Блоки відкритих розподільних пристроїв ВРП комплектних трансформаторних підстанцій КТПБ напругою 10(6), 35, 110, 150, 220 кВ

Підстанція трансформаторна комплектна блокова (КТПБ) призначена для прийому, перетворення, розподілу та транзиту електричної енергії трифазного змінного струму промислової частоти 50 Гц на напруги 10(6), 35, 110, 150 і 220 кВ. КТПБ забезпечує електропостачання промислових і комунальних споживачів, сільськогосподарських районів, інфраструктурних об'єктів, а також застосовується на стороні 35-220 кВ мережевих підстанцій і, за відповідних умов, на електричних станціях. Основою високовольтної частини КТПБ служить відкритий розподільний пристрій (ВРП), сформований з уніфікованих заводських блоків приєднань, що забезпечує високий ступінь заводської готовності, скорочення термінів будівельно-монтажних робіт і прогнозовану якість готового об'єкта.

Блоки ВРП напругою 10(6), 35, 110, 150 і 220 кВ призначені для прийому і розподілу електричної енергії за необхідними схемами, організації комутації під навантаженням і в ремонтних режимах, вимірювання і обліку електроенергії, а також обмеження грозових і комутаційних перенапруг. До складу ВРП може входити різна кількість блоків як типового виконання, так і індивідуально розроблених під конкретний об'єкт і його однолінійну схему, клімат, вітрові та ожеледичні райони, вимоги до сейсмостійкості та компоновочних обмежень майданчика.

Блоки ВРП КТПБ застосовуються для побудови високовольтної частини підстанцій всіх основних конфігурацій: тупикових, транзитних, відгалужувальних, вузлових, з однією або двома робочими системами шин, з обхідною системою шин, з містковими з'єднаннями і секціонуючими перемичками. Модульна концепція дозволяє реалізувати як стандартні типові схеми, так і нетипові рішення з індивідуальними вимогами замовника - від компактних розподільних пунктів 10(6) кВ до вузлів високовольтних підстанцій 220 кВ з розширеною функціональністю.

Обладнання орієнтоване на широку сферу застосування: електропостачання гірничо-збагачувальних і нафтогазових підприємств, металургійних і хімічних виробництв, об'єктів транспорту (залізничні тягові підстанції, вузли метрополітену), логістичних парків і розподільних центрів, житлових і громадсько-ділових районів, сільськогосподарських комплексів, а також об'єктів, що генерують енергію (ГЕС, ТЕС, ГТУ-ТЕЦ) в якості ВРП‑станції. >Звичайна конфігурація КТПБ для рівнів 35–220 кВ формується з наступних функціональних блоків: блоки прийому ВЛ (ліній) з портальним або безпортальним приєднанням; блоки вимикачів (вводи, відхідні лінії, секційні та шиноз'єднувальні приєднання); блоки роз'єднувачів (лінійні, шинні, заземлюючі); блоки трансформаторів струму і напруги; блоки обмежувачів перенапруг; блоки кабельних вводів (кабельних муфт) для приєднання КЛ 35-220 кВ; блок трансформатора власних потреб (ТСН) зовнішньої установки; блоки опорних ізоляторів та опорних ізоляторів з ОПН; допоміжні блоки високочастотного зв'язку та фільтрів зв'язку; кабельні конструкції та клемні шафи вторинних ланцюгів.

Умови експлуатації

Блоки ВРП розраховані для експлуатації в різних макрокліматичних виконаннях і категоріях розміщення за ГОСТ 15150 і ГОСТ 15543.1 з урахуванням вимог ПУЕ до вітрових і ожеледичних районів. Типові умови роботи:

Температура навколишнього повітря: від -45 °C до +40 °C для виконання У1; до -60 °C для виконання УХЛ1.
Висота над рівнем моря: до 1000 м (у базовому виконанні).
Нормативний швидкісний натиск вітру: до 650–800 Н/м² на висоті 10–15 м (залежно від регіону поставки та нормативної бази).
Нормативна товщина стінки ожеледі: 20–34 мм (за ПУЕ/ГОСТ для відповідних районів).
Тип атмосфери: II–III за ГОСТ 15150; ступінь забруднення ізоляції: I–III (або категорії А/Б/II* для обладнання, розробленого відповідно до відповідних стандартів).
Сейсмостійкість: до 9 балів за шкалою MSK‑64 при рівні установки обладнання над нульовою відміткою до 10 м (за наявності відповідного виконання та проектних рішень).

Конструкції блоків ВРП допускають застосування в районах з підвищеними вітровими навантаженнями та ожеледицею, а також в умовах знижених температур, при цьому забезпечується необхідна електродинамічна і термічна стійкість струмопровідних частин, стійкість опорних металоконструкцій, а також задані відстані до землі, огорож і суміжних струмопровідних частин. При необхідності застосовуються шумозахисні рішення (для урбанізованої забудови), передбачені варіанти компоновок зі зменшеним візуальним і площинним впливом на територію забудови.

