Довольно часто Заказчики строительства трансформаторной подстанции, чтобы перекрыть некие риски со своей стороны, обязывают Проектировщика к установке силовых трансформаторов не менее определенной мощности.
В качестве примера приведем требование из реального технического задания «…мощность силового трансформатора определить расчетом, но не менее 2500 кВА…».
С одной стороны, в данном требовании есть здравый смысл — мы имеем дело с производством, постоянно растущим, усложняющимся технологическим процессом, который в свою очередь требует больше мощности.
С другой стороны, сейчас в промышленности начинают все чаще устанавливать частотно-регулируемые приводы (преобразователи частоты), которые позволяют снижать энергопотребление, сделать его более сбалансированным. Да и сам технологический процесс в том или ином виде стремятся делать менее энергозатратным (ресурсозатратным) в том числе и в части потребления электроэнергии.
Поэтому необходимо искать «золотую середину», соответствующую адекватным капитальным вложениям и последующей эксплуатации в перспективе не менее 20 лет.
Расчет электрических нагрузок и, как следствие, расчет мощности силовых трансформаторов ‒ наиболее ответственный этап при проектировании трансформаторной подстанции любого предприятия, любой отрасли. Результаты расчета в значительной степени определяют размеры капитальных вложений в энергетическое строительство.
Последствия ошибки необоснованного увеличения мощности силовых трансформаторов можно описать на следующем примере строительства трансформаторной подстанции на одном из крупных промышленных предприятий, которое осуществила компания «Первый инженер» в прошлом году.
Изначально, согласно предварительному Техническому заданию, мощность трансформаторов предполагалась не менее 2500 кВА. Такая мощность влечет за собой увеличение номинального тока сборных шин, вводных автоматических выключателей низковольтного распределительного щита (НКУ) 0,4 кВ до 4000 А (стоимость одного такого аппарата составляет более 1 млн. руб.), увеличение габаритов щита и самого блочно-модульного здания подстанции, существенные требования к прочему сопутствующему оборудованию. С учетом работ, реализация такого проекта в формате «под ключ» составила бы 100 млн. рублей.
Предпроектное обследование, которое мы провели с коллегами, заставило усомниться в том, что указанная мощность соответствует реальным потребностям объекта, а дальнейшие расчеты показали необходимость и достаточность установки трансформаторов мощностью 1600 кВА. Снижение требований к сопутствующему оборудованию и инфраструктуре позволило снизить бюджет проекта до 60 млн рублей. То есть экономия от неоправданного завышения составила 40%. При этом нагрузочная способность трансформаторов, выраженная потребляемой мощностью, как в нормальных, так и в аварийных режимах, уже в процессе эксплуатации не показала превышений расчетных величин.
Давайте разберемся, на что следует ориентироваться при проведении таких расчетов и как Заказчик может избежать завышения мощности силовых трансформаторов?
В нормативно-технической документации сегодня существует один основной документ, регламентирующий расчет электрических нагрузок на промышленных предприятиях ‒ РТМ 36.18.32.4-92 «Указания по расчету электрических нагрузок», выпущенный в 1993 г. ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект» и до сих пор актуальный в части методологии расчета. Физический смысл расчетов очень хорошо описан в Пособии к «Указаниям по расчету электрических нагрузок», являющемся неотъемлемой частью данного документа.
Поэтому при разработке решений в части обоснования мощности силового трансформатора в обязательном порядке со стороны Заказчика необходимо требовать предоставление расчета электрических нагрузок по форме Ф636-92, указанной в РТМ 36.18.32.4-92. Данная табличная форма наглядно описывает все участвующие в расчетах электроприемники и их физические величины с коэффициентами использования.
Кроме того, опыт проведения таких расчетов показывает, что Проектировщику правильным будет начать расчет с общей систематизации всех электроприемников по цеху, по принадлежности к технологическому механизму (или по другому признаку), в таблице произвольной формы, с указанием также всех физических величин и описанием режимов работы (постоянный, периодический, кратковременный и т.д.), описанием устанавливаемых устройств пуска и регулирования (УПП, ЧРП).
Именно этой отдельной табличной формой удобно пользоваться, чтобы вести учет различных параметров, получаемых от смежных проектных подразделений (технологии, автоматизации и т.д.).
Еще один полезный документ, в котором достаточно подробно изложены предварительные этапы выбора мощности трансформатора на объектах нового строительства, — НТП «Проектирование электроснабжения промышленных предприятий», 1994 г., разработанный также ВНИПИ «Тяжпромэлектропроект». Этими нормативами можно и нужно руководствоваться при проведении предварительных расчетов, формировании предварительного технического задания или проведении технико-экономического обоснования на новом планируемом к строительству объекте.
Использование перечисленных нормативов в работе для подбора силовых трансформаторов поможет избегать ошибок еще на стадии формирования технического задания. И, разумеется, не стоит забывать еще об одном «инструменте», всегда доступном современному заказчику. Привлекайте экспертов для проведения предварительных расчетов. Ими могут быть проектные организации или независимые специалисты, чей опыт поможет минимизировать все риски при постановке задачи по выбору силового оборудования трансформаторных подстанций 10/0,4 кВ.