Строительство и реконструкция трансформаторных подстанций до 220кВ

После генерации электроэнергии остро встает вопрос ее передачи к потребителям. Которые могут быть удалены от источника на многие километры. Однако при трансфере энергии на большие расстояния происходят значительные потери ресурса. Чтобы это предотвратить, можно выбрать один из двух путей:

1. Увеличить сечения провода на линии, чтобы снизить сопротивление и, соответственно, потери. При строительстве линий электропередач с большой протяженностью это несет многократное увеличение финансовых затрат. Такой путь практически не представлен в практике организации системы энергоснабжения.
2. Увеличить напряжение при передаче электроэнергии. Это влечет за собой дополнительные мероприятия: строительство трансформаторных подстанций или установку КТП, которые будут понижать высокие значения напряжения до допустимых. Этот способ используется повсеместно и является наиболее рациональным.

Трансформаторная подстанция – электроустановка, используемая для преобразования и распределения электроэнергии. Как правило, состоит она из трансформаторов, распределительных устройств, модулей управления и других вспомогательных приборов.

Монтаж трансформаторных подстанций осуществляется в соответствии с проектом и проводится в несколько этапов. В зависимости от типа и номинальных значений мощности подстанция может представлять собой как компактное, так и очень масштабное сооружение.

Назначение электрических подстанций

Основная цель строительства трансформаторных подстанций «под ключ» – организация энергоснабжения на конкретном объекте или в рассматриваемом микрорайоне, на предприятии или строительной площадке. Они служат цели приема и распределения электроэнергии по потребителям с необходимыми параметрами тока.

Не всегда процесс обеспечения объекта электричеством представляет собой сложное многоэтапное строительство. Монтаж КТП по доступным расценкам экономит время. Также предназначением подстанций является упрощение управления и обслуживания энергосистемы. Принято деление электросетей на территориальные районы, где имеются свои трансформаторные ПС с прикрепленными к ним диспетчерской и ремонтной службой.

Таким образом, эти электроустановки являются важным составным элементом системы энергообеспечения и помогают решать сразу несколько задач.

Этапы монтажа трансформаторных подстанций

Все мероприятия можно разделить на 3 больших стадии:

• Подготовительная, включающая в себя проектирование, подбор оборудования, транспортировку всех необходимых элементов.
• Непосредственно строительство объекта или установка КТП (в зависимости от выбранного типа подстанции).
• Пуско-наладочные работы.

Проектирование трансформаторных подстанций

Любой проект основывается на задачах и данных, изложенных в техническом задании. Этот документ предоставляется заказчиком и содержит всю необходимую информацию о параметрах будущей ПС, нагрузке, требования к участку, срокам, стоимости строительства трансформаторной подстанции «под ключ», пожелания по подбору составного оборудования.

Важным аспектом проектирования является учет текущих и прогнозируемых характеристик электросети и нагрузки по потребителям. Это важно, ведь электроустановки монтируются не отдельно, а в составе общей системы снабжения. Конфигурация сети диктует параметры ПС:

• Плотность расчетной нагрузки (удельной и суммарной) с учетом коэффициента загрузки и перезагрузки станции;
• Возможность питания потребителей в летний период, когда отключают отопительную систему;
• Необходимость в резервировании питания в период максимума при выходе из строя одного из генераторов, присоединенных ГРУ;
• Собственные нужды подстанции и т.д.

Выбор площадки для строительства трансформаторной подстанции

Основанием для определения подходящего участка служат водное и земельное законодательство РФ, акты по охране окружающей среды и природопользованию. Специалист, выбирая площадку, руководствуется:

• Схемой развития сети микрорайона/производственного предприятия/населенного пункта;
• Картосхемами районной и городской планировки;
• Методическими указаниями по выбору площадок для подстанций 35 кВ и выше;
• Методом технико-экономического сравнения вариантов.

При выборе участка лучше следовать рациональным принципам использования земель, а также учитывать прогнозируемое развитие подстанции в будущем. Размещение объекта должно оставлять возможности для подвода воздушных линий электропередач по коридору требуемой ширины.

Подготовительные работы

После утверждения проекта начинают непосредственную подготовку к монтажу КТП или другого выбранного типа ПС. Составляют график поставок составных элементов конструкции и оборудования, на самой площадке обеспечивают необходимыми условиями места хранения трансформаторов и других модулей. Решают вопросы доставки: определяют тип транспорта, проверяют пути подъезда, состояния переездов, мостов, соответствие допустимым габаритам знакам на всем пути следования.

