У таких випадках монтаж тп розглядають після розрахунку необхідної потужності, аналізу точки приєднання та оцінки режимів роботи основних споживачів.

Трансформаторна підстанція приймає електроенергію в мережі однієї напруги та перетворює її до рівня, потрібного для живлення обладнання підприємства. Наприклад, електроенергія може надходити на об’єкт на середній напрузі, а після трансформації розподілятися внутрішніми мережами 0,4 кВ.

Для підприємства рішення про власну ТП пов’язане насамперед із доступною електричною потужністю, надійністю живлення та перспективами розвитку об’єкта.

Коли існуючого підключення стає недостатньо

Один із найпоширеніших сценаріїв — розширення виробництва. Підприємство встановлює нову технологічну лінію, компресори, вентиляційні установки, холодильне обладнання, електричні печі або інші потужні споживачі. Загальне навантаження збільшується, а існуючий ввід уже не забезпечує потрібну потужність.

Ознаками дефіциту можуть бути:

• регулярне наближення навантаження до максимально дозволеного;
• просідання напруги під час запуску потужного обладнання;
• часте спрацювання захисної автоматики;
• неможливість підключити нові виробничі лінії;
• перевантаження наявного трансформатора;
• необхідність суттєво збільшити договірну потужність;
• плани будівництва нового цеху або складського комплексу.

У такій ситуації потрібно визначити, де саме знаходиться обмеження. Причиною може бути недостатня потужність трансформатора, мала пропускна здатність кабельної лінії, обмеження ввідного обладнання або параметрів зовнішнього приєднання.

Як правильно оцінити потребу в потужності

Орієнтуватися лише на суму паспортних потужностей обладнання не варто. Частина споживачів працює одночасно, частина — періодично, а окремі установки мають значні пускові струми.

Для розрахунку використовують коефіцієнт одночасності — показник, який враховує, яка частина обладнання реально працюватиме в один момент. Наприклад, якщо підприємство має десять установок по 50 кВт, це ще не означає, що мережа постійно повинна забезпечувати 500 кВт.

Окремо враховують електродвигуни. Під час запуску вони можуть короткочасно споживати струм у кілька разів більший за робочий. Якщо в одну мить запускаються декілька потужних двигунів, можливе помітне падіння напруги.

Найкращу картину дає аналіз фактичних графіків навантаження. Дані за кілька місяців показують:

• середнє споживання;
• максимальні піки;
• навантаження в різні зміни;
• сезонні коливання;
• наявний резерв.

Для підприємств із нерівномірною роботою бажано аналізувати повний рік, особливо якщо споживання суттєво змінюється в опалювальний або літній період.

Власна ТП для нового виробничого об’єкта

Потребу в трансформаторній підстанції бажано визначати ще під час проєктування нового підприємства. Це дозволяє правильно вибрати точку розміщення, потужність трансформатора, кабельні траси та структуру внутрішніх мереж.

Проєктувальник складає баланс потужності — розрахунок усіх основних споживачів із урахуванням їх режимів роботи. Після цього визначається розрахункове максимальне навантаження.

Враховувати потрібно й майбутнє розширення. Якщо через кілька років заплановано встановлення додаткової лінії, доцільно передбачити резерв уже в початковому проєкті.

При цьому надмірно великий трансформатор також не є оптимальним рішенням. Обладнання більшої потужності коштує дорожче, займає більше місця та може працювати неефективно при дуже низькому завантаженні.

Один трансформатор чи два

Кількість трансформаторів залежить від необхідної потужності та вимог до безперервності живлення.

Один трансформатор може бути достатнім для підприємства, де короткочасне відключення не створює критичних наслідків і є можливість організувати резервне живлення іншим способом.

Два трансформатори часто використовують на об’єктах, де необхідно підвищити надійність. При відключенні одного з них частину навантаження можна перевести на другий.

Таку схему потрібно розраховувати заздалегідь. Якщо кожен трансформатор у нормальному режимі працює майже на повну потужність, резервування фактично не працюватиме: після відключення одного другий не зможе прийняти все навантаження.

Для критичних виробництв також визначають, які споживачі повинні залишатися під напругою першочергово, а які можна тимчасово відключити.

