КТП-Т или КТП-П: чем отличается тупиковая трансформаторная подстанция от проходной

При выборе комплектной трансформаторной подстанции важно определить не только мощность силового трансформатора и напряжение питающей сети. Один из принципиальных вопросов — каким образом подстанция должна подключаться к сети 6 или 10 кВ.

Если линия высокого напряжения заканчивается на трансформаторной подстанции, обычно применяется тупиковая схема. Если после подстанции линия должна продолжаться к следующему энергетическому объекту, необходима возможность транзита, и рассматривается проходная схема.

Именно это является главным различием между КТП-Т и КТП-П.

Тупиковые трансформаторные подстанции КТП-Т предназначены прежде всего для радиального электроснабжения, тогда как проходные трансформаторные подстанции КТП-П позволяют продолжить линию высокого напряжения через подстанцию к другим потребителям.

Разберем подробнее, как устроены эти схемы, чем они отличаются на практике и в каких случаях рациональнее использовать каждое исполнение.

Главное отличие КТП-Т от КТП-П

Обозначения можно понимать следующим образом:

• КТП-Т — комплектная трансформаторная подстанция тупикового типа;
• КТП-П — комплектная трансформаторная подстанция проходного типа.

Различие связано прежде всего со схемой распределительного устройства высокого напряжения и местом подстанции в общей сети электроснабжения.

Упрощенно тупиковую схему можно представить так:

линия 6/10 кВ → КТП-Т → трансформатор → сеть 0,4 кВ

Высоковольтная линия приходит к подстанции и на ней заканчивается.

Проходная схема выглядит иначе:

линия 6/10 кВ → КТП-П → продолжение линии 6/10 кВ

Одновременно часть поступающей энергии направляется через силовой трансформатор в распределительное устройство 0,4 кВ, от которого питаются локальные потребители.

Таким образом, КТП-П становится не только узлом трансформации напряжения, но и элементом распределительной высоковольтной сети.

Что такое тупиковая КТП-Т

Тупиковая комплектная трансформаторная подстанция устанавливается в конечной точке высоковольтной линии.

Сеть 6 или 10 кВ подводится к подстанции, через высоковольтную часть подключается силовой трансформатор, после чего напряжение преобразуется до 0,4 кВ и распределяется между потребителями.

Где применяется КТП-Т

Тупиковая схема подходит для объектов, которые получают питание по отдельному ответвлению и не должны обеспечивать дальнейшую передачу высокого напряжения.

Типичные примеры:

• отдельный производственный корпус;
• складской комплекс;
• логистический терминал;
• торговый объект;
• административное здание;
• строительная площадка;
• сельскохозяйственный объект;
• насосная станция;
• локальное производство;
• удаленный объект инфраструктуры.

Предположим, от распределительного пункта предприятия прокладывается отдельная линия 10 кВ к новому складу. На территории склада располагается трансформаторная подстанция, после которой сеть 10 кВ дальше не продолжается.

В такой конфигурации логично рассматривать КТП-Т.

Преимущества тупиковой схемы

Тупиковое исполнение обычно имеет более простую архитектуру высоковольтной части по сравнению с проходной схемой.

Это дает несколько преимуществ:

• понятная структура электроснабжения;
• отсутствие необходимости организовывать транзит ВН;
• рациональная комплектация для конечного потребителя;
• удобство использования при радиальном питании;
• возможность подобрать состав РУВН под конкретный проект.

При этом простая схема не означает, что все КТП-Т имеют одинаковую конструкцию.

Подстанция может существенно различаться по высоковольтной аппаратуре, типу трансформатора, РУНН, количеству отходящих линий и дополнительным системам.

КТП-Т без разъединителя и с коммутационной аппаратурой

Даже внутри тупиковой группы возможны различные варианты исполнения.

В каталоге СТЭЛЗ представлены тупиковые КТП с различными вариантами высоковольтной коммутационной аппаратуры.

Необходимость конкретного коммутационного аппарата определяется проектной схемой, требованиями к оперативным переключениям и условиями подключения.

Поэтому формулировки «тупиковая КТП» недостаточно для формирования полного технического задания.

 

Что такое проходная КТП-П

Проходная комплектная трансформаторная подстанция применяется в случаях, когда линия высокого напряжения не должна заканчиваться в точке установки КТП.

К подстанции приходит линия 6 или 10 кВ, часть энергии направляется на установленный силовой трансформатор, а сама высоковольтная линия продолжает следовать к следующему объекту.

Где применяется КТП-П

Проходная конфигурация востребована на территориях, где имеется несколько распределенных потребителей.

