Современные технологии и оборудование собственных нужд станций, подстанций, сетей и систем

138

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

БОРИСОВ М.В.,

генеральный директор ЗАО «Электротехническая компания «ЭВАЛИС»

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И 
ОБОРУДОВАНИЕ СОБСТВЕННЫХ НУЖД 
СТАНЦИЙ, ПОДСТАНЦИЙ, СЕТЕЙ И СИСТЕМ

КЛАССИЧЕСКАЯ БЛОК-СХЕМА ОРГАНИЗАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ 

СОБСТВЕННЫХ НУЖД СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ

ЩИТЫ СОБСТВЕННЫХ 

НУЖД (ЩСН)

ЩСН (рис. 1), изготовлен-

ные ЗАО «ЭК «ЭВАЛИС» и 
установленные и введённые 
в промышленную эксплуа-
тацию на ПС 500/220/35 кВ 
«Озёрная», ПС 500/110/35 
кВ «Тайшет», ПС 500/110/35 
кВ «Ангара» и других ПС.

Современные ЩСН 

(переменного тока) выпол-
няются на базе шкафов 
низковольтных комплект-
ных устройств (НКУ), 
которые по своему составу, 
исполнению, идеологии 
(концепции) и архитектуре 

Рис. 1. Щиты собственных нужд (ЩСН)

139

2–4 июня 2014 г., Нижний Новгород

построения должны соответствовать современ-
ным технологиям распределения электрической 
энергии и отвечать следующим требованиям:
• 

современный металлоконструктив НКУ 
выполняется из анодированного металла с 
окраской методом порошкового спекания (как 
правило, в качестве изготовителей метал-
лооболочек применяются изделия компаний 
Rittal, Schneider Electric, ABB, Siemens, EATON/
Moeller);

•  шкафы НКУ выполняются по принципу разде-

ления оборудования, установленного в шкафах 
на функциональные блоки, как вариант — со 
съёмными монтажными платами; 

•  секционирование НКУ может быть выполнено 

вплоть до формы 4b, но, как правило, применя-
ется форма секционирования 2а, 2b или 3а, что 
является оптимальным и вполне достаточным;

• 

конструктив современных шкафов НКУ 
обеспечивает максимальные показатели 
электромагнитной совместимости (ЭМС), что 
позволяет снизить уровень помех при пере-
даче цифровых сигналов на верхний уровень 
систем мониторинга АСУЭ/АСУ ТП и телемеха-
ники (ТМ);

•  первичное силовое распределение выполняет-

ся селективными защитно-коммутационными 
токоограничивающими аппаратами выкат-
ного или втычного, либо иногда модульного 

исполнения (как правило, производства компа-
ний Schneider Electric, ABB, Siemens/OEZ, 
EATON/Moeller);

•  применяемые современные интеллектуальные 

защитно-коммутационные аппараты имеют не 
только контакт состояния и аварийного сраба-
тывания, но и позволяют интегрировать их в 
системы мониторинга АСУЭ/АСУ ТП и теле-
механики (ТМ) и могут передавать в цифровом 
формате на верхний уровень результаты изме-
рений основных аналоговых величин U, I, P, 
частоту, I отключения, журнал событий и т.д.; 

• схемы цепей вторичной коммутации и орга-

низация АВР выполняются на современной 
интеллектуальной элементной базе (как 
правило, производства компаний Phoenix 
Contact, Schneider Electric, ABB, Siemens/OEZ, 
EATON/Moeller);

•  обязательная установка устройств защиты от 

импульсных перенапряжений (УЗИП).

СИСТЕМЫ ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО 

ТОКА (рис. 2)

ЗВУ, транзисторные ЗВУ, тиристорные ЗВУ 

(рис. 3), изготовленные, установленные и успеш-
но введённые в промышленную эксплуатацию на 
ПС 500/220/35 кВ «Озёрная», ПС 500/110/35 кВ 
«Тайшет», ПС 500/110/35 кВ «Ангара» и других 
ПС.

Рис. 2. Классическая блок-схема организации построения системы оперативного постоянного 

тока (СОПТ) питания собственных нужд станций и подстанций

140

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

Современные ЗВУ выполняются на базе 

шкафов низковольтных комплектных устройств 
(НКУ), которые по своему составу, исполнению, 
идеологии (концепции) и архитектуре построения 
должны соответствовать современным техноло-
гиям распределения электрической энергии и 
отвечать нижеследующим требованиям.

Для организации системы оперативного посто-

янного тока (СОПТ) питания станций, подстан-
ций, сетей и систем применяются в основном два 
типа ЗВУ:
•  построенные на основе транзисторной техно-

логии — на сегодняшний день наиболее 
современное решение, обладающее целым 
рядом преимуществ перед её предше-
ственниками, полностью отвечающее всем 
последним мировым тенденциям в мировой 
энергетике;

• построенные на основе тиристорной техно-

логии — несколько устаревшее решение, но 
неплохо себя зарекомендовавшее и имеющее 
большой практический опыт применения, 
особенно на вновь вводимых объектах.

