Технико-экономические аспекты развития электрических сетей напряжением 20 кВ

Page 1
background image

Page 2
background image

74

СЕТИ

РОССИИ

э

л

е

к

т

р

и

ч

е

с

к

и

е

 с

е

т

и

 2

0

 

электрические сети 20 

к

В
кВ

С

овременные

 

ми

-

ровые

 

тенденции

 

развития

 

электри

-

ческих

 

сетей

 

сви

-

детельствуют

 

о

 

стремлении

 

развитых

 

стран

 

к

 

переходу

 

на

 

более

 

высокие

 

уровни

 

на

-

пряжения

 

среднего

 

класса

Перевод

 

электрических

 

сетей

 

с

 10 

на

 20 

кВ

 

позволяет

 

увели

-

чить

 

пропускную

 

способность

 

распределительных

 

сетей

 

как

 

минимум

 

в

 2—2,5 

раза

 

в

 

пределах

 

той

 

же

 

территории

сократить

 

число

 

трансфор

-

маторных

 

подстанций

повы

-

сить

 

качество

 

электрической

 

энергии

 

и

 

надёжность

 

систем

 

электроснабжения

Быстрое

 

увеличение

 

по

-

требления

 

электроэнергии

 

и

 

неуклонный

 

рост

 

плотности

 

нагрузок

 

г

Москвы

 

далеко

 

перешагнули

 

существующие

 

нормативы

 

и

 

вплотную

 

при

-

Технико-

экономические 

аспекты развития 

электрических сетей 

напряжением 20 кВ

Андрей МАЙОРОВ,
 генеральный директор 
ОАО «ОЭК»

близились

 

к

 

параметрам

 

крупнейших

 

ме

-

гаполисов

 

мира

На

 24.12.2014 

мощность

 

электрических

 

нагрузок

 

по

 

Москве

 

соста

-

вила

 18052 

МВт

В

 

период

 

до

 2020 

г

в

 

свя

-

зи

 

с

 

развитием

 

новых

 

территорий

 

и

 

нового

 

строительства

 

ожидается

 

рост

 

нагрузок

 

в

 

среднем

 

в

 1,7 

раза

Основные

 

центры

 

на

-

грузок

 

будут

 

сосредоточены

 

в

 

зонах

 

пер

-

спективного

 

развития

Средняя

 

плотность

 

нагрузок

 

увеличит

-

ся

 

до

 23 

МВт

/

км

2

а

 

в

 

ряде

 

районов

 

города

на

 

новых

 

и

 

реконструируемых

 

территориях

 

(

Троицкий

 

и

 

Новомосковский

 

АО

 

г

Москвы

Москва

-

Сити

Молжаниновка

Щербинка

Марфино

 

и

 

другие

предполагается

 

вы

-

сокоплотная

 

застройка

 

со

 

значительным

 

ростом

 

электрических

 

нагрузок

 

и

 

их

 

высо

-

кой

 

концентрацией

  (

например

в

 

районе

 

Москва

-

Сити

 

плотность

 

может

 

достигнуть

 

значений

 

около

 100—150 

МВт

/

км

2

). 

Суще

-

ствующие

 

сети

 

не

 

могут

 

обеспечить

 

необ

-

ходимую

 

пропускную

 

способность

поэтому

 

необходим

 

переход

 

на

 

построение

 

линий

 

электропередачи

 

с

 

повышенным

 

уровнем

 

напряжения

.

Очевидно

что

 

основное

 

направление

 

развития

 

сетей

 

среднего

 

напряжения

 

в

 

Мо

-

скве

 — 

применение

 

напряжения

 20 

кВ

В

 

Постановлении

 

Правительства

 

Мо

-

сквы

 

от

 21 

апреля

 2009 

года

 

 344-

ПП

 

«

О

 

Концепции

 

Городской

 

целевой

 

про

-

граммы

 

по

 

повышению

 

надёжности

 

элек

-


Page 3
background image

75

 4 (31) 2015

троснабжения

 

объектов

 

городского

 

хозяйства

 

Мо

-

сквы

 

на

 2010—2012 

гг

.» 

отмечается

: «

Преимущества

 

передачи

 

и

 

распределения

 

электрической

 

энергии

 

повышенным

 

напряжением

 

способствуют

 

снижению

 

потерь

 

мощности

 

в

 

электрических

 

сетях

 

и

 

установ

-

ках

увеличению

 

пропускной

 

способности

 

оборудо

-

вания

сокращению

 

потребляемой

 

электрической

 

энергии

». 