Например:

• крупное промышленное предприятие;
• территория индустриального парка;
• группа складских комплексов;
• несколько производственных корпусов;
• крупный инфраструктурный объект;
• территория с несколькими КТП;
• разветвленная сеть электроснабжения.

Представим промышленную площадку, на которой располагаются три производственных корпуса.

Для каждого корпуса предусматривается своя трансформаторная подстанция.

Вместо прокладки независимой линии от одной исходной точки до каждой КТП проект может предусматривать сеть, проходящую последовательно через несколько энергетических узлов.

В такой системе для отдельных точек могут потребоваться проходные трансформаторные подстанции.

Что обеспечивает проходное исполнение

КТП-П позволяет одновременно решать две задачи:

1. преобразовывать электроэнергию для питания локальных потребителей 0,4 кВ;
2. обеспечивать дальнейшее прохождение линии 6 или 10 кВ.

Именно второй пункт отличает ее от обычной тупиковой подстанции.

Почему КТП-П не является просто улучшенной КТП-Т

Проходное исполнение не следует воспринимать как более высокий класс оборудования.

Это другой тип схемы.

Если транзит высокого напряжения проектом не предусмотрен, дополнительная проходная часть сама по себе не дает преимущества.

И наоборот: если электрическая сеть должна продолжаться через точку установки подстанции, обычная тупиковая схема не решает эту задачу.

Поэтому выбирать нужно не более функциональную КТП, а исполнение, соответствующее однолинейной схеме объекта.

КТП-Т и КТП-П: сравнение

Параметр	КТП-Т	КТП-П
Тип схемы	Тупиковая	Проходная
Положение в сети	Конечная точка линии ВН	Промежуточный узел сети
Продолжение линии 6/10 кВ	Не требуется	Предусматривается
Типичное применение	Отдельный объект	Сеть с несколькими объектами
Транзит ВН	Нет	Да
Силовой трансформатор	По комплектации	По комплектации
Выходное напряжение	Обычно 0,4 кВ	Обычно 0,4 кВ
Одно- и двухтрансформаторные варианты	Возможны	Возможны

Главный вывод из сравнения: мощность не определяет, будет КТП тупиковой или проходной.

КТП-Т 1000 кВА и КТП-П 1000 кВА могут иметь одинаковые мощности трансформаторов, но совершенно разное место в архитектуре сети высокого напряжения.

Как понять, какая схема нужна объекту

Самый надежный источник информации — проект электроснабжения и однолинейная схема.

Именно из схемы видно:

• откуда приходит линия;
• сколько высоковольтных вводов предусмотрено;
• заканчивается ли линия на КТП;
• должна ли линия идти дальше;
• имеются ли другие подстанции;
• требуется ли секционирование;
• предусмотрено ли резервирование;
• каким образом организована сеть предприятия.

Если подстанция еще только проектируется, необходимо определить эти параметры совместно с проектной организацией.

Когда выбирать КТП-Т

Тупиковую подстанцию целесообразно рассматривать, когда:

• линия высокого напряжения приходит к одному конечному потребителю;
• после КТП не требуется питание других объектов на стороне ВН;
• применяется простая радиальная схема;
• КТП расположена в конце соответствующего участка сети;
• транзит высокого напряжения не предусмотрен проектом.

Пример:

РП 10 кВ → кабельная линия → КТП-Т 1000 кВА → производственный корпус 0,4 кВ.

В данном случае линия заканчивается на подстанции.

Когда выбирать КТП-П

Проходная схема необходима, если:

• линия ВН после КТП должна продолжаться;
• на одной территории расположено несколько подстанций;
• КТП является промежуточной точкой распределительной сети;
• проектируется транзитный участок 6 или 10 кВ;
• схема предприятия предполагает последовательное подключение нескольких энергетических узлов.

Пример:

РП 10 кВ → КТП-П №1 → КТП-П №2 → КТП-Т №3.

В такой цепочке первые подстанции обеспечивают транзит, а последняя может быть тупиковой, поскольку линия на ней заканчивается.

Почему в одном проекте могут одновременно применяться КТП-Т и КТП-П

Это нормальная конфигурация.

В сложной электрической сети нет необходимости делать все подстанции одинакового типа.

Проходные КТП располагаются там, где требуется продолжение высоковольтной линии, а конечный узел может быть выполнен тупиковым.

Такой подход позволяет строить систему исходя из реальной топологии сети.

Радиальная, магистральная и распределенная схема

Чтобы лучше понять различия КТП-Т и КТП-П, полезно рассмотреть принцип построения сетей.

Радиальная схема

При радиальной схеме от центра питания к потребителю идет отдельная линия.

Упрощенный вариант:

центр питания → линия → КТП

Подстанция располагается в конце ветви.

В таком случае обычно применяется КТП-Т.

