Application of the 20 kV Voltage Class in the Electric Power Supply Systems of Modern Megalopolises
DOI:
https://doi.org/10.24160/1993-6982-2020-5-83-88Keywords:
electric network 20 kV, transformer substation, technical and economic characteristics, fields of applicationAbstract
Megacities are characterized by a high level of energy consumption, a significant density of electrical loads and increased requirements for the reliability of power supply to consumers. Traditionally in the USSR and further in Russia, voltage classes of 6 and 10 kV are used for urban distribution electric networks. The increasing density of electric load and electricity consumption does not allow in extremely cramped conditions of developing cities to provide electricity through existing cable lines with a voltage of 6-10 kV due to their limited bandwidth and lack of reliability. The technical condition of the equipment and cable lines in the 6-10 kV supply networks has significant physical and moral deterioration. Existing networks have insufficient redundancy and have practically exhausted their ability to connect new consumers. These circumstances required a decision to switch to a voltage class of 20 kV, which is a strategic direction for the development of medium voltage electrical networks in Moscow. According to this decision, since the 2000s, electric networks with a voltage of 20 kV have been actively developing in Russia and in Moscow. This article analyzes the implemented approaches to the use of an electric network of 20 kV in megacities of different countries.
References
1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / под ред. С.С. Рокотяна, И.М. Шапиро. М.: Энергоатомиздат, 1985.
2. РД 34.20.185—94. Инструкция по проектированию городских электрических сетей.
3. Методические указания по применению в ОАО «Московская объединенная электросетевая компания» основных технических решений по эксплуатации, реконструкции и новому сетевому строительству электросетевых объектов [Электрон. ресурс] www.rossetimr.ru/zakupki/podryadchik/doc/2014/Metod_1.pdf (дата обращения 20.11.2019).
4. Схема электроснабжения города Москвы (распределительные сети напряжением 6-10-20 кВ на период до 2030 года с учетом присоединенных территорий [Электрон. ресурс] www.mos.ru/dgkh/anticorruption/antikorruptcionnaia-ekspertiza/view/42729220/ (дата обращения 20.11.2019).
5. Höne S., Montebaur A., Hehrkorn H.J. Earth Fault Trails and Measurements in Rural 20 kV Networks as Basis for Improving the Performance of These Networks // Proc. 18th Intern. Conf. Electricity Distribution. Turin, 2005. Pp. 1—5.
6. Höne S., Hentschel K. Definition of Criteria to Operate 20 kV Networks with arc Suppression Coils According to Standards // Proc. 20th Intern. Conf. Electricity Distribution. Prague, 2009. Pp. 1—5.
7. Lågland H., Kauhaniemi K. Outage Cost Comparison of Different Medium Voltage Networks // Proc. 19th Intern. Conf. Electricity Distribution. Vienna, 2007. Pp. 1—4.
8. Daqing J.Lv. Triangle Development Zone Using 20 kV Voltage Level Distribution. Hangzhou: Zhejiang University School of Electrical Engineering, 2017.
9. Пелисье Р. Энергетические системы. М.: Высшая школа, 1982.
10. Huang L. e. a. 220/20 kV Power Supply Scheme in High Load Density Urban Areas // Power System Protection and Control. 2009. № 37 (20). Рp. 1—6.
11. Лабузова А.В., Жигрова Ю.С. Развитие электрических сетей напряжением 20 кВ в г. Москве // Электрические станции. 2017. № 5. С. 14—18.
12. Майоров А.В. Совершенствование технических решений по развитию структуры и повышению надежности эксплуатации электрической сети 20 кВ мегаполиса // Электроэнергия. Передача и распределение. 2018. № 4 (49). С. 30—35.
13. Майоров А.В. Особенности построения и направления развития системы защиты и автоматики электрической сети 20 кВ мегаполиса // Электрические станции. 2018. № 8. С. 25—30.
14. Майоров А.В. Применение защит с абсолютной селективностью и развитие автоматики в электрических сетях напряжением 20 кВ мегаполиса // Электроэнергия. Передача и распределение. 2018. № 6 (51). С. 32—37.
---
Для цитирования: Львов М.Ю., Камнев Д.Ю. Применение класса напряжения 20 кВ в системах электроснабжения современных мегаполисов // Вестник МЭИ. 2020. № 5. С. 83—88. DOI: 10.24160/1993-6982-2020-5-83-88.
#
. Spravochnik po Proektirovaniyu Elektroenergeticheskikh Sistem. Pod Red. S.S. Rokotyana, I.M. Shapiro. M.: Energoatomizdat, 1985. (in Russian).
2. RD 34.20.185—94. Instruktsiya po Proektirovaniyu Gorodskikh Elektricheskikh Setey. (in Russian).
3. Metodicheskie Ukazaniya po Primeneniyu v OAO «Moskovskaya Ob′edinennaya Elektrosetevaya Kompaniya» Osnovnykh Tekhnicheskikh Resheniy po Еkspluatatsii, Rekonstruktsii i Novomu Setevomu Stroitel'stvu Elektrosetevykh Ob′ektov [Elektron. Resurs] www.rossetimr.ru/zakupki/podryadchik/doc/2014/Metod_1.pdf (Data Obrashcheniya 20.11.2019). (in Russian).