В

 

соответствии

 

с

 

предложенной

 

концепцией

 

по

-

строения

 

сети

 20 

кВ

 

и

 

утверждёнными

 

положениями

 

Схемы

 

электроснабжения

 

г

Москвы

 

предлагаются

 

следующие

 

основные

 

схемные

технические

 

и

 

ком

-

поновочные

 

решения

.

1.  

Схема

 

питающих

 

сетей

 20 

кВ

 

выполняется

 

на

 

двухсекционных

 

РП

 

с

 

АВР

 

на

 

секционном

 

выклю

-

чателе

 20 

кВ

 

и

 

питанием

 

РП

 

от

 

двух

 

независимых

 

территориально

 

разнесённых

 

ЦП

 

по

 

двум

 

незави

-

симым

 

кабельным

 

линиям

.

2.  

Новые

 

распределительные

 

пункты

 20 

кВ

 

выпол

-

няются

 

малогабаритными

 

блочного

 

типа

.

3.  

Распределительная

 

сеть

 20 

кВ

 

строится

 

по

 

двух

-

лучевой

 

схеме

при

 

которой

 

питание

 

каждой

 

ТП

 

осуществляется

 

по

 

двум

 

взаиморезервируемым

 

кабелям

.

4.  

Для

 

прокладки

 

кабельных

 

линий

 20 

кВ

 

применяют

-

ся

 

кабели

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

полиэтилена

.

В

 

настоящее

 

время

 

работы

 

по

 

созданию

 

перво

-

очередных

 

участков

 

опорной

 

кабельной

 

сети

 20 

кВ

 

практически

 

завершены

В

 

ОАО

  «

Объединенная

 

энергетическая

 

компания

» 

и

 

ОАО

 «

Энергокомплекс

» 

сооружено

 

и

 

введено

 

в

 

работу

 16 

питающих

 

центров

 

для

 

сети

 20 

кВ

.

В

 2011—2015 

гг

проложено

 558 

км

 

кабельных

 

ли

-

ний

 20 

кВ

из

 

них

 538 

км

 

опорных

 

и

 20 

км

 

распреде

-

лительных

 

кабельных

 

линий

Построено

 13 

распре

-

делительных

 

пунктов

 (

РП

). 

Введено

 

в

 

эксплуатацию

 

и

 

поставлено

 

на

 

баланс

 (3,8 

млрд

 

руб

.) 229 

км

 

ка

-

бельных

 

линий

В

 

соответствии

 

со

 

схемой

 

развития

 

опорной

 

пи

-

тающей

 

сети

 20 

кВ

 

на

 2015—2018 

гг

в

 

Москве

 

пла

-

нируется

 

осуществить

 

строительство

 421 

км

 

кабель

-

ных

 

линий

 20 

кВ

 

и

 74 

РП

.

Накоплен

 

определённый

 

опыт

 

проектирования

строительства

 

и

 

эксплуатации

 

сетей

 20 

кВ

Одним

 

из

 

основных

 

вопросов

 

в

 

выборе

 

структуры

 

сети

 

являет

-

ся

 

вопрос

 

определения

 

допустимой

 

токовой

 

нагруз

-

ки

 

кабелей

Известно

что

 

пропускная

 

способность

 

кабелей

 

зависит

 

от

 

большого

 

количества

 

влияющих

 

факторов

способов

 

прокладки

  (

в

 

земле

воздухе

), 

температуры

 

и

 

тепловых

 

удельных

 

сопротивлений

 

окружающей

 

среды

числа

 

параллельно

 

проложен

-

ных

 

кабелей

 

и

 

расстояний

 

между

 

ними

глубины

 

про

-

кладки

сечения

 

и

 

способов

 

заземления

 

экранов

.

Анализ

 

фактических

 

условий

 

прохождения

 

трасс

 

КЛ

 20 

кВ

 

в

 

г

Москве

 

показал

что

 

условия

 

прохожде

-

ния

 

кабельных

 

линий

 

в

 

мегаполисе

 

являются

 

опре

-

деляющими

 

при

 

формировании

 

пропускной

 

способ

-

ности

 

линии

.

Исследованы

 

условия

 

прокладки

 7 

КЛ

 20 

кВ

 

об

-

щей

 

протяжённостью

 

около

 160 

км

 (

табл

. 1). 

Выбор

-

ка

 

охватывает

 

все

 

возможные

 

условия

 

прохождения

 

трасс

центральные

 

и

 

периферийные

 

районы

 

города

На

 

рис

. 1 

приведена

 

характерная

 

конфигурации

 

сети

 20 

кВ

Рис

. 1. 

