Kompletna stacja transformatorowa blokowa (KTPB) jest przeznaczona do przyjmowania, transformacji, rozdziału i tranzytu energii elektrycznej prądu trójfazowego o częstotliwości 50 Hz na poziomach napięcia 10(6), 35, 110, 150 i 220 kV. KTPB zapewnia zasilanie odbiorców przemysłowych i komunalnych, obszarów rolniczych oraz obiektów infrastrukturalnych, a także stosowana jest po stronie 35–220 kV stacji sieciowych i – przy spełnieniu odpowiednich warunków – na elektrowniach. Podstawą części średniego napięcia KTPB jest rozdzielnia napowietrzna (AIS), zestawiana z ujednoliconych, fabrycznie przygotowanych bloków przyłączeń, co zapewnia wysoki poziom gotowości produkcyjnej, skrócenie terminów robót budowlano-montażowych oraz przewidywalną jakość gotowego obiektu.

Bloki AIS o napięciu 10(6), 35, 110, 150 i 220 kV są przeznaczone do przyjmowania i rozdziału energii elektrycznej zgodnie z wymaganymi schematami, realizacji łączeń pod obciążeniem i w trybach remontowych, pomiaru i rozliczania energii, a także ograniczania przepięć piorunowych i łączeniowych. Skład rozdzielni może obejmować różną liczbę bloków zarówno w wykonaniach typowych, jak i zaprojektowanych indywidualnie dla konkretnego obiektu i jego jednokreskowego schematu, klimatu, stref wiatrowych i oblodzeniowych, wymagań sejsmicznych oraz ograniczeń kompozycyjnych terenu.

Przeznaczenie i zakres zastosowania

Bloki AIS KTPB służą do budowy części średniego napięcia stacji we wszystkich podstawowych konfiguracjach: końcowych, tranzytowych, odgałęźnych, węzłowych, z jedną lub dwiema roboczymi systemami szyn, z obejściowym systemem szyn, z połączeniami mostkowymi i mostkami sekcyjnymi. Koncepcja modułowa pozwala realizować zarówno standardowe, typowe schematy, jak i niestandardowe rozwiązania z indywidualnymi wymaganiami zamawiającego - od kompaktowych punktów rozdzielczych 10(6) kV po węzły rozdzielni stacji 220 kV o rozszerzonej funkcjonalności.

Urządzenia są ukierunkowane na szerokie spektrum zastosowań: zasilanie zakładów górniczo-przeróbczych i sektora naftowo-gazowego, hutnictwa i przemysłu chemicznego, obiektów transportowych (podstacje trakcyjne, węzły metra), parków logistycznych i centrów dystrybucyjnych, dzielnic mieszkaniowych i wielofunkcyjnych, kompleksów rolniczych, a także obiektów wytwórczych (elektrownie wodne, cieplne, gazowo-parowe) jako rozdzielnia napowietrzna stacyjna.

Typowa konfiguracja KTPB dla poziomów 35–220 kV jest zestawiana z następujących bloków funkcjonalnych: bloki przyjęcia LN (linii napowietrznych) z przyjęciem portykowym lub bezportykowym; bloki wyłączników (wejściowe, liniowe, sekcyjne i łączniki szyn); bloki odłączników (liniowe, szynowe, uziemiające); bloki przekładników prądowych i napięciowych; bloki ograniczników przepięć; bloki wprowadzeń kablowych (muf kablowych) do przyłączania LK 35–220 kV; blok transformatora potrzeb własnych (TPW) do pracy na zewnątrz; bloki izolatorów wsporczych i izolatorów wsporczych z OPN; bloki urządzeń łączności wysokiej częstotliwości i filtrów; konstrukcje kablowe oraz szafy zaciskowe obwodów wtórnych.

Warunki eksploatacji

Bloki AIS są przystosowane do pracy w różnych wykonaniach makroklimatycznych i kategoriach lokalizacji zgodnie z EN/IEC 60721-3-4 (lokalizacje nieosłonięte – odpowiednik dawnego U1) oraz EN/IEC 60721-3-3 (lokalizacje osłonięte – odpowiednik dawnego U3), z uwzględnieniem wymagań dotyczących stref wiatrowych i oblodzeniowych. Typowe warunki pracy:

• Temperatura otoczenia: od -45 °C do +40 °C dla lokalizacji zewnętrznych wg EN/IEC 60721-3-4; do -60 °C w rozszerzonych wykonaniach „zimowych”.
• Wysokość nad poziomem morza: do 1000 m (w wykonaniu bazowym).
• Normowe dynamiczne ciśnienie wiatru: do 650–800 N/m² na wysokości 10–15 m (w zależności od regionu i podstawy normatywnej).
• Normowa grubość warstwy oblodzenia: 20–34 mm (wg właściwych norm i map oblodzeniowych).
• Kategorie środowiskowe wg EN/IEC 60721; stopień zanieczyszczenia izolacji: I–III (np. wg IEC 60815 / kategorii A/B/II* dla urządzeń projektowanych wg odpowiadających standardów).
• Odporność sejsmiczna: do 9 stopni w skali MSK-64 przy posadowieniu urządzeń do wysokości 10 m nad poziomem terenu (w odpowiednim wykonaniu i przy właściwych rozwiązaniach projektowych).

