Аналіз усталених режимів роботи конденсаційної електростанції потужністю 1080 МВт з блоками 3х160+3х200 МВт
Автор: Мулярчук Руслан Романович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електричні станції
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: В Україні у 2020 р через зростання частки відновлюваних джерел енергії ВДЕ (в основному сонячних електростанцій), збільшилось балансування енергосистеми за рахунок теплоелектростанцій (ТЕС), що спричиняє збільшення викидів вуглекислого газу - СО2. На данний момент ми вже (станом на серпень 2020 року) маємо виробництво з ВДЕ у 6,5 млрд кВт-год, при тому, що за весь 2019 року було - 5,5 млрд кВт-год». Це призводить до того, що весною вже мали ту картинку, яка називається «каліфорнійська качечка». Коли при збільшенні долі ВДЕ саме у денні години, ми повинні були по 6-7 блоків електростанцій відключати, а потім після проходження періоду сонячної активності, включати їх на вечір. І це також досить збільшує викиди парникових газів, і не тільки парникових, адже перехідний процес при виключені-включені блоків найбільш шкідливий для навколишнього середовища». Для балансування енергосистеми під час опалювального сезону залучатимуть енергоблоки теплових електростанцій і теплоелектроцентралей, що використовують в якості палива природний газ. Необхідна потужність буде активуватись лише для балансування енергосистеми і як окрема допоміжна послуга. Такий підхід, з однієї сторони, дозволить фінансово збалансувати підприємства, що працюватимуть на природному газі, та уникнути заборгованості перед НАК «Нафтогаз України», а з іншої – матиме мінімальний вплив на ціноутворення на ринку [1]. Таким чином, за відсутністю у необхідних об’ємах високоманеврених потужностей, застосування ТЕС для балансування енергосистеми є вимушеним, але вкрай необхідним заходом і розробка структурної схеми ТЕС у магістерській кваліфікаційній роботі є актуальною задачею. Об’єкт дослідження –конденсаційна електрична станція потужністю 1080 МВт з блоками 3х160+3х200 МВт. Предмет дослідження – усталені та післяаврійні режими роботи електростанції. Мета роботи – аналіз результатів розрахунку усталених і післяаварійних режимів роботи електростанції стосовно пропускної здатності повітряних ліній, їх перевантажень та формування висновку про можливість реалізації розробленої конденсаційної електростанції. У роботі зроблено наступні висновки: За даними розрахунку перетікання потужності елементами структурної схеми вибрані блочні трансформатори, автотрансформатор зв’язку, робочі та резервні трансформатори власних потреб. За розрахунками, зв’язок електростанції з енергосистемою №1 повинен здійснюватися двома повітряними лініями 500 кВ. За розрахунками, зв’язок електростанції з енергосистемою №2 повинен здійснюватися п’ятьма повітряними лініями 220 кВ. Для РП 500 кВ, що має 5 приєднань, вибрана схема 3/2 вимикача на приєднання. Для РП 220 кВ, що має 11 приєднань, вибрана схема з двома несекціонованими робочими і обхідною системою шин з одним вимикачем на коло, а також з обхідним та шиноз’єднувальним вимикачами. Для повітряних ліній 500 кВ вибраний розщеплений провід 3хАС-330. Для повітряних ліній 220 кВ вибраний провід АС-240. Розроблена спрощена головна схема електричних з’єднань КЕС. Розроблена заступна схема для розрахунку струмів короткого замикання електростанції. Визначені параметри елементів заступної схеми. Проведений розрахунок струмів короткого замикання у семи розрахункових точках. Для кожної розрахункової точки визначено значення надперехідного струму короткого замикання в момент короткого замикання, його періодична та аперіодична складова, ударний струм короткого замикання та тепловий імпульс короткого замикання. За результатами розрахунку струмів короткого замикання вибрані вимикачі, роз’єднувачі, вимірювальні трансформатори струму та напруги та струмопровідні частини для розподільних пристроїв 500 та 220 кВ електростанції. За результатами розрахунку струмів короткого замикання вибрані вимикачі, роз’єднувачі та струмопроводи генераторів 160 та 200 МВт. У третьому розділі проведено розрахунок режимів роботи електростанції Максимальний режим генерації з шин КЕС і максимальне споживання ЕС№2 Мінімальний режим генерації з шин КЕС і мінімальне споживання ЕС№2 Післяаварійний режим (вимкнення лінії 220 кВ) при максимальній генерації з шин КЕС і максимальному споживанніЕС№2 Післяаварійний режим (вимкнення лінії 500 кВ) при максимальній генерації з шин КЕС і максимальному споживанні ЕС№2 Післяаварійний режим (відключення генератора №5 200 МВт) при максимальній генерації з шин КЕС і максимальному споживанні ЕС№2 З наведеного вище можна зробити висновок, що дана електростанція має право на реалізацію, оскільки в усіх вищенаведених режимах станція працюють в штатних режимах без перевантажень. Ключові слова: енергосистема, електрична станція, повітряні лінії, підстанції, усталений режим, післяаварійний режим, струм, напруга. Перелік використаних літературних джерел 1.https://expro.com.ua/novini/v-ukran-cherez-vde-zblshilos-balansuvannya-energosistemi-za-rahunok-tes--golovniy-dispetcher 2. http://oilreview.kiev.ua/2021/11/04/generaciyu-na-prirodnomu-gazi-budut-vikoristovuvati-lishe-dlya-balansuvannya-energosistemi-minenergo/ 3. Сегеда М.С. «Електричні мережі та системи» Львів 2007 р. Видавництво Державного університету “Львівська політехніка”. 488 с. 4. Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин «Електрооборудование станций и подстанций» М.,Энергия 1980 г. 5. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков «Електрическая часть електростанций и подстанций» М. Энергоатомиздат 1989 г. 6. Технічна експлуатація електричних станцій і мереж. Правила. Видання офіційне перше. Мінпаливенерго ГДК 34.20.507-2003 р. – Київ 2003 р. – 598 с. 1977 р. 7. https://dakar.eleks.com/