Дослідження режимів роботи ділянки електромережі 110-35 кВ ПрАТ «Львівобленерго» та розроблення рекомендацій щодо запобігання розвитку ферорезонансних перенапруг
Автор: Радай Олег Ярославович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електричні системи і мережі
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У магістерській кваліфікаційній роботі було розглянути ділянку електричної мережі, яка розташована на території Львівської області та відноситься до сфери управління ПрАТ «Львівобленерго». До складу цієї ділянки мережі входять підстанції 110 кВ: Мостиська-Т, Ст. Самбір, Глибока, Чижки-68 та 35 кВ: Чижки-45, Дроздовичі, Хідновичі, Крукеничі, Мостиська, Пнікут. Центрами живлення для підстанцій цієї ділянки електромережі виступають шини 110 кВ підстанцій Борислав-220 кВ та Яворів-330 кВ. Внаслідок неперервних змін навантаження чи змін конфігурацій схем електричної мережі через експлуатаційні чи аварійні комутації окремих її елементів, координати режимів під час експлуатації неперервно змінюються. Щоб оцінити умови, за яких працюватимуть споживачі та електрообладнання мереж, розглядаємо основні експлуатаційні режими [1-3]. У роботі розглянуто усталені нормальні режими за максимальних чи мінімальних навантажень, за якими визначаються основні техніко-економічні характеристики та виконується проектування розвитку електричної мережі. Проаналізовано усталені післяаварійні режими, які мають місце після виникнення аварій. За параметрами післяаварійних режимів здійснюється оцінка технічної можливості експлуатації електричної мережі [2, 3]. Багаторічний досвід експлуатації розподільних електричних мереж 35 кВ дав змогу оцінити доцільність та ефективність їх експлуатації з ізольованою нейтраллю [1]. Однак цей же досвід вказує і на недоліки такого режиму роботи мережі, основними з яких є можливість виникнення тривалих ферорезонансних процесів. Більшість тривалих перерв електропостачання припадає саме на ці мережі [4]. Досвід експлуатації доводить, що елементами електромереж, які найчастіше пошкоджуються під час перехідних режимів, є трансформатори напруги. Пошкодження трансформаторів напруги є однією з основних причин зниження рівня електробезпеки розподільних мереж з ізольованою нейтраллю. Саме трансформатори напруги використовують у схемах вимірювання та контролю ізоляції. Також трансформатори напруги безпосередньо задіяні у колах релейного захисту та обліку електроенергії, тому від їхньої роботи залежить якість і точність обліку електроенергії, що впливає на показники економічної діяльності як енергетичних підприємств, так і споживачів. Об’єкт дослідження – ділянка електромережі 110-35 кВ ПрАТ «Львівобленерго». Предмет дослідження – усталені експлуатаційні режими досліджуваної ділянки електричної мережі та ферорезонансні перенапруги. Мета дослідження – встановлення умов функціонування ділянки електричної мережі 110-35 кВ ПрАТ «Львівобленерго» за різних режимів її роботи та розроблення рекомендацій стосовно попередження розвитку небезпечних ферорезонансних явищ. За результатами досліджень основних експлуатаційних режимів, можемо стверджувати, що координати для цих режимів роботи є прийнятними щодо можливої подальшої експлуатації, а забезпечення необхідних рівнів напруг на шинах споживачів досягається шляхом застосування пристроїв регулювання напруги силових трансформаторів. Для дослідження та моделювання ферорезонансу використано програмний комплекс RE. Для цього виконано узагальнене моделювання кожного елементу електромережі та відповідні розрахунки. Розрахункова схема сформована із цифрових моделей силового трансформатора, ліній електропересилання, трансформатора напруги, імітаційної моделі однофазного замикання на землю. Під час досліджень було розглянуто різні режими функціонування мережі 35 кВ між підстанціями Мостиська-Т та Чижки-68. За результатів виконаних досліджень показано, що ймовірність виникнення ферорезонансних процесів в мережі 35 кВ є достатньо високою. За таких умов, струми, що протікають первинними обмотками трансформаторів напруги за стійкого ферорезонансу є значно більшими допустимих значень. Це призводитиме до пошкодження цих трансформаторів напруги та іншого електрообладнання. Аналіз результатів досліджень стосовно запобігання розвитку ферорезонансних процесів показує, що застосування пристроїв зриву ферорезонансу типу ПЗФ є ефективним [4]. Струми первинних обмоток трансформаторів напруги не перевищуватимуть гранично допустимомих величин, тобто 0,1 А. Основним недоліком у застосуванні цих пристроїв є необхідність їх встановлення на всіх трансформаторів напруги досліджуваної ділянки мережі. Якщо ПЗФ встановлені не на всіх трансформаторів напруги, то досягти зриву ферорезонансних процесів не вдається. Ключові слова: усталений режим, ферорезонансний процес, електрична мережа, регулювання напруги, пристрій захисту. Перелік використаних літературних джерел. 1. Правила улаштування електроустановок. Видання офіційне. Міненерго вугілля України. – Х.: Видавництво «Форт», 2017. – 760 с. 2 Z. Bakhor, A. Kozovyi, H. Lysiak, A. Yatseiko. Improvement of 6/10 kV distribution power networks efficiency. Energy Eng. Control Syst., 2018, Vol. 4, No. 2, pp. 65 – 72. https://doi.org/10.23939/jeecs2018.02.065 3. Журахивский А.В., Бахор З. М., Яцейко А.Я., Гапанович В.Г. Формирование стратегии повышения эффективности работы распределительных электрических сетей на предпроектной стадии // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2019. – Том 62, № 2 (2019). – С. 155–167. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-2-155-167 4. Журахівський А. В. Ферорезонансні процеси та захист трансформаторів напруги в електричних мережах 6-35 кВ: монографія / А. В. Журахівський, З. М. Бахор, О. І. Ганус, П. П. Говоров, А. Я. Яцейко. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2019. – 324 c. 5. Журахівський А.В. Захист електричних мереж 6-35 кВ від ферорезонансних процесів / А.В. Журахівський, Ю.А. Кенс, А.Я. Яцейко, Р.Я. Масляк // Технічна електродинаміка. – 2013. – №5. – С.70–76.