135
Зарубежный опыт развития
электри ческих сетей мегаполисов,
содержащих сети 20 кВ
По
материалам
IV
Всероссийской
конференции
«
РАЗВИТИЕ
И
ПОВЫШЕНИЕ
НАДЕЖНОСТИ
ЭКСПЛУАТАЦИИ
РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СЕТЕЙ
»
При
общении
и
обмене
информации
с
российскими
коллегами
—
сотрудниками
электро
-
сетевых
компаний
можно
заключить
,
что
некоторые
подходы
,
применяемые
в
электро
-
сетевых
компаниях
Великобритании
,
могут
представлять
интерес
,
в
том
числе
и
в
прак
-
тической
плоскости
,
ведь
в
целом
распределительным
сетям
приходится
выполнять
схожие
задачи
по
всему
миру
.
Хотелось
бы
только
отметить
,
не
всегда
и
не
все
,
даже
на
первый
взгляд
удачные
решения
подлежат
заимствованию
,
так
как
в
зависимости
от
местной
специфики
эти
решения
могут
как
сработать
,
так
и
нет
1
.
1
Британские
коллеги
практически
не
употребляют
такой
термин
как
«
цифровая
распределительная
сеть
».
Они
ско
-
рее
говорят
о
сетях
будущего
,
где
цифровые
современные
технологии
—
это
один
из
инструментов
,
который
позво
-
ляет
максимально
эффективно
достичь
выполнения
определенных
задач
.
Очень
часто
эти
задачи
ставятся
с
учетом
наличия
или
перспектив
тех
или
иных
современных
технологий
,
но
тем
не
менее
,
технологии
остаются
в
первую
очередь
способом
достижения
поставленных
задач
.
Елпидифоров
В
.
Ю
.,
руководитель
Электросетевого
отдела
компании
FCM Consulting ltd. (
Великобритания
)
О
сновные
задачи
,
стоящие
перед
британ
-
ским
сете
вым
комплексом
,
попа
да
ют
в
следующие
шесть
основных
категорий
:
–
работа
с
потребителями
;
–
надежность
и
техническое
состояние
;
–
экология
и
окружающая
среда
;
–
новые
присоединения
потребителей
;
–
охрана
труда
и
техника
безопасности
;
–
социальные
обязательства
.
На
рисунке
1
можно
увидеть
(
на
примере
лон
-
донских
сетей
),
какую
часть
бюджета
компании
за
-
нимает
выполнение
тех
или
иных
задач
.
Как
видно
из
диаграммы
,
вопросы
обеспечения
надежности
и
надлежащего
технического
состояния
—
это
самая
большая
статья
расходов
.
Тем
не
менее
и
она
не
превышает
50%
от
бюджета
.
Все
упомянутые
задачи
очень
четко
определе
-
ны
на
лицензионный
семилетний
период
.
Для
них
определены
четкие
числовые
критерии
.
Для
всех
ка
-
тегорий
задач
«
цифровые
технологии
»
могут
найти
применение
,
но
,
в
первую
очередь
,
они
должны
спо
-
собствовать
выполнению
плана
.
Хотелось
бы
также
отметить
,
что
переход
к
сетям
будущего
происходит
постепенно
,
так
как
приходится
учитывать
количество
единиц
оборудования
в
сети
,
различие
в
поколениях
установленного
оборудова
-
ния
,
сроки
эксплуатации
которого
могут
достигать
нескольких
десятилетий
.
Например
,
согласно
по
-
следней
цифровой
модели
прогнозирования
,
срок
службы
питающих
трансформаторов
напряжения
33
кВ
и
132
кВ
составляет
75
лет
.
Еще
одним
сдерживающим
фактором
является
ограниченное
финансирование
,
так
как
весь
переход
на
новые
технологии
происходит
в
основном
за
счет
тарифов
на
распределение
электроэнергии
среди
потребителей
.
В
среднем
доля
распределительных
сетевых
компаний
в
конечном
тарифе
на
электриче
-
скую
энергию
составляет
около
16%.
Иногда
такой
подход
может
показаться
недоста
-
точно
революционным
,
но
результат
говорит
за
себя
:
те
же
лондонские
сети
(
а
это
более
1500
питающих
подстанций
напряжением
132/20/11
кВ
и
33/11
кВ
) —
полностью
телемеханизированы
и
автоматизиро
-
ваны
.
Из
более
чем
120
тысяч
трансформаторных
подстанций
и
распределительных
пунктов
в
самом
Лондоне
более
50%
автоматизированы
,
на
окраинах
доля
автоматизации
составляет
около
20%.
Рис
. 1.