Konstrukcje bloków AIS dopuszczają zastosowanie w rejonach o podwyższonych obciążeniach wiatrowych i oblodzeniowych oraz w warunkach obniżonych temperatur, zapewniając wymaganą wytrzymałość elektrodynamiczną i cieplną torów prądowych, stateczność konstrukcji wsporczych, jak również wymagane odstępy do ziemi, ogrodzeń i sąsiednich części czynnych. W razie potrzeby stosuje się rozwiązania ograniczające hałas (dla zabudowy miejskiej) oraz warianty układów o zmniejszonym oddziaływaniu wizualnym i zajętości terenu.

Układy i rozwiązania konstrukcyjne

AIS 10(6)–220 kV wykonuje się z ujednoliconych, transportowalnych bloków produkcji fabrycznej - stalowych ram nośnych z zamontowanymi wyłącznikami, odłącznikami, przekładnikami prądowymi i napięciowymi, ogranicznikami przepięć, elementami szynoprzewodów, napędami oraz szafami obwodów wtórnych. Każdy blok stanowi kompletny węzeł funkcjonalny, ograniczający do minimum zakres robót na placu budowy: posadowienie na belkach fundamentowych/palach/oczepach, przyłączenie szyn sztywnych/elastycznych oraz podłączenie obwodów wtórnych.

W zależności od poziomu napięcia i wybranego schematu jednokreskowego stosuje się następujące bazowe typy bloków:

• Blok linii (przyjęcie LN): zapewnia przyłączenie linii napowietrznej do AIS. Realizowane jest przyjęcie portykowe i bezportykowe (dla 35–220 kV) z łańcuchami wsporczymi, urządzeniami mocowania sprowadzeń oraz zachowaniem normowanych odległości elektrycznych. W wariancie bezportykowym sprowadzenia przyłącza się bezpośrednio do przewodów pierwszego przęsła LN i mocuje do izolatorów wsporczych bloku przyjęcia, co upraszcza węzeł, redukuje zużycie stali i koszt.
• Blok wyłącznika: realizuje planowe i awaryjne łączenia pod obciążeniem (pole wejściowe, linia odpływowa, sekcyjne, łącznik szyn, obejściowe), zapewnia selektywne wyłączanie przy zwarciach, integrację przekładników prądowych (wbudowanych lub zewnętrznych) oraz układów zabezpieczeń i automatyki.
• Blok odłącznika: trójbiegunowy odłącznik liniowy/szynowy/uziemiający tworzy widoczną przerwę izolacyjną, umożliwia łączenie bez obciążenia i uziemienie odłączonych odcinków poprzez noże uziemników. Sterowanie - napędy ręczne lub silnikowe z możliwością zdalnego sterowania ze szaf na słupach.
• Blok przekładników napięciowych (PN): przeznaczony do obwodów pomiarowych, rozliczeniowych i zabezpieczeniowych po napięciu; wykonanie jedno- lub trójfazowe (suche/olejowe/SF6/pojemnościowe/przeciwrezonansowe - zależnie od napięcia i zadania). Montaż po stronie linii, w skrajnym przęśle szyn lub w obrębie pola.
• Blok przekładników prądowych (PP): zapewnia pomiar oraz zasilanie obwodów zabezpieczeń i rozliczeń, gdy nie można wykorzystać PP wbudowanych w wyłączniki lub inne bloki; stosowany w torach linii, transformatorów i mostków.
• Blok ograniczników przepięć (OPN): ogranicza przepięcia piorunowe i łączeniowe; możliwy montaż zarówno po stronie linii/szyn, jak i w blokach kombinowanych (np. izolatory wsporcze + OPN).
• Blok muf kablowych (wprowadzenie LK): do przyłączenia linii kablowych 35–220 kV; może być uzupełniony o odłącznik, przekładnik prądowy składowej zerowej, OPN oraz szafę obwodów wtórnych.
• Blok transformatora potrzeb własnych (TPW) - wykonanie zewnętrzne: zasilanie obwodów potrzeb własnych stacji (zwykle do 100 kVA w konfiguracji bazowej) z bezpiecznikami i aparaturą łączeniową.
• Bloki izolatorów wsporczych / izolatorów wsporczych z OPN: służą do podparcia szyn i mechanicznego mocowania torów prądowych, zapewniając wymaganą wytrzymałość izolacyjną i mechaniczną; dopuszcza się dobór typu izolatora (porcelanowy/polimeryczny/prętowy/poduszkowy) zgodnie z wymaganiami zamawiającego i klimatem.

