КОМПЛЕКТНАЯ ТРАНСФОРМАТОРНАЯ ПОДСТАНЦИЯ

Полезная модель относится к объектам промышленного строительства и предназначена для приема, преобразования и распределения электрической энергии.
Известно устройство комплектной трансформаторной станции (Св. на полезную модель №12292, кл. НO2В I/OO), содержащее здание в виде модуля, в котором установлены силовой трансформатор, а также электрооборудование высшего и среднего напряжения, закрывающееся дверями с замками.
Известна трансформаторная подстанция (патент на полезную модель №1595, кл. НO2В I/OO), состоящая из отдельных функциональных, защищенных от атмосферных воздействий трансформаторных модулей полной заводской готовности, электротехническое и вспомогательное оборудование внутри которого полностью смонтировано, отрегулировано и испытано на предприятии- изготовителе, и оснащены опорно-регулировочными устройствами, позволяющими выполнять их выгрузку, перемещение и стыковку, а также ограничителями предотвращения опрокидывания модулей.
Известна комплектная трансформаторная подстанция закрытого типа (свидетельство на полезную модель №2895, М.кл. Н02В 7/OO), содержащая корпус, выполненный из железобетона, в котором размещены электрически соединенные между собой силовой трансформатор, распределительные устройства высокого и низкого напряжения и средства защиты.
Ближайшим аналогом (прототипом) предлагаемого устройства является комплектная трансформаторная подстанция - патент №43412 МПК7 Н02В 7/06 (вариант 2). Комплектная трансформаторная станции содержит два корпуса, снабженных дверьми, два силовых трансформатора, устройство высокого напряжения 6(10) кВ и распределительное устройство низкого напряжения 0,4 кВ. Каждый корпус снабжен двумя внутренними перегородками, разделяющими его на три расположенных один за другим в ряд отсека: трансформаторный отсек, в котором размещен соответствующий силовой трансформатор, высоковольтный отсек с соответствующей частью устройства высокого напряжения и низковольтный отсек с соответствующей частью распределительного устройства низкого напряжения, оба корпуса выполнены соединенными вместе, имеющими общую боковую стенку, разделяющую трансформаторные и высоковольтные отсеки корпусов, а каждый из отсеков выполнен имеющим наружную дверь.
Кроме того:
- все двери отсеков выполнены на одной из торцевых сторон каждого корпуса,
- устройство высокого напряжения расположено в высоковольтных отсеках вдоль общей боковой стенки корпусов,
- устройство высокого напряжения расположено в высоковольтных отсеках вдоль внутренних перегородок корпусов,
- комплектная трансформаторная подстанция снабжена устройством включения резерва, установленном в низковольтных отсеках,
- в низковольтном отсеке установлен ящик собственных нужд,
- низковольтные отсеки корпусов объединены в один отсек,
- низковольтные отсеки двух корпусов разделены перегородкой на две части,
- каждый корпус представляет собой каркасную конструкцию, обшитую панелями,
- каждый корпус выполнен утепленным.
Недостатком известной комплектной трансформаторной подстанции является избыточная громоздкость и масса известной подстанции, а также сложность ее установки, связанная с монтажом отдельных отсеков, ненадежность работы подстанции.
Задачей полезной модели является создание комплектной трансформаторной подстанции с повышенной напряженностью, со сниженными массогабаритными показателями.
Техническим результатом является снижение площади, занимаемой подстанцией, повышение надежности работы.
Этот технический результат достигается тем, что комплектная трансформаторная подстанции содержит корпус, снабженный дверьми, два основных силовых трансформатора, устройство ввода высокого напряжения и распределительное устройство низкого напряжения, дополнительно содержит третий резервный трансформатор, подключенный к питанию и установленный с возможностью подключения к нагрузке при выходе из строя одного из основных трансформаторов, корпус выполнен в виде модульного здания и представляет собой цельную сварную металлическую конструкцию, в каждой из торцевых стенок выполнены по две двери, напротив каждой из трех дверей вдоль продольной стороны здания расположены трансформаторы, устройство высокого напряжения для каждого из основных трансформаторов расположено между двумя основными трансформаторами, так, что образует единую, состоящую из двух секций установку, установленную, вдоль торцевой стенки модульного здания, а каждая из двух секций низкого напряжения размещена вдоль продольной стороны здания, так, что секции размещены напротив друг друга и соединены шинным мостом, резервный трансформатор расположен в одном ряду с одним из основных трансформаторов и секцией низкого напряжения вдоль продольной
стороны здания, напротив двери в противоположной торцевой стене здания, а устройство высокого напряжения для резервного трансформатора расположено вдоль этой противоположной торцевой стены.
