Подстанция как она есть

КТП предназначены для приема электрической энергии трехфазного переменного тока частоты 50 Гц напряжением 6 или 10 кВ, преобразования в электрическую энергию 0,4 кВ и снабжения ею потребителей.
Основными составляющими КТП являются понижающие трансформаторы напряжения, распределительные устройства высокого (РУ ВН) и низкого (РУ НН) напряжения.
Основное назначение РУ ВН - защита линии 6 или 10 кВ и трансформатора от коротких замыканий и перегрузок. Кроме того, в зависимости от конфигурации и комплектации, РУ ВН может дополнительно выполнять функции учета электроэнергии на стороне ВН, аварийного ввода резерва 6 или 10 кВ (АВР-6(10) кВ) и пр. Для защиты трансформатора, как правило, используются высоковольтные предохранители (чаще при малых мощностях трансформатора) и высоковольтные выключатели. В современных КТП применятся РУ ВН с элегазовой и воздушной изоляцией.
РУ НН предназначено для подключения потребителей. Для защиты линий, идущих к потребителям, в РУ НН чаще всего используются низковольтные предохранители, реже автоматические выключатели. В зависимости от комплектации РУ НН может выполнять функции учета электроэнергии на стороне НН, аварийного ввода резерва 0,4кВ (АВР-0,4кВ, в том числе и от дизель-генераторных установок) и пр.
Сухие или масляные?
Основной элемент КТП - это понижающий трансформатор напряжения.Мощностью трансформатора, собственно, и определяется мощность КТП, она варьируется в пределах 63 ÷ 2500 кВА. Трансформатор преобразует поступающее к нему напряжение 6 или 10 кВ в напряжение 0,4 кВ, которое поступает к потребителю.
В КТП применяются масляные или сухие трансформаторы. Сегодня наиболее распространены масляные. Их устанавливают в большинстве КТП в городе и повсеместно в сельской местности.
При выборе между сухими и масляными трансформаторами следует учитывать ряд факторов.

Масляные трансформаторы.
-
Требуют дополнительного места под маслосборник, рассчитанный на полный объем масла.
-
Допускают большую перегрузку по пропускаемой мощности в сравнении с сухими, что влечет за собой увеличение номиналов аппаратов, шин и кабелей РУ НН; что, в свою очередь, может привести к увеличению размера РУ НН, в сравнении с РУ НН, установленном в КТП с сухим трансформатором.
-
При установке во встроенных в жилые или административные здания подстанциях, имеют ряд ограничений, оговоренных ПУЭ, и зачастую, могут быть не согласованы сетевой компанией (например, при установке КТП на территории г. Екатеринбурга).
-
Пожароопасны.
Сухие трансформаторы.
-
Намного дороже масляных.
-
Нагреваются сильнее, отчего зачастую требуют установки системы термореле для контроля температуры, дополнительных мер по охлаждению и вентиляции.
-
Не требуют дополнительных помещений для установки маслосборников.
-
Могут быть установлены в любых встроенных в жилые или административные здания подстанциях при соблюдении мер по охлаждению и вентиляции трансформаторов.
-
Могут быть использованы на ТП, установленных в сетях и переводимых с напряжения 6 кВ на напряжение 10 кВ без замены трансформатора.
-
Дают возможность изменения схемы соединения обмоток без замены трансформатора.
-
Пожаробезопасны.

Распространено мнение, что внедрение сухих трансформаторов значительно экономит время на обслуживание электроустановок, вплоть до полного отсутствия необходимости в таковом. Но практический опыт свидетельствует, что объем работы при проведении осмотра КТП почти не зависит от конструкции применяемого в ней трансформатора.
Известно, что значительная доля повреждений распределительных трансформаторов случается из-за ослабления шинных соединений на выводных наружных контактах и, независимо сухой трансформатор или масляный, эти контакты требуют периодического внимания и ухода. На масляном трансформаторе перегрев контакта вызовет разрушение изолятора или разгерметизацию уплотнения, в любом случае ремонт такого повреждения не представляет особой проблемы. На сухом трансформаторе при этом виде повреждения из-за менее эффективного охлаждения зоны перегрева и интенсивной передачи тепла по проводнику в обмотку происходит разрушение литой изоляции в зоне выводов обмотки, что наверняка приведет к необходимости замены блока обмоток на поврежденной фазе. При всех условиях эксплуатации и комплектации оборудования эти узлы следует периодически осматривать и обслуживать.
