СЕТИ РОССИИ
76
э
л
е
к
т
р
и
ч
е
с
к
и
е
с
е
т
и
2
0
к
В
электрические сети 20 кВ
Концепция развития
распределительной сети
среднего напряжения
в Московской области
Андрей ВОЛОГИН, директор филиала ПАО «МОЭСК»
Восточные электрические сети
Александр СТЕПАНОВ, заместитель директора департамента —
начальник управления распределительных сетей ПАО «МОЭСК»
В
настоящее
время
в
России
сеть
20
кВ
применяется
только
для
электро
-
снабжения
вновь
строящихся
город
-
ских
застроек
либо
районов
с
высо
-
кой
концентрацией
нагрузки
,
где
в
полной
мере
реализуются
преимущества
сети
20
кВ
,
в
том
числе
высокая
пропускная
способность
ЛЭП
и
снижение
потерь
электроэнергии
.
В
сельской
местности
,
особенно
в
актив
-
но
развивающихся
регионах
с
большим
ко
-
личеством
технологических
присоединений
,
электросетевые
предприятия
сталкиваются
с
тем
,
что
сеть
6–10
кВ
исчерпала
свои
воз
-
можности
.
Характерные
проблемы
для
таких
участков
сети
:
–
большие
технические
потери
электро
-
энергии
;
–
проблемы
с
качеством
электроэнергии
у
потребителей
,
вызванные
потерями
напряжения
на
протяженных
ЛЭП
;
–
недостаточная
пропускная
способность
ЛЭП
из
-
за
возросших
нагрузок
,
и
как
следствие
,
невозможность
резервирова
-
ния
потребителей
при
аварийных
отклю
-
чениях
.
Возможным
решением
могли
бы
стать
полная
реконструкция
существующих
ЛЭП
с
увеличением
сечения
и
строительство
до
-
полнительных
параллельных
ЛЭП
,
а
в
не
-
которых
случаях
и
строительством
новых
питающих
центров
.
На
наш
взгляд
более
эф
-
фективным
решением
всех
выше
перечис
-
ленных
проблем
может
стать
перевод
сети
6–10
кВ
на
напряжение
20
кВ
.
Однако
на
дан
-
ном
этапе
в
России
существует
ряд
нерешен
-
ных
технических
проблем
,
препятствующих
внедрению
сети
20
кВ
в
сельской
местности
,
а
именно
:
–
отсутствие
проектных
решений
на
пере
-
устройство
ВЛ
6–10
кВ
и
трансформатор
-
ных
подстанций
сельского
типа
(
МТП
;
КТП
;
СТП
)
на
напряжение
20
кВ
.
Отсутствие
проектных
решений
на
новое
строитель
-
ство
трансформаторных
подстанций
20
кВ
сельского
типа
(
МТП
;
КТП
;
СТП
);
–
неопределенность
в
выборе
режима
заземления
нейтрали
в
сети
20
кВ
с
пре
-
обладанием
воздушных
ЛЭП
;
–
возможные
издержки
электросетевых
пред
-
приятий
по
переводу
не
только
собственных
электроустановок
6–10
кВ
на
напряжение
20
кВ
,
но
и
электроустановок
,
принадлежа
-
щих
потребителям
(
абонентских
);
–
значительные
затраты
на
перевод
участ
-
ков
сети
6–10
кВ
с
большой
долей
кабель
-
ных
ЛЭП
на
напряжение
20
кВ
в
связи
с
необходимостью
полной
замены
кабель
-
ных
линий
.
Другими
словами
,
отсутствуют
критерии
целесообразности
перевода
участков
сети
6–10
кВ
на
уровень
20
кВ
,
исходя
из
технико
-
экономических
показателей
(
с
учетом
доли
По
материалам
II
Всероссийской
конференции
«
ТЕХНИКО
-
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ
РАЗВИТИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ
20
кВ
»
77
кабельных
линий
6–10
кВ
,
абонентских
электро
-
установок
,
технического
состояния
и
возможности
переустройства
воздушных
ЛЭП
6–10
кВ
,
протя
-
женности
и
загрузки
ЛЭП
,
других
факторов
.)
При
рассмотрении
возможности
существенного
повышения
эффективности
мероприятий
по
пере
-
воду
сети
6–10
кВ
на
уровень
20
кВ
нами
принима
-
лись
во
внимание
следующие
факторы
:
•
более
30%
ВЛ
6–10
кВ
в
областных
филиа
-
лах
ПАО
«
МОЭСК
»
выполнено
с
применени
-
ем
оборудования
20
кВ
(
изоляторы
ШФ
-20,
провод
СИП
-3).
