72
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
О схеме развития
электрических сетей
напряжением 20 кВ
города Москвы на
период до 2030 года
По
материалам
III
Всероссийской
конференции
«
ТЕХНИКО
-
ЭКОНОМИЧЕСКИЕ
АСПЕКТЫ
РАЗВИТИЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ
20
кВ
»
УДК
621.3.05
В
статье
рассмотрены
основные
положения
схемы
раз
-
вития
электрических
сетей
города
Москвы
.
Определены
принципы
построения
существующей
сети
,
параметры
,
со
-
стояние
и
текущая
загрузка
основного
оборудования
,
по
-
строены
интегральные
характеристики
.
Разработаны
два
варианта
прогноза
роста
нагрузки
для
различных
сценар
-
ных
условий
роста
экономики
,
а
также
проведен
анализ
достоверности
прогнозов
,
принятых
в
предыдущих
схемах
развития
.
Предложены
мероприятия
по
снижению
потерь
в
электрической
сети
.
Определены
объемы
необходимого
финансирования
до
2030
года
.
Гаджиев
М
.
Г
.,
к
.
т
.
н
.,
заведующий
НИЛ
АРС
НИУ
«
МЭИ
»
Жмуров
Н
.
В
.,
ведущий
инженер
НИЛ
АРС
НИУ
«
МЭИ
»
О
беспечение
надежного
элек
-
троснабжения
крупных
горо
-
дов
,
таких
как
Москва
,
является
достаточно
сложной
задачей
.
Питание
потребителей
осуществляется
в
условиях
высокой
плотности
нагрузок
и
дефицита
свободной
территории
.
При
этом
должна
существовать
возможность
поэтапного
развития
сети
,
без
коренно
-
го
переустройства
на
каждом
этапе
.
Для
эффективного
планирования
развития
города
было
принято
постановление
Пра
-
вительства
Москвы
от
27
июля
2010
года
№
650-
ПП
«
Об
утверждении
Положения
о
составе
,
порядке
разработки
,
согласо
-
вания
и
представления
на
утверждение
проектов
отраслевых
схем
в
городе
Мо
-
скве
»,
которое
,
в
том
числе
,
определяет
порядок
создания
схемы
электроснабже
-
ния
.
Эта
схема
является
ключевым
доку
-
ментом
,
обеспечивающим
комплексное
развитие
электрических
сетей
города
в
среднесрочной
перспективе
и
рекомен
-
дует
применение
тех
или
иных
типовых
схемных
и
технических
решений
.
Ключевые
слова
:
распределительные
сети
,
схема
электроснабжения
,
прогнозирование
роста
электропотребления
,
по
-
тери
электроэнергии
Keywords:
distribution networks, power
supply scheme, forecast of
power consumption growth,
energy losses
73
СТРУКТУРА
И
ПАРАМЕТРЫ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СЕТИ
ГОРОДА
МОСКВЫ
Энергосистему
столицы
составля
-
ют
электрические
станции
суммар
-
ной
установленной
мощностью
порядка
11
ГВт
,
более
150
цен
-
тров
питания
(
ЦП
), 20
тысяч
рас
-
пределительных
пунктов
(
РП
)
и
трансформаторных
подстанций
(
ТП
),
а
также
100 000
км
воздуш
-
ных
и
кабельных
линий
электро
-
передачи
.
Совмещенный
макси
-
мум
нагрузки
на
час
максимума
ОЭС
Центра
— 9,5
ГВт
,
а
годовое
потребление
— 52
млрд
кВт
·
ч
.
В
структуре
потребления
Москвы
преобладает
социально
-
бытовая
сфера
и
население
, 45%
и
23%
соответственно
.
Сектор
промыш
-
ленности
составляет
около
18%
и
продолжает
снижаться
в
соот
-
ветствии
с
тенденцией
к
выводу
крупных
промышленных
предпри
-
ятий
за
границы
города
.
