Evolution of Substation Switchgear Layouts
DOI:
https://doi.org/10.24160/0013-5380-2026-2-27-39Keywords:
substations, outdoor switchgears, layouts, typification, standardizationAbstract
The evolution of layout solutions for the most commonly used outdoor switchgears of high voltage (110 kV and higher) substations is analyzed. The typical layouts of outdoor switchgears used at different time intervals and historical stages are given. It is shown that the layouts underwent changes under the influence of various key factors (from technological to socio-economic ones), passing through stages from initial implementation to subsequent improvements, typification, and, in some cases, standardization. Thus, the layouts of radial 110–220 kV switchgears, which were improved and standardized between 1920 and 1970, i.e., over a period of approximately 50 years, have reached a high level of standardization and technical limits in their development at the current level of domestic electrical equipment manufacture. At the same time, the layouts of ring systems, primarily 500 kV ones, which constitute the backbone of the country's power systems, did not have the opportunity to pass a similar way in view of objective reasons. Their typification was carried out during the period of 1970-1980, i.e., for only 20 years. This was clearly insufficient for the development of unified solutions; in addition, the well-known crises of the 1990s halted technological progress in this field. This situation persists still at present. Typification and standardization of the layouts of ring switchgears are of great importance, especially when the first steps have been taken to expand their scope of application to grids for a voltage of up to 220 kV. The latter will help make the electrical installations more reliable and economically efficient. This will have a particularly positive effect on reliability, which is the most important factor.
References
1. Гринев Н.В., Мисриханов М.Ш., Шунтов А.В. Эволюция схем распределительных устройств подстанций. – Электричество, 2025, № 9, с. 22–33.
2. Гольдберг А.М. Понизительные подстанции открытого типа для первичного напряжения 110000 и 33000 в. – Электрические станции, 1931, № 1, с. 10–29.
3. Гольдберг А.М. Понизительные подстанции открытого типа для первичного напряжения 110000 и 33000 В. – Электрические станции, 1931, № 2, с. 109–119.
4. Залышкин М.Д. Конструкции повысительных подстанций 35 и 110 кв для станций мощностью до 25 мгвт. – Электрические станции, 1940, № 4, с. 17–21.
5. Гельман Л.С. О новых принципах конструирования и компоновки подстанций (Заметки и письма). – Электрические станции, 1954, № 6, с. 59.
6. Ковалев С.И., Мамошин Р.Р., Орлов К.А. Новые принципы конструирования и компоновки подстанций. – Электрические станции, 1953, № 8, с. 30–34.
7. Электрические сети и станции / под ред. Л.Н. Баптиданова. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963, 466 с.
8. Крикунчик А.Б. Удешевление и индустриализация сооружения подстанций. – Электрические станции, 1954, № 2, с. 20–23.
9. Якуб Ю.А. Типизация проектных решений понижающих подстанций 110–220 кВ. – Электрические станции, 1970, № 3, с. 42–53.
10. Баптиданов Л.Н., Тарасов В.И. Электрооборудование электрических станций и подстанций в двух томах, т. 2. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959, 320 с.
11. Типовые материалы для проектирования 407-03-630.92. Альбом 1. Открытые распределительные устройства 220 кВ на унифицированных конструкциях. СПб.: Севзапэнергосетьпроект, 1992, 28 с.
12. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование электрических станций и подстанций. М.: Энергоатомиздат, 1987, 648 с.
13. СНиП 1.04.03-85. Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и сооружений.
14. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. М.: Энергия, 1974, 222 с.
15. Типовые материалы для проектирования 407-03-593.90. Альбом 2. Компоновочные чертежи подстанций напряжением 110–500 кВ. Л.: Севзапэнергосетьпроект, 1990, 44 с.
16. СТО 56947007–29.240.30.047–2010. Рекомендации по применению типовых принципиальных электрических схем распределительных устройств подстанций 35–750 кВ. Стандарт ОАО "ФСК ЕЭС". 2011, 128 с.
17. ГОСТ Р 59279-2020. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств от 35 до 750 кВ. Типовые решения. Рекомендации по применению. М., Стандартинформ, 2021, 154 с.
18. Типовые проектные решения 6298тм. Альбом 2. Открытое распределительное устройство 220 кВ. Планы ОРУ, ячейки и узлы. Екатеринбург: ОАО «Инженерный центр энергетики Урала», 2011, 184 с.
