Подстанция трансформаторная комплектная блочная (КТПБ) предназначена для приема, преобразования, распределения и транзита электрической энергии трехфазного переменного тока промышленной частоты 50 Гц на напряжения 10(6), 35, 110, 150 и 220 кВ. КТПБ обеспечивает электроснабжение промышленных и коммунальных потребителей, сельскохозяйственных районов, инфраструктурных объектов, а также применяется на стороне 35-220 кВ сетевых подстанций и, при соответствующих условиях, на электрических станциях. Основой высоковольтной части КТПБ служит открытое распределительное устройство (ОРУ), сформированное из унифицированных заводских блоков присоединений. Такой подход обеспечивает высокую степень заводской готовности, сокращение сроков строительно-монтажных работ, предсказуемое качество и удобство масштабирования по мере роста нагрузки.

Блоки ОРУ напряжением 10(6), 35, 110, 150 и 220 кВ предназначены для приема и распределения электроэнергии по требуемым схемам, организации коммутации под нагрузкой и в ремонтных режимах, измерения и учета электроэнергии, а также ограничения грозовых и коммутационных перенапряжений. В состав ОРУ может входить различное количество блоков как типового исполнения, так и индивидуально разработанных под конкретный объект и его однолинейную схему, климат, ветровые и гололёдные районы, требования по сейсмостойкости и компоновочные ограничения площадки. При необходимости закладываются решения по шумозащите, визуальной интеграции в городскую среду и снижению занимаемой площади.

Назначение и область применения

Блоки ОРУ КТПБ применяются для построения высоковольтной части подстанций всех основных конфигураций: тупиковых, транзитных, ответвительных, узловых, с одной или двумя рабочими системами шин, с обходной системой шин, с мостиковыми соединениями и секционирующими перемычками. Модульная концепция позволяет реализовать как стандартные типовые схемы, так и нетиповые решения с индивидуальными требованиями заказчика - от компактных распределительных пунктов 10(6) кВ до узлов высоковольтных подстанций 220 кВ с расширенной функциональностью.

Оборудование ориентировано на широкую область применения: электроснабжение горно-обогатительных и нефтегазовых предприятий, металлургических и химических производств, объектов транспорта (железнодорожные тяговые подстанции, узлы метрополитена), логистических парков и распределительных центров, жилых и общественно-деловых районов, сельскохозяйственных комплексов, а также генерирующих объектов (ГЭС, ТЭС, ГТУ-ТЭЦ) в качестве ОРУ-станции.

Рядовая конфигурация КТПБ для уровней 35-220 кВ формируется из следующих функциональных блоков: блоки приемов ВЛ (линий) с портальным или беспортальным присоединением; блоки выключателей (вводы, отходящие линии, секционные и шиносоединительные присоединения); блоки разъединителей (линейные, шинные, заземляющие); блоки трансформаторов тока и напряжения; блоки ограничителей перенапряжений; блоки кабельных вводов (кабельных муфт) для присоединения КЛ 35-220 кВ; блок трансформатора собственных нужд (ТСН) наружной установки; блоки опорных изоляторов и опорных изоляторов с ОПН; вспомогательные блоки высокочастотной связи и фильтров связи; кабельные конструкции и клеммные шкафы вторичных цепей.

Условия эксплуатации

Блоки ОРУ рассчитаны для эксплуатации в различных макроклиматических исполнениях и категориях размещения по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1 с учетом требований ПУЭ к ветровым и гололёдным районам. Типовые условия работы:

• Температура окружающего воздуха: от -45 °C до +40 °C для исполнения У1; до -60 °C для исполнения УХЛ1.
• Высота над уровнем моря: до 1000 м (в базовом исполнении).
• Нормативный скоростной напор ветра: до 650-800 Н/м² на высоте 10-15 м (в зависимости от региона поставки и нормативной базы).
• Нормативная толщина стенки гололёда: 20-34 мм (по ПУЭ/ГОСТ для соответствующих районов).
• Тип атмосферы: II-III по ГОСТ 15150; степень загрязнения изоляции: I-III (или категории А/Б/II* для оборудования по соответствующей классификации).
• Сейсмостойкость: до 9 баллов по шкале MSK-64 при уровне установки оборудования над нулевой отметкой до 10 м (при наличии соответствующего исполнения и проектных решений).

Конструкции блоков ОРУ допускают применение в районах с повышенными ветровыми нагрузками и гололёдом, а также в условиях пониженных температур, при этом обеспечивается требуемая электродинамическая и термическая стойкость токоведущих частей, устойчивость опорных металлоконструкций, а также заданные расстояния до земли, ограждений и смежных токоведущих частей. При необходимости применяются шумозащитные решения (для урбанизированной застройки) и компоновки с уменьшенным визуальным и площадным воздействием.