ВРП 10(6)–220 кВ виконується з уніфікованих транспортабельних блоків заводського виготовлення - металевих несучих каркасів зі змонтованими вимикачами, роз'єднувачами, трансформаторами струму і напруги, обмежувачами перенапруг, елементами шинопроводу, приводами і шафами вторинних з'єднань. Кожен блок являє собою закінчений функціональний вузол, що забезпечує мінімальний обсяг будівельно-монтажних робіт на майданчику: установка на лежні/пальові опори/ростверки, приєднання жорсткої/гнучкої ошиновки і підключення вторинних ланцюгів.

Залежно від класів напруги та обраної однолінійної схеми використовуються такі базові типи блоків:

Блок лінії (прийому ПЛ): забезпечує приєднання повітряної лінії до ВРП. Реалізується портальний і безпортальний прийом (для 35–220 кВ), з підтримуючими гірляндами, пристроями кріплення спусків і дотриманням нормованих електричних відстаней. У безпортальному варіанті спуски приєднуються безпосередньо до проводів першого прольоту ПЛ і кріпляться до опорних ізоляторів блоку прийому, що спрощує конструкцію вузла, знижує металоємність і вартість.
Блок вимикача: виконує функції планової та аварійної комутації під навантаженням (ввід, відвідна лінія, секційний, шиноз'єднувальний, обхідний), забезпечує селективне відключення при КЗ, інтеграцію вимірювальних трансформаторів струму (вбудованих або винесених) і пристроїв релейного захисту та автоматики.
Блок роз'єднувача: лінійний/шиновий/заземлюючий триполюсний роз'єднувач створює видимий розрив, забезпечує комутацію без навантаження і заземлення відключених ділянок через заземлюючі ножі. Управління - ручними або двигунними приводами з можливістю дистанційного керування з шаф на стійках.
Блок трансформаторів напруги (ТН): призначений для ланцюгів вимірювання, обліку та захисту по напрузі; виконується в однофазному або трифазному виконанні (сухі/масляні/елегазові/ємнісні/антирезонансні - залежно від напруги та завдання). Може встановлюватися з боку лінії, в крайньому прольоті шин або в складі комірки.
Блок трансформаторів струму (ТТ): забезпечує вимірювання та живлення струмових ланцюгів РЗА та обліку при неможливості задіяти ТТ, вбудовані у вимикачі або інші блоки; застосовується в ланцюгах ліній, трансформаторів та перемичок.
Блок обмежувачів перенапруг (ОПН): обмежує грозові та комутаційні перенапруги; може встановлюватися як на стороні лінії/шин, так і в складі комбінованих блоків (наприклад, опорні ізолятори + ОПН).
Блок кабельних муфт (ввід КЛ): для приєднання кабельних ліній 35–220 кВ; може доповнюватися роз'єднувачем, трансформатором струму нульової послідовності, ОПН і шафою вторинних з'єднань.
Блок трансформатора власних потреб (ТСН) зовнішньої установки: живлення ланцюгів власних потреб підстанції (зазвичай до 100 кВА в базовій конфігурації) з запобіжниками та комутаційними апаратами.

Блоки опорних ізоляторів / опорних ізоляторів з ОПН: служать для підтримки шинопроводу і механічного кріплення струмопровідних частин, забезпечуючи необхідну ізоляційну і механічну міцність; допускається вибір типу ізолятора (фарфоровий/полімерний/стержневий/підвісний) на вимогу замовника і клімату.

Жорстка ошиновка виконується, як правило, трубами з алюмінієвих сплавів в один або два яруси; для компенсації температурних деформацій застосовуються ковзні і шарнірні опори. Гнучка ошиновка (алюмінієвий/сталеалюмінієвий провід) використовується на коротких перемичках, спусках і з'єднаннях з вводами трансформаторів (автотрансформаторів) і апаратів. Вторинні ланцюги всередині блоків заводом виводяться в клемні шафи; міжблокові зв'язки виконуються кабельними трасами в лотках (наземні або підвісні) на відмітках, що забезпечують зручність експлуатації та безпеку персоналу.

Шафи дистанційного керування двигунами роз'єднувачів встановлюються на самостійні стійки (як правило, до 2 шаф на стійку). У проектній документації передбачаються місця установки стійок, закладні/лежні або палі, а також кабелі керування та сигналізації. Така схема підвищує зручність обслуговування, забезпечує хорошу видимість керованого апарату і відповідність вимогам електробезпеки.

