«КАБЕЛЬ-news», № 5, 2012, www.kabel-news.ru
54
Актуально
ÌÅÒÐÎÏÎËÈÒÅÍ
— Московский метрополитен сегодня — один
из крупнейших в мире и по своей сути является
«городом в городе». Являясь инфраструктурным
объектом мегаполиса, он также имеет свою обе-
спечивающую инфраструктуру. Каковы разме-
ры и основные характеристики электросетевого
комплекса, находящегося во владении метропо-
литена?
Ю. Щукин:
— Представьте себе современную схему линий
Московского метрополитена. Каждая точка на ней
— это энергонезависимая система со своей рас-
пределительной сетью, подключённая к нескольким
подстанциям. Сегодня электроснабжение метропо-
литена обеспечивают 313 подстанций:
•
тяговые подстанции:
38 наземных и одна под-
земная, преобразующие переменный ток 10 кВ в
постоянный 825 В для питания электроподвижно-
го состава метрополитена;
•
122 совмещённые тягово-понизительные под-
станции
, преобразующие переменный ток 10
кВ (20 кВ) в постоянный напряжением 825 В для
Вот уже более 70 лет Московский метрополитен является главным транс-
портным предприятием города. Его по праву можно считать не только па-
мятником архитектуры, но и уни-
кальным объектом энергосистемы
города со своей распределитель-
ной сетью. Об особенностях энер-
госистемы Московского метро
журналу «КАБЕЛЬ-news» рассказа-
ли заместитель главного инженера
службы электроснабжения Юрий
ЩУКИН и главный энергетик служ-
бы электроснабжения Александр
ЗАЙЧЕНКОВ.
Особенности
электроснабжения
Московского метрополитена
Ю.Г. Щукин
А.И. Зайченков
питания электроподвижного состава и в пере-
менный напряжением 400 В, 230 В и 127 В для
питания эскалаторов, электромеханических уста-
новок, устройств управления движением поез-
дов, сигнализации и связи, освещения и сетей
механизации работ;
•
152 понизительные подстанции
, преобразую-
щие переменный ток напряжением 10 кВ (20 кВ)
в переменный, напряжением 400 В, 230 В и 127 В
для питания эскалаторов, электромеханических
установок, устройств управления движением по-
ездов, сигнализации и связи, освещения и сетей
механизации работ.
Кабельная сеть собственных и находящихся на
внешнем обслуживании службы линий, проложен-
ных открытым способом в тоннелях, коллекторах,
шахтах и под платформами станций, имеет протя-
жённость более 25,2 тыс. километров.
Кроме подстанций и кабельных сетей специали-
стами Службы электроснабжения обеспечивается
обслуживание осветительного хозяйства станций,
вестибюлей, тоннелей и притоннельных сооружений,
включающего в себя более 584,8 тыс. осветитель-
«КАБЕЛЬ-news», № 5, 2012, www.kabel-news.ru
55
Актуально
ÌÅÒÐÎÏÎËÈÒÅÍ
ных приборов, распределительных сетей, силовых
и распределительных сборок, комплексов устройств
с коммутационной аппаратурой, релейной и микро-
процессорной защитой, которые обеспечивают руч-
ное, автоматическое и дистанционное управление
оборудованием и присоединениями подстанций.
— В чем основные отличия электрических се-
тей метрополитена от традиционных распреде-
лительных?
А. Зайченков:
— Основным видом деятельности распредели-
тельных электросетевых компаний является ока-
зание услуг по передаче электрической энергии.
Распределительные сети получают электрическую
энергию напряжением, например 6—10 кВ, и рас-
пределяют её к каждому дому, где используется на-
пряжение 380, 220 В.
Основным видом деятельности Московского ме-
трополитена являются пассажирские перевозки,
осуществление которых требует электроэнергии. В
настоящее время ежегодное потребление электро-
энергии метрополитеном превышает 1,9 млрд кВт·ч.
