Типизация в проектировании - инструмент единой технической политики Юрий Кадыков, главный специалист ОАО «РОСЭП», г. Москва

Так, во времена плановой (социалистической) экономики унификация и типизация подстанционного оборудования, технологических схем и компоновок ускоряла внедрение наиболее выгодных на тот момент в каждом конкретном случае проектных решений. При этом строительная часть подстанций могла не перестраиваться в процессе эксплуатации, так как всё применяемое подстанционное оборудование было унифицировано по габаритным размерам.
В сегодняшней практике образовался ощутимый «идеологический» разрыв между уровнем предлагаемого производителями оборудования – надежного, безопасного, компактного – и имеющимися проектными решениями, разработанными более десяти лет назад.
Как правило, для потребителя, закупающего высококачественную технику, призванную минимизировать площадь сооружения, проектировщики перерабатывают старые проекты, приспосабливая их под оборудование новейшего поколения. В результате заказчик может получить крайне неудобно организованное или пустующее пространство внутри подстанций.
Поэтому в последнее время производители подстанционной техники специально под свое оборудование начинают заказывать типовые проекты подстанций, рассчитанные на определенные предприятия данного региона. Опыт проектирования конкретных объектов позволяет установить единые подходы к принципиальным техническим и конструктивным решениям, выбору электрооборудования, материалов, комплектующих.
Один из первых типовых проектов, который может быть применен практически в любых условиях во всех регионах России, выполнен специалистами ОАО «РОСЭП». «Новый проект распределительной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ, в котором заложено современное надежное оборудование и соответствующие ему инженерные решения, отвечает запросам каждого заказчика», – считает Юрий Михайлович Кадыков.

– Юрий Михайлович, скоро ОАО «РОСЭП» войдет в состав ФСК. С этого момента институт будет определять техническую политику ФСК?
– Политику будет определять ФСК, а институт – инструмент реализации этой политики с помощью проектных решений, которые будут узаконены в отрасли. И если раньше мы занимались только распределительными сетями до 110 кВ, то теперь в ведение института перейдут и сети более высокого напряжения.

– В каком состоянии в данный момент в России находится типовое проектирование?
– В свое время типовые проекты разрабатывались под эгидой Госстроя России с соответствующим финансированием. Исчез Госстрой – и типовое проектирование практически рухнуло. Проектные институты разрабатывали только отдельные типовые решения для ускорения проектирования конкретного объекта. И до последнего времени самыми «новыми» являлись типовые проекты подстанций разработки пятилетней давности.
Сейчас проектными организациями в основном используются проекты 80-х–начала 90-х годов. Нет ни одного российского типового проекта закрытой подстанции с применением отечественного или зарубежного оборудования нового поколения, например, с элегазовыми или вакуумными выключателями, несмотря на то, что такие аппараты в реальном проектировании применяются самым активным образом.
Подчеркну еще раз – не было общероссийских типовых проектов. Существуют, допустим, типовые проекты подстанций для разных регионов, но их применение в других местах довольно затруднительно технически.
Сейчас по заказу петербургского ОАО «ПО Элтехника» нашим институтом разработан отраслевой типовой проект распределительной трансформаторной подстанции 10/0,4 кВ, согласованный с ОАО «ФСК ЕЭС».

– В чем особенность этого проекта?
– В последние годы в России расширяется строительство новых предприятий, потребляющих большую электрическую мощность. Активно возводятся заводы, перерабатывающие сельскохозяйственную продукцию, холодильные комплексы, водозаборные узлы, очистные сооружения. Кроме того, появляются новые жилые микрорайоны на основе многоэтажных домов (8 и более этажей) со встроенными коммунально-бытовыми и торговыми помещениями.
Всем указанным потребителям необходимо обеспечение надежности электроснабжения не ниже II категории, т.е. двух питающих ЛЭП, двухсекционных распределительных устройств (РУ) 6–10 кВ и 0,4 кВ.
Потребляемая мощность возводимых объектов сейчас составляет несколько тысяч кВА, а построение схем электроснабжения зависит от количества отдельных зданий и сооружений объекта и их нагрузки или от габаритов одного здания и размещенных в нем нагрузок.
С учетом ограниченных возможностей передачи мощности по линиям 0,4 кВ возникает необходимость сооружения нескольких трансформаторных подстанций (ТП) на территории объекта, питающихся по линиям 10 кВ от сооружаемого распределительного пункта (РП) или распределительной трансформаторной подстанции (РТП).
Опыт проектирования конкретных объектов показал, что для большинства из них может быть применено всего несколько вариантов компоновок электрооборудования в подстанциях, удовлетворяющих практически любым требованиям заказчика (варианты компоновок показаны на рис. 1-9. - Ред.). Они и использованы в типовом проекте.