4. Skhema Elektrosnabzheniya Goroda Moskvy (Raspredelitel'nye Seti Napryazheniem 6-10-20 kV na Period do 2030 Goda s Uchetom Prisoedinennykh Territoriy [Elektron. Resurs] www.mos.ru/dgkh/anticorruption/antikorruptcionnaia-ekspertiza/view/42729220/ (Data Obrashcheniya 20.11.2019). (in Russian).
5. Höne S., Montebaur A., Hehrkorn H.J. Earth Fault Trails and Measurements in Rural 20 kV Networks as Basis for Improving the Performance of These Networks. Proc. 18th Intern. Conf. Electricity Distribution. Turin, 2005:1—5.
6. Höne S., Hentschel K. Definition of Criteria to Operate 20 kV Networks with arc Suppression Coils According to Standards. Proc. 20th Intern. Conf. Electricity Distribution. Prague, 2009:1—5.
7. Lågland H., Kauhaniemi K. Outage Cost Comparison of Different Medium Voltage Networks. Proc. 19th Intern. Conf. Electricity Distribution. Vienna, 2007:1—4.
8. Daqing J.Lv. Triangle Development Zone Using 20 kV Voltage Level Distribution. Hangzhou: Zhejiang University School of Electrical Engineering, 2017.
9. Pelis'e R. Energeticheskie Sistemy. M.: Vysshaya Shkola, 1982. (in Russian).
10. Huang L. e. a. 220/20 kV Power Supply Scheme in High Load Density Urban Areas. Power System Protection and Control. 2009;37 (20):1—6.
11. Labuzova A.V., Zhigrova Yu.S. Razvitie Elektricheskikh Setey Napryazheniem 20 kV v g. Moskve. Elektricheskie Stantsii. 2017;5:14—18. (in Russian).
12. Mayorov A.V. Sovershenstvovanie Tekhnicheskikh Resheniy po Razvitiyu Struktury i Povysheniyu Nadezhnosti Ekspluatatsii Elektricheskoy Seti 20 kV Megapolisa. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2018;4 (49):30—35. (in Russian).
13. Mayorov A.V. Osobennosti Postroeniya i Napravleniya Razvitiya Sistemy Zashchity i Avtomatiki Elektricheskoy Seti 20 kV Megapolisa. Elektricheskie Stantsii. 2018;8:25—30. (in Russian).
14. Mayorov A.V. Primenenie Zashchit s Absolyutnoy Selektivnost'yu i Razvitie Avtomatiki v Elektricheskikh Setyakh Napryazheniem 20 kV Megapolisa. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2018;6 (51):32—37. (in Russian).
---
For citation: Lvov M.Yu., Kamnev D.Yu. Application of the 20 kV Voltage Class in the Electric Power Supply Systems of Modern Megalopolises. Bulletin of MPEI. 2020;5:83—88. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2020-5-83-88.
2. РД 34.20.185—94. Инструкция по проектированию городских электрических сетей.
3. Методические указания по применению в ОАО «Московская объединенная электросетевая компания» основных технических решений по эксплуатации, реконструкции и новому сетевому строительству электросетевых объектов [Электрон. ресурс] www.rossetimr.ru/zakupki/podryadchik/doc/2014/Metod_1.pdf (дата обращения 20.11.2019).
4. Схема электроснабжения города Москвы (распределительные сети напряжением 6-10-20 кВ на период до 2030 года с учетом присоединенных территорий [Электрон. ресурс] www.mos.ru/dgkh/anticorruption/antikorruptcionnaia-ekspertiza/view/42729220/ (дата обращения 20.11.2019).
5. Höne S., Montebaur A., Hehrkorn H.J. Earth Fault Trails and Measurements in Rural 20 kV Networks as Basis for Improving the Performance of These Networks // Proc. 18th Intern. Conf. Electricity Distribution. Turin, 2005. Pp. 1—5.
6. Höne S., Hentschel K. Definition of Criteria to Operate 20 kV Networks with arc Suppression Coils According to Standards // Proc. 20th Intern. Conf. Electricity Distribution. Prague, 2009. Pp. 1—5.
7. Lågland H., Kauhaniemi K. Outage Cost Comparison of Different Medium Voltage Networks // Proc. 19th Intern. Conf. Electricity Distribution. Vienna, 2007. Pp. 1—4.
8. Daqing J.Lv. Triangle Development Zone Using 20 kV Voltage Level Distribution. Hangzhou: Zhejiang University School of Electrical Engineering, 2017.
9. Пелисье Р. Энергетические системы. М.: Высшая школа, 1982.
10. Huang L. e. a. 220/20 kV Power Supply Scheme in High Load Density Urban Areas // Power System Protection and Control. 2009. № 37 (20). Рp. 1—6.
