Подстанция 35/10 кВ — это распределительное устройство 35 кВ (ввод от ВЛ или кабеля, выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, ОПН), один или два силовых трансформатора 35/10 кВ с РПН или ПБВ, КРУ 10 кВ на отходящие линии, трансформатор собственных нужд, релейная защита и коммерческий учёт. Типичные мощности трансформаторов для промышленной подстанции 35 кВ — 2500, 4000, 6300 и 10 000 кВА; объекты с нагрузкой I и II категории строят двухтрансформаторными.
Сильнее всего на цену подстанции 35 кВ влияют четыре фактора: число и мощность трансформаторов, исполнение РУ 35 кВ (открытое, КРУ или КРУЭ), объём РЗА с телемеханикой и климатические условия площадки. Ниже — состав подстанции, выбор исполнения, расчёт мощности на примере ГОК 7,5 МВт и отличия схем 35/6 и 35/0,4 кВ.
Из чего состоит подстанция 35/10 кВ
Подстанция 35 кВ промышленного предприятия обычно выполняется по схеме «два блока линия — трансформатор» с перемычкой или с одной секционированной системой шин 35 кВ; на стороне 10 кВ — две секции шин с секционным выключателем и АВР.
| Узел | Что входит | Что задать в опросном листе |
|---|---|---|
| РУ 35 кВ | Линейный ввод, выключатели (вакуумные или элегазовые), разъединители с заземлителями, ТТ, ТН, ОПН | Схема РУ, число вводов, ток КЗ на шинах 35 кВ, режим нейтрали |
| Силовые трансформаторы | 1 или 2 трансформатора 35/10(6) кВ, РПН или ПБВ, ONAN / ONAF | Мощность, группа соединения, uк, диапазон регулирования |
| КРУ 10 кВ | Вводы, секционный выключатель, ТН шин, отходящие линии, ячейки ТСН | Ток сборных шин, ток термической стойкости, число присоединений |
| ТСН | Трансформатор собственных нужд 10/0,4 кВ и щит СН | Мощность по расчёту: обогрев, освещение, привод РПН, зарядка АБ |
| ОПУ и РЗА | Терминалы защит, оперативный ток, телемеханика, связь с диспетчером | Производитель терминалов, протоколы, объём ТМ по ТУ |
| Учёт | Счётчики коммерческого и технического учёта, АСКУЭ | Точка учёта и класс точности — по ТУ сетевой организации |
Ячейки КРУ 10 кВ подробно сравнивались с КСО и RMU в статье КРУ, КСО или RMU для сети 6–10 кВ. Для РУ 35 кВ закрытого исполнения применяют ячейки на Ur 40,5 кВ — с воздушной изоляцией (выкатные КРУ) или газовой (КРУЭ). КРУ выбирают, когда есть место и важна ремонтопригодность; КРУЭ — для стеснённых площадок, запылённой среды и реконструкции действующих зданий. Выбор выключателя (вакуумный или элегазовый) и типа ячеек 35 кВ — отдельная тема; на этапе опросного листа важно указать ток КЗ и режим нейтрали.
Блочно-модульная, открытая (ОРУ) или мобильная подстанция 35 кВ
В конспекте лекций АУЭС по проектированию систем электроснабжения прямо указано: подстанции 35–110 кВ следует преимущественно проектировать комплектными, заводского изготовления, блочной конструкции. Открытое РУ остаётся вариантом для крупных узлов с перспективой расширения, а мобильная подстанция — для временного питания.
| Критерий | Блочно-модульная (КТПБ, БМ) | Открытая (ОРУ 35 кВ + ЗРУ 10 кВ) | Мобильная 35 кВ |
|---|---|---|---|
| Площадь | Минимальная, РУ в утеплённых модулях | Наибольшая: порталы, ошиновка, разрывы | Только площадка под прицеп и вводы |
| Сроки на площадке | Короткие: модули проходят заводские испытания | Длинные: фундаменты, монтаж и наладка на месте | Самые короткие — только подключение |
| Климат | Оборудование в модуле, проще для −45 / −60 °C | Аппараты наружной установки УХЛ1, пыль и гололёд | Ограничено исполнением прицепа |
| Расширение | Добавление модулей по проекту | Проще всего — свободные ячейки и место на ОРУ | Не предусмотрено |
| Где уместна | ГОК, промышленные площадки, СЭС, насосные | Узловые ПС сетевых компаний, крупные заводы | Карьеры, буровые, временная схема, аварийный резерв |
Для большинства частных объектов 35 кВ — горно-обогатительных комбинатов, заводов, солнечных станций — выгоднее блочно-модульное исполнение: меньше работ на площадке, а основные испытания выполняются на заводе.
