих линий от перегрузки и токов короткого замыкания;
-   ручного отключения потребителей от внешней сети при проведении ремонтных и профилактических работ;
-   измерений электрических параметров сети.
План размещения оборудования КТП, внешний вид НКУ и однолинейную электрическую схему определяет проект трансформаторной подстанции.      

Состав и конструктивное устройство трансформаторной подстанции

 

Типы трансформаторных подстанций «ТИТАН»:
-   Внутренней установки (внутри цеха, капитального здания, др. помещений);
-   Блочные трансформаторные подстанции.

  Блочно-модульное здание КТП формируется из блок-модулей со следующими размерами:
-   Ширина блок-модуля может варьироваться от 2,4 до 3,2м;
-   Длина блок-модуля – от 6,75 до 13,5м;
-   Общая высота собранных блоков 3000 мм.

На конечный габарит собранного блочно-модульного здания влияет мощность подстанции.

Укрупнённая сборка блоков осуществляется на строительной площадке Заказчика.

Блок-модули выполняются из цельносварных металлических блоков, полной заводской готовности, технологической и инженерной комплектации.

Конструкция здания трансформаторной подстанции рассчитана на эксплуатацию в зоне холодного климата с суровыми условиями.

Верхнее рабочее и эффективное значение температуры воздуха равно плюс 45ºС, нижнее значение минус 53ºС.

Относительная влажность: верхнее значение 100% при 25ºС.

Степень огнестойкости здания — III с возможностью доведения до II, сейсмостойкость до 9 баллов по шкале MSK-64.

Высота над уровнем моря — не более 1000 м.

По скоростному напору ветра — в I-IV районах согласно СНиП 2.01.07-85.

Предусмотрен водослив.

Здание КТП оборудовано системами внутреннего освещения, отопления и охранно-пожарной сигнализации, окрашено в цвета согласно техническим требованиям Заказчика.

Блочно-модульное здание представляет собой металлический сварной каркас с ограждениями из «сэндвич-панелей» толщиной 100 мм. Пол из рифлёной стали. Дверь металлическая из гнутых металлических профилей с лакокрасочным покрытием, утеплённая, с трёхточечными запорами, устойчивая к взлому.

Внутреннее освещение блочно-модульного здания КТП осуществляется светильниками энергосберегающего типа на номинальное напряжение 220В. Ремонтное и переносное освещение питается от понижающего трансформатора 220/36 В.

Система отопления организована на основе электроконвекторов с автоматическим поддержанием заданной температуры внутри здания не ниже +5º С. Для ручного пожаротушения трансформаторной подстанции предусмотрены ручные огнетушители в соответствии с Правилами пожарной безопасности Российской Федерации ППБ-01-03. В контролируемых помещениях устанавливаются автоматические дымовые извещатели в общепромышленном исполнении, в количестве, обеспечивающем надёжную фиксацию признаков возгорания (по 2 на одно защищаемое помещение).

При пожаре прибор ПКП обеспечивает срабатывание системы оповещения. Световые оповещатели и звуковые сигналы оповещения выдаются одновременно в пределах защищаемого помещения. Устанавливаемые снаружи блока оповещатели, а также ручные пожарные извещатели имеют взрывозащищённое исполнение Exd. Питание систем освещения, отопления и охранно-пожарной сигнализации осуществляется от шкафа собственных нужд ШСН.

Устройство ввода высшего напряжения УВН производства ООО «НПП «ИТ СПб» выполнено на базе автогазового выключателя нагрузки типа ВНА. Силовые трансформаторы защищены плавкими предохранителями. Каждое УВН размерами (ШхГхВ) 650 х 1210 х 2400 мм установлено возле силового трансформатора, предусмотрен коридор обслуживания шириной не менее 800 мм. Защита от грозовых перенапряжений осуществляется ограничителями перенапряжений типа ОПНп на 6(10) кВ. УВН снабжены комплексом механических и электрических блокировок, обеспечивающим необходимую безопасность обслуживающему персоналу при эксплуатации, обслуживании и ремонте.

В трансформаторной подстанции применяются силовые трансформаторы производства ведущих производителей из РФ и ближнего зарубежья. Трансформаторы номинальной мощностью от 400 до 2500 кВА, номинальным напряжением 10 кВ высокой стороны и 400 В с низкой стороны.

РУНН представляет собой низковольтное комплектное устройство (НКУ) «АВРОРА» 0,4кВ. По показателям надёжности, долговечности и эргономичности данное изделие сравнимо с мировыми аналогами, в частности, с устройствами SIVACON 8PT (Siemens), MD и MNS (ABB), PrismaPlusи OKKEN (SchneiderElectric).  НКУ «АВРОРА» представляет собой комбинацию низковольтных коммутационных аппаратов с устройствами управления, измерения, защиты, сигнализации и регулирования, смонтированных в нескольких шкафах на единой конструктивной основе с соответствующими внутренними электрическими и механическими соединениями и состоит из сборных металлических шкафов одностороннего/двухстороннего обслуживания, окрашенных методом порошковой окраски в светло-серый цвет. Степень защиты шкафов – IP41..65, сейсмостойкость шкафов по шкале MSK-64 до 9 баллов. Температура окружающего воздуха -10°…+50°С. Относительная влажность воздуха при температуре +25°С не более 95%.

