Кабельные линии среднего и низкого напряжения как основа интеллектуальных распределительных сетей

Page 1
background image

Page 2
background image

МИРОВОЙ 

ОПЫТ

140

к

а

б

е

л

ь

н

ы

е

 л

и

н

и

и

кабельные линии

ВВЕДЕНИЕ

В

 

настоящее

 

время

 

в

 

Европе

 

около

 260 

мил

-

лионов

 

потребителей

 

подключено

 

к

 

европейским

 

распределительным

 

сетям

что

 

составляет

 99% 

владельцев

 

жилья

 

и

 

малого

 

бизнеса

По

 

данным

 

организации

 Euroelectric, 

персонал

 2400 

компа

-

ний

предоставляющих

 

доступ

 

к

 

распределитель

-

ным

 

сетям

численностью

 

в

 240 

тысяч

 

человек

 

обеспечивает

 

очень

 

высокий

 

уровень

 

надёжно

-

сти

 

и

 

качества

 

энергоснабжения

 

потребителей

Европейские

 

распределительные

 

сети

 

крайне

 

важны

 

для

 

жизнедеятельности

 

общества

Эти

 

сети

 

должны

 

быть

 

надёжными

 

и

 

безопасными

обеспечивать

 

высококачественное

 

обслужива

-

ние

 

в

 

любое

 

время

удовлетворять

 

требованиям

 

обеспечения

 

нормальной

 

экологии

 

при

 

приемле

-

мой

 

стоимости

 

услуг

.

Значения

 

номинальных

 

напряжений

 

в

 

распре

-

делительных

 

сетях

 

значительно

 

различаются

 

в

 

странах

входящих

 

в

 

Европейский

 

союз

Верхняя

 

граница

 

диапазона

 

номинальных

 

напряжений

 

мо

-

жет

 

достигать

 132 

кВ

В

 

соответствии

 

с

 

гармонизи

-

рованными

 

организацией

 CENELEC 

документами

 

для

 

сетей

 

с

 

низким

 

напряжением

 — HD 603 — 

и

 

сетей

 

со

 

средним

 

напряжением

 — HD 620, — 

к

 

распределительным

 

электрическим

 

сетям

 

отно

-

сятся

 

сети

работающие

 

на

 

напряжениях

 

до

 36 

кВ

Именно

 

такими

 

и

 

является

 

большинство

 

распре

-

делительных

 

сетей

 

в

 

Европе

 — 

воздушные

 

ЛЭП

 

и

 

подземные

 

кабельные

 

системы

Принимая

 

во

 

внимание

 

необходимость

 

повы

-

шения

 

надёжности

 

электроснабжения

 

и

 

продол

-

жение

 

снижения

 

стоимости

 

подземных

 

кабель

-

ных

 

линий

 

передачи

, EuropaCable 

твёрдо

 

верит

 

в

 

то

что

 

будет

 

наблюдаться

 

постепенный

 

переход

 

от

 

воздушных

 

ЛЭП

 

к

 

подземным

 

кабельным

 

ли

-

ниям

 

в

 

распределительных

 

сетях

 

по

 

всей

 

Европе

В

 

данной

 

статье

 

внимание

 

будет

 

сфокусировано

 

на

 

технологиях

 

подземных

 

кабельных

 

линий

 

и

 

Брюссель

июнь

 2014 

г

.

Кабельные линии среднего 

и низкого напряжения как 

основа интеллектуальных 

распределительных сетей 


Page 3
background image

141

 6 (33) 2015

лишь

 

кратко

 

описаны

 

воздушные

 

ЛЭП

 

на

 

средние

 

и

 

высокие

 

напряжения

В

 

последние

 

годы

 

в

 

Европе

 

прослеживается

 

тен

-

денция

 

к

 

росту

 

темпов

 

замены

 

существующих

 

воздуш

-

ных

 

линий

 

электропередачи

 

на

 

подземные

 

кабельные

 

линии

причём

 

при

 

разработке

 

новых

 

проектов

 

пред

-

почтение

 

отдаётся

 

подземным

 

линиям

Причинами

 

этого

 

являются

:

• 

повышение

 

надёжности

 

и

 

безопасности

 

электро

-

снабжения

 

по

 

подземным

 

линиям

 

передачи

;

• 

уменьшенное

 

воздействие

 

на

 

окружающую

 

среду

;

• 

непрерывное

 

снижение

 

