Многофидерная или многообмоточная комплектная трансформаторная подстанция — КТП . Выбор и рекомендации.

Применение в проектах  многофидерных подстанций — это действительно стало распространенное и эффективное решение для распределения электроэнергии на объектах разного уровня. Чтобы дополнительно рассмотреть преимущества и возможные улучшения в вашем текущем подходе, давайте подробнее раскроем, что такое многофидерная подстанция и в чем заключаются её основные преимущества и недостатки.

Структурная схема применения многофидерной подстанции

Преимущество заключается в том, что при необходимости проведения профилактических плановых работ мы можем отключить только один из фидеров, в то время как остальные фидеры остаются под напряжением. Это позволяет минимизировать время простоя и обеспечивает непрерывное электроснабжение других энергопотребителей. Также при срабатывании защиты от коротких замыканий (К.З.) отключается только тот фидер, по которому произошло К.З., а остальные фидеры остаются под напряжением. Таким образом, система остается максимально функционирующей и безопасной, поскольку риск переходного повреждения на другие участки минимален. Этот подход улучшает надежность и стабильность работы всей энергосистемы, снижает издержки на устранение неполадок и уменьшает вероятность затруднений для потребителей.

К недостаткам данной системы следует отнести тот факт, что при срабатывании реле контроля утечки тока (РУ – АЗУР) или устройства другого типа, происходит отключение общего коммутационного аппарата. В результате этого обесточены оказываются все отходящие фидеры, что приводит к полному отключению электроэнергии для всех подключенных к этим фидерам потребителей.

Необходимость частого обслуживания и проверок для предотвращения ложных срабатываний также добавляет сложности в эксплуатации. Эти факторы делают важным поиск компромиссных решений и внедрение дополнительных защитных мер для обеспечения максимальной надежности и минимизации рисков полного отключения.

     Значимым недостатком является отсутствие раздельного контроля за утечкой тока по каждому отходящему фидеру. Давайте еще раз акцентируем внимание на наиболее важных аспектах проблемы и рассмотрим возможные решения:

Проблема:

• Общий контроль утечки тока на всех отходящих фидерах приводит к тому, что при срабатывании реле утечки тока (РУ-АЗУР) отключается общий вводной коммутационный аппарат.
• Массовое отключение всех фидеров, что критично, особенно для систем жизнеобеспечения.
• Техническое обслуживание и тестирование релейных устройств (например, для проверки работоспособности РУ-АЗУР) без возможности изолированного контроля приводит к нежелательному отключению всех нагрузок.
  
  

Хотелось бы рассмотреть такую ситуацию, когда от одного из фидеров подключен вентилятор местного проветривания – ВМП или нам надо просто произвести проверку работоспособности  (РУ- АЗУР) на срабатывание вводного коммутационного аппарата – в этом случае, будет также отключатся от сети все отходящие фидеры, что не желательно для проветривания горных выработок!

Поэтому предлагаем к применению подземные подстанции с несколькими обмотками, т.е. разместить в одном корпусе на одном и том же сердечнике несколько силовых обмоток низкого напряжения.

Структурная схема применения трехобмоточной подстанции

Предложение о применении подземных подстанций с несколькими обмотками и решает такие проблемы.

Преимущества подземных подстанций с несколькими обмотками

1. Повышенная надежность:

• Разделение нагрузки: Использование нескольких обмоток низкого напряжения позволяет распределить нагрузку между разными обмотками. Это снижает риск перегрузки одной обмотки, что может привести к перегреву и выходу из строя.
• Изоляция аварийных участков: При возникновении аварийной ситуации на одной обмотке или связанном с ней фидере можно изолировать только эту часть системы, оставляя остальные в рабочем состоянии.

2. Повышенная гибкость и резервирование:

• Гибкость подключения: Возможность подключения разных потребителей к разным обмоткам позволяет более точно управлять электроснабжением различных участков. Это особенно важно в условиях подземных работ, где могут использоваться как мощные установки, так и менее энергозатратные устройства.
• Резервирование: В случае выхода из строя одной обмотки можно временно переключить нагрузки на другие обмотки, что существенно повышает общую надежность и отказоустойчивость системы электроснабжения.

3. Уменьшение потерь:

• Оптимизация передаваемой мощности: Путем распределения нагрузки можно сократить потери энергии на каждой линии, избегая перегрузок и избыточного нагрева проводов и трансформатора в целом.

4. Компактность и экономия пространства:

• Компактность конструкции: Размещение нескольких обмоток на общем сердечнике и в одном корпусе позволяет экономить пространство, что особенно важно в условиях ограниченного пространства подземных выработок.

Чтобы более эффективно применить подземные подстанции с несколькими обмотками, необходимо учитывать несколько важных аспектов:

Инженерные расчеты и проектирование:

• Провести тщательные расчеты нагрузок для каждой обмотки, чтобы избежать перегрузок и обеспечить эффективное распределение мощности.

Качественное оборудование:

• Использовать надежные трансформаторы и качественные материалы для обмоток, чтобы избежать потерь, перегрева и обеспечить долговечность оборудования.

Системы мониторинга и управления:

• Внедрить современные системы мониторинга электрических параметров, чтобы в реальном времени отслеживать состояние каждой обмотки и вовремя реагировать на отклонения от нормы.

Безопасность и защита:

• Обеспечить все необходимые меры безопасности, включая защитные устройства (например, автоматические выключатели, реле утечки тока на каждой обмотке), а также обучить персонал правильной эксплуатации и обслуживания подстанций.

Применение подземных подстанций с несколькими обмотками действительно может существенно повысить надежность и эффективность системы электроснабжения подземных выработок, если учитывать все вышеописанные моменты и соблюдать высокие стандартные инженерные и эксплуатационные требования.

Выбор между многофидерной и многообмоточной подстанцией должен основываться на конкретных условиях и потребностях вашего объекта:

• Если требуется высокая гибкость и возможность подключения различных потребителей с разными требованиями по напряжению и мощности, лучше рассмотреть многообмоточную подстанцию.
• Если важна легкость изоляции неисправных участков и масштабируемость системы, возможно, более целесообразным вариантом будет многофидерная подстанция.

Кроме того, стоит учитывать такие аспекты, как технические и финансовые возможности вашего предприятия, особенности горнодобывающих работ, ожидаемые нагрузки и планы на будущее. Комплексный подход к выбору рудничной подстанции поможет обеспечить надежное и стабильное электроснабжение, минимизируя риски и эксплуатационные затраты.