ИТОГИ IV Всероссийской конференции «Развитие и повышение надежности эксплуатации распределительных электрических сетей» (3 июля 2018 г., Москва)

Конференция организована и проведена редакцией журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» при поддержке ПАО «Россети». Генеральный партнер — АО «Объединенная энергетическая компания» (АО «ОЭК»).

Мероприятие посвящено комплексу вопросов по развитию и эксплуатации распределительных сетей среднего напряжения 0,4-20кВ, которые составляют подавляющую части электросетевого комплекса страны (96,7% по протяженности) и где наблюдаются многочисленные проблемы.

Участники конференции: более 160 человек, среди которых представители Министерства энергетики РФ, руководители и специалисты электросетевого комплекса страны разной ведомственной принадлежности и разных форм собственности (группы «Россети», территориальных сетевых организаций, коммунальной энергетики), научных и проектных институтов (в том числе входящих в структуру энергетических компаний или учрежденных ими), высших учебных заведений, заводов-изготовителей электротехнической продукции, а также представители иностранных компаний, имеющих опыт эксплуатации распределительных электрических сетей (по списку).

Краткий обзор конференции и полный фоторепортаж

ИТОГИ IV Всероссийской конференции «Развитие и повышение надежности эксплуатации распределительных электрических сетей»326.58 KB

Обсуждаемые темы и вопросы:

1. Переход на цифровую технологическую платформу:
   • Обеспечение реализации «майского» указа Президента Российской Федерации «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года» в части обеспечения преобразования приоритетных отраслей экономики, включая энергетическую инфраструктуру, а также гарантированного обеспечения доступной электроэнергией посредством внедрения цифровых технологий и платформенных решений.
   • Развитие электрических сетей в контексте реализации программы цифровизации электросетевого комплекса. Предложения и стандарты Компании «Россети».
2. Основные вопросы развития сетей напряжением 20 кВ:
   • Совершенствование технических решений по развитию структуры и повышению надежности эксплуатации электрической сети 20 кВ мегаполисов.
   • Технические решения и рекомендации по переводу действующих сетей 6–10 кВ на напряжение 20 кВ в сельской местности.
   • Оптимальная топология распределительной сети.
3. Технологии и технические решения для распределительных электрических сетей:
   • Инновационные технологии, обеспечивающие надежность и эффективность работы оборудования 20 кВ в сетях мегаполисов.
   • Задачи совершенствования нормативно-технической документации в части проектирования и эксплуатации для электрической сети напряжением 20 кВ с резистивным заземлением нейтрали.
   • Вопросы защиты оборудования сетей 20 кВ от коммутационных перенапряжений.
   • Современные технологии построения цифровых систем защит электрической сети 20 кВ с резистивным заземлением нейтрали.
4. Надежность и безопасность работы электрических сетей. Обмен опытом:
   • Создание и внедрение системы обеспечения информационной безопасности электросетевой компании.
   • Опыт работы группы компаний «Россети» по обеспечению безопасности проведения аварийно-восстановительных работ при ликвидации массовых отключений электросетевых объектов.
   • Опыт работы группы компаний «Россети» по повышению оперативной готовности к ликвидации массовых отключений электросетевых объектов.
   • Отечественный и зарубежный опыт создания и эксплуатации электрических сетей напряжением 20 кВ.
   • Внедрение методов работы под напряжением. Обучение персонала электросетевых компаний работе под напряжением.
   • Проблемы обеспечения пожарной безопасности кабельных линий и электропроводок.
   • Управление надежностью внешнего электроснабжения конечных потребителей.

