Details

Объект исследования - система электроснабжения газокомпрессорного пункта. Предмет исследования - режимы работы, параметры электрооборудования и схемные решения трансформаторной подстанции 110/10 кВ. Цель работы – разработка проекта трансформаторной подстанции 110/10 кВ для электроснабжения газокомпрессорного пункта, обеспечивающей покрытие расчётных нагрузок с требуемым уровнем надёжности, качеством электроэнергии и экономической целесообразностью. Методы исследования – метод упорядоченных диаграмм для расчёта электрических нагрузок, метод относительных единиц для расчёта токов короткого замыкания, технико-экономический анализ при выборе оборудования. Результаты работы: 1) Выполнено определение расчётных нагрузок на сторонах 0,4 кВ и 10 кВ. 2) Разработаны технические решения по компенсации реактивной мощности: установка четырёх конденсаторных батарей КС2-1,05‑60 общей мощностью 12,8 МВАр, обеспечившая снижение tg φ с 0,61 до 0,15. 3) Выбраны силовые трансформаторы 10/0,4 кВ (ТСЗ-630/10, ТМ-40, ТМ-63, ТМ-100) и два трансформатора 110/10 кВ (ТРДН-25000/110) с проверкой загрузки в нормальном и послеаварийном режимах. 4) Выполнен расчёт токов трёхфазного короткого замыкания. 5) Выбраны и проверены коммутационные аппараты: ячейки КРУ К-105 с выключателями ВБЭ-10 (10 кВ), выключатели ВБУ-110 и разъединители РНД-110/1000 У1 (110 кВ). Подтверждена их электродинамическая и термическая стойкость, отключающая способность. 6) Выбраны токоведущие части: кабели ввода 10 кВ АПвПуг 1×500/35, кабели к синхронному двигателю АПвПуг 1×400/35, гибкие шины ОРУ-110 кВ проводом АС-70/11. 7) Разработаны мероприятия по безопасности жизнедеятельности, выполнен расчёт контура заземления ОРУ-110 кВ (0,485 Ом, что ниже нормативного 0,5 Ом). 8) Выполнена оценка капитальных затрат по укрупнённым нормативам цены (УНЦ): общая стоимость проекта составила 479,7 млн руб. (в ценах 2026 года с НДС 22%). Годовые эксплуатационные издержки 19,2 млн руб./год. Область применения результатов - практическое проектирование или реконструкция систем электроснабжения газокомпрессорных пунктов и аналогичных промышленных объектов с ответственными потребителями первой и второй категории надёжности. Предложенные проектные решения соответствуют требованиям ПУЭ, РД, СТО, ГОСТ и других нормативных документов. Спроектированная подстанция обеспечивает требуемую надёжность электроснабжения ГКП, качество электроэнергии и экономическую обоснованность капитальных вложений.

The object of the study is the power supply system of the gas compressor station. The subject of the study is the operating modes, parameters of electrical equipment and circuit solutions of a 110/10 kV transformer substation. The purpose of the work is to develop a project for a 110/10 kV transformer substation for power supply to a gas compressor station, providing coverage of design loads with the required level of reliability, quality of electricity and economic feasibility. Research methods include the method of ordered diagrams for calculating electrical loads, the method of relative units for calculating short-circuit currents, and technical and economic analysis when choosing equipment. The results of the work: 1) The design loads on the sides of 0.4 kV and 10 kV have been determined. 2) Technical solutions for reactive power compensation have been developed: the installation of four KS2-1.05‑60 capacitor banks with a total capacity of 12.8 MVar, which reduced tg φ from 0.61 to 0.15. 3) 10/0.4 kV power transformers (TSZ-630/10, TM-40, TM-63, TM-100) and two 110/10 kV transformers (TRDN-25000/110) with verification of loading in normal and post-emergency modes were selected. 4) The calculation of three-phase short-circuit currents has been performed. 5) Switching devices were selected and tested: K-105 switchgear cells with VBE-10 (10 kV) switches, VBU-110 switches and RND-110/1000 U1 (110 kV) disconnectors. Their electrodynamic and thermal stability and breaking capacity have been confirmed. 6) The current-carrying parts are selected: 10 kV APvPug 1×500/35 input cables, cables to the APvPug 1×400/35 synchronous motor, flexible ORU-110 kV busbars with AC-70/11 wire. 7) Life safety measures have been developed, and the grounding circuit of the ORU-110 kV (0.485 ohms, which is lower than the standard 0.5 ohms) has been calculated. 8) Capital expenditures were estimated according to the consolidated price standards (OZ): the total cost of the project amounted to 479.7 million rubles (in 2026 prices, including VAT of 22%). Annual operating costs are 19.2 million rubles/year. The scope of the results is the practical design or reconstruction of power supply systems for gas compressor stations and similar industrial facilities with responsible consumers of the first and second reliability categories. The proposed design solutions comply with the requirements of the PUE, RD, SRT, GOST and other regulatory documents. The designed substation ensures the required reliability of the GKPs power supply, the quality of electricity and the economic feasibility of capital investments.

• Введение
• 1. Определение расчётных нагрузок
• 1.1 Состав нагрузок газокомпрессорного пункта
• 1.2 Определение расчётной нагрузки 0,4 кВ
• 1.3 Определение расчётной нагрузки 10 кВ
• 1.4 Технические мероприятия по компенсации реактивной мощности
• 2 Выбор силовых трансформаторов и структурной схемы подстанции
• 2.1 Выбор трансформаторов 10/0,4 кВ
• 2.2 Выбор трансформаторов 110/10 кВ
• 2.3 Выбор структурной схемы трансформаторной подстанции
• 3 Расчёт токов короткого замыкания
• 3.1 Составление расчётной схемы
• 3.2 Определение параметров элементов и составление схемы замещения элементов
• 3.3 Расчёт токов короткого замыкания
• 4. Выбор и проверка коммутационных аппаратов и токоведущих частей
• 4.1 Выбор силовых выключателей и ячеек КРУ-10 кВ
• 4.2 Выбор силовых выключателей и разъединителей ОРУ-110 кВ
• 4.3 Выбор кабелей ввода КРУ-10 кВ
• 4.3 Выбор кабелей наиболее мощного присоединения КРУ-10 кВ
• 4.4 Выбор гибких шин ОРУ-110 кВ и отходящих линий
• 5. Разработка мероприятий по обеспечению безопасности жизнедеятельности
• 5.1 Требования безопасности труда
• 5.2 Расчёт контура заземления ОРУ-110 кВ
• 6. Оценка капитальных затрат на реализацию проекта.
• Заключение
• Список источников