Электроустановки стройплощадок - Источники электроснабжения

Источниками электроснабжения строительства могут быть приняты:
электротехнические сооружения (иногда сети), предусмотренные проектами постоянного электроснабжения строящихся объектов; они должны быть возведены к началу строительных работ; этот вариант в большинстве случаев является самым экономичным;
существующие источники или пункты электроснабжения (иногда сети), находящиеся в ведении энергосистемы, в этом случае от источника питания к строительной площадке подводится временная питающая линия;
временные передвижные трансформаторные подстанции;
временные (преимущественно передвижные) электростанции.
Таким образом источники электроснабжения могут быть подразделены на стационарные, временные передвижные трансформаторные подстанции и передвижные электростанции.

Стационарные. В качестве таких источников электроснабжения применяются стационарные трансформаторные подстанции (ТП), в условиях жилищного строительства — вводные ящики (соединительные пункты или разделители и узловые пункты, или киоски), находящиеся в ведении энергоснабжающей организации.
Соединительный пункт (разделитель) представляет собой стальной шкаф, в котором расположены шины и две группы предохранителей. Пункт позволяет ввести и вывести по два кабеля.
Узловой пункт (киоск) представляет собой шкаф, в который можно ввести до пяти кабелей. Магистральные кабели присоединяются без защиты непосредственно к шинам, а отходящие — через предохранители.
При использовании трансформаторных подстанций из крупнопанельных сборных железобетонных элементов сокращается срок строительства. Проект такой подстанции по предложению треста № 3 Главлеиинградстроя выполнен институтом Ленпроект.
Строительная часть состоит из бетонных блоков — фундаментных и цокольных. В трех бетонных блоках при изготовлении на заводе закладываются трубы для ввода кабеля 1 и 6 кВ. В цокольных блоках укрепляются жалюзийные решетки. Подвал подстанции образуется после укладки на фундаментные блоки трех железобетонных панелей; верхнее перекрытие подстанции устраивается из двух железобетонных панелей, образующих крышу. Каждая из стен состоит из двух шлакобетонных панелей; лицевая стеновая панель имеет проем для металлических дверей. Последние устанавливают при сборке ТП на строительной площадке. Стеновые панели при изготовлении облицовываются с наружной стороны керамической плиткой.
Строительная часть такой подстанции монтируется бригадой из трех человек в течение двух смен с помощью 10-тонного гусеничного крана или 5-тонного автомобильного. Электрическая часть соответствует типовой подстанции на один силовой трансформатор мощностью до 400 кВА.
Несомненный интерес представляет применение комплектных трансформаторных подстанций из железобетонных крупноразмерных элементов (блоков или коробок), позволяющих осуществить внутреннее обслуживание.
Серийное производство таких подстанций является наиболее прогрессивным методом внедрения индустриализации и работы по электроснабжению объектов строительства.
Подстанция Главмосстроя состоит из блоков БТП-1 и БТП-2, в которых размещено электрооборудование, блоков- приставок БТП-3, в котором размещены устройства телефонной сети, и БТП-4, в котором размещено электрооборудование управления наружным освещением. К месту монтажа блоки доставляются на специально оборудованном трайлере и с помощью 20-тонного крана монтируются на подготовленный фундамент. Затем устанавливают и присоединяют силовые трансформаторы, выполняют наружный контур заземления, присоединяют шести- и однокиловольтные кабели, одновременно заделывают стыки, оклеивают кровлю и устраивают отмостку вокруг ТП. В такой подстанции размещают два трансформатора по 400 кВА.
Трансформаторная подстанция, разработанная институтом Киевпроект совместно с трестами Киевэлектромонтаж и Киеворгстрой, по способу обслуживания электрооборудования является комбинированной, т. е. обслуживание высоковольтного оборудования внутреннее, а щита низкого напряжения — наружное.
Подстанция состоит из одного блока и двух элементов для кабельных вводов. В подстанции устанавливают силовой трансформатор мощностью до 400 кВА. По конструкции строительной части эта подстанция отличается от подстанции, разработанной в Главмосстрое.
Институтом Гипрокоммунэнерго Министерства коммунального хозяйства РСФСР и научно-исследовательским институтом строительных конструкций Госстроя СССР произведен анализ существующих решений трансформаторных подстанций в железобетонном исполнении.
По выполненным Гипрокоммунэнерго компоновочным электротехническим решениям НИИСИ Госстроя СССР разработал строительную часть трансформаторной подстанции на один и два трансформатора мощностью от 100 до 630 кВА в объемных блоках максимальной заводской готовности. Подстанция на один трансформатор размещается в двух блоках, а на два трансформатора — в трех блоках.
Передвижные подстанции. На строительствах, которые не могут быть обеспечены электроэнергией от стационарных трансформаторных подстанций энергосистемы по сети низкого напряжения, в большинстве случаев используют комплектные трансформаторные подстанции мощностью от 100 до 1000 кВА наружной установки, подключаемые к воздушным линиям электропередач или к кабельным линиям. К ним относятся: КТП — комплектные трансформаторные подстанции, КТПН — комплектные трансформаторные подстанции наружной установки, СКТП — сборные комплектные трансформаторные подстанции, СКТПС — сборные комплектные трансформаторные подстанции для сельскохозяйственных потребителей.
К преимуществам комплектных трансформаторных подстанций наружной установки относятся: легкость перемещения и возможность расположения в каждом случае в центре нагрузки или на участках строительной площадки, на которых они потребуются, быстрота подачи электроэнергии площадке.