Szynoprzewody sztywne wykonuje się z reguły z rur ze stopów aluminium w jednym lub dwóch poziomach; do kompensacji wydłużeń termicznych stosuje się podpory ślizgowe i przegubowe. Szynoprzewody elastyczne (przewód aluminiowy/AL-ST) stosuje się na krótkich mostkach, sprowadzeniach i połączeniach z przepustami transformatorów (autotransformatorów) i aparatów. Obwody wtórne wewnątrz bloków wyprowadza się fabrycznie do szaf zaciskowych; połączenia międzyblokowe prowadzi się trasami kablowymi w korytach (naziemnych lub podwieszanych) na poziomach zapewniających dogodną eksploatację i bezpieczeństwo personelu.

Szafy zdalnego sterowania napędami silnikowymi odłączników montuje się na samodzielnych słupkach (zwykle do 2 szaf na słupek). Dokumentacja projektowa przewiduje miejsca posadowienia słupków, elementy fundamentowe/legary lub pale, a także kable sterownicze i sygnalizacyjne. Taki układ zwiększa wygodę obsługi, zapewnia dobrą widoczność sterowanego aparatu i spełnienie wymagań bezpieczeństwa elektrycznego.

Bloki bazowe AIS wg funkcji

Bezpieczeństwo

Bezpieczeństwo personelu i niezawodność urządzeń są wpisane w architekturę bloków AIS. Zapewniona jest widoczna przerwa w torze głównym z możliwością uziemiania po obu stronach przerwy; elementy sterujące odłącznikami i wyłącznikami są rozmieszczone na bezpiecznej wysokości i w dostępnych strefach. Odstępy konstrukcyjne do ziemi, ogrodzeń i sąsiednich części czynnych przyjmuje się zgodnie z właściwymi normami. Stosuje się nowoczesną aparaturę łączeniową o wysokiej wytrzymałości elektrodynamicznej i cieplnej, jakościowe izolatory polimerowe i porcelanowe oraz sprawdzone rozwiązania trasowania kabli wtórnych, eliminujące przypadkowy kontakt z częściami czynnymi.

Przy doborze napędów silnikowych odłączników przewiduje się montaż wyniesionych szaf sterowniczych na oddzielnych słupkach z możliwością zdalnej sygnalizacji położenia noży i uziemników oraz styków pomocniczych do integracji w układy zabezpieczeń i systemy sterowania i nadzoru. Zapewnia to bezpieczne sterowanie w oddaleniu od części czynnych oraz wizualną kontrolę stanu aparatury.

Wykonania i opcje

• Wykonania klimatyczne wg EN/IEC 60721-3-4 oraz rozszerzone „zimowe” dla stref północnych.
• Warianty przyjęcia LN: portykowe i bezportykowe (dla 35–220 kV), w tym z różnymi typami konstrukcji wsporczych (stalowe, żelbetowe, drewniane), z kątami podejścia i naciągami zgodnymi z danymi projektowymi.
• Dobór aparatury łączeniowej: wyłączniki próżniowe (35–110 kV), wyłączniki SF6 kolumnowe i zbiornikowe (110–220 kV), napędy - ręczne/silnikowe.
• Typy PN: liniowe/jednofazowe/trójfazowe, przeciwrezonansowe, pojemnościowe, kaskadowe, SF6; typy PP - olejowe, suche, żywiczne, okienne i wsporcze.
• Systemy szyn: jeden/dwa poziomy szyn sztywnych, mostki elastyczne, elementy kompensacji wydłużeń termicznych.
• Koryta kablowe: naziemne żelbetowe, podwieszane; szafy zaciskowe na blokach oraz szafy grupowe na słupkach.
• Szafy zdalnego sterowania, panele zabezpieczeń, urządzenia łączności wysokiej częstotliwości i filtry.
• Ekrany akustyczne i specjalne powłoki do eksploatacji w środowisku miejskim.

Konfiguracje typowe (przykłady)

Poniżej przedstawiono rozpowszechnione rozwiązania schematów połączeń głównych, realizowane zestawem ujednoliconych bloków AIS. Konkretną kompletację i skład bloków określa projekt i arkusze danych, z uwzględnieniem prądów, poziomów przepięć, warunków środowiskowych i wymagań niezawodnościowych zasilania.