Функція	Тип блоку	Коротке призначення	Примітки щодо комплектації
Прийом/видача потужності	Блок лінії (прийом ВЛ)	Приєднання ВЛ 35–220 кВ до ВРП	Портальний або безпортальний прийом; підтримувальні гірлянди; ОПН за обґрунтуванням
Комутація під навантаженням	Блок вимикача (ввід/ОЛ/секційний/шиноз'єднувальний)	Відключення/включення приєднань і секціонування шин	Вибір вакуумного/елегазового вимикача за класом напруги і струмами
Оперативне розділення ланцюгів	Блок роз'єднувача (лінійний/шиновий/заземлюючий)	Створення видимого розриву; заземлення відключених ділянок	Ручний/рухомий привід; блок-контакти; шафа дистанційного керування
Вимірювання за напругою	Блок трансформаторів напруги	Ланцюги вимірювання, обліку та захисту за напругою	Сухі/масляні/елегазові/ємнісні (за завданням і класом кВ)
Вимірювання за струмом	Блок трансформаторів струму	Ланцюги обліку та РЗА за відсутності/недостатності вбудованих ТТ	Лінійні, трансформаторні, додаткові ТТ
Обмеження перенапруг	Блок ОПН / опорні ізолятори з ОПН	Захист від грозових і комутаційних перенапруг	Реєстратор спрацьовувань ОПН на вимогу
Приєднання кабельних ліній	Блок кабельних муфт	Підключення КЛ 35–220 кВ до ВРП	Можлива комплектація роз'єднувачем, ТТ нульової послідовності, ОПН
Живлення власних потреб	Блок ТСН (зовнішня установка)	Живлення ЦСН підстанції	Роз'єднувач, запобіжники, трансформатор до 100 кВА (типове)

Безпека

Безпека персоналу та надійність обладнання закладені в архітектуру блоків ВРП. Реалізується видимий розрив основного ланцюга з можливістю заземлення з обох сторін розриву; органи управління роз'єднувачами та вимикачами розташовані на безпечній висоті та в доступних зонах. Конструктивні зазори та відстані до землі, огороджень і суміжних струмоведучих частин приймаються за ПУЕ та відповідними ГОСТ. Застосовуються сучасні комутаційні апарати з високою електродинамічною та термічною стійкістю, якісні полімерні та порцелянові ізолятори, а також перевірені рішення щодо маршрутизації вторинних кабелів, що виключають випадковий контакт з струмоведущими частинами.

При виборі рухомих приводів роз'єднувачів передбачено встановлення виносних шаф управління на окремих стійках з можливістю дистанційної індикації положення ножів і заземлювачів, а також електричних блок-контактів для інтеграції в схеми РЗА і АСУ ТП. Це забезпечує безпечне управління на відстані від високовольтних частин і візуальний контроль стану апаратури.

Кліматичні виконання У1 і УХЛ1; розширені «холодні» виконання для північних регіонів.
Варіанти прийому ВЛ: портальний і безпортальний (для 35–220 кВ), у тому числі з опорами різних типів (сталеві, залізобетонні, дерев'яні), з кутами підходу і натягом згідно з проектними даними.
Вибір комутаційного апарату: вакуумні вимикачі (35–110 кВ), елегазові колонкові та бакові вимикачі (110–220 кВ), приводи - ручні/рушійні.
Типи ТН: лінійні/однофазні/трифазні, антирезонансні, ємнісні, каскадні, елегазові; типи ТТ - масляні, сухі, литі, «window» і опорні.
Системи шинопроводу: один/два яруси жорстких шин, гнучкі перемички, елементи компенсації температурних деформацій.
Кабельні лотки: наземні залізобетонні, підвісні; клемні шафи на блоках і групові шафи на стійках.
Шафи дистанційного керування, панелі РЗА, пристрої високочастотного зв'язку та фільтри зв'язку.
Шумозахисні екрани та спеціальні покриття для експлуатації в міському середовищі.

Типові конфігурації (приклади)

Нижче наведено поширені рішення схем головних з'єднань, що реалізуються набором уніфікованих блоків ВРП. Конкретна комплектація та склад блоків визначаються проектом і опитувальними листами з урахуванням струмів, рівнів перенапруг, умов зовнішнього середовища та вимог до надійності електропостачання.