Трансформатор 35 кВ: какой выбрать
Трансформатор — самая дорогая и самая длительная в изготовлении позиция подстанции, поэтому его параметры фиксируют в первую очередь.
- Мощность. Стандартный ряд для 35 кВ: 1000, 1600, 2500, 4000, 6300, 10 000, 16 000 кВА и выше; выбор по коэффициенту загрузки — в примере ниже.
- Регулирование. ПБВ ±2 × 2,5 % — при стабильном напряжении сети; РПН — при питании по длинной ВЛ 35 кВ и сменной нагрузке. В справочных таблицах АУЭС для трансформаторов 35 кВ 4000–6300 кВА с РПН приведён диапазон ±4 × 2,5 %.
- Группа соединения. Для 35/10 и 35/6 кВ применяют Y/Д-11 или Yн/Д-11: выведенная нейтраль 35 кВ (Yн) нужна, если в ней по проекту устанавливают дугогасящий реактор или резистор. Для 35/0,4 кВ нужна выведенная нейтраль НН — группу указывают в опросном листе.
- Напряжение КЗ. У трансформаторов 35 кВ 4000–6300 кВА uк типично 7,5 %; от него зависят ток КЗ на шинах 10 кВ и выбор ячеек.
- Охлаждение. ONAN (М) — естественное; ONAF (Д) — с дутьём, которое повышает допустимую длительную нагрузку. Дутьё — недорогой способ получить резерв на послеаварийный режим.
- Потери. Потери холостого хода трансформатор несёт круглый год, поэтому при сравнении предложений их пересчитывают в стоимость энергии — методика в статье Потери трансформатора: таблица ХХ и КЗ.
Параметры силового трансформатора 35/10 кВ, 35/6 кВ и 35/0,4 кВ с ПБВ или РПН — на странице трансформатора 35 кВ 1000–31 500 кВА. Номинальные токи для меньших мощностей сведены в таблицу в статье Номинальный ток трансформатора.
Пример расчёта: подстанция 35/10 кВ для ГОК 7,5 МВт
Горно-обогатительный комбинат в Карагандинской области получает питание от ВЛ 35 кВ. Расчётная активная нагрузка — 7,5 МВт при cos φ 0,9 после компенсации, преобладает нагрузка I категории (дробление, водоотлив, вентиляция), поэтому подстанция двухтрансформаторная. По курсу АУЭС для таких подстанций Кз = 0,6–0,7, а загрузка в послеаварийном режиме Кз.ав для масляных трансформаторов до 2500 кВА — не более 1,4; для 6300 кВА это значение проверяют по ГОСТ 14209 (ниже). Примем Кз = 0,7.
- Полная мощность: S = 7500 кВт ÷ 0,9 = 8333 кВА.
- Требуемая мощность одного трансформатора: Sном ≥ 8333 ÷ (2 × 0,7) = 5952 кВА → ближайший стандарт 6300 кВА; 4000 кВА не проходит даже в нормальном режиме.
- Фактическая загрузка в нормальном режиме: Кз = 8333 ÷ (2 × 6300) = 0,66.
- Послеаварийный режим: один трансформатор несёт всю нагрузку, 8333 ÷ 6300 = 1,32 номинала; предел 1,4 × 6300 = 8820 кВА ≥ 8333 кВА — проверка пройдена.
- Номинальные токи: I = 6300 ÷ (√3 × 35) = 103,9 А на стороне 35 кВ и I = 6300 ÷ (√3 × 10) = 363,7 А на стороне 10 кВ.
- Вводные ячейки 10 кВ: в послеаварийном режиме ток ввода 8333 ÷ (√3 × 10) = 481 А, при перегрузке 1,4 — 509 А; ячейки и секционный выключатель на 630 А проходят с запасом.
- Ток КЗ на шинах 10 кВ от одного трансформатора (uк 7,5 %, без сопротивления системы — оценка сверху): Iк = 6300 ÷ (√3 × 10,5 × 0,075) = 4,6 кА; КРУ 10 кВ на 20 кА выбирается по стандартному ряду, а не по пределу.
