Тема: Оптимизация режима работы участка сети Ставропольского района для электроснабжения с.п. Выселки

Понизительная трансформаторная подстанция 35/10 кВ «Русские Выселки» обеспечивает электроснабжение потребителей первой, второй и третьей категории села Выселки, получает питание от подстанции 110/35/10 кВ «Стройбаза». Подстанция «Русские Выселки» имеет два работающих силовых трансформатора Т1 и Т2. Мощность силового трансформатора Т1 равна 6300 кВА, мощность трансформатора Т2 - 4000 кВА. Данная подстанция не имеет резерва мощностей, то есть два трансформатора 6,3 и 4 МВА работают практически с нагрузками, близкими к номинальным мощностям, и небольшую долю суточного графика работают в режиме перегрузки приблизительно в 7 %. Перегрузка силовых трансформаторов приводит к повышенным потерям активной и реактивной мощности в обмотках, к тому же перегрузка обмоток силовых трансформаторов приводит к нагреванию проводников, что способствует ускоренному старению изоляции. Старение изоляции обмоток силовых трансформаторов приводит к пробою и короткому замыканию. Повреждение одного силового трансформатора может способствовать развитию аварии на всей подстанции, отключению потребителей.
Подстанция «Русские Выселки» запитывается от подстанции «Стройбаза» с помощью одноцепной воздушной линии 35 кВА посредством отпайки от воздушной линии 35 кВ «Стройбаза» - «Кирпичная». Данная линия также работает практически на пределе пропускной способности согласно [26]. Перегрузка воздушной линии также приводит к повышенному износу проводов и изоляции. При возникновении короткого замыкания, обрыва провода или любой другой аварии на данной воздушной линии, с большой вероятностью произойдет отключение данной воздушной линии [13, 21], что также приведет к отключению потребителей с.п. «Выселки», подключенные к шинам подстанции «Русские Выселки».
В сельском поселении Выселки введена в эксплуатацию понизительная трансформаторная подстанция 110/35/10 кВ «Выселки». Силовые трансформаторы на данной подстанции работают с невысокой нагрузкой. Загружены только обмотки 10 кВ. Обмотки 35 кВ не задействованы. Подстанция 110/35/10 кВ построены для подключения новых потребителей села Выселки с учетом развития, расширения села. К тому же подстанция 110/35/10 кВ «Выселки» получает питание по двухцепной воздушной линии электропередач 110 кВ, подключенной посредством отпайки от линии 110 кВ «Азот»-«Стройбаза». Пути перетока мощности от шин 110 кВ подстанции «Азот» до потребителей села Выселки, подключенных к шинам подстанции 110/35/10 кВ «Выселки» значительно короче, по сравнению с перетоком мощности через подстанции 110/35/10 кВ «Стройбаза» и 35/10 кВ «Русские Выселки».
Подстанции, входящие в участок сети Ставропольского района для электроснабжения села Выселки не содержат устройства компенсации реактивной мощности, что могло бы уменьшить потери активной мощности при передаче от источника к потребителям.
К тому же расположение подстанций на участке сети и схема их соединений при помощи воздушных линий электропередач способствует повышенным потерям мощности ввиду длинного пути передачи электроэнергии. Однако данный фактор не учитывался при строительстве сети. Подстанция 110/35/10 кВ «Выселки» введена в эксплуатацию в 2105 году. Схема подключения новой подстанции 110/35/10 кВ «Выселки» к электрической сети значительно сократила пути перетока мощности от источника к конечным потребителям. Также появилась возможно подключения подстанции 35/10 кВ «Русские выселки» по новой схеме.
Ввиду вышеперечисленных факторов необходимо произвести оптимизацию режима работы участка сети Ставропольского района для электроснабжения села Выселки. Основными критериями оптимизации режима работы сети являются: снижение потерь активной мощности; повышение качества электроэнергии путем стабилизации напряжения на шинах подстанций; снижение стоимости эксплуатации сети; повышение надежности.
Снижение потерь активной мощности возможно достичь в линиях электропередач и силовых трансформаторах путем снижения мощности перетекающий через линии электропередачи и трансформаторы, а также путем компенсации реактивной мощности. В диссертации будет рассмотрен критерий оптимизации - снижение потерь активной мощности в участке сети Ставропольского района для электроснабжения села Выселки.
Для оптимизации режима работы сети необходимо первоначально произвести анализ режимов работы участка сети с подстанциями «Азот» 500/220/110/10 кВ, «Стройбаза» 110/35/10 кВ, «Русские выселки» 35/10 кВ, «Кирпичная» 35/6 кВ, «Тепличная» 35/6 кВ и «Выселки» 110/35/10 кВ, который позволит оценить перетоки мощности по линиям электропередач между трансформаторными подстанциями, определить уровни напряжений на шинах подстанций без учета устройств компенсаций реактивной мощности и определить суммарные потери активной мощности в трансформаторах и линиях электропередач на участке районной электрической сети. Для анализа режима работы сети имеют место значительно количество программных продуктов, позволяющих оценить перетоки мощности, потери в сети, смоделировать работу сети. Использование программных продуктов увеличит точность расчетов, сократит время анализа.
На основе выполненного анализа предоставляется возможность разработать пути снижения потерь активной мощности на участке сети Ставропольского района для электроснабжения села Выселки, разработать мероприятия по повышению надежности электроснабжения питаемого района, в частности рассмотреть возможность строительства воздушной линии для связи подстанций «Русские выселки» и «Выселки».
Строительство воздушной линии 35 кВ от подстанции 110/35/10 кВ «Выселки» до подстанции 35/10 кВ «Русские Выселки» позволит значительно сократить пути передачи электроэнергии потребителям, подключенным к шинам 10 кВ подстанции 35/10 кВ «Русские Выселки». К тому же будет обеспечен резерв питания потребителей, что немало важно в условиях питания подстанции 35/10 кВ «Русские Выселки» по одноцепной воздушной линии 35 кВ от подстанции 110/35/10 кВ «Стройбаза» [10].
Цель диссертационного исследования: снижение потерь активной мощности в участке сети Ставропольского района для электроснабжения села Выселки.