Критерии оценки ЗВУ по:
• металлоконструктиву применяемых оболочек 

шкафов НКУ, их исполнению и ЭМС; 

•  уровню пульсации выходного напряжения;

• системе охлаждения выпрямительных полу-

проводниковых элементов;

•  схемам цепей вторичной коммутации, выпол-

няемых на современной интеллектуальной 
элементной базе;

•  интеграции их в системы мониторинга АСУЭ/

АСУ ТП и телемеханики (ТМ);

•  глубине регулировки выходного напряжения и 

токоограничения;
справедливы те же, что и для ЩСН, рассмо-

тренные выше.

УТСП (рис. 4), изготовленные, установлен-

ные и успешно введённые в промышленную 
эксплуатацию на ПС 500/220/35 кВ «Озёрная», 
ПС 500/110/35 кВ «Тайшет», ПС 500/110/35 кВ 
«Ангара» и других ПС.

Современные УТСП выполняются на базе 

шкафов низковольтных комплектных устройств 
(НКУ), которые по своему составу, исполнению, 
идеологии (концепции) и архитектуре построения 
должны соответствовать современным техноло-
гиям распределения электрической энергии и 
отвечать нижеследующим требованиям.

Для организации системы оперативного посто-

янного тока (СОПТ) питания станций, подстан-
ций, сетей и систем применяются в основном два 
типа УТСП:

Рис. 3. Зарядно-выпрямительные устройства (ЗВУ)

ЗВУ 

     Транзисторные ЗВУ  

 Тиристорные ЗВУ

141

2–4 июня 2014 г., Нижний Новгород

•  УТСП, построенные на основе 

транзисторной технологии — 
на сегодняшний день наибо-
лее современное решение, 
обладающее целым рядом 
преимуществ перед его пред-
шественниками, полностью 
отвечающее всем последним 
мировым тенденциям в миро-
вой энергетике;

•  УТСП, построенные на основе 

тиристорной технологии — 
несколько устаревшее реше-
ние, но неплохо себя заре-
комендовавшее и имеющее 
большой практический опыт 
применения. Применяется на 
вновь вводимых объектах и по 
сей день.

Критерии оценки УТСП по:
• металлоконструктиву применяемых оболочек 

шкафов НКУ, их исполнению и ЭМС;  

•  модульному либо моноблочному решению;
•  схемам цепей вторичной коммутации, выпол-

няемых на современной интеллектуальной 
элементной базе;

•  интеграции их в системы мониторинга АСУЭ/

АСУ ТП, справедливы те же, что и для ЩСН, 
рассмотренные выше.

Рис. 4. Устройства транзисторные (тиристорные) стабилизации 

напряжения (УТСП)

УТСП — транзисторные    

УТСП — тиристорные

Рис. 5. Щиты постоянного тока (ЩПТ)

ЩПТ (рис. 5), изготовленные, установлен-

ные и успешно введённые в промышленную 
эксплуатацию на ПС 500/220/35 кВ «Озёрная», 
ПС 500/110/35 кВ «Тайшет», ПС 500/110/35 кВ 
«Ангара» и других ПС.

Современные ЩПТ выполняются на 

базе шкафов низковольтных комплектных 
устройств (НКУ), которые по своему составу, 
исполнению, идеологии (концепции) и архи-
тектуре построения должны соответствовать 
современным технологиям распределения 

142

XX заседание Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

электрической энергии и отвечать следующим 
требованиям:
• 

современный металлоконструктив НКУ, 
выполненный из анодированного металла с 
окраской методом порошкового спекания (как 
правило, в качестве изготовителей метал-
лооболочек применяются изделия компаний 
Rittal, Schneider Electric, ABB, Siemens, EATON/
Moeller);

• шкафы НКУ выполняются  по принципу 

разделения оборудования, установленного в 
шкафах на уровни системы защиты;

• 

конструктив современных шкафов НКУ 
обеспечивает максимальные показатели 
электромагнитной совместимости (ЭМС), что 
обеспечивает снижение уровня помех при 
передаче цифровых сигналов на верхний 
уровень систем мониторинга АСУЭ/АСУ ТП и 
телемеханики (ТМ);

• первичное силовое распределение выпол-

няется на интеллектуальных рубильниках с 
предохранителями с организацией передачи 
данных об основных параметрах ЩПТ и ЗВУ 
в автоматизированные системы управления 
энергоснабжением (АСУЭ/АСУ ТП), положения 
рубильников и контроле состояния плавких 
вставок (как правило, производства компаний 
OEZ, Siemens, APATOR, Schneider Electric, ABB, 
JEAN MULLER, EATON/Moeller);

• устройства контроля изоляции (наиболее 

часто применяются устройства производства 
компании Bender);

• схемы цепей вторичной коммутации выпол-

няются на современной интеллектуальной 
элементной базе (как правило, производства 
компаний Phoenix Contact, Schneider Electric, 
ABB, Siemens/OEZ, EATON/Moeller);

•  обязательная установка устройств защиты от 

перенапряжений.