затрат

 

на

 

строительство

 

новых

 

подземных

 

линий

 

по

 

сравнению

 

с

 

воздуш

-

ными

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ

 

АСПЕКТЫ

 

При

 

рассмотрении

 

экологических

 

аспектов

 

необ

-

ходимо

 

различать

 

временные

 

последствия

такие

 

как

 

результат

 

строительства

 

линии

и

 

аспекты

 

воздей

-

ствия

 

линии

 

электропередачи

 

на

 

окружающую

 

среду

 

во

 

время

 

эксплуатации

Прокладка

 

и

 

монтаж

 

подземных

 

кабельных

 

линий

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

оказывает

 

лишь

 

временное

ограниченное

 

по

 

протяжённости

 

воздей

-

ствие

 

на

 

окружающую

 

среду

Его

 

характер

 

зависит

 

от

 

типа

 

и

 

состояния

 

почвы

Кабели

 

могут

 

либо

 

непо

-

средственно

 

укладываться

 

в

 

мягкий

 

грунт

либо

 

про

-

кладываться

 

в

 

предварительно

 

вырытых

 

траншеях

могут

 

непосредственно

 

закапываться

 

в

 

грунт

 

или

 

в

 

специальный

 

материал

используемый

 

для

 

обрат

-

ной

 

засыпки

 

траншеи

При

 

этом

 

ограничивается

 

зона

 

используемой

 

земли

как

 

и

 

использование

 

тяжёлых

 

машин

Отсутствуют

 

законодательные

 

ограничения

 

на

 

фермерскую

 

деятельность

 

или

 

на

 

возделывание

 

сельскохозяйственных

 

культур

 

на

 

земле

в

 

которой

 

проложены

 

подземные

 

кабели

Тепловое

 

воздей

-

ствие

 

подземных

 

кабелей

 

на

 

средние

 

и

 

низкие

 

на

-

пряжения

 

на

 

окружающую

 

среду

 

минимально

В

 

городских

 

условиях

 

необходимо

 

принимать

 

во

 

внимание

 

существование

 

проложенных

 

ранее

 

ин

-

фраструктур

включая

 

газопровод

водопровод

 

или

 

телекоммуникационные

 

сооружения

Это

 

обстоятель

-

ство

 

существенно

 

усложняет

 

прокладку

 

подземных

 

кабельных

 

линий

 

электропередачи

При

 

этом

 

следу

-

ет

 

отметить

что

 

электрические

 

кабели

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

во

 

время

 

их

 

эксплуатации

 

не

 

ока

-

зывают

 

влияния

 

на

 

другие

 

инфраструктуры

В

 

ново

-

стройках

 

влияние

 

взаимного

 

воздействия

 

различных

 

инфраструктур

 

может

 

быть

 

эффективно

 

скоордини

-

ровано

По

 

сравнению

 

с

 

высоковольтными

 

кабелями

 

в

 

настоящее

 

время

 

распределительные

 

кабели

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

применяются

 

в

 

огра

-

ниченных

 

масштабах

Они

 

обычно

 

прокладывают

-

ся

 

группами

 

из

 

трёх

 

одиночных

 

кабелей

 

или

 

в

 

виде

 

одного

 

кабеля

 

с

 

тремя

 

токопроводящими

 

жилами

в

 

том

 

числе

 

и

 

с

 

общим

 

экраном

 

из

 

фольги

При

 

этом

 

электромагнитное

 

поле

  (

ЭМП

ограничено

 

и

 

всегда

 

ниже

 

норм

принятых

 

в

 

Евросоюзе

 

в

 

отношении

 

здра

-

воохранения

 

и

 

безопасности

НАДЁЖНОСТЬ

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

 

СЕТИ

 

Надёжность

 

электроснабжения

 

является

 

фунда

-

ментальной

 

основой

 

функционирования

 

современно

-

го

 

общества

При

 

продолжающемся

 

росте

 

скорости

 

процесса

 

электрификации

 

требования

 

к

 

безопасно

-

сти

 

электроснабжения

 

могут

 

только

 

ещё

 

больше

 

воз

-

растать

Воздушные

 

ЛЭП

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напря

-

жение

 

подвержены

 

воздействию

 

окружающей

 

среды

Следовательно

электроснабжение

 

зависит

 

и

 

от

 

по

-

годных

 

условий

  (

бури

молнии

образование

 

наледи

 

и

 

т

.