Шаг 2 — мощность одного трансформатора 35/10 кВ
S = P / (PF * N * Kz)
S = кВА
Шаг 5 — номинальный ток трансформатора 6300 кВА на 10 кВ
I = S / (sqrt(3) * U)
I = А
Проверка на летнюю температуру. Коэффициент 1,4 — упрощение. В учебном пособии АУЭС (2018) таблицы ГОСТ 14209-85 для масляных трансформаторов до 110 кВ с охлаждением М и Д дают допустимую аварийную перегрузку в зависимости от предшествующей загрузки К1, длительности и температуры воздуха. При К1 = 0,7 и перегрузке 6 ч это 1,4 при +20 °C, 1,3 при +30 °C и 1,2 при +40 °C; при перегрузке на сутки — 1,3, 1,2 и 1,1. Эквивалентная летняя температура по тому же пособию — 18,9 °C в Караганде и 25,1 °C в Шымкенте.
Для Караганды 2 × 6300 кВА проходят при отключении на 6 ч (1,4 ≥ 1,32). Если замена трансформатора займёт сутки и больше, допустимо 1,3 × 6300 = 8190 кВА — на 143 кВА меньше нагрузки, и на это время нужно отключить часть потребителей III категории. Для той же нагрузки в Шымкенте таблица для +30 °C (с запасом) уже при 6 ч даёт лишь 1,3 < 1,32 — проверка не проходит. Поэтому проект закладывает либо ONAF с номиналом по режиму дутья, либо автоматическую разгрузку, либо 2 × 10 000 кВА. Итог для Караганды: 2 × 6300 кВА 35/10 кВ с РПН, КРУ 10 кВ 630 А / 20 кА и программа разгрузки III категории на длительный ремонт.
Подстанция 35/0,4 кВ и 35/6 кВ: когда они выгоднее 35/10 кВ
Прямая трансформация 35/0,4 кВ избавляет от промежуточной сети 10 кВ и второго трансформатора, но ток на стороне НН растёт быстро: у трансформатора 1000 кВА это 1000 ÷ (√3 × 0,4) = 1443 А против 16,5 А на 35 кВ. Поэтому 35/0,4 кВ оправдана, когда нагрузка сосредоточена в одной точке и не превышает примерно 1–2,5 МВА:
- насосные станции на магистральных водоводах и каналах;
- отдельные участки карьеров и рудников, вахтовые посёлки;
- удалённые объекты у трассы ВЛ 35 кВ — связь, газовые и нефтяные площадки;
- небольшие майнинговые и вычислительные площадки.
Подстанция 35/6 кВ — вариант для горнодобывающих предприятий, где двигатели экскаваторов, мельниц и насосов рассчитаны на 6 кВ; состав такой же, как у 35/10 кВ, но токи на стороне НН выше в 10 ÷ 6 = 1,67 раза, что сказывается на ячейках и кабелях. Если на площадке много распределённых потребителей 0,4 кВ, логичнее схема 35/10 кВ и цеховые КТП 10/0,4 кВ с трансформаторами ТМГ 250–1000 кВА или сухими ТСЛ в помещениях.
Условия региона: нейтраль, климат, высота, сейсмика
- Режим нейтрали. Сети 6–35 кВ в регионе работают преимущественно с изолированной или компенсированной нейтралью. По ПУЭ компенсация ёмкостного тока замыкания на землю нужна во всех сетях 35 кВ при токе более 10 А, в сетях 10 кВ без железобетонных и металлических опор — более 20 А, 6 кВ — более 30 А. Это влияет на выбор ТТНП, ТН с защитой от феррорезонанса, защит от ОЗЗ и на то, нужна ли нейтраль Yн у трансформатора. Режим нейтрали подтверждают по проекту.
- Климат. Север и центр Казахстана — исполнение УХЛ1 (до −60 °C — по проекту), юг и Узбекистан — У1 и проверка перегрузочной способности при летней температуре, как в примере выше.
- Высота. На площадках Кыргызстана и Таджикистана выше 1000 м внешнюю изоляцию оборудования 35 кВ и его охлаждение рассчитывают на высоту установки — это задаётся в техническом задании.
- Сейсмичность. Алматы, Ташкент, Бишкек, Душанбе находятся в зонах высокой сейсмичности; сейсмостойкость трансформатора, РУ и модулей определяется проектом, а не каталогом.
Подстанция 35 кВ для СЭС, СНЭ и майнинга
Для солнечных электростанций 35 кВ — типичное напряжение коллекторной сети: блочные повышающие подстанции у инверторов поднимают 0,4–0,8 кВ до 35 кВ, а главная подстанция собирает линии на шины 35 кВ. Состав такой подстанции похож на описанный выше, но с упором на учёт выдачи, телемеханику и требования системного оператора. О накопителях на таких площадках — в статье Системы накопления энергии в Казахстане и Узбекистане.