– Применяя типовые решения, проектировщики сокращают сроки выполнения заказа. Однако значение нового проекта этим не ограничивается...
– Начну с того, что сейчас в стране появилось много небольших проектных организаций, для которых самое главное – удовлетворить потребности заказчика. И зачастую они закладывают в проекты оборудование, которое уже вообще нельзя применять. Например, КТП шкафного типа или ячейки КСО-366 – это уже позавчерашний день, но их применяют, потому что клиент часто гонится за дешевизной. И затем у заказчика начинаются проблемы, когда эксплуатирующая организация отказывается согласовывать такой проект, на мой взгляд, совершенно обоснованно – ведь он не отвечает современным требованиям по надежности и безопасности.
Безусловно, в России должна проводиться единая техническая политика, о чем в последние годы много говорили. Данный типовой проект РТП – одно из первых движений в этом направлении. В проекте применены самые современные технические решения. Кроме того, на титульном листе стоит подпись заместителя председателя Правления ОАО «ФСК ЕЭС» В.В. Дорофеева – значит, типовой проект одобрен для применения в сетях и на предприятиях ФСК.
Если же вернуться к вопросу, то использование типового проекта обойдется заказчику дешевле, сократятся сроки проектирования и при этом повысится качество проектов – выигрыш налицо.

– Какое оборудование предусмотрено в проекте?
– На мой взгляд, высоковольтные ячейки КСО 10-Э1 «Аврора» ОАО «ПО Элтехника», заложенные в проект, – одна из самых современных, безопасных и надежных отечественных разработок. Ячейки прекрасно зарекомендовали себя в процессе эксплуатации в разных регионах страны. Как говорится, техника, проверенная временем, и заменять ее на другое оборудование в рамках разработанного проекта нерентабельно. Это потребует переделки строительной части, что существенно удорожит проект. У ячеек разные установочные габариты. Например, ширина ячейки у одного производителя составляет 800 мм, у другого – 500 или 1200 мм.
Что касается низковольтной стороны, то, согласно проекту, возможно использование НКУ «Нева» ОАО «ПО Элтехника» или панелей типа ЩО различных производителей.
Трансформаторы могут применяться как маслонаполненные, так и сухие.

– Архитектурно-строительное решение типового проекта предусматривает использование кирпича. Почему вы остановились именно на этом материале?
– В принципе оболочку подстанции можно сделать из чего угодно: из железобетонных панелей, из кирпича, из блоков, из сэндвич-панелей. Но опять же мы исходили из практического опыта. Во-первых, кирпич можно найти в любом уголке России. Во-вторых, я не видел ни одной подстанции, сооруженной из блоков или сэндвич-панелей, устойчивой к вандализму. Это ограничивает применение таких сооружений только охраняемыми территориями. В третьих, для сэндвич-панелей требуется сначала сделать каркас, а для установки самих панелей необходим кран.
Если же необходим красивый внешний вид подстанции, то кирпич можно облицевать на любой вкус, более того, мы специально делаем выступающий фундамент, на который также можно положить облицовку.

– Есть ли уже практические примеры использования нового типового проекта?
– Пока рано об этом говорить – типовой проект РТП еще слишком «молод». Но не исключено его использование при проектировании электроснабжения совместного итало-российского завода по производству керамической плитки в Подмосковье. РП, три ТП с 16-ю трансформаторами по 1250 и 1600 кВА – колоссальное по мощности предприятие. Окончательное решение должно быть принято в ближайшее время.

Типовой проект РТП
(решения, характеристики, компоновка)

РТП представляет собой распределительный пункт, состоящий из РУ 10 кВ, двух камер силовых трансформаторов, щита 0,4 кВ, помещения собственных нужд (СН) и помещения телемеханики (ТМ).
В РТП предусмотрено применение камер серии КСО-10Э1 «Аврора», щита 0,4 кВ, состоящего из панелей ЩО-2000 «Нева», и силовых трансформаторов типа ТМ или ТМГ.

