92
АНАЛИТИКА
СЕТИ РОССИИ
92
Рис
. 1.
Методология
разработки
долгосрочного
плана
развития
Комплексная модернизация
электрических сетей Уфы
В
2013
году
компания
«
Сименс
»
заклю
-
чила
договор
с
ОАО
«
БЭСК
»
на
вы
-
полнение
работ
по
созданию
предТЭО
комплексной
модернизации
электриче
-
ских
сетей
города
Уфы
,
что
послужило
первым
шагом
в
реализации
решений
Smart Grid
для
электрических
сетей
города
.
В
проекте
рассма
-
тривались
только
электрические
сети
Уфы
клас
-
сом
напряжения
от
6
до
110
кВ
.
Основными
проблемами
электрических
се
-
тей
Уфы
на
момент
начала
выполнения
работ
являлись
:
•
низкая
надёжность
,
обусловленная
,
в
том
числе
,
сложной
топологией
:
○
затруднённое
определение
места
повреж
-
дения
;
○
повреждения
,
распространяющиеся
на
большие
участки
сети
;
○
большое
количество
поперечных
свя
-
зей
;
•
низкая
управляемость
;
•
высокие
потери
электрической
энергии
(
до
15,6%);
•
устаревшее
оборудование
.
Данные
узкие
места
привели
к
необходимо
-
сти
создания
плана
долгосрочного
развития
электрических
сетей
для
оценки
необходимых
инвестиций
в
модернизацию
этой
сети
.
Работа
по
предТЭО
началась
с
составления
математической
модели
сети
и
проведения
не
-
обходимых
расчётов
(
режимов
,
токов
короткого
замыкания
,
надёжности
),
а
также
оценки
состо
-
яния
первичного
и
вторичного
оборудования
электрической
сети
(
возраст
силового
и
вторич
-
ного
оборудования
,
принципы
управления
се
-
тью
и
ликвидации
аварий
).
Далее
были
разработаны
3
сценария
даль
-
нейшего
развития
сети
с
учётом
того
,
что
долж
-
ны
быть
достигнуты
следующие
цели
:
•
повышение
качества
и
надёжности
электро
-
снабжения
потребителей
;
•
снижение
эксплуатационных
затрат
в
элек
-
трических
сетях
;
•
повышение
управляемости
сети
;
•
существенное
снижение
потерь
электриче
-
ской
энергии
.
Три
разработанных
сценария
включали
в
себя
различные
схемно
-
технические
решения
и
решения
по
автоматизации
сети
.
Первый
сцена
-
рий
предусматривал
частичную
модернизацию
элементов
сети
только
в
тех
местах
,
где
обору
-
дование
достигло
конца
срока
эксплуатации
,
а
также
частичную
автоматизацию
управления
се
-
тями
.
Второй
сценарий
включал
в
себя
уже
ча
-
стичную
оптимизацию
структуры
сети
с
заменой
оборудования
и
кабелей
,
а
также
автоматизацию
распределительной
сети
.
Третий
сценарий
под
-
разумевал
переход
на
новый
класс
напряжения
и
полную
автоматизацию
распределительной
сети
.
Для
каждого
из
сценариев
была
разработа
-
на
смета
необходимого
оборудования
и
стоимо
-
сти
его
обслуживания
.
В
соответствии
с
получен
-
ными
стоимостями
реализации
сценариев
было
проведено
их
сравнение
.
Далее
для
выбранного
сценария
(
второй
сценарий
)
был
проведён
рас
-
чёт
срока
окупаемости
и
создана
дорожная
кар
-
та
его
реализации
.
Таким
образом
,
результатом
предТЭО
стал
комплексный
план
перехода
к
модели
сети
2020
года
,
который
включал
в
себя
решения
для
структуры
сети
,
для
автоматизации
и
управления
сетью
,
а
также
для
коммерческого
учёта
.
Методология
проекта
приведена
на
рис
. 1.
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
е
оборудование
93
№
6 (33) 2015
93
ООО
«
Сименс
»
Департамент
«
Управление
электроэнергией
»
www.siemens.ru/smart-grid
www.siemens.ru/lmv
Рис
. 2.
Сравнение
характеристик
датчика
и
традиционного
ТТ
Традиционный
ТТ
I
ном
= 300
А
, 5
Р
20
Маломощный
датчик
тока
Погрешность
измерения
, %
log I
перв
.
ном
6
5
4
3
2
1
0
300
А
15
А
50
А
I
насыщения
Следующим
шагом
стала
реализация
пилотного
проекта
,
состоящего
из
2
РП
и
5
ТП
,
на
которых
были
реализованы
предложенные
решения
(
в
частности
,
по
автоматизации
сети
)
и
применены
современные
технологии
компании
«
Сименс
»,
специально
разра
-
ботанные
для
использования
в
распределительных
сетях
.
Одной
из
проблем
сложной
распределитель
-
ной
сети
Уфы
являются
повреждения
кабельных
линий
электропередачи
,
которые
влекут
за
собой
значительные
расходы
и
убытки
из
-
за
перерывов
в
электроснабжении
.
В
старых
ТП
города
отсутствуют
индикаторы
короткого
замыкания
с
коммуникаци
-
онным
интерфейсом
,
и
поэтому
для
обнаружения
места
повреждения
выездной
бригаде
приходится
тратить
время
,
проверяя
каждую
ТП
.
