Разработка макета информационной и режимной модели электрических сетей 220 кВ (стр. 6 из 16)
3.3Оценка пропускной способности
Пропускная способность электрической сети - Максимальное длительно допустимое значение мощности, которое может быть передано через контролируемое сечение при данных условиях работы электрической системы.
Увеличение пропускной способности электрических сетей – очень важный, актуальный аспект в вопросе надежного функционирования электросетевого комплекса в условиях постоянного роста потребления, а значит и роста нагрузки на электрические сети. Один из путей решения этой задачи – добиться максимальной компенсации реактивной энергии, которая добавляет нагрузки на электросетевые объекты. Дело в том, что помимо так называемой «полезной», активной электроэнергии, по линиям передач транспортируется и реактивная электроэнергия, которая не была использована потребителем и возвращается по тем же линиям к источнику питания. Такие «прогулки» реактивной электроэнергии дополнительно загружают сети, уменьшают пропускную способность активной, востребованной потребителями электроэнергии.
Для исследования пропускной способности загрузим конечные подстанции в ветви на
.Оценим пропускную способность ВЛЭП в направлении Томская-Парабель.
Для энергосистемы расчет проводится с введением в допустимую область.
Введение параметров в допустимую область сводится к регулировке напряжения на подстанциях. Допустимое отклонение напряжения на шинах потребителя в нормальном режиме в большую или меньшую сторону: 5% от номинального напряжения, ток в линии не должен превышать допустимых значений.
Расчётные данные оценки пропускной способности в направлении Томская-Парабель приведены в приложении Б.
3.4 Мероприятия по увеличению пропускной способности электрических сетей
Для снижения потребления реактивной мощности при эксплуатации электроустановок рекомендуются следующие мероприятия:
-упорядочение технологического процесса, ведущее к улучшению энергетического режима оборудования и к снижению расчетного максимума реактивной нагрузки;
-сокращение холостой работы асинхронных электродвигателей, сварочных трансформаторов и других электроприемников путем внедрения ограничителей холостого хода;
-замена или отключение трансформаторов, загруженных менее чем на 30% их номинальной мощности, если это допускается по условиям режима работы сети электроприемников;
-замена по возможности загруженных менее чем на 60% асинхронных электродвигателей электродвигателями меньшей мощности при условии технико-экономического обоснования;
-замена асинхронных электродвигателей синхронными, допустимая по условиям работы электропривода, если асинхронные электродвигатели подлежат демонтажу вследствие износа, изменения технологического процесса или возможности использования в других установках, не нуждающихся в искусственной компенсации реактивных нагрузок, а также в других случаях, если замена обоснована технико-экономическими расчетами;
-понижение напряжения у малозагруженных асинхронных электродвигателей путем переключения статорной обмотки с треугольника на звезду, секционирования статорных обмоток; понижение напряжения в сетях, питающих асинхронные электродвигатели, путем переключения ответвлений цехового трансформатора;
-повышение качества ремонта электродвигателей (недопустимы обточка ротора, уменьшение числа проводников в пазу, расточка пазов, выжигание обмотки).
Для преобразовательных установок, получающих все более широкое распространение на промышленных предприятих, снижение реактивной мощности может быть достигнуто уменьшением угла открывания вентилей и пределов его регулирования, несимметричным управлением вентилями, применением схем с искусственной коммутацией.
Мероприятия по снижению потребления реактивной мощности электроприемниками, проводимые на предприятиях, снижают суммарную реактивную нагрузку обычно не более чем на 10%. Поэтому основная роль отводится компенсирующим устройствам.
Компенсирующими установками являются: косинусные конденсаторы, синхронные электродвигатели, синхронные компенсаторы, компенсационные преобразователи. Преимущественное применение на промышленных предприятиях получили косинусные конденсаторы и синхронные электродвигатели.