В
некоторых
РЭСах
доля
та
-
ких
ВЛ
в
разы
больше
,
чем
в
среднем
по
ПАО
«
МОЭСК
»;
•
проведенный
анализ
структуры
ЛЭП
6–10
кВ
областных
филиалов
ПАО
«
МОЭСК
» (
рисунок
1)
показал
,
что
больше
половины
РЭС
имеют
долю
КЛ
6–10
кВ
в
составе
ЛЭП
6–10
кВ
менее
15% (
короткие
кабельные
вы
-
кидки
с
питающих
центров
или
ТП
,
кабельные
подсечки
при
пересече
-
ниях
длинами
30–100
метров
).
Это
позволяет
предположить
,
что
затраты
,
необходимые
для
замены
в
первую
очередь
изоляторов
,
а
также
,
при
необходимости
,
траверс
с
прово
-
дом
и
коротких
кабельных
вставок
на
переводимых
ЛЭП
,
существенно
мень
-
ше
затрат
на
полную
реконструкцию
или
новое
строительство
.
При
реализации
такого
подхода
предлагаются
следующие
технические
решения
:
1.
Использование
сети
20
кВ
,
построенной
по
коль
-
цевому
принципу
,
с
возможностью
резервирова
-
ния
от
разных
центров
питания
.
2.
Секционирование
кольцевых
сетей
путем
уста
-
новки
реклоузеров
,
с
целью
создания
эффек
-
тивных
режимов
резервирования
потребителей
,
создания
условий
для
работы
умных
сетей
(Smart
Grid).
Места
установки
реклоузеров
определя
-
ются
исходя
из
степени
концентрации
нагрузки
и
протяженности
ЛЭП
,
с
учетом
минимизации
по
-
терь
электроэнергии
и
достижения
заданных
по
-
казателей
надежности
.
Рис
. 2.
Схема
построения
сети
среднего
напряжения
Рис
. 1.
Концентрация
кабельных
линий
на
территории
ПАО
«
МОЭСК
»
Восточные
электрические
сети
1 –
Балашихинский
РЭС
2 –
Воскресенский
РЭС
3 –
Егорьевский
РЭС
4 –
Зарайский
РЭС
5 –
Коломенский
РЭС
6 –
Луховицкий
РЭС
7 –
Ногинский
РЭС
8 –
Озерский
РЭС
(
без
учета
городских
сетей
)
9 –
Орехово
-
Зуевский
РЭС
10 –
Павлово
-
Посадский
РЭС
11–
Шатурский
РЭС
12 –
Щелковский
РЭС
Западные
электрические
сети
13 –
Волоколамский
РЭС
14 –
Истринский
РЭС
15 –
Лотошинский
РЭС
16 –
Можайский
РЭС
17 –
Наро
-
Фоминский
РЭС
(
без
учета
городских
сетей
)
18 –
Одинцовский
РЭС
+
Успенский
РЭС
19 –
Рузский
РЭС
20 –
Шаховской
РЭС
РЭС
,
где
доля
КЛ
в
составе
ЛЭП
более
15%
РЭС
,
где
доля
КЛ
в
составе
ЛЭП
менее
15%
Северные
электрические
сети
21 –
Дмитровский
РЭС
(
без
учета
городских
сетей
)
22 –
Клинский
РЭС
23 –
Красногорский
РЭС
24 –
Мытищинский
РЭС
25 –
Пушкинский
РЭС
26 –
Сергиево
-
Посадский
РЭС
(
без
учета
городских
сетей
)
27 –
Солнечногорский
РЭС
28–
Талдомский
РЭС
29–
Химкинский
РЭС
Южные
электрические
сети
30 –
Домодедовский
РЭС
31 –
Каширский
РЭС
32 –
Ленинский
РЭС
33 –
Люберецкий
РЭС
34 –
Подольский
РЭС
35 –
Раменский
РЭС
36 –
Серебряно
-
Прудский
РЭС
37 –
Серпуховский
РЭС
38 –
Ступинский
РЭС
39 –
Чеховский
РЭС
№
4 (37) 2016
78
СЕТИ РОССИИ
3.
Установка
секционирующих
пунктов
на
отпайках
:
–
на
отпайках
протяженностью
более
2-
х
километров
необходимо
уста
-
навливать
реклоузеры
;
–
на
отпайках
протяженностью
менее
2-
х
километров
необходимо
устанав
-
ливать
вы
клю
чатели
-
разъединители
либо
разъединители
,
оснащенные
указателями
поврежденного
участка
или
предохранителями
.
