Подстанция как она есть
КТП предназначены для приема электрической энергии трехфазного переменного тока частоты 50 Гц напряжением 6 или 10 кВ, преобразования в электрическую энергию 0,4 кВ и снабжения ею потребителей. Основными составляющими КТП являются понижающие трансформаторы напряжения, распределительные устройства высокого (РУ ВН) и низкого (РУ НН) напряжения.
Основное назначение РУ ВН - защита линии 6 или 10 кВ и трансформатора от коротких замыканий и перегрузок. Кроме того, в зависимости от конфигурации и комплектации, РУ ВН может дополнительно выполнять функции учета электроэнергии на стороне ВН, аварийного ввода резерва 6 или 10 кВ (АВР-6(10) кВ) и пр. Для защиты трансформатора, как правило, используются высоковольтные предохранители (чаще при малых мощностях трансформатора) и высоковольтные выключатели. В современных КТП применятся РУ ВН с элегазовой и воздушной изоляцией.
РУ НН предназначено для подключения потребителей. Для защиты линий, идущих к потребителям, в РУ НН чаще всего используются низковольтные предохранители, реже автоматические выключатели. В зависимости от комплектации РУ НН может выполнять функции учета электроэнергии на стороне НН, аварийного ввода резерва 0,4кВ (АВР-0,4кВ, в том числе и от дизель-генераторных установок) и пр.
Сухие или масляные?
Основной элемент КТП - это понижающий трансформатор напряжения.Мощностью трансформатора, собственно, и определяется мощность КТП, она варьируется в пределах 63 ÷ 2500 кВА. Трансформатор преобразует поступающее к нему напряжение 6 или 10 кВ в напряжение 0,4 кВ, которое поступает к потребителю.
В КТП применяются масляные или сухие трансформаторы. Сегодня наиболее распространены масляные. Их устанавливают в большинстве КТП в городе и повсеместно в сельской местности. При выборе между сухими и масляными трансформаторами следует учитывать ряд факторов.
Масляные трансформаторы
Требуют дополнительного места под маслосборник, рассчитанный на полный объем масла. Допускают большую перегрузку по пропускаемой мощности в сравнении с сухими, что влечет за собой увеличение номиналов аппаратов, шин и кабелей РУ НН; что, в свою очередь, может привести к увеличению размера РУ НН, в сравнении с РУ НН, установленном в КТП с сухим трансформатором.
При установке во встроенных в жилые или административные здания подстанциях, имеют ряд ограничений, оговоренных ПУЭ, и зачастую, могут быть не согласованы сетевой компанией (например, при установке КТП на территории г. Екатеринбурга).
Сухие трансформаторы
Намного дороже масляных. Нагреваются сильнее, отчего зачастую требуют установки системы термореле для контроля температуры, дополнительных мер по охлаждению и вентиляции. Не требуют дополнительных помещений для установки маслосборников. Могут быть установлены в любых встроенных в жилые или административные здания подстанциях при соблюдении мер по охлаждению и вентиляции трансформаторов.
Могут быть использованы на ТП, установленных в сетях и переводимых с напряжения 6 кВ на напряжение 10 кВ без замены трансформатора. Дают возможность изменения схемы соединения обмоток без замены трансформатора. Пожаробезопасны.
Распространено мнение, что внедрение сухих трансформаторов значительно экономит время на обслуживание электроустановок, вплоть до полного отсутствия необходимости в таковом. Но практический опыт свидетельствует, что объем работы при проведении осмотра КТП почти не зависит от конструкции применяемого в ней трансформатора.
Известно, что значительная доля повреждений распределительных трансформаторов случается из-за ослабления шинных соединений на выводных наружных контактах и, независимо сухой трансформатор или масляный, эти контакты требуют периодического внимания и ухода. На масляном трансформаторе перегрев контакта вызовет разрушение изолятора или разгерметизацию уплотнения, в любом случае ремонт такого повреждения не представляет особой проблемы. На сухом трансформаторе при этом виде повреждения из-за менее эффективного охлаждения зоны перегрева и интенсивной передачи тепла по проводнику в обмотку происходит разрушение литой изоляции в зоне выводов обмотки, что наверняка приведет к необходимости замены блока обмоток на поврежденной фазе. При всех условиях эксплуатации и комплектации оборудования эти узлы следует периодически осматривать и обслуживать.
Дефекты изоляции в сухих трансформаторах могут возникнуть и при нарушении допустимых климатических условий их применения, как в условиях эксплуатации трансформаторов, так и в условиях их хранения до ввода в эксплуатацию. В случаях эксплуатации КТП в зоне с пониженными температурами в ней могут быть установлены конвекторы (обогреватели).
Таким образом, в каждом конкретном случае необходимо учитывать реальные условия эксплуатации оборудования, что обеспечит более полное отражение сравниваемых технико-экономических показателей и оптимальную его комплектацию.