Схема	Короткий опис	Типовий набір блоків
35 кВ: одна робоча система шин, секціонована вимикачем	Компактна конфігурація ВРП‑35 кВ для розподільних вузлів	Блоки ліній (прийом ВЛ/КЛ), блоки ВВ (ввід/ОЛ), блок СВ (секційний), блоки ТН/ТТ, блоки ОПН, лотки та шафи
110 кВ: місток з вимикачами в ланцюгах ліній	Транзитний вузол з можливістю ремонтної перемички	Два блоки «лінія-вимикач», блоки перемичок і ТН/ТТ, блок ОПН, блок прийому ВЛ (портал/безпортал)
110 кВ: одна робоча і обхідна система шин	Підвищена надійність і можливість ремонту без зняття напруги з приєднань	Ввідні/відхідні блоки ВВ, блоки секційних/шиноз'єднувальних вимикачів, блоки ТН/ТТ, блоки роз'єднувачів шинних
150/220 кВ: чотирикутник (кільце)	Висока живучість, широкі можливості перемикань і ремонтних режимів	Блоки «лінія-вимикач», блоки ТТ/ТН, блоки ОПН, опорні ізолятори, кабельні конструкції
220 кВ: дві робочі та обхідна система шин	Максимальна надійність і гнучкість режимів	Вводи, відхідні лінії, секційні та шиноз'єднувальні вимикачі, шинні роз'єднувачі, ТН/ТТ, ОПН, блоки прийому ВЛ

Відповідність стандартам

Блоки ВРП та застосовуване обладнання відповідають вимогам діючих норм і стандартів, включаючи:

ГОСТ 15150 (кліматичне виконання та категорії розміщення), ГОСТ 15543.1 (ударні кліматичні впливи);
ГОСТ 9920 (ступені забруднення ізоляції) та/або категорії А/Б/II* для обладнання, розробленого за відповідною класифікацією;
ГОСТи серії на силові трансформатори та апаратуру високої напруги (в т.ч. ГОСТ 11920, ГОСТ 12965, ГОСТ 17544 - для трансформаторів з даховими виводами та вузлами кріплення);
Правила пристрою електроустановок (ПУЕ) щодо електричних відстаней, вітрових та ожеледичних навантажень;
Сейсмостійкість за MSK‑64 до 9 балів (при відповідному виконанні);
Заводські технічні умови (ТУ) на КТПБ/ВРП та комплектуючі апарати.

Залучення підрядних організацій, виробників електрообладнання та інвесторів

Ми відкриті до співпраці з виготовлення блоків ВРП та комплектуючих: металоконструкцій, шаф, кабельних лотків, джгутів вторинних ланцюгів, елементів ошинівки, а також з постачання комутаційних апаратів, трансформаторів струму та напруги, ОПН та інших компонентів. Формат співпраці може включати ліцензійну передачу робочої документації, авторський нагляд при виготовленні, шеф-монтаж і супровід при введенні в експлуатацію, а також спільну локалізацію виробництва під вимоги конкретного регіону. Інвесторам і виробничим майданчикам пропонуємо готовий пакет документації, технологічну підтримку і навчання персоналу для запуску серійного виготовлення.

Пропонована документація

Для виготовлення та поставки блоків ВРП КТПБ напругою 10(6), 35, 110, 150, 220 кВ надається повний комплект документації:

Попередня технічна документація для участі в тендерах (описи, специфікації, опитувальні листи, листи узгодження технічних рішень).
Робоча конструкторська документація: креслення загальних видів, складальні креслення блоків і вузлів, специфікації покупних виробів і матеріалів, схеми головних і допоміжних ланцюгів, кабельні журнали.
Цифрові 3D-моделі та файли для інтеграції в проект: формати AutoCAD (DWG/DXF), SolidWorks (SLDPRT/SLDASM), Parasolid (X_T/X_B), STEP/IGES, а також пакет PDF для узгоджувальних інстанцій.
Інструкції з транспортування, зберігання, монтажу, налагодження та експлуатації; типові програми та методики випробувань (ПМВ).
Відомості про поставку та опитувальні листи за варіантами виконання (клімат, сейсміка, ступінь забруднення, портальний/безпортальний прийом, типи апаратів).

Переваги роботи з нами

Скорочення термінів проектування та будівництва за рахунок високого ступеня заводської готовності блоків.
Відсутність необхідності утримувати штат вузькоспеціалізованих ІТР: комплект робочої документації дозволяє вести виготовлення силами інженерної служби середньої кваліфікації при консультативній підтримці наших фахівців.
Досвід серійних запусків без виготовлення дослідних зразків - технологічність конструкцій і перевірена номенклатура комплектуючих знижують ризики і вартість впровадження.
Супровід на всіх етапах: передпроектна розробка, вибір апаратури, виготовлення, шеф-монтаж, пусконалагодження, гарантійне та післягарантійне обслуговування.

За додатковою інформацією щодо блоків ВРП КТПБ напругою 10, 35, 110, 150, 220 кВ звертайтеся: inbox@proekt-energo.com

…і, як відомо, помилка, допущена при проектуванні виробу, обертається десятикратними витратами при виготовленні і стократними - при експлуатації. Довірте розробку і адаптацію рішень команді, що має практику серійного виробництва і введення в роботу підстанцій всіх класів напруги.