Які споживачі потребують підвищеної надійності

Не все обладнання підприємства має однакове значення для технологічного процесу. Зупинка освітлення в адміністративному приміщенні й аварійне відключення печі, холодильного комплексу або системи вентиляції можуть мати зовсім різні наслідки.

Тому перед вибором схеми підстанції споживачів доцільно розділити за критичністю.

До найбільш важливих можуть належати:

• системи пожежної безпеки;
• технологічна автоматика;
• серверне обладнання;
• аварійне освітлення;
• насоси;
• вентиляційні системи;
• холодильне обладнання;
• виробничі установки, які не можна різко зупиняти.

Для таких споживачів можуть передбачатися резервні вводи, генератори, джерела безперебійного живлення або окремі секції розподільчого обладнання.

Чому важлива точка розміщення підстанції

Місце встановлення ТП впливає на довжину кабельних трас, втрати електроенергії та витрати на будівництво внутрішніх мереж.

Якщо підстанція розташована далеко від основних споживачів, доведеться прокладати довгі кабелі 0,4 кВ великого перерізу. На таких лініях зростає падіння напруги — різниця між напругою на початку та в кінці кабелю.

За можливості підстанцію розміщують ближче до центру основного навантаження. Для великого підприємства іноді доцільніше використати кілька локальних ТП, ніж одну підстанцію з довгими низьковольтними лініями до віддалених цехів.

При виборі місця враховують також під’їзд для монтажу та заміни обладнання, безпечні відстані, умови вентиляції, доступ обслуговуючого персоналу та можливість прокладання кабелів.

Які параметри потрібно визначити перед проєктуванням

До початку розробки технічного рішення підприємству бажано мати базові вихідні дані.

Насамперед потрібно визначити:

• поточну максимальну потужність;
• прогноз навантаження після розширення;
• перелік найбільш потужних споживачів;
• пускові характеристики обладнання;
• графік роботи виробництва;
• вимоги до резервування;
• доступну точку приєднання;
• відстань від ТП до основних споживачів.

Корисно одразу скласти план розвитку хоча б на кілька років. Якщо нові виробничі потужності вже передбачені бізнес-планом, їх краще включити в розрахунок.

Як зрозуміти, що наявну ТП потрібно реконструювати

Підприємству не завжди потрібна повністю нова підстанція. Іноді достатньо модернізувати існуючу.

Підставою для перевірки можуть бути регулярне перевантаження трансформатора, застаріле розподільче обладнання, відсутність резервних комірок, дефіцит потужності або невідповідність захисної автоматики новій структурі мережі.

Перед реконструкцією проводять технічне обстеження та вимірювання фактичних навантажень. Після цього можна визначити, чи достатньо замінити трансформатор, модернізувати щитове обладнання, прокласти нові кабельні лінії або потрібно змінювати всю схему електропостачання.

Який резерв потужності передбачати

Резерв потрібен для подальшого розвитку підприємства, проте його розмір має бути обґрунтованим. Універсального відсотка, який підходить усім об’єктам, немає.

Для діючого підприємства варто орієнтуватися на конкретні плани: нові верстати, розширення цехів, автоматизацію, зарядну інфраструктуру або інше додаткове електрообладнання.

Також корисно залишати резерв у розподільчих щитах і кабельній інфраструктурі. Наявність вільних комірок та можливість прокласти нові лінії спрощують майбутнє розширення без масштабної перебудови електричної системи.

Що перевірити перед остаточним рішенням

Встановлення власної трансформаторної підстанції має базуватися на розрахунках, а не лише на факті нестачі потужності. Спочатку потрібно визначити причину обмеження та оцінити всі доступні варіанти розвитку мережі.

Перед прийняттям рішення варто перевірити фактичне й прогнозоване навантаження, параметри зовнішнього приєднання, стан існуючих ліній, вимоги критичних споживачів та можливості резервування.

Для нового підприємства такий аналіз варто проводити одночасно з проєктуванням технологічної частини об’єкта. Для діючого виробництва основою стають вимірювання реальних навантажень і технічне обстеження електрогосподарства. Такий підхід дозволяє визначити потрібну потужність ТП, вибрати схему живлення та передбачити резерв для подальшого розвитку підприємства.