НАДЗОР (Кировская область)

Смолев А.Р., начальник Кировского территориального отдела по надзору в энергетике и котлонадзору

Один из важнейших и глобальных процессов современного мира – урбанизация, то есть рост городов и повышение удельного веса городского населения, а также возникновение более сложных сетей и систем городов.

Для большинства стран мира, в том числе и для России, характерны следующие черты урбанизации:

– быстрые темпы роста городского населения;

– концентрация населения и хозяйства в больших городах;

– переход от компактного (точечного) города к городским аггломерациям

– территориальным группировкам городских и сельских поселений.

Города являются крупными потребителями электрической энергии, так как в них не только проживает 73,5% населения страны, но и расположено много промышленных предприятий.

Также последние годы характеризуются появлением в крупных и крупнейших городах объектов общественно-коммунального характера, электрические нагрузки и электропотребление которых сравнимы с аналогичными показателями крупных промышленных предприятий.

Для России проблема электроснабжения крупных и крупнейших городов имеет особую значимость, поскольку большая часть ее территории находится в суровых климатических зонах, и требования к надежности систем электроснабжения должны быть очень жесткими. На современном этапе требуется повышение надежности электроснабжения крупных и крупнейших городов в связи с массовой многоэтажной застройкой административных и жилых районов города, возрастающей электрификацией бытовой и коммунальной сфер, ростом разнообразия единичных мощностей и категорийности электроприемников. Основные проблемы электроснабжения городов связаны с живучестью и безопасностью. Под живучестью понимается способность системы электроснабжения противостоять массовым погашениям потребителей на большой территории и на длительное время. Актуальна и безопасность, характеризующаяся экологической, социальной и техногенной защищенностью населения и окружающей среды.

Существующие проблемы по обеспечению надежности электроснабжения крупных городов можно рассмотреть на примере Кирова с населением 486,3 тыс. человек.

Исторически сложившаяся внешняя схема электроснабжения областного центра Кирова по радиальным тупиковым двухцепным воздушным линиям (ВЛ) 110 кВ, отходящим от шин двух крупных узловых подстанций – открытого распределительного устройства (ОРУ) 110 кВ Кировской ТЭЦ-4 и подстанции (ПС) 220 кВ «Киров» – не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей электрической энергии.

Распределительные устройства (РУ) 110 кВ ТЭЦ-4 и ПС 220 кВ «Киров» выполнены по схеме две рабочих и одна обходная система шин (СШ). На ТЭЦ-4 к СШ 110 кВ подключено 23 присоединения, на ПС 220 кВ «Киров» к СШ 110 кВ подключено 16 присоединений, что превышает допустимое количество для подобных распредустройств.

В случае аварийного отключения СШ 110 кВ ПС 220 кВ «Киров» при ремонте другой СШ 110 кВ произойдет отключение потребителей в объеме до 60 МВт и потеря генерирующих мощностей Кировской ТЭЦ-5 (ТГ-1 – 80 МВт, ТГ-2 – 185 МВт). В случае аварийного отключения СШ 110 кВ ТЭЦ-4 при ремонте другой СШ 110 кВ произойдет отключение потребителей Кирова в объеме до 180 МВт, а также потеря всех генерирующих мощностей ТЭЦ-4.

Подобное технологическое нарушение произошло 9 июня 2008 года в 17.08 на ОСП «ТЭЦ-4» ОАО «ТГК-5» при вводе в работу из планового ремонта оборудования одной из отходящих воздушных линий напряжением 110 кВ, в результате короткого замыкания произошло отключение первой системы шин 110 кВ действием автоматической (релейной) защиты. Вторая система шин 110 кВ, в соответствии с согласованным ОДУ Урала годовым графиком ремонтов оборудования Кировских ТЭЦ-1, 3, 4 и 5 и разрешенной Кировским РДУ заявкой, была выведена в ремонт.

Отключение первой системы шин 110 кВ привело к потере напряжения на всех отходящих воздушных линиях 110 кВ, от которых запитаны центры питания Кирова. В результате было прекращено электроснабжение в нескольких микрорайонах Кирова: Авитек, ОЦМ, Лепсе, Искож, Киров-2, 1 Мая, часть Юго-Западного микрорайона и центра города.

Причиной инцидента явилась ошибка персонала при производстве сложных переключений на электрооборудовании открытого распределительного устройства 110 кВ ТЭЦ-4.

Кроме того, из 38-ми ПС 35‑110 кВ, обеспечивающих электроснабжение областного центра, 22 ПС 35-110 кВ питаются по тупиковым линиям электропередачи (ЛЭП) 35-110 кВ. Повреждение на любом участке тупиковой ЛЭП может привести к отключению электроснабжения большого количества потребителей Кирова, в числе которых промышленные предприятия, объекты социальной сферы, электротранспорт, системы жизнеобеспечения городской инфраструктуры, население. По указанной причине невозможно проведение отдельных ремонтных работ на городских ЛЭП 35-110 кВ без отключения большого количества потребителей.

Для решения проблем с обеспечением надежности электроснабжения Кирова необходимо развитие сети 110-220 кВ, секционирование СШ 110 кВ ТЭЦ-4, строительство узловой ПС-220 кВ, секционирование СШ-110 кВ ПС «Киров», перевод электроснабжения потребителей с радиальных схем на кольцевые, как пример – путем перевода ПС Коммунальная с ВЛ 110 кВ ТЭЦ-4 – Западная 1,2 на ВЛ 110 кВ ТЭЦ-4 – Бытприбор, ТЭЦ-4 – Сельмаш, а также строительством ВЛ 110 кВ Вятка– Чижи.

Строительство ПС 110 кВ Урванцево позволит обеспечить перевод части присоединений с ТЭЦ-4, что также повысит надежность электроснабжения Кирова.

Другой проблемой, влияющей на надежность электроснабжения потребителей электрической энергии Кирова, является износ основных фондов. Например, срок службы 39 км ЛЭП 35-110 кВ, являющихся каркасом схемы электроснабжения Кирова, превышает 45 лет. Еще более тяжелое положение в электрических сетях напряжением 0,4-10 кВ, где количество объектов с нулевой остаточной стоимостью достигает 70%. С ростом доли объектов 0,4-10 кВ с нулевой остаточной стоимостью с каждым годом снижаются амортизационные отчисления, которые могут быть направлены на их восстановление.

Стратегически важной задачей является необходимость планомерного восстановления (реконструкции) объектов электроэнергетики, достигших критического срока службы, технический уровень и состояние которых уже не могут быть улучшены путем модернизации и проведения ремонтных работ.

До 2020 года должна быть решена задача по реконструкции объектов напряжением 35-220 кВ Кирова, достигших критического срока службы.

Для снижения энергодефицита необходимы сооружение в Кирове новых центров питания и реконструкция ряда действующих энергообъектов.