Комплектная модульная подстанция 2КТПМ


 

Комплектная  модульная подстанция 2КТПМ

Объемно-планировочные и конструктивные решения:

 2КТПМ состоит из двух утепленных модулей контейнеров с двухскатной крышей:

- первый модуль предназначен для размещения силовых трансформаторов и распределительного устройства напряжением 0,4 кВ;

- второй модуль предназначен для размещения распределительного устройства напряжением 6(10) кВ.

 Каждый модуль представляет собой сварной металлический каркас обшитый сэндвич панелями с боков и сверху. Пол утепляется утеплителем типа «Урса». В качестве покрытия крыши использован профилированный стальной лист.

Отсеки силовых трансформаторов расположены по торцам модуля и оснащены воротами для монтажа и обслуживания силовых трансформаторов. Для обеспечения естественной вентиляции и охлаждения силовых трансформаторов в створках ворот и стенах модуля предусмотрены окна с жалюзийными решетками. В полу отсеков у задних стенок предусмотрены отверстия для кабельного ввода 6(10) кВ. В стене за силовыми трансформаторами предусмотрены окна для вывода ошиновки 0,4 кВ.

Отсек РУ 0,4 кВ расположен посередине модуля. Дверь отсека расположена с фасадной стороны модуля. В полу отсека предусмотрены люки для удобства монтажа отходящих кабелей. Также предусмотрены отверстия под шкафами РУ для прокладки кабелей.

 Модуль распределительного устройства 6(10) кВ имеет две двери, которые расположены по торцам модуля. В полу модуля также имеются люки для удобства монтажа отходящих кабелей. Под камерами РУ предусмотрены отверстия для прокладки кабелей.

 При вводе и распределении электроэнергии напряжением 6(10) кВ воздушными линиями в состав 2КТПМ входят кабельные шахты с траверсой и опорными изоляторами. Кабельные шахты пристыковываются к модулю.

 

 Антикоррозийные мероприятия:

Каркасы модулей 2КТПМ выполнены из горячекатаного стального профиля, все остальные элементы конструкции выполнены из оцинкованной листовой стали. Металлические части конструкции покрываются грунтом марки «Temaprime EE» и окрашиваются краской «Temalac FD50».

                                   Отопление и вентиляция:

 Для поддержания необходимой температуры в отсеках распределительных устройств устанавливаются электроконвекторы, которые включаются по команде термореле.

 Вентиляция отсеков трансформаторов естественная на основании [1]. Обмен воздуха осуществляется через окна с жалюзийными решетками. Окна с жалюзийными решетками расположены на воротах и боковых стенках трансформаторных отсеков. Количество и сечение окон с жалюзийными решетками для разной мощности силовых трансформаторов определяется расчетом.

                                        Электротехническая часть:

 В 2КТПМ предусматривается установка масляных или сухих силовых трансформаторов мощностью от 400 до 1250 кВА.

 Распределительное устройство 6(10) кВ выполняется на базе камер КСО-386 с выключателями нагрузки или камер КСО-285 с вакуумными выключателями.

 В РУ 6(10) кВ принята одинарная секционированная система сборных шин. К секциям шин присоединяются силовые трансформаторы вводные и отходящие линии.

 Распределительное устройство 0,4 кВ может быть выполнено на базе панелей ЩО-70, УВР

В РУ 0,4 кВ принята одинарная секционированная или не секционированная система сборных шин. К секциям шин присоединяются силовые трансформаторы и отходящие линии.

При вводе и распределении электроэнергии напряжением 6(10) кВ воздушными линиями провода воздушных линий крепятся на опорные изоляторы кабельных шахт. Кабельные линии с ячеек РУ 6(10) кВ проходят под модулем, далее в кабельных шахтах и присоединяются к проводам воздушных линий.

 Подключение силовых трансформаторов к РУ 6(10) кВ осуществляется одножильными кабелями АПвВнг-10.

 Подключение силовых трансформаторов к РУ 0,4 кВ осуществляется алюминиевой или медной шиной.

 Для измерения напряжения на секциях РУ 0,4 кВ устанавливаются вольтметры с переключателями. Для измерения тока каждой фазы на вводе 0,4 кВ устанавливаются амперметры. На линиях РУ 6(10) и 0,4 кВ может быть реализован учет активной и реактивной энергии.

 В 2КТПМ предусматривается установка шкафа собственных нужд (ШСН) и щита охранной сигнализации (ЩОС) с датчиками движения.

