Расчеты произведены по номинальным параметрам кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена применительно к кабелям производства АББ Москабель и с использованием соответствующих технических условий (ТУ 3530-001-42747015-2005) и инструкций указанного предприятия (по эксплуатации - RUKAB/1D-23-2-019, по прокладке - ИЭ-1-К10).

Расчеты сечений новых кабелей выполнены для наихудших условий прокладки (в земле в трубах) и максимальных зимних нагрузок, при условии, что однофазные кабели скрепляются в треугольник и расстояние в свету при параллельной прокладке кабелей - 100 мм.

При подсчете токов короткого замыкания (токов к.з.) на шинах 6-10-20 кВ центров питания исходили из раздельной работы трансформаторов на всех ПС и параметров электрических сетей, рекомендуемых настоящей работой.

Для снижения величин токов к.з. на шинах 10 кВ подстанций "Восточная", "Подшипник", "Курьяново", "Котельники", "Немчиновка", "Мазилово" (1, 2, 3, 4 секции), "Ломоносово", "Тушино" (1, 2 секции), "Чертаново" (9, 10, 11, 12 секции) до допустимых значений необходима замена существующих реакторов на новые с увеличением реактанса, что и предусмотрено настоящей "Схемой...". Тип реакторов необходимо определить при конкретном проектировании.

6. Энергосбережение

Основной задачей электросетевых предприятий в области энергосбережения является снижение потерь электроэнергии при ее передаче и распределении.

В настоящее время ежегодные потери электроэнергии в электрических сетях среднего и низкого напряжения г. Москвы составляют около 4 млрд. кВт*ч и превышают 10% от поступившей в электрическую сеть 6-20 кВ электроэнергии. При этом, уровень технических потерь составляет только порядка 4%, что свидетельствует о существенных коммерческих потерях, вызванных безучетным потреблением и хищениями электроэнергии.

Одним из основных направлений по снижению потерь электроэнергии является совершенствование коммерческого учета на основе развития АИИС КУЭ., ликвидация безучетного потребления и случаев хищения.

Важнейшими направлениями снижения технических потерь электроэнергии в электрических сетях среднего напряжения являются:

- максимальное приближение центров питания к центрам загрузки, через развитие сетей на более высоком напряжении и приближение сети среднего напряжения к потребителю.

- оптимизация мест размыкания КЛ 6-20 кВ;

- замена недогруженных трансформаторов на меньшую мощность;

- оптимизация потокораспределения мощностей, в том числе ликвидация встречных потоков по КЛ;

- применение автоматического включения резервного трансформатора (АВРТ) для включения одного из двух трансформаторов на полную мощность с использованием другого в качестве резерва.

Объем выполняемых мероприятий по сетям Филиала "Московская кабельная сеть" позволяет снижать потери электроэнергии на 6-6,5 млн.кВт*ч ежегодно, в том числе около 40% в питающих сетях 6-20 кВ.

В целях энергосбережения и повышения энергетической эффективности "Схема..." предусматривает следующие решения:

1. Ликвидация встречных потоков мощностей за счет оптимизации схем питания распределительных пунктов 10-20 кВ.

2. Разгрузка питающих кабельных линий 10 кВ с доведением их загрузки до номинальных параметров.

3. Увеличение сечений перегруженных кабельных линий к РП с заменой кабелей на новые.

4. Перевод действующих сетей 6 кВ в районах с ожидаемым ежегодным приростом нагрузок пять и более процентов на напряжение 10 кВ.

5. Перевод сетей 6 кВ на напряжение 10 кВ и на напряжение 20 кВ.

6. Применение напряжения 20 кВ в районах новой высокоплотной застройки.

7. Применение на всех новых питающих кабельных линиях 10 и 20 кВ кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.

8. Снижение перетоков реактивной мощности в линиях 6-20 кВ за счет повышения коэффициента реактивной мощности.

Для ликвидации встречных потоков мощности и сокращения протяженности ПКЛ предусмотрена оптимизация схемы питающих сетей с переводом питания нагрузок одной либо двух секций 85-ти распределительных пунктов на расположенные вблизи существующие центры питания либо предполагаемые к строительству ЦП. Снижение потерь мощности и электроэнергии при этом на 0,4 МВт и на 1,0 млн. кВт*ч в год, соответственно.

Выполнена разгрузка 1082 питающих кабельных линий 10 кВ к 544 РП, с доведением их загрузки до номинальных параметров. Снижение потерь мощности и электроэнергии при этом на 0,5 МВт и на 1,3 млн. кВт*ч в год, соответственно.

Увеличение сечений перегруженных кабельных линий к 75-ти РП с заменой кабелей на новые снизит потери мощности и электроэнергии на 0,7 МВт и на 1,7 млн. кВт*ч в год, соответственно.

Перевод сетей с 6 на 10 кВ (49 РП) позволит сократить потери электроэнергии в этих энергоузлах в 2,8 раза. Снижение потерь мощности и электроэнергии при этом на 1,8 МВт на 4,5 млн. кВт*ч в год, соответственно.