Типовая

 

конфигурация

 

электрической

 

сети

 20 

кВ

ПС

 

 1 220/20 

кВ

СШ

ПС

 

 3 220/20 

кВ

РП

 

 2 20 

кВ

ПКЛ

 20 

кВ

КЛС

 20 

кВ

РКЛ

 20 

кВ

РП

 

 1 20 

кВ

ПС

 

 2 220/20 

кВ

СШ

ТП

 

 3 20/0,4 

кВ

ТП

 

 2 20/0,4 

кВ

ТП

 

 1 20/0,4 

кВ

СШ

СШ


Page 4
background image

76

СЕТИ РОССИИ

При

 

прочих

 

равных

 

условиях

 

наибольшая

 

допу

-

стимая

 

токовая

 

нагрузка

 

обеспечивается

 

при

 

про

-

кладке

 

кабельной

 

линии

 

в

 

воздухе

и

 

далее

 

в

 

поряд

-

ке

 

убывания

 

допустимого

 

тока

:

• 

в

 

траншее

 

на

 

глубине

 0,8 

м

;

• 

в

 

трубной

 

канализации

 

неглубокого

 

залега

-

ния

;

• 

в

 

закрытых

 

переходах

 

на

 

больших

 

глубинах

Из

 

данных

 

табл

. 1 

следует

что

 

любая

 

КЛ

 20 

кВ

 

имеет

 

по

 

трассе

 

все

 

вышеперечисленные

 

условия

 

прохождения

Естественно

что

 

для

 

кабельных

 

ли

-

ний

прокладываемых

 

по

 

трассам

 

с

 

различными

 

условиями

 

охлаждения

пропускная

 

способность

 

линии

 

должна

 

выбираться

 

по

 

участку

 

трассы

 

с

 

наи

-

худшими

 

условиями

.

Расчётными

 

для

 

выбора

 

пропускной

 

способности

 

КЛ

 

будут

 

продолжительные

 

ремонтные

 

или

 

после

-

аварийные

 

режимы

 (

принцип

 

n

 — 1), 

когда

 

вся

 

нагруз

-

ка

 

ложится

 

на

 

оставшуюся

 

в

 

работе

 

линию

проходя

-

щую

 

в

 

земле

в

 

том

 

числе

 

в

 

закрытых

 

переходах

 

на

 

больших

 

глубинах

 (

наихудшие

 

условия

 

охлаждения

).

В

 

табл

. 2 

для

 

рассматриваемых

 

кабельных

 

линий

 

приведены

 

особенности

 

их

 

прохождения

 

по

 

местно

-

сти

Как

 

видно

 

из

 

табл

. 2, 

условия

 

прокладки

 

КЛ

 20 

кВ

 

с

 

позиций

 

допустимой

 

токовой

 

нагрузки

 

меняются

 

каждые

 10—30 

м

т

.

е

. 30—100 

разнородных

 

участков

 

приходится

 

на

 1 

км

 

трассы

.

Наконец

в

 

табл

. 3 

представлены

 

допустимые

 

токовые

 

нагрузки

рассчитанные

 

для

 

характерных

 

условий

 

прокладки

выделенных

 

в

 

табл

. 1 

и

 2. 

Во

 

Табл

. 1. 

Условия

 

прохождения

 

трасс

 

КЛ

 20 

кВ

№№

п

/

п

Способ

 

прокладки

Протяжённость

 

участков

, %, 

КЛ

 

длиной

:

2

х

22,32 

км

2

х

16,14 

км

2

х

14,25 

км

2

х

11,50 

км

2

х

6,19 

км

2

х

5,47 

км

2

х

2,59 

км

1

В

 

траншее

 

на

 

глубине

 0,8 

м

26,0

41,9

29,2

40,6

47,0

39,4

16,7

2

В

 

трубной

 

канализации

*, 

в

 

том

 

числе

:

22,9

15,3

11,6

26,5

9,2

12,3

17,5

2.1

в

 

трубах

 

длиной

 

менее

 10 

м

7,7

7,2

4,9

17,4

5,2

6,4

6,1

2.2

в

 

трубах

 

длиной

 10 

м

 

и

 

более

15,2

8,1

6,7

9,1

4,0

5,9

11,4

3

В

 

закрытых

 

переходах

**, 

в

 

трубах

в

 

том

 

числе

:

17,7

19,7

5,6

26,5

13,8

4,4

9,6

3.1

на

 

глубине

 5

10 

м

14,1

6,8

3,5

21,0

3,3

4,4

9,6

3.2

на

 

глубине

 10

15 

м

2,1

8,4

2,1

5,5

8,7

3.3

на

 

глубине

 15

20 

м

1,5

3,4

1,8

4

В

 

коллекторе

33,4

23,1

53,6

6,4

30,0

43,9

56,2

5

Итого

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100

100,0

*  

на

 

глубине

 

от

 0,8 

до

 4 

м

;

**  

минимальная

 

длина

 

закрытого

 

перехода

 25 

м

максимальная

 — 330 

м

.