Питание сети рабочего освещения осуществляется от шкафа собственных нужд напряжением 220 В. Ремонтное переносное и освещение камер КСО осуществляется от шкафа собственных нужд на напряжении 24В. Все освещение осуществляется лампами накаливания.

 

Заземление и молниезащита:

 Заземление 2КТПМ общее для оборудования низкого и среднего напряжения. Внутренний контур заземления выполняется из полосовой стали сечением 4х40 мм. Внутренний контур заземления соединяется со сварными металлическими каркасами модулей. Каркасы модулей соединяются между собой полосовой сталью сечением 4х40 мм. Внутренний контур заземления жестко соединяется с внешним контуром заземления, который выполняется в соответствии с проектом привязки подстанции к местности. Соединение с внешним контуром заземления осуществляется посредством сварки с основаниями каркасов модулей. Нейтрали силовых трансформаторов присоединяются к внутреннему контуру заземления полосовой сталью сечением 4х40 мм. Все соединения контура заземления выполняются сваркой согласно ГОСТ 5264.

Расчет сопротивления заземлителей внешнего контура заземления приведен в приложении 2.

Для защиты от прямых ударов молнии металлический конек крыши соединяется со сварным каркасом модуля. Элементы несущих профилей крыши приварены к каркасу модуля и также являются единым контуром заземления. Профилированный стальной лист покрытия крыши электрически соединяется с профилями, а значит с единым контуром заземления, что обеспечивает защиту от прямых ударов молнии в соответствии с пунктом 4.2.134 [1].

 Для защиты оборудования 6(10) и 0,4 кВ от грозовых перенапряжений на вводных и отходящих линиях устанавливаются разрядники или ограничители перенапряжения.

 

 Указание мер безопасности:

 Монтаж, обслуживание и эксплуатация 2КТПМ должны производиться в строгом соответствии с «Правилами устройства электроустановок» [1], «Правилами технической эксплуатации электроустановок» (ПТЭ), при соблюдении «Правил по охране труда и техники безопасности при эксплуатации электроустановок» (ПОТ и ТБ).

 Мероприятия по технике безопасности включают в себя:

- на наружных дверях 2КТПМ установлены предупреждающие плакаты;

- двери и ворота оснащены замками;

- при входе в камеры трансформаторов устанавливаются съемные барьеры;

- двери камер 6(10) кВ, шкафов и отсеков 0,4 кВ, обеспечивающие защиту от случайного прикосновения к частям, находящимся под напряжением, открываются с применением специальных ключей или инструментов.

 В камерах 6(10) кВ заводом изготовителем в соответствии с предусматриваются следующие блокировки безопасности, предотвращающие возможность ошибочных действий обслуживающего персонала:

- блокировка, не допускающая включение заземляющих ножей разъединителя или выключателя нагрузки при включенных главных ножах этого аппарата;

- блокировка, не допускающая включение главных ножей разъединителя или выключателя нагрузки при включенных заземляющих ножах этого аппарата;

- блокировка, не допускающая включение или отключение главных ножей линейного или шинного разъединителя при включенном вакуумном выключателе;

- блокировка, не допускающая включение заземляющих ножей сборных шин секции при включенном положении хоть одного из аппаратов отделяющих эту секцию от других участков схем, которые могут быть под напряжением.

- блокировка, не допускающая включение аппаратов присоединений секции шин, если включены заземляющие ножи этой секции шин.

 Проектом привязки 2КТПМ должен быть предусмотрен комплект основных защитных средств и средств измерения в соответствии с требованиями нормативных документов.

 

 Противопожарные мероприятия:

Проектом предусматривается комплектация 2КТПМ ящиком с песком, фасованным в пакеты по 3 кг.

 

Указания по организации фундамента и монтажу:

 Для установки модулей 2КТПМ производится организация фундамента в соответствии с документацией.

 2КТПМ устанавливается на блоках ФБС. В данном случае использовалось три типоразмера ФБС-9-4-6, ФБС-12-4-6 и ФБС-24-4-6. Фундамент следует выполнить так, чтобы его размеры в плане превышали размеры основания 2КТПМ не меньше чем на 300 мм.

 Отрыть котлован глубиной 1110 мм. Если предполагается установка масляного трансформатора, то необходимо дополнительно отрыть, в существующем котловане, приямки под маслоприемники глубиной 0,7 м.