По
результатам
анализа
структуры
электрической
сети
,
параметров
оборудования
и
его
загрузки
были
даны
рекоменда
-
ции
о
применении
оптимальных
схемных
и
технических
решений
и
разработаны
мероприятия
по
реконструкции
и
новому
строи
-
тельству
электросетевых
объек
-
тов
на
перспективу
до
2020
и
2030
годов
.
Также
сделаны
предложе
-
ния
по
перераспределению
на
-
грузок
центров
питания
и
распре
-
делительных
пунктов
,
которые
позволят
уменьшить
дефицит
мощности
и
обеспечить
развитие
распределительной
сети
в
необ
-
ходимом
для
присоединения
но
-
вых
потребителей
объеме
.
Сред
-
няя
загрузка
и
количество
ЦП
,
не
обладающих
резервом
мощно
-
сти
на
настоящее
время
и
на
пер
-
спективу
до
2030
года
(
без
учета
мероприятий
по
реконструкции
),
представлены
на
рисунке
1.
Электрические
сети
номиналь
-
ным
напряжением
6–10–20
кВ
построены
с
применением
про
-
межуточного
звена
,
в
виде
РП
.
При
этом
сеть
,
включающая
РП
,
линии
от
ЦП
до
РП
и
прямые
связи
между
РП
,
называется
пи
-
тающей
,
а
сеть
,
включающая
трансформаторные
подстанции
и
линии
от
РП
до
ТП
, —
распре
-
делительной
.
Для
питающей
сети
использу
-
ется
схема
,
при
которой
секции
РП
подключаются
к
двум
незави
-
симым
территориально
разнесен
-
ным
центрам
питания
.
При
этом
сечения
питающих
кабельных
ли
-
Рис
. 1.
Количество
ЦП
г
.
Москвы
,
не
обладающих
резервом
мощности
для
подключения
новых
потребителей
,
и
их
средняя
загрузка
в
нормальном
и
послеаварийном
режимах
2015
2020
2025
2030
0
10
20
30
40
50
60
16
20
33
37
13
12
16
18
Годы
Количество ЦП,
шт
220 кВ
110 кВ
2015
2020
2030
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
38,2
40,19
44,72
74,1
78,12
88,55
Годы
Загрузка ЦП ,
%
Норм. режим
П/ав режим
Рис
. 2.
Распределение
сечений
питающих
кабельных
линий
по
классам
на
-
пряжения
120 мм
2
150 мм
2
185 мм
2
240 мм
2
400 мм
2
500 мм
2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Д
о
ля
сечений ПКЛ, %
6 кВ
10 кВ
20 кВ
ний
(
ПКЛ
)
в
целях
экономии
ячеек
на
центрах
питания
,
как
правило
,
принимаются
максимальными
(240
мм
2
для
сети
10
кВ
и
500
мм
2
для
сети
20
кВ
).
По
этой
же
при
-
чине
производят
сдваивание
или
спаривание
фидеров
на
центрах
питания
,
то
есть
две
линии
,
пита
-
ющие
разные
РП
,
присоединяют
-
ся
к
одному
выключателю
на
ЦП
.
Распределение
сечений
питаю
-
щих
кабельных
линий
по
классам
напряжения
приведено
на
ри
-
сунке
2.
В
настоящее
время
электри
-
ческая
сеть
20
кВ
характеризу
-
ется
несколько
большей
длиной
питающих
кабельных
линий
—
5–7
км
,
против
4–5
км
в
сети
10
кВ
—
и
меньшей
загрузкой
,
обеспечивающей
значительный
резерв
для
подключения
новых
потребителей
.
Интегральные
характеристики
питающих
се
-
тей
номинальным
напряжением
№
5 (44) 2017
74
10
кВ
и
20
кВ
приведены
на
ри
-
сунках
3
и
4.
Распределительные
сети
10
и
20
кВ
города
Москвы
постро
-
ены
с
использованием
встреч
-
ной
двухлучевой
схемы
.
