Особенности и принципы проектирования подстанций


Год от года объемы потребления электроэнергии постоянно увеличиваются, что требует модернизации уже существующих и прокладки новых линий энергоснабжения. В связи с этим все большей актуальностью пользуется проектирование подстанций, выступающих важным составляющим элементом любой электросети.

проектирование подстанций

Для чего нужны подстанции

Электрические подстанции – это связующие элементы между обеспечивающими электроснабжение основными станциями и конечными потребителями. Установки такого типа принимают энергию от основных станций, перераспределяют ее и обеспечивают бесперебойную подачу потребителям. Наиболее эффктивным и экономически выгодным способом траснспортировки электричества считаются линии с мощностью 750 кВ. Но, учитывая то, что конечные потребители используют ток с меньшими мощностными значениями, то для понижения высокого напряжения к низкому и нужны подстанции. Кроме этого трансформаторные установки также выступают элементом упрощения системы управления и обслуживания энергосистемой.

Виды и типы подстанций

Прежде чем выполнять проектирование трансформаторных подстанций предприятия необходимо досконально изучить их классификацию.

Такие электроустановки классифицируются по:

  • количеству уровней пониженного напряжения;
  • наивысшему допустимому напряжению в сети;
  • расположению установки в системной электросети;
  • количества установленных трансформаторов и мощности каждого из них;
  • категории потребителей.

В зависимости от способа подключения к основным электролиниям сооружения разделяются на:

  • проходные – входят в промежуточную рассечку перед основной магистралью;
  • ответвительные – объект в этом случае подключен к одному конкретно отведенному сегменту линии;
  • тупиковые – сооружаются на отдельно выведенной линии в месте ее окончания.

По типу конструкции электроподстанции бывают:

  • закрытыми – установленными внутри специально оборудованных строений;
  • открытыми – размещенными непосредственно на улице.

Помимо классификации по конструктивным признакам выделяют основные четыре типа подстанций по их функциональному назначению:

  1. УРП – распределительные узловые сооружения. Это центральный узел, к которому от электростанции передается энергия с диапазоном напряжения от 110 до 220 кВ.
  2. ГПП – главная понизительная подстанция. Предназначена для получения тока от 35 кВ до 220 кВ с последующим его распределением на более низкое напряжение.
  3. ПГВ – подстанции глубокого ввода. Сооружают такие установки как правило на производственных предприятиях вблизи цехов, потребляющих большое количество электричества, например, калибровочных, сталепрокатных и других. Промежуточными узлами или непосредственно электростанциями на такие установки подается напряжение от 35 до 220 кВ.
  4. ТП – трансформаторные пункты. Отличаются самыми низкими приемными показателями, от 6-10 кВ до 35 кВ, а потребителям обеспечивают подачу электроэнергии в диапазоне 230-400 В. Подстанции последнего типа подразделяются на сборные (до места монтажа поставляются в разобранном виде) и комплектные (изготавливаются на заводах полностью укомплектованными и дополнительной сборки не требуют).

Правила проектирования подстанций

Проектирование электростанций должно производиться в полном соответствии с Правилами устройств электроустановок. Подготовка проектной документации должна основываться на следующих осовных принципах:

  • передача и распределение электроэнергии должны соответствовать требуемому количеству и полностью удовлетворять графики потребления;
  • проектирование распределительных подстанций должно осуществляться с учетом установленной схемы развития энергосистемы, количество присоединяемых линий, типа и количества источников реактивной мощности;
  • стабильность качественных характеристик электроэнергии;
  • сокращение затрат на установку, монтажи обслуживание подстанций;
  • обеспечение надежной и бесперебойной работы электроподстанции и всей системы в целом.

При составлении проекта основная задача проектантов состоит в том, чтобы предоставить заказчику оптимальное проектное решение, которое обеспечит стабильность и надежность функционирования системы электроснабжения с нужными показателями мощности пр минимальных финансовых затратах.

