Комплектные контейнерные трансформаторные подстанции

Пояснительная записка

Введение

В последние годы в России происходит интенсивное освоение новых районов перспективных в части добычи газа и нефти. Как правило, эти районы расположены в труднодоступных и неосвоенных местах. При закладке новых буровых установок, особенные трудности имеются в части энергоснабжения этих установок. Наиболее простым решением этого вопроса является применение дизельных электрических станций.

К дизельным электростанциям (ДЭС) предъявляются очень жесткие требования в части климатического исполнения, расхода масла и дизельного топлива, а также моторесурса. Кроме того, эти ДЭС должны достаточно легко перемещаться с одного объекта на другой и быстро вводиться в строй на новом месте. Этим требованиям отвечают ДЭС типа АС-1000КМ в контейнерном исполнении, серийно выпускаемые АОА "Звезда". ДЭС типа АС-1000КМ имеют выходную мощность 1000 кВт и выходное напряжение 0,4 кВ.

Для работы от ДЭС оборудования с питающим напряжением 6 кВ/10 кВ в ГУП "Институт Энергетической Электроники ОЭЭП РАН" была разработана комплектная контейнерная трансформаторная повышающая подстанция (ККТП) 0,4 кВ/6 кВ/10 кВ с установленной мощностью от 1000 кВА до 2000 кВА.

ККТП новый вид оборудования, ранее не выпускавшийся в СССР и России. Отличие описываемой ККТП от стандартных КТП состоит в наличии в составе ККТП всего комплекса необходимых устройств, позволяющих потребителям получить законченный энергоблок мощностью до 2000 кВт для питания оборудования на удаленных буровых установках и вахтовых поселках.

В настоящей Пояснительной записке приведено описание структурной схемы ККТП и входящих в ее состав устройств.

Структурная схема энергоблока состоящего из ДЭС типа АС-1000КМ, ККТП и пультов дистанционного управления и индикации приведена на рисунке 1 Приложения к Пояснительной записке. Структурная схема энергоблока состоящего из двух ДЭС типа АС-1000КМ, ККТП и пультов дистанционного управления и индикации приведена на рисунке 2 Приложения к Пояснительной записке.