Табл

. 2. 

Характеристики

 

условий

 

прохождения

 

трасс

 

КЛ

 20 

кВ

№№

п

/

п

Способ

 

прокладки

Количество

 

участков

шт

., 

КЛ

 

длиной

:

2

х

22,32 

км

2

х

16,14 

км

2

х

14,25 

км

2

х

11,50 

км

2

х

6,19 

км

2

х

5,47 

км

2

х

2,59 

км

1

В

 

траншее

 

на

 

глубине

 0,8 

м

580

336

188

382

78

92

54

2

В

 

трубной

 

канализации

в

 

том

 

числе

:

542

308

182

348

73

90

51

2.1

в

 

трубах

 

длиной

 

менее

 10 

м

380

248

147

256

57

74

37

2.2

в

 

трубах

 

длиной

 10 

м

 

и

 

более

162

60

35

92

16

16

14

3

В

 

закрытых

 

переходах

в

 

трубах

в

 

том

 

числе

:

40

30

8

36

7

4

5

3.1

на

 

глубине

 5

10 

м

36

16

7

30

3

4

5

3.2

на

 

глубине

 10

15 

м

3

11

1

6

3

3.3

на

 

глубине

 15

20 

м

1

3

1

4

В

 

коллекторе

2

4

5

3

1

1

1

5

Итого

 

по

 

пп

. 1

3 (

прокладка

 

в

 

земле

)

1162

674

378

769

151

94

110

6

Средняя

 

длина

 

однородного

 

участка

 

в

 

земле

м

13,0

18,4

17,5

14,0

28,7

32,6

10,3

7

Количество

 

разнородных

 

участков

 

в

 

земле

шт

., 

на

 1 

км

77

54

57

71

35

31

97


Page 5
background image

77

 4 (31) 2015

внимание

 

принят

 

наиболее

 

часто

 

используемый

 

одножильный

 

алюминиевый

 

кабель

 

с

 

изоляцией

 

из

 

сшитого

 

полиэтилена

 

сечением

 500 

мм

2

три

 

одно

-

жильных

 

кабеля

 

укладываются

 

треугольником

За

 

100% 

допустимой

 

токовой

 

нагрузки

 

в

 

табл

. 3 

принята

 

нагрузка

 

для

 

одиночного

 

кабеля

 

в

 

воздухе

.

Из

 

данных

 

табл

. 3 

следует

что

 

при

 

прокладке

 

в

 

траншее

 

на

 

глубине

 0,8 

м

  (

обычные

 

расчётные

 

ус

-

ловия

отражённые

 

в

 

справочной

 

литературе

про

-

пускная

 

способность

 

кабельной

 

линии

 

составляет

 

74% 

относительно

 

одиночного

 

кабеля

 

в

 

воздухе

При

 

размещении

 

КЛ

 

в

 

трубной

 

канализации

 

длиной

 

более

 10 

м

 

допустимая

 

токовая

 

нагрузка

 

снижается

 

до

 51—67%.

Наконец

в

 

закрытых

 

переходах

 

пропускная

 

спо

-

собность

 

линии

 

составляет

 

около

 40%. 

Причём

 

в

 

нормальном

 

режиме

 

нагрузка

 

кабельной

 

линии

 

должна

 

быть

 

ещё

 

в

 

два

 

раза

 

ниже

чем

 

в

 

табл

. 3, 

для

 

обеспечения

 

полного

 

электроснабжения

 

потре

-

бителей

 

в

 

продолжительных

 

ремонтных

 

или

 

после

-

аварийных

 

режимах

 

при

 

отключении

 

одной

 

из

 

линий

.

Таким

 

образом

при

 

обосновании

 

и

 

выборе

 

пара

-

метров

 

КЛ

 

требуется

 

принимать

 

во

 

внимание

 

много

-

кратные

  (

табл

. 2) 

и

 

значительные

  (

табл

. 3) 

измене

-

ния

 

допустимой

 

токовой

 

нагрузки

 

кабельных

 

линий

 

в

 

реальных

 

условиях

что

 

является

 

определяющим

 

в

 

формировании

 

их

 

технико

-

экономических

 

характе

-

ристик

Для

 

рассматриваемых

 

КЛ

 20 

кВ

 

проведён

 

анализ

 

структуры

 

затрат

 

на

 

их

 

строительство

  (

табл

. 4). 