Данное
решение
позволяет
запитать
каждую
ТП
от
четырех
независи
-
мых
источников
питания
(
четыре
секции
шин
двух
РП
).
Встречная
двухлучевая
схема
электрической
сети
приведена
на
рисунке
5.
В
настоящее
время
сеть
20
кВ
города
Москвы
развивается
то
-
чечно
и
осуществляет
питание
конкретных
объектов
на
терри
-
тории
города
,
что
обуславливает
меньшие
длины
распределитель
-
ных
кабельных
линий
(
в
среднем
1,5
км
против
2,5
км
для
сети
10
кВ
)
и
большую
загрузку
распре
-
делительных
линий
и
ТП
20
кВ
.
На
рисунке
6
представлена
информа
-
ция
о
длинах
распределительных
кабельных
линий
(
РКЛ
) 10
и
20
кВ
.
В
стесненных
условиях
города
трансформаторные
подстанции
выполняются
блочными
малога
-
баритными
с
комплектными
рас
-
пределительными
устройства
-
ми
.
Наиболее
используемыми
в
сети
10
кВ
являются
двухтранс
-
форматорные
ТП
мощностью
2
х
400
кВА
и
2
х
630
кВА
,
в
сети
20
кВ
2
х
1000
кВА
, 2
х
1600
кВА
.
Применение
типовых
техниче
-
ских
решений
позволяет
снизить
стоимость
и
сроки
строительства
новых
электросетевых
объектов
.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ
РОСТА
ПОТРЕБЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Помимо
исследования
структу
-
ры
и
параметров
схемы
электро
-
0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3 3,6 3,9
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Загрузка ПКЛ 10 кВ, МВт
Дол
я
л
и
н
и
й
Москва
Центр
Промышленный
район
Спальный район
0 0,6 1,2 1,8 2,4 3 3,6 4,2 4,8 5,4 6 6,6 7,2 7,8 8,4
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Длина ПКЛ 10 кВ, км
Д
о
ля лин
и
й
Москва
Центр
Промышленный
район
Спальный район
Рис
. 3.
Интегральные
распределения
отношения
доли
линий
сетей
номи
-
нальным
напряжением
10
кВ
к
длине
и
загрузке
ПКЛ
10
кВ
0 0,6 1,2 1,8 2,4 3 3,6 4,2 4,8 5,4 6 6,6 7,2 7,8 8,4
Длина ПКЛ 20 кВ,км
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Дол
я
л
и
н
и
й
Загрузка ПКЛ 20 кВ, МВт
0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3 3,6 3,9 4,2
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Дол
я
л
и
н
и
й
Рис
. 4.
Интегральные
распределения
отношения
доли
линий
сетей
номи
-
нальным
напряжением
20
кВ
к
длине
и
загрузке
ПКЛ
20
кВ
Рис
. 5.
Встречная
двухлучевая
схема
электрической
сети
Рис
. 6.
Распределение
РКЛ
по
длинам
для
10
кВ
и
20
кВ
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Длина РКЛ, км
Дол
я
Р
К
Л
10 кВ
20 кВ
2015
2020
2025
2030
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Нагр
узк
а
, млн. кВт
Москва региональный
ТиНАО региональный
Москва базовый
ТиНАО базовый
снабжения
города
Москвы
в
рам
-
ках
работы
был
проведен
анализ
достоверности
прогнозирования
перспективного
роста
электропо
-
требления
.
Согласно
используемым
мето
-
дикам
прогнозирования
на
основе
заявок
потребителей
на
техноло
-
гическое
присоединение
и
планов
по
застройке
городской
террито
-
рии
,
рост
потребления
в
период
с
2015
по
2020
год
составит
1,2%
согласно
базовому
прогнозу
по
-
требления
и
2,43%
согласно
реги
-
ональному
,
а
с
2020
по
2030
год
—
0,5%
и
2,87%
соответственно
(
рисунок
7).
