О повышении надежности электроснабжения объектов городского хозяйства Москвы

Е. В. Скляров, руководитель Департамента топливно-энергетического хозяйства г. Москвы

На основании поручения мэра Москвы Ю. М. Лужкова о разработке мероприятий по повышению надежности электроснабжения объектов городского хозяйства Департаментом топливно-энергетического хозяйства г. Москвы (ДепТЭХ г. Москвы) разработана Концепция городской целевой программы по повышению надежности электроснабжения объектов городского хозяйства Москвы на 2010–2012 годы (далее – Концепция).

Главным объектом рассмотрения и повышения надежности электроснабжения стали электрические сети, находящиеся в ведомственной принадлежности предприятий городского хозяйства: подведомственных учреждений Департамента здравоохранения г. Москвы, МГУП «Мосводоканал», ГУП «Московский метрополитен», ГУП «Мосгортранс», ГУП «Мосгаз», ГУП «Москоллектор», ГУП «Моссвет», ГУП «Гормост», ГУП «ЭВАЖД», а также ОАО МОЭК» и ОАО «Московская теплосетевая компания».

Реализация первоочередных мероприятий на электроснабжающих объектах, находящихся в ответственности других энергокомпаний – ОАО «ФСК ЕЭС», ОАО «Мосэнерго», ОАО «МОЭСК», ОАО «Энергокомплекс» и ОАО «ОЭК», – проводится в соответствии с ранее подписанным Соглашением о взаимодействии Правительства Москвы и ОАО РАО «ЕЭС России», утвержденным Постановлением Правительства Москвы от 27.12.2006 года № 1050-ПП. Проведенная работа позволила ликвидировать дефицит электрической мощности, повысить пропускную способность линий электропередачи 110, 220 кВ, создать дополнительные генерирующие и трансформаторные мощности. В результате электрической мощностью обеспечено все новое строительство, и достигнут положительный баланс в энергосистеме.

В то же время значительное количество энергоустановок и сетей эксплуатируется рядом организаций городского хозяйства, и от надежности этих энергообъектов зависит бесперебойная работа жизненно важных объектов города. Энергоустановки таких потребителей присоединены к электрической сети высокого напряжения и через собственные сети среднего напряжения обеспечивают работу транспорта, водоснабжения и водоотведения, здравоохранения и ряда других отраслей.

Специалистами ДепТЭХ г. Москвы совместно с коллегами из Ростехнадзора, профильных департаментов Правительства Москвы, энергокомпаний и ряда проектных институтов города выполнен анализ качественного состояния электрооборудования и сетей вышеперечисленных предприятий городского хозяйства, включая ОАО «МОЭК» и ОАО «Московская теплосетевая компания».

Обследование было проведено на более 3 850 объектах по 11 отраслям городского хозяйства.

Оценим состояние ведомственного электрохозяйства столицы на конкретном примере. Так, на предприятиях большой энергетики в энергосистеме обновление фондов происходит как в рамках основной деятельности, так и в процессе нового строительства. Доля физически и морально изношенного оборудования на этих предприятиях не превышает 50 %. В энергетике предприятий городского хозяйства процесс обновления сетей носит исключительно локальный, точечный характер и значительного влияния на надежность оказать не может. В результате более 50 % оборудования находится за предельными сроками эксплуатации. Отсутствует требуемое резервирование, телеуправление и автоматизация. Не обеспечивается минимальный уровень надежности работы для города.

Кроме того, сбои в работе отраслевых и городских сетей, имеющих тесную взаимосвязь, расширяют зону возможного обесточивания потребителей.

Существует практика продления срока эксплуатации электрооборудования путем его освидетельствования с выполнением соответствующих технических мероприятий. Однако темп старения оборудования опережает процесс его обновления. Примером может служить повреждение кабельных линий ГУП «Мосгортранс» в коллекторе «Ленинградский», что стало причиной пожара и нарушения работы более 50 кабельных линий московской кабельной сети и обесточиванию потребителей в центральном районе города в течение суток.

Анализ статистических данных последних лет по объектам городского хозяйства Москвы показывает рост числа отключений, вызванных:

• технологическими нарушениями в электроустановках, срок эксплуатации которых превышает нормативный;
• несоответствием современным нормам и правилам категории надежности электроснабжения объектов городского хозяйства;
• физическим и моральным износом электрооборудования.