Косинусные конденсаторы изготовляются следующих типов: КМ, КМ2, КМА, КМ2А, КС, КС2, КСА, КС2А, где К означает косинусный,
М и С — с пропиткой минеральным маслом или синтетическим жидким диэлектриком,
А — исполнение для наружной установки (без буквы А — для внутренней),
2 — исполнение в корпусе второго габарита (без цифры 2 — в корпусе первого габарита).
После обозначения типа конденсатора цифрами указываются его номинальное напряжение (кВ) и номинальная мощность (квар).
Так, например, КМ-0,38-26 расшифровывается как конденсатор косинусный (для компенсации реактивной мощности в сети переменного тока с частотой 50 Гц), с пропиткой минеральным маслом, для внутренней установки, первого габарита, на напряжение 380 В, мощностью 26 квар.
В IV серии конденсаторы мощностью 37,5 и 75 квар заменяются конденсаторами мощностью 50 и 100 квар при тех же габаритных размерах.
Промышленность изготавливает комплектные конденсаторные установки на напряжение 380 В для внутренней установки и на напряжение 6-10 кВ — для внутренней и наружной установки. Большинство типов этих установок оборудовано устройствами для одно- и многоступенчатого автоматического регулирования мощности.
Все более широкое применение находит автоматическое устройство регулирования мощности конденсаторных батарей типа АРКОН. Оно позволяет включать и отключать секции конденсаторных батарей в зависимости от следующих параметров: реактивной мощности, напряжения сети, напряжения сети и тока.
"Указания по компенсации реактивной мощности в распределительных сетях" предусматривают контроль следующих показателей режима реактивной мощности:
а) наибольшей реактивной мощности, потребляемой за получасовой период в режиме наибольшей активной нагрузки энергосистемы;
б) реактивной энергии, выданной в сеть энергосистемы за период ночного провала графика активной нагрузки энергосистемы.
Периоды наибольшей активной нагрузки энергосистемы и ночного провала графика ее нагрузки должны указываться энергоснабжающей организацией в договоре на отпуск электроэнергии потребителю.
Для экономического стимулирования потребителей за проведение мероприятий по компенсации реактивной мощности применяются скидки с тарифа на электрическую энергию и надбавки к нему.
4. Анализ работы РЗ и АВР на участке Парабель – Вертикос
4.1 Общие положения
Кризис, с одной стороны, подкосил отечественную энергетику, но, с другой - ее спас. Такую парадоксальную мысль высказал вчера во время дискуссии в Торгово-промышленной палате директор Института энергетических исследований РАН Алексей Макаров. "Вспомните, как летом 2008 года в разгар развития производства профессионалы со страхом ждали зимы, - напомнил он. - Тогда у многих была уверенность, что устаревшая, а местами и выработавшая свой ресурс энергосистема России попросту посыплется. Однако производства остановились, и этого не произошло". Но сейчас потребление энергии неуклонно растет. Так что столь внезапно пришедшее "спасение" - всего лишь отодвинутая проблема.
По словам директора Энергетического института им. Кржижановского Эдуарда Волкова, за 15 лет потери электроэнергии в отечественных сетях увеличились более чем в 1,5 раза. В то же время и штатный коэффициент (удельная численность персонала на 1 МВт установленной мощности) увеличился в те же 1,5 раза. Неуклонно растут и тарифы, но качество от этого не увеличивается. Кстати, нелишним будет вспомнить, что за те же 15 лет доля морально и физически устаревшего оборудования в российской электроэнергетике увеличилась до 40 процентов.
В настоящее время в энергосистемах России в эксплуатации находится более 1,5 млн. устройств релейной защиты и электроавтоматики (РЗА). Подавляющую часть этих устройств составляют электромеханические устройства. Около 12 лет назад началось внедрение в эксплуатацию микроэлектронных и около пяти лет - микропроцессорных устройств РЗА. Доля их пока еще невелика и составляет на начало 2009 г. около 2,5 %.