Применение напряжения 20 кВ позволит потенциально в 4 раза сократить потери электроэнергии в электрических сетях районов новой высокоплотной застройки. Снижение потерь мощности и электроэнергии при этом на 12,8 МВт и на 32,0 млн. кВт*ч в год, соответственно.

Для прокладки новых кабельных линий 10-20 кВ (6911 км) применен кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена, что в отличие от традиционного кабеля с бумажной пропитанной маслом изоляцией позволит на 10-15% увеличить пропускную способность кабельных линий при равных сечениях.

При повышении коэффициента реактивной мощности до значения 0,2 потери мощности в питающих сетях 6-20 кВ снизятся на 15,1 МВт, а потери электроэнергии на 37,75 млн.кВт*час.

Общее снижение потерь мощности и электроэнергии от предусмотренных "Схемой..." решений составит 31,3 МВт и 78,25 млн. кВт*ч в год, соответственно, а суммарный ожидаемый ежегодный экономический эффект составит порядка 102 млн. рублей.

Для достижения дополнительного экономического эффекта необходимы следующие мероприятия:

1. Развитие автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии с доведением случаев хищения до минимума.

2. Совершенствование системы технического учета с целью сокращение технических потерь электроэнергии (применение приборов учета и других устройств в измерительных цепях повышенных классов точности).

В перспективе внедрение сверхпроводящих кабелей в массовом строительстве электрических сетей позволит на порядок и более сократить потери электроэнергии в сетях среднего напряжения; в начале 2010 г. проведены успешные испытания высокотемпературной сверхпроводящей (ВТСП) кабельной линии 20 кВ на ПС "Динамо" длиной 200 м в условиях максимально приближенных к реальной эксплуатации.

Реализация вышеперечисленных решений позволит уменьшить объем используемых энергетических ресурсов при сохранении соответствующего полезного эффекта от их использования и, как следствие, сократить потери электроэнергии в электрических сетях.

Расчетные значения величины технических потерь электрической энергии и мощности в питающих сетях напряжением 6-20 кВ приведены в таблице 6.1.

Расчетные значения величин технических потерь электроэнергии и мощности

	Существующее положение				В результате развития на 01.01.2021 г.
	Сигма P (МВт)	Дельта Р (МВт)	Потери (%)	Дельта Э (млн.кВт*час)	Сигма P (МВт)	Дельта Р (МВт)	Потери (%)	Дельта Э (млн.кВт х час)
6 кВ	1040	13,4	1,29	33,5	502	6,5	1,29	16,25
10 кВ	7762	74,0	0,95	185	11291	99,0	0,88	247,5
20 кВ	28	0,1	0,36	0,25	3171	15,3	0,48	38,25
Итого:	8830	87,5	0,991	218,75	14964	120,8	0,807	302,0

Как видно из таблицы 6.1 технические потери мощности и электроэнергии в питающих сетях 6-20 кВ сократятся, в целом по Москве, к 2020 г. на 18,4% по сравнению с существующим положением (с 0,991% до 0,807%).

Итоговые показатели энергоэффективности по схемам тепло-, газо- и электроснабжения приведены в таблице 10.1.

7. Оценка экологических последствий от реализации предлагаемых решений

Одной из важнейших задач электросетевого предприятия является минимизация отрицательного воздействия используемых в эксплуатации электрооборудования и материалов на окружающую природную среду.

Основными источниками отрицательного воздействия на окружающую среду в настоящее время являются маслонаполненное оборудование (силовые выключатели, трансформаторы) и силовые кабели с бумажной пропитанной маслом изоляцией. Кроме того, отрицательное воздействие на окружающую природную среду оказывают производство земляных работ (нарушение растительного покрова и вырубка деревьев и кустарников при вскрытии кабельных траншей), акустические шумы от работы силовых трансформаторов всех видов и коммутационного оборудования, а также выбросы работающих на эксплуатации и ремонте автомашин и механизмов (всего более 720 шт.).

В целях существенного сокращения вредных выбросов технологического оборудования и минимизации воздействия городских электрических сетей на окружающую природную среду "Схема..." предусматривает следующие решения:

1. Вывод из работы и демонтаж порядка 6 тыс. масляных выключателей наиболее устаревших типов: ВМ-14, ВМ-16, ВМ-22, ВМГ-122, ВМГ-133; безопасность временного хранения и переработки демонтируемого оборудования и отработанного масла в объеме около 230 тонн обеспечена.

2. Применение во вновь строящихся распределительных и соединительных пунктах вакуумных или элегазовых выключателей 10 и 20 кВ, которые не оказывают существенного отрицательного влияния на среду. Вредные выбросы практически отсутствуют.

3. Применение в новом строительстве питающих кабельных линий 10-20 кВ только кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, что полностью исключит присутствие масла в изоляции и как минимум на порядок снизит повреждаемость ПКЛ а, следовательно, сократит количество земляных работ и, соответственно, случаев нарушения растительного покрова и вырубки деревьев и кустарников при эксплуатации ПКЛ.