Традиционная энергетика уже через 10-15 лет совершенно изменится. По мнению отраслевых экспертов и представителей власти, основные новшества коснутся не только способов получения энергии, но и самих потребителей.
О том, что классическую энергетику уже к 2030 году будет не узнать, заявил недавно первый замминистра энергетики Алексей Текслер. В ходе крупнейшей стартап-конференции для технологических предпринимателей в России и странах СНГ Startup Village он подчеркнул, что ключевыми направлениями развития будут внедрение элементов интеллектуальной энергетики, в том числе технологий Smart Grid и цифровых подстанций, а также дальнейший курс на развитие возобновляемой энергетики. Также немаловажным станет появление класса "активных потребителей". Все это будет способно в перспективе оказать значительное влияние на формирование энергетики будущего, пишет "Российская Газета".
Заниматься всем этим тем более необходимо, что уже к 2020 году нашей стране нужно в рамках Парижского соглашения по борьбе с глобальным потеплением уменьшить выбросы парниковых газов на 25 процентов по сравнению с 1990 годом. Эта цифра может стать достижимой лишь при реформе энергоотрасли. В то же время, считает чиновник, "для того чтобы России занимать лидирующие позиции в технологической сфере, важно смотреть в будущее и развивать отечественные технологии". И Россия, уверен он, уже сегодня обладает значительным заделом в этом направлении.
Во-первых, в 2015 году в России открылось 11 крупных солнечных электростанций, суммарная мощность которых составила почти 55 МВт. В этой же области уже завершилась разработка технологии производства солнечных модулей на основе геоструктурной технологии, коэффициент полезного действия которых - более 20 процентов.
Между тем инвесторов сегодня больше привлекает ветровая генерация. В результате конкурсного отбора инвестпроектов по строительству объектов на основе ВИЭ недавно было подано 26 заявок в отношении ветровой генерации на 2017-2020 годы. По солнечной и гидрогенерации заявок не поступало.
Если учитывать гидрогенерацию как ВИЭ (а во всем мире так и считается), то у нашей страны доля зеленой энергетики и без того высока - 18 процентов. Без нее же пока еле дотягивает до 2 процентов и к 2035 году должна вырасти в 1,5-2 раза.
На достижение этой цели работает и концепция создания "полигона", где молодые ученые, профессиональное научное сообщество и отраслевые компании смогли бы проводить испытания собственных научных разработок в области ВИЭ.
Еще один аспект работы - Национальная технологическая инициатива (НТИ). При активном участии минэнерго сейчас ведется разработка "дорожной карты" НТИ в направлении Energy Net. Ее реализация во многом будет способствовать формированию рынка энергии будущего и предоставит принципиально новые возможности как для ее производителей, так и конечных потребителей, в том числе с возможностью их участия в выработке и передаче энергии в общую сеть.
Для внедрения инноваций необходимо, прежде всего, чтобы уже существующие объекты инфраструктуры работали как часы. Для этого определенный задел тоже есть. Так, например, годовые планы ремонта различных объектов электроэнергетики уже к концу апреля 2016 года оказались выполненными. По оценке минэнерго, выполнение календарного плана капитальных и средних ремонтов генерирующих и электросетевых компаний составляет по гидротурбинам 93,2 процента, по котлоагрегатам - 89,6, по линиям ЛЭП мощностью от 110 киловатт - 92,4.
В данной ВКР будет проектироваться новая подстанция 110/10 кВ для увеличения количества потребляемой электроэнергии при развитии промышленности Татарстана.
Целью ВКР являлось повышение надёжности электроснабжения потребителей Чистопольских электрических сетей и повышение качества электроэнергии смежных подстанций.
Проектируемая подстанция «Камполяны» в схеме Нижнекамского энергорайона будет связана по высокой стороне с тремя источниками питания: Нижнекамской ТЭЦ-1 и подстанциями «Нижнекамская» и «Каргали». В энергосистеме района увеличивается количество транзитных линий электропередачи, что способствует поддержанию уровня напряжения на шинах 110 кВ в ремонтных и аварийных режимах.
Однолинейная схема электроснабжения подстанции состоит из открытого распределительного устройства ОРУ-110 кВ, силовых трансформаторов типа ТРДН- 25000/110 и закрытого распредустройства ЗРУ-10 кВ.
