Конструктивное выполнение трансформаторных подстанций весьма разнообразно и зависит от многих исходных данных: назначения, места расположения, мощности, напряжения питающей сети и потребителей, которых питает подстанция, категории потребителей, конструктивного выполнения линий (кабельные или воздушные) и др.
На рис. 1 показана отдельно стоящая закрытая трансформаторная подстанция (ЗТП) с двумя трансформаторами 1 мощностью 630 кВА для питания маломощных потребителей железнодорожных станций и узлов. Схема данной подстанции приведена на рис. 2. Подстанция имеет РУ-10 кВ, состоящее из камер 2 серии КСО, установленными в два ряда с одним коридором обслуживания. Распределительный щит 0,4 кВ, расположен в помещении между помещениями трансформаторов и РУ-10 кВ. РУ-0,4 кВ выполняется из ячеек 3 серии Щ0-70. Соединение трансформаторов с РУ-0,4 кВ осуществляется плоскими шинами 4, которые проходят через проемы в стене, отделяющей помещения трансформаторов от помещения РУ-0,4 кВ. Соединение трансформаторов с РУ-10 кВ осуществляется кабелями. В помещении РУ-0,4 кВ предусматривается установка панели уличного освещения, групповые щитки электроосвещения, обогрева и вентиляция, щиты счетчиков линий и трансформаторов 6. Разрядники РВН-1У1 5 располагаются в помещениях трансформаторов и присоединяются к вводам 0,4 кВ. В случае отсутствия перехода кабельных линий 0,4 кВ на воздушные, установка разрядников РВН-1У1 не требуется. Крепление оборудования и конструкций осуществляется с помощью дюбелей, болтов и электросварки к закладным деталям в стенах и полу, предусмотренным в строительной части подстанции.
Подстанции, показанной на рис., можно присвоить в соответствии с типовым проектированием условное обозначение:
Комплектные трансформаторные подстанции (КТП) поставляются заводами-изготовителями в полностью собранном виде, подготовленными для монтажа на месте установки. Они используются в постоянных и временных электроустановках железнодорожных. Промышленных и сельскохозяйственных предприятий, так как транспортабельны и просты для монтажа и демонтажа. КТП изгоняются для внутренней (КТПВ) и наружной (КТПН) установки; они могут быть закрытыми и открытыми.
Рис. 1. Закрытая двухтрансформаторная подстанция с первичным напряжением 10 кВ
В КТПВ и закрытых КТПН, у которых все оборудование и токоведущие части находятся внутри корпуса, предусматривается установка одного или двух трансформаторов мощностью не более 1 МВА с первичным напряжением 6-10 кВ и вторичным — 0,4/0,23 кВ. В открытых КТПН устанавливаются трансформаторы мощностью до 10 МВА с первичным напряжением от 6-10 до 220 кВ и вторичным напряжением 6-10 или 0,4/0,23 кВ.
На рис. 2 показана КТПН на 10/0,4 кВ с трансформаторной мощностью до 100 кВА. Схема этой подстанции приведена на рис. 1. Подстанция может быть размещена на сравнительно небольшой площадке. Такие КТПН нашли широкое применение для питания железнодорожных потребителей, расположенных вдоль электрифицированных на постоянном токе железных дорог.
Рис. 2. Комплектная трансформаторная подстанция наружной установки на напряжение 10/0,4 кВ. Они присоединяются глухими отпайками к линии продольного электроснабжения, проложенной на опорах контактной сети. Ввод от воздушной линии в высоковольтный шкаф осуществляется через проходные изоляторы (вводы) 1. Внутри шкафа смонтирован разъединитель 2 и трубчатые предохранители 3. Подключение к высоковольтному вводу 8 трансформатора 9 производится шинами 6 через проходные изоляторы 4. Над трансформатором 9 размещается металлический кожух 5, защищающий от атмосферных осадков и механических воздействий. Низковольтные вводы 7 трансформатора подключены к распределительному шкафу 0,4 кВ жесткими шинами прямоугольного сечения через проем в стенке Шкафа. Общий рубильник 12 и предохранители 14 установлены на вводе 0,4 кВ. Счетчики активной энергии 13 подключены к трансформаторам тока на вводе-0,4 кВ. Рубильники 11 и предохранители 10 отходящих линий 0,4 кВ размещаются в распределительном шкафу 0,4 В. Отходящие линии могут быть воздушные и кабельные. Защита КТПН от атмосферных перенапряжений осуществляется разрядниками 15, подключаемыми проводами к вводам 1.
Рис. 3. Комплектная трансформаторная подстанция наружной установки на напряжение 110 кВ. Открытая комплектная трансформаторная подстанция наружной установки на напряжение 110 кВ приведена на рис. 3. Схема этой подстанции рассмотрена в параграфе 6.1 и представлена на рис. 4. Эта подстанция состоит из трансформатора 7 (см. рис. 3) с первичной обмоткой на напряжение 110 кВ и вторичной на напряжение 10 кВ, КРУН, а 9, который соединяется с трансформатором закрытым токопроводом ввода 8. Трансформатор защищается от КЗ выхлопным предохранителем 4, а от перенапряжений — разрядником 5, подключенным к ошиновке 6, и огражден сетчатым забором высотой 2 м. На железобетонной опорной П-образной конструкции установлены молниеотвод и разъединитель 2, к поперечной балке, соединяющей опоры, через гирлянды изоляторов крепятся провода ввода 110 кВ. На одной фазе ввода установлена аппаратура высокочастотной связи 1. Вся подстанция ограждена забором 10 высотой 2,4 м. По периметру расположены шесть светильников, закрепленных на опорах забора. С одной стороны подстанции выполнен въезд для автотранспорта и проход для персонала.