Далее проводится привязка и планировка территории будущей трансформаторной подстанции на месте. Начинается первый этап строительных работ: сооружают фундамент. Как правило, если выбирается компания для комплексного обслуживания, то она предоставляет все услуги «под ключ», то есть выполняет проектные и земельные работы, обеспечивает сохранность оборудования во время трансфера, принимает и устанавливает составные части блочной подстанции и т.д.

Дальнейшие этапы строительства трансформаторной подстанции и стоимость комплекса работ определяются во многом по виду ПС. Расценки на монтаж КТП и самостоятельную сборку объекта отличаются, поэтому следует принимать во внимание не только преимущества и недостатки того или иного типа, но и финансовый аспект.

Классификация электрических подстанций

• Параметров для типизации выделяют большое множество:
• По функции (понижающие/повышающие);
• По номинальному наивысшему напряжению сети;
• По количеству трансформаторов и их мощности;
• По числу ступеней пониженного напряжения;
• По расположению подстанции относительно всей сети;
• По способу присоединения (тупиковые, проходные, ответвительные).

Однако наиболее важным критерием для определения алгоритма дальнейших действий в ходе строительства является конструкция трансформаторной подстанции. Здесь выделяют 3 основных вида.

Мачтовые трансформаторные подстанции (МТП)

Они могут быть открытого и закрытого типа. При монтаже МТП все оборудование располагают на опорах воздушных ЛЭП. Подбирают такую высоту установки, чтобы можно было обеспечить ее целостность и безопасность без дополнительных ограждений. Состоит такая ПС из металлических шкафов, где полностью собраны элементы присоединения к сети высокого напряжения на 10 (6 или 35 кВ) и модули распределительного блока. В закрытых МТП аналогичный набор составных частей монтируется в здании.

Конструктивный блок, сосредотачивающий в себе все оборудование для приема и перераспределения энергии, называют РУ (распределительным устройством). В этот модуль входят:

• Коммутационные аппараты,
• Устройства защиты и автоматики,
• Измерительные приспособления,
• Сборные и соединительные шины,
• Другая вспомогательная аппаратура.

Как правило, в мачтовых ПС устанавливают комплектные РУ наружного типа, то есть они располагаются на открытом воздухе. Встречаются также и закрытые распределительные устройства.

Использование в строительстве РУ комплектного вида позволяет значительно сокращать сроки строительства, благодаря объему работ экономить трудовые ресурсы и затраты, повышать уровень безопасности при эксплуатации и обслуживании оборудования.

Закрытые трансформаторные подстанции

Представляют собой отдельные кирпичные строения с одним или двумя этажами. Фундамент строят из блоков или методом ленточной бутобетонной заливки. Перекрытия сооружаются из сборных железобетонных панелей. В здании монтируют силовые трансформаторы, щит низкого напряжения и затем модуль распределительного устройства.

Целесообразно строить такие подстанции при потребителях, которые требуют много мощности. Это могут быть сельскохозяйственные комплексы, птицефабрики, промышленные предприятия и т.д. В некоторых случаях закрытую ПС можно смонтировать и в здании подключаемого объекта. Под нее отводят 4 комнаты, каждая из которых должны иметь отдельный вход со стороны улицы и запираться, ограничивая доступ посторонним лицам.

Для обеспечения безопасности при строительстве и монтаже подстанций не следует забывать о заземлении. Эту процедуру проводят со всеми металлическими корпусами, кожухами аппаратуры, с нейтралью обмотки низшего напряжения.

Комплектные трансформаторные подстанции

Такие электроустановки поставляются от завода-изготовителя в полностью собранном виде или подготовленными для монтажа.

Преимущества использования КТП:

1. Высокая стабильность работы, безопасность. Замкнутая конструкция корпуса исключает возможность прикосновения человека к токоведущим частям оборудования.
2. Экономия и короткие сроки. Расценки на монтаж КТП намного ниже, чем на строительство трансформаторных подстанций «под ключ» других типов. Также установка КТП позволяет сокращать время и быстрее вводить в эксплуатации новые объекты.
3. Возможность оперативного ремонта. В случае выхода из строя каких-либо элементов коммутационной аппаратуры проверку и замену можно произвести в короткие сроки. Работы по обслуживанию не потребуют отключения электроприемников и сложного демонтажа.