Обменявшись мнениями, участники конференции отметили:

1. Основной целью трансформации электроэнергетики в цифровую является внедрение на базе цифровых технологий риск-ориентированной модели управления для минимизации совокупной стоимости владения с целью снижения себестоимости электроэнергии при заданном уровне надежности и приемлемом уровне тарифной нагрузки.
2. Основными мероприятиями (сценариями) трансформации электроэнергетики в цифровую должны являться:
   • Создание и внедрение единой отраслевой цифровой среды, используемой в деятельности субъектами электроэнергетики с передачей технологических данных в режиме реального времени от объектов электроэнергетики;
   • Внедрение риск ориентированного управления;
   • Создание системы управления и мониторинга надежностью энергоснабжения;
   • Развитие клиентских сервисов для потребителей;
   • Создание системы и формирование отраслевых заказов в целях стимулирования российского машиностроения и микроэлектронной промышленности и снижения затрат на логистику.
3. Цифровая сеть – совокупность объектов электросетевого хозяйства, ключевым фактором эффективного управления которыми являются данные в цифровом виде. Обработка больших объёмов данных и использование результатов их анализа позволяет существенно повысить эффективность деятельности электросетевых компаний, доступность и качество их услуг для потребителей.
4. В зависимости от оснащённости объектов электрической сети – требуется разный объём внедрения цифровых технологий. В ПАО «Россети» разработаны «Технические требования к компонентам цифровой сети», которые определяют принципы цифровизации и оптимальный перечень технических требований к компонентам цифровой сети. Также в компании «Россети» разработаны и внедряются:
   • новая методологическая основа риск-ориентированного управления производственными активами;
   • система онлайн-мониторинга, исключающая риски внезапного отказа единицы оборудования и минимизирующая ущерб;
   • новые квалификационные требования к персоналу, обслуживающему электрические сети;
   • на основании риск-ориентированной модели управления сформирована и утверждена Программа модернизации (реновации) электросетевых объектов ДЗО ПАО «Россети» на период 2018-2026 гг.
5. Основываясь на опыте эксплуатации и развития распределительных электрических сетей мегаполисов, признать наиболее эффективными путями развития сетей 20 кВ:
   • обеспечение оптимальной надежности и эффективности на основе полной наблюдаемости, телемеханизации и телеуправления коммутационной аппаратурой;
   • повышение управляемости сети;
   • обеспечение нормированного уровня надежности электроснабжения потребителей по принципу n-1;
   • внедрение цифровых защит;
   • организация каналов связи и включение всех узлов распределения и коммутации в единую систему наблюдения, контроля и управления сетью мегаполиса;
   • совершенствование и развитие НТД в части проектирования и эксплуатации электрических сетей 20 кВ с резистивным заземлением нейтрали.
6. Принять во внимание, что стоимость перевода действующих сетей 10кВ на напряжение 20кВ не требует значительных капитальных вложений, так как на современном этапе ВЛ 10кВ и 20кВ выполняются в одних габаритах, на действующих ВЛ 10 КВ в подавляющем большинстве случаев установлены изоляторы 20 кВ в соответствии с требованиям последних выпусков ПУЭ. Таким образом воздушные линии 10 кВ практически не требуют затрат на перевод на напряжение 20 кВ. При этом самонесущие изолированные провода для ВЛ 10кВ выпускаются заводами- изготовителями на номинальное напряжение 20 кВ. Стоимость ТП 20/0,4 кВ примерно на 25% выше таковой для ТП 10(6)/0,4 кВ, причем возможно использование существующих строительных конструкций столбовых и мачтовых ТП после незначительного изменения конструкции. Все вышеотмеченное позволяет обосновать практически повсеместную целесообразность применения номинального напряжения 20 кВ в воздушных электрических сетях.
7. При переводе воздушных сетей с напряжения 10(6) на 20 кВ эффективность новой ступени напряжения 20 кВ еще более возрастает. Причина кроется в том, что каждый сохраненный элемент инфраструктуры «старой» сети снижает первоначальные капитальные вложения на создание новой сети.
8. Сооружение воздушных электрических сетей 20 кВ является важной задачей, так как это позволит удвоить их пропускную способность при практически тех же затратах на владение сети по сравнению с электроустановками 10 кВ., снизить технологический расход электроэнергии на ее транспорт. Это особенно важно для обеспечения доступности новых технологических присоединений потребителей в условиях фактического в ряде случаев исчерпания пропускной способности существующих сетей 10(6) кВ.