От питающих центров энергосистемы города по
кабельным линиям электропередачи 6, 10 и 20 кВ
электроэнергия доставляется до тяговых и тягово-
понизительных подстанций, которые, в свою оче-
редь, преобразуют трёхфазный переменный ток в
постоянный (выпрямленный ток) напряжением 825
В для питания электропоездов. Это примерно 75%
общего потребления метрополитена. Оставшая-
ся часть энергии напряжением 6, 10 и 20 кВ сило-
выми трансформаторами тягово-понизительных и
понизительных подстанций приводится к уровню
380/220 В для питания эскалаторов, систем венти-
ляции, устройств освещения, управления движени-
ем поездов, насосов, откачивающих грунтовые воды
в тоннелях, и других потребителей. Использование
выпрямленного тока и другие особенности работы
транспортных средств послужили причиной при-
менения в сети нестандартного для обычных сетей
оборудования и специальной кабельной продукции.
Так, кабельные линии, рассчитанные на передачу
постоянного тока напряжением до 3 кВ, были раз-
работаны ВНИИКП специально для метрополитена.
Следует отметить, что для повышения уровня пожар-
ной безопасности метрополитена ОАО «ВНИИКП»
разработалo и провелo сертификацию силовых и
контрольных кабелей, не распространяющих горе-
ние, с низким дымо- и газовыделением (ТУ 16.К71-
090-2002). Эти кабели применяются как при новом
строительстве, так и для замены кабелей, отслу-
живших свой срок. В настоящее время выпуск ука-
занной выше кабельной продукции осуществляют
шесть заводов в Российской Федерации.
Необходимо иметь в виду, что сети метрополите-
на проектировались и проектируются для целей обе-
спечения перевозки пассажиров. Относить метро-
политен к сетевой организации, по нашему мнению,
неправильно. Это привело к тому, что закладывае-
мые резервы мощности на развитие линий, увеличе-
ние объёмов перевозки, а также на аварийные режи-
мы в сетях используются для иных целей и снижают
запас устойчивости энергосистемы метрополитена.
Как сетевая организация, отнесённая к монопо-
листам, мы вынуждены выполнять помимо основ-
ных функций требования о раскрытии информации
по Постановлению Правительства РФ от 21 января
2004 г. № 24.
Рис. 1. Типовая схема электроснабжения участка линии метрополитена
СТП — совмещённая тягово-понизительная подстанция
КП — кабельная перемычка (линия связи с другой подстанцией)
«КАБЕЛЬ-news», № 5, 2012, www.kabel-news.ru
56
Эта информация размещается на сайте метро-
политена www.mosmetro.ru в разделах «Специали-
стам» и «Годовые отчёты».
— Каким образом осуществляются техниче-
ское обслуживание и ремонты электрических
сетей? Существуют ли для этого специальные
подразделения в составе компании или работы
выполняются подрядным способом?
Ю. Щукин:
— Техническое обслуживание электрооборудова-
ния и сетей Службы электроснабжения включает в
себя полный комплекс работ для поддержания их в
рабочем состоянии — от осмотров до капитально-
го ремонта. Все виды технического обслуживания
выполняются специалистами службы в полном со-
ответствии с требованиями «Правил технической
эксплуатации электроустановок потребителей» и
периодичностью планово-предупредительных ре-
монтов и других нормативных документов, действу-
ющих на метрополитене.
На каждой из восьми дистанций энергоснабже-
ния имеются подразделения, выполняющие текущее
обслуживание кабельных линий на закреплённых за
ними участках, будь то ремонтные работы, испыта-
ния или технический надзор при выполнении работ
вблизи кабельных линий. В службе имеется Дистан-
ция капитального ремонта № 2, выполняющая капи-
тальный ремонт, замену и прокладку новых кабель-
ных линий.
Кроме этого, значительные объёмы работ по за-
мене и прокладке кабельных линий выполняются
подрядным способом. При этом выбор исполнителей
осуществляется исключительно на конкурентной
основе с отражением информации на сайте www.
torgi-mosmetro.ru.
