Новости Электротехники 3(123) 2020





<  Предыдущая  ]  [  Следующая  >
Журнал №5(17) 2002

«Распределение электроэнергии — самый проблемный и затратный этап»



Валерий Демченко, главный инженер ЗАО «Краснодарэлектро», о надежности распределительных сетей 6 (10) кВ


Во всей системе выработки, передачи и распределения электроэнергии самая проблемная и затратная ступень — последняя, распределение. На каждом элементе системы распределения следовало бы остановиться подробно. Надеюсь, что коллеги поучаствуют в обсуждении и внесут свои уточнения и дополнения.
В этой статье из всех элементов распредсети (воздушные и кабельные сети выше 0,4 кВ, распределительные пункты 6 (10) кВ, трансформаторные пункты 6 (10)/0,4 кВ, воздушные и кабельные сети 1000 В, системы автоматики и учета) остановлюсь на первых двух.



Воздушные сети 6 (10) кВ

До настоящего времени продолжается эксплуатация и, к сожалению, строительство воздушных линий (ВЛ) электропередачи 6 (10) кВ с голыми проводами. В распределительных сетях 6-10 кВ отключения воздушных линий составляют от 40 до 90% от общего количества аварийных отключений при нормальных климатических условиях.
Сейчас изоляторы с уровнем изоляции 10 кВ заменяют изоляторами с уровнем 20 кВ. Это дает положительные результаты, но не позволяет резко сократить эксплуатационные затраты.
Постоянная обрезка деревьев, организация просек (причем при активной деятельности организаций «зеленых» это становится порой неразрешимой проблемой) требуют значительных эксплуатационных затрат. При больших ветровых нагрузках, налипании снега и образовании гололеда не выдерживают опоры, а конструкция анкерных опор в виде обыкновенной опоры с подкосами вызывает, мягко говоря, улыбку наших зарубежных коллег.
Разъединители 6 (10) кВ различной конструкции – один из самых ненадежных элементов в этой сети. При неверной работе устройства часто разрушаются его изоляторы, причиняя вред техническому персоналу. Электроприводы и тяги не имеют покрытий и, подвергаясь коррозии, вообще становятся неработоспособными. Они принесли громадное количество бед, в том числе и электропоражения персонала со смертельным исходом, но продолжают эксплуатироваться.
С удовлетворением можно констатировать, что принято решение монтировать воздушные электрические сети 0,4 кВ самонесущими изолированными проводами.
Можно предложить следующие технические решения по повышению надежности работы воздушных линий электропередачи 6 (10) кВ.
1. Вновь монтируемые и реконструируемые воздушные линии среднего напряжения должны выполняться:
а) в I - III районах по гололеду и I - III по скоростному напору ветра – защищенными проводами;
б) в IV и особом районах по гололеду, в IV и выше районах по скоростному напору ветра – изолированными проводами, навитыми на изолированный трос.
2. Необходимо разработать, принять типовое решение и организовать изготовление анкерных, угловых и концевых усиленных опор. От их технически грамотной конструкции и верного применения зависит надежность анкерных пролетов и ВЛ среднего напряжения в целом.
3. Отпайки от ВЛ с голыми или изолированными проводами к ТП должны выполняться только изолированными проводами или кабелем с пластмассовой изоляцией. Использование вертикальных и наклонных участков с большой разницей уровней кабелей с бумажно-масляной изоляцией должно быть исключено. Известно, что довольно часто эти участки приходится полностью заменять, а стопорные муфты показали свою несостоятельность, т.к. не могут удержать столб масла.
Все поднятые вопросы необходимо широко обсуждать, и давно назрела необходимость внесения изменений в ПУЭ.

