Проектирование электроснабжения и электроосвещения

Проектирование электроснабжения — это не только расстановка щитов, розеток и светильников. От качества проекта зависят надежность объекта, возможность подключить все технологические и инженерные нагрузки, селективность защит, удобство эксплуатации и стоимость последующего монтажа.

ООО «Комплексные Проекты» выполняет проекты электроснабжения и электроосвещения для промышленных, складских, административных, коммерческих и технологических объектов по всей России. Разрабатываем как самостоятельные разделы ЭМ, ЭО и ЭОМ, так и электротехническую часть в составе комплексного проектирования инженерных систем.

При проектировании учитываем не только установленную мощность, но и режимы работы оборудования, пусковые токи электродвигателей, категории надежности, взаимодействие со смежными системами, перспективу расширения объекта и дальнейшую эксплуатацию.

Что входит в проект электроснабжения

Состав проекта зависит от стадии, назначения объекта и технического задания. В рабочую документацию могут входить:

• общие данные и пояснения по принятым решениям;
• расчет электрических нагрузок;
• баланс установленной и расчетной мощности;
• однолинейные схемы ВРУ, ГРЩ, распределительных и групповых щитов;
• схемы основного и резервного питания;
• планы силовых сетей и электрооборудования;
• планы рабочего, аварийного и наружного освещения;
• расчет освещенности;
• кабельные трассы и лотки;
• кабельный журнал;
• подбор кабелей и аппаратов защиты;
• решения по заземлению и уравниванию потенциалов;
• решения по молниезащите, если они входят в состав задания;
• спецификация оборудования, изделий и материалов;
• задания смежным разделам.

Если объект проходит экспертизу, состав проектной документации формируется с учетом требований действующего законодательства и задания на проектирование. Для стадии Р разрабатываем комплект, по которому можно выполнять монтаж и комплектование.

Хороший проект электроснабжения должен быть удобен не только эксперту и проектировщику, но и монтажнику, наладчику и специалисту, который будет эксплуатировать объект через несколько лет.

Расчет электрических нагрузок

Расчет нагрузок — основа проекта. Простое сложение паспортных мощностей обычно дает неправильный результат: оборудование работает в разных режимах, часть нагрузок резервируется, а часть никогда не включается одновременно.

При расчете учитываем:

• установленную мощность электроприемников;
• коэффициенты спроса и одновременности;
• рабочие и пусковые режимы;
• технологические нагрузки;
• вентиляцию, кондиционирование, холодоснабжение и отопление;
• насосы и электроприводы;
• автоматику, АСУ ТП и диспетчеризацию;
• серверное и телекоммуникационное оборудование;
• рабочее и аварийное освещение;
• резерв мощности на перспективное оборудование, если он нужен заказчику.

Результатом становится обоснованная расчетная мощность, на основании которой выбираются вводы, распределительные устройства, кабели и защитные аппараты.

При комплексном проектировании задания от автоматики инженерных систем и АСУ ТП учитываются сразу, поэтому мощность шкафов управления, частотных преобразователей, приводов и полевого оборудования не приходится добавлять в проект постфактум.

Однолинейные схемы и выбор защит

Однолинейная схема показывает структуру распределения электроэнергии от ввода до конечных групп и крупных потребителей.

На схемах указываются:

• вводные и отходящие аппараты;
• номинальные токи;
• типы и сечения кабелей;
• расчетные нагрузки;
• распределение по фазам;
• резервные вводы;
• АВР, если он требуется;
• питание ответственных потребителей;
• щиты и распределительные устройства.

Аппараты защиты подбираются по расчету, а не только по мощности потребителя. Проверяем допустимый ток кабеля, условия автоматического отключения, токи короткого замыкания, падение напряжения и другие параметры, необходимые для конкретной сети.

Для цепей с электродвигателями учитываем пусковые токи и способ запуска. В зависимости от мощности и механизма могут применяться прямой пуск, устройство плавного пуска, частотный преобразователь или другая схема. Характеристика автоматического выключателя выбирается по расчетным условиям и требованиям селективности, а не назначается одинаковой для всех двигателей.

Электродвигатели, насосы и частотные преобразователи

На промышленных и инженерных объектах значительную часть нагрузки создают насосы, вентиляторы, компрессоры и технологические электроприводы.

В проекте предусматриваем:

• аппараты защиты двигателя;
• контакторы и промежуточные реле;
• контроль фаз и другие необходимые защиты;
• частотные преобразователи;
• устройства плавного пуска;
• местное и дистанционное управление;
• сигналы «Работа», «Готовность», «Авария»;
• подключение датчиков двигателя, если они предусмотрены изготовителем.

Частотный преобразователь выбирается не только по мощности двигателя. Имеют значение ток, характер нагрузки, перегрузочная способность, условия установки и требуемые интерфейсы. Более подробно этот вопрос разобран в статье «Как подобрать частотный преобразователь».

Компенсацию реактивной мощности предусматриваем там, где она обоснована составом нагрузки и расчетом. Для объектов с большим количеством электродвигателей это может снизить реактивную составляющую и разгрузить элементы системы электроснабжения.

Проектирование электроосвещения

Освещение проектируем как полноценную инженерную систему.

В зависимости от объекта выполняются:

• расчет нормируемой освещенности;
• подбор светильников;
• расстановка светильников;
• рабочее освещение;
• аварийное и эвакуационное освещение;
• наружное освещение;
• группировка линий;
• управление освещением;
• расчет электрических нагрузок щитов освещения.

Для наружного и вспомогательного освещения можно применять датчики освещенности, астрономические расписания, датчики движения и управление из системы диспетчеризации — если это соответствует назначению объекта.

