Розвиток електричної мережі ВАТ "Львівобленерго"

1. АНАЛІЗ ВИХІДНИХ ДАНИХ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ

Електроенергетичні системи мають зв’язок з усіма галузями господарства України. Зміни, які відбуваються в них зумовлюють неперервний динамічний розвиток електроенергетичних систем, який проявляється у зростанні чи зниженні навантаження, введенні нових генеруючих потужностей, зміні структури існуючих мереж. В рамках країни практично відсутні моменти проектування автономних електроенергетичних систем. Очевидно, що це вимагає відповідних проектів розвитку та реконструкції електроенергетичних об’єктів: станцій, підстанцій, мереж тощо, як на даний час, так і на перспективу. При цьому потрібно враховувати історичні аспекти розвитку електроенергетики:

· стан генеруючих потужностей;

· перспективи розроблення електроматеріалів;

· стан електротехнічної промисловості;

· існуючий стан і архітектура енергетичних систем.

Згідно завдання, передбачається розвиток електричної мережі 35 кВ ВАТ «Львівобленерго». Прогнозується зростання потужності навантаження підстанції «Добромиль-14» до 4.25 МВт. Склад споживачів, які отримують живлення від шин підстанції 10 кВ по категоріях надійності наступний: І категорія – 20%, ІІ категорія – 30%, ІІІ категорія – 50% від потужності підстанції. Коефіцієнт реактивної потужності на шинах підстанції для режиму найбільшого навантаження tgj=0,593. Час максимального навантаження – 5800 год.

Електрична мережа розташована в центрі і півдні Львівської області. Район розташування мережі відноситься до третього по швидкості напору вітру та другого по ожеледі. Середньорічна температура на території, охопленій мережею, становить 9,9°С, а середньорічна тривалість гроз становить 1000 год за рік.

На рис. 1.1 наведена ділянка схеми електричної мережі ВАТ «Львівобленерго».

Рис. 1.1 - Ділянка схеми електричної мережі ВАТ «Львівобленерго»

Живильними вузлами електричної мережі є підстанції «Ст. Самбір-Т» та «Чижки-68». Це вузли, які живлять певну частину Львівської області. На ПС «Ст. Самбір-Т» встановлено 2 трансформатори потужністю 40 МВ×А кожен, які живлять шини 35 кВ від шин 110кВ. На ПС «Чижки-68» встановлено трансформатор потужністю 10 МВ×А.

1.1 Розрахунок режиму роботи мережі для вихідної схеми

Вихідними даними для розрахунку режиму роботи мережі є схема мережі (рис. 1.1), параметри ліній електропересилання, які наведені у табл. 1.1 та навантаження підстанцій мережі – табл. 1.2.

Згідно [1] на рис. 1.2 зображена заступна схема лінії електропересилання напругою 35кВ. Її параметри розраховуються за формулами, наведеними нижче.

Рис. 1.2 - Заступна схема лінії 35кВ

, , ,

де:

l - довжина лінії, (км);

n - кількість проводів у розщепленій фазі;

F – поперечний переріз проводу, (мм2);

ρ = 28,9 Ом·мм2/км - питомий опір;

tcp - середньорічна температура(°С);

α = 0,004 °С-1 – температурний коефіцієнт розширення.

Розрахуємо параметри для лінії L1 ПС «Ст. Самбір-Т» - ПС « Хирів-13».

 Ом;

 Ом/км;

 Ом.

Параметри всіх інших ліній розраховується аналогічно як і для L1 між ПС «Ст. Самбір-Т» - ПС « Хирів-13».

Результати обчислень занесені в табл. 1.1.

Таблиця 1.1 - Параметри ліній електричної мережі 35 кВ

Розрахунок виконаний для мережі 35 кВ. За балансуючі вузли (100 і 200) були прийняті шини 35 кВ підстанції «Ст. Самбір-Т» та підстанції «Чижки-68» відповідно. Напруга у цих вузлах підтримувалась на рівні 37.8кВ. Мінімальні навантаження складають 60% від максимальних.