Тем
не
менее
анализ
разра
-
ботанных
в
прошлые
годы
схем
и
программ
развития
(
СиПР
)
вы
-
Рис
. 7.
Прогноз
нагрузки
по
Московской
энергосистеме
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
СЕТИ 20кВ
75
явил
,
что
в
большинстве
случа
-
ев
прогноз
дает
необъективную
оценку
и
планируемые
показа
-
тели
являются
значительно
за
-
вышенными
(
рисунок
8
и
таб
-
лица
1).
Например
,
фактический
рост
электропотребления
Мо
-
сквы
и
Московской
области
в
пе
-
риод
с
2009
по
2015
год
соста
-
вил
8
млрд
кВт
·
ч
,
в
то
время
как
,
согласно
СиПР
2010–2016,
до
2015
года
был
запланирован
рост
16,5
млрд
кВт
·
ч
.
Аналогично
фак
-
тический
рост
с
2010
по
2015
год
составил
4
млрд
кВт
·
ч
.,
а
прогноз
-
ный
до
2015
года
,
согласно
СиПР
Табл
. 1.
Сравнение
прогнозного
и
фактического
роста
Схема
и
программа
развития
(
СиПР
)
Период
Прирост
до
2015
года
согласно
СиПР
,
млрд
кВт
·
ч
Прирост
до
2015
года
фактически
,
млрд
кВт
·
ч
.
СиПР
2010–2016
С
2009
по
2015
год
16,574
7,961
СиПР
2011–2017
С
2010
по
2015
год
16,956
4,229
СиПР
2012–2018
С
2011
по
2015
год
11,728
3,736
СиПР
2013–2019
С
2012
по
2015
год
8,100
1,035
СиПР
2014–2020
С
2013
по
2015
год
2,295
-0,135
СиПР
2015–2021
С
2014
по
2015
год
0,868
-1,238
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021
93,0
96,0
99,0
102,0
105,0
108,0
111,0
114,0
117,0
120,0
123,0
Год прогнозирования
Потреб
ление э
л
ектроэнергии
Москвы
и
Москвоск
ой
об
л.
(млр
д кВт·ч)
Факт
СиПР 2010 - 2016
СиПР 2011 - 2017
СиПР 2012 - 2018
СиПР 2013 - 2019
СиПР 2014 - 2020
СиПР 2015 - 2021
Рис
. 8.
Прогнозирование
роста
нагрузки
2011–2017, — 17
млрд
кВт
·
ч
.
Для
данных
периодов
наблюдается
2–4-
кратная
ошибка
прогноза
ро
-
ста
;
такая
же
ситуация
для
дру
-
гих
СиПР
.
В
целях
более
точного
планирования
перспективного
электропотребления
при
выпол
-
нении
подобных
работ
следует
рассматривать
вариант
прогно
-
за
,
основывающийся
на
анализе
изменения
фактических
значе
-
ний
в
предыдущие
годы
,
а
также
сохранить
практику
актуализа
-
ции
схем
развития
не
реже
одно
-
го
раза
в
год
.
СНИЖЕНИЕ
УРОВНЯ
ПОТЕРЬ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
При
развитии
схемы
электро
-
снабжения
города
особое
вни
-
мание
уделяется
вопросу
сни
-
жения
потерь
в
электрических
сетях
.
Потери
электроэнергии
—
один
из
самых
важных
показате
-
лей
работы
электрической
сети
,
который
определяется
как
раз
-
ница
между
объемом
электро
-
энергии
,
поступившей
в
сеть
,
и
объемом
электроэнергии
,
от
-
пущенной
потребителю
.
Соглас
-
но
представленной
диаграмме
,
в
период
2010–2016
годов
,
за
исключением
2012
года
,
наблю
-
дается
устойчивая
тенденция
к
снижению
потерь
в
электриче
-
ских
сетях
(
рисунок
9).