п

.). 

С

 

другой

 

стороны

подземные

 

электрические

 

кабели

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

надёжно

 

за

-

щищены

 

от

 

подобных

 

явлений

Практически

 

показано

что

 

кабельные

 

системы

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

обладают

 

долговре

-

менной

 

надёжностью

В

 

соответствии

 

с

 

документами

 

HD603 

и

 HD620, 

принятыми

 

организацией

 CENELEC, 

конструкция

 

кабелей

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

и

 

требования

 

к

 

ним

 

должны

 

обеспечивать

 

надёжную

 

работу

 

распределительных

 

электрических

 

сетей

Кро

-

ме

 

того

такие

 

кабели

 

должны

 

быть

 

протестированы

 

перед

 

получением

 

разрешения

 

на

 

их

 

использование

 

в

 

распределительной

 

сети

К

 

настоящему

 

времени

 

в

 

европейской

 

распреде

-

лительной

 

сети

 

используются

 

разнообразные

 

под

-

земные

 

кабельные

 

системы

• 

более

 35 000 

км

 

на

 

напряжения

 

выше

 100 

кВ

;

• 

более

 1,3 

млн

 

км

 

на

 

напряжения

 1—100 

кВ

;

• 

более

 3 

млн

 

км

 

подземных

 

кабелей

 

на

 1 

кВ

В

 

соответствии

 

со

 

статистикой

 

организации

 

Euroelectric, 

в

 

настоящее

 

время

 

в

 

Европе

 55% 

соеди

-

нительных

 

линий

 

и

 41% 

всех

 

распределительных

 

ли

-

ний

 

являются

 

подземными

Что

 

касается

 

будущего

всё

 

больше

 

и

 

больше

 

стран

входящих

 

в

 

Евросоюз

500—60 

кВ

132—36 

кВ

36—1 

кВ

Передача

Высокое

 

напряжение

Распределение

Распределение

 

энергии

 

(

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

)

Электростанция

Передающая

 

подстанция

 

Распределительная

 

подстанция

 

Конечный

 

потребитель

Сетевые

 

компоненты


Page 4
background image

МИРОВОЙ 
ОПЫТ

142

стремятся

 

к

 

полной

 

замене

 

распределительных

 

элек

-

трических

 

сетей

 

на

 

подземные

 

кабельные

 

линии

Распределение

 

по

 

длине

 

распределительных

 

под

-

земных

 

и

 

воздушных

 

линий

 

электропередачи

 

на

 

низ

-

кое

 

напряжение

 

и

 

напряжение

 1—100 

кВ

 

представле

-

но

 

на

 

рис

. 1.

Лучшие

 

практические

 

результаты

французская

 

компания

 EDF 

для

 

увеличения

 

надёжности

 

электро

-

снабжения

 

после

 2000 

года

 90% 

новых

 

линий

 

элек

-

тропередачи

 

на

 

среднее

 

напряжение

 

проложила

 

под

 

землёй

декабря

 1999 

г

ураган

 

по

 

имени

 Martin 

пронеся

 

по

 

Франции

 

с

 

порывами

 

ветра

 

мощностью

 

до

 78 

кН

В

 

результате

 

было

 

повреждено

 

более

 20 

тысяч

 

опор

 

линий

 

на

 

среднее

 

напряжение

что

 

привело

 

к

 

выходу

 

из

 

строя

 6000 

км

 

воздушных

 

линий

 

электропередачи

 

и

 

отключению

 

от

 

электроэнергии

 4 

млн

 

потребителей

В

 

соответствии

 

с

 

отчётом

 Piketty, 

ущерб

 

от

 

этих

 

ава

-

рий

 

составил

 4 

млрд

 

евро

Как

 

отклик

 

на

 

это

 

катастрофическое

 

событие

французский

 

оператор

 

распределительной

 

сети

 EDF 

разработал

 

и

 

реализовал

 

план

 

по

 

обеспечению

 

по

-

вышенного

 

уровня

 

надёжности

 

электроснабжения

 

в

 

случае

 

возникновения

 

бурь

 

в

 

будущем

Было

 

решено

 

увеличить

 

протяжённость

 

подземных

 

линий

 

электро

-

передачи

 

на

 

среднее

 

напряжение

и

 EDF 

приняла

 

ре

-

шение

 

проложить

 90% 

новых

 

линий

 

на

 

среднее

 