Предложенная
схема
построения
сети
среднего
напряжения
(
рису
-
нок
2),
естественно
не
исключает
из
перспективы
перевода
на
уровень
20
кВ
и
те
участки
сети
РЭС
ПАО
«
МОЭСК
»,
где
доля
КЛ
в
составе
ЛЭП
6–10
кВ
больше
15%.
Как
правило
,
это
РЭСы
со
«
смешан
-
ными
»
сетями
6–10
кВ
,
выполненными
кабельными
(
городские
сети
)
и
воз
-
душными
(
сельские
сети
)
линиями
,
подсоединен
-
ными
к
одним
и
тем
же
питающим
центрам
.
В
этом
случае
переводить
на
сеть
20
кВ
существующую
го
-
родскую
сеть
нецелесообразно
из
-
за
высоких
капи
-
таловложений
по
переустройству
КЛ
.
В
связи
с
этим
предлагается
следующее
.
1.
На
питающих
центрах
устанавливать
транс
-
форматоры
со
средним
напряжением
10
и
20
кВ
Рис
. 3.
Двухлучевая
схема
электроснабжения
Рис
. 4.
Принципы
построения
сети
20
кВ
(
в
случае
технико
-
экономического
обоснова
-
ния
— 6
и
20
кВ
).
2.
Городские
сети
и
сети
,
где
доля
КЛ
в
составе
ЛЭП
более
15%,
оставлять
на
напряжении
10
кВ
(
в
слу
-
чае
технико
-
экономического
обоснования
— 6
кВ
),
используя
при
этом
двухлучевую
схему
электро
-
снабжения
,
имеющую
связь
с
разными
центрами
питания
(
рисунок
3).
79
3.
Сельские
сети
и
сети
,
где
доля
КЛ
в
составе
ЛЭП
менее
15%,
перевести
на
20
кВ
с
построением
по
кольцевому
принципу
,
с
возможностью
резерви
-
рования
от
разных
центров
питания
.
Для
РЭСов
,
прилегающих
к
г
.
Москве
характер
-
на
городская
застройка
,
для
которой
принципы
построения
сети
20
кВ
практически
ничем
не
от
-
личаются
от
сети
20
кВ
Московских
кабельных
се
-
тей
—
двухлучевая
схема
,
с
возможностью
резер
-
вирования
от
разных
центров
питания
.
Указанные
принципы
построения
и
развития
сети
20
кВ
(
рису
-
нок
4)
в
мегаполисах
нашей
страны
не
вызывают
у
специалистов
этой
области
серьезных
вопросов
и
разногласий
и
доказали
свою
как
экономиче
-
скую
,
так
и
техническую
эффективность
при
под
-
ключении
достаточно
больших
мощностей
.
При
этом
необходимо
отметить
,
что
существующая
нагрузка
прилегающих
к
сети
20
кВ
микрорайонов
и
объектов
остается
подключенной
к
действующей
сети
6–10
кВ
,
что
снижает
возможности
резервиро
-
вания
от
смежных
сетей
.
В
связи
с
этим
при
проектировании
сети
20
кВ
в
городах
Московской
области
необходимо
пред
-
усматривать
связь
с
существующей
сетью
6–10
кВ
путем
установки
блок
-
трансформаторов
6–10/20
кВ
.
В
противном
случае
,
в
недалеком
будущем
может
повториться
ситуация
,
которая
сложилась
в
некото
-
рых
сетях
городского
типа
после
перевода
участ
-
ков
сети
напряжением
6
кВ
на
напряжение
10
кВ
,
когда
образовались
обособленные
участки
6
кВ
,
не
связанные
с
сетью
10
кВ
.
Как
следствие
,
при
пога
-
шении
питающего
центра
со
средним
напряжением
6
кВ
нет
возможности
перевести
потребителей
по
кабелям
распределительной
сети
на
соседние
пи
-
тающие
центры
напряжением
10
кВ
.
Ориентировочная
потребность
в
переустрой
-
стве
либо
строительстве
ЛЭП
и
трансформатор
-
ных
подстанций
при
переводе
сельских
сетей
с
6–10
кВ
на
20
кВ
в
Московской
области
:
–
ВЛ
20
кВ
— 8000
км
;
–
КЛ
20
кВ
— 200
км
;
–
ТП
20/0,4
кВ
— 6000
шт
.
Как
уже
было
отмечено
,
на
сегодняшний
день
существует
ряд
проблем
,
тормозящих
активное
внедрение
напряжения
20
кВ
в
сельских
сетях
:
1.