Дефекты изоляции в сухих трансформаторах могут возникнуть и при нарушении допустимых климатических условий их применения, как в условиях эксплуатации трансформаторов, так и в условиях их хранения до ввода в эксплуатацию. В случаях эксплуатации КТП в зоне с пониженными температурами в ней могут быть установлены конвекторы (обогреватели).
Таким образом, в каждом конкретном случае необходимо учитывать реальные условия эксплуатации оборудования, что обеспечит более полное отражение сравниваемых технико-экономических показателей и оптимальную его комплектацию.
Выбор производителя
Рынок КТП неотъемлемо связан с рынком электрооборудования, т.к. при производстве КТП может использоваться оборудование разных производителей. Специалистам наиболее известны:
ОАО «Самарский завод «Электрощит» (г. Самара), Минский электротехнический завод им. В.И. Козлова (г. Минск), ОАО «Кушвинский электромеханический завод», ОАО «Завод Электропульт» (г. С.-Петербург), ЗАО «Чебоксарский завод силового электрооборудования «Электросила» (ЧЗСЭ), ПКФ «Автоматика» (г. Тула) – диагр.1.
Наиболее известные импортные производители электрооборудования для КТП: «Schneider Electric» (Франция),
«АВВ» (Швеция), «Siemens» (Германия).
Наибольшим доверием опрошенных специалистов, по опросу компаний «Балтэнергомаш» и КА «Бизнес-рейтинг» пользуются производители, работающие на рынке долгое время, с советских времен. Положительное отношение к таким производителям вызвано их опытом, стабильностью, потенциалом, неприхотливостью продукции. Основной минус этой группы с «большим потенциалом» - это устаревшая техника. Новым производителям электрооборудования эксперты доверяют меньше, поскольку среди них есть фирмы – «однодневки». Существует мнение, что у новых компаний более гибкие производственные мощности. Основная проблема - отсутствие квалифицированных специалистов: «меньше проблем с мощностями, больше — с инженерным составом».
При сравнении российского оборудования с импортным, отмечается высокая стоимость последнего, при высоком качестве, конструктивности и компактности. Российские трансформаторные подстанции — более практичны и, конечно же, более ремонтопригодны.
Выбор поставщика КТП происходит, как правило, в два этапа: на первом основными критериями выбора являются качество, цена и надежность фирмы. На втором этапе происходит окончательное определение поставщика по основным критериям: сроки поставки, цена, качество оборудования.
Также на выбор поставщика могут влиять дополнительные услуги, оказываемые поставщиком КТП. По мнению специалистов, к таковым можно отнести: проектирование, монтаж и гарантийное обслуживание.
Перспективы
По оценкам специалистов спрос на КТП в ближайшие годы будет только расти (табл.1). Сегодня в России на балансе предприятий электроэнергетики и промышленных предприятий находится более 20 000 подстанций напряжением 35 - 220 кВ. Предполагается, что после освоения инвестиционных программ в секторе энергетики ежегодно потребуется проектных и строительно-монтажных услуг, оборудования и металлоконструкций в количестве, необходимом для ввода, расширения и реконструкции не менее чем 400 подстанций класса 35 - 220 кВ. Учитывая среднюю мощность подстанций указанного класса, можно сделать вывод о примерной ежегодной потребности в подстанциях класса 6 (10) кВ: ориентировочно ее можно оценить не менее, чем в 30 000 шт. ежегодно (табл.2).
Табл.1. Ориентировочная потребность в КТП
|
|
2008 |
2009 |
2010 |
|
Всего трансформаторных подстанций (шт.) |
34800 |
74803 |
76902 |
|
Из них в бетонном корпусе (шт.) |
10440 |
22440 |
23070 |
|
Из них в металлическом корпусе (шт.) |
24360 |
52363 |
53832 |
Источник: www.tdrt.msk.ru
Табл.2. Ориентировочная оценка производственных мощностей предприятий - производителей высоковольтного оборудования (в частности КТП)
|
|
Кол-во территориальных производственных единиц |
Всего предложение, шт./год |
|
КТП в бетонном корпусе |
37 |
18054 |
|
КТП в металлическом корпусе |
30 |
42126 |
|
Всего |
59 |
60180 |
Спрос рождает предложение. Представляется, что комплектные трансформаторные подстанции, как один из типов экономичного, энергоемкого и надежного электрооборудования будут находить достойное применение на российском рынке энергоснабжения.