Преимущество схемы — относительная простота и понятность распределения нагрузки.

Сеть с несколькими энергетическими узлами

Если линия проходит через несколько точек подключения, ситуация меняется:

источник → КТП №1 → КТП №2 → КТП №3

Первая и вторая подстанции должны учитывать дальнейшее прохождение сети.

Именно здесь появляется необходимость в проходных исполнениях.

Кольцевые и резервируемые решения

В более сложных системах электроснабжения применяются схемы, позволяющие подавать питание с разных направлений.

Здесь состав высоковольтного оборудования определяется уже не только типом корпуса КТП, но и общей логикой защиты, коммутации и резервирования сети.

Поэтому для таких объектов особенно важно передавать производителю полноценную однолинейную схему.

Чем отличается РУВН у тупиковой и проходной КТП

Главные конструктивные различия сосредоточены в распределительном устройстве высокого напряжения.

РУВН отвечает за прием и коммутацию электроэнергии перед силовым трансформатором.

В тупиковом исполнении необходимо подключить приходящую линию к трансформатору в соответствии с принятой схемой защиты и коммутации.

В проходной КТП высоковольтная часть дополнительно должна обеспечить транзит сети.

Следовательно, конфигурация РУВН становится принципиально иной.

Что может входить в высоковольтную часть

В зависимости от проекта применяются:

• разъединители;
• выключатели нагрузки;
• высоковольтные предохранители;
• вакуумные выключатели;
• ограничители перенапряжений;
• трансформаторы тока;
• трансформаторы напряжения;
• устройства учета;
• элементы релейной защиты.

Точный состав определяется однолинейной схемой.

Почему нельзя выбирать КТП только по названию

Обозначение КТП-Т или КТП-П определяет общую архитектуру, но не описывает всю комплектацию.

Две проходные подстанции одинаковой мощности могут иметь существенно различающийся набор коммутационных аппаратов.

То же относится к тупиковым решениям.

Поэтому технический расчет всегда выполняется применительно к конкретному объекту.

Зависит ли тип КТП от мощности

Прямой зависимости между мощностью и типом схемы нет.

Нельзя использовать правило:

«до 630 кВА — тупиковая, выше 1000 кВА — проходная».

Тип определяется топологией высоковольтной сети.

Например, для отдельно расположенного крупного производства может понадобиться тупиковая КТП значительной мощности.

Одновременно сравнительно небольшой объект в составе большой распределительной сети может потребовать проходное исполнение.

СТЭЛЗ производит комплектные трансформаторные подстанции различных схем и мощностей, поэтому выбор этих параметров необходимо рассматривать отдельно друг от друга.

Может ли КТП-П быть двухтрансформаторной

Да.

Проходная схема определяет организацию стороны высокого напряжения, а число силовых трансформаторов — другую характеристику подстанции.

При необходимости повышенной надежности или распределения значительной нагрузки используются двухтрансформаторные проходные подстанции 2КТП-П.

Аналогично для тупиковой схемы существуют двухтрансформаторные 2КТП-Т.

Двухтрансформаторное исполнение может применяться:

• при большой расчетной нагрузке;
• при разделении нагрузки между секциями;
• при необходимости резервирования;
• при высоких требованиях к надежности электроснабжения.

Само наличие двух трансформаторов, однако, не означает автоматического резервирования всей нагрузки. Возможность работы при отключении одного трансформатора должна подтверждаться расчетом и соответствующей схемой РУНН.

 

Как силовой трансформатор связан с выбором КТП-Т или КТП-П

Тип силового трансформатора сам по себе не определяет, будет подстанция тупиковой или проходной.

В составе обоих исполнений могут применяться трансформаторы необходимой проектной мощности и напряжения.

При подборе силового масляного трансформатора учитываются:

• номинальная мощность;
• напряжение ВН;
• напряжение НН;
• схема и группа соединения;
• потери;
• условия эксплуатации;
• климатическое исполнение;
• требования проекта.

Поэтому правильная последовательность выглядит следующим образом:

1. определяется топология сети;
2. выбирается КТП-Т или КТП-П;
3. рассчитывается необходимая мощность;
4. подбирается трансформатор;
5. формируется высоковольтная и низковольтная части.

КТП-Т или КТП-П для сети 6 кВ

И тупиковые, и проходные подстанции могут применяться в сетях 6 кВ.

Если сеть 6 кВ заканчивается на объекте, требуется тупиковая схема.

Если линия 6 кВ должна продолжаться к следующему объекту, рассматривается проходное исполнение.

Принцип выбора остается тем же самым.

КТП-Т или КТП-П для сети 10 кВ

Аналогично строится выбор для 10 кВ.

