Реконструкция распредсетей. Рациональный подход и современные технические решения

На сегодняшний день, в сетях, активно идет реконструкция. Зачастую эта работа рутинна и реконструкция воспринимается как замена сгнивших опор и замена «голого» провода на СИП. Но иногда, если подходить к проблемам комплексно и творчески можно не только добиться отличных результатов, а еще и сэкономить.

Рассмотрим историю возникновения и развития сетей на примере условного местечка «Лунь-Вож».

Допустим, 70 лет назад было местечко «Лунь-Вож» с охотничьими избушками.

После войны значительное количество людей было направлено на восстановление народного хозяйства. В том числе и на добычу леса. Допустим в этом месте организовали рабочее поселение и сплавконтору.

Проходило время. Менялись технологии производства. Широко стала применяться техника. В нашем лесхозе организовали машинно-тракторную станцию со складом ГСМ. Администрацию лесхоза и школу. Для отопления школы и администрации построили котельную. Для охраны и ликвидации пожаров построили пожарную часть. То есть – возникли объекты, для работы которых необходимо было электроснабжение. Для электроснабжения этих объектов построили дизельные электростанции. Одну в котельной и другую недалеко от МТС. Соответственно от ДЭС начали строить линии электропередач низкого напряжения 380, 220 или 127 вольт.

В какой-то момент поселок был подключен к Единой энергосистеме. Была построена подстанция 110/10 кВ . Развернута сеть 10 кВ. Возле существующих центров нагрузки установили КТП 10/0,4кВ . И распределительные сети 0,4 кВ. Обращаю ваше внимание что, сети были построены исходя из существующей на тот момент картины потребления электроэнергии и по современным на тот момент технологиям. (неизолированные провода, фарфоровая изоляция, столбовые или сельские ТП на 4х ЖБ или деревянных приставках).

На момент расцвета поселок выглядел вот таким образом. В связи с изменениями технологий необходимость в сплавучастке пропала и он был ликвидирован.

Прошло очень много лет. Менялись технологии и задачи народного хозяйства. Изменились форма правления и государство. Исчезли машинно-тракторная станция и ферма. Поселок покинула половина населения. Изменилась картина потребления электроэнергии. Сети поселка выработали свой срок службы. Постепенно в них происходит все больше и больше отказов с различными последствиями. Остро стоит вопрос реконструкции сетей.

Конечно, можно подойти формально, и постепенно поменять опоры, провода и КТП оставив прежнюю схему. Но существующая картина нагрузок и современные технологии позволяют реконструировать сети таким образом, чтоб сократить последующие затраты на эксплуатацию, поднять надежность электроснабжения и повысить качество отпускаемой электроэнергии.

Итак: какие приемы предлагается использовать при реконструкции сетей.

1. Оптимизация сетей.

Что я понимаю под этим термином. Как я указывал выше, сети строились исходя из существующих на момент постройки реалий и технологий. Например:

1. ВЛ-10 кВ в свое время обходила территорию МТС. На сегодняшний момент она обходит пустырь и зарастает растительностью.
2. КТП были установлены вблизи центра нагрузок существовавшего на тот момент. Сейчас объектов, для электроснабжения которых они были установлены, не существует и до первого потребителя зачастую проходит значительный участок ВЛ-0,4 кВ, не приносящий, кроме дополнительных затрат на эксплуатацию и потерь, ничего.
3. Использование неизолированных проводов зачастую требовало для подключения различных потребителей дополнительных подставных опор.

2. Совмещение сетей, то есть совместное использование однотипных элементов сетей (опор, территории, охранных зон) различного напряжения и назначения.

• На правом рисунке обозначены опоры ВЛ 10, 0,4 кВ и КТП,
• На левом – опора совместной подвески ВЛЗ-10кВ, ВЛИ-0,4кВ и оборудованием столбовой трансформаторной подстанции.

Современные материалы и технические решения обладают кардинально отличными от классических свойствами. Эти свойства придают им значительно более высокие характеристики надежности и минимизируют эксплуатационные издержки.

