Реконструкция подстанции 35 на 10 киловольт на примере ОАО РЖД

Содержание

Введение

1⠄Теоретические основы реконструкции электрических подстанций
1⠄1⠄Назначение, классификация и основные элементы подстанций 35/10 кВ
1⠄2⠄Принципы построения и схемы главных электрических соединений подстанций
1⠄3⠄Нормативно-правовая база и технические требования к реконструкции объектов электроснабжения

2⠄Анализ текущего состояния и условий эксплуатации подстанции ОАО «РЖД»
2⠄1⠄Характеристика системы тягового и нетягового электроснабжения ОАО «РЖД»
2⠄2⠄Технико-экономический $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ подстанции $$/$$ $$
2⠄$⠄$$$$$$$$$ $$$$$$$ и $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ подстанции

$⠄$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$
$⠄$⠄$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$
$⠄$⠄$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$
$⠄$⠄$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$

$$$$$$$$$$

$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$

Введение

Эффективное и надежное электроснабжение является одним из ключевых факторов устойчивого развития транспортной инфраструктуры, в особенности такого стратегического сегмента, как железнодорожный транспорт. В условиях растущих объемов перевозок, увеличения скоростей движения поездов и внедрения энергоемких систем управления инфраструктурой ОАО «РЖД», особую актуальность приобретает задача модернизации и реконструкции объектов системы тягового и нетягового электроснабжения. Подстанции напряжением 35/10 кВ, выступая связующим звеном между питающими центрами и распределительными сетями, часто эксплуатируются с морально и физически устаревшим оборудованием, что ведет к снижению надежности, росту потерь электроэнергии и повышению аварийности. В связи с этим, реконструкция подстанций 35/10 кВ является не просто технической необходимостью, а важнейшим условием обеспечения безопасности и непрерывности перевозочного процесса, что определяет высокую практическую и научную значимость данной темы.

Проблематика исследования заключается в наличии противоречия между современными требованиями к качеству и надежности электроснабжения железнодорожной инфраструктуры и техническим состоянием существующих подстанций 35/10 кВ. Основные проблемы включают в себя высокий износ силовых трансформаторов и коммутационной аппаратуры, несовершенство схем релейной защиты и автоматики, а также несоответствие параметров оборудования современным нагрузкам. Данные обстоятельства требуют разработки и внедрения комплексных проектных решений, направленных на замену устаревшего оборудования, оптимизацию схемных решений и повышение энергоэффективности объекта.

Объектом исследования в данной работе является система электроснабжения ОАО «РЖД», а именно подстанция 35/10 кВ. Предметом исследования выступают технические и организационные аспекты процесса реконструкции данной $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$ «$$$», $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$.

$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$:
$. $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$.
$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ «$$$$$ $$$$$».
$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$) $$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.
$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ ($$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$) $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$.
$. $$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$: $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ ($$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$). $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$: $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ ($$$), $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ «$$$», $ $$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

Назначение, классификация и основные элементы подстанций 35/10 кВ

Электрические подстанции являются одним из ключевых звеньев в системе передачи и распределения электрической энергии. Их основное назначение заключается в преобразовании напряжения электрического тока и распределении электроэнергии между потребителями. Подстанции 35/10 кВ занимают важное место в иерархии систем электроснабжения, выступая в качестве распределительных узлов, связывающих питающие сети среднего напряжения (35 кВ) с распределительными сетями более низкого напряжения (10 кВ), которые непосредственно обеспечивают электроэнергией промышленные, коммунально-бытовые и транспортные объекты [12]. В контексте железнодорожного транспорта такие подстанции обеспечивают электроснабжение нетяговых потребителей (депо, станции, системы сигнализации, связи и автоматики), а также могут участвовать в резервировании тяговых подстанций.

Классификация подстанций 35/10 кВ осуществляется по нескольким основным признакам. По месту в электрической сети различают узловые и тупиковые подстанции. Узловые подстанции получают питание от двух и более источников и обеспечивают транзит мощности в смежные сети. Тупиковые подстанции получают питание по одной или двум радиальным линиям и предназначены для электроснабжения локальной группы потребителей. По конструктивному исполнению подстанции делятся на открытые (ОРУ), закрытые (ЗРУ) и комплектные (КТПБ, КРУН). Открытые распределительные устройства применяются в районах с относительно благоприятными климатическими условиями, когда оборудование может эксплуатироваться на открытом воздухе. Закрытые подстанции сооружаются в условиях городской застройки, в районах с агрессивной окружающей средой или при необходимости обеспечения повышенной надежности электроснабжения. Комплектные трансформаторные подстанции блочного типа (КТПБ) и комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН) представляют собой заводские изделия высокой степени готовности, что существенно сокращает сроки строительно-монтажных работ. По числу трансформаторов различают одно- и двухтрансформаторные подстанции. Для объектов первой и второй категории надежности, к которым относятся многие объекты железнодорожной инфраструктуры, как правило, применяются двухтрансформаторные подстанции с автоматическим вводом резерва (АВР).

Основными элементами подстанции 35/10 кВ являются силовые трансформаторы, распределительные устройства высшего и низшего напряжения, устройства релейной защиты и автоматики, измерительные приборы, а также вспомогательное оборудование. Силовые трансформаторы предназначены для понижения напряжения с 35 кВ до 10 кВ. Выбор типа и мощности трансформаторов осуществляется на основе расчетных нагрузок с учетом категории надежности электроснабжения потребителей. В современных условиях $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ с $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ и $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ типа «$$$$$-$$$$$$» ($), $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ и $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$ ($$-$$ $$) $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ ($$$) $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$: $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$- $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$ ($$-$$ $$) $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$) $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ ($$$) $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ ($$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$) $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$ $$) [$$].

$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ ($$), $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$-$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $ $$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

Важнейшим элементом подстанции 35/10 кВ является система релейной защиты и автоматики (РЗА), которая обеспечивает быстрое выявление и локализацию аварийных режимов. В современных условиях при реконструкции подстанций осуществляется замена устаревших электромеханических реле на микропроцессорные терминалы защиты. Такие устройства обладают расширенным функционалом, включая регистрацию аварийных событий, осциллографирование переходных процессов, функции автоматики управления выключателями и возможность дистанционного мониторинга. Микропроцессорные терминалы позволяют реализовать сложные алгоритмы защиты, адаптируемые к конкретным условиям эксплуатации, что существенно повышает селективность и чувствительность защит. Кроме того, они интегрируются в автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), что создает предпосылки для перехода к цифровым подстанциям.

Особое внимание при проектировании реконструкции уделяется системе оперативного тока. Традиционно на подстанциях 35/10 кВ применяются аккумуляторные батареи типа СК, работающие в буферном режиме с зарядными устройствами. Однако в последние годы все более широкое распространение получают герметичные необслуживаемые аккумуляторные батареи (например, типа OPzV или AGM), которые не требуют долива электролита, имеют меньшие габариты и более высокий ресурс работы. Зарядные устройства на базе микропроцессорной техники обеспечивают стабилизацию напряжения и тока заряда, а также автоматическое поддержание батареи в состоянии полной готовности. Системы оперативного постоянного тока современных подстанций, как правило, имеют двухуровневую структуру: на напряжении 220 В для питания цепей управления выключателями и на напряжении 48 В или 24 В для питания микропроцессорных устройств и систем телемеханики [27].

Существенное значение для обеспечения надежной работы подстанции имеет система собственных нужд (СН). Она предназначена для питания электродвигателей систем охлаждения трансформаторов, устройств обогрева приводов выключателей и шкафов РЗА, освещения помещений и территории, а также систем вентиляции и кондиционирования. При реконструкции подстанций, как правило, предусматривается установка двух трансформаторов собственных нужд, питающихся от разных секций шин 10 кВ, с возможностью автоматического ввода резерва. Это обеспечивает бесперебойное питание наиболее ответственных потребителей собственных нужд, к которым относятся системы оперативного тока, устройства РЗА и телемеханики, аварийное освещение.

Современные тенденции в развитии подстанций 35/10 кВ связаны с внедрением концепции цифровой подстанции. Данная концепция предполагает использование цифровых измерительных трансформаторов (оптических или электронных), цифровых интерфейсов связи между устройствами (стандарт МЭК 61850), а также интеллектуальных электронных устройств (IED) для реализации функций защиты, управления и мониторинга. Цифровизация подстанций позволяет существенно сократить объем вторичных цепей и кабельной продукции, повысить точность измерений, упростить процедуры наладки и эксплуатации, а также создать единое информационное пространство для диспетчерского управления. В контексте ОАО «РЖД» внедрение цифровых технологий на подстанциях 35/10 кВ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ цифровой $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$, $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$ «$$$», $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$ $$ $$ $ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$ $$ $$. $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$ $$$$$ «$$$$$$» $ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ ($$$$$), $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$, $$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ [$].

$ $$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$: $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

Принципы построения и схемы главных электрических соединений подстанций 35/10 кВ

Проектирование главных электрических соединений подстанций 35/10 кВ является одним из наиболее ответственных этапов, определяющих надежность, экономичность и удобство эксплуатации объекта в целом. Главная электрическая схема представляет собой совокупность основного электротехнического оборудования (трансформаторов, выключателей, разъединителей, сборных шин) и связей между ними, обеспечивающих выдачу, прием, преобразование и распределение электрической энергии. Выбор рациональной схемы главных соединений осуществляется на основе анализа множества факторов, включая категорию надежности потребителей, мощность подстанции, количество присоединений, схему питающей сети и перспективы развития энергоузла.

Основополагающим принципом построения схем главных соединений является обеспечение требуемого уровня надежности электроснабжения. Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), все потребители электрической энергии подразделяются на три категории по надежности. Объекты железнодорожной инфраструктуры, такие как устройства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), системы тягового электроснабжения, а также объекты первой категории, требуют обязательного резервирования. Для таких потребителей предусматривается питание от двух независимых источников, причем перерыв в электроснабжении допускается лишь на время автоматического ввода резерва (АВР). Данное требование накладывает существенные ограничения на выбор схемы подстанции, делая предпочтительными двухтрансформаторные схемы с секционированными системами шин.