В
целях
дальнейшего
снижения
потерь
в
работе
предусмотрены
реко
-
мендации
по
оптимизации
мест
размыкания
КЛ
6–20
кВ
,
отклю
-
чению
электросетевого
оборудо
-
вания
(
трансформаторов
и
ВЛ
)
в
режимах
малых
нагрузок
,
в
том
числе
сезонных
,
замене
прово
-
дов
на
перегруженных
КЛ
/
ВЛ
на
провода
с
большим
сечением
и
перегруженных
и
изношенных
трансформаторов
6–10
кВ
.
Выполнение
данных
меро
-
приятий
позволит
снизить
уро
-
вень
потерь
до
6,7%
от
отпуска
в
сеть
вместо
порядка
9%
в
на
-
стоящее
время
.
ОБЪЕМЫ
ФИНАНСИРОВАНИЯ
Для
выполнения
предложенных
работой
мероприятий
потребует
-
ся
финансирование
в
размере
по
-
рядка
104
млрд
рублей
в
период
до
2020
года
и
182
млрд
рублей
Рис
. 9.
Потери
электроэнергии
в
сетях
6–20
кВ
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
0
500
1000
1500
2000
2500
мл
н кВт·ч
№
5 (44) 2017
76
в
период
с
2020
по
2030
год
(
рису
-
нок
10).
Большая
часть
данных
средств
(
порядка
76–80%)
будет
потрачена
на
новое
строительство
электро
-
сетевых
объектов
и
обеспечение
технологического
присоединения
потребителей
.
При
этом
доля
ка
-
питаловложений
в
развитие
сети
20
кВ
будет
расти
c 10%
в
настоя
-
щее
время
до
15–20%
к
2030
году
.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Схема
электроснабжения
города
Москвы
предусматривает
суммар
-
ный
рост
электрической
нагрузки
на
1493
МВт
за
период
с
2015
по
2020
год
и
2559
МВт
за
период
2020–2030
годов
(
для
региональ
-
ного
прогноза
развития
).
Однако
следует
иметь
в
виду
,
что
реаль
-
ный
прирост
нагрузки
,
как
правило
,
оказывается
существенно
меньше
планируемого
,
в
некоторых
случа
-
ях
более
чем
в
4
раза
.
Учитывая
,
что
прогнозирование
нагрузки
ока
-
зывает
критическое
влияние
на
экономическую
эффективность
развития
распределительной
сети
,
необходимо
на
законодательном
уровне
выработать
механизмы
по
-
вышения
дисциплины
потребите
-
лей
в
части
планирования
заявок
на
технологическое
присоедине
-
ние
,
сохранить
практику
ежегод
-
ной
актуализации
и
скорректиро
-
вать
принципы
прогнозирования
.
Это
позволит
исключить
недобро
-
совестные
заявки
потребителей
,
более
оперативно
и
точно
коррек
-
тировать
отклонения
в
прогнозе
и
,
как
следствие
,
исключить
избы
-
точное
сетевое
строительство
.
Для
оптимального
развития
сети
,
исключения
неравномерной
нагрузки
электросетевого
обору
-
дования
и
линий
электропередачи
необходимо
вести
постоянную
ра
-
боту
по
оптимизации
инвестицион
-
ных
программ
сетевых
компаний
.
Так
в
2017
году
были
разработаны
мероприятия
по
перераспределе
-
нию
загрузки
центров
питания
меж
-
ду
сетевыми
компаниями
города
Москвы
,
что
позволило
отказаться
от
реконструкции
с
увеличением
трансформаторной
мощности
для
ряда
центров
питания
.
Несмотря
на
наличие
значи
-
тельного
резерва
для
подключения
новых
потребителей
на
центрах
питания
110–220/20
кВ
и
техниче
-
ские
преимущества
сети
20
кВ
,
за
-
траты
на
ее
развитие
составляют
лишь
небольшую
часть
от
общих
капиталовложений
.
