Розвиток електричної мережі 110 кВ ПрАТ «Львівобленерго» з підстанцією «Богданівка» та аналіз режимів
Автор: Климок Михайло Володимирович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У магістерські кваліфікаційні роботі мною була розроблена схема електричної мережі 110 кВ ПрАТ «Львівобленерго» з підстанцією «Богданівка» та аналіз її режимів. Розглянуто два варіанти електричної мережі для її розвитку. Обрано конфігурацію електричної схеми та обладнання з урахуванням економічних і технічних аспектів. Об’єкт дослідження – фрагмент загальної схеми з підстанціями та лініями: ПС 220/110/35 «Львів-2», ПС 110/35/10 «Винники», ПС 110/35/10 «Куровичі», ПС «Красне». Лінії «Львів-2 – Винники» довжиною – 8,4 км, «Винники – Куровичі» довжиною –26,5 км, лінія «Куровичі - Красне» протяжністю – 24,5 км. Предмет дослідження – визначення оптимального варіанту розвитку електричної мережі, конфігурації електричної схеми з’єднань підстанцій, вибору оптимального силового обладнання та проведення розрахунків щодо режимів роботи електричної мережі. Мета дослідження – проєктування знижувальної підстанції класами напруги 110/35/10 кВ, на основі прогнозу розвитку територій Львівської області в районі населеного пункту Богданівка очікується суттєве зростання електроспоживання.. Дослідження включає в себе розробку варіантів підключення ПС "Богданівка" до електричної мережі через повітряні лінії з вибором типу проводу та вибір найоптимальнішого в результаті техніко-економічного порівняння. Також будуть проведені розрахунки в програмному комплексі ДАКАР, охоплюючи режими максимального та мінімального навантаження, а також післяаварійний режим. В процесі роботи буде вибрано необхідне обладнання, таке як силовий трансформатор, шини, ізолятори, вимикачі, роз’єднувачі, трансформатори напруги і струму, трансформатори власних потреб, а також обмежувачі перенапруг. Результати дослідження: Спроектовано та створено в програмному комплексі ДАКАР систему електропостачання з підключенням підстанцій і ліній, що включає в себе: ПС 220/110/35 кВ «Львів – 2» (виступає безмежним джерелом потужності), ПС «Красне» (виступає безмежним джерелом потужності), ПС 110/35/10 кВ «Винники» (прохідна підстанція .з двома трансформаторами по 25 МВА), ПС 110/35/10 кВ «Куровичі» (прохідна підстанція, з двома трансформаторами по 16) МВА, Лінія «Львів 2 – Винники» (повітряна лінія є одноколовою та використовує провід марки АС-120 її довжина становить 8,4 км. Лінія «Винники – Куровичі» (Одноколова ПЛ, дана лінія виконана проводом марки АС-120, з довжиною 26,5 км. Лінія «Куровичі – Красне» (Дана лінія є одноколовою та складається з двох відрізків, Початковий відрізок, довжина якого становить 0,1 км (у напрямку від ПС Куровичі), використовує провід марки АС-185, а наступний відрізок має довжину 24,5 км та використовує провід марки АС-150. Був обраний оптимальний спосіб підключення нової підстанції до визначеної мережі, взявши до уваги результати техніко-економічного порівняння. [2]. Обрано дві різні принципові електричні схеми для з’єднання підстанцій, орієнтованих на вищий, середній і нижчий рівні напруги (110кВ/35кВ/10кВ). На основі розрахунків вибрано для використання трифазний триобмотковий силовий трансформатор потужністю 10 МВА, для вищої та середньої напруги обрав гнучкі шини, а також жорсткі шини на сторону нижчої напруги. У проектуванні також враховано використання скляних підвісних ізоляторів ПС 40 на сторони вищої і середньої напруги, та керамічних опорних виду ИОС 20 2000 УХЛ1 для нижчої. Для 110 кВ і 35 кВ встановлюються - елегазові вимикачі, а для 10 кВ - вакуумні вимикачі. Роз’єднувачі для створення видимого розриву для вищою і середньої сторони. Трансформатори струму вищої напруги є елегазовими, середньої та нижчої - трансформаторами струму з літою ізоляцією. Трансформатори напруги на вищому рівні - елегазові, а на середньому і нижчому рівнях - антирезонансні. Також враховано трансформатори на власні потреби, джерелом напруги для них служить шинний міст 10 кВ підключені через запобіжники [1]. Щоб захистити підстанцію від різного роду перенапруг, було обрано нелінійні обмежувачі перенапруг на усі рівні напруг. [3], [4], [5]. В програмному комплексі ДАКАР проведено розрахунки різних режимів функціонування електричної мережі. Режим максимальних навантажень – це аналіз усталеного режиму при максимальних навантаженнях. Результати показали, що до підстанції "Богданівка" по лініях "Куровичі-Богданівка" та "Красне-Богданівка" надходить потужність у розмірі 5,7 МВА. В цьому випадку застосування РПН не потрібне, це означає, що анцапфа залишається у своєму 10-ому положенні. Повздовжні втрати у мережі складають 0,385 МВт, коли поперечні рівні - 0,144 МВт. Післяаварійний режим – це розрахунок режиму післяаварійної ситуації, яка виникає після відключення лінії "Красне-Богданівка" (включення секційного вимикача на ПС "Богданівка"). Зауважено, що застосування РПН на ПС "Богданівка" не є необхідним (положення анцапфи залишиться незмінним: 10-те положення). Струм у лінії "Куровичі-Богданівка" збільшився з 29 А до 58 А. Втрати поздовжні у мережі складають 0,478 МВт, поперечні - 0,143 МВт. Аналогічно було розраховано післяаварійний режим для ліній: «Львів 2 – Винники», «Винники – Куровичі», «Куровичі – Красне», «Куровичі – Богданівка». Режим мінімальних навантажень –дослідження полягає в розрахунку стійкого режиму при мінімальних навантаженнях, де всі навантаження складають 0,59% від максимального. Застосування РПН на ПС "Богданівка" не є необхідним (положення анцапфи залишається у 10-тому положенні). Результати свідчать про зниження перетоків потужностей. Повздовжні втрати в мережі складають 0,145 МВт, а поперечні - 0,129 МВт.