Вторым важным принципом является обеспечение гибкости и ремонтопригодности схемы. Под гибкостью понимается возможность проведения оперативных переключений для изменения конфигурации сети без нарушения электроснабжения потребителей. Ремонтопригодность предполагает возможность вывода в ремонт любого элемента схемы (выключателя, трансформатора, секции шин) с минимальными ограничениями для остальных присоединений. Для реализации этих принципов в схемах предусматриваются обходные системы шин, разъединители для создания видимого разрыва цепи, а также байпасные перемычки. Современные тенденции, связанные с повышением надежности коммутационной аппаратуры, позволяют в ряде случаев упрощать схемы, отказываясь от обходных систем шин при использовании выключателей с высоким ресурсом.

Третьим принципом является экономическая целесообразность. Сложность схемы напрямую влияет на капитальные затраты на строительство или реконструкцию подстанции, а также на эксплуатационные расходы. Поэтому при выборе схемы необходимо найти оптимальный баланс между требуемой надежностью и стоимостью реализации. Для подстанций 35/10 кВ, как правило, применяются типовые схемы, рекомендованные нормативными документами. К числу наиболее распространенных относятся схемы с одной секционированной системой шин на стороне 35 кВ и с двумя секционированными системами шин на стороне 10 кВ. Такие схемы являются достаточно простыми и экономичными, но при этом обеспечивают необходимую надежность для большинства потребителей.

Схема с одной секционированной системой шин на стороне 35 кВ предполагает, что все присоединения (линии и трансформаторы) подключаются к одной системе шин, разделенной на две секции с помощью секционного выключателя. В нормальном режиме секционный выключатель отключен, и каждая секция питается от своей линии или от своего трансформатора. При аварийном отключении одной из питающих линий секционный выключатель автоматически включается, обеспечивая питание обеих секций от оставшейся в работе линии. Данная схема проста, наглядна и требует минимального количества коммутационной аппаратуры. Однако она обладает существенным недостатком: при ремонте или аварии на одной из секций шин все присоединения $$$$ секции $$$$$$ питание. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$ на стороне $$ кВ, $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$.

$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$ $$ $$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$. $ $$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ ($$$$$$$ $ $$$$$$$$$), $$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$ $$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ ($$$) $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $, $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$ «$$$», $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ [$].

$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ «$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$». $ $$$$ $$$$$ $$$ $$$$$ $$ $$ $ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ («$$$$$$$$»), $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$.

$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$), $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

Важным аспектом при проектировании схем главных электрических соединений является выбор типа и параметров коммутационной аппаратуры. Современные выключатели, применяемые на подстанциях 35/10 кВ, должны обеспечивать надежное отключение токов короткого замыкания и коммутацию рабочих токов в нормальных режимах. На стороне 35 кВ в настоящее время наиболее широко применяются элегазовые выключатели, которые обладают высокой коммутационной способностью, пожаро- и взрывобезопасностью, а также длительным сроком службы. Элегаз (шестифтористая сера SF6) обладает уникальными дугогасящими свойствами, что позволяет эффективно гасить электрическую дугу при отключении больших токов. На стороне 10 кВ преимущественно используются вакуумные выключатели, которые отличаются простотой конструкции, малыми габаритами, высокой механической и коммутационной износостойкостью, а также экологической безопасностью. Вакуумные выключатели не выделяют вредных веществ при эксплуатации и не требуют специального обслуживания дугогасящих камер.

Выбор разъединителей также имеет существенное значение для обеспечения безопасности эксплуатации подстанции. Разъединители предназначены для создания видимого разрыва электрической цепи при выводе оборудования в ремонт или при проведении оперативных переключений. Они не предназначены для отключения токов нагрузки, поэтому их коммутация должна производиться только при отсутствии тока в цепи. На стороне 35 кВ применяются разъединители с заземляющими ножами, которые обеспечивают заземление отключенного участка цепи для безопасного проведения работ. На стороне 10 кВ в комплектных распределительных устройствах разъединители, как правило, встроены в выкатные элементы ячеек КРУ, что обеспечивает автоматическое создание видимого разрыва при выкатывании тележки с выключателем.

Особое внимание при проектировании схем главных соединений уделяется выбору трансформаторов тока и напряжения. Трансформаторы тока предназначены для преобразования первичного тока во вторичный, используемый для цепей измерения, защиты и управления. Они должны обеспечивать требуемую точность измерений во всем диапазоне рабочих токов, а также сохранять работоспособность при токах короткого замыкания. Современные трансформаторы тока, применяемые при реконструкции подстанций, часто имеют несколько вторичных обмоток, предназначенных для различных целей: одна обмотка для цепей учета электроэнергии, другая для цепей релейной защиты, третья для цепей измерения. Трансформаторы напряжения предназначены для преобразования высокого первичного напряжения во вторичное стандартное значение (100 В) для цепей измерения, защиты и синхронизации. В современных проектах реконструкции все более широкое применение находят оптические и электронные измерительные трансформаторы, которые обеспечивают более высокую точность и безопасность, а также позволяют интегрироваться в цифровые системы управления [14].

Схемы главных электрических соединений подстанций 35/10 кВ должны также учитывать требования по обеспечению селективности релейной защиты. Селективность (избирательность) действия защиты означает, что при возникновении короткого замыкания отключается только поврежденный участок сети, а остальная часть продолжает работать в нормальном режиме. Для обеспечения селективности используются различные принципы: ступенчатая характеристика времени срабатывания защиты, использование направленных защит, применение дифференциальных защит трансформаторов и линий. Выбор схемы главных соединений напрямую влияет на возможность реализации селективных защит. Например, при использовании схемы с двумя системами шин на стороне 10 кВ необходимо применять специальные защиты шин, которые обеспечивают отключение только поврежденной секции.

Важным элементом схемы является система автоматического ввода резерва (АВР). АВР предназначен для автоматического восстановления электроснабжения потребителей при отключении основного источника питания. В двухтрансформаторных подстанциях АВР, как правило, действует на включение секционного выключателя на стороне 10 кВ при отключении одного из трансформаторов. При этом необходимо обеспечить, чтобы оставшийся в работе трансформатор мог принять на себя нагрузку обеих секций без перегрузки. Для этого при выборе мощности трансформаторов предусматривается определенный коэффициент загрузки, позволяющий работать в послеаварийном режиме с допустимой перегрузкой в течение определенного времени. Система АВР должна также обеспечивать блокировку $$$$$$$$$ секционного выключателя при $$$$$$$$ $$$$$$$$$ на $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$.

$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ ($$$$). $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$-$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ ($$$) $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$: $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$: $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ ($$$) $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$. $ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$: $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$), $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $ $$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» [$]. $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$.

Нормативно-правовая база и технические требования к реконструкции объектов электроснабжения

Реконструкция объектов электроснабжения, в том числе подстанций 35/10 кВ, является сложным и ответственным процессом, который регулируется значительным объемом нормативно-правовых документов и технических требований. Соблюдение данных норм является обязательным условием для обеспечения безопасности эксплуатации, надежности электроснабжения и соблюдения прав всех участников процесса. Нормативно-правовая база в данной области включает в себя федеральные законы, постановления Правительства Российской Федерации, ведомственные нормативные акты, а также национальные стандарты и своды правил.

Основополагающим документом в сфере электроэнергетики является Федеральный закон № 35-ФЗ «Об электроэнергетике», который устанавливает правовые основы экономических отношений в сфере электроэнергетики, определяет полномочия органов государственной власти на регулирование этих отношений, а также права и обязанности субъектов электроэнергетики. Данный закон определяет общие принципы организации электроэнергетики, включая требования к надежности и безопасности функционирования объектов электроснабжения. Важное значение имеет также Федеральный закон № 184-ФЗ «О техническом регулировании», который устанавливает правовые основы технического регулирования в Российской Федерации, включая правила разработки и применения технических регламентов, стандартов и процедур подтверждения соответствия.

Ключевым документом, непосредственно регулирующим технические требования к устройству электроустановок, являются Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Данный документ содержит обязательные требования к проектированию, монтажу и эксплуатации электроустановок всех уровней напряжения. ПУЭ регламентирует выбор схем главных соединений, типы и параметры оборудования, требования к заземлению, молниезащите, освещению и другим аспектам. При реконструкции подстанции 35/10 кВ необходимо обеспечить соответствие всех проектных решений действующей редакции ПУЭ, что является обязательным условием для получения разрешения на ввод объекта в эксплуатацию. Особое внимание уделяется требованиям к надежности электроснабжения, изоляции оборудования, защите от перенапряжений и обеспечению безопасности персонала.

Наряду с ПУЭ, важное значение имеют Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП). Данный документ устанавливает требования к организации эксплуатации электроустановок, включая порядок проведения осмотров, ремонтов, испытаний и измерений. При реконструкции подстанции необходимо учитывать требования ПТЭЭП к организации эксплуатации вновь вводимого оборудования, а также к проведению приемо-сдаточных испытаний. Кроме того, ПТЭЭП регламентирует требования к квалификации персонала, обслуживающего электроустановки, и к порядку ведения технической документации.

В контексте ОАО «РЖД» особое значение имеют отраслевые нормативные документы. К ним относятся, в частности, Правила устройства и эксплуатации устройств электроснабжения железных дорог (ПУЭ ЖД), а также стандарты ОАО «РЖД» (СТО РЖД), устанавливающие требования к конкретным типам оборудования и системам. Данные документы учитывают специфику эксплуатации электроустановок в условиях железнодорожного транспорта, включая повышенные требования к надежности, устойчивости к вибрационным нагрузкам и электромагнитной совместимости с системами сигнализации и связи. При реконструкции подстанции, принадлежащей ОАО «РЖД», необходимо в обязательном порядке руководствоваться требованиями отраслевых нормативных документов, которые могут содержать более строгие требования по сравнению с общероссийскими нормами [5].

Важным аспектом нормативно-правовой базы являются требования в области промышленной безопасности. Реконструкция подстанции 35/10 кВ относится к категории опасных производственных объектов, поэтому необходимо соблюдение требований Федерального закона № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Данный закон устанавливает требования к проектированию, строительству, реконструкции и эксплуатации опасных производственных объектов, включая порядок проведения экспертизы промышленной безопасности, страхования ответственности и организации производственного контроля. В рамках реконструкции необходимо разработать декларацию промышленной безопасности и получить положительное заключение экспертизы промышленной безопасности на проектную документацию.

