Состояние электросетевого комплекса

В качестве основных классов напряжений используются сети напряжением 0,4; 6–10; 35; 110, 220, 330 и 500 кВ, которые за весь период развития практически не изменялись.

Общая протяжённость ВЛ напряжением 110 кВ и выше на начало 2010 г. в одноцепном исчислении составила по стране 461,7 тыс. км, а установленная мощность трансформаторов подстанций – 691,4 млн кВА, в том числе на отраслевых ПС, обеспечивающих электроснабжение тяговых ПС электрифицированных участков железных дорог, насосных и компрессорных станций нефте- и газопроводов, металлургических заводов и других потребителей электроэнергии, установлено около 100 млн кВА трансформаторной мощности.

На балансе находится:

- 32 подстанции 500 кВ;

- около 17 тыс. подстанций напряжением 35–220 кВ и более 500 тыс. подстанций 6–35/0,4 кВ с установленной электрической мощностью трансформаторов около 423 млн. кВА;

- около 2,35 млн. км ВЛ и КЛ 0,38–220 кВ, в том числе, 840 тыс. км линий напряжением 0,38 кВ; 1,1 млн. км – напряжением 6 – 10 кВ; 180 тыс. км – напряжением 35 кВ и 220 тыс. км – напряжением 110–220 кВ.

На ВЛ 0,38–10 кВ использованы, в основном, алюминиевые провода малых сечений, деревянные и железобетонные опоры.

Сети проектировались по критерию минимума затрат на расчётные нагрузки 5–10 лет. Исходя из конструктивного исполнения и срока службы ВЛ практически отработали свой ресурс 52 тыс. км ВЛ 35–110 кВ, 560 тыс. км ВЛ 6–10 кВ и 510 тыс. км ВЛ 0,38 кВ.

Кабельные сети построеныв основномпо петлевой схеме или в виде 2-х лучевых схем с 1–2-трансформаторными подстанциями. В качестве силового кабеля использовался в основном кабель с бумажной пропитанной маслом изоляцией с алюминиевыми жилами.

Основная часть (~70%) подстанций 35–220 кВ выполнена 2-транс-форматорными с 2-сторонним питанием. На подстанциях 35 кВ установлены трансформаторы с устройствами ПБВ; на подстанциях 110 кВ, как правило, – с РПН, но только примерно 10% из них успешно работают в автоматическом режиме. Парк силовых трансформаторов морально и технически устарел. Доля новых трансформаторов не превышает 7%. Основное количество (67%) подстанций было введено в эксплуатацию до 1990 года.

Отсутствие автоматического регулирования напряжения в центрах питания приводит к отклонению напряжения у потребителей выше предельно допустимых значений (± 10%).

Трансформаторные подстанции 6–10/0,4 кВ подключены к сетям, как правило, по тупиковой схеме в 1-трансформаторном исполнении. Примерно 15% подстанций находятся в неудовлетворительном состоянии.

Продолжается эксплуатация воздушных и масляных выключателей устаревших конструкций, более 40% выключателей отработали нормативные сроки.

Автоматизация сетей 35 кВ и 6–10 кВ находится на относительно низком уровне – около 38% центров питания оснащены телесигнализацией и менее 16% телеуправлением.

Предприятия электрических сетей и 78 % РЭС имеют диспетчерские пункты, из которых около 60 % оснащены диспетчерскими щитами и порядка 15 % – устройствами телемеханизации. Находящиеся в эксплуатации устройства телемеханики работают 10 и более лет. В качестве каналов связи применяются системы высокочастотной связи по линиям электропередачи и радиосигналы (УКВ связь).

Релейная защита и автоматика выполнена с использованием электромеханических реле (~ 95 %), которые имеют большие габариты и значительное электропотребление, разброс характеристик срабатывания по току и времени, невысокую чувствительность.

Около 50 % всех комплектов релейной защиты находятся в эксплуатации более 25 лет и морально устарели.

В 1990-е годыиз-за недостатка финансирования сократились темпы реконструкции, технического перевооружения и нового строительства сетей. Износ сетевых объектов увеличился до 40 %.

Более 40 % воздушных и кабельных линий, 30 % подстанций находятся в эксплуатации более расчётного срока службы. Процесс старения сетевых объектов продолжается.

Наряду с физическим износом происходит моральное старение оборудования. Средний технический уровень установленного подстанционного оборудования в по многим позициям соответствует оборудованию, эксплуатируемому в зарубежных странах 30 лет назад.

В результате, показатели надёжности электроснабжения в последние годы практически не изменяются, оставаясь невысокими в сравнении с аналогичными показателями зарубежных стран:

- в сетях 6–10 кВ происходит, в среднем, 26 отключений в год в расчете на 100 км воздушных или кабельных линий,

- в сетях 0,4 кВ – до 100 отключений.

- в результате происходит до 5–6 отключений потребителя в год (в зарубежных странах до 1–2).

Основными причинами повреждений на ВЛ 6–10 кВ являются:

- старение конструкций и материалов при эксплуатации (18%),

- климатические воздействия (ветер, гололед и их сочетание) выше расчетных значений (19 %),

- грозовые перенапряжения (13 %),

- недостатки эксплуатации (6 %),

- посторонние воздействия (16 %),

- невыясненные причины повреждений (28 %).

Кабельные линии всех классов напряжения повреждаются из-за:

- дефектов прокладки (до 20 %),

- старения изоляции (31 %),

- механических повреждений (30 %),

- заводских дефектов (10 %),

- коррозии (9 %).

Увеличивается количество повреждений трансформаторов 35–220 кВ. Более 50 % отказов вызваны старением и увлажнением изоляции, повреждениями комплектующих узлов – переключатели ответвлений, устройства регулирования напряжения и вводы.

Причинами повреждений трансформаторов, устройств регулирования напряжения и вводов являются:

- дефекты конструкций,

- дефекты изготовления, монтажа и ремонта,

- несоблюдение правил и норм эксплуатации,

- токи короткого замыкания,

- перенапряжения при однофазных замыканиях на землю,

- ударные токи и перегрузки.