Одними из наиболее значимых объектов газотранспортных систем России по объему потребления электрической энергии являются компрессорные станции (КС) (рис. 1) [1–4]. Мощности потребления КС зависят от расчетных потоков газа и типа газоперекачивающих агрегатов (ГПА): газотурбинные (ГТУ), газопоршневые или электроприводные (ЭГПА) [5–9].
При выборе типа агрегатов на проектируемых и реконструируемых КС подлежит обязательному учету большое количество факторов:
– степень развития электроэнергетики района проектируемой КС;
– надежность питающих источников;
– показатели экологической безопасности;
– необходимые условия автоматизации и управления на КС;
– режим работы КС;
– условия труда рабочих, объем капитальных затрат на установку и наладку ГПА.
В зависимости от типа ГПА производится выбор схемного построения систем электроснабжения (СЭС) и систем релейной защиты и автоматики (РЗиА) сетей 6–10 кВ компрессорной станции. Согласно объектов ГТС [10–12], все КС относятся к объектам 1-й категории надежности по СЭС на среднее напряжении 6–10 кВ.
Суммарная мощность электрических нагрузок цехов (КЦ) на КС с ГТУ составляет 1,5÷4 МВт, с ЭГПА – 40÷80 МВт. Такие мощности питания обеспечивают пока только централизованными СЭС от энергосетевых компаний или автономными источниками электроэнергии (только для КС с ГТУ) [13–15].
Современные системы РЗиА обеспечивают полный комплекс защиты СЭС в различных режимах работы, но обладают специфическими особенностями, связанными с обеспечением разветвленных сетей магистральных газопроводов России [16–18].
Рассмотрим алгоритм проектирования и реализации систем РЗиА для СЭС электроприводного цеха на примере КС «Лукояновская» магистрального газопровода «Ямбург-Тула 2». Как показано на рис. 2, электроснабжение КЦ осуществляется от 2 трансформаторов 220/10/10 кВ мощностью 63 000 кВА каждый с расщепленной обмоткой низкого напряжения (НН) для снижения уровней токов КЗ на шинах 10 кВ. Электрооборудование для распределения электроэнергии на напряжении 10 кВ размещается в ЗРУ-10 кВ (рис. 3).