Технические требования к реконструкции подстанций также включают положения национальных стандартов (ГОСТ Р) и сводов правил (СП). Например, ГОСТ Р $$$$$-$$$$ «$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$» $$$$$$$$$$$$$ требования к $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ реконструкции. $$$$ правил СП $$$.$$$$$$$.$$$$ «$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ и $$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ и $$$$$$$» $$$$$$$$$$$$$$ требования к $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ к $$$$$$$ и $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ также $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ и $$$$$$$$$$, $$$$$$$$, ГОСТ Р $$$$$-$$$$ «$$$$$$$$ $$$$$$ и $$$$$$$$$$. $$$$$$$ и $$$$$$$$$$$» [$$].

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$ № $$$-$$ «$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$» $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $ $$$ $$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$-$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$). $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ ($$$$$), $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ № $$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ № $$ «$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $ $$ $$$$$$$$$$». $ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$: $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ ($$$$$$$ $$$$$$$$$ «$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$»), $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ «$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$», $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ [$$].

$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ № $$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$: $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$», $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

Особое значение при реконструкции подстанций 35/10 кВ, принадлежащих ОАО «РЖД», имеют требования в области обеспечения транспортной безопасности. Федеральный закон № 16-ФЗ «О транспортной безопасности» устанавливает требования к защите объектов транспортной инфраструктуры от актов незаконного вмешательства. Подстанции, обеспечивающие электроснабжение железнодорожной инфраструктуры, относятся к объектам транспортной инфраструктуры, поэтому при их реконструкции необходимо предусматривать мероприятия по усилению физической защиты: установку ограждений, систем видеонаблюдения, контроля доступа, охранной сигнализации. Кроме того, требуется разработка паспорта обеспечения транспортной безопасности объекта и плана взаимодействия с подразделениями транспортной безопасности.

Важным аспектом нормативно-правового регулирования являются требования в области пожарной безопасности. Федеральный закон № 69-ФЗ «О пожарной безопасности» и Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» устанавливают общие требования к обеспечению пожарной безопасности объектов. При реконструкции подстанции необходимо предусмотреть мероприятия по обеспечению противопожарных разрывов между зданиями и сооружениями, устройству противопожарных преград, установке систем автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации, обеспечению эвакуационных путей. Особое внимание уделяется трансформаторам с масляным охлаждением, которые являются пожароопасными объектами. Для них предусматриваются маслоприемники, маслоотводы и системы автоматического пожаротушения.

Требования в области экологической безопасности также играют важную роль при реконструкции подстанций. Федеральный закон № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» устанавливает общие принципы охраны окружающей среды при осуществлении хозяйственной деятельности. При реконструкции подстанции необходимо предусмотреть мероприятия по снижению негативного воздействия на окружающую среду: замену масляных выключателей на вакуумные или элегазовые, применение трансформаторов с герметичным исполнением бака, исключающим утечку масла, установку шумозащитных экранов для снижения уровня шума от работающих трансформаторов. Кроме того, требуется разработка раздела проектной документации «Мероприятия по охране окружающей среды» и получение положительного заключения государственной экологической экспертизы.

Существенное значение для реконструкции подстанций 35/10 кВ имеют требования к качеству электрической энергии. ГОСТ 32144-2013 «Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» устанавливает нормативы показателей качества электроэнергии: отклонение напряжения, отклонение частоты, коэффициент несинусоидальности напряжения, коэффициент несимметрии напряжений. При реконструкции подстанции необходимо обеспечить соответствие качества электроэнергии установленным нормативам, что может потребовать применения специальных устройств: регуляторов напряжения, фильтрокомпенсирующих устройств, симметрирующих устройств. Особенно актуально это для подстанций, питающих объекты железнодорожной инфраструктуры, где качество электроэнергии непосредственно влияет на работу систем сигнализации, централизации и блокировки.

Важным документом, регулирующим порядок проведения реконструкции, является Градостроительный кодекс Российской Федерации. Данный кодекс устанавливает требования к подготовке проектной документации, проведению государственной экспертизы проектной документации и результатов инженерных изысканий, выдаче разрешений на строительство и на ввод объекта в эксплуатацию. При реконструкции подстанции 35/10 кВ, как правило, требуется получение разрешения на строительство (реконструкцию) и проведение государственной экспертизы проектной документации, если объект относится к категории особо опасных или технически сложных объектов. В соответствии с Градостроительным кодексом, объекты электроснабжения напряжением 35 кВ и выше относятся к категории особо опасных и технически сложных объектов, поэтому проведение государственной экспертизы является обязательным.

Требования к организации строительного контроля и авторского надзора при реконструкции подстанции установлены СП 48.13330.2019 «Организация строительства». Данный свод правил устанавливает порядок осуществления строительного контроля заказчика, подрядчика и проектной организации, а также порядок ведения $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ реконструкции $$$$$$$$$$$ подстанции $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ авторского надзора проектной организации $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ и $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ № $$$-$$ «$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$». $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ [$].

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ ($$$) $$$$$$$$$$$$. $$$$ $ $$$$$.$.$-$$$$ «$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$» $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$-$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$ $$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ — $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ — $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$.

Характеристика системы тягового и нетягового электроснабжения ОАО «РЖД»

Система электроснабжения ОАО «РЖД» представляет собой сложный территориально распределенный комплекс технических средств, предназначенных для обеспечения электрической энергией как тяговых, так и нетяговых потребителей железнодорожного транспорта. Данная система является одной из крупнейших в Российской Федерации и характеризуется высокой степенью ответственности, поскольку от ее надежной работы напрямую зависит безопасность и бесперебойность перевозочного процесса. Структура системы электроснабжения железных дорог включает в себя внешние источники питания (энергосистемы общего назначения), тяговые подстанции, подстанции нетягового электроснабжения (в том числе 35/10 кВ), а также распределительные сети различного напряжения.

Тяговое электроснабжение предназначено для питания электрического подвижного состава (электровозов, электропоездов) и осуществляется через контактную сеть. Для преобразования напряжения из сети общего назначения в напряжение, пригодное для питания контактной сети, используются тяговые подстанции. В зависимости от рода тока, применяемого на электрифицированных участках, различают подстанции постоянного тока (напряжение 3,3 кВ на шинах) и переменного тока (напряжение 27,5 кВ). Тяговые подстанции, как правило, получают питание от линий электропередачи напряжением 110 кВ или 220 кВ. Особенностью тягового электроснабжения является неравномерность нагрузки, обусловленная графиком движения поездов, что требует применения специальных устройств регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности.

Нетяговое электроснабжение обеспечивает питание всех остальных потребителей железнодорожной инфраструктуры: станций, депо, мастерских, устройств сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), связи, освещения, а также жилых и административных зданий. Для нетягового электроснабжения используются подстанции 35/10 кВ и 10/0,4 кВ, которые получают питание от энергосистемы общего назначения или от тяговых подстанций. Особенностью нетягового электроснабжения является наличие потребителей первой категории надежности, к которым относятся устройства СЦБ и связи. Для таких потребителей требуется обеспечение электроснабжения от двух независимых источников с автоматическим вводом резерва (АВР) [16].

В структуре ОАО «РЖД» функции управления системой электроснабжения возложены на Дирекцию по энергообеспечению – структурное подразделение Центральной дирекции по энергообеспечению – филиала ОАО «РЖД». В состав Дирекции входят региональные дирекции по энергообеспечению, которые осуществляют эксплуатацию и ремонт устройств электроснабжения на полигонах железных дорог. Организационная структура предусматривает наличие дистанций электроснабжения (ЭЧ), которые являются основными производственными подразделениями, непосредственно обслуживающими тяговые подстанции, подстанции нетягового электроснабжения, контактную сеть и линии электропередачи.

Система нетягового электроснабжения ОАО «РЖД» включает в себя значительное количество подстанций 35/10 кВ, которые были построены в различные периоды, начиная с 1950-х годов. Многие из этих подстанций эксплуатируются с оборудованием, выработавшим свой нормативный срок службы. Силовые трансформаторы, масляные выключатели, разъединители и другое оборудование морально и физически устарело, что приводит к снижению надежности электроснабжения, увеличению потерь электроэнергии и росту эксплуатационных затрат. В связи с этим, ОАО «РЖД» реализует программу модернизации и реконструкции объектов электроснабжения, направленную на замену устаревшего оборудования на современное, более надежное и энергоэффективное.

$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$, $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$/$$ $$, $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ [$].

$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$-$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ ($$$$$$$$$ $$$$$$) $$$ $$$ ($$$$$$$$ $$$$$$) $ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$ $$$$$$$$$ $$$$ $ $$$ «$$$» $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$ $ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ ($$$$$) $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$ $$ $$ $$$$$$$$ [$$].

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.

Важным аспектом функционирования системы электроснабжения ОАО «РЖД» является обеспечение электромагнитной совместимости устройств тягового и нетягового электроснабжения. Тяговые подстанции и контактная сеть являются источниками мощных электромагнитных помех, которые могут оказывать негативное влияние на работу устройств СЦБ, связи и микропроцессорных систем управления. Особенно остро эта проблема стоит на участках, электрифицированных на переменном токе, где гармонические составляющие тока и напряжения могут вызывать сбои в работе чувствительного оборудования. Для снижения уровня помех применяются фильтрокомпенсирующие устройства, экранирование кабелей и специальные схемы заземления. При реконструкции подстанций 35/10 кВ, расположенных вблизи электрифицированных участков, необходимо учитывать требования по электромагнитной совместимости и предусматривать соответствующие защитные мероприятия.

Система электроснабжения ОАО «РЖД» характеризуется также наличием значительного количества удаленных и труднодоступных объектов. Подстанции 35/10 кВ могут располагаться в малонаселенных районах, вдали от крупных населенных пунктов и автомобильных дорог. Это создает дополнительные сложности при эксплуатации и ремонте оборудования, а также при доставке запасных частей и материалов. В таких условиях особое значение приобретает надежность оборудования и его способность работать без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Современные комплектные трансформаторные подстанции (КТПБ) и распределительные устройства наружной установки (КРУН) позволяют создавать подстанции с высокой степенью автоматизации, работающие в автоматическом режиме и не требующие постоянного дежурства персонала.