 Утрамбовать грунт и отсыпать песчаную подушку, после чего утрамбовать песок. Утрамбовку грунта и засыпку песка выполнить сразу после окончания работ по организации котлована, во избежание его затопления.

 Отсыпать щебеночный слой таким образом, чтобы 2КТПМ стояла выше уровня земли не более чем на 300 мм.

 Установить на щебеночное основание фундаментные блоки, обращая внимание на расположение отверстий для выводов кабелей и направляющих швеллеров под трансформаторы.

 В проемах между фундаментными блоками установить асбоцементные трубы для прокладки кабелей.

 Щели и проемы между блоками залить бетоном.

 Организовать железобетонную стяжку высотой 100 мм по всей поверхности бетонных блоков.

 Для отвода грунтовых вод должно быть организованно устройство дренажа.

 Модули 2КТПМ устанавливаются на фундамент и соединяются друг с другом посредством болтового соединения.

 Для обеспечения непрерывности внутреннего контура заземления в местах стыковки модулей на нижних швеллерах каркасов привариваются пластины из полосовой стали сечением 4х40 мм.

 После установки модулей производится монтаж конька кровли крыши.

 Если предполагается установка масляных силовых трансформаторов, то перед их установкой необходимо сделать щебеночную подсыпку на решетки баков для слива масла до уровня пола трансформаторных отсеков.

Установка силовых трансформаторов производится в соответствующие отсеки на направляющие швеллера. Для крепления трансформатора к направляющим швеллерам приварены пластины с отверстиями в соответствующих местах.

После установки силовых трансформаторов производится монтаж ошиновки 0,4 кВ. Нейтраль трансформатора соединяется с общим контуром заземления полосовой сталью сечением 40х4 мм. Корпус трансформатора соединяется с общим контуром заземления проводом марки МГ-25.

 Вывода силовых трансформаторов напряжением 6(10) кВ соединяются с соответствующими камерами РУ одножильными кабелями. Кабели прокладываются под модулями через отверстия в полу модулей.

 Кабели отходящих линий напряжением 6(10) и 0,4 кВ прокладываются в асбоцементных трубах и заводятся внутрь соответствующих модулей через отверстия в полу, далее подключаются к соответствующим присоединениям РУ.

 Производится подключение межмодульных перемычек цепей собственных нужд и цепей оперативного тока.

 Выполнить асфальтовую отмостку шириной 1 м с уклоном 1:10 по всему периметру.

 Приложение 1

Расчет естественной вентиляции:

Вентиляция 2КТПМ естественная и заключается в устройстве приточных и вытяжных окон с жалюзийными решетками [2].

Количество тепла, выделяемое трансформатором:

Q= кперх.х.+Рк.з.)/1,163 кКал/час,

где: кпер – коэффициент перегрузки трансформатора. Для сухих трансформаторов составляет 1.1, для масляных трансформаторов 1.4.

Рх.х. – потери холостого хода трансформатором, Вт (паспортные данные трансформатора);

Рк.з. – потери короткого замыкания трансформатора, Вт (паспортные данные трансформатора);

1,163 - коэффициент пересчета Вт в кКал.

Количество воздуха, необходимое для снятия тепловыделений до требуемой температуры:

N= Q/(c gt)м3/час,

где: Q– тепловыделения от трансформатора, кКал/час;

с – удельная теплоемкость воздуха, 1.2 кг/м3;

g - удельный вес воздуха, 0.24 кг/м3;

t- разность температур воздуха, выходящего из помещения и входящего в него, в соответствии с п.4.2.104 [1] Dt=15°С.

Площадь сечения приточных жалюзийных решеток:

S1= N/(3600v0,7) м2,

где:v – скорость воздуха в сечении решеток, принимается равной 1 м/сек.;

0,7– коэффициент отношения площади живого сечения к площади решеток (конструктивный элемент).

Площадь сечения вытяжных решеток:

S2= 1,1S1 м2.

Расчет производится для сухих трансформаторов ТСЗ мощностью 1000, 1250, 1600, 2500 кВА и масляных ТМГ мощностью 1000, 1250 и 1600 кВА. Результаты расчета приведены в таблице 1.

