Комплектная трансформаторная подстанция

Комплектная трансформаторная подстанция содержит трансформаторный блок, высоковольтный блок и низковольтный блок, включающий систему сборных шин, связанный с трансформаторным блоком вводной шкаф и распределительное электротехническое оборудование. Для решения задачи увеличения количества потребителей, обслуживаемых комплектной трансформаторной подстанцией, улучшения условий труда и повышения уровня и техники безопасности, указанный низковольтный блок включает n - распределительных панелей, на лицевой стороне каждой из которых расположен, по меньшей мере, один распределительный шкаф, с установленным в нем распределительным электротехническим оборудованием. Указанные панели конструктивно объединены между собой в распределительный щит и установлены с возможностью свободного двухстороннего доступа к указанному распределительному электротехническому оборудованию, при этом подвод электроэнергии к распределительным шкафам осуществляется с помощью кабелей от системы связанных с вводным шкафом сборных шин (4 ил.).

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к устройствам для подвода, преобразования и распределения электрической энергии и может быть использована в системах электроснабжения объектов общепромышленного назначения и в системах электроснабжения жилого сектора.

Известна комплектная трансформаторная подстанция (варианты), содержащая корпус, снабженный дверями, силовой трансформатор, устройство высокого напряжения и распределительное устройство низкого напряжения. Корпус снабжен двумя внутренними перегородками, разделяющими его на три расположенных в ряд отсека: трансформаторный отсек, в котором размещен силовой трансформатор, высоковольтный отсек с устройством высокого напряжения и низковольтный отсек с распределительным устройством низкого напряжения (патент РФ №2279747, Н02В 5/00, Н02В 7/06). Устройство высокого напряжения в известной подстанции содержит сборные шины и выключатели нагрузки линейных соединений. В качестве распределительного устройства низкого напряжения могут быть использованы щиты одностороннего обслуживания типа ЩО 70.

Известна также комплектная трансформаторная подстанция типа КТПНУ-250...1000, содержащая три корпусных блока, каждый из которых снабжен дверью: блок со стороны высокого напряжения с устройством высокого напряжения, блок силовых трансформаторов с одним или двумя силовыми трансформаторами и блок распределительного устройства со стороны низкого напряжения с распределительным устройством низкого напряжения (см. номенклатурный каталог №407-3-351.84

"Трансформаторная подстанция 10 кВ на два трансформатора мощностью до 2×630 кВА", Ивановский отдел института Гипрокоммунэнерго, утвержден 22.06.84, стр.24).

К недостаткам известных технических решений следует отнести ограниченные технические возможности по количеству подключаемых потребителей, обусловленные конструктивными особенностями устройства, а именно применением стандартных шкафов низковольтной аппаратуры типа ЩО-70. Указанные шкафы ЩО-70 имеют незначительное число возможных подключений, а их большие габаритные размеры ограничивают число их использования в данной подстанции. Кроме того, в данных шкафах места присоединения отходящих кабельных линий находятся в непосредственной близости от открытых токоведущих частей, что затрудняет безопасное выполнение электромонтажных и эксплуатационных работ.

Задачей полезной модели является увеличение количества потребителей, в том числе потребителей с нагрузкой до 630 А, обслуживаемых комплектной трансформаторной подстанцией, с одновременным улучшением условий труда и повышением уровня техники безопасности при выполнении электромонтажных и эксплуатационных работ.

Техническим результатом полезной модели является применение для установки расположенного в индивидуальных распределительных шкафах низковольтного оборудования распределительных панелей с возможностью их двухстороннего обслуживания, обеспечение свободного безопасного доступа к электротехническому оборудованию с уменьшением доступа к токопроводящим элементам, организация контроля потребления электроэнергии по каждой отходящей линии.

Поставленная задача решается за счет того, что в комплектной трансформаторной подстанции, содержащей трансформаторный блок, высоковольтный блок и низковольтный блок, включающий систему сборных шин, связанный с трансформаторным блоком вводной шкаф и распределительное электротехническое

оборудование, согласно полезной модели, указанный низковольтный блок включает, расположенные внутри него n-распределительных панелей, на лицевой стороне каждой из которых расположен, по меньшей мере, один распределительный шкаф, с установленным в нем распределительным электротехническим оборудованием, указанные распределительные панели конструктивно объединены между собой в распределительный щит и установлены с возможностью свободного двухстороннего доступа к указанному распределительному электротехническому оборудованию, при этом подвод электроэнергии к распределительным шкафам осуществляется с помощью кабелей от системы связанных с вводным шкафом сборных шин.