За

 

основу

 

взята

 

проектно

-

сметная

 

документация

про

-

шедшая

 

государственную

 

экспертизу

.

Первое

на

 

что

 

следует

 

обратить

 

внимание

 

(

табл

. 4), 

это

 

то

что

 

в

 

общих

 

затратах

 

на

 

строитель

-

Табл

. 3. 

Пропускная

 

способность

 

КЛ

 20 

кВ

 

при

 

различных

 

способах

 

прокладки

№№

п

/

п

Способ

 

прокладки

 

кабеля

Пропускная

 

способность

, %

1.

Одиночный

 

кабель

 

в

 

воздухе

100

2.

В

 

коллекторе

 

при

 

типичных

условиях

81

3.

В

 

траншее

 

на

 

глубине

 0,8 

м

 

при

 

типичных

** 

условиях

74

4.

В

 

трубной

 

канализации

в

 

том

 

числе

:

4.1.

в

 

трубах

 

длиной

 

менее

 10 

м

 

на

 

глубине

 

от

 0,8 

до

 4 

м

57—74

4.2.

в

 

трубах

 

длиной

 10 

и

 

более

 

м

 

на

 

глубине

 

от

 0,8 

до

 4 

м

51—67 

5.

В

 

закрытых

 

переходах

в

 

трубах

при

 

типичных

*** 

условиях

в

 

том

 

числе

:

5.1.

на

 

глубине

 5—10 

м

45

5.2.

на

 

глубине

 10—15 

м

40

5.3.

на

 

глубине

 15—20 

м

38

на

 

полках

 

из

 

листового

 

материала

 (

несгораемых

 

перегородок

); 

два

 

кабеля

 

на

 

полке

количество

 

полок

 4—6;

** 

два

 

кабеля

 

в

 

траншее

удельное

 

термическое

 

сопротивление

 

грунта

 1,2 

К

.

м

/

Вт

;

*** 

два

 

кабеля

 

в

 

одном

 

закрытом

 

переходе

каждый

 

кабель

 

в

 

трубе

плюс

 

резервная

 

труба

пропускная

 

спо

-

собность

 — 

при

 

максимальной

 

глубине

 

из

 

приведенного

 

диапазона

.

Табл

. 4. 

Структура

 

затрат

 

на

 

КЛ

 20 

кВ

 

в

 

базовых

 

ценах

 2000 

г

.

№№

п

/

п

Стоимость

Составляющие

 

затрат

, %, 

на

 

КЛ

 

длиной

:

2

х

22,32 

км

2

х

16,14 

км

2

х

14,25 

км

2

х

11,50 

км

2

х

6,19 

км

2

х

5,47 

км

2

х

2,59 

км

1

Кабельной

 

продукции

23,0

20,1

42,2

16,8

30,9

40,6,7

40,6

2

Укладки

 

кабельных

 

линий

уста

-

новки

 

муфт

6,0

2,1

5,9

2,2

4,4

4,2

8,1

3

Испытаний

 

кабельных

 

линий

0,6

0,3

0,6

0,2

0,2

0,2

1,1

4

Земляных

 

работ

0,8

2,8

5,0

1,3

2,3

4,4

1,1

5

Устройства

 

трубных

 

блоков

4,1

1,6

0,1

3,5

2,0

2,5

10,7

6

Устройства

 

металлоконструкций

 

в

 

коллекторе

0,3

0,5

1,5

1,0

1,3

1,0

0,5

7

Устройства

 

закрытых

 

переходов

43,3

59,9

22,5

48,3

43,7

13,9

22,7

8

Благоустройства

3,9

1,3

1,6

5,5

3,2

6,4

2,5

9

Прочих

 

затрат

1,5

0,5

1,2

1,5

0,6

4,4

0,5

10

Временных

 

зданий

 

и

 

сооружений

2,2

1,8

1,2

7,0

1,7

1,6

1,3

11

Проектно

-

изыскательских

 

работ

согласований

14,3

9,0

18,2

12,7

9,7

20,8

10,9

12

Итого

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100

100,0


Page 6
background image

78

СЕТИ РОССИИ

ство

 

КЛ

 

стоимость

 

собственно

 

кабельной

 

продукции

 

незначительна

 

и

 

составляет

 

лишь

 15—25%, 

если

 

свыше

 50% 

трассы

 

проложено

 

в

 

земле

Более

 

весо

-

мую

 

часть

 

составляют

 

затраты

 

на

 

строительно

-

мон

-

тажные

 

работы

 

по

 

тем

 

или

 

иным

 

способам

 

разработ

-

ки

 

грунтов

.