Кабельные сети 6 (10) кВ

До сих пор при строительстве линий 6 (10) кВ используются кабели с бумажно-масляной изоляцией. Качество их изготовления практически никем не контролируется. Из-за экономических трудностей зачастую допускается замена материалов, а это в свою очередь влечет за собой сокращение срока службы кабелей. Кабели с алюминиевой оболочкой при наличии источников блуждающих токов разрушаются от электрокоррозии, и в большинстве городов вопрос комплексной защиты газопроводов и электрических КЛ не решен.
Если продолжать наращивать длину КЛ, выполненных традиционно и порой с низким качеством, удельная повреждаемость будет не сокращаться, а увеличиваться. Стоимость ремонтов с учетом восстановления покрытий с каждым годом растет, увеличиваются и эксплуатационные затраты. Существуют два варианта решения: покрытие расходов за счет роста тарифов или планомерное сокращение удельных затрат. В последнем случае необходимо немедленно прекратить выпуск ряда кабельных изделий; планомерно, в течение 1-3 лет перейти на выпуск кабелей 10 кВ с изоляцией из пластмассы и сшитого полиэтилена; применять соответствующую соединительную арматуру КЛ с бумажно-масляной изоляцией. «Эта арматура должна повторять конструкцию кабеля», как часто высказывался Л.Е. Трост.*
Ряд предприятий продолжает применять соединительные муфты собственного изготовления упрощенной конструкции. Опыт подсказывает – это пагубное решение и первоначальная экономия не сопоставима с нарастающими затратами. Изготовление соединительных муфт СС должно производиться по отработанной технологии в заводских условиях.
К применению сухих соединительных муфт фирмы «Райхем», Подольского электромеханического завода и других изготовителей необходим особый подход. Следует отметить, что фирма «Райхем» разработала эти соединительные муфты для пластмассовых кабелей и только затем они были адаптированы к КЛ с бумажно-масляной изоляцией.
Согласно технологии монтажа этих муфт, из кабеля с бумажно-масляной изоляцией делают пластмассовый, исключая наличие масла, а затем применяют термоусадку. Заявление разработчиков фирмы «Райхем» о том, что качественный термоусаживаемый материал устойчив к наличию масла, требует проверки.
Применение этих соединительных муфт, без-условно, резко поднимает качество соединений, но для КЛ с бумажно-масляной изоляцией есть определенная опасность. Этому необходимо посвятить отдельную дискуссию.
Технология соединений и оконцеваний кабелей 6 (10) кВ должна исключать пайку и сварку. Должны применяться только болтовые соединения-сжимы. Производственные испытания во ВНИИКП дали положительные результаты. Наши коллеги в Европе уже забыли о применении повышенных температур при монтаже кабельной арматуры. Этому вопросу следовало бы уделить место на страницах журнала и отразить его в разделе ПУЭ.
В сетях 6 (10) кВ существует ряд других проблем, снижающих их надежность. Например, необходимо решить вопрос изменения режима нейтрали. В настоящее время подавляющая часть распределительных сетей 6 (10) кВ работает с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью. Наша страна, одна из немногих, применяет этот режим. При этом кабельные линии в режиме с замыканием одной фазы на «землю» работают с повышенными до линейной величины напряжениями на неповрежденных фазах. Кроме того, при перемежающихся дуговых замыканиях на «землю» возникают перенапряжения. Указанный режим работы представляет опасность для кабелей и является причиной выхода их из строя.
Сейчас контроль уровня изоляции в сети 6 (10) кВ с изолированной нейтралью в большинстве случаев не производится. Существует только сигнализация замыканий на «землю» по 3U0. Часто этот сигнал вообще никуда не выдается и система продолжает работать до появления замыкания второй фазы, что вызывает межфазное или двойное замыкание. По оболочке кабелей в этом случае протекают токи короткого замыкания со всеми вытекающими последствиями (возгорание кабелей, повреждение оболочек).
В связи с этим особый интерес представляет прибор контроля изоляции, разработанный профессором КГУ, доктором технических наук В.П. Чайкиным. В настоящее время этот прибор внедрен в некоторых городах и находится в опытной эксплуатации.

