Проектирование трансформаторных подстанций

В российских электросетях чаще всего представлены распределительные подстанции на напряжение 1,4 до 220 кВ. Основа российских распределительных сетей – это комплектные трансформаторные подстанции на напряжение 110/35/6 кВ.

Специалисты-проектировщики Инженерной Компании «ИК «Гефест» разрабатывают комплексы мероприятий, направленные на разработку плана-проекта и составление сметы для работ по созданию и  проектированию трансформаторных подстанций.

Разработка проектов производится в соответствии с нормативными актами и пожеланиями клиентов.

Трансформаторные подстанции классифицируются по типам в зависимости от: напряжения, назначения, размеров и конфигурации. Основные типы трансформаторных подстанций подразделяются:

• по напряжению сети высокого напряжения;
• по количеству трансформаторов;
• по принадлежности и роли подстанции – районные, системные и потребительские;
• по конструктивному исполнению – открытые, закрытые, блочно-модульные, комплектные;
• в зависимости от положения в сети высокого напряжения: узловые, проходные, на ответвлениях, тупиковые.

На подстанциях устанавливаются, как правило, два трансформатора.

Однотрансформаторные подстанции сооружаются для неответственных потребителей III категории.

На первом этапе проектирования определяем состав основного оборудования и связи между трансформаторами и распределительными устройствами (РУ) подстанции.

К основному оборудованию подстанций относятся трансформаторы и синхронные компенсаторы. На современных подстанциях для компенсации реактивной мощности применяются статические регулируемые источники реактивной мощности.

При выборе схемы трансформаторной подстанции определяем значение и роль подстанции для энергосистемы.

Именно роль подстанций определяет схему. Подстанции могут предназначаться для питания отдельных предприятий или крупного энергетического района, для связи частей энергосистемы или разных энергетических систем.

Определяем положение подстанции в энергосистеме, схемы и напряжения прилегающих сетей.

  Шины высшего напряжения электростанций и подстанций могут быть узловыми точками энергосистемы. В этом случае через шины происходит переток мощности (транзит) из одной части энергосистемы в другую.

При выборе схем таких электроустановок в первую очередь учитывается необходимость сохранения транзита мощности.

Подстанции могут быть тупиковыми, проходными, отпаечными; схемы таких подстанций будут различными даже при одном и том же числе трансформаторов одинаковой мощности.

Категория надежности потребителя влияет на выбор схемы подстанции

Все потребители с точки зрения надежности электроснабжения бывают трех категорий.

  1 категория – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей и большое количество разнообразного ущерба на производстве и в технологиях. 

1 категория электроприемников обеспечена питанием от двух независимых источников питания с коротким перерывом на время автоматического ввода резерва питания.

Из числа электроприемников I категории выделяют электроприемники, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего оборудования.

Для электроснабжения особой группы электроприемников I категории предусматривается дополнительное питание от третьего независимого источника питания, который оборудован устройством автоматического включения.

  Независимыми источниками резервного питания могут быть автономные электростанции (ДЭС), агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п.

  Электроприемники II категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям и прочим нарушениям жизнедеятельности.

Для 2 категории допускаются два независимых резервируемых источника, допустимы перерывы на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом.

  Электроприемники III категории – все остальные электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. Допустимо питание от одного источника при условии, что перерывы электроснабжения не превысит 1 сутки.

Специалисты нашей Инженерной компании «ИК «Гефест» в процессе проектирования проводят измерения, составляют схемы объекта, рассчитывают возможные мощности, выявляют прочие нюансы, от которых зависит качество работы подстанции и снижение потерь электроэнергии в кВ.

В процессе проектирования трансформаторной подстанции определяем:

• тип и вид ТП;
• место строительства или установки подстанции;
• тип ввода электроэнергии – кабельный или воздушный;
• электрическая и структурная схемы ТП;
• предложения по учету электрической энергии; (выдается в ТУ);
• особенности возведения и присоединения подстанции к линии электропередач, кабельной линии;
• показатели эффективности подстанции;
• количество трансформаторов, их мощность и прочие параметры;
• прочие решения, которые должны быть определены по требованиям технического задания.

Весь процесс разработки проектной документации состоит из ряда последовательных этапов:

1. Получение технических условий.
2. Анализ технических условий и технического задания на проектирование.
3. Определение места размещения подстанции с учетом окружающей застройки, инженерных сооружений и т. д.
4. Разработка структурной и электрической схем ТП.
5. Расчет показателей токов короткого замыкания.
6. Определение состава оборудования подстанции.
7. Разработка проекта телемеханики.
8. Работа над параметрами энергоэффективности и безопасности ТП.
9. Оформление проектной документации, рабочих чертежей и спецификаций.

1. Комплект проектной документации, включающий расчет параметров работы ТП,  решения по компоновке оборудования и т. д.
2. Организационную схему территории.
3. План проведения работ по установке и/или строительству подстанции (при необходимости – план выполнения демонтажных работ).
4. Перечень мероприятий, которые потребуется провести для обеспечения соответствия ТП требованиям пожарной и прочей безопасности, охраны труда, охраны окружающей среды, энергоэффективности и т. д.
5. Схемы систем для оповещения о чрезвычайных ситуациях и  автоматического тушения возгораний.