Подстанция для майнинга в Казахстане
Майнинговая площадка в Казахстане — особый случай. По Требованиям к подключению цифровых майнеров (приказ Министра энергетики РК № 275 от 25.07.2023, ред. от 01.05.2026) технические условия для майнеров выдаются только от трансформаторных подстанций 35 кВ и выше с разрешённой мощностью не менее 1 МВт. Заявители с нагрузкой 5 МВт и более прикладывают к опросному листу схему внешнего электроснабжения от лицензированной проектной организации, а ТУ свыше 5 МВт согласуются с системным оператором; без согласования подключение не выполняется. Поэтому для майнинговой площадки подстанция 35/0,4 кВ или 35/10 кВ — не вопрос выбора, а обязательное исходное условие. Общий порядок получения ТУ в РК — в статье Технические условия на электроснабжение в РК.
Подключение электроустановок 35 кВ в Узбекистане
В Узбекистане административный регламент подключения (постановление Кабинета Министров № 555 от 31.08.2021) электроустановки 35 кВ не исключает, а задаёт для них отдельные сроки: «Узэнергоинспекция» рассматривает проект электроснабжения и проводит технический осмотр установок 35 кВ и выше за пять рабочих дней против трёх для установок до 1 кВ и 6–10 кВ.
От чего зависит цена подстанции 35/10 кВ
Публичных цен на подстанции 35 кВ почти нет: каждая собирается под однолинейную схему и ТУ. Чтобы сравнить предложения, разложите стоимость на факторы:
| Фактор | Как влияет на цену |
|---|---|
| Число и мощность трансформаторов | Главная статья; 2 × 6300 вместо 2 × 10 000 кВА — заметная экономия при пройденной проверке N-1 |
| РПН или ПБВ | РПН с приводом и автоматикой дороже, но часто обязателен по ТУ |
| Исполнение РУ 35 кВ | ОРУ дешевле по аппаратам, дороже по стройке; КРУЭ — наоборот |
| Число ячеек КРУ 10 кВ | Каждая отходящая линия, ТН, ТСН и резерв — отдельная ячейка |
| РЗА, телемеханика, АСКУЭ | Терминалы, шкафы, связь и интеграция в диспетчерскую сеть |
| Климат, высота, сейсмика | УХЛ1, усиленная изоляция и сейсмостойкое исполнение |
| Стройка, доставка, наладка | Фундаменты, маслоприёмники, заземление, негабаритная перевозка трансформатора |
Главная статья цены подстанции 35/10 кВ — силовые трансформаторы. Самая частая переплата — трансформаторы «с запасом» без расчёта послеаварийного режима; самая частая недооценка — РЗА, телемеханика и требования ТУ к учёту, которые появляются в смете уже после выбора оборудования.
Роль Entogo
Entogo — канадская компания (Entogo Inc., Торонто) с собственным заводом в Китае. Для подстанций 35 кВ она поставляет силовые трансформаторы 35 кВ 1000–31 500 кВА на 35/6–10 кВ и 35/0,4 кВ с ПБВ или РПН и охлаждением ONAN / ONAF, КРУ выкатного типа на 6, 10 и 35 кВ (Ur 7,2 / 12 / 40,5 кВ, 630–3150 А, 20–31,5 кА), КРУЭ 10–35 кВ с вакуумными выключателями без SF6 и КТП для СЭС и СНЭ 0,4–0,8/6–35 кВ. Конструкция — по IEC, совместимая с ГОСТ; климатическое исполнение, высота и сейсмичность — по проекту; сертификация EAC и национальная сертификация — по запросу. Оборудование по IEC в каталожном исполнении изготавливается в среднем около 12 недель, специальные исполнения подтверждаются в предложении; гарантия — не менее 36 месяцев, точный срок фиксируется в договоре. Трансформаторов 110 кВ в каталоге Entogo нет.
Для EPC-подрядчиков и владельцев проектов — направления подстанции и распределение электроэнергии, промышленные объекты под ключ, присоединение ВИЭ к сети, а также контрактное производство трансформаторов и КРУ под вашей маркой. Отправьте однолинейную схему и опросные листы — команда ответит в течение одного рабочего дня; предложение по трансформаторам и ячейкам готовится по вашим данным.
