Состав и основные этапы разработки системы электроснабжения дачных и коттеджных посёлков

Необходимость разработать проект электроснабжения коттеджного поселка возникает в двух случаях: при электрификации новых зон застройки и в ходе реконструкции старой сети электроснабжения.

В обоих случаях разрабатывается новый электротехнических проект, в котором отражены способы подключения к магистральной высоковольтной линии, указана схема преобразования электроэнергии в напряжение 0.4 кВ, и приведен точный расчёт линий распределения по конечным потребителям.

Сразу подчеркнём, что при разработке проектов такого уровня распределяются мощности порядка 6000-10000 кВА и любая ошибка в расчётах может привести к существенным финансовым потерям, поэтому в ходе согласования подобной документации в первую очередь проверяется лицензия и уровень допуска проектной организации.

Общая последовательность работ

Проектирование электроснабжения коттеджного поселка означает разработку комплекса технических средств для трансформации и передачи электроэнергии из магистральной высоковольтной линии к конечным потребителям (в данном случае, к коттеджам).

Чаще всего, сеть электроснабжения коттеджного посёлка состоит из двух подсетей: ВЛ-10 (входная линия на 10 кВ) и ВЛ-0.4 (внутренняя рабочая сеть, для непосредственного подключения потребителей).

Отметим, что проектирование такого комплекса подразумевает разработку не только электротехнического оборудования, но и целого ряда инфраструктурных объектов:

опоры (или кабельные каналы) для линий передач;
системы молниезащиты;
здания для установки трансформаторной подстанции;
распределительные узлы в сети ВЛ-0.4.

С формальной точки зрения, общая последовательность работ в данном случае такая же, как и при разработке обычного электропроекта:

составление технического задания по усреднённым показателям потребления;
получение технических условий на подключение к ВЛ-10 (ближайшая подстанция на 35/10 кВ);
разработка проекта (включая разработку трансформаторных подстанций);
согласование в энергоснабжающей компании;
монтаж трансформаторов и электросети с учётом специальных требований, оговоренных в технических условиях;
проведение измерений с помощью электротехнической лаборатории;
освидетельствование объекта инспекторами Ростехнадзора и Энергосбыта.
оформление общего договора на подключение энергосети посёлка к магистральной линии электропитания;
оформление частных подключений, на основании договора о совместном использовании электросетей.

На практике всё гораздо сложнее, поскольку затраты на монтаж и обслуживание электросети коттеджных посёлков оплачиваются заказчиком, то есть собственниками и арендаторами земельных участков.

Не сегодняшний день данная проблема решается через объединение собственников в кооперативы или товарищества, от лица которых и заключаются договора на проектирование, монтаж и подключение к внешним электросетям.

Общие нормативы

Система электроснабжения коттеджного поселка

При разработке электроснабжения коттеджных посёлков используют более обширный список норм проектирования.

Помимо обычных для электропроектов стандартов и правил, в данном случае необходимо ориентироваться также на требования, предъявляемые к высоковольтным трансформаторам, воздушным и кабельным линиям передачи электроэнергии. Полный список нормативной документации включает десятки наименований, здесь же приведём лишь базовые ссылки:

СНиП 3.05.06-85 (общие строительные нормы и правила, включая требования к кабельным линиям);
правила эксплуатации электроустановок;
ГОСТ 32144-2013 и ГОСТ Р 54130-2010 (требования к качеству электроэнергии);
СП 31-110-2003 (проектирование и монтаж электроустановок);
ГОСТ 21.613-2014 (нормы и правила по разработке проектной документации для силового электрооборудования);
ГОСТ 21.210-2014 (условные обозначения на электрических схемах).

Отдельно отметим, что расчёт суммарного потребления производится путём суммирования выделенной мощности на каждый участок с применением коэффициента одновременного использования, равного 0.26.

Это означает, что вероятность слишком высоких нагрузок в таких сетях далеко не нулевая, поэтому при оценке их общей эффективности оперируют таким понятием «динамика количества отказов».

Базовый уровень выделяемой мощности на один участок в коттеджных посёлках обычно составляет 10 кВт (с возможностью платного увеличения лимита до 15 кВт). Но нередко бывает и так, что необходимо исходить из мощности существующей трансформаторной подстанции, вследствие чего есть посёлки, в которых лимит на одно подключение снижен до 3 кВт.

По категории надёжности, посёлки коттеджного типа относятся к III категории, поэтому проектирование выполняют без подключения АВР и резервного ввода.

Из чего состоит сеть электроснабжения посёлка

Стандартная сеть электроснабжения коттеджного посёлка состоит из следующих элементов, параметры каждого из которых рассчитываются отдельно:

линия ввода от ближайшей подстанции ВЛ-10;
трансформаторная подстанция 10/0.4 (одна или несколько);
внутренняя сеть распределения электроэнергии конечным потребителям (380 В, с однофазным подключением по 220 В);
распределительные щиты (чаще всего с наружным размещением).

Типовая конструкция внутренней распределительной сети - воздушные линии на бетонных опорах. С недавних пор её монтаж осуществляют с использованием кабеля СИП, более удобного в монтаже и значительно более долговечного.

Отметим, что в современных новостройках нередко применяют и кабельный формат передачи электроэнергии от подстанции к потребителю. Но следует учитывать, что помимо более дорого кабеля, в этом случае придётся оплачивать ещё и земляные работы.

Основные этапы расчёта

Для иллюстрации уровня сложности расчётов при проектировании электросетей коттеджных посёлков, перечислим основные его этапы:

составление эскизной схемы будущей сети;
расчёт общей мощности потребления с учётом дневных и вечерних пиков;
определение активных и реактивных потерь на различных участках передачи электроэнергии.

Отдельно отметим, что в сетях, подобных рассматриваемой в данном обзоре, активные и реактивные потери на передачу электроэнергии могут доходить до 10% от её номинальной мощности, что обязательно должно быть учтено при расчёте мощности распределительных трансформаторов.

Согласно действующим нормативам, падения напряжения на входных клеммах в точках бытового потребления электроэнергии не должно превышать +7.5%, -7%.

Далее производится расчёт мощности центральной подстанции и распределительных трансформаторов, после чего подбирается подходящая модель трансформатора.

Завершается проектирование следующими этапами:

расчёт оптимального сечения проводов и выбор их типа;
расчёт параметров коммутационной аппаратуры;
разработка однолинейных схем для распределительных щитов;
разработка схем соединений, электрооборудования и генерального плана электросети.