Шкафы РУНН с верхним расположением шин. Ошиновка производится медной шиной прямоугольного сечения, соответствующего номинальному току силового трансформатора. Ток электродинамической стойкости – до 250 кА. В случае применения системы заземления — TN-S, нулевая рабочая шина и нулевая защитная (N и РЕ) и выполнены также медной шиной. Подвод отходящих кабелей — сверху/снизу, предусмотрены устройства фиксирования кабеля при вводе в шкаф.  Всё коммутационное оборудование трансформаторной подстанции, устанавливаемое в шкафах, выбрано с учётом отключающей способности и динамической стойкости к токам короткого замыкания.

Выключатели автоматические:
В РУНН (НКУ) «АВРОРА» есть возможность применения автоматических выключателей различных типов исполнений и производителей. Наиболее часто применяемые автоматические выключатели фирмы Schneider Electric. Автоматические с номинальным током Iн до 6300А в выдвижном исполнении с моторным приводом - на вводах и секционировании, с микропроцессорными расцепителями Micrologic с возможностью выставления время-токовых уставок по перегрузке, коротким замыканиям: диапазон уставок по току в пределах 0,4-1хIном, уставка максимального расцепителя в пределах 2…15 х Iном.

Распределительная часть подстанции состоит из шкафов отходящих линий к нагрузкам Заказчика, где как правило устанавливаются трёхполюсные автоматические выключатели в литом корпусе выдвижного исполнения серии Compact NSX выдвижного или стационарного исполнения на номинальные токи от 100 А до 630 А. По требованию Заказчика возможна установка воздушных автоматических выключателей различных исполнений.
   
Для обеспечения потребителей электроснабжением по 1 классу надёжности КТП оборудована системой автоматического ввода резерва на базе программируемого реле Zelio Logic (производство Schneider Electric). Принцип работы АВР состоит в контроле значений параметров напряжения внешней сети по двум независимым вводам и формировании сигнала на переключение нагрузки при выходе их за пределы допустимых норм. При этом, в случае неисправности одного из вводов, предварительно выключается соответствующий вводной автомат, а нагрузка через секционный выключатель переключается на второй ввод.  Переключение коммутационных аппаратов и контроль срабатывания автоматов осуществляется блоком в течение 0,2...0,3 сек., алгоритм переключений которого реализован программно-аппаратными средствами и предусматривает внутреннюю защиту от одновременного включения сетевых вводных автоматов.

При восстановлении параметров внешней сети, переключения осуществляются автоматически в обратной последовательности, после выдержки времени.
РУНН трансформаторной подстанции может функционировать в двух режимах:
- режиме ручного управления, с кнопок на лицевой панели щита;
- режиме автоматического управления.                   

Выбор режима работы осуществляется оперативным персоналом. 

Автоматика АВР обеспечивает двустороннее автоматическое включение резервного питания КТП при исчезновении напряжения на одном из вводов. Имеется возможность обмена данными по протоколу Modbus через порт RS-485.
        
В качестве приборов учёта электрической энергии возможно применять как стандартные микропроцессорные счетчики, так и многофункциональные измерители мощности и показателей качества электрической энергии.

Измерение напряжений и токов в КТП осуществляется как аналоговыми стрелочными вольтметрами и амперметрами, так и цифровыми одно- и трехканальными приборами.
Измерение напряжений производится на вводных шкафах РУНН вольтметрами с переключателем фаз или без него в случае применения трехканального цифрового прибора. 
Измерение токов производится по всем фазам на вводах. На отходящих линиях возможно измерение как в одной, так и в трех фазах.

В качестве датчиков тока применяются трансформаторы тока любого заданного Заказчиком класса точности.

Контроль величины фазных и линейных напряжений осуществляется на секциях шин и до вводов специальными электронными реле контроля фаз и напряжений с контролем «нуля» на нейтрали.

Для защиты нагрузки КТП от импульсных перенапряжений в вводных панелях предусмотрены УЗИПы класса защиты I+II производства фирмы Hakel. УЗИП серии SPC3 по способности выдерживать токовые нагрузки соответствует УЗИП класса I+II, согласно ГОСТ Р 51992-2011 (МЭК 61643-1-98), а по ограничению переходных напряжений допустимых для оборудования Up – УЗИП класса II. Устанавливаются в пределах 0А(В) - 1 зон молниезащиты (в соответствии с МЭК 1312-1, МЭК 62305 и CO-153-34.21.122-2003). Предназначены для защиты оборудования в низковольтных силовых распределительных системах до 1000 В.   

