Введение 6
1 Обоснование темы выпускной квалификационной работы 8
1.1 Программное обеспечение для расчета установившихся режимов 10
2 Анализ перетоков мощности в западном энергетическом районе Республики Мордовия и в северо-западном энергетическом районе
Пензенской области в различных режимах 13
2.1 Режим летнего максимума 13
2.1.1 Ввод параметров нагрузки и генерации в интерфейс среды
RartrWin 14
2.2 Анализ режима работы западного энергетического района Республики Мордовия 15
2.2.1 Нормальный режим работы 15
2.2.2 Аварийное отключение ВЛ 220 кВ «Рузаевка - Мокша» 17
2.2.3 Частичный перенос нагрузки энергосистемы в аварийном
режиме 18
2.3 Анализ режима работы северо-западного энергетического
района Пензенской области 19
2.3.1 Нормальный режим работы 19
2.3.2 Аварийное отключение ВЛ 220 кВ «Пенза-2 - Пачелма» 21
2.4 Выводы по проведенным анализам указанных энергетических
районов 25
3 Проектирование ВЛ 220 кВ «Пачелма - Мокша» 26
3.1 Электрический расчет линии 26
3.1.1 Определение передаваемой мощности 26
3.1.2 выбор провода для проектируемой линии 28
3.2 Механический расчет линии 35
3.2.1 Удельные механические нагрузки на провода и тросы 36
3.2.2 Критические пролеты 39
3.3 Выбор опор 48
4 Предложения по реконструкции ПС 220/110/10 кВ «Пачелма» 50
4.1 Реконструкция ОРУ 220 кВ ПС 220 кВ «Пачелма» 50
4.2 Выбор коммутационного оборудования для ОРУ 220 кВ
ПС 220 кВ «Пачелма» 51
5 Предложения по реконструкции ПС 220/110/10 кВ «Мокша» 53
5.1 Обоснование для установки автотрансформатора АТ-2 на
ПС 220 кВ «Мокша» 53
5.2 Проектирование ОРУ 220 кВ на ПС 220 кВ «Мокша» 54
5.3 Выбор коммутационного оборудования для ОРУ 220 кВ
ПС 220 кВ «Мокша» 55
6 Изображение трассы проектируемой линии на местности 56
7 Анализ энергосистем после проведенных мероприятий 57
7.1 Режим зимнего максимума 57
7.1.1 Ремонт участков транзита 110 кВ «Рузаевка - Мокша» и
аварийное отключение ВЛ 220 кВ «Рузаевка - Мокша» 57
7.1.2 Ремонт участков транзита 110 «Пенза - Каменка» и
аварийное отключение ВЛ 220 кВ «Пенза-2 - Пачелма» 57
7.2 Возможности расширения масштабов ремонтной кампании в
энергосистемах 58
Заключение 59
Список используемых источников 60
Приложение А - Графические модели результатов анализа перетоков мощности по ВЛ 220 кВ «Пачелма - Мокша» в среде RastrWin 62
Приложение Б - ПС 220/110/10 кВ «Пачелма». Схема электрическая принципиальная ОРУ (до и после реконструкции) 63
Приложение В - ПС 220/110/10 кВ «Мокша». Схема
электрическая принципиальная ОРУ (до и после реконструкции) 64
Приложение Г - Трасса проектируемой линии на местности 65
Энергосистема - технический объект, как совокупность электростанций, приемников электрической энергии и электрических сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима.
Устойчивость энергосистем - способность возвращаться к установившемуся режиму после различного рода возмущений.
Режимы энергосистемы подразделяются на нормальные, когда все сетевые элементы, определяющие устойчивость находятся в работе, и ремонтные, отличающиеся от нормальной тем, что из-за отключенного состояния одного или нескольких элементов электрической сети (а при эксплуатации - также из-за отключенного состояния устройств противоаварийной автоматики) уменьшен максимально допустимый переток в каком-либо сечении.
В данной работе произведен анализ установившихся режимов.
К установившимся относятся режимы, которые характеризуются неизменными параметрами. Медленные изменения режима, связанные с суточными изменениями электропотребления и генерации, нерегулярными колебаниями мощностей, передаваемых по межсистемным связям, работой устройств регулирования частоты и активной мощности и т.п., рассматриваются как последовательность установившихся режимов.
При эксплуатации, согласно уставу Минэнерго [1], исходя из требований к устойчивости энергосистем, перетоки мощности в сечениях в установившихся режимах подразделяются следующим образом:
- нормальные (наибольший допустимый переток называется максимально допустимым);
- вынужденные (наибольший допустимый переток называется аварийно допустимым).
Вынужденные перетоки допускаются для предотвращения или уменьшения ограничений потребителей электроэнергии, потери гидроресурсов, при необходимости строгой экономии отдельных видов энергоресурсов, неблагоприятном наложении плановых и аварийных ремонтов основного оборудования электростанций и сети, а также в режимах минимума нагрузки при невозможности уменьшения перетока из- за недостаточной маневренности атомных электростанций.
Перетоки мощности в сечениях при установившихся режимах подразделяются следующим образом:
- нормальные (наибольший допустимый переток называется максимально допустимым),
- утяжеленные.
Утяжеленным считается переток, характеризующийся
неблагоприятным наложением ремонтов основного оборудования электростанций в режимах максимальных и минимальных нагрузок, если общая продолжительность существования таких режимов в течение года не превышает 10%.
В данной бакалаврской работе произведен анализ режимов работы северо-западного энергетического района Пензенской области и западного энергетического района Республики Мордовия. Были выявлены недостатки электроснабжения потребителей электроэнергии при различных режимах.
Одним из мероприятий по ликвидации выявленных недостатков рекомендуется строительство ВЛ 220 кВ «Пачелма - Мокша», что позволяет покрыть дефицит мощности в данных энергетических районах. Также был рассмотрен вариант расширения подстанции 220/110/10 кВ «Пачелма» и ПС 220/110/10 кВ «Мокша» для удовлетворения требований по надежности электроснабжения потребителей 1 категории.
Во время обучения по профилю «Электроэнергетические системы и сети» автором под руководством к.т.н., доцента кафедры «ЭиЭ» Голобокова С.В, и д.т.н., профессора кафедры «ЭиЭ» Горячева В.Я. была проделана исследовательская работа по теме данной выпускной квалификационной работы. Работа была опубликована в университетской газете «Вестник Пензенского государственного университета» [10].
