7 питань про реконструкцію електричних підстанцій
Експерт ЕДС-ІНЖИНІРИНГ Максим КОРОЛЕНКО коментує стан мережевої інфраструктури України, говорить про електричні підстанції (ПС) і пояснює, для чого необхідно проводити їх реконструкцію.
ЯКИМИ БУВАЮТЬ ПІДСТАНЦІЇ?
По класах напруги : ПС низького (6-10 кВ), ПС середнього (35 кВ) і ПС високої напруги (110 кВ, 150 кВ, 330 кВ, 500 кВ і 750 кВ (кіловольт).
По віддаленості: вузлові ПС, головні знижувальні ПС, ПС глибокого введення і трансформаторні пункти.
По функціоналу: знижувальні, підвищувальні і тягові ПС.
1. Високовольтні електричні підстанції (ПС) - скільки їх в Україні, в чому їх особливість?
Електричних підстанцій в Україні величезна кількість, порахувати точно не представляється можливим. Використовуються для електропостачання будь-яких об'єктів - від житлових будинків і торгових центрів до величезних заводів, залізничних тягових підстанцій і вітрових електростанцій. Відповідно, ПС розрізняються по класах напруги і бувають низьковольтними, середньої напруги і високовольтної. Залежно від віддаленості підстанції від живленого об'єкту можна класифікувати - вузлові, головні знижувальні, підстанції глибокого введення і трансформаторні пункти. Залежно від функціонала - знижувальні,підвищувальні, тягові (живлять електротранспорт, причому як залізничний, так і міський).
2. Навіщо реконструювати ПС, як часто це потрібно робити, чи усі потребують реконструкції? У якому вони стані зараз? Реконструювати ПС необхідно з кількох причин. Більшість об'єктів мережевої інфраструктури України, до яких відносяться і підстанції, були побудовані в 1950-1980х роках і безнадійно застаріли. Окрім банального зносу устаткування, за останні роки істотно виросло енергонавантаження, на яке старі об'єкти не були розраховані. Звідси збої, аварійні відключення, короткі замикання і інші неприємності. Враховуючи,що побудувати нову ПС - досить дороге задоволення і дуже тривалий процес (дозвільні документи, проектна документація, відведення землі, інші процедурні питання), в нашій країні вважають за краще реконструювати існуючі об'єкти. Переважна більшість українських електричних підстанцій виробили свій ресурс на 90-120%. Таким чином, реконструюючи підстанції, ми задовольняємо виникаючу необхідність у збільшенні потужностей, підвищуємо безпеку енергоустановок і надійність енергосистеми в цілому.
3. Чи будують зараз нові високовольтні ПС? Так, будують. В основному, під нові великі промислові об'єкти, що вимагають надійного постачання електроенергією : заводи, торгові центри (у разі відсутності вільних потужностей на діючих ПС, до яких можна підключитися), сонячні і вітрові електростанції для генерації екологічно чистої енергії. Враховуючи, що сьогодні темпи зростання промисловості в Україні досить низькі, нових ПС будують трохи, вважаючи за краще реконструювати існуючі об'єкти для адаптації до збільшеного енергонавантаження.
4. Головні нюанси реконструкції - в чому складність? Можу виділити три основні нюанси - (1) Кваліфікація персоналу, (2) Технічна складність робіт і (3) Складність узгодження об'єкту. Перший обумовлений високою напругою, несумісною з життям у разі помилки як інженерно-технічного персоналу, так і людей, що безпосередньо виконують ці роботи. У випадку з реконструкцією високовольтних підстанцій з напругою 35 000 вольт і вище відповідальність і небезпека зростають кратно. Тут потрібні фахівці найвищого рівня кваліфікації. Монтажники, релейники-вторинники, ті, що налагоджують - фахівці, які пройшли тривалу спеціальну підготовку і мають усі дозвільні документи в якості персоналу на об'єкті. Окрім цього, спеціалізовані електротехнічні компанії, що надають послуги з реконструкції ПС, повинні мати цілий пакет документів для підтвердження права проводити такого роду роботи.
Другий нюанс - технічна складність робіт по реконструкції - пов'язана з необхідністю перемикання діючих споживачів на альтернативне джерело електроенергії і проведення робіт, що вимагають максимальної концентрації уваги, в режимі жорсткого цейтноту.