Компоновка и конструктивные решения

ОРУ 10(6)-220 кВ выполняется из унифицированных транспортабельных блоков заводского изготовления - металлических несущих каркасов со смонтированными выключателями, разъединителями, трансформаторами тока и напряжения, ограничителями перенапряжений, элементами ошиновки, приводами и шкафами вторичных соединений. Каждый блок представляет собой законченный функциональный узел, что минимизирует объем СМР на площадке: установка на лежни/свайные опоры/ростверки, присоединение жесткой/гибкой ошиновки и подключение вторичных цепей.

В зависимости от классов напряжения и выбранной однолинейной схемы используются следующие базовые типы блоков:

• Блок линии (приема ВЛ): обеспечивает присоединение воздушной линии к ОРУ. Возможны портальный и беспортальный прием (35-220 кВ) с поддерживающими гирляндами, устройствами крепления спусков и соблюдением нормируемых электрических расстояний. Беспортальный прием упрощает узел, снижая металлоемкость и стоимость.
• Блок выключателя: выполняет плановую и аварийную коммутацию под нагрузкой (ввод, отходящая линия, секционный, шиносоединительный, обходной), обеспечивает селективное отключение при КЗ, интеграцию ТТ (встроенных/вынесенных) и устройств РЗА.
• Блок разъединителя: линейный/шинный/заземляющий трехполюсный разъединитель создает видимый разрыв, обеспечивает коммутацию без нагрузки и заземление отключенных участков через заземляющие ножи. Приводы - ручные или двигательные, с дистанционным управлением.
• Блок трансформаторов напряжения (ТН): однофазные/трехфазные сухие, масляные, элегазовые, емкостные или антирезонансные - для цепей измерения, учета и защит по напряжению.
• Блок трансформаторов тока (ТТ): опорные/проходные/оконные - для питания цепей учета и РЗА при отсутствии или недостаточности встроенных ТТ.
• Блок ограничителей перенапряжений (ОПН): защита от грозовых и коммутационных перенапряжений; возможна интеграция с опорными изоляторами.
• Блок кабельных муфт (ввод КЛ): присоединение кабельных линий 35-220 кВ; опции - разъединитель, ТТ нулевой последовательности, ОПН, клеммный шкаф.
• Блок ТСН наружной установки: питание цепей собственных нужд (типовые мощности до 100 кВА) с аппаратурой защиты и коммутации.
• Блоки опорных изоляторов / опорных изоляторов с ОПН: поддержка ошиновки и механическое крепление токоведущих частей с требуемой изоляционной и механической прочностью (фарфор/полимер/стержневые/подвесные).

Жесткая ошиновка, как правило, выполняется из алюминиевых труб (1-2 яруса) с компенсацией температурных деформаций скользящими и шарнирными опорами; гибкая - на коротких перемычках, спусках и соединениях с вводами силовых трансформаторов и аппаратов. Вторичные цепи внутри блоков сводятся в клеммные шкафы; межблочные связи - по кабельным трассам в лотках (наземные/подвесные) на безопасных отметках.

Шкафы дистанционного управления двигательными приводами разъединителей устанавливаются на самостоятельные стойки (обычно до двух шкафов на стойку) - это повышает удобство обслуживания, обеспечивает хорошую видимость управляемого аппарата и соответствие требованиям электробезопасности.

Базовые блоки ОРУ по функциональному назначению

Безопасность

Безопасность персонала и надежность оборудования заложены в архитектуру блоков ОРУ: обеспечивается видимый разрыв основной цепи с возможностью заземления с обеих сторон разрыва, органы управления располагаются на безопасной высоте и в доступных зонах, выдерживаются нормативные электрические расстояния до земли, ограждений и смежных токоведущих частей. Применяются аппараты с высокой электродинамической/термической стойкостью, изоляторы (полимерные и фарфоровые) с учетом степени загрязнения, а также корректная трассировка вторичных кабелей с механической защитой и экранированием.

При выборе двигательных приводов разъединителей предусматривается установка выносных шкафов управления на отдельных стойках с дистанционной индикацией положения ножей и заземлителей и выводом блок-контактов в схемы РЗА/АСУ ТП - это обеспечивает безопасную эксплуатацию на удалении от ВН-части и удобство наблюдения.