При этом система сборных шин расположена в верхней части указанного низковольтного блока и жестко укреплена на элементах корпуса указанного низковольтного блока.

В качестве кабелей, подводящих электроэнергию к распределительным шкафам преимущественно использованы кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Высоковольтный блок включает блок счетчиков учета потребления электроэнергии по каждой отходящей линии от распределительных шкафов низковольтного блока.

Кроме того, высоковольтный блок включает блок дистанционного управления коммутации цепи подачи напряжения в блок трансформаторов.

Полезная модель поясняется с помощью чертежей, где на фиг.1 показан общий вид комплектной трансформаторной подстанции, вид сверху, на фиг.2 показан общий вид одной распределительной панели (вид с лицевой стороны), на фиг 3 - общий вид распределительной панели фиг.2, со стороны ввода/отвода электроэнергии, на фиг.4. - электрическая схема распределительного шкафа.

Комплектная трансформаторная подстанция содержит выполненные в виде отдельных модулей трансформаторный блок 1, низковольтный блок 2, высоковольтный

блок 3. Трансформаторный блок 1 включает трансформаторы 4-5, от которых по кабелям 6 электроэнергия подводится к коммутационному оборудованию, расположенному в во вводном шкафу 7, установленному в низковольтном блоке 2. В низковольтном блоке 2 установлены n распределительных панелей 8, на каждой из которых укреплены распределительные шкафы 9 (фиг.2-фиг.3) с электротехническим оборудованием. Подвод электроэнергии к указанному электротехническому оборудованию осуществляется через кабели 10 (фиг.2, фиг.3) от системы сборных шин 11, которые подключены к коммутационному оборудованию вводного шкафа 7. Система сборных шин 11 установлена в верхней части низковольтного блока 2 на несущих опорных элементах 12, жестко укрепленных, например, в потолочной части корпуса 13 низковольтного блока 2. От каждого распределительного шкафа 9 по кабелям 14 (отходящим линиям) электроэнергия передается к потребителям (фиг.3). Электротехническое оборудование, расположенное в каждом из распределительных шкафов 9 включает соединенные последовательно рубильник 15, измерительные трансформаторы тока 16, предохранители 17 (фиг.4). Распределительные панели 8 соединены между собой в распределительные щиты 18, установленные внутри низковольтного блока 2 тем или иным образом (например, как это показано на фиг.1) с возможностью свободного доступа к ним при проведении монтажных и эксплуатационных работ и двухстороннего обслуживания распределительных шкафов 9, по центральному проходу и/или по технологическому коридору, образованному между распределительными щитами 18 и параллельными им боковыми стенками корпуса блока 2. Каждый из блоков 1, 2, 3, снабжен дверью (не показано). Высоковольтный блок 3 снабжен блоком (шкафом) 19 счетчиков потребляемой электроэнергии, связанных с измерительными трансформаторами тока 16 распределительных шкафов 9. Высоковольтный блок 3 включает также блок 20 дистанционного управления вакуумными выключателями высокого напряжения (не показаны), что позволяет производить оперативные переключения подачи напряжения в

блок 1 трансформаторов без выезда дежурного персонала. В качестве блока 20 дистанционного управления может быть использовано, например, стандартное устройство автоматического включения резерва типа ЕИЛА. 656511,003.

В качестве рубильника 15 может быть использован рубильник типа РПС-1,2,4(РПБ-1,2,4). В качестве предохранителей 17 применяются стандартные предохранители серии ППН, в качестве измерительных трансформаторов тока 16 - трансформаторы тока типа ТОП-0,66 или ТШП-0,66 с классом точности 0,5S. В качестве силовых трансформаторов 4, 5. могут быть использованы, например, силовые трансформаторы типа ТМ или ТМГ (трехфазный, масляный, герметичный) мощностью от 250 до 1250 кВА.

Комплектная трансформаторная подстанция согласно полезной модели работает следующим образом.