Третій нюанс - складність узгодження проведених робіт з операторами системи розподілу, тобто компаніями, які займаються постачанням електроенергії. Іноді документальна частина займає в рази більше часу, ніж технічна.
5.Як впливає на роботу електричних ПС бум підключень генерації ВДЕ? Логічний ланцюжок такий: без чіткого розуміння, що технічна можливість для підключення об'єкту ВДЕ існує, починати будівництво нераціонально. Вище говорили, що майже кожна нова сонячна і вітрова електростанція вимагає реконструкції ділянки енергосистеми, куди підключатиметься цей об'єкт ВДЕ (або існуюча найближча електрична ПС, або ділянка лінії, якщо є резерв по потужності). У разі будівництва СЕС/ВЕС великій потужності потрібна і нова ПС - сучасна і надійна. При цьому не в усіх регіонах України залишилися можливості для підключення великих об'єктів альтернативної енергетики - деякі регіони "переобтяжені", і надмірні підключення можуть негативно відбитися на енергосистемі в цілому. В цьому випадку генеровані ВДЕ потужності або нікуди, або не через що буде "поставляти". Якщо образно, то можна згадати відомий приклад з верблюдом і голковим вушком.
6. Як впливають небаланси енергосистеми на роботу ПС? До роботи електричних підстанцій небаланси стосунку не мають. Фізику ніхто не відміняв - підстанції як працювали, так і працюватимуть. При небалансах страждатиме якість електроенергії (зокрема, напруга і частота). ПС відповідають за забезпечення споживачів електроенергією, а небаланси виникають через те, що великі промислові споживачі не можуть точно розрахувати потрібну їм кількість електроенергії. Це як намагатися звинуватити офіціанта в ресторані в тому, що ви не змогли з'їсти усі замовлені і принесені їм блюда, або що ви не наїлися.
7. У скільки обходиться реконструкція ПС і хто за це платить? У разі реконструкції ПС, живлячий жилий масив, платить організація, на балансі якої знаходяться ці підстанції і інша мережева інфраструктура - кабельні лінії, розподільні щитки і інше. Звичайно це оператор системи розподілу - міські електромережі. Інше питання - засоби на реконструкцію передбачені у бюджеті не завжди. Хоча у випадку, наприклад, будівництва нового об'єкту поновлюваної енергетики, заводу, ТЦ або іншого нового енергоспоживача, за реконструкцію платить інвестор, оскільки саме він збільшує навантаження на існуючу енергосистему (читаємо - найближчу ПС) і має бути зацікавлений в надійному енергопостачанні.
Щоб відповісти на питання, в скільки обійдеться реконструкція підстанції, необхідно знати такі ввідні дані, як віддаленість від джерела електроенергії, клас напруги ПС, категорійність енергопостачання, необхідну потужність і так далі. Кожен з цих параметрів дуже істотно впливає на вартість ПС. Хіба можна відповісти на питання - "Скільки коштує автомобіль"?.
ТОП-3 наймасштабніших проектів реконструкції ПС в Україні за останній рік. Практично в кожній області можна виявити одну-дві нових підстанції 35 кВ і вище, побудованих в минулі два-три роки. Будуються нові заводи, конкурентоздатні підприємства збільшують потужності. Будівництво цих підстанцій виконується за рахунок фінансування як приватними інвесторами (або для власних потреб, або в рахунок реалізації ТУ - приєднання), так і за рахунок інвестиційних програм операторів систем розподілу (обленерго).
Дуже великі проекти реалізує зараз НЭК "Укрэнерго". З нового будівництва відмічу такі станції, як ПС Кремінська- 500/220 (підвищення надійності Луганського "енергоострова" у зв'язку з проведенням ООС на сході країни, планове введення в експлуатацію - 2020 рік) і ПС Київська- 750 (декілька черг) для збільшення споживаних потужностей Київської області.
Також повним ходом йде будівництво ряд інших великих реконструкцій. Однозначно до цього списку увійде будівництво високовольтної підстанції Надеждине напругою 330/35 кіловольт в Запорізькій області. Це ПС забезпечуватиме енергією Запорізьку вітрову електростанцію, що будується, потужністю 500 мегават. Судячи з усього, вона стане найбільшої ВЕС України. Це проект іноземного інвестора, а будівництвом зараз займається ЕДС-ІНЖИНІРИНГ.