Как правило, КТП устанавливают с целью понижения напряжения для электроснабжения бытовых, коммунальных, промышленных потребителей.

Комплектные трансформаторные ПС бывают различных видов в зависимости от:

• Количества трансформаторов, их параметров,
• Первичного напряжения,
• Расположения,
• Адаптации к условиям окружающей среды (холодному или жаркому климату),
• Схемы подключения,
• Способа установки (внутрення/внешняя) и т.д.

Применение КТП на 6 (10) кВ одно- и двухтрансформаторного исполнения является, по сути, новой технологией в строительстве объектов электроснабжения.

Поставка от производителя такой подстанции производится в составе отдельных объемных блоков. В каждой части уже имеются готовые отверстия для установки и крепления. В задачи компании, оказывающей услуги по монтажу КТП, входит обустройство фундамента и непосредственно сборочные работы, а также пуск и наладка оборудования. В комплекте также поставляются системы отопления, вентиляции, освещения, связи.

Особенности монтажа разных видов трансформаторных подстанций

Мачтовые ПС

Установку производят на деревянных и железобетонных опорах. В зависимости от мощности определяется форма конструкции: может быть А-образной, П- и АП-образной. Как правило, такие подстанции бывают тупиковыми или концевыми по своему расположению в электросети. Для удобства обслуживания на опоре сооружают также специальную площадку с лестницей. Эта конструкция запирается на замок.

Закрытые ТП

Делится на несколько этапов:

1. Доставка модулей оборудования на площадку,
2. Установка блоков на основание,
3. Закрепление болтами,
4. Электрическое подключение модулей друг к другу,
5. Прокладка сборных шин,
6. Присоединение кабелей,
7. Проверка и настройка электроустановок.

Следует правильно подготовить помещение к установке ЗТП. Должны быть завершены отделочные работы, все кабельные каналы, проемы и отверстия должны выполняться строго в соответствии с чертежами. Для размещения такой ПС потребуется несколько отдельных помещения: 2 для силовых трансформаторов, по одному для РУ высокого и низкого напряжения. Для каждого из преобразователей следует обустроить фундамент. Затем трансформаторы поднимают и устанавливают с помощью погрузочных механизмов.

Монтаж КТП

В список работ вошли следующие:

1. Трансфер и приемка оборудования на площадке,
2. Размещение блоков на основании,
3. Сверка по уровню,
4. Крепежные работы,
5. Сварка модулей с основанием,
6. Электроподключение,
7. Пусконаладочные работы.

Способы доставки определяются габаритами электроустановки и возможностями площадки. Нужно убедиться, что участок для будущей подстанции имеет подъездные пути. Наилучшим вариантом доставки является тот, который обеспечит сохранность груза и позволит избежать промежуточных выгрузок.

Подготовить помещение следует так же, как и для монтажа ЗТП. Любые перемещения блоков следует производить максимально аккуратно. При этом используется спецтехника или подъемные механизмы. Основание для КТП обустраивается по технологиям, учитывающим особенности грунта. Это может быть либо несколько ЖБИ стоек или блоков.

После завершения установки КТП заземляют необходимые элементы, осуществляют пуск и наладку оборудования. Все работы следует проводить в строгом соответствии с техникой безопасности.

Стоимость строительства трансформаторной подстанции «под ключ»

Затраты на сооружение ПС могут зависеть от нескольких факторов:

• Выбранного типа оборудования,
• Объема работ,
• Сложности проекта,
• Особенностей участка, выбранного под сооружение ТП.

Как правило, выгода в заказе услуг «под ключ» состоит в экономии времени, а также в упрощенном процессе взаимодействия. Выбрав одну компанию, вы можете быть уверены в последовательном и оперативном осуществлении работ.

При определении подрядчика следует обращать внимание:

• На уровень профессионализма специалистов – его можно оценить по реализованным проектам;
• На наличие соответствующих допусков у сотрудников;
• На рабочий стаж руководителей, которые будут осуществлять контроль за проделанной работой.

Важно понимать, что в каждом конкретном случае условия функционирования подстанции и нагрузка на нее различны, поэтому большое внимание нужно уделить этапу подготовки и проектирования. Современные технологии позволяют просчитать все нюансы и реализовать проект в запланированном инженерами виде. Это позволяет значительно повысить срок эксплуатации, надежность и безопасность подстанций, также упростить и ускорить строительство.