9. При формировании воздушных электрических сетей 20 кВ следует применять низкоомное резистивное заземление нейтрали с током однофазного замыкания на землю 200 А (сопротивление резистора 60 Ом), что повысит надежность и безопасность электроустановок, минимизирует риски электротравматизма сторонних лиц. Ток однофазного замыкания на землю на уровне 200 А является компромиссным решением с позиций обеспечения требуемой чувствительности устройств РЗА и приемлемых сопротивлений заземляющих устройств. При этом с позиций безопасности ужесточаются требования к последним.
10. Режим низкоомного резистивного заземления нейтрали требует определенной логики работы устройств РЗА и АПВ линий при однофазных замыканиях на землю, так как для снижения требований к заземляющим устройствам электроустановок необходимо обеспечить минимально возможное время отключения повреждений.
11. Считать актуальными следующие направления развития систем защиты и автоматики для электрической сети 20 кВ:
    • Повышение быстродействия отключения повреждений в сети;
    • Увеличение допустимого количества независимых селективных зон питающей части электрической сети;
    • Повышение наблюдаемости электрической сети;
    • Сохранение в работе максимального количества потребителей запитанных от трансформаторных пунктов не имеющих силовых выключателей и устройств защиты в распределительной сети;
    • Разработка технических решений, допускающих наличие режима многостороннего питания;
    • Повышение быстродействия возобновления электроснабжения при повреждениях в сети.
12. Считать необходимым внесение следующих изменений и дополнений в действующую нормативно-техническую документацию:
    • Глава 1.7 ПУЭ «Заземление и защитные меры электробезопасности» – Раздел необходимо дополнить методикой расчета параметров заземляющих устройств на основании допустимых значений напряжения прикосновения для сети с резистивным заземлением нейтрали.
    • Глава 3.2 ПУЭ «Релейная защита» – требуется доработка раздела по защитам воздушных и кабельных ЛЭП в сетях напряжением 20 кВ с резистивно-заземленной нейтралью, а также защит резистора через который заземлена нейтраль. Состав защит должен быть определен из условия работы сети 20 кВ. Кроме этого, необходимо определить и указать минимально возможные коэффициенты чувствительности для основных и резервных защит элементов сети 20 кВ с резистивно-заземленной нейтралью.
    • РД 34.20.185-94 «Инструкция по проектированию городских электрических сетей» – требуется доработка данной Инструкции, т.к. опыт эксплуатации сетей 20 кВ уже накоплен, имеются проработки обоснования применения данного класса напряжения, а целесообразность применения электрической сети 20 кВ в г. Москве уже имеет практическое обоснование.
    • РД 34.45-51.300-97 «Объем и нормы испытаний электрооборудования» – необходимо дополнить требованиями к объемам и нормам испытаний резистора, являющимся основным электрооборудованием для сети с резистивным заземлением нейтрали, обеспечивающим надежность работы электрической сети 20 кВ.
    • «Руководящие указания по проектированию заземляющих устройств подстанций 6-750 кВ» (Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» 56947007-29.130.15.114-2012) – требуется внесение дополнений в части установления расчетных требований заземляющих устройств для сети 20 кВ с резистивным заземлением нейтрали.
    • Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (ПТЭ) – необходимо внесение изменений и дополнений, расширяющих возможности применения режима работы с заземлением нейтрали сети через резистор.
    • НТД в части феррорезонансных повышений напряжений – требуется описание возможности и условий возникновения феррорезонанса в сети 20 кВ с резистивным заземлением нейтрали и разработка соответствующих технических требований к параметрам трансформаторов напряжения 20 кВ для сети с резистивным заземлением нейтрали.
13. Считать целесообразной разработку «Норм технологического проектирования электрической сети напряжением 20 кВ Мегаполиса». При разработке Норм необходимо и целесообразно учитывать требования Стандарта организации ПАО «Россети» «Распределительные электрические сети напряжением 0,4-110 кВ. Требования к технологическому проектированию».