Напряжение сети и характер подключения — разные параметры.

Поэтому нельзя считать, что КТП-П предназначена только для 10 кВ, а КТП-Т — для 6 кВ.

Оба варианта подбираются под соответствующее номинальное напряжение конкретной распределительной сети.

 

Типичные ошибки при выборе КТП-Т и КТП-П

Ошибки на этом этапе могут привести не только к изменению комплектации, но и к необходимости переработки всей схемы электроснабжения.

Ошибка 1. Выбирать исполнение только по цене

Тупиковая и проходная КТП решают разные схемные задачи.

Если проект предусматривает транзит ВН, заменить проходную подстанцию более простой тупиковой только ради снижения стоимости нельзя без изменения схемы.

Ошибка 2. Считать КТП-П универсальным вариантом

Обратная крайность — всегда выбирать проходную КТП «с запасом».

Если транзит линии никогда не потребуется, дополнительные возможности высоковольтной части могут оказаться невостребованными.

Ошибка 3. Не учитывать дальнейшее развитие территории

Сегодня КТП может быть конечной точкой сети, но через несколько лет рядом планируется новый корпус.

Если развитие известно заранее, это следует учитывать на этапе проектирования всей распределительной сети.

Ошибка 4. Путать тип КТП и число трансформаторов

КТП-Т не означает однотрансформаторную подстанцию, а КТП-П не означает двухтрансформаторную.

Это независимые характеристики.

Можно проектировать:

• КТП-Т;
• 2КТП-Т;
• КТП-П;
• 2КТП-П.

Ошибка 5. Формировать заказ без однолинейной схемы

Чем сложнее сеть, тем важнее передать производителю ее структуру.

Одной формулировки «КТП-П 1000 кВА 10/0,4 кВ» зачастую недостаточно для определения полной комплектации.

Какие данные нужны для расчета КТП

Чтобы производитель мог определить исполнение и стоимость оборудования, желательно предоставить следующие исходные данные:

• тип подстанции — тупиковая или проходная;
• мощность силового трансформатора;
• напряжение ВН;
• напряжение НН;
• количество трансформаторов;
• схема РУВН;
• количество вводов;
• схема РУНН;
• количество и номиналы отходящих линий;
• необходимость АВР;
• способ ввода высокого напряжения;
• способ вывода низкого напряжения;
• требования к учету;
• климатическое исполнение;
• регион эксплуатации.

Лучший вариант — приложить однолинейную электрическую схему.

Если оборудование находится на стадии предварительного подбора, можно использовать опросные листы СТЭЛЗ.

Практические примеры выбора КТП-Т и КТП-П

Отдельный склад

Имеется распределительный пункт 10 кВ.

От него отдельная линия идет к складскому комплексу. Других объектов после склада нет.

Рациональная схема:

РП → КТП-Т → склад.

Производственный парк с несколькими цехами

На территории расположены несколько удаленных друг от друга производственных зданий.

Высоковольтная линия последовательно проходит через несколько узлов.

В промежуточных точках могут использоваться КТП-П, а в конечной — КТП-Т.

Расширение действующего предприятия

На первом этапе построен один производственный корпус.

Через два года планируется строительство второго и третьего.

Если трасса сети и будущие нагрузки известны заранее, энергетическую инфраструктуру целесообразно проектировать сразу с учетом перспективного развития, а не определять тип каждой КТП изолированно.

Главное правило практического выбора

Необходимо задавать вопрос не:

«Какая подстанция лучше — КТП-Т или КТП-П?»

А:

«Как должна проходить линия 6/10 кВ через мой объект?»

Ответ на этот вопрос практически сразу определяет базовое исполнение подстанции.

КТП-Т или КТП-П: что выбрать в итоге

Основное отличие двух типов заключается в положении подстанции в высоковольтной сети.

КТП-Т выбирается преимущественно тогда, когда подстанция является конечной точкой линии 6 или 10 кВ.

КТП-Т тупикового типа подходит для радиального питания отдельных предприятий, складов, производственных корпусов, коммерческих и инфраструктурных объектов.

КТП-П применяется, когда через подстанцию необходимо организовать дальнейшее прохождение линии высокого напряжения.

КТП-П проходного типа используется как промежуточный энергетический узел в распределенных сетях и на территориях с несколькими точками трансформации.

При этом тип подстанции не следует определять отдельно от общей электрической схемы. Необходимо учитывать напряжение, мощность, число трансформаторов, состав РУВН и РУНН, резервирование, коммутационную аппаратуру и перспективу развития объекта.

Если конфигурация сети уже известна, для подготовки расчета можно передать СТЭЛЗ техническое задание, однолинейную схему либо заполнить опросный лист.