Одним из перспективных направлений развития системы электроснабжения ОАО «РЖД» является внедрение распределенной генерации на базе возобновляемых источников энергии. На подстанциях 35/10 кВ могут устанавливаться солнечные батареи, ветрогенераторы или газопоршневые установки, которые позволяют частично покрывать собственные нужды подстанции или даже выдавать избыточную мощность в сеть. Внедрение распределенной генерации позволяет повысить надежность электроснабжения, снизить зависимость от внешних источников питания и уменьшить эксплуатационные затраты. Однако при проектировании таких систем необходимо учитывать особенности работы сетей с распределенной генерацией, включая вопросы регулирования напряжения и частоты, а также релейной защиты.

Важным элементом системы электроснабжения ОАО «РЖД» является система учета электроэнергии. В настоящее время осуществляется переход от индукционных счетчиков к электронным многофункциональным счетчикам, обеспечивающим почасовое измерение потребляемой мощности, передачу данных по цифровым каналам связи и интеграцию в автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ). Внедрение АСКУЭ позволяет осуществлять точный учет электроэнергии, выявлять факты хищения и несанкционированного потребления, а также оптимизировать режимы работы оборудования. При реконструкции подстанций 35/10 кВ предусматривается установка современных счетчиков электроэнергии на всех вводах и отходящих фидерах, а также организация системы сбора и передачи данных в диспетчерские центры.

Особое внимание в системе электроснабжения ОАО «РЖД» уделяется вопросам подготовки и повышения квалификации персонала. Эксплуатация современного оборудования подстанций 35/10 кВ требует от персонала глубоких знаний в области электротехники, микропроцессорной техники, информационных технологий. Для подготовки кадров в ОАО «РЖД» созданы учебные центры и полигоны, оснащенные современным оборудованием, на которых проводится обучение и повышение квалификации работников дистанций электроснабжения. Кроме того, разрабатываются и внедряются автоматизированные системы обучения и контроля знаний, позволяющие проводить дистанционное обучение и $$$$$$$$ знаний персонала.

$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ [$$]. $$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.

$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$, $$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$», $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$ «$$$». $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$: $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$ $$$$$$$$$$$$$.

Технико-экономический анализ существующего оборудования подстанции 35/10 кВ

Технико-экономический анализ существующего оборудования подстанции 35/10 кВ является важнейшим этапом, предшествующим разработке проектных решений по реконструкции. Данный анализ позволяет выявить степень физического и морального износа оборудования, определить его фактическое техническое состояние, оценить эксплуатационные затраты и обосновать целесообразность проведения реконструкции. В условиях ОАО «РЖД», где подстанции 35/10 кВ эксплуатируются в течение длительного времени, зачастую превышающего нормативный срок службы, проведение такого анализа приобретает особое значение.

Физический износ оборудования подстанции определяется степенью deterioration его конструктивных элементов под воздействием эксплуатационных факторов: электрических нагрузок, коммутационных перенапряжений, температурных колебаний, вибрации, воздействия окружающей среды. Основным показателем физического износа является фактический срок службы оборудования, который для силовых трансформаторов составляет 25-30 лет, для масляных выключателей – 15-20 лет, для разъединителей – 20-25 лет. Однако на практике многие подстанции ОАО «РЖД» эксплуатируются с оборудованием, срок службы которого превышает 40-50 лет. Такое оборудование характеризуется повышенной аварийностью, снижением надежности и увеличением эксплуатационных затрат.

Моральный износ оборудования связан с появлением более совершенных, надежных и экономичных аналогов. Современные вакуумные и элегазовые выключатели значительно превосходят устаревшие масляные выключатели по коммутационной способности, механическому и коммутационному ресурсу, пожарной безопасности и эксплуатационным затратам. Микропроцессорные терминалы релейной защиты обеспечивают более высокую точность, селективность и быстродействие по сравнению с электромеханическими реле. Поэтому даже при удовлетворительном физическом состоянии оборудования его замена может быть экономически оправдана за счет снижения эксплуатационных затрат и повышения надежности.

Технико-экономический анализ включает в себя оценку текущего состояния каждого элемента подстанции: силовых трансформаторов, выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения, устройств релейной защиты и автоматики, системы собственных нужд, аккумуляторных батарей, зарядных устройств, кабельных линий и распределительных устройств. Для оценки состояния используются данные эксплуатационной документации, результаты испытаний и измерений, акты осмотров и дефектовок. Особое внимание уделяется анализу аварийных отключений и технологических нарушений, произошедших на подстанции за последние годы [4].

При анализе силовых трансформаторов оцениваются такие параметры, как сопротивление изоляции обмоток, тангенс угла диэлектрических потерь, коэффициент абсорбции, степень увлажнения масла, наличие растворенных газов в масле (хроматографический анализ), состояние устройств регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Для трансформаторов, выработавших нормативный срок службы, характерно снижение прочности изоляции, увеличение потерь холостого хода и короткого замыкания, повышенное газовыделение. Анализ результатов хроматографического анализа масла позволяет выявить развивающиеся дефекты на ранней стадии, такие как частичные разряды, перегрев активной стали или искрение в контактах РПН.

При анализе выключателей оценивается состояние дугогасительных камер, контактной системы, приводных механизмов, изоляционных элементов. Для масляных выключателей характерны такие дефекты, как обгорание контактов, снижение уровня масла, загрязнение внутренней поверхности бака продуктами разложения масла. Для вакуумных выключателей основным $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ контактов, $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ выключателей $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$ $$$$$$.

$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$: $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$, $$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$ $$ $$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$ $$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $-$$ $$$, $$$$$$ $$$ $$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$, $$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

Для проведения полноценного технико-экономического анализа необходимо располагать достоверными данными о режимах работы подстанции за последние несколько лет. Анализируются суточные и сезонные графики нагрузки, коэффициенты загрузки трансформаторов, уровень напряжения на шинах 10 кВ, потребление реактивной мощности. Эти данные позволяют оценить, насколько эффективно используется установленная мощность подстанции и имеются ли резервы для подключения новых потребителей. Для подстанций ОАО «РЖД» характерны значительные колебания нагрузки, связанные с графиком движения поездов и режимами работы станций и депо. Анализ графиков нагрузки позволяет выявить периоды максимальной загрузки оборудования и оценить его способность выдерживать пиковые нагрузки без перегрузки.

Особое внимание при технико-экономическом анализе уделяется состоянию системы собственных нужд (СН) подстанции. Трансформаторы собственных нужд, щиты СН, кабельные линии, электродвигатели систем охлаждения и вентиляции часто находятся в неудовлетворительном состоянии из-за длительной эксплуатации и недостаточного технического обслуживания. Отказы системы СН могут приводить к нарушению работы основного оборудования подстанции, например, к отключению трансформаторов из-за перегрева при отказе системы охлаждения. При реконструкции подстанции, как правило, предусматривается полная замена системы собственных нужд с установкой современных трансформаторов СН, щитов распределения и устройств автоматического ввода резерва.

Важным элементом анализа является оценка состояния системы оперативного постоянного тока. Аккумуляторные батареи типа СК, установленные на старых подстанциях, имеют значительный износ, сниженную емкость и требуют частого обслуживания (долив электролита, контроль плотности, тренировочные циклы заряда-разряда). Зарядные устройства на базе электромашинных преобразователей или тиристорных выпрямителей также устарели и не обеспечивают стабильного напряжения заряда. Замена аккумуляторных батарей на герметичные необслуживаемые (типа OPzV или AGM) и зарядных устройств на микропроцессорные позволяет существенно повысить надежность системы оперативного тока, снизить эксплуатационные затраты и уменьшить занимаемые площади.

При анализе распределительных устройств 35 кВ и 10 кВ оценивается состояние изоляции, контактных соединений, приводов разъединителей и выключателей. Для открытых распределительных устройств (ОРУ) 35 кВ характерно загрязнение изоляторов, коррозия металлических конструкций, износ контактных поверхностей разъединителей. Для закрытых распределительных устройств (ЗРУ) 10 кВ с ячейками КСО или КРУ старого типа характерно старение изоляции, обгорание контактов, износ механизмов управления. При реконструкции, как правило, предусматривается замена ОРУ 35 кВ на комплектное распределительное устройство элегазовое (КРУЭ) или на открытое распределительное устройство с элегазовыми выключателями, а ЗРУ 10 кВ – на современные ячейки КРУ с вакуумными выключателями и микропроцессорными защитами [13].

Технико-экономический анализ также включает оценку состояния зданий и сооружений подстанции. Здания общеподстанционного пункта управления (ОПУ), здания ЗРУ, фундаменты под оборудование, маслоприемники, кабельные каналы и лотки со временем подвергаются разрушению под воздействием атмосферных осадков, перепадов температур и вибрации. Трещины в стенах и фундаментах, протечки кровли, разрушение отмостки могут приводить к попаданию влаги внутрь помещений и коррозии оборудования. При реконструкции, в зависимости от состояния, предусматривается либо капитальный ремонт существующих зданий, либо их снос и строительство новых, в том числе с применением блочно-модульных конструкций.

Экономическая эффективность реконструкции оценивается путем сравнения затрат на ее проведение с экономическим эффектом, получаемым в результате снижения эксплуатационных затрат, уменьшения потерь электроэнергии, повышения надежности и снижения ущерба от аварийных отключений. Для расчета используются стандартные методики оценки эффективности инвестиционных проектов: расчет чистого дисконтированного дохода (ЧДД), внутренней нормы доходности (ВНД), срока окупаемости. При этом учитываются капитальные затраты на приобретение и монтаж оборудования, затраты на демонтаж старого оборудования, затраты на проектные и изыскательские работы, а также эксплуатационные затраты на новое оборудование в течение расчетного $$$$$$$ [$$].

$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$.

$ $$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$, $ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$ $$ $$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$, $ $$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $ $$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $ $$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ [$].

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$.

Выявление проблем и обоснование необходимости реконструкции подстанции

Выявление проблем, связанных с эксплуатацией подстанции 35/10 кВ, и обоснование необходимости ее реконструкции являются ключевыми этапами предпроектного анализа. Данный этап позволяет систематизировать выявленные в ходе технико-экономического анализа недостатки, оценить их влияние на надежность электроснабжения потребителей и сформулировать техническое задание на проектирование реконструкции. Для подстанций ОАО «РЖД», характеризующихся длительным сроком эксплуатации и высокой степенью износа оборудования, данный анализ приобретает особое значение, поскольку позволяет определить приоритетные направления модернизации.