Электрическая схема соединений подстанции ОРУ-110 кВ - 12Н - одна рабочая, секционированная выключателями и обходная система шин с подключением каждого трансформатора к обеим секциям рабочей системы шин через развилку выключателей. Эта схема рекомендуется на напряжение 110.. .220 кВ при пяти и более присоединениях и допустимости потери питания потребителей на время переключения присоединения на обходную систему.
В ОРУ - 110 кВ установлены блоки разъединителей с заземляющими ножами типа РНДЗ-110, элегазовые выключатели типа ВГТ-110, высокочастотные заградители ВЧЗ и измерительные трансформаторы тока ТФЗМ-110 Б и напряжения НКФ - 110. На подстанции установлены два силовых трансформатора с расщеплёнными обмотками и регулированием напряжения под нагрузкой РПН типа ТРДН-25000/110. Схема соединения обмоток трансформатора: звезда с нейтральным проводом/треугольник- треугольник. Трансформаторы защищены от внутренних и наружных перенапряжений нелинейными ограничителями напряжения ОПН и ОПНН.
В ЗРУ -10 кВ надежность схемы на стороне напряжения 10 кВ повышается за счет применения шкафов КРУ - 10 кВ, позволяющих производить быструю замену выкатной части ячейки для ремонта выключателя. Распределительное устройство ЗРУ-10 кВ имеет 4 секции. Между секциями 1-3 и 2-4 установлены секционные разъединители и вакуумные выключатели, оборудованные АВР. Питание 1 и 2 секции 10 кВ осуществляется от трансформатора 1Т, а питание 3 и 4 секции - от Т2. Все вводные вакуумные выключатели 10 кВ и секционные выключатели типа ВВ/TEL -10/20-1600.
Для питания собственных нужд установлены два трансформатора ТСКС- 40/10, присоединенные к секциям 10 кВ. ТСН присоединяются на ответвлении между выводами низших обмоток силовых трансформаторов и вводными выключателями на шины 10 кВ. Такое соединение выполнено вследствие применения на ПС переменного оперативного тока. Эксплуатация осуществляется следующим образом: два ТСН работают одновременно с загрузкой 67% от номинальной мощности трансформаторов. При этом секции шин 0,4 кВ секционированы автоматическим выключателем с устройством АВР-0,4 кВ, потребители собственных нужд подключаются от щита собственных нужд СН, запитываемого от каждого трансформатора отдельно. Сеть собственных нужд имеет напряжение 380/220 В с заземленной нейтралью.
Для питания цепей управления коммутационных аппаратов, релейной защиты, автоматики и сигнализации установлены источники комбинированного питания серии БПТ и БПН, подключенные к панели собственных нужд. Для обеспечения измерения токов и напряжений в электроустановках высокого напряжения применяют трансформаторы тока типа ТШЛ-10 и трансформаторы напряжения НАМИ-10. Распределение электроэнергии от подстанции осуществляется по 10 кВ - кабельными ЛЭП сечением 150-240мм2.
Для устранения возможных замыканий на землю на подстанции предусматривают заземляющие устройства [19], назначение которых заключается в снижении потенциалов до приемлемых значений.
Таким образом, заземляющее устройство подстанции ПС состоит из горизонтальных и вертикальных заземлителей. Горизонтальный заземлитель (стальные полосы) прокладывается на расстояние 1,0 м от фундаментов или оснований оборудования. Заземляющие стержни ввинчиваются в грунт по внешнему контуру заземляющего устройства с расстоянием между стержнями 5 м.
Защитное заземление подстанции удовлетворяет требованиям рабочих заземлений и заземлений средств грозозащиты.
Заземление подстанции выполнено стальной полосой 40х4 мм и вертикальными стержнями длиной 5 м диаметром 12 мм. Общее сопротивление заземления не превышает 0,5 Ом.
Молниезащита подстанции выполнена 4-мя стержневыми молниеотводами высотой 16 м. Зона защиты построена на нулевой отметке и высоте 7 м.
В качестве спецвопроса проанализировано применение жесткой ошиновки ОРУ-110 кВ.
Жесткая ошиновка по сравнению с гибкой ошиновкой позволяет снизить металлоемкость распределительного устройства на 30-50%, расход железобетона на 10-20%, объем строительно-монтажных работ и трудозатрат до 25% в зависимости от схем электрических соединений ОРУ и конкретных условий района строительства. Распределительные устройства с жесткой ошиновкой не требуют строительства порталов, располагаются невысоко от земли, удобны для сборки и профилактических осмотров.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
