ПОДСТАНЦИЯ ДВУХТРАНСФОРМАТОРНАЯ КОМПЛЕКТНАЯ

Полезная модель относится к комплектным трансформаторным подстанциям (КТП) трехфазного переменного тока частоты 50 и 60 Гц на напряжение до 10 кВ общего назначения, предназначенные для приема, преобразования и распределения электроэнергии. Вид климатического исполнения подстанций: У1 по ГОСТ 15150-69.
Двухтрансформаторные подстанции обладают следующими преимуществами по сравнению с однотрансформаторными:
1. Имеют дополнительно еще один шкаф ввода низкого напряжения и секционный шкаф. Каждый шкаф состоит из шинной и коммутационной частей, разделенных металлическими перегородками. Двухтрансформаторная подстанция формируется из двух однотрансформаторных подстанций.
2. Имеют очень широкое применение не только для потребителей 2-й и 3-й категорий, но и для потребителей 1-й категории, для которых нарушение питания недопустимо.
3. Могут работать с присоединением трансформаторов к разным линиям и отключенными секционными выключателями на сторонах низкого напряжения. В этом случае при отключении одной из линий после неуспешного ее включения, подключенный к ней трансформатор переключается от аварийной линии на неповрежденную линию.
4. Представляет собой сочетание двух комплектных однотрансформаторных подстанций, комплектуемых секционным переключателем. Ввод со стороны 8 кВ выполнен как и для однотрансформаторной подстанции, но включает в себя два портала с линейными разъединителями, предохранителями и разрядниками.
5. Экономически более целесообразны, чем подстанции с одним или большим числом трансформаторов. При сооружении двухтрансформаторных подстанций всегда желательно выбирать наиболее простую схему электрических соединений со стороны высокого напряжения.
Известна подстанция двухтрансформаторная по международному патенту на изобретение WO №9909631 МПК H02H 7/268, опубл. 17.10.1997 г.
Эта подстанция содержит два трансформатора, шины и переключатель энергии. Недостаток:
Не продумана защита оборудования от осадков.
Известна подстанция двухтрансформаторная из сайта Интернет http://uztt.ru/ktp/kiosk Эта подстанция двухтрансформаторная комплектная содержит два трансформатора, установленные в двух модулях, содержащих отсеки с устройствами высокого напряжения и распределительными устройствами низкого напряжения, соединенных между собой шинными переходами в форме коробов прямоугольного поперечного сечения с верхними крышками.
Недостатки: сложность и продолжительность ремонта из-за неразборной конструкции шинных переходов между модулями.
Известна из уровня техники подстанция двухтрансформаторная НКУ «Ассоль» Техническая информация, ОАО Энергомаш, 2005 г., стр. 14, сайт Интернет https://www.elec.ru/files/127000000631/attfile/tehnicheskoe-opisanie-nizkovolnogo-komplektnogo-ustrojstva-nku-assol.pdf) (Приложение 1), прототип.
Эта подстанция двухтрансформаторная комплектная содержит два трансформатора, установленные в двух модулях, содержащих отсеки с устройствами высокого напряжения и распределительными устройствами низкого напряжения, соединенных между собой шинными переходами в форме коробов прямоугольного поперечного сечения с съемными крышками.
Недостаток: сложность и продолжительность ремонта из-за длительной операции съема крышек шинных переходов между модулями, связанная с тем, что для снятия крышки необходимо отвернуть все винты-саморезы, крепящие ее к шинному переходу.
Операции подготовки к снятию, замены неисправной детали и сборки изделия после ремонта входят в общее время выполнения ремонта.
Техническая задача создания полезной модели: упрощение и ускорение ремонта подстанции.
Достигнутый технический результат: упрощение и ускорение ремонта подстанции.
Решение указанных задач достигнуто в подстанции двухтрансформаторной комплектной, содержащей два трансформатора, установленные в двух модулях, содержащих отсеки с устройствами высокого напряжения и распределительными устройствами низкого напряжения, соединенных между собой шинными переходами в форме коробов прямоугольного поперечного сечения с верхними крышками, тем, что верхние крышки выполнены быстросъемными и закреплены при помощи винтов-саморезов, проходящих через отверстия, расположенные по периметру в верхних крышках, при этом отверстия на одной стороне верхних крышек выполнены со сквозными пазами в одну сторону.