Основные
задачи
электросетевого
комплекса
Великобритании
на
примере
компании
UKPN (
пропор
-
цио
нально
расходам
в
млрд
фунтов
стерлингов
)
1,4
4,1
0,9
1,2
0,3
0,6
Работа с потребителями
Надежность и техническое состояние
Экология и окружающая среда
Новые присоединения потребителей
Охрана труда и безопасность
Социальные обязательства
№
5 (50) 2018
136
МИРОВОЙ ОПЫТ
В
части
обеспечения
безопасности
распре
-
делительных
электрических
сетей
за
последние
несколько
лет
британцы
достигли
впечатляющих
результатов
,
подвинув
таких
признанных
лидеров
в
этой
области
,
как
скандинавы
.
Подобные
высо
-
кие
показатели
достигаются
путем
грамотной
ор
-
ганизации
работ
с
вовлечением
всего
персонала
электроснабжающих
компаний
и
путем
использо
-
вания
современных
,
в
том
числе
и
цифровых
тех
-
нологий
по
планированию
работ
в
сетях
на
базе
автоматизированных
систем
управления
сетью
(ADMS)
или
использованием
современных
циф
-
ровых
методов
оперативного
отключения
повреж
-
денных
участков
.
При
этом
,
в
отличие
от
российских
компаний
,
бри
-
танцы
не
следят
за
движением
персонала
на
объ
-
екте
,
предпочитая
физически
ограничить
доступ
для
неавторизованного
персонала
к
токоведущим
частям
.
Также
не
ведется
видеофиксация
оператив
-
но
-
ремонтной
деятельности
персонала
на
объектах
с
помощью
индивидуальных
средств
.
Большое
внимание
в
электросетевых
компаниях
Великобритании
уделяется
вопросам
обеспечения
надежности
электроснабжения
потребителей
.
Для
обеспечения
необходимых
уровней
надежности
для
различных
участков
сети
применяются
типо
-
вые
технические
решения
по
вопросам
заземления
нейтрали
,
в
соответствии
с
которыми
и
определя
-
ются
требования
ко
времени
отключения
повреж
-
денных
участков
сети
и
восстановления
электро
-
снабжения
.
Разные
типы
заземления
нейтрали
или
отсут
-
ствие
заземления
в
сетях
СН
будут
присутствовать
еще
долго
.
К
примеру
,
Лондонские
сети
используют
как
индуктивное
сопротивление
,
так
и
компенсаци
-
онную
катушку
Петерсона
(
ДГР
)
в
сетях
11
кВ
.
Здесь
,
скорее
,
вопрос
о
грамотном
выборе
подхо
-
дящего
для
данного
участка
сети
типового
решения
.
Электросетевым
компаниям
важно
самим
опреде
-
лить
,
что
именно
подойдет
для
каждого
конкретного
участка
сети
.
Для
подобных
исследований
существу
-
ют
фонды
инноваций
,
распределяемые
государствен
-
ным
Регулятором
.
Тут
мы
снова
подходим
к
проблеме
гармонизации
стандартов
,
выработки
типовых
реше
-
ний
,
четких
инструкций
по
их
применению
.
На
рисунке
2
представлены
критерии
выбора
мето
-
да
заземления
нейтрали
в
сетях
СН
Великобритании
.
Первый
вопрос
,
который
задает
себе
проектиров
-
щик
,
связан
ли
выбор
того
или
иного
типа
заземления
нейтрали
с
работами
по
строительству
/
реконструкции
питающих
ПС
или
реконструкции
сети
с
современны
-
ми
требованиями
по
заземлению
и
т
.
д
.
То
есть
должна
быть
действительно
веская
причина
для
того
,
чтобы
начать
рассматривать
изменения
типа
заземления
нейтрали
на
конкретном
участке
сети
.
Далее
определяется
общая
длина
присоединен
-
ных
линий
к
питающему
центру
,
соотношение
между
длинами
КЛ
и
ВЛ
.
На
основании
этого
определяется
обоснованность
использования
компенсационной
ка
-
тушки
Петерсона
(
ДГР
),
которая
в
целом
значительно
дороже
и
сложнее
индуктивного
резистора
.
Несмотря
на
простоту
алгоритма
выбора
,
за
этой
простой
схемой
стоит
серьезная
работа
по
взвеши
-
ванию
различных
факторов
,
таких
как
:
цена
оборудо
-
вания
,
риски
,
связанные
с
безопасностью
,
стоимость
ущерба
за
недоотпуск
электроэнергии
.
Требования
к
скорости
отключения
повреждений
в
сетях
СН
в
Великобритании
достаточно
жесткие
.