на

-

пряжение

 

под

 

землёй

Выигрыш

 

от

 

этого

 

стратегического

 

решения

 

стал

 

очевидным

 

спустя

 

некоторое

 

время

Можно

 

отме

-

тить

 

значительное

 

уменьшение

 

времени

 

перерывов

 

в

 

электроснабжении

 

в

 

минутах

 

в

 

течение

 

года

Оно

 

со

-

ставило

 3 

раза

что

 

существенно

 

улучшило

 

качество

 

электроснабжения

 

французских

 

потребителей

под

-

ключённых

 

к

 

низковольтным

 

источникам

Как

 

можно

 

увидеть

 

в

 

нижеприведённом

 

разделе

на

 

поставщиков

 

электроэнергии

 

в

 

Германии

 

штормы

 

1999 

г

оказали

 

значительно

 

меньшее

 

влияние

чем

 

во

 

Франции

Причиной

 

этого

 

было

 

то

что

 

в

 

Германии

 

большая

 

и

 

наиболее

 

важная

 

часть

 

распределитель

-

ных

 

сетей

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

была

 

про

-

ложена

 

под

 

землёй

 

и

следовательно

была

 

меньше

 

подвержена

 

воздействию

 

природных

 

явлений

 

в

 

Евро

-

пе

 

в

 

этот

 

период

Надёжность

 

распределительных

 

сетей

 

за

-

висит

 

не

 

только

 

от

 

надёжности

 

технических

 

средств

но

 

и

 

от

 

конфигурации

 

сети

Следует

 

различать

 

две

 

модели

 

сети

В

 

сети

 

ёлочного

 

типа

 

потребитель

 

может

 

быть

 

отключённым

 

от

 

системы

 

электроснаб

-

жения

 

только

 

в

 

случае

 

аварии

 

в

 

электрической

 

сети

 

ниже

 

трансформатора

преобразующего

 

высокое

 

напряжение

 

в

 

среднее

 

напряжение

 

(

рис

. 2). 

Большая

 

часть

 

сетей

 

на

 

среднее

 

напряже

-

ние

в

 

которых

 

использованы

 

воздушные

 

ЛЭП

построена

 

именно

 

по

 

этой

 

конфигурации

Ава

-

рии

 

в

 

таких

 

сетях

 

наиболее

 

вероятны

 

в

 

сель

-

ской

 

местности

где

 

растёт

 

лес

Именно

 

такую

 

конфигурацию

 

имела

 

французская

 

распреде

-

лительная

 

сеть

 

во

 

время

 

бури

 1999 

года

В

 

отличие

 

от

 

вышерассмотренного

подзем

-

ная

 

сеть

 

на

 

среднее

 

напряжение

 

построена

 

по

 

конфигурации

 

с

 

взаимосоединёнными

 

кольца

-

ми

В

 

случае

 

аварии

 

в

 

одной

 

ветви

 

потребители

 

низ

-

ковольтной

 

электроэнергии

 

могут

 

быть

 

подключены

 

к

 

электрической

 

сети

 

от

 

другого

 

трансформатора

 

при

 

крайне

 

незначительном

 

перерыве

 

электроснабжения

 

по

 

времени

Большая

 

часть

 

генерирующих

 

компаний

 

работает

 

именно

 

в

 

этом

 

направлении

увеличивая

 

протяжённость

 

подземных

 

линий

Конфигурации

 

сетей

 

с

 

эффективными

 

межсоеди

-

нениями

 

в

 

особенности

 

важны

 

для

 

обеспечения

 

на

-

дёжного

 

электроснабжения

 

в

 

случаях

 

индивидуаль

-

ных

 

аварий

 

на

 

воздушных

 

или

 

подземных

 

кабельных

 

линиях

В

 

то

 

время

 

как

 

одиночные

 

аварии

 

на

 

воз

-

душных

 

линиях

 

на

 

среднее

 

или

 

низкое

 

напряжение

 

требуют

 

меньше

 

времени

 

на

 

их

 

восстановление

 

по

 

сравнению

 

с

 

подземными

 

кабельными

 

линиями

для

 

ремонта

 

воздушных

 

линий

связанных

 

с

 

поврежде

-

Рис

. 2. 