Выбор производителя
Рынок КТП неотъемлемо связан с рынком электрооборудования, т.к. при производстве КТП может использоваться оборудование разных производителей. Специалистам наиболее известны: ОАО «Самарский завод «Электрощит» (г. Самара), Минский электротехнический завод им. В.И. Козлова (г. Минск), ОАО «Кушвинский электромеханический завод», ОАО «Завод Электропульт» (г. С.-Петербург), ЗАО «Чебоксарский завод силового электрооборудования «Электросила» (ЧЗСЭ), ПКФ «Автоматика» (г. Тула).
Наиболее известные импортные производители электрооборудования для КТП: «Schneider Electric» (Франция), «АВВ» (Швеция), «Siemens» (Германия).
Наибольшим доверием опрошенных специалистов, по опросу компаний «Балтэнергомаш» и КА «Бизнес-рейтинг» пользуются производители, работающие на рынке долгое время, с советских времен. Положительное отношение к таким производителям вызвано их опытом, стабильностью, потенциалом, неприхотливостью продукции. Основной минус этой группы с «большим потенциалом» - это устаревшая техника. Новым производителям электрооборудования эксперты доверяют меньше, поскольку среди них есть фирмы – «однодневки». Существует мнение, что у новых компаний более гибкие производственные мощности. Основная проблема - отсутствие квалифицированных специалистов: «меньше проблем с мощностями, больше — с инженерным составом».
При сравнении российского оборудования с импортным, отмечается высокая стоимость последнего, при высоком качестве, конструктивности и компактности. Российские трансформаторные подстанции — более практичны и, конечно же, более ремонтопригодны.
Выбор поставщика КТП происходит, как правило, в два этапа: на первом основными критериями выбора являются качество, цена и надежность фирмы. На втором этапе происходит окончательное определение поставщика по основным критериям: сроки поставки, цена, качество оборудования. Также на выбор поставщика могут влиять дополнительные услуги, оказываемые поставщиком КТП. По мнению специалистов, к таковым можно отнести: проектирование, монтаж и гарантийное обслуживание.
Перспективы
По оценкам специалистов спрос на КТП в ближайшие годы будет только расти (табл.1). Сегодня в России на балансе предприятий электроэнергетики и промышленных предприятий находится более 20 000 подстанций напряжением 35 - 220 кВ. Предполагается, что после освоения инвестиционных программ в секторе энергетики ежегодно потребуется проектных и строительно-монтажных услуг, оборудования и металлоконструкций в количестве, необходимом для ввода, расширения и реконструкции не менее чем 400 подстанций класса 35 - 220 кВ. Учитывая среднюю мощность подстанций указанного класса, можно сделать вывод о примерной ежегодной потребности в подстанциях класса 6 (10) кВ: ориентировочно ее можно оценить не менее, чем в 30 000 шт. ежегодно.
ТехЭкспертиза
Евгений Ляхницкий, ген. директор предприятия «Трансформер», (495) 580-27-22, komerc@transformator.ru:
- Я бы отметил несколько тенденций в развитии рынка трансформаторов. Они наметились еще до кризиса. Первая заключается в том, что производители и поставщики стремятся расширить линейку предлагаемых трансформаторов. К примеру, если на первых порах российские заводы налаживали выпуск трансформаторов ТСЛ или ТМГ самых востребованных мощностей – 1000 ÷ 1600 кВА, то затем приступили к освоению производства изделий 25 ÷ 3150 кВА. Эта работа продолжается, на рынке появляется все больше предложений.
Вторая тенденция – появление специальных разработок, которые требуют большой подготовительной работы и сертификации. Для рынка ТСЛ это, к примеру, морозостойкие и сейсмостойкие трансформаторы, для рынка ТМГ – малошумные и экономичные.
Третья тенденция обозначилась в период кризиса – стремление к импортозамещению. Это особенно важно для тех компаний, кто покупает иностранные комплектующие за доллары и евро. В целом же рынок трансформаторов продолжает развиваться, хотя прирост по сравнению с прошлыми периодами пока незначителен. Пересмотр цен вряд ли произойдет.
Что касается требований, которые предъявляют заказчики к конструкциям трансформаторов в составе КТП, то конструкция трансформатора разработана давно и принципиально не менялась как минимум полвека. Поэтому можно говорить лишь о специальном исполнении по требованиям заказчиков. Поток запросов на изготовления нетиповых трансформаторов действительно велик. Чаще всего к нам обращаются представители предприятий, которым требуется специальный трансформатор именно под их производство. Например, силовой трансформатор 10/0,66 кВ, разделительный трансформатор 10/6 кВ, трансформатор мощностью 800 кВА и т.д. ООО «Трансформер» неоднократно изготавливал нетиповые трансформаторы.
Нина САГАДАЕВА