Таблица 1

Тип

трансформатора

ТСЗ

400/10

ТСЗ

630/10

ТСЗ

1000/10

ТСЗ

1250/10

ТМГ

400/10

ТМГ

630/10

ТМГ

1000/10

ТМГ

1250/10

Рх.х., Вт

1150

1350

1850

2300

830

1060

1400

1650

Рк.з., Вт

4700

7500

9700

11700

5600

7450

10800

13500

Q, кКал

5533

8371

10924

13242

7740

10244

14686

18237

N, м3/час

1281

1938

2529

3065

1792

2371

3399

4221

S1, м2

0,51

0,77

1,00

1,22

0,71

0,94

1,35

1,675

S2, м2

0,56

0,85

1,10

1,34

0,78

1,03

1,48

1,84

 

К установке принимаются окна с жалюзийными решетками размерами 800х600 мм. Окна устанавливаются на створках ворот в трансформаторных отсеках в верхней и нижней части и дополнительно на боковых стенках также в верхней и нижней части. Нижние окна служат для притока охлаждающего воздуха. Верхние окна служат для вытяжки воздуха.

Для трансформаторных подстанций с сухими трансформаторами мощностью 400, 630 и с трансформаторами типа ТМГ 400 кВА устанавливаются па два окна на каждой створке ворот.

Общая площадь приточных жалюзийных решеток:

S1 = 0,8 0,6 2 = 0,96 м2.

Общая площадь вытяжных решеток:

S2= 0,8 0,6 2 = 0,96 м2.

Для трансформаторных подстанций с сухими трансформаторами мощностью 1000, 1250 и с трансформаторами типа ТМГ 630 кВА устанавливаются па два окна на каждой створке ворот и по два окна на боковых стенках. Таким образом:

S1 = 0,8 0,6 3 = 1,44 м2.

S2= 0,8 0,6 3 = 1,44 м2.

Для трансформаторных подстанций с трансформаторами типа ТМГ 1000 и 1250 кВА устанавливаются па два окна на каждой створке ворот и по четыре окна на боковых стенках. Таким образом:

S1 = 0,8 0,6 4 = 1,92 м2.

S2= 0,8 0,6 4 = 1,92 м2.

Приложение 2

Расчет сопротивления заземлителей:

Для обеспечения заземления и защиты людей от поражения электрическим током, как в нормальном режиме работы электроустановки, так и при повреждении изоляции предусматривается заземляющее устройство. В соответствии с п. 1.7.101 [1] сопротивление заземляющего устройства для электроустановок напряжением 6 и 0,4 кВ составляет не более 4 Ом.

Заземляющее устройство выполняется в виде контура из полосы 40х4 мм., проложенной по периметру подстанции на расстоянии 1 м от подстанции и на глубине 0,7 м. Общая длинна полосы 26,4 м.

Результаты расчетов приведены в таблице 2.

 Таблица 2.

Характеристики грунта

, Ом.

, Ом.

Кол-во

вертикал. зазем-ей, n

, Ом

, Ом.

, Ом.

Тип

грунта

грунта, Омм.

Суглинок

100

17

0,24

70,8

28

51,3

0,45

4,07

3,8

Глина

50

8,5

0,3

28,3

12

25,6

0,52

4,1

3,6

Садовая земля

40

6,8

0,32

21,25

10

21,24

0,54

3,9

3,3

Торф

20

3,4

0,48

7,1

6

10,3

0,7

2,45

1,8

Чернозем

30

5,1

0,48

10,6

6

15,4

0,7

3,7

2,7

 

Песчаные, супесчанные, скалистые, мергелеевые и известняковые грунты имеют большое удельное сопротивление. Для снижения удельного электрического сопротивления грунта в зоне расположения заземляющего устройства проводятся специальные мероприятия или применяются заземлители специальных конструкций .

 

                                 Список используемых источников:

1. Правила устройства электроустановок. 7-е издание переработанное и дополненное с изменениями.

2. Смирнов К.Д. Теплоснабжение и вентиляция гидроэлектростанций. - Л.; М.: Гос. издательство по строительству и архитектуре, 1953.

3. Рожкова Л.Д. Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. - М.: Энергоатомиздат, 1987.

4. Найфельд М.Р. Заземление и защитные меры безопасности. –М.:Энергия, 1971.

5. Карякин Р.Н. Солнцев В.И. Заземляющие устройства промышленных электроустановок. Справочник электромонтажника. - М.: Энергоатомиздат, 1989.

 

 




Профиль
Интересное на сайте:
Яндекс.Метрика
фотосъемка в Омске