Одной из основных проблем, выявляемых при анализе подстанций 35/10 кВ ОАО «РЖД», является физический и моральный износ силовых трансформаторов. Трансформаторы, отработавшие нормативный срок службы, характеризуются снижением надежности изоляции обмоток, увеличением потерь холостого хода и короткого замыкания, повышенным уровнем частичных разрядов. Анализ результатов хроматографического анализа масла часто показывает наличие растворенных газов, свидетельствующих о развитии дефектов в активной части трансформатора. Кроме того, устаревшие трансформаторы имеют более высокий уровень шума и вибрации, что создает дискомфорт для обслуживающего персонала и может негативно влиять на расположенные поблизости объекты.

Второй важной проблемой является неудовлетворительное состояние коммутационной аппаратуры на стороне 35 кВ и 10 кВ. Масляные выключатели, установленные на большинстве старых подстанций, имеют ограниченный коммутационный ресурс, требуют частого технического обслуживания и представляют опасность с точки зрения пожарной безопасности. При отключении токов короткого замыкания в масляных выключателях происходит интенсивное газообразование и выброс масла, что может привести к возникновению пожара. Кроме того, масляные выключатели имеют большие габариты и массу, что затрудняет их замену и ремонт. Разъединители наружной установки также подвержены коррозии, обгоранию контактов и загрязнению изоляции, что снижает надежность их работы.

Третьей проблемой является моральный износ устройств релейной защиты и автоматики. Электромеханические реле, установленные на старых подстанциях, не обеспечивают требуемой точности и селективности защиты, особенно в условиях сложных режимов работы сети. Они не имеют функций самодиагностики и регистрации аварийных событий, что затрудняет анализ причин аварийных отключений. Кроме того, электромеханические реле требуют регулярной проверки и настройки, что связано с большими трудозатратами. Замена электромеханических реле на микропроцессорные терминалы позволяет существенно повысить надежность защиты, упростить ее эксплуатацию и обеспечить возможность интеграции в автоматизированные системы управления [15].

Четвертой проблемой является неудовлетворительное состояние системы собственных нужд подстанции. Трансформаторы собственных нужд, щиты распределения, кабельные линии часто находятся в изношенном состоянии и не обеспечивают требуемой надежности. Отказы системы собственных нужд могут приводить к нарушению работы систем охлаждения трансформаторов, систем управления выключателями, устройств релейной защиты и автоматики, что создает риск аварийных отключений. Кроме того, устаревшие системы освещения и отопления не соответствуют современным требованиям энергоэффективности и безопасности.

Пятой проблемой является несовершенство системы учета электроэнергии. На многих старых подстанциях установлены индукционные счетчики электроэнергии, которые имеют низкий класс точности и не обеспечивают возможность почасового измерения потребляемой мощности. Отсутствие автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ) затрудняет контроль за потреблением электроэнергии, выявление потерь и хищений, а также не позволяет оптимизировать режимы работы оборудования. Внедрение АСКУЭ является $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ и позволяет $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ электроэнергии.

$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$) $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$) $$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$.

$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ [$$].

$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$, $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$ $ $$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$.

$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$-$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $ $$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ [$$].

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

Для комплексного обоснования необходимости реконструкции подстанции 35/10 кВ необходимо также учитывать перспективы развития системы электроснабжения ОАО «РЖД» в целом. В ближайшие годы планируется увеличение объемов перевозок, внедрение тяжеловесного движения, повышение скоростей движения пассажирских поездов. Все это приведет к росту потребления электроэнергии и повышению требований к надежности электроснабжения. Существующее оборудование подстанции, имеющее высокую степень износа, может не справиться с возрастающими нагрузками, что создаст риск аварийных отключений и нарушения графика движения поездов. Поэтому реконструкция подстанции должна быть направлена не только на замену устаревшего оборудования, но и на создание резерва мощности для подключения новых потребителей.

Важным аспектом обоснования необходимости реконструкции является оценка соответствия подстанции современным требованиям промышленной безопасности. Федеральный закон № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» устанавливает обязательные требования к эксплуатации опасных производственных объектов, к которым относятся подстанции 35/10 кВ. Подстанции с оборудованием, выработавшим нормативный срок службы, могут не соответствовать этим требованиям, что создает риск административной ответственности и даже приостановки эксплуатации объекта. Реконструкция подстанции позволяет привести ее в соответствие с современными требованиями промышленной безопасности, что является обязательным условием для продолжения ее эксплуатации.

При обосновании необходимости реконструкции также учитываются требования в области охраны окружающей среды. Устаревшее оборудование подстанции, особенно масляные выключатели и трансформаторы, представляет потенциальную опасность для окружающей среды в случае аварийного разлива масла. Масло, содержащее полихлорированные бифенилы (ПХБ), может нанести серьезный ущерб почве и водным объектам. Замена масляного оборудования на вакуумное или элегазовое позволяет снизить риск загрязнения окружающей среды и привести подстанцию в соответствие с требованиями природоохранного законодательства. Кроме того, замена устаревших трансформаторов на современные с пониженными потерями позволяет снизить выбросы парниковых газов, связанные с производством электроэнергии [23].

Экономическое обоснование необходимости реконструкции включает расчет сравнительной эффективности двух вариантов: продолжение эксплуатации существующего оборудования с проведением капитальных ремонтов и реконструкция с заменой оборудования на современное. При расчете учитываются капитальные затраты, эксплуатационные расходы, потери электроэнергии, ущерб от аварийных отключений. Как правило, реконструкция оказывается экономически более эффективной в долгосрочной перспективе, несмотря на более высокие первоначальные затраты. Срок окупаемости реконструкции для подстанций ОАО «РЖД» обычно составляет 5-8 лет, что является приемлемым показателем для инвестиционных проектов в электроэнергетике.

При обосновании необходимости реконструкции также учитывается возможность применения современных технологий, позволяющих существенно повысить эффективность работы подстанции. Например, внедрение автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) позволяет оптимизировать режимы работы оборудования, снизить эксплуатационные затраты и повысить надежность. Установка устройств компенсации реактивной мощности позволяет снизить потери электроэнергии и улучшить качество напряжения. Применение современных систем мониторинга и диагностики позволяет перейти от планово-предупредительных ремонтов к обслуживанию по фактическому состоянию, что снижает затраты на ремонт и увеличивает межремонтные интервалы.

Важным фактором, обосновывающим необходимость реконструкции, является также моральный износ оборудования, который проявляется в несоответствии современным требованиям по функциональности и эффективности. Например, устаревшие устройства релейной защиты не могут обеспечить требуемую селективность в условиях сложных режимов работы сети с распределенной генерацией или с резкопеременными нагрузками. Устаревшие системы учета не позволяют осуществлять почасовой учет электроэнергии, что необходимо для работы на оптовом рынке электроэнергии и мощности. Устаревшие системы телемеханики не могут обеспечить требуемую скорость передачи данных и $$$$$$$$$$ с $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.

$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$, $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$. $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$ $$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ – $$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ ($$$) $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$). $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

Выбор основного электротехнического оборудования и схемы реконструированной подстанции

Выбор основного электротехнического оборудования и разработка схемы главных электрических соединений реконструированной подстанции 35/10 кВ являются центральными задачами проектирования. Данный этап базируется на результатах технико-экономического анализа существующего оборудования, выявленных проблемах и обосновании необходимости реконструкции. При выборе оборудования необходимо учитывать современные требования к надежности, безопасности, энергоэффективности и электромагнитной совместимости, а также специфику эксплуатации объектов ОАО «РЖД».

Первоочередной задачей является выбор силовых трансформаторов. Мощность трансформаторов определяется на основе расчетных нагрузок подстанции с учетом перспективы развития. Для подстанций ОАО «РЖД» характерно наличие потребителей первой категории надежности, поэтому, как правило, применяются двухтрансформаторные подстанции с автоматическим вводом резерва (АВР). При выборе трансформаторов необходимо обеспечить возможность их работы в послеаварийном режиме с допустимой перегрузкой. Современные трансформаторы с герметичным исполнением бака и системой охлаждения типа «масло-воздух» (М) или «масло-воздух с принудительной циркуляцией воздуха» (Д) обладают пониженными потерями холостого хода и короткого замыкания, что обеспечивает снижение эксплуатационных затрат [45]. Кроме того, предпочтение отдается трансформаторам с устройствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), позволяющими поддерживать напряжение на шинах 10 кВ в заданных пределах.

Следующим важным элементом является выбор коммутационной аппаратуры. На стороне 35 кВ наиболее целесообразным является применение элегазовых выключателей, которые обладают высокой коммутационной способностью, пожаро- и взрывобезопасностью, длительным сроком службы и минимальными эксплуатационными затратами. Элегазовые выключатели способны отключать большие токи короткого замыкания и обеспечивают высокую надежность при частых коммутациях. На стороне 10 кВ рекомендуется применение вакуумных выключателей, которые отличаются простотой конструкции, малыми габаритами, высокой механической и коммутационной износостойкостью, а также экологической безопасностью. Вакуумные выключатели не выделяют вредных веществ при эксплуатации и не требуют специального обслуживания дугогасящих камер.

Выбор разъединителей осуществляется с учетом требований к созданию видимого разрыва цепи при выводе оборудования в ремонт. На стороне 35 кВ применяются разъединители наружной установки с заземляющими ножами, обеспечивающие безопасное проведение работ. На стороне 10 кВ в комплектных распределительных устройствах (КРУ) разъединители, как правило, встроены в выкатные элементы ячеек, что обеспечивает автоматическое создание видимого разрыва при выкатывании тележки с выключателем. При выборе разъединителей необходимо учитывать их стойкость к электродинамическим и термическим воздействиям при протекании токов короткого замыкания.

Выбор трансформаторов тока и напряжения осуществляется на основе требований к точности измерений и надежности работы устройств релейной защиты. Современные трансформаторы тока имеют несколько вторичных обмоток, предназначенных для различных целей: одна обмотка для цепей учета электроэнергии (класс точности 0,2S или 0,5S), другая для цепей релейной защиты (класс точности 5P или 10P), третья для цепей измерения (класс точности 0,5). Трансформаторы напряжения выбираются с учетом необходимой точности и мощности вторичных цепей. В современных проектах реконструкции $$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ трансформаторы, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ и $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$. $$$$$ $$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$ $$), $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.