Область применения РТП:

• в ветровых районах с I по IV;
• I, II и III степени загрязнения атмосферы;
• высота над уровнем моря – не более 1000 м;
• расчетная температура наружного воздуха от – 40ºС до + 40ºС;
• сейсмичность до 6 баллов;
• нормативная снеговая нагрузка – 100 кг/м²;
• нормативная глубина промерзания грунта площадки строительства – 1,7 м;
• грунты, составляющие основание под подошвой фундаментов:
  пески, супеси, суглинки и глины с физико-механическими характеристиками:
  1. расчетное сопротивление R₀ грунта со значением 1,5 кгс/см₂ и выше;
  2. коэффициент пористости, е Ј 0,85.
• уровень грунтовых вод:
  1. для зданий РТП на основании из монолитной плиты (ОТП-23.0011-3.1-АС) ниже подошвы плиты на 2,0 м и более;
  2. для зданий РТП на ленточных фундаментах (ОТП-23.0011-3.2-АС) от планировочных красных отметок рельефа ниже 2,0 м и более.

Высоковольтная часть
На стороне 10 кВ принята одинарная, секционированная на две секции вакуумным выключателем ВВ/TEL система сборных шин, к которой присоединены через вакуумные выключатели ВВ/TEL и разъединители кабельные линии и два силовых трансформатора.
Секционный выключатель 10 кВ в нормальном режиме отключен и оборудован устройством АВР. Для обеспечения контроля напряжения и работы АВР на каждой секции имеются трансформаторы напряжения.
Заземление каждой секции сборных шин 10 кВ предусматривается стационарными заземляющими ножами разъединителей, установленными в ячейках трансформатора напряжения.
Каждая секция защищена от коммутационных перенапряжений ограничителями перенапряжений (ОПН).
В РТП с трансформаторами мощностью 630 кВ в цепях силовых трансформаторов предусматриваются два варианта установки камер ввода КСО-10Э1 «Аврора»:

• с выключателем нагрузки и предохранителями;
• с вакуумным выключателем.

Низковольтная часть
В щите 0,4 кВ принята одинарная, секционированная выключателем система сборных шин. Предусмотрено автоматическое включение резерва на секционном выключателе 0,4 кВ. Питание секций шин 0,4 кВ осуществляется от силовых трансформаторов через автоматические выключатели. Отходящие линии 0,4 кВ защищены предохранителями или автоматическими выключателями.
Счетчики установлены в шкафах, которые закрываются на ключ и пломбируются. Цепи учета выведены на сборки зажимов в испытательной коробке и пломбируются.
Предусмотрена возможность установки для каждой секции шин 0,4 кВ конденсаторных установок для автоматической компенсации реактивной мощности нагрузок потребителей.
В РТП предусматривается необходимый объем релейной защиты, измерений, автоматики, управления и сигнализации. Питание собственных нужд в помещениях 6(10) и 0,4 кВ принято раздельным.

Варианты компоновок электрооборудования в подстанциях

1. РП c Одно- или двухрядным расположением оборудования
   Рис. 1. РП
   
2. РТП и ТП с небольшим числом отходящих линий 0,4 кВ
   
   Рис. 2
   Тупиковые и проходные ТП, РТП с одной или двумя отходящими линиями 6–10 кВ на секции
   
   
   Рис. 3
   Тупиковые и проходные ТП
   
   
   Рис. 4
   РТП с развитым РУ 6–10 кВ
   
   
   Рис. 5
   РТП с развитым РУ 6–10 кВ
   
   
   
3. РТП и ТП с большим числом отходящих линий 0,4 кВ
   
   Рис. 6
   Тупиковые и проходные ТП с развитыми РУ 0,4 кВ
   
   
   Рис. 7
   РТП с развитым РУ 6–10 кВ и РУ 0,4 кВ
   
   
   Рис. 8. РТП с развитым РУ 6–10 кВ
   
   
   Рис. 9
   РТП с развитыми РУ 6–10 кВ и 0,4 кВ, с помещением для установки аппаратуры ТМ, СН и конденсаторных установок 0,4 кВ