Из особенностей, пожалуй, следует отметить ра-
боты по обслуживанию и ремонту электротехниче-
ского оборудования и кабельных линий, находящих-
ся непосредственно в тоннелях. Для их проведения
у работников есть небольшое «ночное окно» — с 2
до 5 часов ночи по рабочим дням. За этот короткий
промежуток времени должны быть доставлены ма-
териалы, оборудование, инструменты, испытатель-
ные установки, измерительные приборы, выполнены
Рис. 2. Типовая схема совмещённой тягово-понизительной подстанции
Актуально
ÌÅÒÐÎÏÎËÈÒÅÍ
«КАБЕЛЬ-news», № 5, 2012, www.kabel-news.ru
57
Рис. 3. Т
иповая с
х
ема тяговой подстанции
Актуально
ÌÅÒÐÎÏÎËÈÒÅÍ
«КАБЕЛЬ-news», № 5, 2012, www.kabel-news.ru
58
Рис. 4. Т
иповая с
х
ема понизительной подстанции
Актуально
ÌÅÒÐÎÏÎËÈÒÅÍ
«КАБЕЛЬ-news», № 5, 2012, www.kabel-news.ru
59
работы, убраны места производства работ, работни-
ки выведены из тоннеля и обеспечены условия для
движения поездов.
— Какими техническими решениями и орга-
низационными мероприятиями обеспечивается
надежность функционирования схемы электро-
снабжения метрополитена?
Ю. Щукин:
— Электроснабжение тяговых и совмещённых
тягово-понизительных подстанций осуществляется
от трёх независимых источников питания по сети 10
(20) кВ, одним из которых, как правило, является пи-
тающий центр городской энергосистемы (рис. 1).
Понизительные подстанции получают электро-
энергию по двум линиям от тяговых подстанций. Это
позволяет создавать у потребителей необходимую
категорию надёжности, в том числе первую особую.
Для обеспечения бесперебойной работы
устройств сигнализации, централизации и блоки-
ровки, управления движением поездов исполь-
зуются три независимых источника питания.
Питание электродвигателей водоотливных
и вентиляционных установок, электроприводов
эскалаторов, автоматических контрольных пун-
ктов, устройств телемеханики, пожарной авто-
матики осуществляется от двух независимых
источников.
Устройства связи электрических часов, звон-
ковой сигнализации и громкоговорящего опове-
щения получают питание от подстанций по двум
линиям переменного тока с разных секций рас-
пределительного щита и одной линии постоян-
ного тока.
Автоматические устройства подстанций обе-
спечивают поддержание заданного режима ра-
боты и надёжное включение резервного обо-
рудования.
При прекращении питания переменным
током часть освещения станций, служебных
помещений, тоннелей, закрытых наземных
участков и помещений основных инженерно-
технических установок автоматически пере-
ключается на питание от аккумуляторных ба-
тарей.
Ёмкость аккумуляторных батарей обеспе-
чивает питание аварийного освещения этих
объектов в течение одного часа.
Электрические сети потребителей метро-
политена имеют защиту от токов короткого
замыкания и от перегрузок сверх установ-
ленных норм, а элементы тяговой сети (пре-
образовательные агрегаты, распределитель-
ные устройства 825 В, кабели и оборудование
контактной сети), кроме того, защиту от за-
мыкания «на землю».
Схемы подстанций построены таким образом,
что все ответственные потребители получают пита-
ние с разных секций распределительных устройств,
подключённых к своим трансформаторам, — ТМ-1
и ТМ-2, ТО-1 и ТО-2, СН-1 и СН-2 и т.д. (рис. 2, 3, 4).
Все тяговые, совмещённые тягово-понизительные
подстанции и вводимые в настоящее время понизи-
тельные подстанции оборудованы средствами теле-
механики (рис 5, 6).
Работа системы энергоснабжения метрополитена
в круглосуточном режиме осуществляется энергоди-
спетчерами. Они контролируют работу подстанций,
выполняют переключения в их схемах, взаимодей-
ствуют с диспетчерами энергосистемы города,
направляют на объекты, при необходимости, спе-
циализированные подразделения для проверки их
состояния, проведения переключений и аварийно-
восстановительных работ.
Надёжность работы энергосистемы обеспечива-
ется строгим соблюдением технологии обслужива-
Рис. 6. Новые системы телемеханики
Рис. 5. Старые системы телемеханики
Актуально
ÌÅÒÐÎÏÎËÈÒÅÍ
«КАБЕЛЬ-news», № 5, 2012, www.kabel-news.ru
60
ния и ремонта оборудования, устройств и кабельных
линий в соответствии с требованиями нормативной
документации, своевременным проведением испы-
таний.
