Вариант развития Оренбургской энергосистемы

АННОТАЦИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 8
1. Планируемый запрос мощности от ПАО «Оренбургнефть» 12
2. Подстанция Преображенская 13
3. Внестадийная работа 16
3.1 Анализ состояния существующей сети 16
3.2 Прогноз электрических нагрузок и баланс мощности 17
3.3 Разработка вариантов подключения потребителя 21
3.4 Моделирование режимов 25
3.5 Технико-экономическое сравнение вариантов 27
3.6 Расчет токов короткого замыкания 30
3.7 Рекомендации по изменению схемы ПС Преображенская 32
4. Релейная защита 35
4.1 Релейная защита стороны 220 кВ ПС Преображенская до рассмотрения
варианта 1 развития сети 36
4.1.1 Основная защита ВЛ 220 кВ Преображенская - Бузулукская и
ВЛ 220 кВ Преображенская - Сорочинская 38
4.1.2 Резервная защита ВЛ 220 кВ Преображенская - Бузулукская и
ВЛ 220 кВ Преображенская - Сорочинская 45
4.2 Релейная защита стороны 220 кВ ПС Преображенская при реализации
варианта 1 развития сети 47
4.2.1 Основная защита ВЛ 220 кВ Преображенская - ТДА 49
4.2.2 Резервная защита ВЛ 220 кВ Преображенская - ТДА 59
5. технико-экономический расчет расширения ПС 500 кВ Преображенская 67
6. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ЗАЩИТА ШИН 77
6.1 Описание принципа работы дифференциальной защиты шин 77
Анализ неселективного действия ДЗШ 80
6.3 Реализация модели в программном комплексе LABVIEW 81
6.4 Реализация режимов в исследуемой модели 85
6.4.1 Рабочий максимальный режим 85
6.4.2 Внешнее короткое замыкание 86
6.4.3 Минимальное короткое замыкание на шинах 89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 92
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 93
ПРИЛОЖЕНИЯ 97
ПРИЛОЖЕНИЕ А 97
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 103
ПРИЛОЖЕНИЕ В

Купить

Единая энергетическая система России (ЕЭС России) состоит из 71 региональных энергосистем, которые, в свою очередь, образуют 7 объединенных энергетических систем: Востока, Сибири, Урала, Средней Волги, Юга, Центра и Северо-Запада [1].
Объединенная энергетическая система Урала располагается на территории Уральского и Приволжского Федеральных округов и 11 субъектов Российской Федерации: республики Башкортостан и Удмуртия, Ханты-Мансийский и ЯмалоНенецкий автономные округа, Кировская, Курганская, Оренбургская, Пермская, Свердловская, Тюменская и Челябинская области.
В ее состав входят девять региональных энергетических систем: Башкирская, Кировская, Оренбургская, Пермская, Удмуртская, Курганская, Свердловская, Тюменская и Челябинская.
Оренбургская энергосистема расположена на юге Объединённой энергосистемы Урала. Она географически повторяет территорию области и в её состав входят четыре энергорайона: Восточный, Центральный, Западный и Северный (рисунок 1).
При установленной мощности электростанций, равной 3699 МВт, достигнутый в 2016 году максимум потребления составляет 2315 МВт, поэтому Оренбургская энергосистема является избыточной. На фоне общей избыточности Оренбургской энергосистемы из-за отсутствия сбалансированной системообразующей сети 500 и 220 кВ Северный и Западный энергорайон являются дефицитными и электроснабжение их потребителей осуществляется от соседних энергосистем (энергосистем Самарской области, Татарстана и Башкортостана).
По наличию крупных потребителей электроэнергии, фактически определяющих структуру электропотребления, прослеживается чёткая специализация районов:
Восточный энергорайон - чёрная и цветная металлургия, машиностроение, химическая и нефтехимическая промышленность;
Центральный энергорайон - добыча, переработка и транспортировка природного газа и нефти, легкая промышленность, химическая и нефтехимическая промышленность, машиностроение;
Западный энергорайон - добыча, первичная подготовка и транспортировка нефти; пищевая промышленность, добыча природного газа, машиностроение, разработка месторождения кирпичных глин;
Северный энергорайон - сельское хозяйство, пищевая промышленность, машиностроение, добыча и транспортировка нефти.
В структуре потребления электроэнергии в Оренбургской энергосистеме промышленность занимает более 50%. При этом, самыми крупными потребителями являются ПАО «Оренбургнефть» (потребление в 2016 г. 1641 млн кВт-ч) и ООО «Газпромдобыча Оренбург» (потребление в 2016 г. 2159 млн кВт-ч).
Конфигурация и пропускная способность в 2015-2016 годах сети 500 и 220 кВ не позволяли осуществлять в необходимом объёме перетоки мощности между отдельными частями энергосистемы и обеспечивать достаточную надёжность электроснабжения потребителей Западного энергорайона (электроснабжение по одной тупиковой воздушной линии (ВЛ) 500 кВ). Для снижения рисков ненадёжности сети 500 и 220 кВ в Оренбургской энергосистеме была введена противоаварийная автоматика, которая при аварийном отключении системных линий принудительно отключала потребителей.
Для повышения надёжности электроснабжения потребителей Центрального и Западного энергорайонов и всей Оренбургской энергосистемы в целом, была сооружена и в 2019 году введена в эксплуатацию подстанция (ПС) 500/220 кВ Преображенская мощностью 501 МВА в западном энергоузле.Цель исследования - оценка возможности подключения новой нагрузки к энергосистеме в существующем режиме ее работы путем строительства новой подстанции 220 кВ.
Объект исследования - Оренбургская энергосистема.
Предмет исследования - анализ состояния сети с прогнозом электрических нагрузок в будущих периодах, баланс мощности в рассматриваемой
энергосистеме.
В рамках выпускной квалификационной работы решены следующие задачи:
— проведен анализ состояния и возможностей Оренбургской
энергосистемы;
— рассмотрены способы подключения новой нагрузки;
— выполнено технико-экномическое сравнение вариантов подключения нагрузки;
— произведен расчет токов короткого замыкания при выбранном оптимальном варианте подключения нагрузки;
— произведен расчет релейной защиты для новых линий электропередач;
— выполнен уточненный технико-экномический анализ оптимального варианта;
— рассчитана стоимость услуги по передаче электрической энергии в разные периоды времени;
— произведена оценка дисконтированного срока окупаемости варианта.


Купить