В
перспекти
-
ве
доля
строительства
объектов
номинальным
напряжением
20
кВ
должна
быть
увеличена
.
Рис
. 10.
Распределение
долей
финансирования
До
2020
года
Реконструкция
электросетевого
хозяйства
6–10
кВ
в
Москве
Новое
строительство
для
технологического
присоединения
новых
потребителей
*
Источник
финансирования
:
утвержденные
до
2020
года
и
перспективные
инвестиционные
програм
-
мы
ресурсоснабжающих
компаний
ПАО
«
МОЭСК
»,
АО
«
ОЭК
»,
АО
«
Энергокомплекс
»
и
других
.
До
2030
года
ЛИТЕРАТУРА
1.
РД
34.20.185-94.
Инструкция
по
про
-
ектированию
городских
электриче
-
ских
сетей
. [
Электронный
ресурс
].
URL: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/
normativ/data_normativ/4/4995/.
2.
Схема
электроснабжения
города
Москвы
(
распределительные
сети
напряжением
6–10–20
кВ
)
на
пери
-
од
до
2030
года
с
учетом
присоеди
-
ненных
территорий
(
Утверждаемая
часть
). [
Электронный
ресурс
]. URL:
https://dgkh.mos.ru/anti-corruption/
projects/5306881/.
3.
Постановление
Правительства
Мо
-
сквы
от
27.07.2010
№
650-
ПП
«
Об
утверждении
Положения
о
соста
-
ве
,
порядке
разработки
,
согласо
-
вания
и
представления
на
утверж
-
дение
проектов
отраслевых
схем
в
городе
Москве
». [
Электронный
ресурс
]. URL: https://mka.mos.ru/
legislation/lawacts/931478/.
REFERENCES
1. RD 34.20.185-94. Instruktsiya po
proektirovaniyu gorodskikh elek-
tricheskikh setey. (RD 34.20.185-94.
Regulation on design of urban elec-
trical networks) Available at: https://
ohranatruda.ru/ot_biblio/normativ/
data_normativ/4/4995/ (accessed 08
October 2017)
2. Skhema elektrosnabzheniya goroda
Moskvy (raspredelitelnye seti napry-
azheniem 6–10–20 kV) na period
do 2030 goda s uchetom prisoed-
inennykh territoriy (Utverzhdaemaya
chast). (Power supply scheme of
Moscow (6-10-20 kV distribution net-
works) for the period up to 2030 tak-
ing into account the af
fi
liated territo-
ries (Approvable part)) Available at:
https://dgkh.mos.ru/anti-corruption/
projects/5306881/ (accessed 08 Oc-
tober 2017)
3. Postanovlenie Pravitelstva Moskvy
ot 27.07.2010 No. 650-PP "Ob ut-
verzhdenii Polozheniya o sostave,
poryadke razrabotki, soglasovaniya i
predstavleniya na utverzhdenie pro-
ektov otraslevykh skhem v gorode
Moskve". (Government Decree of the
City of Moscow No. 650-PP dated
July 27, 2010 "On approval of the
regulations on composition, design
planning, design liaison and repre-
sentation for authorization of indus-
trial schemes projects in Moscow")
Available at: https://mka.mos.ru/legis-
lation/lawacts/931478/ (accessed 08
October 2017)
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ
СЕТИ 20кВ
Оригинал статьи: О схеме развития электрических сетей напряжением 20 кВ города Москвы на период до 2030 года
Рассмотрены основные положения Схемы развития электрических сетей города Москвы. Определены принципы построения существующей сети, параметры, состояние и текущая загрузка основного оборудования, построены интегральные характеристики. Разработаны два варианта прогноза роста нагрузки для различных сценарных условий роста экономики, а также проведен анализ достоверности прогнозов, принятых в предыдущих схемах развития. Предложены мероприятия по снижению потерь в электрической сети. Определены объемы необходимого финансирования до 2030 года.