 Эти подстанции экономичны, так как их можно многократно использовать, удобны и достаточно надежны в эксплуатации. Обслуживаются они обычно снаружи, т. е. без входа персонала в места расположения оборудования. Последнее является их недостатком при необходимости манипуляций по присоединению или отсоединению потребителей, замене перегоревших плавких вставок и т. д.

Рис. 23. Строительство котельной в г. Пушкине. Справа от ТП расположена КТПН
Площадка под них делается на 15 см выше уровня земли; контур заземления подобен контуру для постоянно располагаемых трансформаторных подстанций. Перед вводом подстанции в эксплуатацию подготавливается техническая документация и проводятся испытания в объеме, как и для постоянных ТП.
Комплектные трансформаторные подстанции различаются: по напряжению оборудования; по мощности устанавливаемых силовых трансформаторов; по конструкции вводов первичного напряжения (кабельный или воздушный); по конструкции присоединения отходящих линий вторичного напряжения (кабельные или воздушные); по схеме оборудования высокого напряжения (транзитные или тупиковые).
Некоторые позволяют производить подключение как кабельных, так и воздушных сетей.

Таблица 15

Один тип подстанций (рис. 23) представляет собой металлическую конструкцию, собираемую на строительной площадке из отдельных камер, в которых расположены распределительные устройства высшего и низшего напряжений, металлического основания (рамы), крыши и двух комплектов дверей. Пространство между камерами распределительных устройств образует камеру трансформатора.
Другая группа — это подстанции, в которых электрооборудование смонтировано в металлическом ящике (например СКТП). Такая подстанция завозится на площадку, в ней устанавливается и присоединяется силовой трансформатор, затем выполняется наружный контур заземления и присоединяются питающие и отходящие сети.
Третья группа — это подстанции, поступающие на строительные площадки с уже установленными в заводских условиях силовыми трансформаторами. В таких подстанциях улучшены условия охлаждения трансформатора, так как трансформатор устанавливается открыто. При этом снижается расход металла на сооружение подстанции.
Во всех типах таких подстанций учет электроэнергии обычно предусматривается со стороны вторичного напряжения. Приборы учета устанавливают общие в камере распредустройства низкого напряжения.
В табл. 15 приводятся данные подстанций наружной установки заводского изготовления.
Широко используются комплектные трансформаторные подстанции и за рубежом.
КТП на мощность до 315 кВА польского объединения «Электрим» предназначена для присоединения к сетям напряжением 6—10 кВ. Она может быть использована как транзитная. Тупиковая КТП с трансформатором до 250 кВА ГХО «Элпром» (Болгария) имеет на фидерах н/н автоматические выключатели, ряд блокировочных устройств, повышающих безопасность обслуживания, позволяют автоматически с помощью фотореле включать наружное освещение и присоединять к ЛЭП-10 кВ (придается комплект разрядников). КТП представляет собой один корпус, состоящий из трех отсеков, в которых расположено оборудование.
Временные электростанции. В районах строительства, в которых отсутствуют источники энергоснабжающей организации и сети низкого или высокого напряжений, а также, когда мощность источников электроэнергии не позволяет питать все строительное оборудование, строители пользуются передвижными электростанциями с двигателями внутреннего сгорания.
В табл. 16 даны наиболее распространенные типы передвижных электростанций с генераторами трехфазного переменного тока.
На небольших строительствах преимущественно применяют передвижные электростанции с генераторами мощностью от 30 до 200 кВА на напряжение 400 в. Основным оборудованием любой станции являются двигатель, генератор и распределительный щит.

Таблица 16

Передвижные электрические станции рекомендуется оснащать средствами частичной автоматизации, предусматривающими пуск и остановку электростанции вручную и контроль за работой автоматически.
Для электроснабжения строительных площадок можно применять и электростанции, предназначенные для питания силовых и осветительных нагрузок промышленных и сельскохозяйственных объектов. В частности, к таким электростанциям относится дизель электрический агрегат «Нева».
Агрегаты «Нева» по своим технико-экономическим данным превосходят лучшие современные отечественные и зарубежные образцы подобных типов. Основными достоинствами такого агрегата являются: полная автоматизация, быстрый пуск, высокая экономичность, надежность работы, небольшая стоимость, малые габариты, небольшая масса и вместе с тем достаточно большая мощность.
Основными недостатками электроснабжения строительного объекта передвижными электростанциями являются:
ограниченные возможности использования строительных механизмов с мощными электродвигателями, особенно короткозамкнутыми, имеющими большие пусковые токи, а также сварочного оборудования, питающегося фазным напряжением или линейным напряжением от двух фаз (сварочное оборудование приводит к несимметричной загрузке генератора);
большой удельный расход топлива и необходимость систематического пополнения его;
необходимость частых ремонтов и, следовательно, ненадежное электроснабжение;
высокая стоимость электроэнергии.
Преимуществом передвижных электростанций является большая маневренность их, возможность быстрой подачи объекту электроэнергии, возможность размещения электростанции в центре нагрузки или в любом месте строительного объекта по необходимости.