Силовые трансформаторы 4-5 обеспечивают понижение поступающего с высоковольтного блока 3 напряжения 6 (10) кВ. до величины 0,4 кВ, которое при помощи кабелей 6 подается на вводные шкафы 7. С вводных шкафов 7 электроэнергия подается на систему сборных шин 11. На распределительные шкафы 9 низкого напряжения от системы сборных шин 11 электроэнергия подается при помощи кабелей 10 с изоляцией из сшитого полиэтилена (например, марки АПвВГ). Данный тип кабелей по сравнению с кабелями, с маслопропитанной изоляцией, традиционно применяемыми в системах электроснабжения, обладает более высокими техническими характеристиками по величине длительно допустимого тока и срока службы. Подвод кабелей 10 осуществляется с задней стороны (со стороны технологического коридора) щитовых панелей 8. Присоединение кабелей 10 производится к клеммам рубильника 15 непосредственно внутри распределительного шкафа 9, что обеспечивает безопасное выполнение работ при монтажных и ремонтных работах. При включенном положении рубильника 15 электроэнергия через трансформаторы тока 16 и предохранители 17

выводится при помощи проходных изоляторов (не показаны) на заднюю сторону щитовой панели 8, где производится подключение отходящих кабелей 14, по которым электроэнергия поступает потребителю. В связи с небольшими габаритными размерами распределительных панелей 8 при сборке их в распределительный щит 18 можно применять большое количество данных панелей, в зависимости от необходимой (заданной) нагрузки и количества потребителей. Таким образом, при применении на каждой щитовой (распределительной) панели 8 распределительного шкафа 9 с электротехническим оборудованием той или иной мощности, в частности на 630 А, увеличивается, по сравнению с известными подстанциями, и число возможных потребителей электроэнергии с данной нагрузкой. При этом достигается уменьшение количества кабельных линий, необходимых для передачи той же энергии потребителю. С помощью блока 20 дистанционного управления, установленного в высоковольтном блоке 3, осуществляется дистанционное управление оперативными переключениями вакуумных выключателей (например, типа ВБСК-10-20-УХЛ2, не показаны), обеспечивающих подачу электроэнергии в трансформаторный блок 1, без выезда дежурного персонала. Контроль потребляемой электроэнергии по каждой отходящей линии от распределительных шкафов 9 осуществляется по данным блока 19 счетчиков электроэнергии.

В целом совокупность признаков устройства согласно полезной модели позволяет существенно увеличить число обслуживаемых данной трансформаторной подстанцией потребителей электроэнергии, в том числе потребителей с нагрузкой до 630 А, с одновременным сокращением числа кабелей на отдельной отходящей линии, улучшением условий труда и повышением уровня техники безопасности при выполнении монтажных работ и обслуживания. В частности, в зависимости от мощности подключаемых потребителей, количество потребителей, обслуживаемых трансформаторной подстанцией согласно полезной модели, по сравнению с ранее используемыми может быть увеличено в 1,5-3 раза.

1. Комплектная трансформаторная подстанция, содержащая трансформаторный блок, высоковольтный блок и низковольтный блок, включающий систему сборных шин, связанный с трансформаторным блоком вводной шкаф и распределительное электротехническое оборудование, отличающаяся тем, что указанный низковольтный блок включает, расположенные внутри него n-распределительных панелей, на лицевой стороне каждой из которых расположен, по меньшей мере, один распределительный шкаф, с установленным в нем распределительным электротехническим оборудованием, указанные распределительные панели конструктивно объединены между собой в распределительный щит и установлены с возможностью свободного двухстороннего доступа к указанному распределительному электротехническому оборудованию, при этом подвод электроэнергии к распределительным шкафам осуществляется с помощью кабелей от системы связанных с вводным шкафом сборных шин.

2. Комплектная трансформаторная подстанция по п.1, отличающаяся тем, что система сборных шин расположена в верхней части указанного низковольтного блока и жестко укреплена на элементах корпуса указанного низковольтного блока.

3. Комплектная трансформаторная подстанция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве кабелей, подводящих электроэнергию к распределительным шкафам, использованы кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена

4. Комплектная трансформаторная подстанция по п.1, отличающаяся тем, что высоковольтный блок включает блок счетчиков учета потребления электроэнергии по каждой отходящей линии от распределительных шкафов низковольтного блока.

5. Комплектная трансформаторная подстанция по п.1, отличающаяся тем, что высоковольтный блок включает блок дистанционного управления коммутации цепи подачи напряжения в блок трансформаторов.