Электрические

 

сети

 

ёлочной

 

и

 

кольцевой

 

структуры

Елочная

 

структура

СН

/

НН

 

Трансформатор

Потребители

Прерывание

 

исходящего

 

потока

Кольцевая

 

структура

СН

/

НН

 

Трансформатор

СН

/

НН

 

Трансформатор

Авария

Соединение

Рис

. 1. 

Обобщённые

 

данные

 

по

 

длинам

 

низковольтных

 

распределительных

 

линий

 

и

 

подземных

 

и

 

воздушных

 

линий

 

передачи

 

на

 

напряжения

 1—100 

кВ

Страны

 

члены

 

ЕС

 

ВЛЭП

 

на

 1—100 

кВ

Подземная

 

линия

 

на

 

1—100 

кВ

 

ВЛЭП

, < 1 

кВ

 

 

Подземная

 

линия

, < 1 

кВ

AT  BE  CZ   DE  DK  EE  ES   FI   FR  GR  HU   IE    IT    LT   LV   PL   PT   SE  UK

960

840

720

600

480

360

240

120

0

тыс

км


Page 5
background image

143

 6 (33) 2015

нием

 

нескольких

 

столбов

 

таких

 

линий

потребуется

 

время

соизмеримое

 

с

 

временем

необходимым

 

для

 

восстановления

 

подземных

 

кабельных

 

линий

Для

 

сокращения

 

времени

необходимого

 

для

 

ремонта

 

подземных

 

кабельных

 

линий

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

на

-

пряжение

сетевым

 

операторам

 

рекомендуется

 

иметь

 

на

 

складе

 

запасные

 

части

в

 

особенности

 

запасные

 

кабельные

 

муфты

Как

 

было

 

показано

 

в

 

результатах

 

исследования

проведённого

 EDF, 

основной

 

причиной

 

развития

 

под

-

земных

 

электрических

 

сетей

 

является

 

необходимость

 

повышения

 

надёжности

 

электроснабжения

 

потреби

-

телей

В

 

этом

 

исследовании

 

отмечено

что

 

подземные

 

кабельные

 

линии

 

обеспечивают

 

заинтересованным

 

сторонам

таким

 

как

 

генерирующие

 

предприятия

их

 

потребители

локальные

 

резиденты

 

и

 

всё

 

население

дополнительные

 

преимущества

к

 

которым

 

относится

 

следующее

:

• 

сниженные

 

потери

 

при

 

передаче

 

электроэнергии

меньшая

 

стоимость

 

прокладки

 

и

 

монтажных

 

работ

сокращение

 

ущерба

 

от

 

воздействия

 

штормов

 — 

это

 

преимущества

 

для

 

генерирующих

 

компаний

• 

повышение

 

качества

 

услуг

 

по

 

электроснабжению

 

— 

преимущество

 

для

 

конечных

 

потребителей

;

• 

уменьшение

 

количества

 

поражений

 

током

;

• 

улучшение

 

ландшафта

 

и

 

увеличение

 

возмож

-

ности

 

использования

 

земли

 

как

 

собственности

улучшение

 

состояния

 

окружающей

 

среды

  (

шум

электромагнитные

 

излучения

и

 

снижение

 

степени

 

вредного

 

влияния

 

линий

 

электропередачи

 — 

пре

-

имущества

 

для

 

местного

 

населения

Хорошим

 

способом

 

оценки

 

качества

 

и

 

надёжно

-

сти

 

электроснабжения

 

потребителей

 

является

 

изме

-

рение

 

и

 

поддержание

 

среднего

 

уровня

 

перерывов

 

в

 

доступе

 

к

 

низковольтной

 

электроэнергии

 

в

 

минутах

 

за

 

год

Заметим

что

 

перерывы

 

в

 

электроснабжении

 

имеют

 

большую

 

величину

 

в

 

сельской

 

местности

 

и

 

меньшую

 — 

в

 

городах

где

 

в

 

большей

 

степени

 

исполь

-

зуются

 

подземные

 

кабельные

 

линии

 

электропереда

-

чи

Перерывы

 

в

 

электроснабжении

 

также

 

меньше

 

в

 

странах

где

 

используется

 

много

 

подземных

 

кабелей

 

на

 

среднее

 

напряжение

Перерывы

 

в

 

электроснабже

-

нии

 

во

 

Франции

 

имеют

 

большую

 

продолжительность

 

по

 

сравнению

 

с

 

Германией

поскольку

 

во

 

Франции

 

подземные

 

электрические

 

кабели

 

используются

 

в

 

меньших

 

масштабах

чем

 

в

 

Германии

 (

рис

. 3). 