Назначение ККТП
1. Комплектная контейнерная трансформаторная подстанция - ККТП предназначена для совместной работы с дизель-электрическими станциями типа АС-1000КМ.
2. ККТП трансформирует выходное напряжение 0,4 кВ, снимаемое с ДЭС, в напряжение 6 кВ/10 кВ.
Состав ККТП
1. Контейнер.
2. Трансформатор сухой типа ТС-1000-0,4кВ/6,3кВ/10 кВ, с установленной мощностью 1000 кВА. Примечание В зависимости от установленной трансформаторной мощности, в ККТП могут быть установлены два трансформатора (2000 кВА) или один (1000 кВА).
3. Комплектное распределительное устройство 6 кВ/10 кВ.
4. Трансформаторы собственных нужд.
5. Щит распределительный собственных нужд ПАУИ.
6. Система автоматического отопления.
7. Система освещения.
8. Система автоматической вентиляции.
9. Система автоматической пожарной сигнализации.
10. Пульт дистанционной сигнализации.
Технические данные ККТП
1. Установленная трансформаторная мощность ККТП - до 2000 кВА.
2. Входное напряжение - четырехпроводная линия переменного тока 0,4 кВ, частотой 50 Гц.
3. Выходное напряжение - трехпроводная воздушная или кабельная линия напряжением 6,3 кВ/10 кВ, частотой 50 Гц.
  1. контейнер обеспечивает по своим габаритам и весу транспортировку к месту эксплуатации автомобильным и железнодорожным транспортом.
4. система отопления - электрическая, мощностью 2 кВт. Включение системы отопления - автоматическое, при понижении температуры внутри контейнера ниже плюс 10°С;
5. система освещения - электрическая, напряжением 220 В, 180 Вт;
6. аварийная пожарная сигнализация - предупредительная;
7. система вентиляции - принудительная, вытяжная.
Описание составных частей ККТП
1. Контейнер ККТП:
  1. тип исполнения IP43;
  2. габаритные размеры: 4563 мм * 2340 мм * 2688 мм;
  3. вес контейнера с установленным оборудованием - не более 12 тонн;
  4. конструкция - контейнер с двускатной несимметричной крышей, на большем скате которого установлены проходные изоляторы для кабельного ввода напряжения 0,4 кВ от одной или двух АС-1000КМ, на втором скате установлены проходные изоляторы 6 кВ/10 кВ. При необходимости, по требованию Заказчика поставляется портал для подключения воздушной линии. Пол - стальной лист 6 мм. Дверь в контейнере одна, расположена на большей стороне контейнера, ширина двери - 850 мм;
  5. окраска наружной поверхности контейнера - алкидной эмалью, темно-голубого цвета, код международной сертификации - 5010;
2. Трансформатор типа ТС-1000:
  1. Трансформатор сухой силовой, типа ТС-1000, производится по лицензии фирмы "Мора Трансформер АВ" (Швеция);
  2. Конструктивные особенности:
    - пропитка обмоток под вакуумом полиэстерными смолами;
    - высокая надежность в эксплуатации;
    - низкая пожароопасность;
    - высокая перегрузочная способность;
    - датчики перегрева силовых низковольтных обмоток;
    - высокая устойчивость к низким температурам (до минус 50°С);
    - работа в среде с высокой влажностью и агрессивной атмосферой.
3. Комплектное распределительное устройство:
  1. ячейка КРУ - К98М с вакуумным выключателем типа ВВ/Tel-630 А, трансформаторами напряжения типа ЗНОЛ-6 кВ/0,1 кВ и микропроцессорным блоком релейной защиты типа БМРЗ.
  2. Конструктивные особенности:
    - ячейка К-98М предназначена для ограниченных размеров контейнера ККТП; ? блок БМРЗ имеет повышенные эксплуатационные характеристики по сравнению с обычными релейными защитами контактного исполнения и осуществляет все виды требуемых релейных защит. Условия эксплуатации - при температуре окружающего воздуха - 40°С до + 50°ОС;
    - заземляющие ножи со стороны выходного напряжения 6 кВ/10 кВ.
4. Трансформаторы собственных нужд (ТСН) типа ТСЗМ-380 В/220 В-УХЛ2, мощность - 2,5 кВА предназначены для питания КРУ, питания цепей отопления, освещения, вентиляции и пульта дистанционной сигнализации ККТП. ТСН подключены к входным цепям главного тока 0,4 кВ через плавкие предохранители.
5. Щит собственных нужд (ЩСН):
  1. разработан для ККТП. В ЩСН установлены автоматические выключатели цепей освещения, цепей К-98М, цепей отопления, вентиляции и пульта дистанционной сигнализации.
6. Система автоматического отопления состоит из двух электрообогревателей типа ПЭТ-1,0-122, мощностью 1000 кВт каждый и датчика температуры.
7. Система освещения состоит из трех источников света, установленных на потолке контейнера, мощностью по 100 Вт каждый. Выключатель освещения установлен рядом с входной дверью в контейнер.
8. Система автоматической вентиляции - принудительная вытяжная, состоит из трех вытяжных вентиляторов мощностью по 100 Вт каждый. Включение системы вентиляции - автоматическое от температурного датчика типа Devireg ? 330.
9. Система автоматической пожарной сигнализации - предупредительная и состоит из двух извещателей пожарных типа ИП212-5. Система реагирует на выделение дыма в малых концентрациях и не реагирует на изменение температуры, влажности, наличие пламени, естественного и искусственного освещения.
10. Пульт дистанционной сигнализации (ПДС) предназначен для объединения ДЭС и ККТП в единый комплекс. ПДС устанавливается рядом со щитом дистанционного управления АС-1000КМ. ПДС выполнен на реле-указателях (блинкерах) с ручной деблокировкой.
Условия эксплуатации ККТП
1. При температуре окружающей среды от минус 50°С до плюс 40°С.
2. При относительной влажности до 80 % при температуре до 25°С.
3. При запыленности атмосферного воздуха:
  1. максимальной - не более 10 мг/м3;
  2. средней - не более 2 мг/м3.

Приложение 1
Структурная схема энергоблока из дизельной электростанции АС-1000КМ и комплектной контейнерной трансформаторной подстанции с установленной мощностью 1000 кВт

Рисунок 1

Приложение 2
Структурная схема энергоблока из двух дизельных электростанций АС-1000КМ и комплектной контейнерной трансформаторной подстанции с установленной мощностью 2000 кВт

Рисунок 2

Приложение 3
Расположение оборудования в контейнере ККТП

Рисунок 3

ККТП - вид спереди

Фото 1 ККТП - вид сзади

Фото 2

ККТП - вид сбоку

Фото 3