Каждый модуль может состоять из: отсека высокого и низкого напряжений, отсека силовых трансформаторов, отсека воздушного ввода и траверс воздушного вывода, шинных переходов высокого и низкого напряжений. Шинные переходы могут быть выполнены в форме прямоугольных параллелепипедов. Шинные переходы могут быть установлены друг над другом в вертикальной плоскости. Шинные переходы могут быть выполнены с возможностью быстрой разборки. Шинный переход высокого напряжения может состоять из верхнего кронштейна крепления опорных изоляторов, боковых кронштейнов крепления опорных изоляторов, фланцев, боковых панелей, крышки и дна корпуса шинного перехода, внутри шинного перехода установлены проходные изоляторы, опорные изоляторы, шины подключения перехода к устройству высокого напряжения, шинные перемычки, верхний кронштейн крепления опорных изоляторов, боковые кронштейны крепления опорных изоляторов, фланцы, боковые панели, крышка и дно корпуса шинного перехода.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами фиг. 1…12, на которых изображены:
- на фиг. 1 - вид подстанции аксонометрический,
- на фиг. 2 - вид сверху,
- на фиг. 3 - вид шинного перехода высокого напряжения, открыто,
- на фиг. 4 - вид шинного перехода высокого напряжения, закрыто,
- на фиг. 5 - вид шинного перехода низкого напряжения, открыто,
- на фиг. 6 - вид шинного перехода низкого напряжения, закрыто,
- на фиг. 7 - разрез А-А шинного перехода высокого напряжения,
- на фиг. 8 - вид С шинного перехода высокого напряжения,
- на фиг. 9 - разрез В-В шинного перехода низкого напряжения,
- на фиг. 10 - вид D шинного перехода низкого напряжения.
- на фиг. 11 - вид Е на фиг. 7,
- на фиг. 12 - вид F на фиг. 9.
Обозначения, принятые в описании:
1 первый модуль,
2 второй модуль,
3 отсек высокого напряжения,
4 отсек низкого напряжений,
5 отсек силовых трансформаторов,
6 силовой трансформатор,
7 отсек воздушного ввода УВН,
8 высоковольтный воздушный ввод,
9 траверса воздушного вывода РУНН,
10 шинный переход высокого напряжения,
11 шинный переход низкого напряжения,
12 проходные изоляторы,
13 опорные изоляторы,
14 шина,
15 шинная перемычка,
16 верхний кронштейн,
17 внутренняя полость,
18 боковые кронштейны,
19 фланцы,
20 боковые панели,
21 крышки,
22 дно,
23 кронштейны усиления,
24 изоляционные пластины,
25 опорные изоляторы,
26 шины подключения,
27 шинные перемычки,
28 боковые кронштейны,
29 фланцы,
30 боковые панели,
31 крышки,
32 дно,
33 боковые панели,
34 уголок,
35 винт-саморез,
36 отверстие,
37 сквозная прорезь.
Подстанция двухтрансформаторная комплектная (фиг. 1…12) представляет собой двухмодульное сооружение, имеющее первый и второй модули, соответственно 1 и 2. Модули 1 и 2 соединены между собой двумя шинными переходами: шинным переходом высокого напряжения 10 и шинным переходом низкого напряжения 11 для осуществления секционирования между устройствами высокого напряжения (УВН) и распределительными устройствами низкого напряжения (РУНН).
Шинные переходы 10 и 11 могут быть выполнены в форме прямоугольных параллелепипедов. Шинные переходы могут быть установлены друг над другом в вертикальной плоскости для уменьшения вредного влияния атмосферных осадков. Шинные переходы могут быть выполнены с возможностью быстрой их полной или частичной разборки для проведения ремонтных работ или модернизации.
Принципиальное отличие заявленной полезной модели от прототипа заключается в том, что в прототипе используют одно сооружение в виде капитального здания.
Каждый модуль 1 и 2 (фиг. 1 и 2) состоит из: отсека высокого напряжения 3 и отсека низкого напряжений 4, отсека силовых трансформаторов 5, в котором установлены силовой трансформатор 6, отсек воздушного ввода 7 УВН (устройства высокого напряжения) и траверсы воздушного вывода 9 РУНН (распределительного устройства низкого напряжения), шинного перехода высокого напряжения 10 (фиг. 3 и 4) и шинного перехода низкого напряжения 11 (фиг. 5 и 6).
Шинный переход высокого напряжения 10 (фиг. 3 и 4) состоит из проходных изоляторов 12, опорных изоляторов 13, шин 14 подключения перехода к устройствам высокого напряжения, шинных перемычек 15, верхнего кронштейна 16 для крепления опорных изоляторов 13, боковых кронштейнов 18 для крепления опорных изоляторов 13, фланцев 19, боковых панелей 20, крышки 21 и дна 22 корпуса шинного перехода. Проходные изоляторы 12 монтируются в кронштейнах усиления 23 и крепятся на корпусе подстанции изнутри. Фланцы 19 корпуса шинного перехода устанавливаются снаружи подстанции перед соединением шин шинного перехода шинной перемычкой 15.