ЭКОНОМИЧЕСКИЕ

 

АСПЕКТЫ

 

Соблюдая

 

требования

 

Евросоюза

 

к

 

условиям

 

кон

-

куренции

, EuropaCable 

может

 

провести

 

только

 

общее

 

рассмотрение

 

экономических

 

аспектов

Здесь

 

хотелось

 

бы

 

подчеркнуть

что

 

при

 

рассмо

-

трении

 

статей

 

расходов

 

и

 

их

 

величины

 

необходимо

 

учитывать

 

полный

 

жизненный

 

цикл

Только

 

после

 

тщательного

 

рассмотрения

 

всех

 

составляющих

 

ста

-

тей

 

необходимых

 

расходов

которые

 

в

 

настоящее

 

время

 

в

 

большинстве

 

случаев

 

имеют

 

решающее

 

зна

-

чение

можно

 

провести

 

по

-

настоящему

 

достоверный

 

финансовый

 

анализ

Каждый

 

проект

 

уникален

и

 

до

 

начала

 

его

 

реали

-

зации

 

необходимо

 

провести

 

полный

 

макроэкономи

-

ческий

 

анализ

 

кабельной

 

системы

в

 

котором

 

учтены

 

стоимость

 

прокладки

 

и

 

монтажа

 

линии

затраты

 

на

 

её

 

эксплуатацию

 

в

 

течение

 

полного

 

срока

 

службы

стои

-

мость

 

технического

 

обслуживания

влияние

 

на

 

стои

-

мость

 

земли

 

и

 

собственности

расположенной

 

на

 

этой

 

земле

а

 

также

 

вопросы

 

влияния

 

всех

 

работ

 

по

 

про

-

кладке

 

и

 

эксплуатации

 

кабельной

 

линии

 

на

 

окружа

-

ющую

 

среду

Такой

 

подход

 

к

 

проектированию

 

линии

 

называется

 

анализом

 «

Полной

 

стоимости

 

владения

» 

(Total Cost of Ownership — TCO). 

Europacable 

предлагает

 

рассматривать

 

четыре

 

ос

-

новных

 

составляющих

 

затрат

:

• 

затраты

 

на

 

получение

 

необходимых

 

разрешений

 

и

 

разработку

 

проекта

;

• 

стоимость

 

прокладки

 

и

 

монтажа

;

• 

стоимость

 

технического

 

обслуживания

• 

стоимость

 

на

 

конец

 

срока

 

эксплуатации

.

Ко

 

времени

 

подготовки

 

данного

 

отчёта

 

подземные

 

электрические

 

кабели

 

крайне

 

редко

 

извлекались

 

из

 

земли

По

 

этой

 

причине

 

аспекты

 

стоимости

 

линии

 

за

 

весь

 

период

 

службы

 

трудно

 

оценивать

В

 

заключение

 EuropaCable 

хотела

 

бы

 

подчеркнуть

что

 

составляющие

 

стоимости

 

подземных

 

кабелей

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

в

 

последние

 

годы

 

посто

-

янно

 

уменьшаются

Причинами

 

являются

 

возрастаю

-

щая

 

эффективность

 

производства

 

и

 

совершенствова

-

ние

 

технологии

 

прокладки

 

и

 

монтажа

В

 

зависимости

 

от

 

состояния

 

грунта

 

и

 

технических

 

требований

 

проек

-

та

 

стоимость

 

прокладки

 

подземных

 

кабельных

 

линий

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

примерно

 

в

 

два

 

раза

 

выше

 

прокладки

 

воздушных

 

линий

 

электропередачи

Но

 

значение

 

этого

 

факта

 

более

 

чем

 

нейтрализуется

 

при

 

оценке

 

общих

 

затрат

 

по

 

концепции

 

ТСО

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ

 

СЕТИ

 

Модернизация

 

и

 

разработка

 

новых

 

электрических

 

сетей

 

являются

 

одной

 

из

 

важнейших

 

задач

 

обеспече

-

ния

 

устойчивого

 

и

 

основанного

 

на

 

конкуренции

 

элек

-

троснабжения

 

в

 

Европе

 

в

 

будущем

 (

рис

. 4). 

