Компактная трансформаторная подстанция DevHouse — это заводской блочный пункт, объединяющий ячейку среднего напряжения, силовой трансформатор и низковольтный щит в одной оболочке из оцинкованной листовой стали. Подстанция проектируется по МЭК 62271-202; при номинальном напряжении до 36 кВ и мощности трансформатора 100 – 2500 кВА она применяется на промышленных предприятиях, электростанциях и объектах инфраструктуры.
Что такое компактная трансформаторная подстанция (КТП в стальной оболочке)?
Компактная трансформаторная подстанция — на площадке её часто называют КТП в стальной оболочке — объединяет всё оборудование распределительного узла в одной оболочке, которая собирается, монтируется и испытывается на заводе и поставляется единым блоком. Энергия среднего напряжения поступает через ячейку СН на трансформатор, а от трансформатора — на низковольтный щит, питающий объект.
Оболочка изготавливается из горячеоцинкованной листовой стали толщиной 2 – 3 мм и после подготовки поверхности покрывается порошковой краской методом электростатического напыления. Такая конструкция обеспечивает стойкость к влаге, коррозии, ультрафиолету и механическим воздействиям. Подстанция заметно легче бетонной, что упрощает перевозку и установку краном; при монтаже на готовый фундамент объём строительных работ сводится к минимуму.
Модульная конструкция позволяет задавать количество отсеков, их размеры и расположение дверей под конкретный проект. С ростом мощности трансформатора увеличиваются сечение вентиляции и длина оболочки; при необходимости в тот же корпус добавляются отсек компенсации, ввод от генератора или отсек учёта. Благодаря этому DevHouse подходит как для постоянного электроснабжения объектов, так и для временных точек питания, например строительных площадок.
Три отсека: среднее напряжение – трансформатор – низкое напряжение
Отсек среднего напряжения — это точка подключения подстанции к сети. При радиальном питании достаточно выключателя нагрузки с предохранителями, а в кольцевых сетях применяется газоизолированная модульная ячейка с двумя кольцевыми вводами и одной отходящей линией трансформатора. Там, где требуются учёт, секционирование или защита выключателем, используется серия ячеек Dev24/36 в металлической оболочке.
Отсек трансформатора рассчитан на масляный или сухой силовой трансформатор. Нижние и верхние жалюзийные проёмы вентиляции подбираются так, чтобы отводить тепло от потерь трансформатора. В проектах с масляным трансформатором в полу предусматривается герметичный маслоприёмник, вмещающий полный объём масла.
Низковольтный отсек содержит вводной аппарат на вторичной стороне трансформатора, отходящие линии и цепи учёта. Он проектируется как главный распределительный щит из нашей линейки низковольтных щитов; при необходимости компенсации реактивной мощности она размещается в том же корпусе отдельным отсеком.
Отсеки разделены металлическими перегородками, каждый обслуживается через собственную запираемую дверь: специалист, работающий со стороны низкого напряжения, не имеет доступа в отсек среднего напряжения. Безопасность эксплуатации дополнительно обеспечивают механические блокировки между отсеками и предупреждающие таблички.
Технические характеристики
В таблице приведены типовые номинальные значения и варианты исполнения компактной трансформаторной подстанции DevHouse. Каждая подстанция проектируется под заказ, поэтому значения определяются мощностью трансформатора, структурой сети и техническими условиями сетевой организации.
| Характеристика | Значение / опция |
|---|---|
| Применяемые стандарты | МЭК 62271-202 (комплектная подстанция), МЭК 62271-200 (ячейка СН), МЭК 61439-1/-2 (НКУ), МЭК 60076 (силовой трансформатор) |
| Номинальное напряжение (Ur) | 12 кВ / 24 кВ / 36 кВ |
| Испытательное напряжение грозового импульса (Up) | 75 / 125 / 170 кВ (пик) |
| Номинальная частота | 50 Гц |
| Мощность трансформатора | 100 – 2500 кВА; масляный или сухой силовой трансформатор |
| Номинальный ток на стороне НН | 630 – 4000 А |
| Кратковременно выдерживаемый ток | 16 – 25 кА / 1 с |
| Материал оболочки | Горячеоцинкованная сталь 2 – 3 мм; опционально алюминий или нержавеющая сталь |
| Покрытие | Порошковая окраска после подготовки поверхности; стандартно RAL 7035 / RAL 7032, цвет по проекту опционально |
| Степень защиты | Наружная оболочка до IP34D; внутренние отсеки IP2X |
| Стойкость к механическим ударам | До IK10 |
| Состав отсеков | Среднее напряжение – трансформатор – низкое напряжение; отдельные запираемые двери и металлические перегородки |
| Вентиляция | Естественная вентиляция через жалюзи; при больших мощностях принудительное охлаждение с термостатом |
| Стойкость к внутренней дуге | IAC A 16 – 20 кА / 1 с на уровне ячейки и щита |
| Ввод кабелей | Нижний кабельный канал или кабельный подвал; уплотнения и защита от грызунов |
| Заземление | Раздельные шины защитного и рабочего заземления; шина уравнивания потенциалов и наружный зажим заземления |
| Маслоприёмник | Герметичный маслоприёмник полного объёма для масляных трансформаторов |
| Условия эксплуатации | −25 °C … +40 °C; стандартно до 1000 м над уровнем моря, выше — со снижением параметров |
| Монтаж | На бетонный фундамент или готовое основание; рымы для крана и проёмы для вилочного погрузчика |
| Опции | Отсек компенсации, ввод от генератора, отсек учёта, освещение и розетки, пожарная сигнализация, устройство телемеханики и интеграция со SCADA |
Приведённые значения — типовые диапазоны применения; окончательные номинальные параметры определяются после однолинейной схемы, выбора трансформатора, теплового расчёта и расчёта токов короткого замыкания.