В

 

табл

. 5 

представлена

 

укрупнённая

 

структура

 

затрат

 

на

 

рассматриваемые

 

кабельные

 

линии

 

в

 

те

-

кущих

 

ценах

.

Как

 

видно

 

из

 

табл

. 5, 

относительная

 

стоимость

 

проектно

-

изыскательских

 

работ

 

заметно

 

снизилась

 

в

 

сравнении

 

с

 

данными

 

из

 

табл

. 4 (

базовые

 

цены

 

2000 

г

.). 

Тем

 

не

 

менее

их

 

доля

 

сравнительно

 

высо

-

ка

 

из

-

за

 

объёмности

 

и

 

дороговизны

 

инженерно

-

гео

-

дезических

инженерно

-

геологических

инженерно

-

экологических

 

изысканий

а

 

так

 

же

 

большого

 

объёма

 

платных

 

согласований

что

 

характерно

 

лишь

 

для

 

очень

 

крупных

 

городов

.

Наконец

в

 

табл

. 6 

даны

 

технико

-

экономические

 

характеристики

 

КЛ

 20 

кВ

 

с

 

дифференциацией

 

их

 

для

 

кабелей

прокладываемых

 

в

 

коллекторе

 

и

 

в

 

земле

в

 

ценах

 2000 

г

Для

 

перехода

 

к

 

текущим

 

ценам

 

необ

-

ходимо

 

ввести

 

повышающий

 

коэффициент

 

из

 

диапа

-

зона

 4,7—5,4.

Как

 

видно

 

из

 

табл

. 6, 

стоимость

 

одной

 

кабельной

 

линии

 20 

кВ

 

в

 

земле

 

находится

 

в

 

пределах

 2,5—

3,5 

млн

 

руб

./

км

Более

 

высокие

 

значения

 

характер

-

ны

 

для

 

центральных

 

районов

 

города

 

с

 

относительно

 

короткими

 

трассами

прокладываемыми

 

в

 

закрытых

 

переходах

Стоимость

 

КЛ

 20 

кВ

 

в

 

городских

 

коллек

-

торах

 

в

 2—4 

раза

 

ниже

Полученные

 

технические

 

и

 

экономические

 

харак

-

теристики

 

позволяют

 

сформировать

 

подходы

 

к

 

обо

-

снованию

 

и

 

выбору

 

параметров

 

кабельной

 

сети

 

рас

-

сматриваемой

 

ступени

 

напряжения

.

Для

 

трасс

 

кабельных

 

линий

проходящих

 

в

 

раз

-

личных

 

грунтах

 

и

 

условиях

 

окружающей

 

среды

вы

-

бор

 

конструкций

 

и

 

сечений

 

кабелей

 

следует

 

произ

-

водить

 

по

 

участку

 

с

 

наиболее

 

тяжёлыми

 

условиями

если

 

длина

 

участков

 

с

 

более

 

лёгкими

 

условиями

 

не

 

превышает

 

строительной

 

длины

 

кабеля

Принимая

 

во

 

внимание

 

технологические

 

особенности

 

монта

-

жа

 

кабельных

 

линий

 

и

 

их

 

весовые

 

характеристики

обычная

 

строительная

 

длина

 

одножильных

 

кабелей

 

20 

кВ

 

сечением

 500 

мм

2

 

и

 

выше

 

берётся

 

на

 

уровне

 

0,5 

км

С

 

учётом

 

данных

 

табл

. 2 

на

 

одну

 

строительную

 

длину

 

придётся

 15—50 

участков

 

с

 

различными

 

усло

-

виями

 

прокладки

Из

 

них

 20—30% 

гарантированно

 

придётся

 (

табл

. 2) 

на

 

трубную

 

канализацию

 

длиной

 

более

 10 

м

 

и

 

закрытые

 

переходы

Лишь

 

на

 

первый

 

взгляд

 

повышение

 

пропускной

 

способности

 

линии

 

достигается

 

увеличением

 

её

 

сечения

На

 

рис

. 2 

приведены

 

зависимости

 

относи

-

Табл

. 5. 

Структура

 

затрат

 

на

 

КЛ

 20 

кВ

 

в

 

текущих

 

ценах

№№

п

/

п

Стоимость

Составляющие

 

затрат

, %, 

на

 

КЛ

 

длиной

:

2

х

22,32 

км

2

х

16,14 

км

2

х

14,25 

км

2

х

11,50 

км

2

х

6,19 

км

2

х

5,47 

км

2

х

2,59 

км

1

Суммарных

 

затрат

 

по

 

пп

. 1—9 

из

 

табл

. 3

87,4

89,9

84,2

79,5

90,0

83,1

90,7

2

Временных

 

зданий

 

и

 

сооружений

2,9

2,3

2,8

12,0

1,8

1,9

1,4

3

Проектно

-

изыскательских

 

работ

согласований

9,7

7,8

13,0

8,5

8,2

15,0

7,9

4

Итого

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

100,0

Табл

. 6. 

