Название современной трансформаторной подстанции (ТП) носит электрическая установка, которая позволяет преобразовывать напряжение и распределять электроэнергию по сети потребителям. В целях уменьшения потерь электроэнергии и мощности подстанции размещают поблизости с крупными потребителями на первых этажах. Возможно размещение и на других этажах, но для этого необходимо обоснование в виде технико-экономического расчета.

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) – это устройство из трансформаторов и блоков, которые изготавливаются в заводских условиях. Поставки оборудования потребителям возможны как в состоянии сборки, так и в виде готовых для дальнейшей сборки частей. Комплектные трансформаторные подстанции или их отдельные элементы, которые размещаются в закрытом помещении, входят в категорию внутренних установок, а те, которые подлежат установке на открытом воздухе, — наружных.

Как устроены комплектные трансформаторные подстанции

В структуру заводской КТП входят такие основные устройства:

  • силовой трансформатор – преобразовывает систему переменного тока;
  • шкаф высоковольтного (0,38 кВ) и низковольтного (0,22 кВ) оборудования – распределяет входящую электроэнергию по отдельным цепям;
  • автоматическое управление – поддерживает силу тока на нужном уровне;
  • защитные устройства – поддерживает КТП в необходимых рамках.

В большинстве своем на стороне высшего напряжения у цеховых КТП нет распределительного устройства (РУ). К трансформатору присоединен питающий кабель через шкаф высоковольтного ввода. Внутри шкафа может разместиться коммутационный аппарат (выключатель нагрузки или разъединитель), защитный аппарат (предохранитель) и блок шинных накладок, из которых и формируется схема электроснабжения с напряжением выше 1 кВ.

Типы схем питания КТП

Какой способ подключения трансформатора выбрать, зависит от типа схемы питания. Например, для радиальных схем питания КТП, когда коммутация высоковольтного выключателя на питающем РУ приводит к отключению (включению) лишь одного трансформатора, подходит исключительно глухой тип подключения (т.е. без коммутационного аппарата). При схемах питания магистрального и смешанного типов на вводе КТП обязательно должен быть коммутационный аппарат. Его наличие в схеме необходимо, чтобы устранить напряжение для вывода в ремонт трансформатора и других элементов, которые относятся к данной секции шин.

Распределительное устройство низшего напряжения формируется посредством набора шкафов различного вида: шкаф низковольтного ввода, шкаф секционный (для двухтрансформаторных КТП), шкафы линейные, которые содержат соответствующие их видам коммутационные аппараты – автоматические выключатели/предохранители, оснащенные рубильниками.

Схемы комплектных трансформаторных подстанций (КТП)
Рис. 1. КТП мощностью 63 – 400 кВА тупикового типа с воздушным (кабельным) вводом ВН и воздушно-кабельными выводами НН и напряжением 6(10) кВ

На рис. 1 представлены электрические соединения оборудования трансформаторной подстанции и подсоединение к нему отходящих линий.

Схемы комплектных трансформаторных подстанций (КТП)
Рис. 2. Схема КТП

Сведения о наименованиях и функционале оборудования КТП можно получить, изучив таблицу.

Обозначение на схемеНаименование и тип оборудованияНазначение
QS1Разъединительный пункт РП IVВключение и отключение КТП
TVТрансформатор ТМ-160/10Преобразование напряжения 10 кВ в напряжение 0.38/0,22 кВ
FU1 – FU3Предохранитель ПК-10Защита трансформатора от токов короткого замыкания
FV1 – FV3Разрядники РВО-10, РВН-0,5Защита КТП от атмосферных перенапряжений на линиях напряжением 10 и 0,38 кВ
QS2Рубильник Р-3243Отключение низковольтного шкафа
ТА1 – ТА5Трансформатор тока ТК-20У3Снижение тока для подключения счетчика энергии и реле защиты от перегрузок
FU4 – FU6Предохранитель Е-27Защита линий уличного освещения от тока короткого замыкания
КММагнитный пускатель ПМЕ-200Автоматическое включение и отключение уличного освещения
Р1Счетчик СА4УУчет потребления активной энергии
R1 – R3Резистор ПЭ-50Подогрев счетчика в холодное время
SA1Переключатель ПКП-10Включение подогрева счетчика
SA2Переключатель ПКП-10С для проверки наличия напряжения и освещения шкафа
HLЛампа накаливанияСигнализация наличия напряжения на фазах и освещение шкафа
SA3Переключатель ПКП-10Переключение на автоматическое или ручное управление уличным освещением
XSШтемпельная розеткаПодключение приборов и электроинструмента
SQКонечный выключатель ВПК-2110Отключение линий напряжением 0,38 кВ при открывании дверцы шкафа
ККТепловое реле ТРН-10Защита трансформатора от токов перегрузок
QF1 – QF3Автоматические выключатели А3700Включение и выключение линий напряжением 0,38 кВ
КА1 – КА3Токовое реле РЭ-571ТЗащита линий напряжением 0,38 кВ от однофазных замыканий проводов на землю

Сфера применения КТП

КТП отличаются не только способами присоединения к электрической цепи, но и местами использования.

Столбовая КТП принимает участие в приеме, преобразовании и распределении электрической энергии трехфазного переменного тока с частотой 50 Гц. Как правило, столбовые КТП устанавливаются в сельской местности в системах с глухозаземленной нейтралью трансформатора на стороне низшего напряжения.

Схемы комплектных трансформаторных подстанций (КТП)
Рис. 3. Столбовая КТПС

КТП мачтового типа рассчитаны принимать, преобразовывать и распределять электроэнергию трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 6 или 10 кВ (высшее напряжение) и 0,4 кВ (низшее напряжение).

Схемы комплектных трансформаторных подстанций (КТП)
Рис. 4. Схема столбовой КТП

В отличие от столбовых, КТП мачтового типа отличаются компактными размерами и используются главным образом для электроснабжения объектов жилого, промышленного, сельскохозяйственного и других типов.

Подключение КТП к линии электропередачи выполняется с помощью специального разъединителя, который монтируется на соседней опоре. Шкафы низкого напряжения и высоковольтного оборудования размещаются на КТП согласно типовым проектам.

В стандартную комплектацию КТП мачтового типа входят силовой трансформатор, разъединитель, высоковольтные разрядники и предохранители. Наглядное схематическое изображение электрической схемы подстанции представлено ниже.

Схемы КТП имеют важное значение, поскольку при правильном их использовании помогают избежать ошибок и вероятных проблем при эксплуатации КТП. Именно поэтому при разработке схем специалисты стремятся максимально их упростить и сделать понятными для «чтения» большой потребительской аудиторией.

Схемы комплектных трансформаторных подстанций (КТП)
Рис. 5. Схема КТП мачтового типа
Схемы комплектных трансформаторных подстанций (КТП)
Рис. 6. Схема однофазной мачтовой трансформаторной подстанции

Рекомендуем также посмотреть: