В советские времена было нормой строить громоздкие сооружения на обширной территории. Это касалось и электрических подстанций. Отдавая дань прошлому, можно с уверенностью сказать, что строилось это надёжно, как говориться, на века. Но в современных условиях при строительстве и реконструкции подстанций нельзя не учитывать факторы, которые порой становятся важнее фактора надёжности. Такими аспектами могут быть и экономическая составляющая, и срок реализации, и недолговременное использование. Экономическая составляющая, в свою очередь, может идти флагманом, так как стоимость возведения, аренда излишней земли, убытки от простоя оборудования выходят на первый план при анализе затрат.
Какие они – подстанции сегодняшнего дня и ближайшего будущего, что можно улучшить с их помощью и какие задачи побуждают их создание? Ответы на эти вопросы – в продолжение темы блочных подстанций (начало см. в статье Блочно-модульные подстанции⎘).
Трансформаторная подстанция – это электроустановка, предназначенная для приема, преобразования и распределения электрической энергии, состоящая из трансформаторов или других преобразователей электрической энергии, устройств управления, распределительных и вспомогательных устройств.
Современные подстанции можно разделить на три типа: открытые блочные, закрытые блочно-модульные и мобильные. Всех их объёдиняет компактность и сжатые сроки строительства, что зачастую позволяет сэкономить на капитальных затратах без снижения качества продукции. Они могут создаваться как независимо друг от друга, так и в различных взаимных сочетаниях. Большинство технологических процессов при создании этих подстанций происходит на заводе-изготовителе, а на площадке строительства фактически происходит их досборка.
Итак, третий и наименее распространённый тип современных (быстровозводимых) подстанций: мобильные подстанции.
Мобильная подстанция – это трансформаторная подстанция, установленная на шасси.
Номиналы используемых мобильных подстанций: ПС 110/6(10), 35/6(10), 110/35, 10/6 кВ.
Мобильная подстанция (МПС) может применяться при ремонте и реконструкции стационарных подстанций – взамен выведенной части подстанции, временно – при увеличении нагрузок, а также при новом строительстве – с учётом соответствующего экономического обоснования.
Экономически применение МПС оправдывается минимальной занимаемой площадью. Для сравнения: мобильная подстанция 35/10 кВ устанавливается на площадке 20х7 метров, такая же стационарная – от 36х25 метров. Также для неё не нужно проводить экспертизу проекта – она поставляется как готовое изделие, а нужно лишь получить акт от Ростехнадзора. Преимуществом служит и небольшое время так называемого «разворота» (времени, затраченного от момента приезда подстанции на площадку до готовности к её включению): от паспортных двух дней до реальных двух-трёх недель.
Ниже рассмотрим некоторые уникальные особенности мобильной подстанции.
Возможна параллельная работа нескольких подстанций для получения необходимой мощности и степени надёжности.
Мобильную подстанцию необходимо устанавливать на подготовленную площадку, организовывать контур заземления по периметру, ограждать, предусматривать молниезащиту.
Подстанции с высшим напряжением 110 кВ располагаются на двух шасси, 35 и 10/6 кВ – на одном. В первом варианте КРУЭ-110 и силовой трансформатор занимают первый трал, ЗРУ-6(10) с ОПУ – второй. Во втором варианте ОРУ-35 может размещаться на седле трала, а трансформатор и ЗРУ-6(10) – на платформе.
В ЗРУ 6 (10) кВ располагаются:
- ячейки КРУ (КСО) 6 (10) кВ одностороннего обслуживания;
- шкафы релейной защиты и автоматики;
- шкафы системы постоянного оперативного тока с аккумуляторной батареей;
- трансформатор собственных нужд (ТСН) (в ячейке КРУ или КСО, либо выносится за пределы ЗРУ в специальном защитном кожухе);
- шкаф собственных нужд;
- шкаф системы телемеханики.
Используемые силовые трансформаторы: специального типа, уменьшенных габаритов.
Мощность подстанций 110 кВ: от 16 до 25 МВА включительно; 35 кВ: 4 –10 МВА.
Высоковольтные соединения выполняются кабелем, комплектными токопроводами (КРУЭ 110 кВ), а также неизолированными проводами или шинами. Неизолированные провода и шины применяются для оборудования до 35 кВ включительно и требуют установки дополнительных ограждений для соблюдения электробезопасности.
РУ низшего напряжения может быть универсальным, применимым как на напряжение 6, так и 10 кВ. В этом случае оборудование выбирается на номинал 10 кВ, в силовом трансформаторе предусматривается специальный привод для перевода с 6 на 10 кВ, а в ТСНе производится перевод схемы соединения обмотки ВН с треугольника на звезду.
Мощности ТСН, как правило, достаточно 40 кВА, что обеспечивает компактное его размещение.
Отходящие линии могут быть как кабельными, так и воздушными.
Для подключения питания ПС может понадобиться дополнительная установка стационарного линейного разъединителя 110 кВ либо монтаж линейного портала 35 кВ.
При размещении подстанции необходимо задуматься об организации связи: зоне покрытия сотовой сети или возможности подключения по другим каналам.
Как указывалось выше, МПС создаются в том числе для трансформации напряжения 110/35 кВ, что применимо в случае резервирования трансформаторов такого же класса напряжений. Устанавливаться они могут за пределами подстанций, на подходе к ним, в разрез существующих воздушных линий.
ЗРУ 35 кВ стандартного транспортного габарита не позволяет обеспечить необходимый коридор обслуживания из-за больших размеров ячеек, поэтому используется вариант увеличения внутреннего пространства с помощью лёгких конструкций по месту.
Компоновка оборудования должна учитывать нагрузочную способность трала, допустимую нагрузку на ось и транспортный габарит для передвижения по дорогам общего пользования. Для этого применяются низкорамные тралы грузоподъёмностью до 60 тонн.
Недостатками мобильных подстанций являются: ограниченное кол-во присоединений (от 3-х до 5-ти), ещё достаточно малый опыт эксплуатации, отсутствие отечественных производителей оборудования (в частности, силовых трансформаторов), сложность проезда в труднодоступные места.
ВЫВОД. Подстанцией может быть не только капитальное сооружение, которое нужно спроектировать, пройти экспертизу проекта, затратить силы и средства на закупку и строительство. В роли подстанции может выступать временное сооружение, такое как мобильная электрическая подстанция. Также как и другие, она имеет свои достоинства и недостатки, но главной её особенностью является манёвренность, позволяющая оперативно решить вопрос покрытия электрических нагрузок.
Настоящая статья может помочь энергетику взвесить все «за» и «против» МПС, а также сформулировать основные требования, предъявляемые при закупке.
СЛУЧАЙ ИЗ ПРАКТИКИ. Приезжаем к месту установки МПС. Она в работе: подключена к ВЛ 110 кВ, установлен линейный разъединитель для создания видимого разрыва, выполнено заземление и ограждение, трансформатор гудит. Всё выполнено качественно, с применением зарубежного оборудования. Смущает одно – исполнение маслоприёмника под трансформатором. На фото можно увидеть его качество. Выполнен он из листовой стали, сваренной между собой, образуя замкнутый борт под тралом поверх железобетонной площадки. Окрашен частично и имеет неэстетичный вид. Но не это главное!
Во-первых, герметичность такого сооружения в случае разлива трансформаторного масла не выдерживает никакой критики. Во-вторых, маслоприёмники под трансформаторы с объёмом масла до 20 т (в нашем случае – 12 т) допускается выполнять без отвода масла в соответствии с п.4.2.69 ПУЭ⎘, но для этого должны быть созданы определённые условия, чего выполнено не было. В-третьих, возникает вопрос: настолько ли важным является требование инспектирующих данный объект органов к установке оборудования для создания видимого разрыва со стороны питания (в соответствии с п.4.2.21 ПУЭ⎘ это является необязательным), в то время как не приняты меры по предотвращению развития аварии и охраны окружающей среды?
Ниже на фото представлены варианты решения данной проблемы.
Присоединяйтесь, чтобы не пропустить самое важное
В телеграм