Особо необходимо отметить высокую эффек-
тивность регулярного проведения тепловизионного
обследования наших электроустановок аттестован-
ными работниками в специально созданной Служ-
бе электроснабжения лаборатории. Это позволяет
выявлять дефектные и аварийные места, своевре-
менно выполнять ремонтные работы. Внедрение
современных защит, в том числе построенных на
микропроцессорных устройствах, повышает надёж-
ность работы нашего оборудования.
Безусловно, важнейшим фактором обеспечения
надёжности энергосистемы метрополитена являет-
ся повышение профессионального уровня знаний
работников, а также постоянный контроль за выпол-
нением ими должностных обязанностей.
— Раз уж мы заговорили о развитии, расска-
жите, пожалуйста, о ближайших планах метропо-
литена и его электросетевого хозяйства.
Ю. Щукин:
— План развития метрополитена на период до
2020 г. определён Постановлением Правительства
г. Москвы от 4 мая 2012 г. № 194-ПП. Всего к 2020
году планируется построить 67 новых станций метро
и проложить 145,5 километра новых линий, а также
завершить третий пересадочный контур протяжён-
ностью 42 километра.
— Каким образом решаются вопросы техно-
логического присоединения к внешним электри-
ческим сетям? Существуют ли проблемы в этом
направлении?
А. Зайченков:
— Одним из актуальных вопросов является тех-
нологическое присоединение к внешним электриче-
ским сетям. Технологическое присоединение — это
услуга, оказываемая сетевой организацией для под-
ключения энергопринимающих устройств юридиче-
ских, физических лиц и индивидуальных предпри-
нимателей к электрическим сетям. Метрополитен
заключает договор на поставку электроэнергии с
ОАО «Мосэнергосбыт», а уже оно, в свою очередь,
занимается всеми техническими и организационны-
ми вопросами подключения к внешним электриче-
ским сетям.
При строительстве и реконструкции новых объ-
ектов метро вопросами подключения к сетям зани-
мается подрядная организация, получающая право
на выполнение данных работ на конкурсной основе.
В данном случае метрополитен, как потребитель
электроэнергии, контролирует надёжность и каче-
ство предоставленных услуг.
Присоединение электрических сетей сторонних
потребителей (в дальнейшем — субабонентов) к се-
тям и электроустановкам Службы электроснабжения
производится с разрешения начальника метрополи-
тена при условии, что это не приводит к нарушению
безопасности движения поездов и пассажиров.
На каждое присоединение субабонентом должен
быть разработан проект электроснабжения своих
электроустановок, в котором предусматривается вы-
бор кабелей, приборов защиты, учёта расхода элек-
троэнергии, трассы прокладки питающей кабельной
линии (ПКЛ), определение мер электробезопасно-
сти, проверка питающей электроустановки и сетей
метрополитена с учётом дополнительной нагрузки.
Вся необходимая информация о процедурах для
выполнения подключения опубликована на сайте
метрополитена в разделе «Служба электроснабже-
ния. Раскрытие информации».
Объективно метрополитен не предназначен для
подключения субабонентов к своим сетям, так как
это требует от службы электроснабжения сокраще-
ния резервирования собственных мощностей. При
этом метрополитен не получает прибыли, осущест-
вляя данные подключения.
В связи с наличием широкой сети инженерных
коммуникаций мы стараемся идти навстречу при
поступлении заявок на присоединение, но просим
относиться с пониманием в случае невозможности
предоставления такой услуги из-за стратегического
значения метро.
— Московский метрополитен имеет доста-
точно разветвлённую сеть тоннелей по городу.
Существуют ли соглашения с сетевыми компа-
ниями или другими организациями о возможно-
сти использования этих тоннелей для прокладки
сетей иных собственников, в том числе маги-
стральных и распределительных сетей?
Ю. Щукин:
— Туннельные сооружения используются для
прокладки силовых и связных кабельных линий раз-
личных организаций, но изначально существующие
объекты не предназначались для арендного исполь-
зования и задействуются для собственных нужд ме-
тро в связи с его технологическим совершенствова-
нием и развитием.