Это
время
(
не
более
2
сек
),
рассчитанное
на
срабатывание
резервных
защит
.
При
этом
в
реальности
время
отключения
основны
-
ми
защитами
составляет
не
более
200
мсек
для
быстрых
защит
и
не
более
500
мсек
для
медленных
.
Исключение
составляют
сети
с
компенсационной
катушкой
Петерсона
(
ДГР
),
где
постоянные
ОЗЗ
допускается
не
изолировать
в
течение
2-
х
часов
.
Что
инте
-
ресно
,
например
,
в
той
же
Финляндии
требо
-
вание
к
времени
отключения
ОЗЗ
в
сельских
сетях
с
установленной
катушкой
Петерсона
составляют
не
более
1
сек
.
Как
показывает
исторический
опыт
,
с
бы
-
стрым
отключением
повреждений
неплохо
справляется
и
релейная
защита
старого
поколения
,
выстроенная
на
электромеха
-
нических
реле
.
Однако
,
несмотря
на
то
,
что
электромеханические
реле
обладают
ря
-
дом
преимуществ
,
они
не
всегда
способны
выполнить
задачи
,
поставленные
перед
со
-
временными
сетями
.
В
первую
очередь
,
это
касается
сложных
,
многокаскадных
схем
электроснабжения
и
сетей
,
где
токи
ОЗЗ
незначительны
для
адекватного
срабаты
-
вания
защит
.
И
хотя
цифровые
реле
при
-
меняются
в
электросетях
достаточно
давно
и
успешно
,
переход
в
направлении
полно
-
стью
цифровой
подстанции
,
по
мнению
Собрать
данные
о
длине
присоединенных
к
ПС
КЛ
и
ВЛ
Посчитать
отношение
длины
присоединенных
ВЛ
и
однофазных
КЛ
к
длине
КЛ
Использование
катушки
Петерсона
не
оправдано
.
Использовать
стандарт
компании
по
заземлению
ПС
Использование
катушки
Петерсона
оправдано
НАЧАЛО
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Продолжить
более
детальное
проектирование
Продолжить
более
детальное
проектирование
с
учетом
использования
КП
в
нейтрали
Работы
включают
в
себя
c
троительство
/
реконструкцию
ПС
,
присоединение
новых
ВЛ
или
измениение
маршрута
существующих
?
Отношение
длины
присоединенных
ВЛ
и
однофазных
КЛ
к
КЛ
> 1,2
Длина
присоединенных
ВЛ
и
однофазных
КЛ
> 33
км
да
да
да
да
нет
нет
нет
Рис
. 2.
Критерии
выбора
метода
заземления
нейтрали
в
сетях
СН
Великобритании
137
британских
энергетиков
,
должен
проходить
плавно
,
с
использованием
хорошо
опробован
-
ных
и
отлаженных
технологий
.
Поэтому
перед
тем
,
как
перейти
на
полностью
цифровую
ПС
,
появляются
гибридные
варианты
,
с
дублиро
-
ванием
функций
по
традиционным
каналам
.
Одно
из
таких
типовых
решений
применя
-
ет
все
та
же
Лондонская
сеть
,
где
проблема
надежности
цифровой
подстанции
как
одной
«
коробочки
—
все
в
одном
»
дублируется
тра
-
диционными
методами
,
то
есть
контроль
вы
-
ключателей
осуществляется
как
по
протоко
-
лам
IEC 61850 (
по
шине
обмена
данных
),
так
и
через
аналоговые
и
бинарные
сигналы
.
Британские
сети
довольно
консервативны
в
выборе
решений
.
Предпочтение
отдается
прове
-
ренным
и
хорошо
зарекомендовавшим
себя
решени
-
ям
.
Именно
поэтому
сбор
информации
от
цифровых
датчиков
,
ТТ
и
ТН
через
единую
шину
процессов
пока
не
считается
достаточно
надежным
решением
.
До
сих
пор
технические
специалисты
предпочитают
присоеденять
ТТ
и
ТН
непосредственно
к
соответ
-
ствующему
реле
.
Помимо
технических
вызовов
,
цифровая
ПС
ставит
перед
сетями
ряд
дополнительных
задач
,
таких
как
:
–
обеспечение
последовательного
и
единого
подхо
-
да
к
внедрению
любых
цифровых
технологий
;
–
необходимость
учета
«
человеческого
фактора
»
при
массовом
переходе
на
новые
технологии
(
требуется
большое
количество
обученного
персо
-
нала
,
который
должен
быть
способен
обслуживать
и
тестировать
оборудование
,
находить
поврежде
-
ния
и
производить
ремонт
);
–
преодоление
инерции
человеческого
мышления
(«
видели
и
пробовали
мы
подобное
,
толком
никог
-
да
не
работало
»
и
тому
подобное
).
