ar-net.ru Сумма максимальных нагрузок РП по городу составила 8742,0 МВт.
Суммарная протяженность питающих кабельных линий составляет 17226,1 км, а их средняя протяженность 3,4 км.
В сети 6 кВ работают 525 РП, из них 140 РП обеспечены лишь одной ПКЛ, что составляет 26,7%. 250 РП 6 кВ получают питание от одного ЦП (47,6%).
Сумма максимальных нагрузок РП-6 кВ составила 1026,4 МВт (11,7% от суммарной нагрузки всех РП). Протяженность кабельных линий, питающих сеть 6 кВ, составила 2793,4 км (16,2% от общей длины ПКЛ), а средняя длина ПКЛ 6 кВ - 2,8 км. Сеть 6 кВ не развивается в течение длительного времени и ведется постепенный ее перевод на напряжение 10 кВ. РП 6 кВ, в основном, с масляными выключателями. Оборудование и КЛ имеют наибольший физический и моральный износ.
Сеть 10 кВ в настоящее время является основной в распределительной сети г. Москвы и насчитывает 2086 РП, в том числе 145 РП с питанием по одной ПКЛ. В большинстве своем, это распределительные пункты с масляными выключателями типа ВМГ-10, ВПМ-10, ВМГ-133 и др.
Суммарная максимальная нагрузка РП-10 кВ составила 7687,8 МВт (88% от суммарной по г. Москве). Протяженность ПКЛ напряжением 10 кВ составила 14 380,9 км, а средняя длина ПКЛ - 3,5 км. Более 90% кабельного хозяйства составляют кабели с бумажной пропитанной изоляцией с алюминиевыми жилами, в том числе около 70% с алюминиевыми оболочками (ААБ, ААШв и др.).
Сеть 20 кВ начала развиваться с 2002 года (ввод ПС 110 кВ "Сити-1"). Для строительства сети 20 кВ применяется самое современное оборудование: кабельные линии с изоляцией из сшитого полиэтилена и малогабаритное оборудование в распределительных и соединительных пунктах с элегазовой либо вакуумной изоляцией. Сеть 20 кВ к 2008 году насчитывала: 8 РП; протяженность ПКЛ напряжением 20 кВ составила 51,8 км, а средняя их длина - 3,7 км.
По состоянию на июль 2010 года сети 20 кВ построены также в Центральном (ПС 774, ТЭС-ММДЦ-1, ТЭС-ММДЦ-2), Юго-Западном (ПС Грач), Северо-Восточном (ПС Марфино), Северном (ПС Динамо), Северо-Западном (ПС Западная, ПС Герцево) округах города Москвы. Общая протяженность кабельных линий 20 кВ составляет 100,4 км.
Проложено 26 кабельных линий, построено 13 распределительных подстанций 20 кВ. В том числе: 6 питающих кабельных линий для объектов Московского метрополитена (ст. Волоколамская, ст. Митино, ст. Достоевская), 6 - для объектов ММДЦ "Москва-Сити" (участки N 9, N 10, 19). Половина построенных сетей 20 кВ используется для электроснабжения жилых застроек города, а именно: Хорошевское шоссе, пос. Щербинка, Б. Марфинская ул., Авиаконструктора Сухого.