На фиг.1 изображена заявляемая комплектная трансформаторная подстанция, где 1, 2 - основные силовые трансформаторы,, 3 - резервный трансформатор, подключенный к питанию и установленный с возможностью подключения к нагрузке при выходе из строя одного из трансформаторов, корпус 9 выполнен в виде модульного здания и представляет собой цельную сварную из трех блоков металлическую конструкцию, в каждой из торцевых стенок выполнены по две двери 10, напротив каждой из трех дверей вдоль продольной стороны здания расположены трансформаторы, устройство высокого напряжения 4 для каждого из основных трансформаторов расположено между двумя основными трансформаторами, так, что образует единую, состоящую из двух секций установку, установленную, вдоль торцевой стенки модульного здания, а каждая из двух секций низкого напряжения 5, 6 размещена вдоль продольной стороны здания, так, что секции размещены напротив друг друга и объединены шинным мостом 7, резервный трансформатор 3 расположен в одном ряду с одним из основных трансформаторов 2 и секцией низкого напряжения 6 вдоль продольной стороны здания, напротив двери в противоположной торцевой стене здания, а устройство высокого напряжения 4 для резервного трансформатора расположено вдоль этой противоположной торцевой стены. 8 - съемный кабельный короб. Таким образом все оборудование имеет двухрядное расположение, что удобно для ослуживания, обеспечивает доступность ко всем частям при монтаже, безопасность при эксплуатации.
Электрическая схема заявляемой станции представлена на фиг.2, где:
QW1 - выключатель нагрузки первого ввода высокого напряжения
QW2 - выключатель нагрузки второго ввода высокого напряжения
QW3 - выключатель нагрузки резервного ввода высокого напряжения
FU1 - высоковольтный предохранитель для первого ввода
FU2 - высоковольтный предохранитель для второго ввода
FU3 - высоковольтный предохранитель для резервного ввода
Т1, Т2 - основные силовые трансформаторы 6,10/0,4 кВ
Т3-резервный трансформатор,
QF1 - автоматический выключатель первого ввода 0,4 кВ,
QF2 - автоматический выключатель второго ввода 0,4 кВ,
QF3 - автоматический выключатель резервного ввода 0,4 кВ,
QF4, QF5 - секционные выключатели 0,4 кВ,
QF6, QF7 - автоматические выключатели отходящих линий 0,4 кВ
Схема работает следующим образом:
Каждый силовой трансформатор (T1, T2, Т3) защищается устройством ввода высокого напряжения, которое представляет из себя металлический корпус (шкаф), где размещаются последовательно соединенные высоковольтный выключатель нагрузки (W1, W2, W3) и предохранитель (FU1, FU2, FU3). Выключатели нагрузки предназначены для коммутации электрической цепи, предохранители защищают от коротких замыканий. В нормальном режиме все выключатели нагрузки включены, и, соответственно, все трансформаторы находятся под напряжением.
Распределительное устройство низшего напряжения 0,4кВ представляет собой совокупность металлических шкафов с установленными в них системой сборных шин, вводными автоматическими выключателями QF1, QF2, QF3, секционными выключателями QF4, QF5, отходящими выключателями FQ16, FQ7.
Количество отходящих линий зависит от конкретных требований к комплектации. В нормальном режиме включены вводные выключатели QF1, QF2, QF3 и выключатели отходящих линий, В случае возникновения повреждения одного из основных трансформаторов (например T1) происходит автоматическое отключение его вводного автоматического выключателя (QF1), затем сразу же включается секционный выключатель QF4. Таким образом, обеспечивается беспрерывное электроснабжение потребителей электроэнергии. После восстановления поврежденного трансформатора, отключается секционный выключатель (QF4), и включается вводной выключатель QF1 - схема возвраается в исходное состояние.
Каждый трансформатор имеет свой независимый источник питания. Основные трансформаторы подключены к двум секциям сборных шин распределительного устройства низкого напряжения. Третий резервный трансформатор расположен между секциями высокого и низкого напряжения и может быть подключен к ним в случае необходимости. Подстанция может выпускаться максимально подготовленными в заводских условиях, следовательно, с высоким качеством монтажа. Малые габариты и вес позволяют перевозить подстанции любым видом транспорта. Использование предложенного технического решения позволяет реализовать ряд существенных преимуществ перед аналогичными конструкциями, известными на сегодняшний день, а именно:
- уменьшение площади занимаемой подстанцией,
- высокая надежность и абсолютная безопасность в эксплуатации;
- высокая степень готовности подстанции к включению,
- малые габариты и вес позволяют перевозить подстанции любым видом транспорта;
- возможность реализации любых схемных решений подстанций мощностью от 100 до 2500 кВ·А;
- новые подстанции отличаются архитектурной выразительностью, разнообразием отделки и цветовых решений.