Исполнения и опции

• Климатические исполнения У1 и УХЛ1; расширенные «северные» исполнения.
• Приемы ВЛ: портальный и беспортальный (35-220 кВ) с различными типами опор и углами подхода.
• Коммутационные аппараты: вакуумные выключатели (35-110 кВ), элегазовые колонковые/баковые выключатели (110-220 кВ); ручные/двигательные приводы.
• Типы ТН: линейные, однофазные, трехфазные, антирезонансные, емкостные, элегазовые; ТТ - масляные, сухие, литые, «window» и опорные.
• Системы ошиновки: один/два яруса жестких шин, гибкие перемычки, опоры-компенсаторы температурных деформаций.
• Кабельные лотки: наземные железобетонные/подвесные; клеммные и групповые шкафы на стойках.
• Шкафы дистанционного управления, панели РЗА, устройства ВЧ-связи и фильтры связи.
• Шумозащитные экраны и специальные покрытия для городской среды.

Типовые конфигурации (примеры)

Ниже приведены распространенные решения схем главных соединений, реализуемые набором унифицированных блоков ОРУ. Конкретная комплектация и состав блоков определяется проектом и опросными листами с учетом токов, уровней перенапряжений, внешней среды и требований к надежности.

Соответствие стандартам

Блоки ОРУ и применяемое оборудование соответствуют требованиям действующих норм и стандартов, включая:

• ГОСТ 15150 (климатическое исполнение и категории размещения), ГОСТ 15543.1 (ударные климатические воздействия);
• ГОСТ 9920 (степени загрязнения изоляции) и/или категории А/Б/II* по принятой классификации для выбранного оборудования;
• Серии ГОСТ на силовые трансформаторы и высоковольтную аппаратуру; требования ПУЭ по электрическим расстояниям, ветровым и гололёдным нагрузкам;
• Сейсмостойкость по MSK-64 до 9 баллов (при соответствующем исполнении и расчетном обосновании);
• Заводские ТУ на КТПБ/ОРУ и комплектующие аппараты, программы и методики испытаний (ПМИ).

Привлечение подрядных организаций, производителей электрооборудования и инвесторов

Мы открыты к кооперации по изготовлению блоков ОРУ и комплектующих: металлоконструкций, шкафов, кабельных лотков, жгутов вторичных цепей, элементов ошиновки, а также по поставке коммутационных аппаратов, трансформаторов тока и напряжения, ОПН и прочих компонентов. Формат кооперации может включать лицензионную передачу рабочей документации, авторский надзор при изготовлении, шеф-монтаж и сопровождение при вводе в эксплуатацию, а также совместную локализацию производства под требования конкретного региона. Инвесторам и производственным площадкам предоставляется пакет документации, технологическая поддержка и обучение персонала для запуска серийного изготовления.

Предлагаемая документация

Для изготовления и поставки блоков ОРУ КТПБ напряжением 10(6), 35, 110, 150, 220 кВ предоставляется полный комплект документации:

• Предварительная техническая документация для участия в тендерах (описания, спецификации, опросные листы, листы согласования технических решений).
• Рабочая конструкторская документация: чертежи общих видов, сборочные чертежи блоков и узлов, спецификации покупных изделий и материалов, схемы главных и вспомогательных цепей, кабельные журналы.
• Цифровые 3D-модели и файлы для интеграции в проект: форматы AutoCAD (DWG/DXF), SolidWorks (SLDPRT/SLDASM), Parasolid (X_T/X_B), STEP/IGES, а также пакет PDF для согласующих инстанций.
• Инструкции по транспортированию, хранению, монтажу, наладке и эксплуатации; типовые программы и методики испытаний (ПМИ).
• Ведомости поставки и опросные листы по вариантам исполнения (климат, сейсмика, степень загрязнения, портальный/беспортальный прием, типы аппаратов).

Преимущества работы с нами

• Сокращение сроков проектирования и строительства за счёт высокой степени заводской готовности блоков.
• Нет необходимости содержать штат узкоспециализированных ИТР: комплект рабочей документации позволяет вести изготовление силами инженерной службы средней квалификации при консультативной поддержке наших специалистов.
• Опыт серийных запусков без изготовления опытных образцов - технологичность конструкций и проверенная номенклатура комплектующих снижают риски и стоимость внедрения.
• Сопровождение на всех стадиях: предпроектная проработка, выбор аппаратуры, изготовление, шеф-монтаж, пусконаладка, гарантийная и постгарантийная поддержка.

За дополнительной информацией по блокам ОРУ КТПБ напряжением 10, 35, 110, 150, 220 кВ обращайтесь: inbox@proekt-energo.com

…и, как известно, ошибка, допущенная при проектировании изделия, оборачивается десятикратными затратами при изготовлении и стократными - при эксплуатации. Доверьте разработку и адаптацию решений команде, имеющей практику серийного производства и ввода в работу подстанций всех классов напряжения.

PDF - Скачать техническую информацию по блокам ОРУ КТПБ напряжением 10, 35, 110, 150, 220 кВ