Основные характеристики питающих электрических сетей напряжением 6-20 кВ по административным округам и в целом по городу приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3
Основные характеристики питающих электрических сетей 6-20 кВ
Наименование | Основные характеристики питающих электрических сетей напряжением 6-20 кВ | |||
6 кВ | 10 кВ | 20 кВ | Всего | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1. Количество РП, шт. | ||||
| ЦАО | 108 | 367 | 2 | 477 |
| САО | 55 | 222 | 4 | 281 |
| СВАО | 52 | 206 | - | 258 |
| BAO | 56 | 205 | - | 261 |
| ЮВАО | 89 | 212 | - | 301 |
| ЮАО | 52 | 255 | - | 307 |
| ЮЗАО | 11 | 183 | 2 | 196 |
| ЗАО | 68 | 245 | - | 313 |
| СЗАО | 34 | 142 | - | 176 |
| ЗелАО | - | 49 | - | 49 |
| Всего по городу: | 525 | 2086 | 8 | 2619 |
| в т.ч. доля РП с современным оборудованием (%) | 5,8 | |||
| 2. Суммарная нагрузка РП, МВт | ||||
| ЦАО | 196,9 | 1378,5 | 15,6 | 1591,0 |
| САО | 113,7 | 776,4 | 6,1 | 896,2 |
| СВАО | 111,2 | 733,4 | - | 844,6 |
| ВАО | 110,8 | 749,0 | - | 859,8 |
| ЮВАО | 157,3 | 752,3 | - | 909,6 |
| ЮАО | 80,3 | 1076,7 | - | 1157,0 |
| ЮЗАО | 18,7 | 692,8 | 6,1 | 717,6 |
| ЗАО | 173,0 | 812,7 | - | 985,7 |
| СЗАО | 64,5 | 509,4 | - | 573,9 |
| ЗелАО | - | 206,6 | - | 206,6 |
| Всего по городу: | 1026,4 | 7687,8 | 27,8 | 8742,0 |
| 3. Средняя нагрузка РП, МВт | ||||
| ЦАО | 1,8 | 3,8 | 8,3 | 3,3 |
| САО | 2,1 | 3,5 | 1,5 | 3,2 |
| СВАО | 2,1 | 3,6 | - | 3,3 |
| ВАО | 2,0 | 3,7 | - | 3,3 |
| ЮВАО | 1,8 | 3,6 | - | 3,0 |
| ЮАО | 1,5 | 4,2 | - | 3,8 |
| ЮЗАО | 1,7 | 3,8 | 3,1 | 3,7 |
| ЗАО | 2,5 | 3,2 | - | 3,1 |
| СЗАО | 1,9 | 3,6 | - | 3,3 |
| ЗелАО | - | 4,2 | - | 4,2 |
| Всего по городу: | 1,9 | 3,7 | 4,3 | 3,4 |
| 4. Протяженность ПКЛ, км | ||||
| ЦАО | 506,7 | 1014,1 | 7,6 | 1528,4 |
| САО | 333,2 | 1338,4 | 35,2 | 1706,8 |
| СВАО | 269,2 | 1486,6 | - | 1755,8 |
| ВАО | 450,8 | 1489,4 | - | 1940,2 |
| ЮВАО | 415,9 | 1659,4 | - | 2075,3 |
| ЮАО | 295,0 | 1709,7 | - | 2004,7 |
| ЮЗАО | 30,3 | 1827,5 | 9,0 | 1866,8 |
| ЗАО | 333,8 | 2262,8 | - | 2596,6 |
| СЗАО | 158,5 | 1089,7 | - | 1248,2 |
| ЗелАО | - | 503,26 | - | 503,26 |
| Итого по городу: | 2793,4 | 14380,9 | 51,8 | 17226,1 |
| в т.ч. КЛ с изоляцией из сшитого полиэтилена | 1917,88 (11%) | |||
| 5. Средняя длина ПКЛ, км | ||||
| ЦАО | 3,1 | 2,8 | 3,8 | 3,3 |
| САО | 3,1 | 3,5 | 5,0 | 3,9 |
| СВАО | 2,7 | 3,8 | - | 3,3 |
| ВАО | 3,5 | 3,1 | - | 3,2 |
| ЮВАО | 2,8 | 3,5 | - | 3,3 |
| ЮАО | 3,2 | 3,2 | - | 3,2 |
| ЮЗАО | 1,5 | 4,0 | 2,3 | 3,9 |
| ЗАО | 2,4 | 3,8 | - | 3,5 |
| СЗАО | 2,6 | 3,6 | - | 3,4 |
| ЗелАО | - | 3,0 | - | 3,0 |
| Всего по городу: | 2,8 | 3,5 | 3,7 | 3,4 |
Доля РП с современным оборудованием (вакуумные и элегазовые выключатели) составляет всего 5,8% от общего числа существующих РП, а доля питающих кабельных линий с современными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена - 11,1% от общей длины ПКЛ 6-10-20 кВ.