Таблиця 1.2 - Навантаження вузлів

Результати розрахунку, який виконаний на графічно-розрахунковому

комплексі «DAKAR», коротка характеристика якого наведена у параграфі 3.1, даної пояснювальної записки, наведені у дод. А «Стартовий режим».

1.2 Характеристика підстанції «Добромиль-14»

На підстанції «Добромиль-14» 35/10 кВ, схема якої наведена на рис.1.3, встановлено два трансформатори потужністю 4 і 2.5 МВ×А. Від шин 10 кВ живляться споживачі потужністю 3.366+j1.84МВ×А

Прогнозується збільшення навантаження підстанції до 4.25 МВт. На шинах 10 кВ навантаження зросте до потужності 4.25+j2.12 МВ×А.7

Запроектована схема підстанції «Добромиль-14», яка вибрана для електропостачання споживачів, наведена на рис. 1.4.

Схеми розподільних злагод підстанції «Добромиль-14» вибрані, виходячи з наступних вимог:

· надійності електропостачання споживачів та потрібні перетоки потужностей через шини підстанції;

· поетапний розвиток підстанції;

· можливість проведення ремонтних робіт на окремих елементах без вимкнення сусідніх приєднань;

· врахування вимог релейного захисту та аавтоматики;

· наочність;

· економічність.

Рис. 1.3 - Існуюча схема підстанції «Добромиль-14»

На стороні ВН – одна секціонована вимикачем система шин.

На стороні НН – одна одинока секціонована вимикачем система шин. (рис 1.3)

Рис. 1.4 - Запроектована схема підстанції «Добромиль-14»

Для розподільної злагоди 35 кВ вибрана схема – місток з вимикачами в колах трансформаторів і ремонтною перемичкою з боку трансформаторів, передбачається встановлення вакуумних вимикачів фірми SIEMENS типу 3AF01.

На стороні НН – одна одинока секціонована вимикачем система шин, передбачається встановлення вакуумних вимикачів заводу РЗВА типу ВР2.(рис 1.4)

2. ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ ПІДСТАНЦІЇ

Вибір кількості та номінальної потужності трансформаторів виконуємо для максимального робочого режиму.

З умов надійності на підстанції «Добромиль-14» встановлюємо два трансформатори.

Потужність трансформатора двотрансформаторної підстанції визначається з врахуванням допустимого перевантаження трансформатора на 40% під час аварійного вимкнення одного з трансформаторів в максимальному режимі роботи.

Визначаємо потужність навантаження підстанції:

Отже,

Згідно [4], вибираємо трансформатор типу ТМ–4000/35.

Паспортні дані трансформатора:

Розраховуємо параметри трансформатора:

3. РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ РЕЖИМІВ РОБОТИ МЕРЕЖІ

Розрахунок режимів роботи електричної мережі виконується для визначення:

а) завантаження елементів мережі, визначення пропускної здатності мережі при очікуваних перетоках потужності;

б) перерізу проводів і кабелів та потужності трансформаторів і автотрансформаторів;

в) рівня напруг у вузлах і на елементах мережі, заходів по забезпеченню допустимих відхилень напруги, втрат потужності і енергії, для оцінки економічності роботи мережі;

г) рівнів струмів коротких замикань (КЗ), відповідність очікуваним струмам КЗ, заходів по обмеженню струмів КЗ;

д) пропускної здатності мережі з умов стійкості.

Координати режиму мережі в процесі її експлуатації постійно змінюються, тому що мають місце неперервні зміни навантаження, може змінюватись і сама схема мережі внаслідок експлуатаційного чи аварійного вимкнення окремих елементів.

Вихідними даними для розрахунку основних режимів роботи мережі є схема електричної мережі, що наведена на рис. 3.1, параметри ЛЕП (табл. 1.1), навантаження підстанцій (табл. 1.2).

Усі розрахунки режимів роботи мережі здійснюються за допомогою комплексу «DAKAR».