Расчет освещенности выполняется с учетом характеристик светильников, помещений и нормируемых значений. Это позволяет не завышать установленную мощность и одновременно получить требуемый уровень освещения на рабочих поверхностях и в проходах.

Электроснабжение и автоматизация объекта

Электрика тесно связана с автоматикой. На крупных объектах полезно проектировать эти системы совместно.

Например, для ответственных электроприемников можно передавать в систему диспетчеризации и SCADA состояния автоматических выключателей, АВР, ИБП, частотных преобразователей и других устройств.

Это позволяет оператору видеть:

• пропадание питания;
• отключение защитного аппарата;
• состояние вводов;
• работу резервного источника;
• аварию электропривода;
• состояние частотного преобразователя;
• параметры отдельных узлов учета и контроля.

На объектах с большим количеством инженерного оборудования мы стараемся рассматривать электроснабжение, автоматику и диспетчеризацию как связанные разделы, а не как независимые проекты.

Исходные данные для проектирования

Для начала работы желательно предоставить:

• архитектурные планы;
• техническое задание;
• технические условия на электроснабжение, если они получены;
• данные о выделенной мощности;
• перечень технологического и инженерного оборудования;
• задания от смежных разделов;
• сведения о категории надежности;
• требования к резервированию;
• данные существующей сети при реконструкции;
• требования к формату выдаваемой документации.

Если часть исходных данных отсутствует, сначала определяем, какие сведения действительно нужны для конкретного объекта и какие задания можно сформировать в процессе проектирования.

Этапы разработки проекта

Обычно работа строится так:

1. анализируем техническое задание и исходные данные;
2. собираем нагрузки от технологов и смежных разделов;
3. определяем структуру системы электроснабжения;
4. рассчитываем нагрузки;
5. разрабатываем однолинейные схемы;
6. рассчитываем и выбираем кабели и защитные аппараты;
7. выполняем планы силовых сетей и освещения;
8. разрабатываем решения по щитам и кабельным трассам;
9. формируем спецификации;
10. выполняем внутреннюю проверку и увязку со смежными разделами;
11. выпускаем согласованный комплект документации.

При необходимости проект электроснабжения можно выполнять совместно с вентиляцией, холодоснабжением, водоснабжением, технологией и автоматизацией. Такой подход уменьшает количество пересечений и изменений уже после начала монтажа.

Нормативная база

При разработке проекта применяем действующие на момент проектирования нормативные документы с учетом назначения и характеристик объекта.

Базово могут применяться:

• Постановление Правительства РФ № 87 — при разработке проектной документации в случаях, когда его требования распространяются на объект;
• Правила устройства электроустановок (ПУЭ) — применимые главы;
• ГОСТ Р 21.101-2026 — основные требования к проектной и рабочей документации;
• ГОСТ 21.613-2014 — рабочая документация силового электрооборудования;
• ГОСТ 21.608-2021 — рабочая документация внутреннего электрического освещения;
• ГОСТ 21.607-2014 — рабочая документация наружного электрического освещения;
• СП 256.1325800.2016 — для электроустановок жилых и общественных зданий в области его применения;
• СП 52.13330.2016 — естественное и искусственное освещение;
• СП 76.13330.2016 — электротехнические устройства;
• профильные СП, ГОСТ и требования по пожарной безопасности, молниезащите и назначению конкретного объекта.

Перечень нормативных документов уточняется для каждого объекта. Для промышленного предприятия, склада, административного здания, медицинского объекта или ЦОД набор применимых требований будет различаться.

Проектирование электроснабжения по всей России

Проектирование можно выполнять дистанционно для объектов в любом регионе России.

Исходные данные принимаем в электронном виде: планы, техническое задание, спецификации оборудования, фотографии, результаты обследования, существующие схемы и другие материалы.

Готовую электронную документацию передаем согласованным способом передачи данных. Если заказчику нужны бумажные экземпляры, можем направить их в ближайший к заказчику пункт выдачи либо курьерской компанией. Контактные данные и пункты выдачи для областных центров и крупных городов размещены в разделе «Контакты».

При необходимости участвуем в дистанционных совещаниях с заказчиком, технологами, поставщиками оборудования и проектировщиками смежных разделов.

От чего зависит стоимость проекта

Стоимость проектирования определяется после анализа исходных данных. На нее влияют:

• площадь и назначение объекта;
• установленная и расчетная мощность;
• количество щитов и электроприемников;
• стадия проектирования;
• наличие наружных сетей;
• резервное электроснабжение;
• объем расчетов;
• количество технологического оборудования;
• необходимость разработки освещения;
• степень проработки существующей документации;
• необходимость увязки с другими инженерными разделами;
• требования экспертизы и заказчика.

Для предварительной оценки достаточно прислать планы объекта, краткое описание задачи и имеющиеся данные по мощности.

Что получает заказчик

В результате заказчик получает согласованный комплект проектной или рабочей документации в составе, определенном договором и техническим заданием.

Проект позволяет:

• сформировать понятный объем электромонтажных работ;
• заказать щиты и электрооборудование;
• определить кабели и материалы;
• снизить количество решений «по месту»;
• увязать электроснабжение со смежными системами;
• подготовить исходные данные для сметы;
• выполнить монтаж с контролируемым результатом.

Если на объекте проектируется несколько инженерных систем, целесообразно рассмотреть комплексное проектирование: электроснабжение, автоматика, вентиляция, холодоснабжение и другие разделы будут разрабатываться в одной системе координат и с единым набором исходных данных.