Отсутствуют
проектные
решения
на
строитель
-
ство
трансформаторных
подстанций
сельского
типа
(
МТП
;
КТП
;
СТП
).
2.
Отсутствуют
отечественные
аналоги
на
некото
-
рые
виды
оборудования
(
линейные
разъедините
-
ли
наружной
установки
,
разрядники
).
3.
При
неполнофазных
режимах
(
обрыв
провода
),
которые
характерны
для
сельских
сетей
,
возмож
-
но
повреждение
низкоомного
резистора
заземле
-
ния
нейтрали
.
Необходимо
исследование
других
вариантов
заземления
нейтрали
(
высокоомное
,
индуктивное
заземление
).
4.
Необходимость
нести
затраты
по
переводу
або
-
нентских
электроустановок
на
напряжение
20
кВ
.
Для
выработки
решения
вышеназванных
и
дру
-
гих
возникающих
проблем
в
ПАО
«
МОЭСК
»
за
-
планирована
НИОКР
и
разработка
рекоменда
-
ций
по
переводу
сельских
сетей
напряжением
6–10
кВ
с
изолированной
нейтралью
на
напряже
-
ние
20
кВ
.
Задачами
предстоящей
работы
являются
:
•
Разработка
технико
-
экономического
обоснова
-
ния
целесообразности
перевода
участков
сети
6–10
кВ
на
напряжение
20
кВ
(
с
учетом
доли
кабельных
линий
6–10
кВ
,
абонентских
электро
-
установок
,
технического
состояния
и
возможно
-
сти
переустройства
ЛЭП
6–10
кВ
,
протяженности
и
загрузки
ЛЭП
,
других
факторов
).
•
Разработка
технических
решений
по
переустрой
-
ству
существующих
ЛЭП
и
трансформаторных
подстанций
напряжением
6–10
кВ
на
напряже
-
ние
20
кВ
.
Разработка
технической
и
рабочей
конструкторской
документации
для
столбовой
,
мачтовой
и
комплектной
трансформаторных
под
-
станций
20/0,4
кВ
при
новом
строительстве
.
•
Выбор
режима
заземления
нейтрали
в
сети
20
кВ
с
преобладанием
воздушных
ЛЭП
.
•
Разработка
схемных
решений
для
сельской
сети
напряжением
20
кВ
,
позволяющих
создавать
оптимальные
схемы
резервирования
потре
-
бителей
.
•
Выбор
пилотной
зоны
с
целью
расчета
экономи
-
ческого
эффекта
(
инвестиционной
целесообраз
-
ности
)
и
внедрение
в
нее
технических
решений
и
рекомендаций
,
разработанных
в
соответствии
с
п
.3.2.1–3.2.4.
•
Расчет
экономического
эффекта
перевода
участ
-
ков
сети
6–10
кВ
на
напряжение
20
кВ
с
привязкой
к
выбранной
пилотной
зоне
.
Решение
указанных
задач
позволит
выбрать
пилотную
зону
,
сформировать
набор
технических
решений
,
позволяющий
осуществить
перевод
сельских
сетей
напряжением
6—10
кВ
на
напря
-
жение
20
кВ
и
провести
расчет
экономического
эффекта
с
привязкой
к
выбранному
участку
сети
.
По
результатам
отработки
технических
и
орга
-
низационных
решений
,
опыт
перевода
сетей
на
20
кВ
будет
распространен
на
всю
Московскую
область
.
Сеть
20
кВ
является
перспективной
не
только
для
городской
застройки
,
но
и
для
сельских
сетей
.
За
рубежом
эта
сеть
применяется
как
в
развитых
странах
,
так
и
в
странах
,
не
являющихся
лидера
-
ми
в
применении
новых
технологий
в
электроэнер
-
гетике
.
ПАО
«
МОЭСК
»
необходимо
стать
лидером
в
применении
сетей
20
кВ
в
сельской
местности
,
что
позволит
:
1)
существенно
снизить
технические
потери
в
сети
среднего
напряжения
;
2)
исключить
проблемы
с
качеством
электроэнер
-
гии
;
3)
повысить
надежность
электроснабжения
потре
-
бителей
за
счет
применения
грамотных
схемных
решений
;
4)
произвести
консолидацию
электросетевых
акти
-
вов
по
сети
среднего
напряжения
.
№
4 (37) 2016
Оригинал статьи: Концепция развития распределительной сети среднего напряжения в Московской области
По материалам II Всероссийской конференции «ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ 20 кВ»