Интеллектуальные

 

сети

 

в

 

будущем

 

будут

 

более

 

гибкими

и

 

в

 

них

 

можно

 

будет

 

избегать

 

аварийных

 

от

-

ключений

В

 

них

 

появится

 

возможность

 

более

 

эффек

-

тивного

 

энергопотребления

 

при

 

более

 

совершенных

 

межсоединениях

и

 

потребители

 

смогут

 

играть

 

более

 

активную

 

роль

Кроме

 

того

одним

 

из

 

преимуществ

 

ин

-

теллектуальных

 

сетей

 

будет

 

более

 

эффективная

 

инте

-

грация

 

в

 

них

 

возобновляемых

 

источников

 

электроэнер

-

гии

 

и

следовательно

их

 

более

 

полное

 

использование

Процесс

 

преобразования

 

существующих

 

сетей

 

в

 

интеллектуальные

 

связан

 

с

 

комплексом

 

проблем

к

 

которым

 

относится

 

формирование

 

рынка

необходи

-

мость

 

решать

 

организационные

законодательные

 

и

 

Рис

. 3. 

Перерывы

 

в

 

электроснабжении

 

в

 

мин

/

год

Франция

Германия

2009

2010

2011

2012

200

150

100

50

0


Page 6
background image

МИРОВОЙ 
ОПЫТ

144

технические

 

вопросы

Для

 

того

 

чтобы

 

сделать

 

транс

-

портные

 

и

 

распределительные

 

сети

 

более

 

надёжны

-

ми

 

и

  «

умными

», 

необходимо

 

проводить

 

исследова

-

тельские

 

работы

 

по

 

разработке

 

новых

 

технологий

В

 

частности

это

 

означает

 

внедрение

 

в

 

сети

 

новых

 

информационных

 

технологий

основанных

 

на

 

приме

-

нении

 

датчиков

цифровых

 

счётчиков

 

и

 

телекоммуни

-

кационных

 

сетей

Кабельные

 

системы

 

будут

 

играть

 

центральную

 

роль

 

в

 

обеспечении

 

эволюции

 

современных

 

сетей

 

в

 

интеллектуальные

По

 

мнению

 EuropaCable, 

это

 

каса

-

ется

 

и

 

распределительных

 

и

 

транспортных

 

сетей

В

 

распределительные

 

сети

которые

 

существуют

 

и

 

будут

 

созданы

 

в

 

будущем

необходимо

 

интегрировать

 

большое

 

количество

 

датчиков

 

для

 

измерения

 

разно

-

образных

 

параметров

по

 

возможности

 

работающих

 

в

 

реальном

 

масштабе

 

времени

Например

измерение

 

и

 

регулировка

 

напряжения

 

имеют

 

первостепенное

 

значение

когда

 

речь

 

идёт

 

о

 

подключении

 

возобнов

-

ляемых

 

источников

 

энергии

Напряжение

 

от

 

таких

 

источников

 

неизбежно

 

колеблется

 

в

 

определённых

 

пределах

 

и

 

характер

 

его

 

изменения

 

трудно

 

прогнози

-

руется

Кроме

 

того

данные

 

с

 

выхода

 

счётчиков

как

 

и

 

некоторые

 

другие

 

виды

 

информации

 (

например

дан

-

ные

 

с

 

выхода

 «

умных

» 

счётчиков

), 

необходимо

 

пере

-

давать

 

для

 

дальнейшего

 

отображения

 

и

 

обработки

Это

 

может

 

быть

 

достигнуто

например

за

 

счёт

 

при

-

менения

 

так

 

называемых

 «

гибридных

 

силовых

 

комму

-

никационных

 

кабелей

», 

которые

 

формируют

 

мощную

 

систему

 

передачи

 

информации

предоставляющую

 

возможность

 

и

 

сбора

 

данных

и

 

сетевого

 

мониторин

-

га

Эти

 

функции

 

являются

 

адекватной

 

реакцией

 

на

 

по

-

стоянно

 

меняющуюся

 

ситуацию

 

в

 

распределительной

 

сети

Кроме

 

того

тем

 

самым

 

обеспечивается

 

лучший

 

мониторинг

 

потоков

 

электроэнергии

 

в

 

существующих

 

распределительных

 

сетях

 (

рис

. 5). 