$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$ «$$$» $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$ $$ $$ $ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$ $$ $$. $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$. $$ $$$$$$$ $$ $$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ «$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$», $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ ($$) $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$ $$$ $$ $$, $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$. $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ ($$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$) $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ ($$$) [$$].

$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ ($$$$ $$$$ $$$ $$$) $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$-$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$$$.

При выборе оборудования для реконструированной подстанции 35/10 кВ необходимо также учитывать требования по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС). Современные микропроцессорные устройства защиты и управления чувствительны к электромагнитным помехам, которые могут возникать при коммутациях выключателей, при грозовых разрядах, при работе мощных преобразователей. Для обеспечения ЭМС необходимо применять оборудование, соответствующее требованиям стандартов по устойчивости к электромагнитным помехам, а также предусматривать специальные меры: экранирование кабелей, применение фильтров помех, правильное заземление оборудования, разделение цепей силового и вторичного оборудования. Особое внимание уделяется выбору ограничителей перенапряжений (ОПН), которые устанавливаются на вводах трансформаторов и на отходящих линиях для защиты изоляции оборудования от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Важным аспектом выбора оборудования является его климатическое исполнение. Для подстанций, расположенных в различных климатических зонах Российской Федерации, необходимо применять оборудование, соответствующее климатическому исполнению У1 (умеренный климат) или ХЛ1 (холодный климат). Оборудование должно быть устойчиво к воздействию низких температур, гололедно-изморозевых отложений, сильного ветра и солнечной радиации. Для оборудования, устанавливаемого на открытом воздухе, должны быть предусмотрены устройства обогрева приводов выключателей и разъединителей, а также шкафов с микропроцессорными устройствами.

При выборе схемы главных электрических соединений реконструированной подстанции необходимо также учитывать возможность поэтапной реконструкции без полного отключения потребителей. Для подстанций ОАО «РЖД», обеспечивающих электроснабжение ответственных объектов железнодорожной инфраструктуры, полное отключение на время реконструкции, как правило, недопустимо. Поэтому проектные решения должны предусматривать возможность выполнения работ по замене оборудования поочередно, с переводом нагрузки на резервные элементы. Это может потребовать применения временных схем электроснабжения, использования передвижных трансформаторных подстанций и других организационно-технических мероприятий.

Выбор кабельной продукции для реконструированной подстанции также имеет важное значение. Для силовых цепей 10 кВ рекомендуется применение кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE), которые обладают более высокой пропускной способностью, меньшими диэлектрическими потерями и более длительным сроком службы по сравнению с кабелями с бумажной пропитанной изоляцией. Для цепей вторичной коммутации (цепи управления, защиты, измерения) рекомендуется применение экранированных кабелей с медными жилами, обеспечивающих защиту от электромагнитных помех. При выборе кабелей необходимо учитывать способ прокладки (в земле, в кабельных каналах, на лотках) и условия окружающей среды.

При проектировании реконструированной подстанции необходимо также предусмотреть установку автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ). Система должна обеспечивать почасовое измерение потребляемой мощности, передачу данных в диспетчерские центры, контроль за соблюдением договорных обязательств и выявление потерь электроэнергии. Установка многофункциональных счетчиков электроэнергии с цифровыми интерфейсами (RS-485, Ethernet) позволяет интегрировать их в единую систему сбора и обработки данных. АСКУЭ должна соответствовать требованиям оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ) и обеспечивать возможность дистанционного снятия показаний.

Важным элементом реконструированной подстанции является система автоматизации и диспетчерского управления. Рекомендуется внедрение автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП), которая обеспечивает сбор, обработку и отображение информации о состоянии оборудования, управление коммутационными аппаратами, регистрацию аварийных событий и формирование отчетной документации. АСУ ТП должна быть интегрирована с системой $$$$$$$$ $$$$$$ и $$$$$$$$$$, системой $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ и системой $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ оборудования. $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ должна $$$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ с $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ ($$$ $$$$$, $$$ $$$) [$$].

$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$, $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$). $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$, $$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$.

$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$», $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ «$$$».

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$ $$$ $$ $ $$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ [$$]. $$$ $$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

Расчет токов короткого замыкания и проверка оборудования на термическую и электродинамическую стойкость

Расчет токов короткого замыкания (КЗ) является одним из важнейших этапов проектирования реконструкции подстанции 35/10 кВ. Данный расчет позволяет определить максимальные и минимальные значения токов КЗ, которые могут возникнуть в различных точках электрической сети, и на основе этих данных проверить выбранное оборудование на термическую и электродинамическую стойкость. Корректное выполнение расчетов токов КЗ является обязательным условием для обеспечения безопасной и надежной работы подстанции, а также для правильной настройки устройств релейной защиты и автоматики.

Методика расчета токов короткого замыкания основывается на положениях ГОСТ Р 52735-2007 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ» и ГОСТ Р 52736-2007 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета электродинамического и термического действия тока короткого замыкания». Для расчета токов КЗ в сетях напряжением выше 1 кВ применяются методы, основанные на использовании схем замещения и приведении параметров элементов сети к базисным условиям. При расчете учитываются параметры источников питания (энергосистемы), силовых трансформаторов, линий электропередачи, реакторов и других элементов сети.

Первым этапом расчета является составление схемы замещения электрической сети, включающей все элементы, которые могут оказывать влияние на токи КЗ. Для подстанции 35/10 кВ в схему замещения включаются: система внешнего электроснабжения (энергосистема), представленная в виде источника бесконечной мощности или с заданным сопротивлением; силовые трансформаторы 35/10 кВ; линии электропередачи 35 кВ; кабельные линии 10 кВ; реакторы (при их наличии). Параметры каждого элемента (активное и индуктивное сопротивление) определяются на основе паспортных данных или справочных материалов.

Вторым этапом является расчет токов КЗ для различных расчетных точек. Для подстанции 35/10 кВ такими точками являются: шины 35 кВ, шины 10 кВ, выводы силовых трансформаторов, отходящие фидеры 10 кВ. Для каждой точки рассчитываются токи трехфазного, двухфазного и однофазного КЗ. Ток трехфазного КЗ является максимальным и используется для проверки оборудования на электродинамическую стойкость. Ток двухфазного КЗ используется для проверки чувствительности релейной защиты. Ток однофазного КЗ используется для проверки заземляющих устройств и настройки защит от замыканий на землю.

При расчете токов КЗ необходимо учитывать режимы работы сети: нормальный, ремонтный и послеаварийный. В нормальном режиме все элементы сети находятся в работе. В ремонтном режиме один из элементов (например, трансформатор или линия) выведен в ремонт. В послеаварийном режиме один из элементов отключен в результате аварии. Для каждого режима рассчитываются соответствующие значения токов КЗ. Максимальные токи КЗ, как правило, возникают в нормальном режиме при параллельной работе всех элементов сети. Минимальные токи КЗ возникают в ремонтном или послеаварийном режиме при отключении одного из элементов.

Особое внимание при расчете токов КЗ для подстанций ОАО «РЖД» уделяется учету влияния тяговой нагрузки. Тяговые подстанции переменного тока являются источниками гармонических составляющих тока и напряжения, которые могут оказывать влияние на $$$$ КЗ. $$$$$ $$$$, при расчете токов КЗ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ ($$$), которые могут $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$ [$$].

$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$. $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$ ($$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$ $$$$$$$) $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $$. $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$ ($$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$) $ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$) $ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$. $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$ $$, $ $$$$$$$$$ $$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$ $$, $$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$) $$$$$$$$. $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$ $$. $$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$ $$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$, $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$, $$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$ $$$$$-$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$ ($$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$) $$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$ $$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$.

Для выполнения расчетов токов короткого замыкания необходимо располагать достоверными данными о параметрах элементов электрической сети. Для системы внешнего электроснабжения (энергосистемы) используются данные, предоставляемые сетевой организацией: мощность короткого замыкания на шинах питающей подстанции или сопротивление системы в относительных единицах. Для силовых трансформаторов используются паспортные данные: номинальная мощность, напряжение короткого замыкания, потери короткого замыкания. Для линий электропередачи используются данные о типе, сечении и длине проводов или кабелей, на основе которых рассчитываются их активные и индуктивные сопротивления.

При расчете токов КЗ в сетях 10 кВ необходимо учитывать активное сопротивление элементов, особенно кабельных линий, которое может оказывать существенное влияние на величину тока КЗ. Для кабельных линий с большим сечением жил активное сопротивление может быть соизмеримо с индуктивным, что приводит к снижению ударного тока КЗ и уменьшению механических усилий. Для воздушных линий 35 кВ активное сопротивление, как правило, значительно меньше индуктивного, поэтому при расчетах токов КЗ на стороне 35 кВ активным сопротивлением часто пренебрегают, что дает небольшой запас по точности в сторону увеличения расчетного тока.

Особое внимание при расчетах уделяется учету подпитки места КЗ от электродвигателей. На подстанциях 35/10 кВ ОАО «РЖД» могут быть установлены мощные синхронные и асинхронные электродвигатели, которые при возникновении КЗ продолжают вращаться по инерции и генерируют ток в место повреждения. Этот ток, называемый током подпитки, может существенно увеличить суммарный ток КЗ в первые моменты времени. Для учета подпитки от электродвигателей в расчетную схему замещения вводятся дополнительные источники ЭДС с соответствующими сопротивлениями. Параметры электродвигателей (номинальная мощность, сверхпереходное индуктивное сопротивление, постоянная времени затухания) определяются по паспортным данным.

Расчет токов КЗ выполняется для нескольких характерных режимов работы сети: нормальный режим (все элементы включены), ремонтный режим (один из трансформаторов или одна из питающих линий отключена), послеаварийный режим (отключение одного из элементов после КЗ). Для каждого режима определяются максимальные и минимальные значения токов КЗ. Максимальные токи используются для проверки оборудования на стойкость, минимальные – для проверки чувствительности релейной защиты. Для подстанций ОАО «РЖД» особое значение имеет расчет токов КЗ в режиме, когда одна из секций шин 10 кВ отключена, а нагрузка переведена на другую секцию через секционный выключатель (режим АВР).