11. Лабузова А.В., Жигрова Ю.С. Развитие электрических сетей напряжением 20 кВ в г. Москве // Электрические станции. 2017. № 5. С. 14—18.
12. Майоров А.В. Совершенствование технических решений по развитию структуры и повышению надежности эксплуатации электрической сети 20 кВ мегаполиса // Электроэнергия. Передача и распределение. 2018. № 4 (49). С. 30—35.
13. Майоров А.В. Особенности построения и направления развития системы защиты и автоматики электрической сети 20 кВ мегаполиса // Электрические станции. 2018. № 8. С. 25—30.
14. Майоров А.В. Применение защит с абсолютной селективностью и развитие автоматики в электрических сетях напряжением 20 кВ мегаполиса // Электроэнергия. Передача и распределение. 2018. № 6 (51). С. 32—37.
---
Для цитирования: Львов М.Ю., Камнев Д.Ю. Применение класса напряжения 20 кВ в системах электроснабжения современных мегаполисов // Вестник МЭИ. 2020. № 5. С. 83—88. DOI: 10.24160/1993-6982-2020-5-83-88.
#
. Spravochnik po Proektirovaniyu Elektroenergeticheskikh Sistem. Pod Red. S.S. Rokotyana, I.M. Shapiro. M.: Energoatomizdat, 1985. (in Russian).
2. RD 34.20.185—94. Instruktsiya po Proektirovaniyu Gorodskikh Elektricheskikh Setey. (in Russian).
3. Metodicheskie Ukazaniya po Primeneniyu v OAO «Moskovskaya Ob′edinennaya Elektrosetevaya Kompaniya» Osnovnykh Tekhnicheskikh Resheniy po Еkspluatatsii, Rekonstruktsii i Novomu Setevomu Stroitel'stvu Elektrosetevykh Ob′ektov [Elektron. Resurs] www.rossetimr.ru/zakupki/podryadchik/doc/2014/Metod_1.pdf (Data Obrashcheniya 20.11.2019). (in Russian).
4. Skhema Elektrosnabzheniya Goroda Moskvy (Raspredelitel'nye Seti Napryazheniem 6-10-20 kV na Period do 2030 Goda s Uchetom Prisoedinennykh Territoriy [Elektron. Resurs] www.mos.ru/dgkh/anticorruption/antikorruptcionnaia-ekspertiza/view/42729220/ (Data Obrashcheniya 20.11.2019). (in Russian).
5. Höne S., Montebaur A., Hehrkorn H.J. Earth Fault Trails and Measurements in Rural 20 kV Networks as Basis for Improving the Performance of These Networks. Proc. 18th Intern. Conf. Electricity Distribution. Turin, 2005:1—5.
6. Höne S., Hentschel K. Definition of Criteria to Operate 20 kV Networks with arc Suppression Coils According to Standards. Proc. 20th Intern. Conf. Electricity Distribution. Prague, 2009:1—5.
7. Lågland H., Kauhaniemi K. Outage Cost Comparison of Different Medium Voltage Networks. Proc. 19th Intern. Conf. Electricity Distribution. Vienna, 2007:1—4.
8. Daqing J.Lv. Triangle Development Zone Using 20 kV Voltage Level Distribution. Hangzhou: Zhejiang University School of Electrical Engineering, 2017.
9. Pelis'e R. Energeticheskie Sistemy. M.: Vysshaya Shkola, 1982. (in Russian).
10. Huang L. e. a. 220/20 kV Power Supply Scheme in High Load Density Urban Areas. Power System Protection and Control. 2009;37 (20):1—6.
11. Labuzova A.V., Zhigrova Yu.S. Razvitie Elektricheskikh Setey Napryazheniem 20 kV v g. Moskve. Elektricheskie Stantsii. 2017;5:14—18. (in Russian).
12. Mayorov A.V. Sovershenstvovanie Tekhnicheskikh Resheniy po Razvitiyu Struktury i Povysheniyu Nadezhnosti Ekspluatatsii Elektricheskoy Seti 20 kV Megapolisa. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2018;4 (49):30—35. (in Russian).
13. Mayorov A.V. Osobennosti Postroeniya i Napravleniya Razvitiya Sistemy Zashchity i Avtomatiki Elektricheskoy Seti 20 kV Megapolisa. Elektricheskie Stantsii. 2018;8:25—30. (in Russian).
14. Mayorov A.V. Primenenie Zashchit s Absolyutnoy Selektivnost'yu i Razvitie Avtomatiki v Elektricheskikh Setyakh Napryazheniem 20 kV Megapolisa. Elektroenergiya. Peredacha i Raspredelenie. 2018;6 (51):32—37. (in Russian).
---
For citation: Lvov M.Yu., Kamnev D.Yu. Application of the 20 kV Voltage Class in the Electric Power Supply Systems of Modern Megalopolises. Bulletin of MPEI. 2020;5:83—88. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2020-5-83-88.
Downloads
Published
2019-12-05
Issue
Section
Power Stations and Electric Power Systems (05.14.02)