Шинный переход низкого напряжения 11 (фиг. 5 и 6) состоит из изоляционных пластин 24, опорных изоляторов 25, шин подключения 26 для подключения перехода к устройству низкого напряжения, шинных перемычек 27, боковых кронштейнов 28 крепления опорных изоляторов 25, фланцев 29, боковых панелей 30, крышки 31 и дна 32 корпуса шинного перехода. Фланцы 29 корпуса шинного перехода устанавливаются снаружи подстанции перед соединением шин шинного перехода шинной перемычкой 27. Шинные перемычки 27 объединены с использованием кронштейна усиления 23 и опорных изоляторов 25.
На фиг. 7…10 более подробно показана конструкция шинных переходов высокого и низкого напряжений. На фиг. 7 приведен разрез А-А, на фиг. 8 - вид С, на фиг. 9 - разрез В-В, на фиг. 10 - вид D.
Шинный переход высокого напряжения (фиг. 7 и 8) выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, внутренняя полость 17 которого образована боковыми панелями 20, крышкой 21 и дном 22, прикрепленными к уголкам 34 винтами-саморезами 35, проходящими через отверстия 36.
Шинный переход низкого напряжения (фиг. 9 и 10) может быть выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда, внутренняя полость 17 которого образована боковыми панелями 30, крышкой 31 и дном 32, прикрепленными к уголкам 34 винтами-саморезами 35, проходящими через отверстия 36.
Особенностью конструкции шинных переходов является выполнение верхних крышек 21 и 31 быстросъемными.
Вид верхней крышки 21 показан на фиг. 11, а верхней крышки 31 - на фиг. 12.
Весь ряд отверстий 36 с одной стороны крышек 21 и 31 имеет сквозные прорези 37, выполненные в одну сторону. (на примере - влево), это позволяет при демонтаже крышек 21 и 31 при помощи шуроповерта отвернуть винты-саморезы 35 правого ряда полностью, а левого ряда частично и сдвинув верхние крышки 21 и 31 вправо (по стрелке) быстро снять верхние крышки 21 и 31. Установка крышки также ускоряется.
РАБОТА ПОДСТАНЦИИ ДВУХТРАНСФОРМАТОРНОЙ КОМПЛЕКТНОЙ
Два модуля 1 и 2 подвозят на транспортном средстве к месту назначения и устанавливают на расстоянии 1…2 м друг от друга (фиг. 1). Между модулями 1 и 2 монтируют шинные переходы высокого напряжения 10 и низкого напряжения 11 (фиг. 7-10). Монтируют шинные перемычки 15 и устанавливают боковые панели 20 и крышки 21 и дно 22 (фиг. 3 и 4).
Высокое напряжение (фиг. 1) подается через высоковольтный воздушный ввод 8 и отсек воздушного ввода 7 УВН и далее - на силовые трансформаторы 6. На силовых трансформаторах 6 происходит снижение напряжения до необходимого и далее низкое напряжение выводится в отсеки низкого напряжения 4, потом через траверсы воздушного вывода 9 РУНН подается к потребителям (потребители не показаны).
При необходимости произвести ремонт шинных переходов высокого напряжения (фиг. 7 и 8) отворачивают при помощи шуруповерта винты-саморезы 35 или с крышки 21, или одну из боковых панелей 20, что делает доступной к работе внутреннюю полость 17. После проведения работ устанавливают крышку 21 или боковую панель 20 на место и завинчивают винты-саморезы 35.
При необходимости произвести ремонт шинных переходов низкого напряжения (фиг. 7…12) отворачивают при помощи шуруповерта винты-саморезы 35.
Так как весь ряд отверстий 36 с одной стороны крышек 21 и 31 имеет сквозные прорези 37, выполненные в одну сторону (на примере - влево), это позволяет при демонтаже крышек 21 и 31 при помощи шуроповерта отвернуть винты-саморезы 35 правого ряда полностью, а левого ряда частично и сдвинув верхние крышки 21 и 31 вправо (по стрелке) быстро снять верхние крышки 21 и 31. Установка верхних крышек 21 и 31 также ускоряется.
Некоторые работы можно производить из модулей 1 и 2 без разборки шинных переходов.
В результате, заявляемое решение позволяет:
- упростить и ускорить ремонт подстанции за счет ускорения демонтажа и монтажа верхних крышек шинных переходов.
- расширить номенклатуру подстанций двухтрансформаторных комплектных.
- производить монтаж шин за ячейками, без демонтажа распределительных устройств высокого и низкого напряжений,
- производить модернизацию однотрасформаторной подстанции и преобразовать ее в двутрансформаторную при расширении мощностей потребителей и резервировании,
- выполнять шинный переход высокого напряжения как сверху (над шинным переходом низкого напряжения), так и снизу в зависимости от схемы главных цепей,
- съемные панели перегородок в трансформаторном отсеке позволяют монтировать шинный переход из трансформаторного отсека,
- расширить номенклатуру подстанций двухтрансформаторных комплектных.