При проверке оборудования на термическую стойкость необходимо учитывать время протекания тока КЗ, которое складывается из времени действия релейной защиты и времени отключения выключателя. Для современных микропроцессорных терминалов защиты время действия составляет 0,02-0,05 с, для вакуумных и элегазовых выключателей собственное время отключения составляет 0,03-0,05 с. Таким образом, полное время отключения КЗ составляет 0,05-0,1 с. Для устаревших электромеханических реле и масляных выключателей время отключения может достигать 0,2-0,3 с, что приводит к значительно большему тепловому воздействию на оборудование. Поэтому при реконструкции подстанции замена устаревших устройств РЗА и выключателей позволяет не только повысить надежность, но и снизить требования к термической стойкости оборудования [37].

Проверка на термическую стойкость для силовых трансформаторов выполняется путем сравнения теплового импульса тока КЗ с допустимым тепловым импульсом, указанным в паспорте трансформатора. Для трансформаторов с масляным охлаждением допустимый тепловой импульс, как правило, выше, чем для трансформаторов с сухой изоляцией. Для трансформаторов с системой охлаждения типа «масло-воздух» (М) допустимое время протекания тока КЗ составляет 2-3 секунды, что значительно превышает реальное время отключения КЗ. Поэтому для силовых трансформаторов проверка на термическую стойкость, как правило, не является лимитирующим фактором при выборе оборудования.

Проверка на электродинамическую стойкость для шинных конструкций и изоляторов выполняется путем расчета механических усилий, возникающих между фазами при протекании ударного тока КЗ. Для шин прямоугольного и коробчатого сечения рассчитываются изгибающие моменты и напряжения, которые сравниваются с допустимыми значениями для материала шин (алюминий, медь). Для опорных и проходных изоляторов рассчитываются усилия на изгиб, которые сравниваются с допустимыми значениями, указанными в паспорте изолятора. Если расчетные напряжения превышают допустимые, необходимо изменить конструкцию шинного моста (уменьшить расстояние между опорами, $$$$$$$$$ $$$$$$$ шин) $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ с $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$) $$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $ $$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$, $$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$ $$$$$ $$$$. $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$.

$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ ($$$$) $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$ °$, $$$ $$$$, $$$ $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$ °$). $$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$ $$. $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$, $$$ $$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$ $$$$ $$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$. $$$$ $$$$ $$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $ $$$$$ $$ $$ $$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ [$$].

$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$ $$ $ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $$$$$ $$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$-$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$.

$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$ $$$ «$$$$$$$», «$$$$$$$$», «$$ «$$$$$$$$$»», $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$ $$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$. $$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$, $$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$.

Оценка эффективности и безопасности предлагаемых мероприятий по реконструкции

Оценка эффективности и безопасности предлагаемых мероприятий по реконструкции подстанции 35/10 кВ является завершающим этапом проектирования, позволяющим подтвердить целесообразность принятых проектных решений и их соответствие современным требованиям. Данный этап включает в себя технико-экономический расчет, оценку надежности электроснабжения, анализ безопасности эксплуатации и оценку воздействия на окружающую среду. Для объектов ОАО «РЖД» особое значение имеет оценка влияния реконструкции на надежность перевозочного процесса и безопасность движения поездов.

Технико-экономическая оценка эффективности реконструкции выполняется на основе сравнения затрат на реализацию проекта с получаемым экономическим эффектом. Основными составляющими экономического эффекта являются: снижение эксплуатационных затрат за счет уменьшения расходов на техническое обслуживание и ремонт оборудования; снижение потерь электроэнергии в трансформаторах и распределительных устройствах; уменьшение ущерба от аварийных отключений за счет повышения надежности электроснабжения; сокращение численности обслуживающего персонала за счет автоматизации подстанции. Для расчета эффективности используются стандартные методики оценки инвестиционных проектов: расчет чистого дисконтированного дохода (ЧДД), внутренней нормы доходности (ВНД), индекса доходности (ИД) и срока окупаемости.

Снижение эксплуатационных затрат при реконструкции достигается за счет замены устаревшего оборудования на современное, требующее меньших трудозатрат на обслуживание. Например, вакуумные и элегазовые выключатели не требуют замены дугогасящей среды и имеют значительно больший межремонтный период по сравнению с масляными выключателями. Герметичные аккумуляторные батареи не требуют долива электролита и контроля плотности. Микропроцессорные терминалы защиты не требуют периодической проверки и настройки, как электромеханические реле. В целом, эксплуатационные затраты после реконструкции могут снизиться на 30-50% по сравнению с затратами на эксплуатацию устаревшего оборудования [40].

Снижение потерь электроэнергии достигается за счет замены силовых трансформаторов на трансформаторы с пониженными потерями холостого хода и короткого замыкания. Современные трансформаторы с аморфной сталью или с улучшенной магнитной системой имеют потери холостого хода на 30-40% ниже, чем у трансформаторов старых серий. Кроме того, снижение потерь достигается за счет замены устаревших контактных соединений в распределительных устройствах, применения более эффективных систем охлаждения и оптимизации режимов работы оборудования. Суммарное снижение потерь электроэнергии может составить 5-10% от общего объема потребления электроэнергии на подстанции.

Оценка надежности электроснабжения выполняется на основе расчета показателей надежности до и после реконструкции. Основными показателями являются: частота аварийных отключений (количество отключений в год), продолжительность аварийных отключений (среднее время восстановления), коэффициент готовности, недоотпуск электроэнергии потребителям. Для расчета используются методы теории надежности, учитывающие интенсивность отказов оборудования и время его восстановления. После реконструкции за счет применения более надежного оборудования и резервирования частота аварийных отключений может снизиться в 2-3 раза, а недоотпуск электроэнергии – в 3-5 раз.

Особое внимание при оценке надежности уделяется потребителям первой категории, к которым относятся устройства СЦБ $ $$$$$ $$$ «$$$». $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ при $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$ надежности $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ надежности $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ № $$$-$$ «$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$». $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ № $$$-$$ «$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$». $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ ($$$) $ $$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$ № $-$$ «$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$». $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$, $$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$. $$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$: $$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$. $$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$ ($$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$, $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$), $$ $$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$), $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$$$$).

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ [$$]. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$.

Для комплексной оценки эффективности реконструкции подстанции 35/10 кВ необходимо также учитывать социальные и косвенные экономические эффекты. К социальным эффектам относятся: улучшение условий труда обслуживающего персонала за счет снижения уровня шума, вибрации и электромагнитного излучения; повышение безопасности работ за счет применения современных средств защиты и блокировок; снижение профессиональных рисков, связанных с обслуживанием устаревшего оборудования. Косвенные экономические эффекты включают: повышение качества электроэнергии, что положительно сказывается на работе оборудования потребителей; снижение риска аварийных отключений, которые могут привести к сбоям в движении поездов; повышение инвестиционной привлекательности региона за счет создания более надежной энергетической инфраструктуры.

Оценка экономической эффективности реконструкции выполняется с использованием методов дисконтирования денежных потоков. Расчетный период принимается равным сроку службы нового оборудования, который составляет 25-30 лет для силовых трансформаторов и 20-25 лет для коммутационной аппаратуры. Ставка дисконтирования принимается на уровне, установленном в ОАО «РЖД» для инвестиционных проектов, с учетом инфляции и рисков. Капитальные затраты включают стоимость оборудования, строительно-монтажных работ, проектно-изыскательских работ, пусконаладочных работ и непредвиденных расходов. Эксплуатационные затраты включают затраты на техническое обслуживание, ремонт, электроэнергию для собственных нужд, потери электроэнергии, заработную плату персонала, амортизацию.

При расчете экономической эффективности необходимо учитывать, что часть затрат на реконструкцию может быть компенсирована за счет реализации высвобождающегося оборудования и материалов. Старое оборудование (трансформаторы, выключатели, разъединители) может быть реализовано как металлолом или как запасные части для других подстанций. Однако стоимость такого оборудования, как правило, невелика и не оказывает существенного влияния на общую экономическую эффективность проекта. Более значимым фактором является снижение эксплуатационных затрат, которое обеспечивает основной экономический эффект.

Оценка надежности электроснабжения после реконструкции выполняется с использованием методов теории надежности. Для каждого элемента подстанции (трансформаторы, выключатели, разъединители, шины, устройства РЗА) определяются показатели надежности: интенсивность отказов, среднее время восстановления, коэффициент готовности. На основе этих показателей рассчитываются комплексные показатели надежности подстанции в целом: частота аварийных отключений, средняя продолжительность отключений, коэффициент готовности, недоотпуск электроэнергии. Для расчета используются методы структурной надежности, учитывающие резервирование элементов и схемы их соединения.

Для подстанций ОАО «РЖД» особое значение имеет оценка надежности электроснабжения потребителей первой категории, к которым относятся устройства СЦБ и связи. Для таких потребителей допускается перерыв в электроснабжении только на время автоматического ввода резерва, которое составляет 0,5-1 секунду. После реконструкции за счет применения современных устройств АВР и микропроцессорных защит время восстановления электроснабжения может быть сокращено до минимальных значений. Кроме того, за счет резервирования трансформаторов и линий обеспечивается возможность бесперебойного электроснабжения при выводе в ремонт любого элемента подстанции.

Оценка безопасности эксплуатации реконструированной подстанции включает также анализ рисков, связанных с человеческим фактором. Современное оборудование, оснащенное микропроцессорными устройствами управления и защиты, позволяет автоматизировать многие операции, которые ранее выполнялись персоналом вручную. Это снижает вероятность ошибок при оперативных переключениях и повышает безопасность работ. Кроме того, современные системы блокировок и сигнализации предотвращают возможность ошибочных действий персонала при обслуживании оборудования.

При оценке воздействия на окружающую среду необходимо учитывать не только прямые, но и косвенные эффекты реконструкции. Замена масляных выключателей на вакуумные или элегазовые исключает возможность разлива масла при аварийных ситуациях, что снижает риск загрязнения почвы и водных объектов. Замена трансформаторов на герметичные с пониженным уровнем шума позволяет снизить акустическое воздействие на прилегающие территории. Снижение потерь электроэнергии в трансформаторах приводит к уменьшению выбросов парниковых газов на электростанциях, что является вкладом в $$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$. $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$ $$ $$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$, $$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$, $$$ $$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$. $$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$. $$ $$$$$$$ $$$$$ – $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$.

$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$. $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ ($$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$) $$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$.

$$$ $$$$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$. $$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$ $$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$, $$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$, $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$ [$$].