14. В ряде ситуаций интенсивные переходные процессы, возникающие при коммутации и приводящие к аварии, вызываются резонансом, обусловленным близостью длины кабеля и длины обмотки трансформатора, а в ряде ситуаций – излишне большой емкостью кабельной линии, подключаемой к шинам. При этом высокая емкость современных кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена характерна в случаях, когда они имеют повышенную длину и/или сразу несколько кабелей на каждую фазу. В качестве решения проблемы следует обратить внимание на возможность использования на выводах трансформаторов специальных RC-цепей, которые, в отличие от ОПН, более эффективны.
15. В условиях создания современного электросетевого комплекса, функционирующего на цифровой технологической платформе, особую важность приобретает необходимость создания системы обеспечения информационной безопасности с целями:
    • Обеспечения защиты информационных ресурсов АСТУ от внешних и внутренних угроз безопасности;
    • Выполнение требований действующего законодательства в области информационной безопасности;
    • Обеспечение надежности функционирования основного и вспомогательного оборудования АСТУ;
    • Обеспечение оперативного контроля текущего уровня информационной безопасности АСТУ.
16. При разработке отечественных решений развития повышения надежности и эффективности работы электрических сетей мегаполисов, содержащих сети 20кВ с использованием цифровых технологий считать целесообразным использование международного опыта решения аналогичных задач.
17. С целью сохранения здоровья и жизни персонала при проведении АВР и соблюдения технологий выполнения работ при восстановлении электросетевого комплекса по временной и постоянной схеме, рекомендовать территориальным электросетевым организациям использовать опыт работы группы компаний «Россети» по обеспечению безопасности проведения аварийно-восстановительных работ при ликвидации массовых отключений электросетевых объектов.
18. С целью сокращения числа технологических нарушений в электрических сетях, улучшения таких показателей надежности, как «средняя частота перерывов электроснабжения потребителей» и «средняя длительность перерывов электроснабжения при массовых отключениях» рекомендовать территориальным электросетевым организациям использовать опыт работы группы компаний «Россети» по повышению оперативной готовности к ликвидации массовых отключений электросетевых объектов.
19. Признать неэффективной во многих случаях исторически сложившуюся схему построения электрической сети в населенных пунктах и в сельской местности как по объему сетей, так и по затратам на ее содержание, а так же по фактическим потерям на транспорт. Представляется целесообразным выполнить расчет «идеальной» схемы с привязкой к фактическим нагрузкам, наложить «идеальную» схему на существующую и определить необходимые мероприятия по совершенствованию схемы.
20. Считать основными положительными эффектами при организации работ в электрических сетях под напряжениям, в первую очередь под напряжением 6-10кВ:
    • повышение уровня клиентоориентированности компании за счет сокращения количества отключений для производства ремонтных работ;
    • повышение безопасности персонала, выполняющего работы под напряжением;
    • снижение вероятности ошибочных действий персонала при переключениях и их последствий, также сохранение коммутационного ресурса оборудования;
    • сокращение непроизводительных трудозатрат, потерь времени на согласование заявок, затрат, связанных с отключением (и обратным включением) участков сети;
    • повышение уровня квалификации персонала и культуры производства работ;
    • сохранение нормального режима работы электрической сети и схемы электроснабжения;
    • технологический способ улучшения показателей надежности (SAIDI, SAIFI).
21. Техническим руководителям электросетевых компаний рекомендовать рассмотреть возможность разработки методик производства работ под напряжением 6-10 кВ, проведения обучения персонала технологиям производства работ в электрических сетях под напряжением разных уровней.
22. С целью обеспечения пожарной безопасности кабельных линий и электропроводок рекомендовать применение кабелей с улучшенными противопожарными свойствами (НГ, нг(А)-LS, нг (…)-НF, нг (…)-FR, нг(…)-LTx), а также проведение периодической тепловизионной диагностики электрооборудования жилых и общественных зданий.
23. Принять к сведению доклад О.А. Терешко о возможности создания в отдельных электросетевых компаниях на отдельных территориях системы договорной экономической ответственности за надежность внешнего электроснабжения конечных потребителей (СДЭО).