Комплект поставки

· модульное здание, окрашенное в цвета согласно техническим требованиям, с системами внутреннего освещения, отопления и охранно-пожарной сигнализации — 1 шт.;
·   силовой трансформатор КТП - 2 шт;
·   двухсекционное распределительное устройство низшего напряжения РУ-0,4 кВ на базе НКУ «АВРОРА» с системой АВР - 1 шт.;
·   устройства ввода высшего напряжения УВН 6(10) кВ - 2 шт.;
·   шкаф собственных нужд ШСН — 1 шт.;
·   шкаф охранно-пожарной сигнализации навесной – 1 шт.;
·   средства ручного пожаротушения (4 углекислотных огнетушителя ОУ-5);
·  средства защиты (резиновые ковры 750х750 мм, штанга изолирующая 10 кВ, диэлектрические перчатки, диэлектрические боты, переносное заземление, указатель напряжения, комплект знаков безопасности, клещи изолирующие 10 кВ);
·   комплект запчастей для подключения и пуска — 1 комплект.
   
К комплекту трансформаторной подстанции прилагается следующая документация:
·   Руководство по эксплуатации.
·   Руководство по монтажу.
·   Паспорт.
·   Комплектовочная ведомость.
·   Ведомость эксплуатационных документов.
·   Чертежи и спецификации на демонтируемые узлы.
·   Комплект паспортов и инструкций по эксплуатации на основные комплектующие оборудования, встроенные в КТП согласно ведомости эксплуатационных документов.
Документация на русском языке.        

Безопасность обслуживания и эксплуатации

 Безопасность обслуживания и эксплуатации КТП обеспечивается следующими мерами:

• ячейки УВН оснащены блокировками и системами ограничения доступа и другим     вспомогательным оборудованием, необходимым для гарантированного высокого уровня безопасности и надёжности как для установки, так и для обслуживающего персонала.
• применением в РУНН современных шкафов, снижающих риск поражения обслуживающего персонала электрическим током и электрической дугой, имеющих комплекс электрических и механических блокировок, а также повышенную степень защиты токоведущих частей от проникновения пыли, влаги;
• наличием мнемосхем и световых указателей положения аппаратов, расположенных с лицевой стороны РУ;
• применением современных автоматических выключателей в ячейках выдвижного исполнения.

 
Конструкцией шкафов НКУ обеспечен видимый разрыв цепи и безопасный доступ ко всем обслуживаемым аппаратам, приборам, устройствам и зажимам.
   
В помещении КТП принято рабочее освещение 220 В. Ремонтное и переносное освещение выполнено на напряжении 36 В.
 
Сопротивление растеканию тока заземляющего устройства не превышает 4 Ом. Заземляющее устройство выполнено углубленными заземлителями из стальной полосы 5х40 мм. и вертикальных заземлителей диаметром 18 мм.

Защита здания КТП от прямых ударов молний выполнена путем соединения металлической арматуры каркаса КТП с наружным контуром заземления полосовой сталью 5х40 мм с применением закладных.

Для обеспечения безопасности от поражения электрическим током все металлические нетоковедущие части электрооборудования трансформаторной подстанции, нормально не находящиеся под напряжением, но могущие оказаться под таковым при повреждении изоляции, надежно заземлены. Для заземления использованы дополнительные жилы кабелей и сталь.

Конструкцией трансформаторной подстанции предусмотрена система уравнивания потенциалов путем присоединения стальных закладных изделий, металлических частей строительных конструкций к внутреннему контуру заземления.

Электрооборудование и материалы, применяемые при монтаже, имеют сертификат соответствия Госстандарта России, а кабели – дополнительно сертификат пожарной безопасности.

Маркировка, упаковка

Маркировка КТП выполняется по ГОСТ 18620-86. Надписи (маркировка) сделаны краской непосредственно на корпусе оборудования, или гравировкой на металлических табличках закрепленных заклепками. Размер шрифта – не менее 14 пунктов. Надписи легко читаемые. Табличка с указанием функционального назначения автоматических выключателей, расположенных внутри шкафов, выполнена во влагозащитном исполнении и закреплена на внутренней стороне дверцы соответствующих шкафов.
КТП транспортируется в упаковке, обеспечивающей сохранность оборудования во время транспортировки.  

Надежность

• Расчетный срок службы трансформаторной подстанции 25 лет.
• Межрегламентный интервал 2 года.
• Наработка на отказ (Т0) 25000 часов.  

   

Гарантийные обязательства

• Изготовитель гарантирует надежную безаварийную работу трансформаторной подстанции при соблюдении условий эксплуатации и правил транспортирования и хранения, консервации и расконсервации, монтажа.
• Гарантийный срок на КТП устанавливается 24 месяца с момента ввода в эксплуатацию.
• Гарантии на покупные комплектующие изделия устанавливаются государственными стандартами или техническими условиями и входят в состав поставки.
• Предусмотрены шеф-монтажные и пуско-наладочные работы на объекте заказчика.  

 В ПРАКТИКЕ ООО «НПП «ИТ СПб» ЗАПУСК В ПРОИЗВОДСТВО ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ПО РЕЗУЛЬТАТУ СОГЛАСОВАНИЯ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ КОМПОНОВКИ ОБОРУДОВАНИЯ КТП, МАРКИ, ТИПА И ПРОИЗВОДИТЕЛЯ ВСЕГО ПОСТАВЛЯЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ С ЗАКАЗЧИКОМ (ПРОЕКТИРОВЩИКОМ)