Таким образом, в питающих сетях 6-10 кВ преобладает физически и морально устаревшие маслонаполненное оборудование и кабели с бумажной пропитанной маслоканифольной изоляцией, со сроком эксплуатации 25 и более лет. Кроме того, 2793 км (16,2%) кабельных линий работают на напряжении 6 кВ, что в значительной степени отрицательно сказывается на величине потерь электроэнергии в сетях.
Нагрузки питающих кабельных линий к 544 РП (92 РП - 6 кВ и 452 РП - 10 кВ), превышают допустимые (по условиям послеаварийных режимов), что составляет 19,1% от общего количества существующих РП.
Данные по количеству перегруженных РП по каждому административному округу и в целом по городу представлены в таблице 1.4.
Таблица 1.4
Данные по количеству перегруженных РП
N п/п | Наименование АО | Количество перегруженных РП, шт. | Количество перегруженных РП, в % от общего количества | ||
6 кВ | 10 кВ | Всего | |||
1 | ЦАО | 20 | 129 | 149 | 31,2 |
2 | САО | 6 | 40 | 46 | 16,4 |
3 | СВАО | 9 | 24 | 33 | 12,8 |
4 | ВАО | 5 | 46 | 51 | 19,5 |
5 | ЮВАО | 11 | 32 | 43 | 14,3 |
6 | ЮАО | 7 | 62 | 69 | 22,5 |
7 | ЮЗАО | 2 | 46 | 48 | 24,5 |
8 | ЗАО | 26 | 37 | 63 | 20,1 |
9 | СЗАО | 6 | 32 | 38 | 21,6 |
10 | ЗелАО | - | 4 | 4 | 8,2 |
| Всего по городу Москва: | 92 | 452 | 544 | 19,1 | |
Наибольшее количество нагруженных ПКЛ имеется в ЦАО - 31,2% и в ЮЗАО - 24,5%.
Расчетный резерв мощности существующих ПКЛ 6-20 кВ составляет 5155,7 МВт по городу, в том числе 799,4 МВт - по ПКЛ 6 кВ, 4278,7 МВт - по ПКЛ 10 кВ, 77,6 МВт - по ПКЛ 20 кВ. Резерв мощности с учетом ограничений для присоединения дополнительной мощности по технологическим соображениям (питание ответственных потребителей) и по режиму работы сети определен возможностями ЦП (по загрузке трансформаторов), по которым имеется техническая возможность для присоединения новых потребителей. Он составляет 1676,4 МВт (190,4 МВт - 6 кВ, 1441,6 МВт - 10 кВ, 44,4 - 20 кВ). Резервы мощности в питающих электрических сетях 6-20 кВ по административным округам и в целом по городу приведены в таблице 1.5.
Таблица 1.5
Резервы мощности в электрических сетях 6-20 кВ
N п/п | Наименование АО | Расчетный резерв мощности линий 6-20 кВ, МВт | Резерв мощности линий 6-20 кВ с учетом ограничений, МВт | ||||||
6 кВ | 10 кВ | 20 кВ | Всего | 6 кВ | 10 кВ | 20 кВ | Всего | ||
1 | ЦАО | 108,5 | 458,8 | 9,0 | 576,3 | 4,0 | 0,4 | - | 4,4 |
2 | САО | 67,2 | 439,7 | 55,5 | 562,4 | 12,1 | 187,4 | 31,3 | 230,8 |
3 | СВАО | 78,7 | 536,7 | - | 615,4 | 16,5 | 68,6 | - | 85,1 |
4 | ВАО | 81,9 | 420,0 | - | 501,9 | 5,4 | 164,8 | - | 170,2 |
5 | ЮВАО | 228,1 | 517,9 | - | 746,0 | 36,1 | 232,4 | - | 268,5 |
6 | ЮАО | 98,1 | 489,7 | - | 587,8 | 62,3 | 167,4 | - | 229,7 |
7 | ЮЗАО | 9,1 | 348,6 | 13,1 | 370,8 | 7,1 | 86,9 | 13,1 | 107,1 |
8 | ЗАО | 78,7 | 597,1 | - | 675,8 | 21,7 | 269,6 | - | 291,3 |
9 | СЗАО | 49,4 | 332,9 | - | 382,0 | 25,2 | 151,5 | - | 176,7 |
10 | ЗелАО | - | 137,3 | - | 137,3 | - | 112,6 | - | 112,6 |
| Всего по городу Москва: | 799,4 | 4278,7 | 77,6 | 5155,7 | 190,4 | 1441,6 | 44,4 | 1676,4 | |
Наименьший резерв в существующих сетях 6-20 кВ имеет место в ЦАО и СВАО, наибольший резерв - в сетях ЗАО и ЮВАО.