Состав работ

Нормы технологического проектирования подстанций подразумевают выполнение следующих работ:

  • разработка схемы расположения основных цепей электросети;
  • инженерные изыскания;
  • архитектурно-строительные мероприятия;
  • составление плана размещения электрооборудования;
  • проектирование заземления и элементов молниезащиты;
  • создание автоматики и релейной защиты объектов;
  • разработка системы освещения, учитывая действующие нормы освещенности подстанций;
  • составление схем пожаротушение, вентиляции и выполнение других электротехнических работ.

В зависимости от того предстоит проектирование электрической части подстанции или составление проектной документации объединенной энергосистемы перечень работ может дополняться другими специализированными мероприятиями.

Этапы проектирования

Составление проектной документации на установку электроподстанции осуществляется в установленном порядке и включает следующие этапы:

  1. Составление технического задания.
  2. Сбор и анализ информации о функционирующей системе энергоснабжения, а в случае реконструкции – данных о существующей подстанции.
  3. Разработка проектной и рабочей документации.
  4. Согласование проекта в требуемых службах и ведомствах.
  5. Прохождение экспертизы проектной документации.

Согласованные проекты с положительным заключением экспертизы в полном объеме передаются заказчику для осуществления дальнейших действий.

Нюансы выбора участка под подстанцию

Выбор площадки для строительства трансформаторной площадки должен основываться на требованиях земельного и водного законодательства РФ. Выбирая земельный участок, нужно руководствоваться:

  • схемой развития места установки: микрорайона, населенного пункта или производственного предприятия;
  • картосхемами городской и районной планировки;
  • методическими рекомендациями по выбору участков для устройства подстанций от 35 кВ и выше;
  • способами сравнения технико-экономических проектных решений.

Выбирать участок нужно с учетом принципа функционального использования земель, а также с рассмотрением прогнозов возможного расширения подстанции в будущем. Кроме этого размещать объекты следует так, чтобы при этом обеспечивались возможности подвода воздушных электролиний с коридорами требуемой ширины.

Особенности проектирования в зависимости от мощности проектируемой подстанции

Выполняя проектирование трансформаторных подстанций, необходимо учитывать рабочую мощность объекта. Особенности проектирования объектов разной мощности состоят в следующем:

  • при разработке проектов на подстанции 10 кВ необходимо учитывать данные и допустимых показателях единовременной нагрузки, телемеханики, релейной защиты, изоляции, антиаварийных автоматических механизмов и других функциональных элементов;
  • составление проектов на подстанции 35 кВ подразумевает расчет оптимального количества транформаторов, подлежащих установке на ПС;
  • проектирование высоковольтных подстанций 110 кВ и больше как правило осуществляется для крупных объектов: густонаселенных жилых кварталов, больших по пощади микрорайонов, промышленных зон. В данном случае важно обоснованно подойти к выбору оборудования, которое обеспечит бесперебойное распределение электричества.

Для любой подстанции требуется сбор необходимых для составления проекта данных, сбор которых подразумевает использование специализированной измерительной аппаратуры.

Нормативные документы

Порядок и требования составления проекта электрической подстанции регламентированы рядом законодательных документов:

  • правилами ПТЭЭП по техэксплуатации электроустановок потребителей;
  • правилами устройства электрических установок;
  • правилами ПТЭТЭ, обусловливающими порядок эксплуатации тепловых энергоустановок;
  • правилами ПТЭЭСиС о порядке эксплуатации электростанций и сетей.

Помимо правил нормы проектирования прописаны также в Регламентах о безопасности оборудования и машин, безопасности высоковольтного оборудования и пожарной безопасности.

Услуги проектирования подстанций

«Бюро Технических Экспертиз» осуществляет проектирование трансформаторных подстанций разных типов и мощностей. Заказать в компании можно:

  • проектирование тяговой подстанции;
  • проектирование цифровой подстанции;
  • проектирование понизительной подстанции, закрытых и открытых сооружений и других объектов.

В зависимости от типа и функционального назначения сооружения стоимость проектирования составляет от 300 тыс. рублей и для каждого проекта рассчитывается в индивидуальном порядке.

»