Виды БКТП, особенности конструкции, исполнения и применения

Когда речь заходит о выборе подстанции для промышленного предприятия, жилого квартала или объекта городской инфраструктуры, проектировщики и заказчики неизбежно сталкиваются с аббревиатурой БКТП. За ней стоит целый класс оборудования с разными конструктивными решениями, исполнениями и сценариями применения. Разобраться в этом многообразии важно ещё на стадии проектирования — неверный выбор типа подстанции оборачивается либо избыточными затратами, либо проблемами при монтаже и последующей эксплуатации.

Дословно аббревиатура расшифровывается как «блочная комплектная трансформаторная подстанция». Ключевое слово здесь — «блочная»: в отличие от подстанций, собираемых на месте из отдельных элементов, БКТП — это заводское изделие, которое поставляется на объект в виде готового укомплектованного блока или нескольких блоков с уже смонтированным внутри оборудованием.

Такой подход сокращает объём монтажных работ на строительной площадке до минимума: достаточно установить блок на подготовленное основание, подключить заранее проложенные межблочные, а также внешние кабели и выполнить пусконаладочные работы. Именно это делает БКТП привлекательным решением в ситуациях, когда сроки ввода объекта ограничены или стеснены условия строительной площадки.

Прежде чем разбирать виды по назначению и схеме, важно понять, что именно разделяет разные типы подстанций этого класса между собой. Главный конструктивный признак — материал и конструкция корпуса, поскольку именно он определяет механическую прочность, срок службы, условия эксплуатации и массу изделия.

Железобетонный корпус — наиболее распространённое исполнение в России. Объёмный блок представляет собой цельную железобетонную конструкцию, объединяющую стены, крышу и плиту основания в единую жёсткую оболочку. Арматурная сетка внутри блока соединена с контуром заземления, что обеспечивает надёжную защиту персонала. Такая подстанция рассчитана на срок службы не менее 30 лет, стойка к вандализму, не требует окраски и устойчива к деформациям при подвижках грунта.

Металлический корпус — лёгкое и транспортабельное исполнение. Корпус из стального листа с антикоррозионным цинковым или порошковым покрытием весит значительно меньше железобетонного аналога, что важно при монтаже в труднодоступных местах или при частых перемещениях подстанции — например, на временных строительных площадках. Ограничением металлического корпуса — менее высокая механическая защита и необходимость периодического контроля и восстановления антикоррозионного слоя в агрессивных средах. Для эксплуатации в регионах с продолжительными морозами корпус выполняется с утеплением сэндвич-панелями: два металлических листа с заполнителем из минеральной ваты или пенополиуретана между ними формируют тепловой барьер, который удерживает внутри блока необходимый температурный режим и исключает промерзание оборудования.

Независимо от материала корпуса блочная комплектная трансформаторная подстанция может быть выполнена в тупиковом или проходном схемном исполнении.

Тупиковая схема подразумевает один или несколько параллельных вводных линий высокого напряжения: линия заходит в подстанцию и на ней заканчивается. Такое решение применяется там, где подстанция является конечным узлом питающей сети, — например, на отдельно стоящем промышленном объекте или в жилом микрорайоне с единственным источником питания.

Проходная подстанция — это тип комплектной трансформаторной подстанции (КТП), которая встраивается в линию электропередачи и выполняет роль промежуточного звена. В отличие от тупиковых подстанций, которые являются конечным пунктом для линии, проходные позволяют энергии «проходить» сквозь себя, питая как местных потребителей, так и передавая её дальше по линии к другим подстанциям или потребителям.

Что такое БКТП в электрике с точки зрения сферы применения? Это универсальный инструмент для организации электроснабжения конечного потребителя на объектах самого разного назначения:

• Городская жилая застройка. Подстанция в железобетонном корпусе органично вписывается в плотную застройку, не требует отдельного здания и рассчитана на десятилетия эксплуатации.
• Промышленные предприятия. При строительстве цехов или расширении производства подстанция в металлическом блоке позволяет оперативно развернуть дополнительную точку питания без капитального строительства.
• Нефтегазовые объекты и горнодобывающие предприятия. Здесь особенно важны защищённость оборудования и возможность работы при экстремальных температурах. Железобетонные блоки в климатическом исполнении УХЛ1 рассчитаны на диапазон от −60°С до +40°С.
• Сельскохозяйственные потребители и удалённые объекты. Тупиковые подстанции компактного типоразмера — оптимальное решение для электроснабжения фермерских хозяйств, насосных станций и объектов в населённых пунктах без сложной кабельной инфраструктуры.

Понять, что такое БКТП, невозможно без знания того, что именно находится внутри. Независимо от типа корпуса стандартный блок включает:

• распределительное устройство высокого напряжения (РУВН) — ячейки КРУ (КСО) или элегазовые моноблоки с коммутационными аппаратами и устройствами защиты для вводов 6–10–20 кВ;
• силовой трансформатор мощностью от 25 до 6300 кВА с направляющими для закатки и маслосборником под баком;
• распределительное устройство низкого напряжения (РУНН) — вводной узел, секционный аппарат и отходящие фидеры 0,4 кВ;
• внутренний контур заземления из стальной полосы 4×40 мм, выполняющий функцию системы уравнивания потенциалов, соединённый с арматурой корпуса и не менее чем в двух точках с наружным заземляющим устройством;
• систему вентиляции от естественной до принудительной с автоматическим управлением и системой фильтрации воздуха;
• цепи освещения и собственных нужд.

По заказу в состав подстанции включаются шкаф АВР, установка компенсации реактивной мощности, система АСКУЭ или телемеханики, охранная и пожарная сигнализации, СКУД, автоматическая система пожаротушения.

Завод «Про-Ток» выпускает блочные комплектные трансформаторные подстанции мощностью до 6300 кВА для работы в сетях трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц. Такое оборудование принимает питание на стороне 6, 10, 20 или 35 кВ, распределяет его на другие КТП и понижает до 0,4 кВ обеспечивая подачу электроэнергии конечным потребителям.

Среди исполнений — подстанции в металлическом корпусе с утеплением сэндвич-панелями: такие блоки ориентированы на объекты в регионах с резкими зимними температурами, где стандартный металлический корпус без теплоизоляции не справляется с задачей поддержания допустимого температурного режима внутри.

Каждая подстанция разрабатывается не по шаблону, а под параметры конкретного объекта. Размеры корпуса, внутренняя компоновка и набор оборудования зависят от проектного решения: можно подобрать нужную схему высоковольтной части, тип и мощность трансформатора, конфигурацию низковольтного распределительного устройства, климатическое исполнение и дополнительный функционал. Внешний вид изделия также адаптируется под требования заказчика: доступно брендирование в соответствии с корпоративным стилем и окраска корпуса в любой цвет по шкале RAL. Такой подход даёт возможность сразу заложить в изделие всё, что требуется площадке, — без последующей переделки типовой конструкции под реальные условия эксплуатации.