Нельзя не отметить тот факт, что значительная доля оборудования ведомственных сетей установлена в 50–60-е годы прошлого века, и управление этими электросистемами обеспечивается старыми электромагнитными аппаратами и реле, время срабатывания которых доходит до 20 с, что приводит к отключению наиболее ответственных потребителей при автоматических переключениях по вводу резерва. Современные микропроцессорные системы управления срабатывают за доли секунд, мгновенно обеспечивая электроснабжением силовые линии, что соответственно позволяет сохранить в работе технологическое оборудование. Кроме того, эти системы в разы меньше потребляют электроэнергии на собственные нужды.

Прежде чем перейдем к характеристике электроснабжения по различным отраслям, заметим, что все обследованные энергообъекты находятся в работоспособном состоянии и проходят регулярное техническое обслуживание.

Главным объектом рассмотрения и повышения надежности электроснабжения стали электрические сети, находящиеся в ведомственной принадлежности предприятий городского хозяйства: подведомственных учреждений Департамента здравоохранения г. Москвы, МГУП «Мосводоканал», ГУП «Московский метрополитен», ГУП «Мосгортранс», ГУП «Мосгаз», ГУП «Москоллектор», ГУП «Моссвет», ГУП «Гормост», ГУП «ЭВАЖД», а также ОАО МОЭК» и ОАО «Московская теплосетевая компания».

Характеристика электроснабжения объектов городского хозяйства

1. Анализ результатов обследований электрохозяйства МГУП «Мосводоканал» позволил сделать следующие выводы:

• 12 из 32 станций не соответствует требуемой категории электроснабжения. На них требуется корректировка схем внешнего электроснабжения с присоединением к независимым центрам питания от ОАО «МОЭСК»;
• более половины распределительного оборудования морально и физически устарело и не может обеспечить требуемую категорию надежности. Необходима реконструкция распредустройств с переходом на микропроцессорные системы управления;
• требуется реконструкция распредустройств на электроподстанциях напряжением 110, 220 кВ ОАО «МОЭСК» в части обеспечения селективности срабатывания автоматики ввода резерва;
• обязателен перевод сетей с 6 на 10 кВ;
• необходимо создание единой системы управления и диспетчеризации.

2. Анализ системы электроснабжения ГУП «Московский метрополитен» (221 тяговая подстанция) показал, что имеют место различные подходы к организации схем электроснабжения подстанций, и выявлено нерациональное использование ячеек в распредустройствах на подстанциях ОАО «МОЭСК».

В результате, тяговые подстанции имеют различную категорию надежности и неравномерное распределение внутренних связей.

Специалисты ДепТЭХ г. Москвы считают, что для ГУП «Метрополитен» необходимо разработать комплексную схему внешнего электроснабжения, основной целью которой должна стать равномерность распределения существующих мощностей на центрах питания ОАО «МОЭСК», обеспечение единой категории надежности и одновременное создание разветвленной сети резервных связей. Аналогичный подход должен быть реализован в контактной сети.

Технически и морально устаревшее оборудование тяговых подстанций требует проведения реконструкции и замены. Необходима перекладка кабельных линий, не обеспечивающих необходимую пропускную способность.

80 % тяговых подстанций ГУП «Метрополитен» нуждаются в замене отдельных элементов, например, трансформаторов, выпрямительных агрегатов, распределительных устройств, кабельных линий питающей и распределительной сети, аккумуляторных батарей.

Предлагаемые меры позволят создать единую категорийность электроснабжения тяговых подстанций, увеличить число резервных связей, рационально распределить выделенные мощности.

3. Вопрос повышения надежности электроснабжения московского наземного электрифицированного транспорта подробно рассматривался на заседании Правительства Москвы в октябре 2008 года.

В рамках разработанной ДепТЭХ г. Москвы Концепции предлагается создать изолированную от иных потребителей сеть распределительных и трансформаторных подстанций с установкой оборудования с микропроцессорным управлением. Это позволит силами энергослужбы ГУП «Мосгортранс» эксплуатировать и управлять режимами по всей системе электроснабжения, исключить влияние на нее иных потребителей и снизить эксплуатационные затраты.

4. Надежная работа магистральных теплосетей города обеспечивается 25 насосно-перекачивающими станциями ОАО «Московская теплосетевая компания».

Обследование показало, что 18 насосно-перекачивающих станций не соответствуют требуемой категории надежности. Срок их эксплуатации превышает допустимый.

Требуется присоединение к дополнительным питающим центрам ОАО «МОЭСК» и выполнение работ по реконструкции электрооборудования с установкой современных частотно-регулируемых систем управления насосами. Кроме повышения надежности, это позволит экономить до 30 % потребляемой электроэнергии на собственные нужды.

В целях усиления схемы электроснабжения и перспективного развития объектов требуется провести реконструкцию 10 распределительных подстанций с увеличением пропускной способности кабельных линий.