#
1. Grinev N.V., Misrihanov M.Sh., Shuntov A.V. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2025, No. 9, pp. 22–33.
2. Gol’dberg A.M. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electrical Stations), 1931, No. 1, pp. 10–29.
3. Gol’dberg A.M. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electrical Stations), 1931, No. 2, pp. 109–119.
4. Zalyshkin M.D. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electrical Stations), 1940, No. 4, pp. 17–21.
5. Gel’man L.S. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electrical Stations), 1954, No. 6, pp. 59.
6. Kovalev S.I., Mamoshin R.R., Orlov K.A. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electrical Stations), 1953, No. 8, pp. 30–34.
7. Elektricheskie seti i stantsii (Electrical Power Grids and Stations) / Ed. by L.N. Baptidanov. M.-L.: Gosenergoizdat, 1963, 466 p.
8. Krikunchik A.B. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electrical Stations), 1954, No. 2, pp. 20–23.
9. Yakub Yu.A. Elektricheskie stantsii – in Russ. (Electrical Stations), 1970, No. 3, pp. 42–53.
10. Baptidanov L.N., Tarasov V.I. Elektrooborudovanie elektri-cheskih stantsiy i podstantsiy v dvuh tomah (Electrical Equipment of Power Stations and Substations in Two Volumes), vol. 2. M.-L.: Gosenergoizdat, 1959, 320 p.
11. Tipovye materialy dlya proektirovaniya 407-03-630.92. Al’-bom 1. Otkrytye raspredelitel’nye ustroystva 220 kV na unifitsirovannyh konstruktsiyah (Standard Materials for Design 407-03-630.92. Album 1. 220 kV Open Switchgear on Unified Structures). SPb.: Sevzapenergoset’proekt, 1992, 28 p.
12. Rozhkova L.D., Kozulin V.S. Elektrooborudovanie elek-tricheskih stantsiy i podstantsiy (Electrical Equipment of Electric Stations and Substations). M.: Energoatomizdat, 1987, 648 p.
13. SNiP 1.04.03-85. Normy prodolzhitel’nosti stroitel’stva i zadela v stroitel’stve predpriyatiy, zdaniy i sooruzheniy (SNiP 1.04.03-85. Norms for the duration of construction and groundwork in the con-struction of enterprises, buildings and structures).
14. Dvoskin L.I. Shemy i konstruktsii raspredelitel’nyh ustroystv (Circuits and Designs of Switchgear). M.: Energiya, 1974, 222 p.
15. Tipovye materialy dlya proektirovaniya 407-03-593.90. Al’bom 2. Komponovochnye chertezhi podstantsiy napryazheniem 110–500 kV (Standard Materials for Design 407-03-593.90. Album 2. Layout Drawings of 110-500 kV Substations). L.: Sevzapenergoset’proekt, 1990, 44 p.
16. STO 56947007–29.240.30.047–2010. Rekomendatsii po pri-meneniyu tipovyh printsipial’nyh elektricheskih shem raspredelitel’nyh ustroystv podstantsiy 35–750 kV. Standart OAO «SO EES» (Recommendations for the Use of Standard Schematic Diagrams of Switchgear Substations 35–750 kV. The Standard of PJSC FSK EES). 2011, 128 p.
17. GOST R 59279-2020. Shemy printsipial’nye elektricheskie raspredelitel’nyh ustroystv ot 35 do 750 kV. Tipovye resheniya. Rekomendatsii po primeneniyu (Unified Power Energy System and Isolated Power Systems. Electrical Networks. Basic Circuit Diagrams of Switchgears at Voltages from 35 kV up to 750 kV for Substations. Generic Solutions. Application Recommendations). M.: Standartinform, 2021, 154 p.
18. Tipovye proektnye resheniya 6298tm. Al’bom 2. Otkrytoe raspredelitel’noe ustroystvo 220 kV. Plany ORU, yacheyki i uzly (Standard Design Solutions of 6298tm. Album 2. Is an Open 220 kV Switchgear. ORU Plans, Cells and Nodes). Ekaterinburg: OAO «Inzhenernyy tsentr energetiki Urala», 2011, 184 p.
Downloads
Published
Versions
- 2026-02-27 (2)
- 2026-02-14 (1)