Купить

1) Произведен анализ структуры исследуемого участка электрической сети. Выполнен анализ подстанций. входящих в участок исследуемой электрической сети. Подстанция 35/10 кВ «Русские Выселки» имеет два трансформатора, работающих с перегрузкой. Рассчитан износ силовых трансформаторов на подстанции "Русские Выселки", износ данных трансформаторов (ТМН-6300/35/10-У1 и ТМ-4000/35/10-У1) составляет менее 5 % от нормированного. Выполнен анализ линий электропередач передач участка сети Ставропольского района для электроснабжения села Выселки.
2) Произведен выбор программного продукта для анализа режима работы участка районной электрической сети. Решено использовать программный комплекс RastrWin3. Смоделирован участок районной электрической сети до реконструкции в программе RastrWin3. Расчет режима работы районной электрической сети. Произведен анализ результатов расчета установившегося режима действующей сети.
3) Предложено строительство воздушной линии электропередачи для связи подстанции 35/10 кВ "Русские Выселки" и подстанции 110/35/10 кВ "Выселки". Рассчитано сечение проводов проектируемой воздушной линии. Выбраны опоры для строительства новой трассы воздушной линии. Выполнен механический расчет проводов с учетом неблагоприятных климатических условий. Произведен расчет мощности конденсаторных батарей на подстанциях, входящих в участок электрической сети установить конденсаторные батареи. Произведен анализ режима работы сети после реконструкции с учетом работы конденсаторных батарей и новой воздушной линии (W13), соединяющей подстанции "Русские Выселки" и "Выселки". Произведено моделирование участка сети в программе RaastrWin3.

Купить