Технико

-

экономические

 

показатели

 

КЛ

 20 

кВ

№№

п

/

п

Показатель

Характеристика

 

показателя

 

КЛ

 

длиной

:

2

х

22,32 

км

2

х

16,14 

км

2

х

14,25 

км

2

х

11,50 

км

2

х

6,19 

км

2

х

5,47 

км

2

х

2,59 

км

1

Протяжённость

 

трассы

 

в

 

земле

, %

66,6

76,9

46,4

93,6

70,0

56,1

43,8

2

То

 

же

но

 

в

 

коллекторе

33,4

23,1

53,6

6,4

30,0

43,9

56,2

3

Суммарные

 

затраты

 

на

 

КЛ

 

в

 

земле

 

в

 

ценах

 2000 

г

., %

85,0

91,7

62,2

97,1

85,1

70,7

65,9

4

То

 

же

но

 

в

 

коллекторе

15,0

8,3

37,8

2,9

14,9

29,3

34,1

5

Удельные

 

затраты

 

на

 

КЛ

 

в

 

земле

 

в

 

ценах

 2000 

г

., 

млн

 

руб

./

км

3,1

3,7

2,0

3,0

2,4

2,2

3,9

6

То

 

же

но

 

в

 

коллекторе

1,1

1,1

1,1

1,3

1,0

1,2

1,6


Page 7
background image

79

 4 (31) 2015

тельной

 

стоимости

 

C

 

и

 

допустимой

 

токовой

 

нагрузки

 

I

доп

 

от

 

сечения

 

S

 

кабельной

 

линии

 

при

 

прокладке

 

в

 

земле

За

 100% 

приняты

 

соответствующие

 

значения

 

для

 

одиночного

 

кабеля

 

сечением

 240 

мм

2

.

Из

 

рис

. 2 

следует

что

например

увеличение

 

се

-

чения

 

кабеля

 

с

 500 

мм

2

  (

I

доп

 = 146%; 

С

 = 130%) 

до

 

1600 

мм

2

 (

I

доп

 = 235%; 

С

 = 249%) 

позволит

 

увеличить

 

I

доп

 

лишь

 

на

 60%, 

при

 

том

что

 

стоимость

 

кабельной

 

линии

 

С

 

возрастёт

 

практически

 

вдвое

.

Следовательно

более

 

предпочтительным

 

явля

-

ется

 

не

 

рост

 

сечений

 

кабельных

 

линий

а

 

увеличе

-

ние

 

их

 

количества

 

между

 

центрами

 

питания

 

сети

Другим

 

дополнительным

 

и

 

менее

 

дорогостоя

-

щим

 

способом

 

повышения

 

пропускной

 

способно

-

сти

 

КЛ

 20 

кВ

 

является

 

совершенствование

 

систем

 

контроля

 

и

 

управления

 

электрической

 

сетью

За

-

воды

-

изготовители

 

кабельной

 

продукции

 

регла

-

ментируют

 

следующие

 

перегрузки

 

кабелей

: 20% 

непрерывно

 

в

 

течение

 

ч

 

за

 

сутки

 (30—40% 

в

 

течение

 4 

ч

), 

но

 

не

 

более

 100 

ч

 

в

 

год

 

и

 1000 

ч

 

за

 

весь

 

срок

 

эксплуатации

Как

 

правило

на

 

всех

 

РП

 20 

кВ

 

устанавливаются

 

устрой

-

ства

 

телемеханики

Интеграция

 

с

 

ними

 

упрощённых

 

средств

 

температурного

 

контроля

 

кабелей

 20 

кВ

 

позволит

 

гибко

 

использовать

 

их

 

перегрузочную

 

способ

-

ность

 

в

 

различных

 

эксплуатационных

 

режимах

При

 

этом

 

стоимость

 

силово

-

го

 

кабеля

 20 

кВ

 

при

 

встраивании

 

в

 

него

 

оптического

 

кабеля

 

для

 

температурно

-

го

 

контроля

 

увеличивается

 

лишь

 

на

 3%.