Рис. 3.1 - Схема електричної мережі

3.1 Коротка характеристика комплексу «DAKAR»

Графічно-розрахунковий комплекс «DAKAR» призначений:

· розрахунку режимів роботи мережі;

· визначення струмів КЗ;

· дослідження мереж на статичну та динамічну стійкість;

· дослідження режимів роботи генераторів та синхронних компенсаторів.

Комплекс використовується як для навчальних розрахунків, так і для диспетчерських розрахунків діючих мереж, дозволяє прогнозувати усі можливі перетоки потужності по мережах для кожної години доби.

Вхідними даними для розрахунку у комплексі «DAKAR» є навантаження у вузлах і параметри ліній електропересилання та трансформаторів. Коефіцієнт трансформації задається як відношення напруг.

Усі вхідні параметри можна вводити вручну або автоматично. При автоматичному заданні параметрів ліній електропересилання вхідною інформацією є марка проводу і довжина лінії, для трансформаторів –це двообмоткові чи триобмоткові та їх потужність.

При ручному вводі користуємся заступною схемою лінії – рис.3.2. та трансформатора – рис.3.3., та формулами для рорахунків їх параметрів, які наведені нижче.

Рис. 3.2 - Заступна схема лінії 35кВ

Рис. 3.3 - Заступна схема двообмоткового трансформатора

При розрахунку струмів КЗ потрібно вказати вид КЗ (одно-, дво- чи трифазне) та місце (на лінії, у вузлі) і також сформувати схеми послідовностей(пряма, зворотня чи нульова).

Балансуючим вузлом задається потужна електростанція або шини потужної підстанції.

3.2 Розрахунок режиму максимальних навантажень

Максимальний режим – це режим, при якому споживачі характеризуються максимальним споживанням електроенергії. У цьому режимі в мережі мають місце максимальні втрати потужності та напруги. Бажана напруга на шинах 10 кВ підстанції «Добромиль-14» у цьому режимі повинна бути близькою 1,08Uном. Результати розрахунку режиму наведені у дод. Б. Напруга у балансуючих вузлах дорівнює 37.8 кВ.

Таблиця 1 - Напруги у вузлах режиму максимальних навантажень

3.3 Розрахунок відрегульованого режиму максимальних навантажень

Напруги на шинах НН ПС в максимальному режимі повинні знаходитись в межах 1,08·Uном. Але вони знаходяться на незадовільному рівні (табл. 3.1). Виконання цієї вимоги досягається з допомогою зміни коефіцієнтів трансформації у відповідних трансформаторів.

Потрібні коефіцієнти трансформації визначаються наступним чином:

де: - потрібне положення РПН, для підтримання необхідного рівня напруги;

 - номінальний коефіцієнт трансформації;

 - відсоткова зміна напруги при зміні положення РПН;

 - дійсна напруга без використання РПН;

 - бажана напруга, кВ.

Проводимо розрахунки для трансформаторів на ПС «Добромиль-14».

Для НН:

;

.

Вибрані коефіцієнти трансформації трансформаторів наведені у табл. 3.2.

Таблиця 3.2 - Коефіцієнти трансформації трансформаторів підстанції «Добромиль-14»

З новими коефіціентами трансформації проводимо розрахунки режиму максимальних навантажень. Отримані значення напруг наведені в табл. 3.3, підтверджують правильність вибору коефіціентів трансформації. Результати розрахунку режиму наведені у дод. В.

Таблиця 3.3 - Напруги у вузлах відрегульованого режиму максимальних навантажень

3.4 Розрахунок режиму мінімальних навантажень

Мінімальний режим – це режим, при якому споживачі характеризуються мінімальним споживанням електроенергії. В мінімальному режимі бажана напруга на шинах споживачів повинна бути близькою до 1,03Uном

Розраховані напруги у вузлах наведені в табл. 3.4. Результати розрахунку режиму наведені у дод. Г.

Таблиця 3.4 - Напруги у вузлах режиму мінімальних навантажень

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8