ТЕХНОЛОГИИ:

Для организации системы оперативного 

постоянного тока (СОПТ) питания станций, 
подстанций, сетей и систем могут применят-
ся три типа химических накопителей энергии 
(рис. 6) — аккумуляторных батарей (АБ) — в 
зависимости от уровня ПС. 

В России наибольшее распространение полу-

чила линейка АБ гаммы CLASSIC, при этом на 
подстанциях уровня ФСК ЕЭС доминирующими 
по количеству применений и предпочтительными 
по техническому регламенту являются химиче-
ские накопители энергии — аккумуляторные 
батареи типа GroE.

Линейка АБ гаммы CLASSIC обладает разны-

ми техническими характеристиками, но к глав-
ным отличиям можно отнести пять важных пара-
метров: надёжность, срок службы, стоимость, 
требования к помещению и квалификации 
обслуживающего персонала.

Рис. 6. Химические накопители энергии — аккумуляторные батареи (АБ)

143

2–4 июня 2014 г., Нижний Новгород

•  Для АБ типа GroE средний устоявшийся срок 

службы составляет 25 лет. В последнее время 
при определённых условиях эксплуатации 
производители заявляют до 30 лет.

•  Для АБ типа OPzS средний устоявшийся срок 

службы составляет 15 лет. В последнее время 
при определённых условиях эксплуатации 
производители заявляют до 20 лет.

•  Для АБ типа OGi средний устоявшийся срок 

службы составляет 10—12 лет. В последнее 
время при определённых условиях эксплуата-
ции производители заявляют до 15 лет.
При этом стоимость вышеперечисленных 

типов АБ с сопоставимыми техническими 
характеристиками (кроме срока службы) можно 
примерно отразить пропорцией: если стоимость 
GroE принять за 100%, то стоимость OPzS соот-
ветствует примерно 50—33%, а стоимость OGi 
соответствует примерно 33—25%. Применение 
на ПС тех или иных химических накопителей 
энергии — аккумуляторных батарей (АБ) — явля-
ется выбором между затрачиваемыми средства-
ми, сроком службы и технической политикой.

Основные факторы, определяющие паспорт-

ные значения срока служба АБ:
•  коррозия решёток положительных пластин;
• температура 20

о

C и 2,25 В напряжения подза-

ряда;

• срок службы сокращается при повышении 

температуры и напряжения подзаряда;

• повышенный ток подзаряда уменьшает срок 

службы из-за коррозии,  газообразования 

и 

разогрева и может приводить к другим отка-
зам — потере энергии и разрушении выводов.
Современное оборудование выполняется на 

базе низковольтных комплектных устройств 
(НКУ), которые по своему составу, исполнению, 
идеологии (концепции) и архитектуре построе-
ния соответствуют современным технологиям 
распределения электрической энергии.

В настоящее время все ведущие иностранные 

производители придерживаются именно этого 
самого современного на сегодняшний день стан-
дарта.

Несколько российских НКУ-строителей, 

таких как ЗАО «ЭК ЭВАЛИС» и некоторые 
другие производители, также выпускают свою 
продукцию по данному стандарту, выделив её в 
отдельную линейку оборудования, отразив это 
в составе аббревиатуры или названия линейки 
своей продукции соответствующими литерами — 
СТР или СТ, — что обязательно отражено в ТУ 
производителей и их сертификатах соответствия 
ГОСТ Р и стало в России наивысшим стандартом 
технологичности, культуры производства, каче-
ства и безопасности!

Современные технологии и оборудование 

собственных нужд станций, подстанций, сетей и 
систем строятся как раз на этих вышеизложенных 
принципах, и, как показывает опыт внедрения и 
применения, всё больше заказчиков останавли-
вают свой выбор именно на этом оборудовании.

В книге рассматриваются основные варианты конструктивных 

исполнений токопроводящих жил (ТПЖ) и кабельных сердечников, 
которые применяются в производстве силовых кабелей на напря-
жение переменного тока до 35 кВ и постоянного тока до 75 кВ.

Теоретически обосновываются универсальный метод расчёта 

параметров ТПЖ, технологической оснастки и кабельных сердеч-
ников, а также современная технология изготовления силовых 
кабелей. Практическое применение универсального метода 
расчёта показано на примерах. Главная цель разработки теоре-
тических основ конструирования силовых кабелей — обеспечение 
качества, надёжности, безопасности и заданного срока службы 
кабельных линий.

Книга предназначена для инженерно-технических работников 

проектных, заводских и эксплуатационных служб, а также для 
студентов энергетических вузов.

Цена книги договорная, обращаться по e-mail: [email protected] или по телефону +7 916 616 3533.