Подземные трансформаторные подстанции - это специальные устройства, которые преобразуют высокое напряжение в низкое и распределяют его по потребителям. Они устанавливаются под землей, чтобы сэкономить место, обеспечить безопасность и защиту от внешних воздействий.
Подземные трансформаторные подстанции состоят из одного или нескольких бетонных контейнеров, в которых размещаются трансформаторы, выключатели, реле, измерительные приборы и другое оборудование. Над землей расположены входной люк и вентиляционный канал.
В густонаселенных районах современных городов трудно найти место для новых подстанций. Энергопотребление год от года возрастает, количество необходимой мощности увеличивается, и требуется пространство для установки стандартных КТП. Но пространство для строительства ограничено настолько, что их можно установить лишь рядом с жилыми домами или под землей.
Подземные трансформаторные подстанции как раз и решают эту проблему. Не зря интерес к блочным комплектным трансформаторным подстанциям в бетонных корпусах усиливается с каждым годом. Этот интерес имеет место еще и потому, что иногда из-за изношенности трансформаторных подстанций на 40-50% случаются аварии, и остается единственный выход: реконструировать и заменять подстанции, устанавливать качественное оборудование.
Подземную подстанцию можно смонтировать в любом подходящем месте: в парке, под детской площадкой, в подвале и т. д. И главное, что это будет безопасным как для людей, так и для экологии окружающей среды. Такие подстанции, подземные и заглубленные, выпускаются в виде готовых бетонных модулей с уже установленным оборудованием, то есть являются полностью готовыми сетевыми сооружениями.
Они разрабатываются специально для монтажа в условиях плотной застройки или строгих требований по архитектуре и ограничению высот электросетевых сооружений. Могут применяться и комбинированные решения, имеющие заглубленные, подземные и надземные блоки.
Для подстанций подземного типа проектная документация отличается необходимостью разработки еще и дополнительных решений относительно установки, стыковки, гидроизоляции блоков, решения по защите железобетона от агрессивного воздействия грунтов, по герметизации кабельных вводов, решения по межблочной и блочной герметизации, по аварийной откачке воды, решения по вентиляции и т. д. Устройство поземной подстанции является решением вопроса энергоснабжения, без изменения облика города.
Один из популярных поставщиков подземных подстанций — польское предприятие ZPUE. В России подземные подстанции этого завода уже установлены во многих городах. Подстанции предприятия ZPUE позволяют надежно, качественно и экономично решить проблемы районного электроснабжения. Данные подстанции имеют ряд достоинств:
-
надежность и простота в эксплуатации;
-
снижение до минимума эксплуатационных расходов;
-
монтаж за один день;
-
взаимозаменяемые блоки;
-
возможность адаптации к индивидуальным требованиям заказчика;
-
широкий климатический диапазон.
Трансформаторные подземные подстанции ZPUE подходят для функционирования с кабельно-воздушной или кабельной сетью, выполненной по лучевой или по кольцевой схеме. Блоки подстанций доставляются на место монтажа целиком укомплектованными, и для ввода в эксплуатацию остается лишь выполнить монтаж заземления, подключить кабели и поставить трансформаторы.
В зависимости от необходимой мощности, трансформаторная подземная подстанция может состоять из одного или нескольких герметичных контейнеров из бетона, устанавливаемых под землей. На поверхности земли остается входной (с функцией вентиляции) люк и, расположенный над трансформаторами, вентиляционный канал.
Выходы вентиляционного канала и люка закрываются прочными решетками, по которым можно безопасно ходить. Для защиты от грязи и дождевой воды предусмотрены специальные козырьки. Для того, чтобы спуститься по лестнице в помещение подстанции, достаточно открыть замок и снять крышку люка. На лестничной площадке есть двери, ведущие к щитам НН и СН. Охлаждение щитов осуществляется через вентиляционные каналы.
Имеется на подстанции и канализация: пол находится на высоте 0,3 м от днища, там располагаются два слива, они подключаются к действующей канализации. Пространство между дном и полом служит для сбора конденсата и воды, которая через открытый люк попадает во время дождя в помещение подземной подстанции.
Трансформатор монтируется на рельсы, под рельсами — герметичный поддон, объем которого позволяет вместить все трансформаторное масло. Конструкция подстанции позволяет вместить туда два трансформатора мощностью до 1,6 МВА. Для установки трансформатора просто снимают решетку люка, демонтируют стенки трансформаторной камеры и ступеньки.
Здесь речь шла о проходной подстанции, оснащенной двумя сухими трансформаторами мощностью 1,6 МВА каждый, с трансформаторным отсеком и выделенной абонентской частью, а также с активной вентиляцией. На стороне высокого напряжения применены распределительные устройства типа ТМР24 с элегазовой изоляцией. На стороне низкого напряжения применены ячейки ZR-W, имеется функция АВР.
Еще один пример — подземные бетонные комплектные трансформаторные подстанции (БКТП) немецкой фирмы Betonbau серии UW 630-1250 кВА. Они применяются в качестве распределительных и потребительских подстанций на напряжение до 35 кВ.
Внутри подземных подстанций Betonbau серии UW 630-1250 кВА возможна установка высоковольтных шкафов, изолированных воздухом и газом SF6, трансформаторов до 1000 кВA, распределительных щитов низкого напряжения с токовой нагрузкой до 1600 А, распределительных щитов с компенсацией, а также измерительных шкафов USM.
Подземные подстанции Betonbau представлены следующими разновидностями:
-
БКТП UW 3048;
-
БКТП UW 3054;
-
БКТП UW 3060.
Данные подстанции в установленном виде совершенно не заметны, именно по этой причине они и нашли широкое применение там, где обычные подстанции установить по каким-то причинам нельзя. Подстанции UW из приведенного выше модельного ряда имеют ширину 3 метра. Длина может быть от 2,4 м до 6,6 м с шагом 0,6 м. Данные модели могут отличаться следующими особенностями, связанными с пожеланиями заказчика:
-
водонепроницаемость;
-
маслонепроницаемость;
-
грузоподъемность;
-
низкий уровень шума.
Конструкция монтируется на глубину 4 метра в грунт, и если используется промежуточный пол, то высота надпольной части составит 2,4 метра, а высота подпольной кабельной части — 0,8 метра. Система является монолитным телом, изготовленным в форме отдельной отливки (колокольное литье), это дает:
-
высокую механическую прочность;
-
исключительную плотность;
-
водонепроницаемость;
-
тут же функция маслосборной ямы на случай аварии;
-
пожаростойкость;
-
легкость транспортировки;
-
стойкость к коррозии.
Эффективная система вентиляции исключает образование на стенах конденсата, а также защищает от грызунов и насекомых. Даже при коротком замыкании продукты горения не будут представлять опасности ни для прохожих, ни для обслуживающего персонала. Люки и двери электростойки, им не опасен ни дуговой разряд, ни короткое замыкание.
Фирменные панели Betonbau снабжены для заведения кабеля технологическими отверстиями (проходками), они отлиты из алюминиевых сплавов, имеется возможность подсоединения любых стандартных кабелей, широко используемых в энергетике сегодня. По желанию заказчика могут быть установлены и проходки других производителей. Надежная технология герметичной заделки швов позволяет производить подземные объекты еще большего объема.
Андрей Повный