Zgodność ze standardami

Bloki AIS i stosowana aparatura spełniają wymagania obowiązujących norm i przepisów, w tym m.in.:

• EN/IEC 60721-3-4 i EN/IEC 60721-3-3 (klasyfikacja warunków środowiskowych i lokalizacji);
• PN-EN 61936-1 (Instalacje elektroenergetyczne o napięciu powyżej 1 kV AC) oraz seria PN-EN 62271 (rozdzielnice i urządzenia sterownicze);
• Seria PN-EN 60076 (transformatory energetyczne) oraz aparatura średniego napięcia wg odpowiednich arkuszy PN-EN 62271;
• PN-EN 60099-4 (ograniczniki przepięć tlenkowo-metalowe) i/lub dobór izolacji wg IEC 60815 (stopnie zanieczyszczenia);
• PN-EN 50341 (linie napowietrzne), PN-EN 1991-1-4 (oddziaływania wiatru), PN-EN 1998 (Eurokod 8 - projektowanie w zakresie odporności sejsmicznej);
• Wewnętrzne warunki techniczne producenta (TU) dotyczące KTPB/AIS i komponentów.

Współpraca z wykonawcami, producentami aparatury i inwestorami

Jesteśmy otwarci na kooperację w zakresie wytwarzania bloków AIS i komponentów: konstrukcji stalowych, szaf, koryt kablowych, wiązek obwodów wtórnych, elementów szynoprzewodów, a także dostaw aparatury łączeniowej, przekładników prądowych i napięciowych, OPN i innych komponentów. Format współpracy może obejmować licencyjne przekazanie dokumentacji wykonawczej, nadzór autorski podczas produkcji, nadzór montażowy i wsparcie przy rozruchu, a także wspólną lokalizację produkcji pod wymagania danego regionu. Inwestorom i zakładom produkcyjnym oferujemy gotowy pakiet dokumentacji, wsparcie technologiczne i szkolenie personelu w celu uruchomienia produkcji seryjnej.

Oferowana dokumentacja

Dla wytwarzania i dostaw bloków AIS KTPB o napięciu 10(6), 35, 110, 150, 220 kV udostępniamy pełny komplet dokumentacji:

• Wstępna dokumentacja techniczna do udziału w przetargach (opisy, specyfikacje, arkusze zapytań, arkusze uzgodnień rozwiązań technicznych).
• Dokumentacja wykonawcza: rysunki widoków ogólnych, rysunki złożeniowe bloków i węzłów, specyfikacje wyrobów i materiałów, schematy obwodów głównych i pomocniczych, dzienniki kablowe.
• Modele 3D i pliki do integracji w projekcie: formaty AutoCAD (DWG/DXF), SolidWorks (SLDPRT/SLDASM), Parasolid (X_T/X_B), STEP/IGES oraz pakiet PDF dla instytucji uzgadniających.
• Instrukcje transportu, składowania, montażu, rozruchu i eksploatacji; typowe programy i metodyki badań (PMI).
• Wykazy dostaw i arkusze danych wariantów wykonania (klimat, sejsmika, stopień zanieczyszczenia, przyjęcie portykowe/bezportykowe, typy aparatów).

Korzyści ze współpracy z nami

• Skrócenie terminów projektowania i budowy dzięki wysokiemu poziomowi fabrycznej gotowości bloków.
• Brak konieczności utrzymywania zespołu wysoko wyspecjalizowanych inżynierów: komplet dokumentacji wykonawczej umożliwia realizację produkcji siłami działu inżynierskiego o średnich kwalifikacjach przy konsultacyjnym wsparciu naszych specjalistów.
• Doświadczenie uruchomień seryjnych bez wykonywania prototypów - technologiczność konstrukcji i sprawdzona lista komponentów obniżają ryzyko i koszty wdrożenia.
• Wsparcie na wszystkich etapach: przedprojektowe opracowanie, dobór aparatury, produkcja, nadzór montażowy, rozruch, wsparcie gwarancyjne i pogwarancyjne.

W sprawie dodatkowych informacji dotyczących bloków AIS KTPB o napięciu 10, 35, 110, 150, 220 kV prosimy o kontakt: inbox@proekt-energo.com

…i jak wiadomo, błąd popełniony na etapie projektowania skutkuje dziesięciokrotnie wyższymi kosztami na etapie produkcji i stukrotnie - podczas eksploatacji. Powierzcie opracowanie i adaptację rozwiązań zespołowi mającemu praktykę w seryjnej produkcji i uruchamianiu stacji wszystkich klas napięcia.

PDF - Pobierz informacje techniczne dotyczące bloków AIS KTPB o napięciu 10, 35, 110, 150, 220 kV