Вопросы о возможности предусматривать при
реконструкции и строительстве новых сооружений,
потребности сетевых компаний в прокладке линий
не прорабатывались экономически. Увеличивать
габариты тоннеля для этих целей вряд ли окажет-
ся экономически целесообразным. Использование
резерва, предусмотренного на перспективу, может
Актуально
ÌÅÒÐÎÏÎËÈÒÅÍ
«КАБЕЛЬ-news», № 5, 2012, www.kabel-news.ru
61
привести к удорожанию нового строительства. К
тому же немаловажен вопрос последующего обслу-
живания «чужих» сетей. Этим придётся заниматься
специалистам службы электроснабжения метропо-
литена, что повлечёт за собой дополнительные рас-
ходы времени и средств и необходимость их компен-
сации.
— Применяются ли при строительстве новых
электрических сетей метрополитена или их ре-
конструкции новые технологии? Какие?
А. Зайченков:
— На метрополитене постоянно внедряются со-
временные виды оборудования и кабели с улучшен-
ными характеристиками. Только за последние годы
стало применяться оборудование на напряжение 20
кВ, 12-пульсовые преобразовательные агрегаты,
кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, по-
жаростойкие кабели с индексом FR. Продолжается
замена выработавших ресурс кабелей на кабели с
изоляцией, не распространяющей горение, с низ-
ким дымо- и газовыделением (с индексом «нг-LS»).
В осветительных сетях внедряются энергосберегаю-
щие источники света. Внедряется подвижной состав
с устройствами, обеспечивающими рекуператив-
ное торможение, что даёт существенную экономию
электроэнергии. Такой состав работает на Филев-
ской, Арбатско-Покровской, Бутовской и Кольцевой
линиях. Начато внедрение режима рекуперативного
торможения на Калининской линии.
— Какой опыт Московский метрополитен име-
ет с различными органи-
зациями — проектными,
подрядными, наладочны-
ми? Какие положитель-
ные и отрицательные
результаты на сегодня
имеются?
Ю. Щукин:
— Длительное время
генеральной проектной
организацией по метро-
строению был институт
Метрогипротранс, а в обла-
сти строительства — Мос-
метрострой. В настоящее
время выбор проектных,
подрядных и других орга-
низаций, осуществляющих
свою деятельность в ин-
тересах ГУП «Московский
метрополитен», проводит-
ся на конкурентной основе.
Мы не можем давать оценку положительных и от-
рицательных последствий этого для метрополитена
в целом. Что касается электрохозяйства, то, на наш
взгляд, отрицательного не меньше, чем положитель-
ного. В ряде случаев проектирование новых линий
ведут организации, не имеющие достаточного опыта
и знаний в области метростроения.
Нарушены принципы стандартизации и унифика-
ции применяемого оборудования в ущерб качеству,
приоритетной стала цена. Раньше мы имели воз-
можность приобретать только проверенное или уже
зарекомендовавшее себя оборудование, поддержи-
вали тесные отношения с производителями и вы-
страивали долгие отношения с нашими подрядчика-
ми. Вся поставляемая продукция проходила жёсткий
отбор на предмет совместимости с уже используе-
мым оборудованием, а также проводили серии те-
стов, которые гарантировали надёжную работу всех
комплектующих наших сетей.
В настоящее время на новых подстанциях не-
редко появляются типы оборудования, похожего на
находящиеся в эксплуатации, но имеющего отличи-
тельные особенности в технологии ремонта, кото-
рые должны осваивать наши работники. При этом
появляется вероятность совершения ошибок при ре-
монте, наладке или испытаниях.
Необходимо отметить, что и сегодня в области
метростроения работают организации, имеющие
большой опыт и высококлассных специалистов.
Именно они совместно с работниками метрополите-
на обеспечивают успешные пуски новых линий.
Беседовал Антон ПЕТРОВ
Актуально
ÌÅÒÐÎÏÎËÈÒÅÍ
Офисное здание Московского метрополитена
Офисное здание Московского метрополитена
Оригинал статьи: Особенности электроснабжения Московского метрополитена
На сегодняшний день служба электроснабжения Московского метрополитена обеспечивает работу 310 преобразовательных и распределительных подстанций, а общая протяжённость всех кабельных линий составляет 25,2 тысячи километров.