Конфигурация под проект
Материал оболочки и защита поверхности
Стандартное решение — горячеоцинкованная сталь толщиной 2 – 3 мм. Для побережья, горнодобывающих площадок и предприятий с химически агрессивной средой толщина увеличивается, рассматриваются оболочки из нержавеющей стали или алюминия. Подготовка поверхности и толщина покрытия назначаются по категории коррозионной активности.
Компоновка отсеков и безопасность доступа
Количество отсеков определяется функцией среднего напряжения, типом трансформатора, числом отходящих линий НН и необходимостью компенсации. Каждый отсек обслуживается через собственную дверь; металлические перегородки и механические блокировки исключают несанкционированный доступ и ошибочные операции.
Вентиляция и тепловой расчёт
Нагрузочные потери и потери холостого хода трансформатора переходят в тепло, и если это тепло не отводить, срок службы трансформатора сокращается. Площадь жалюзи рассчитывается исходя из мощности трансформатора и температуры окружающего воздуха. При больших мощностях или в стеснённых условиях добавляется принудительное охлаждение с термостатом.
Мониторинг, автоматизация и дополнительные отсеки
С моторным приводом, указателем повреждения и устройством телемеханики подстанцию можно контролировать и переключать из диспетчерского центра. Анализаторы качества электроэнергии, ввод от генератора, учёт и компенсация размещаются в том же корпусе, что исключает необходимость дополнительных сооружений на площадке.
В каких проектах применяется DevHouse?
Компактная трансформаторная подстанция выбирается там, где сроки строительства должны быть минимальными, где энергия распределяется из точек, рассредоточенных по площадке, и где возможность переноса подстанции даёт преимущество. Компактные подстанции Devpan применяются в следующих типах проектов.
- Промышленные предприятия и индустриальные парки
- Узлы сбора солнечных и ветровых электростанций
- Жилые комплексы и проекты массовой застройки
- Торговые центры, кампусы и медицинские комплексы
- Горнодобывающие площадки, цементные заводы и карьеры
- Инфраструктура метро, портов, аэропортов и очистных сооружений
- Точки питания центров обработки данных и логистических комплексов
- Строительные площадки и временные точки питания
Связанная техническая информация
Часто задаваемые вопросы
Чем компактная подстанция в стальной оболочке отличается от бетонной?
Обе решают одну задачу; разница — в материале оболочки и в том, как изделие попадает на площадку. КТП в стальной оболочке изготавливается из оцинкованной стали, она заметно легче бетонной и устанавливается краном единым блоком; при необходимости её можно демонтировать и перевезти. Бетонная подстанция тяжелее и рассматривается как постоянное сооружение. Когда на первом месте огнестойкость, стойкость к ударам и шумоизоляция, выбирают бетон; когда важнее скорость и мобильность — стальную оболочку.
До какой мощности трансформатора применима компактная подстанция?
Типовой диапазон применения — 100 – 2500 кВА. Определяющим является не сама мощность, а возможность отвести тепло от потерь трансформатора. С ростом мощности увеличиваются площадь жалюзи, объём отсека и длина оболочки; начиная с определённого уровня добавляется принудительное охлаждение с термостатом. Поэтому верхний предел определяется совместно с температурой окружающего воздуха и условиями размещения.
Как рассчитывается вентиляция подстанции в стальной оболочке?
Площадь вентиляции рассчитывается по нагрузочным потерям и потерям холостого хода трансформатора, объёму отсека, расчётной температуре окружающего воздуха и допустимому превышению температуры. Холодный воздух поступает через нижние жалюзи, нагретый отводится через верхние. Если расчёт показывает недостаточность естественной вентиляции, применяется вариант с вентиляторами; жалюзи оснащаются сетками от насекомых и грызунов.
По каким стандартам изготавливается компактная трансформаторная подстанция?
Комплектное изделие оценивается по МЭК 62271-202. Внутри оболочки ячейка среднего напряжения выбирается по МЭК 62271-200, низковольтное устройство — по МЭК 61439-1 и МЭК 61439-2, силовой трансформатор — по МЭК 60076. Степень защиты определяется по МЭК 60529, стойкость к механическим ударам — по МЭК 62262.
Как выполняются монтаж и пусконаладка на площадке?
Подстанция собирается и испытывается на заводе и отгружается единым блоком. На площадке её устанавливают краном на подготовленный бетонный фундамент или основание, затем выполняют заземление и прокладку кабелей среднего и низкого напряжения. Пусконаладка включает измерение сопротивления изоляции, измерение сопротивления заземления, ввод уставок защит и функциональные испытания. Эту услугу мы оказываем силами собственной выездной бригады.
Ячейки среднего напряжения внутри подстанции
Подберём вашу трансформаторную подстанцию вместе
Есть ли у вас мощность трансформатора, требуемая функция среднего напряжения или только план размещения — наша инженерная команда определит вместе с вами компоновку отсеков, расчёт вентиляции и уровень автоматизации. Вы также можете ознакомиться со всей линейкой устройств среднего напряжения и с низковольтными щитами для распределения после трансформатора.