Несмотря
на
то
,
что
цифровая
подстанция
—
слож
-
ный
технологический
продукт
,
это
только
маленький
кирпичик
в
цифровой
распределительной
сети
.
Суще
-
ствует
еще
элемент
,
который
выполняет
роль
своео
-
бразного
«
цементного
раствора
»,
связывая
все
эти
элементы
,
часто
разных
поколений
и
типов
—
система
управления
сетью
.
Современные
системы
управле
-
ния
электрическими
сетями
постоянно
совершенству
-
ются
,
меняются
,
адаптируясь
к
новым
требованиям
,
предъявляемым
к
сетям
и
новым
технологиям
.
Рис
. 3.
Интерактивная
карта
аварийных
и
плановых
отключе
-
ний
электроэнергии
на
базе
ADSM
Рис
. 4.
Система
управления
сетью
ADSM,
интерфейс
для
оперативно
-
ремонтного
персонала
Лондонские
сети
уже
более
двух
десятилетий
ис
-
пользуют
для
централизованного
управления
сетью
продукт
от
GE,
и
очень
многие
функции
этой
системы
действительно
отлично
работают
,
сильно
облегчая
жизнь
британским
энергетикам
.
Из
единого
диспетчерского
центра
в
городе
Ипсву
-
ич
лондонцы
с
помощью
ADSM
управляют
200 000
км
электрических
линий
и
более
120 000
подстанций
,
из
которых
около
2000 —
это
питающие
ПС
напряжени
-
ем
132
и
33
кВ
.
Одной
из
основных
особенностей
ADSM-
системы
управления
сетью
является
то
,
что
она
позволяет
на
единой
платформе
объединить
различные
функции
,
начиная
от
управления
сетью
,
планирования
и
вы
-
полнения
работ
,
сбора
информации
по
состоянию
оборудования
и
вплоть
до
работы
непосредственно
с
потребителями
.
Даже
находясь
в
Москве
,
не
говоря
уже
об
оперативном
персонале
на
местах
,
можно
по
-
смотреть
состояние
Лондонской
сети
в
реальном
вре
-
мени
с
помощью
системы
удаленного
доступа
,
начать
планировать
те
или
иные
работы
в
сети
.
На
рисунке
3
показано
,
как
информация
о
всех
плановых
и
аварийных
отключениях
поступает
непо
-
средственно
из
системы
управления
сетью
прямо
на
интернет
-
страничку
компании
,
где
любой
потребитель
может
узнать
о
прогрессе
в
выполнении
работ
и
сро
-
ках
восстановления
электропитания
.
На
рисунке
4
представлена
информации
о
состоя
-
нии
сети
для
оперативного
и
оперативно
-
ремонтного
персонала
.
Для
линий
электропередачи
и
трансфор
-
маторов
с
динамической
максимальной
нагрузкой
также
предоставляется
прогноз
по
загрузке
на
ближайшие
часы
.
Подводя
итоги
представленному
краткому
обзору
применения
цифровых
технологий
в
рас
-
пределительных
электрических
сетях
Велико
-
британии
,
хочется
отметить
,
что
,
безусловно
,
за
цифровыми
сетями
будущее
.
Но
переход
на
цифровые
сети
это
—
не
дело
нескольких
лет
,
это
—
кропотливая
каждодневная
ра
-
бота
по
опробованию
и
внедрению
новых
тех
-
нологий
.
Какие
-
то
из
инновационных
решений
оправдают
себя
,
другие
—
нет
.
Но
как
показы
-
вает
опыт
британских
коллег
,
если
подойти
ме
-
тодично
и
планомерно
к
вопросу
,
правильно
расставить
приоритеты
,
определить
критерии
выполнения
программы
,
то
успех
не
заставит
себя
ждать
.
№
5 (50) 2018
Оригинал статьи: Зарубежный опыт развития электрических сетей мегаполисов, содержащих сети 20 кВ
При общении и обмене информации с российскими коллегами — сотрудниками электросетевых компаний можно заключить, что некоторые подходы, применяемые в электросетевых компаниях Великобритании, могут представлять интерес, в том числе и в практической плоскости, ведь в целом распределительным сетям приходится выполнять схожие задачи по всему миру. Хотелось бы только отметить, не всегда и не все, даже на первый взгляд удачные решения подлежат заимствованию, так как в зависимости от местной специфики эти решения могут как сработать, так и нет.
