Комплектные трансформаторные подстанции киоскового типа (КТПК) имеют несколько традиционных областей применения:
- электроснабжение производственных предприятий или отдельных цехов;
- электроснабжение жилых кварталов или нескольких жилых домов;
- электроснабжение нефтегазовых месторождений;
- электроснабжение сельскохозяйственных объектов;
- электроснабжение систем освещения.
ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока» выпускает комплектные трансформаторные подстанции киоскового типа мощностью от 25 до 630 кВА. Потолок мощности в 630 кВА выбран не случайно. При мощности 630 кВА мы гарантируем нормальную работу силового трансформатора в КТП во всех режимах, включая положенное время работы в режиме перегрузки.
Классическая КТПК содержит:
- Устройство ввода высокого напряжения. В качестве вводных аппаратов могут быть применены либо автогазовые выключатели типа ВНА, либо разъединители серии РВЗ. Лично я сторонник применения ВНА как аппаратов способных коммутировать номинальный ток и (разово) ток короткого замыкания.
- Отсек силового трансформатора. В качестве силовых трансформаторов могут быть применены трансформаторы ТМГ или ТЛС (ОАО «СЗТТ» применяет трансформаторы собственного производства). Основным преимуществом применения ТЛС является взрыво- и пожаробезопасность, а ТМГ — более низкая цена.
- Распределительное устройство низкого напряжения. В качестве вводного аппарата могут применяться разъединители серии РЕ-19 или автоматические выключатели, как правило, серии ВА.
Также ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока» производит комплектные трансформаторные подстанции мачтового типа (КТПМ), мощностью от 25 до 250 кВА. КТПМ состоит из рамы, отсека силового трансформатора (ОТ), устройства высоковольтного ввода (УВН) и распределительного устройства низкого напряжения (РУНН). На крыше УВН находятся проходные изоляторы ввода высокого напряжения, а также ограничители ОПН. Внутри блока УВН установлены предохранители ПКТ обеспечивающие защиту. Следует отметить, что высоковольтные предохранители в отсеке УВН дополнительно закрыты перфорированным металлическим экраном, предназначенным для защиты персонала и не препятствующим осмотру предохранителей. Для снятия защитного экрана предназначены специальные ручки.
Комплектные трансформаторные подстанции столбового типа (КТПС), выпускаемые ОАО «Свердловский завод трансформаторов тока», имеют мощность от 1,25 до 100 кВА.
В отличие от подстанций мачтового типа они не имеют общей рамы и состоят из:
- рамы с опорными изоляторами и ограничителями перенапряжений;
- рамы с опорными изоляторами и стойками для установки высоковольтных предохранителей;
- блока силового трансформатора (могут устанавливаться как сухие трансформаторы ТЛС в специальном защитном кожухе, так и трансформаторы ТМГ);
- рамы для крепления блока силового трансформатора к стойке (используют, как правило, стойки типа СВ-105, СВ-110);
- шкафа РУНН с элементами крепления на стойку (опору).
Классическая, традиционно применяемая схема КТП столбового и мачтового типов содержит:
- высоковольтные предохранители на вводе высокого напряжения;
- силовой трансформатор требуемой мощности;
- вводной рубильник (реже автоматический выключатель) на стороне низкого напряжения;
- набор рубильников и предохранителей на отходящих линиях.
В последнее время все чаще для уменьшения размеров, занимаемых аппаратами в шкафу РУНН, применяют рубильники, совмещенные с предохранителями. Это позволяет сэкономить место в РУНН и увеличить количество отходящих линий при незначительном удорожании изделия.
При применении КТПС и КТПМ для нужд освещения многие разработчики руководствуются соображениями минимальной доработки простейших схем. Казалось бы, выгода этих минималистических решений очевидна, однако не все так просто.
Доводка схемы часто выполняется следующим образом: в состав схемы вводится фотореле для автоматического включения освещения в темное время суток, вводной рубильник заменяется на автоматический выключатель с электромагнитным или даже с мотор-редукторным приводом. Поскольку пусковой ток линий освещения в 1,5-1,7 раза выше тока в установившемся режиме номиналы предохранителей по стороне высокого напряжения и по стороне низкого напряжения, номиналы предохранителей увеличивают в 2 раза. Кроме того, для включения вводного выключателя устанавливается промежуточный, иногда довольно мощный, пускатель.
Недостатки этого решения:
- отсутствует защита от перегрузок в диапазоне от 1 до 21НОм, как линий, так и силового трансформатора;
- мощный вводной автоматический выключатель с приводом имеет высокую стоимость;
- при срабатывании предохранителей на отходящих линиях, как правило, малогабаритных предохранителей подходящего номинала нет, или запас предохранителей лежит на дне шкафа РУНН, но это предохранители максимального из применяемых номиналов. Установка предохранителей из разряда «те, которые были» существенно снижает защищенность подстанции и может привести к выходу подстанции из строя;
- поддержание на складе запаса предохранителей различных номиналов, также недешево.
Как же избежать этих недостатков? Вариантов решения немало. Например, заменить РПС на малогабаритную пару: автоматический выключатель с номинальным током, соответствующим току линии освещения, с характеристикой, позволяющей не отключаться при пуске линии, например, с характеристикой «С» и компактный маломощный магнитный пускатель.
Плюсы такого решения очевидны:
- замена дорогого вводного автомата на более простой (отпадает необходимость в приводе и промежуточном более мощном контакторе);
- применение автоматических выключателей на каждой линии освещения сопоставимо по цене с применением мощного, сложного вводного выключателя, а то и дешевле;
- правильно выбранные автоматические выключатели линий позволят осуществить не только защиту от коротких замыканий, но и от перегрузок во всем диапазоне, что, безусловно, увеличит надежность и срок службы оборудования;
- прекращение необходимости поддержания запасов предохранителей на складе;
- исключение установок «жучков» или предохранителей несоответствующих номиналов, что повышает безопасность и надежность работы подстанции.
Нет предела совершенству. Можно и дальше улучшать схему. Например, применение многоканального реле времени может позволить включать линии не одновременно, а последовательно. Это позволит улучшить режим работы силового трансформатора и применить высоковольтные предохранители меньшего номинала, что в свою очередь повысит точность и качество защиты от перегрузок.
На практике встречаются схемы, явно копированные из старых проектов, которые грешат старинным классицизмом решений и применением аппаратов, снятых с производства.
Технический прогресс не остановить. ОАО «СЗТТ» постоянно находится в контакте с проектными организациями и конечными потребителями, предлагает надежные изделия, современные, экономически оправданные, схемные решения.
Александр КОСОВ,
главный конструктор отдела
распределительных устройств
ОАО «СЗТТ»
www.cztt.ru
Статья опубликована в журнале «Электротехнический рынок» №1 (61), январь-февраль 2015 г.