Избежать
вышеописанных
расходов
на
эксплуа
-
тацию
в
модернизированной
сети
позволяет
устрой
-
ство
контроля
состояния
линии
SICAM FCM,
разра
-
ботанное
компанией
«
Сименс
»
для
использования
в
сетях
среднего
напряжения
.
Это
интеллектуальное
электронное
устройство
предназначено
для
обнару
-
жения
и
индикации
короткого
замыкания
с
указани
-
ем
направления
.
Помимо
этого
, SICAM FCM
обеспе
-
чивает
точный
контроль
,
измерение
и
отображение
основных
электрических
параметров
(
рис
. 2).
Главное
преимущество
данного
устройства
—
высокая
точность
измерений
(99%),
которая
обеспе
-
чивается
благодаря
использованию
его
совмест
-
но
с
маломощными
датчиками
тока
и
напряжения
,
имеющими
лучшие
характеристики
по
сравнению
с
традиционными
трансформаторами
тока
и
напря
-
жения
.
Важно
отметить
,
что
при
использовании
мало
-
мощных
датчиков
нет
необходимости
в
их
кали
-
бровке
и
согласовании
с
первичными
величинами
,
а
величина
вторичной
нагрузки
никак
не
влияет
на
по
-
грешность
.
Кроме
того
,
они
не
требуют
технического
обслуживания
и
могут
эксплуатироваться
в
услови
-
ях
экстремальных
температур
и
влажности
.
Важным
преимуществом
FCM
является
наличие
коммуникационного
модуля
с
поддержкой
прото
-
кола
Modbus RTU,
по
которому
они
интегрируются
в
компактный
контроллер
SICAM CMIC,
установ
-
ленный
в
каждой
ТП
.
В
виде
дискретных
сигналов
контроллеры
также
собирают
информацию
о
поло
-
жении
выключателей
нагрузки
и
выдают
команды
управления
на
привод
выключателя
.
Для
передачи
данных
в
диспетчерский
центр
используется
про
-
токол
МЭК
60870-5-104,
а
для
обеспечения
резер
-
вированной
связи
используется
маршрутизатор
и
3G-
модем
.
На
двух
РП
установлено
оборудование
РЗиА
се
-
рии
SIPROTEC Compact,
обмен
сигналами
между
которыми
возможен
как
по
медным
кабелям
,
так
и
в
виде
GOOSE-
сообщений
.
Для
целей
ТУ
и
ТС
на
РП
установлены
контрол
-
леры
SICAM TM.
По
протоколу
МЭК
61850
контрол
-
лер
собирает
с
терминалов
сигналы
о
положениях
ключей
и
коммутационных
аппаратов
,
измерения
,
сигналы
работы
защит
,
а
также
передаёт
термина
-
лам
команды
на
управление
.
Помимо
этого
,
контрол
-
лер
собирает
с
терминалов
РЗА
осциллограммы
повреждений
и
передаёт
их
в
контейнерах
протоко
-
ла
МЭК
60870-5-104
в
диспетчерский
центр
,
где
пер
-
сонал
РЗА
может
посмотреть
и
проанализировать
данные
повреждений
.
Стабильность
работы
распределительной
сети
зависит
не
только
от
правильной
и
быстрой
работы
устройств
защиты
и
автоматизации
,
но
и
от
качества
силового
оборудования
.
Для
проекта
в
Уфе
были
вы
-
браны
ячейки
с
элегазовой
изоляцией
токоведущих
частей
,
в
которых
в
качестве
коммутационных
аппа
-
ратов
применяются
вакуумные
силовые
выключате
-
ли
.
Такими
ячейками
являются
КРУЭ
производства
«
Сименс
».
Для
распределительных
подстанции
был
предложен
тип
NXPLUS C,
а
для
трансформаторных
подстанций
8DJH.
У
этих
ячеек
имеется
сверхпроч
-
ный
элегазовый
резервуар
из
нержавеющей
стали
,
в
который
помещены
токоведущие
части
и
коммута
-
ционные
аппараты
.
Подключения
осуществляются
с
помощью
герметичных
и
экранированных
кабель
-
ных
адаптеров
.
При
этом
изоляция
первичных
ча
-
стей
на
уровне
IP68.
КРУЭ
обоих
типов
не
обслу
-
живаются
весь
срок
эксплуатации
,
составляющий
не
менее
35
лет
.
Также
такая
компоновка
позволяет
практически
полностью
исключить
влияние
внеш
-
ней
среды
,
в
том
числе
попадание
мелких
живот
-
ных
,
влаги
и
пыли
на
токоведущие
части
,
это
обе
-
спечивает
гарантированно
бесперебойную
работу
всего
комплекса
оборудования
.
Применение
данных
передовых
технологий
не
-
сомненно
даст
положительный
экономический
эф
-
фект
после
практического
внедрения
.
Результатом
создания
современной
системы
Smart Grid
на
базе
качественного
и
современного
оборудования
станет
снижение
аварийности
в
сетях
и
бесперебойность
в
электроснабжении
потребителей
,
что
является
наи
-
более
приоритетной
задачей
на
ближайшую
пер
-
спективу
.
Оригинал статьи: Комплексная модернизация электрических сетей Уфы
В 2013 году компания «Сименс» заключила договор с ОАО «БЭСК» на выполнение работ по созданию предТЭО комплексной модернизации электрических сетей города Уфы, что послужило первым шагом в реализации решений Smart Grid для электрических сетей города. В проекте рассматривались только электрические сети Уфы классом напряжения от 6 до 110 кВ.