Для недопущения технологических нарушений и оперативного управления режимами тепловых сетей необходима установка современных систем телемеханики с возможностью дистанционного диспетчерского управления.

5. Социально значимым для города вопросом является надежное электроснабжение объектов здравоохранения.

Обследование 113 учреждений с отделениями хирургии и реанимации подтверждает необходимость выполнения мероприятий по повышению надежности их электроснабжения.

Для этого в 51 учреждении требуется замена вводно-распределительных устройств, в 78 – установка автоматики ввода резерва, перекладка кабельных линий с увеличением пропускной способности.

По остальным отраслям городского хозяйства (ГУП «Мосгаз», ГУП «Москоллектор», ГУП «Моссвет», ГУП «Гормост», ГУП «ЭВАЖД», ОАО МОЭК») сделаны аналогичные вышеперечисленным выводы.

Рассмотренные мероприятия потребуют проведения определенного вида работ и в сетях ОАО «МОЭСК». По предварительным оценкам, подлежат реконструкции свыше 150 распределительных трансформаторных подстанций и трансформаторных подстанций с заменой кабельных линий и установкой систем телемеханики.

На центрах питания напряжением 110, 220 кВ необходимо будет провести реконструкцию и наладку ячеек в распредустройствах.

Еще одним показательным фактором важности реализации Концепции являются вопросы энергосбережения. Предлагаемые к внедрению мероприятия позволят значительно снизить энергопотребление оборудования на собственные нужды.

Кроме того, сокращаются эксплуатационные затраты, что также приведет к экономии бюджетных средств.

Отдельным направлением, предлагаемым к разработке программы по повышению надежности электроснабжения объектов городского хозяйства, станет раздел по реализации мероприятий по компенсации реактивной мощности. Подтверждением значимости этой проблемы для города является пример того, что неконтролируемый рост реактивной мощности во время аварии на подстанции «Чагино» в мае 2005 года привел к масштабным отключениям потребителей.

По результатам проведенной работы разработана Концепция, предусматривающая возложение на ДепТЭХ г. Москвы функции государственного заказчика по разработке и исполнению Городской целевой программы по повышению надежности электроснабжения объектов городского хозяйства Москвы на 2010–2012 годы (далее – Программа).

Основная цель Программы – повышение надежности стратегически важных объектов города за счет:

• повышения категории надежности энергообъектов городских эксплуатационных организаций;
• усиления схем распределительных сетей 0,4 и 10 кВ и увеличения их пропускной способности;
• установки быстродействующих устройств автоматического ввода резерва;
• повышения оперативности локализации повреждений за счет установки систем сигнализации, диспетчеризации и управления.

Реализация мероприятий позволит:

• снизить число обесточиваний;
• сократить простои электрифицированного транспорта;
• уменьшить эксплуатационные затраты городских организаций;
• снизить энергопотребление.

Все эти параметры будут введены в качестве индикаторов эффективности предлагаемой к разработке Программы.

Подготовлен адресный план конкретных мероприятий по объектам, переданным в оперативное управление или хозяйственное ведение городским организациям.

Вместе с тем отсутствие проектно-изыскательских работ не позволяет определить точный объем необходимых мероприятий и сроки их выполнения.

Учитывая значимость данного вопроса, целесообразно приступить к выполнению проектных работ по первоочередным объектам городского хозяйства до утверждения целевой программы на основе утвержденного адресного плана мероприятий. Это позволит обосновать в Программе требуемые объемы финансирования и уже с начала 2010 года приступить к строительно-монтажным работам.

Нельзя не отметить, что недостаточность финансирования в сочетании с ростом стоимости оборудования не позволили обеспечить поддержание на соответствующем уровне систем электроснабжения. В этой связи решение поставленной задачи только за счет собственных средств эксплуатирующих организаций не представляется возможным, т. к. ввиду значительного объема работ, необходимых к выполнению, сроки реализации задачи растянутся на десятки лет, что соизмеримо со сроками службы электротехнического оборудования. Поэтому предлагается финансирование мероприятий по городским специализированным организациям осуществлять из бюджета города, а по предприятиям иной формы собственности – за счет учета затрат при тарифном регулировании.

Выполнение мероприятий программы потребует разработки индивидуальных тарифов на выполнение работ по повышению надежности электроснабжения в части ОАО «Московская объединенная электросетевая компания». Данный вопрос находится в ответственности Региональной энергетической комиссии г. Москвы.

Окончательное принятие предложенной Концепции и утверждение проекта постановления «О концепции городской целевой программы по повышению надежности электроснабжения объектов городского хозяйства Москвы на 2010–2012 годы» запланировано на конец февраля 2009 года.