Нина Сагадеева,
ninas@tehsovet.ru
Консультант: Екатерина Сагадеева,
инженер-проектировщик ПК «Проектория»,
ТехЭкспертиза
- Общая тенденция развития рынка КТП – снижение ценового критерия. Заказчик сегодня ищет именно дешевое оборудование, зачастую пренебрегая качеством, брэндом, техническими параметрами. А спрос рождает предложение, и производители следуют за заказчиком, снижая себестоимость продукции за счет повсеместного применения недорогих комплектующих российского производства, организации своих сборочных подразделений, сокращения цепочки поставок.
Все это обуславливает и сложности, возникающие у заказчиков при потребности в КТП. Например, несмотря на то, что КТП с российскими комплектующими может обойтись заказчику примерно на 30% дешевле, габариты и функционал ячеек российского производства могут быть недостаточны или неудовлетворительны для реализации ТУ КТП. Еще одна проблема, сохранившаяся с докризисных времен – это несоответствие технических параметров составляющего оборудования требованиям региональных сетевых компаний. Заказчик, принимая во внимание, прежде всего параметр «цена-срок» и стремясь к неоправданному снижению затрат, привлекает к проектированию непрофильные организации, специалистов недостаточно знающих как рынок, так и требования сетевых структур. Последствия очевидны: переделка и удорожание проекта КТП. Кроме того, и балансодержатели сетей могут навязать дополнительные расходы по замене оборудования на существующих ТП, РП, ПС, где нужно учесть специфику эксплуатации оборудования.
Соответственно, мой совет потенциальным заказчиком КТП: перед (!) началом работ обратить внимание на *компанию-производителя оборудования; *опыт использования данного типа оборудования местными сетями.
Что касается перспектив развития рынка КТП (в т.ч. и БКТП), то, по моему мнению, здесь можно выделить два направления. Первое - это модернизация, а в некоторых случаях и полная перестройка существующих обветшавших ТП, где вместо изношенного, устаревшего оборудования, архитектурно-строительной части ТП, находящейся в аварийном состоянии, уже проще и дешевле построить новую БКТП с современным, более надежным оборудованием. Второе направление – это массовое использование встроенных ТП в условиях плотной городской застройки. Обязательное применение сухих трансформаторов при строительстве таких подстанций (например, в г. Екатеринбурге) приведет, видимо, к некоторому удорожанию общей стоимости проектных и строительно-монтажных работ. И здесь совет один: стройте и проектируйте сейчас, не дожидаясь мифического конца кризиса. Сегодня средняя стоимость обычной КТП в бетонной оболочке на два трансформатора мощностью 1000 кВА с распределительным низковольтным шкафом на 16 отходящих линий на каждую секцию шин обойдется заказчику примерно в 5 млн.руб. + проектирование 200 тыс.руб. А как изменится дальше эта стоимость – неизвестно. Так что стройте сейчас.
Евгений Ляхницкий, ген. директор ЗАО «Трансформер», (495) 580-27-22, komerc@transformator.ru
- Я бы отметил несколько тенденций в развитии рынка трансформаторов. Они наметились еще до кризиса. Первая заключается в том, что производители и поставщики стремятся расширить линейку предлагаемых трансформаторов. К примеру, если на первых порах российские заводы налаживали выпуск трансформаторов ТСЛ или ТМГ самых востребованных мощностей – 1000 ÷ 1600 кВА, то затем приступили к освоению производства изделий 25 ÷ 3150 кВА. Эта работа продолжается, на рынке появляется все больше предложений. Вторая тенденция – появление специальных разработок, которые требуют большой подготовительной работы и сертификации. Для рынка ТСЛ это, к примеру, морозостойкие и сейсмостойкие трансформаторы, для рынка ТМГ – малошумные и экономичные.
Третья тенденция обозначилась в период кризиса – стремление к импортозамещению. Это особенно важно для тех компаний, кто покупает иностранные комплектующие за доллары и евро.
В целом же рынок трансформаторов продолжает развиваться, хотя прирост по сравнению с прошлыми периодами пока незначителен. Пересмотр цен вряд ли произойдет.
Что касается требований, которые предъявляют заказчики к конструкциям трансформаторов в составе КТП, то конструкция трансформатора разработана давно и принципиально не менялась как минимум полвека. Поэтому можно говорить лишь о специальном исполнении по требованиям заказчиков. Поток запросов на изготовления нетиповых трансформаторов действительно велик. Чаще всего к нам обращаются представители предприятий, которым требуется специальный трансформатор именно под их производство. Например, силовой трансформатор 10/0,66 кВ, разделительный трансформатор 10/6 кВ, трансформатор мощностью 800 кВА и т.д. ЗАО «Трансформер» неоднократно изготавливал нетиповые трансформаторы.