Распределительные пункты 6 (10) кВ

Заявления ряда специалистов о сокращении количества или вообще ликвидации РП крайне, на мой взгляд, ошибочны. Как правило, центры питания – подстанции 220/110/35/6(10) кВ являются элементом организации передачи электроэнергии и эксплуатируются или отдельными подразделениями АО-энерго, или отдельными организациями. Организацией эксплуатации распределительных сетей занимаются другие подразделения АО-энерго или отдельные предприятия. Вопросы возникают в средних и больших городах, где наличие распределительных пунктов экономически обосновано.
В настоящее время в эксплуатации находятся РП разных конструкций, с различными схемами и оборудованием. Основное оборудование – ячейки отходящих линий с масляными выключателями. Многие ячейки имеют пружинные, взводимые вручную или электродвигателем приводы (большое количество ячеек одностороннего обслуживания оснащены приводами ППМ-10; ПП-67; ППВС-10).
Полагаю, что все вновь вводимые РП должны быть оборудованы вакуумными или элегазовыми выключателями. То же можно сказать о реконструкции РП. Существует другой вариант: основные производители вакуумных выключателей предлагают наборы деталей для замены масляных выключателей в существующих ячейках на вакуумные. Использование вакуумных выключателей должно решаться в комплексе с защитой от перенапряжений — это одно из условий их успешного внедрения.
Выбор приводов выключателей нужно рассмотреть отдельно. Современные РП должны быть адаптированы к применению телемеханики. Опыт эксплуатации и внедрения систем телемеханики позволяет говорить о том, что приводы должны быть в основном электромагнитные. Применение электроприводов, как менее надежных и сложных для персонала, должно быть если не запрещено, то ограничено.
Следует отметить усилия тех производителей, которые наладили выпуск комплектных РП с элегазовыми и вакуумными выключателями. При их применении резко уменьшится площадь, занимаемая РП, и затраты на эксплуатацию оборудования подстанции. Главное, чтобы технические решения, принятые при разработке, позволяли производить телемеханизацию с минимальными затратами, а система телеизмерений позволяла использовать автоматизированные системы контроля и учета электроэнергии.

Заметки на полях

В России нет организации или органа, который бы четко, законно и системно занимался технической политикой в вопросах электроснабжения и сопутствующих электроэнергетике вопросах. Если государству недосуг решать проблемы электроснабжения потребителей, то нам самим, специалистам-электротехникам, необходимо обсуждать на страницах журнала эти вопросы и вырабатывать определенную позицию.
Уверен, что обсуждение назревших проблем послужит на пользу электроэнергетике, а Минэнерго РФ из административного органа превратится, по опыту других стран, в технического руководителя и найдет пути стимуляции производства только качественного и надежного оборудования и материалов.

На мой взгляд, городские и сельские распределительные сети должны принадлежать муниципальным властям и ни в коем случае не зависеть от каких-либо акционерных обществ. Только муниципальные власти заинтересованы в том, чтобы обеспечить надежное электроснабжение, а не только получить экономическую выгоду.

Увеличение надежности систем электроснабжения, развитие электрических сетей требует затрат. Каким образом компенсировать затраты — отдельный вопрос, в том числе и политический.

Дальнейший рост тарифов на электрическую энергию может пагубно сказаться на экономике страны, ведь уже сейчас плата за энергоресурсы составляет существенную долю в себестоимости выпускаемой продукции.

От правильного решения вопросов, изложенных в статье, во многом зависят и надежность электроснабжения потребителей, и величина затрат, и, как следствие, сдерживание роста тарифов на электрическую энергию. Желательно, чтобы к решению этой проблемы подключились не только эксплуатационники и производители оборудования и материалов, но и экономисты, ведущие специалисты финансовой системы.


Очередной номер | Архив | Вопрос-Ответ | Гостевая книга
Подписка | О журнале | Нормы. Стандарты | Проекты. Методики | Форум | Выставки
Тендеры | Книги, CD, сайты | Исследования рынка | Приложение Вопрос-Ответ | Карта сайта




Rambler's Top100 Rambler's Top100

© ЗАО "Новости Электротехники"
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения редакции
При цитировании материалов гиперссылка на сайт с указанием автора обязательна

Segmenta Media создание и поддержка сайта 2001-2020