ТЕХНИЧЕСКИЙ

 

ПРОГНОЗ

 

РАЗВИТИЯ

 

В

 

настоящее

 

время

 

Европейский

 

союз

 

определяет

 

свои

 

цели

 

в

 

области

 

климата

 

и

 

энергии

 

на

 

период

 

по

-

сле

 2020 

года

Для

 

достижения

 

этих

 

целей

 

потребуют

-

ся

 

энергичные

 

инициативы

 

и

 

большие

 

инвестиции

 

в

 

возобновляемую

 

энергетику

 — 

различные

 

системные

 

решения

 

в

 

областях

 

генерации

передачи

 

и

 

потребле

-

ния

 

электроэнергии

Достижение

 

этих

 

новых

 

целей

 

в

 

энергетике

 

будет

 

невозможно

 

без

 

резкого

 

изменения

 

того

как

 

работает

 

энергосистема

 

в

 

настоящее

 

время

Принятие

 

во

 

внимание

 

этих

 

вопросов

 

привело

 

к

 

раз

-

работкам

 

так

 

называемых

  «

интеллектуальных

» 

се

-

тей

 (Smart Grids). 

В

 

процессе

 

постепенного

 

создания

 

зон

в

 

которых

 

сеть

 

будет

 

преобразовываться

 

в

 

ин

-

теллектуальную

и

 

при

 

продолжающихся

 

работах

 

по

 

увеличению

 

степени

 

электрификации

 

общества

 

важ

-

ность

 

распределительных

 

сетей

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

напряжение

 

будет

 

возрастать

При

 

этом

 

операторы

 

распределительных

 

систем

 

и

 

провайдеры

 

технологий

 

будут

 

концентрировать

 

своё

 

внимание

 

на

 

повышении

 

надёжности

 

энергообеспечения

 

потребителей

Europacable 

твёрдо

 

верит

что

 

общество

 

будет

 

сви

-

детелем

 

постепенного

 

перехода

 

от

 

воздушных

 

распре

-

делительных

 

линий

 

к

 

возрастающим

 

по

 

масштабам

 

подземным

 

распределительным

 

сетям

 

во

 

всей

 

Евро

-

пе

Следовательно

кабели

 

на

 

среднее

 

и

 

низкое

 

на

-

пряжение

 

в

 

будущем

 

будут

 

играть

 

критически

 

важную

 

роль

 

в

 

любой

 

инфраструктуре

 

с

 

интеллектуальной

 

се

-

тью

Применение

 

адекватных

 

и

 

усовершенствованных

 

кабельных

 

технологий

 

будет

 

повышать

 

надёжность

 

и

 

эффективность

гарантировать

 

нормальную

 

работо

-

способность

 

при

 

любых

 

обстоятельствах

предотвра

-

Рис

. 4. 

Вчера

 — 

обычная

 

сеть

завтра

 — 

интеллектуальная

Рис

. 5. 

Комбинированные

 

кабели

 (

передача

 

электроэнергии

 

и

 

данных

с

 

встроенными

 

оптическими

 

волокнами

 

для

 

организации

 

канала

 

передачи

 

данных

ВЧЕРА

обычная

 

сеть

 

ЗАВТРА

интеллектуальная

 

сеть

По

ток

 

мощности

 

Центральная

 

электростанция

Промышленные

 

предприятия

Дома

 

Офисы

 

Транспортировка

 

мощности

Распределение

 

мощности

Умные

 

измерения

• 

Централизованная

 

генерация

• 

Однонаправленный

 

поток

 

мощности

• 

Централизованный

 

и

 

ограниченный

 

контроль

• 

Ручная

 

ликвидация

 

аварий

• 

Фиксированные

 

тарифы

 

• 

Децентрализованная

 

генерация

• 

Двунаправленный

 

поток

 

мощности

• 

Децентрализованный

 

и

 

многоуровневый

 

контроль

• 

Концепция

 

предотвращения

 

аварий

 

и

 

самовосстановления

 

• 

Гибкие

 

тарифы


Page 7
background image

145

 6 (33) 2015

щать

 

отключения

 

электроэнергии

возникновение

 

ава

-

рийных

 

ситуаций

 

и

 

повреждения

 

других

 

компонентов

 

сети

тем

 

самым

 

обеспечивая

 

снижение

 

затрат

 

на

 

под

-

держание

 

работоспособности

 

и

 

избежание

 

необходи

-

мости

 

для

 

владельцев

 

и

 

операторов

 

сети

 

выплачивать

 

штрафы

 

за

 

перерывы

 

в

 

поставках

 

электроэнергии

Бо

-

лее

 

того