1. Столбовые ТП – прекрасное решение для сетей сельских поселений. Оно не требует отвода земли для установки КТП, то есть находится в охранной зоне ВЛ. СТП лишена площадок обслуживания и ограждений, то есть элементов требующих дополнительных затрат, но не влияющих на транспорт и преобразование электроэнергии. Кроме того установка СТП вблизи центра нагрузок значительно сокращает протяженность ВЛ-0,4 кВ.(5-6 пролетов ВЛ-0,4 кВ по стоимости примерно равна стоимости СТП).
2. Совмещение сетей, то есть совместная прокладка сетей различного напряжения и назначения, позволяет не только значительно сократить количество обслуживаемого оборудования, но и применять более дорогие и в то же время намного более надежные элементы. Например: стальные многогранные или опоры из гнутого профиля.

Все вы прекрасно освоили и знаете изолированные провода СИП по ГОСТ 31946-2012. Знаете что провод СИП-2 может включать до трех проводов для для цепей освещения и/или контроля. Некоторые производители, дополнительно комплектуют пучок проводов СИП кабелем ВОЛС. Использование подобного технического решения также, может нести дополнительные выгоды (наладить надежную телемеханику и высокоскоростную связь).

Особый интерес, в плане экономии, представляют воздушные вводы к потребителям. Наверняка у Вас имеются микрорайоны 60-70 годов постройки с воздушными вводами. На рисунке показаны дома, для питания которых параллельно построена ВЛ-0,4 кВ и каждый подъезд имеет собственный воздушный ввод.

Прокладка ВЛИ по фасаду здания кардинально снижает затраты на реконструкцию и почти полностью снимает вопрос эксплуатации части ВЛ.

При реконструкции сетей может возникнуть такая ситуация когда небольшая часть потребителей находится на значительном удалении от ТП. Прокладка ВЛ-10 кВ до них нецелесообразна, но качество электроэнергии в конце ВЛ-0,4 кВ низкое или значительно ухудшается в момент одновременного потребления. Решением подобных проблем может быть перевод части сетей на напряжение 0,95 кВ. Изоляция ЛЭП и правила безопасности позволяют это сделать.

На рисунке вы видите, что часть нагрузки прилегающая к ТП запитана по сетям 0,4 кВ , а удаленные потребители питаются через участок ВЛ напряжением 0,95кВ с последующим понижением напряжения через одно- или трехфазный трансформатор.

Подобное решение также можно использовать как временное, для улучшения качества отпускаемой электроэнергии до проведения реконструкции сети.

Применяя указанные выше способы к сетям нашего поселка мы получаем следующую картину.

1. Оптимальная ВЛЗ 10 кВ проходящая вдоль улиц поселка на стальных опорах. Прохождение ВЛЗ по участкам зарастающим древесно-кустарниковой растительностью сокращено до минимума.
2. Новые СТП поселка установлены в центрах нагрузки. Расположение возле проезжих улиц облегчает доступ.
3. Магистрали ВЛИ-0,4кВ проложены по стальным опорам ВЛЗ-10 кВ. Дополнительные провода освещения используются для организации уличного освещения, а ВОЛС обеспечивает всю коммуникацию жителей поселка с внешним миром. .

Итак, чего мы добились, применяя указанные методы, на примере нашего поселка:

• Сократили общее количество опор на 50% (со 122 до 62 тшук).
• Сократили протяженность ВЛ 10 кВ на 40 % (с 62 до 37 пролетов).
• Сократили длину трассы ВЛ-10 кВ в лесных массивах на 60 % (с 31 до13 пролетов)
• Уменьшили протяженность фидеров 0,4 кВ на 50 %
• Организовали сеть уличного освещения.
• Организовали сеть связи на основе ВОЛС (телемеханика, телефон, интернет, TV)
• Применение современных материалов позволило значительно поднять показатель надежности и качества электроснабжения.

Рациональный подход к реконструкциям электросетей позволяет минимизировать издержки на реконструкцию и последующую эксплуатацию, повысить надежность и качество электроснабжения, а также получать дополнительный доход от аренды оборудования, без несения дополнительных эксплуатационных расходов.