ВЫВОДЫ

Фактические

 

условия

 

прохождения

 

кабельных

 

линий

 20 

кВ

 

в

 

мегаполисе

 

таковы

что

 

на

 

одну

 

строительную

 

дли

-

ну

 

линии

 

приходится

 15—50 

участков

 

с

 

различными

 

условиями

 

прокладки

Сложные

 

условия

 

прокладки

 

приводят

 

к

 10—45—85% 

снижению

 

пропускной

 

спо

-

собности

 

кабелей

 (

по

 

сравнению

 

с

 

прокладкой

 

кабе

-

лей

 

в

 

траншее

 

на

 

глубине

 0,8 

м

).

При

 

наличии

 

закрытых

 

переходов

 

глубокого

 

за

-

ложения

 

пропускная

 

способность

 

кабельных

 

линий

 

20 

кВ

 

составляет

 38—45 %. 

При

 

этом

 

по

 

условиям

 

расчётных

 

продолжительных

 

ремонтных

 

или

 

после

-

аварийных

 

режимов

 

нагрузка

 

питающей

 

кабельной

 

линии

 

должна

 

быть

 

ещё

 

в

 

два

 

раза

 

ниже

Такие

 

дли

-

тельно

 

допустимые

 

нагрузки

 

обусловливают

 

мощ

-

ность

 

распределительного

 

пункта

 20 

кВ

 

на

 

уровне

 

10 

МВт

что

 

ниже

 

расчётных

 

значений

планируемых

 

для

 

этой

 

кабельной

 

сети

.

С

 

технико

-

экономических

 

позиций

 

наиболее

 

пред

-

почтительно

 

повышать

 

пропускную

 

способность

 

пи

-

тающих

 

кабельных

 

линий

 

не

 

за

 

счёт

 

увеличения

 

их

 

сечения

а

 

за

 

счёт

 

роста

 

количества

 

параллельных

 

кабельных

 

линий

.

Дополнительным

 

организационно

-

техническим

 

мероприятием

 

по

 

повышению

 

пропускной

 

способно

-

сти

 

электрической

 

сети

 20 

кВ

 

следует

 

считать

 

вне

-

дрение

 

устройств

 

температурного

 

контроля

 

кабе

-

лей

 

в

 

системах

 

диспетчерского

 

и

 

технологического

 

управления

 

с

 

целью

 

гибкого

 

использования

 

их

 

пере

-

грузочной

 

способности

 

в

 

различных

 

эксплуатацион

-

ных

 

режимах

.

ЛИТЕРАТУРА

1. 

ГОСТ

 

Р

 

МЭК

 60287 — 1 — 1 — 2009. 

Кабели

 

электрические

Расчет

 

номинальной

 

токовой

 

нагрузки

Часть

 1 — 1. 

Уравнения

 

для

 

расчета

 

номинальной

 

токовой

 

нагрузки

 (100% 

коэффи

-

циент

 

нагрузки

и

 

расчет

 

потерь

Общие

 

поло

-

жения

.

2. 

ГОСТ

 

Р

 

МЭК

 60287 — 2 — 1 — 2009. 

Кабели

 

элек

-

трические

Расчет

 

номинальной

 

токовой

 

на

-

грузки

Часть

 2 — 1. 

Тепловое

 

сопротивление

Расчет

 

теплового

 

сопротивления

.

3. 

Пелисье

 

Р

Энергетические

 

системы

М

.: 

Выс

-

шая

 

школа

, 1982.

Рис

. 2. 

Относительные

 

величины

1 — 

I

доп

; 2 — 

С

250

200

150

100

50

0

0 200 

400 

600 800 

1000 

1200 

1400 

1600

С

 , 

I

доп

, %

S

 , 

мм

2

1

2


Оригинал статьи: Технико-экономические аспекты развития электрических сетей напряжением 20 кВ

Читать онлайн

Современные мировые тенденции развития электрических сетей свидетельствуют о стремлении развитых стран к переходу на более высокие уровни напряжения среднего класса. Перевод электрических сетей с 10 на 20 кВ позволяет увеличить пропускную способность распределительных сетей как минимум в 2—2,5 раза в пределах той же территории, сократить число трансформаторных подстанций, повысить качество электрической энергии и надёжность систем электроснабжения.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(82), январь-февраль 2024

Система диагностики АКБ «Репей»

Энергоснабжение / Энергоэффективность Цифровая трансформация / Цифровые сети / Цифровая подстанция Возобновляемая энергетика / Накопители Диагностика и мониторинг
ООО НПП «Микропроцессорные технологии»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 6(81), ноябрь-декабрь 2023

Внедрение резонансной системы передачи электрической энергии в филиале ПАО «Россети Центр и Приволжье» — «Рязаньэнерго»

Энергоснабжение / Энергоэффективность Кабельные линии
ФГБОУ ВО «Орловский ГАУ», ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»