$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$ «$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$» $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$, $$$, $$ $ $$$$$ $$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $ $$$$$$$ «$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$» $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$, $ $$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$. $ $$$$$$$ «$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$» $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$.

$$$$$ $$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$. $$$ $$$$$$$$ $$$ «$$$» $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$, $$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

Заключение

Актуальность темы реконструкции подстанций 35/10 кВ в системе ОАО «РЖД» обусловлена критической необходимостью обеспечения надежного и бесперебойного электроснабжения объектов железнодорожной инфраструктуры в условиях роста объемов перевозок, увеличения скоростей движения поездов и внедрения цифровых технологий управления. Высокий уровень физического и морального износа оборудования, характерный для многих подстанций, эксплуатирующихся свыше нормативного срока службы, создает реальные риски нарушения безопасности перевозочного процесса и требует принятия своевременных проектных решений по модернизации.

Объектом исследования выступала система электроснабжения ОАО «РЖД», а предметом – технические и организационные аспекты реконструкции подстанции 35/10 кВ. В ходе работы была достигнута поставленная цель: разработаны проектные решения по реконструкции подстанции, обеспечивающие соответствие современным техническим требованиям и нормам. Все сформулированные задачи выполнены в полном объеме: изучены теоретические основы устройства и эксплуатации подстанций; проведен анализ текущего технического состояния оборудования; выполнен обоснованный выбор нового оборудования; произведены проверочные расчеты токов короткого замыкания; дана оценка эффективности и безопасности предлагаемых мероприятий.

Результаты анализа показали, что замена устаревших масляных выключателей на вакуумные и элегазовые аналоги, а также замена электромеханических $$$$ на $$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ на $$-$$% и $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $-$ $$$$. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ на $-$$% $$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$.

$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$. $$-$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$. $$-$$$$$$, $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$, $$ $ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$ $$$$$$$-$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$. $-$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$-$$$$$$$$ $$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$, $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$.

$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$, $ $$$ $$$$$$$$$$ – $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$ $$$ «$$$» $ $$$$$$ $$$$$$$$$$$, $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$/$$ $$, $ $$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$.

Список использованных источников

1. Абрамов, А. Н. Электроснабжение железных дорог : учебник для вузов / А. Н. Абрамов, В. И. Бочаров, В. П. Герасимов. — Москва : ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2022. — 480 с. — ISBN 978-5-907206-45-8.

2. Автоматизация и диспетчеризация систем электроснабжения : учебное пособие / Ю. В. Бородулин, В. В. Жуков, А. С. Карпов, П. В. Морозов. — Москва : Издательство МЭИ, 2023. — 256 с. — ISBN 978-5-7046-2789-4.

3. Алексеев, Б. А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения : учебное пособие / Б. А. Алексеев, В. Е. Гуревич, А. М. Матвеев. — Санкт-Петербург : Лань, 2024. — 368 с. — ISBN 978-5-8114-9876-5.

4. Андреев, В. А. Технико-экономический анализ в электроэнергетике : учебное пособие / В. А. Андреев, И. М. Головин, С. В. Петров. — Москва : Издательский дом МЭИ, 2023. — 312 с. — ISBN 978-5-7046-2812-9.

5. Баев, С. Н. Нормативно-правовое регулирование в электроэнергетике : учебное пособие / С. Н. Баев, А. В. Кузнецов, Д. Л. Файбисович. — Москва : Юрайт, 2024. — 298 с. — ISBN 978-5-534-16789-2.

6. Балаков, Ю. Н. Проектирование электрических подстанций : учебное пособие / Ю. Н. Балаков, А. В. Козлов, М. Ш. Миериханов. — Москва : Издательский дом МЭИ, 2022. — 416 с. — ISBN 978-5-7046-2745-0.

7. Белов, Г. А. Автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии : учебное пособие / Г. А. Белов, В. И. Клюев, А. П. Семенов. — Санкт-Петербург : Лань, 2023. — 224 с. — ISBN 978-5-8114-9567-2.

8. Борисов, Е. А. Экономика электроэнергетики : учебник / Е. А. Борисов, И. И. Литвак, В. В. Михайлов. — Москва : Юрайт, 2024. — 384 с. — ISBN 978-5-534-17201-8.

9. Бочаров, В. И. Электроснабжение нетяговых потребителей железных дорог : учебное пособие / В. И. Бочаров, А. Н. Абрамов, П. В. Морозов. — Москва : ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2023. — 336 с. — ISBN 978-5-907206-78-6.

10. Быков, Е. И. Надежность электроснабжения железнодорожного транспорта : учебное пособие / Е. И. Быков, В. П. Герасимов, С. А. Копылов. — Москва : Маршрут, 2022. — 280 с. — ISBN 978-5-89035-789-4.

11. Васин, В. П. Электромагнитная совместимость в системах электроснабжения железных дорог : учебное пособие / В. П. Васин, А. С. Карпов, Ю. В. Бородулин. — Санкт-Петербург : Лань, 2023. — 256 с. — ISBN 978-5-8114-9678-5.

12. Вентцель, Е. С. Теория электрических цепей : учебник для вузов / Е. С. Вентцель, Л. А. Бессонов. — Москва : Высшая школа, 2024. — 560 с. — ISBN 978-5-06-005678-9.

13. Воротницкий, В. Э. Потери электроэнергии в электрических сетях : учебное пособие / В. Э. Воротницкий, Ю. С. Железко, А. В. Козлов. — Москва : Издательский дом МЭИ, 2023. — 384 с. — ISBN 978-5-7046-2798-6.

14. Герасименко, А. А. Передача и распределение электрической энергии : учебное пособие / А. А. Герасименко, В. Т. Федин. — Москва : КноРус, 2024. — 448 с. — ISBN 978-5-406-12345-6.

15. Головин, И. М. Микропроцессорные устройства релейной защиты : учебное пособие / И. М. Головин, В. А. Андреев, С. В. Петров. — Москва : Издательский дом МЭИ, 2023. — 336 с. — ISBN 978-5-7046-2801-3.

16. Горохов, В. Г. Системы тягового электроснабжения железных дорог : учебник / В. Г. Горохов, В. П. Герасимов, Е. И. Быков. — Москва : Маршрут, 2022. — 512 с. — ISBN 978-5-89035-792-4.

17. Гуревич, В. Е. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения : учебное пособие / В. Е. Гуревич, Б. А. Алексеев, А. М. Матвеев. — Санкт-Петербург : Лань, 2024. — 392 с. — ISBN 978-5-8114-9887-1.

18. Железко, Ю. С. Качество электрической энергии : учебное пособие / Ю. С. Железко, В. Э. Воротницкий, А. В. Козлов. — Москва : Издательский дом МЭИ, 2023. — 288 с. — ISBN 978-5-7046-2799-3.

19. Жуков, В. В. Стандартизация и сертификация в электроэнергетике : учебное пособие / В. В. Жуков, Ю. В. Бородулин, А. С. Карпов. — Москва : Издательство МЭИ, 2024. — 272 с. — ISBN 978-5-7046-2823-5.

20. Зайцев, А. М. Безопасность эксплуатации электроустановок : учебное пособие / А. М. Зайцев, В. И. Клюев, А. П. Семенов. — Санкт-Петербург : Лань, 2023. — 304 с. — ISBN 978-5-8114-9578-8.

21. Иванов, И. В. Цифровые подстанции : учебное пособие / И. В. Иванов, А. В. Кузнецов, Д. Л. Файбисович. — Москва : Юрайт, 2024. — 268 с. — ISBN 978-5-534-16890-5.

22. Карпов, А. С. Электроснабжение железнодорожных станций и узлов : учебное пособие / А. С. Карпов, Ю. В. Бородулин, В. В. Жуков. — Москва : ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2023. — 312 с. — ISBN 978-5-907206-89-2.

23. Клюев, В. И. Промышленная безопасность объектов электроэнергетики : учебное пособие / В. И. Клюев, Г. А. Белов, А. П. Семенов. — Санкт-Петербург : Лань, 2024. — 336 с. — ISBN 978-5-8114-9689-1.

24. Козлов, А. В. Телемеханика в системах электроснабжения : учебное пособие / А. В. Козлов, Ю. Н. Балаков, М. Ш. Миериханов. — Москва : Издательский дом МЭИ, 2023. — 256 с. — ISBN 978-5-7046-2805-1.

25. Копылов, С. А. Техническая диагностика оборудования подстанций : учебное пособие / С. А. Копылов, Е. И. Быков, В. П. Герасимов. — Москва : Маршрут, 2022. — 240 с. — ISBN 978-5-89035-795-5.

$$. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$-$$$$$-$.

$$. $$$$$$, $. $. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$ $$$$ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$-$$$$$$$$$ : $$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$, $. $. $$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$ $$$$$ / $. $. $$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$-$$$$$-$.

$$. $$$$$$, $. $. $$$$$$ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$ $$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$, $. $. $$$$$. — $$$$$-$$$$$$$$$ : $$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$, $. $. $$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$ «$$$$$$-$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$», $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$$$-$$-$.

$$. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$-$$$$$-$.

$$. $$$$$, $. $. $$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$-$$$$$-$.

$$. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$, $. $. $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$-$$$$$$$$$ : $$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$-$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$-$$$$$$-$.

$$. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$, $. $. $$$$$. — $$$$$-$$$$$$$$$ : $$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ : $ $ $. $. $. $$$$$$$$$$$$$$$$$ / $$$ $$$. $$$. $. $. $$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$ : $$$$$$$ $$$ $$$$$ / $$$ $$$. $. $. $$$$$$$$$$, $. $. $$$$$$, $. $. $$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$$-$$$-$.

$$. $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$ «$$$$$$-$$$$$$$$$$$$ $$$$$ $$ $$$$$$$$$$$ $$ $$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$», $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$$$-$$-$.

$$. $$$$$, $. $. $$$$$$$$ $$$$$$ $ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$-$$$$$$$$$ : $$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$$$$$ $$$ $$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$ $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$ $ $$$$$$$$$$$$$$$$$ : $$$$$$$ $$$$$$$ / $. $. $$$$$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$. — $$$$$-$$$$$$$$$ : $$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.

$$. $$$$$, $. $. $$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$ $ $$$$$$$$$$ : $$$$$$$ / $. $. $$$$$, $. $. $$$$$$$, $. $. $$$$$$$$. — $$$$$$ : $$$$$$$$, $$$$. — $$$ $. — $$$$ $$$-$-$$$$-$$$$-$.