1.3. Узкие места и основные проблемы развития питающих сетей напряжением 6-20 кВ
На основе выполненного анализа можно сделать следующие выводы:
- значительная часть центров питания (24%) полностью исчерпала свои возможности по подключению новых потребителей;
- возможности значительной части ЦП (38%) по загрузке трансформаторов ограничены пропускной способностью сетей 110-220 кВ;
- резерв мощности для подключения дополнительной электрической нагрузки имеют лишь 33 центра питания (27%) - без учета ТЭЦ и загородных ЦП;
- загрузка 544 РП (19,1%) в период максимальных нагрузок превышает допустимые значения;
- фактический резерв по питающим сетям, с учетом ограничений, составляет 32% от располагаемого резерва ПКЛ по пропускной способности;
- доля РП, не имеющих достаточного резервирования, составляет 43,1%;
- значительная часть питающих сетей работает на напряжении 6 кВ;
- доля РП с современным оборудованием составляет 5,8%;
- доля современных кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена составляет 11,1%;
- релейная защита и автоматика, в основном, выполнены на электромеханических реле; парк электромеханических реле составляет около 92%;
- уровень телемеханизации (ТМ) в питающих сетях составляет 72%, а в распределительных сетях телемеханика практически полностью отсутствует; имеющиеся устройства ТМ обеспечивают лишь телесигнализацию и телеизмерения (телеуправление полностью отсутствует).
2. Расчетные электрические нагрузки
2.1. Развитие города
Во избежание дефицита электрических мощностей для подключения дополнительных нагрузок при развитии города, по согласованию с ГУП НИиПИ Генплана Москвы, определение перспективы роста электрических нагрузок в данной работе производилось на основании инерционного варианта развития Москвы, который предусматривает максимальные параметры застройки городской территории.
Энергообеспечение максимального варианта застройки гарантирует обеспечение потребности в электроснабжении при любых других сценариях развития города.
В связи с замедлением темпов развития города из-за мирового финансового кризиса произошло заметное снижение объемов застройки городской территории. Уточнение темпов развития города, по мере ликвидации последствий мирового финансового кризиса, может стать основанием для корректировки прогнозного спроса на электроэнергию и, как следствие, схемы развития электрических сетей на период до 2020 года.
2.2. Определение перспективных электрических нагрузок
Оценка перспективных электрических нагрузок для разработки схемы развития электрических сетей напряжением 6-10-20 кВ производилась по расчетным участкам городской территории. В качестве расчетных участков приняты территории городских кадастровых кварталов.
Перспектива изменения электрических нагрузок до 2020 года по каждому расчетному участку (городскому кадастровому кварталу) была определена на первом этапе работы по Государственному контракту N 21-0048861-07 от 10.09.2007 г. "Оценка потребности города Москвы в энергетических ресурсах на среднесрочную и долгосрочную перспективу в увязке с городскими программами жилищного и других видов строительства".
При этом предполагалось, что электрические нагрузки существующих объектов останутся без изменений, а приросты нагрузок определялись на основании намеченных объемов застройки до 2020 года (с учетом сноса) и разработанных и утвержденных удельных электрических нагрузок.
Прирост электрических нагрузок по расчетным участкам города на период с 01.01.2009 г. по 01.01.2021 г. составит 4754,4 МВт, в том числе с 01.01.2009 г. по 01.01.2016 г. - 3037,3 МВт, с 01.01.2016 г. по 01.01.2021 г. - 1717,1 МВт и приведен в таблице 2.1.
Таблица 2.1