Трансформаторна підстанція 10(6)/0,4 кВ зсередини

Роль ТП у розподільній мережі

Трансформаторна підстанція має три основні завдання:

• трансформацію напруги з 10 або 6 кВ до 0,4 кВ;
• розподіл енергії між кількома лініями 0,4 кВ, що живлять споживачів поблизу;
• комутацію та захист — дає змогу вимкнути трансформатор або окремі лінії, захищає їх від коротких замикань і перевантажень, а в ТП із кількома лінійними комірками також дозволяє перемикати живлення з боку СН.

Розташування ТП не випадкове. Проєктувальник прагне розмістити її якомога ближче до центру навантаження: що коротші лінії 0,4 кВ, то менші втрати напруги, і споживачі на кінцях ліній отримують якіснішу напругу. Тому з розвитком забудови часто доцільніше додати нову ТП, ніж подовжувати наявні лінії 0,4 кВ.

Типи ТП

Тип	Характеристика	Типове застосування
ЩТП (щоглова)	трансформатор і апаратура на опорах ПЛ, живлення від повітряної лінії, РУ-0,4 кВ у шафі на опорі	сільська місцевість, невеликі потужності
КТП у металевому корпусі	заводський блок із відсіками СН, трансформатора й 0,4 кВ; часто кіоскового типу із зовнішнім обслуговуванням	приватна забудова, невеликі підприємства, живлення від ПЛ або КЛ
БКТП (бетонна)	збірний бетонний корпус, часто з кабельним приміщенням під підлогою; може мати внутрішній коридор обслуговування	міські кабельні мережі, житлові комплекси, СЕС
ЗТП (закрита)	обладнання в окремій будівлі або вбудованому приміщенні	центри міст, великі споживачі, промислові підприємства

У нових кабельних мережах переважають комплектні підстанції: вони надходять на об'єкт як готові модулі, перевірені на заводі, що скорочує монтаж на місці та стабілізує якість. Тип ТП обирають за способом живлення (ПЛ чи КЛ), потужністю, кількістю ліній 0,4 кВ, наявною ділянкою, вимогами ОСР щодо схеми та обладнання і можливістю під'їзду для обслуговування та заміни трансформатора.

Щоглова ТП

На опорі або групі опор щоглової ТП монтують:

• роз'єднувач на відгалуженні від ПЛ — для видимого розриву на час робіт;
• запобіжники СН — захищають мережу від наслідків пошкодження трансформатора;
• обмежувачі перенапруг;
• силовий трансформатор — як правило, масляний;
• шафу РУ-0,4 кВ із захистом ліній, що відходять до споживачів.

Переваги ЩТП — низька вартість і мала площа, недоліки — обмежена потужність, чутливість до негоди і повна залежність від ПЛ. Під час кабелювання ліній 10 кВ щоглові ТП часто замінюють комплектними.

Що всередині комплектної ТП

1. Відсік РУ-10(6) кВ — комірки середньої напруги, до яких приєднано кабелі з кінцевими муфтами або Т-подібними роз'ємами.
2. Камера трансформатора — силовий трансформатор і, для масляного трансформатора, маслоприймач.
3. Відсік РУ-0,4 кВ — панелі з вимикачами та запобіжниками, від яких відходять лінії до споживачів.

Корпус встановлюють на підготовлену основу або фундамент; кабелі вводять знизу крізь герметизовані проходи. Корпус забезпечує природну вентиляцію камери трансформатора, захист від вологи й сторонніх осіб і має попереджувальні знаки.

РУ-10(6) кВ — лінійні та трансформаторні комірки

• Лінійні комірки — до них приєднують кабелі ліній СН. Дві лінійні комірки дають змогу ввімкнути ТП «в розріз» лінії, щоб вона могла живитися з двох напрямків.
• Трансформаторна комірка — живить трансформатор, найчастіше через вимикач навантаження із запобіжниками або через вакуумний вимикач із релейним захистом.
• Облікові та інші комірки — залежно від функції ТП, наприклад для комерційного обліку на межі з мережею ОСР.

У старих ТП стоять камери з повітряною ізоляцією; у нових часто застосовують компактні моноблоки з елегазовою ізоляцією з вбудованими заземлювальними ножами та блокуваннями. Якщо ОСР застосовує автоматизацію мережі, лінійні комірки оснащують моторними приводами, телемеханікою та індикаторами проходження струму замикання.

Силовий трансформатор

Основний елемент ТП — трансформатор 10(6)/0,4 кВ. У розподільних мережах переважають масляні трансформатори, у нових ТП — переважно герметичні, у яких масло не контактує з повітрям. Усередині будівель і там, де масло небажане, застосовують сухі трансформатори.

Потужність трансформатора підбирають до розрахункового навантаження та перспектив розвитку території. Трансформатор має перемикач відгалужень (зазвичай без збудження, тобто перемикається при вимкненому трансформаторі) для узгодження напруги з умовами конкретної точки мережі. Камеру, двері та під'їзд проєктують так, щоб у майбутньому трансформатор можна було замінити на потужніший.

РУ-0,4 кВ, облік і заземлення

РУ-0,4 кВ розподіляє енергію від трансформатора між відхідними лініями, захищеними запобіжниками або автоматичними вимикачами, підібраними до перерізу ліній і навантаження. Воно також може містити вузол технічного обліку, живлення власних потреб ТП (освітлення, обігрів) і обмежувачі перенапруг 0,4 кВ.

Мережі 0,4 кВ в Україні виконують за системою TN — нейтраль трансформатора глухо заземлена. Кожна ТП має заземлювальний пристрій із вертикальних і горизонтальних заземлювачів навколо підстанції, до якого приєднують нейтраль трансформатора, корпуси обладнання й екрани кабелів за проєктом. Опір заземлювального пристрою вимірюють перед уведенням ТП в роботу; він має відповідати ПУЕ та проєкту.

Як відбувається монтаж комплектної ТП

1. Підготовка ділянки — геодезичне винесення, котлован і основа або фундамент.
2. Заземлення — заземлювачі та провідники монтують до встановлення корпусу; цей етап оформлюють актом на закриті роботи.
3. Встановлення — КТП або блоки БКТП встановлюють краном чи автомобілем із краном-маніпулятором.
4. Монтаж обладнання — встановлення трансформатора, якщо він постачається окремо, з'єднання шин.
5. Уведення кабелів — кабелі СН і 0,4 кВ вводять крізь проходи, монтують кінцеві муфти й підключають до комірок.
6. Випробування — вимірювання опору заземлення та ізоляції, випробування обладнання й кабелів, перевірка роботи апаратів і блокувань.
7. Уведення в роботу — після технічного приймання ОСР подає напругу та перемикає споживачів.

Важлива логістика: бетонні блоки й трансформатор — важкі вантажі, тож потрібні під'їзд, місце для крана та безпечна робоча зона. Перед встановленням перевіряють рівень і несучу здатність основи, бо від цього залежать правильне положення ТП і герметичність кабельних проходів.

Ми встановлюємо ТП, будуємо їх живлення 10 кВ і лінії 0,4 кВ, виконуємо заземлення та випробування, а також можемо взяти на себе комплектацію постачання обладнання. Більше — на сторінці Трансформаторні підстанції СН/НН.