Дослідження режимів фрагмента електричної мережі 110 кВ ПрАТ «Львівобленерго» з новою підстанцією «Нагачів»
Автор: Мельник Владислав Ігорович
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 ПрАТ «Львівобленерго» існує дефіцит потужності як в окремих районах, та і навколо самого міста Львів та є відчутною проблемою, що загострилась з перенесенням частини підприємств зі сходу країни у зв’язку з бойовими діями і для вирішення якої необхідний розвиток електричних мереж 110 кВ [1]. Розробка проекту розвитку електричної мережі вимагає вирішення ряду необхідних задач: реконструкції діючих підстанцій, їх розподільних злагод; реконструкції діючих ліній електропересилання; проектування нових підстанцій і ліній електричних мереж; дослідження режимів схеми розвитку електричної мережі. Об’єктом дослідження є фрагмент діючої електричної мережі з підстанціями «Яворів-3», «Яворів-5», «Немирів», «Рава-Руська», «Добросин» та «Жовква» та повітряних ліній «Яворів-330–Яворів-5», «Яворів-330–Яворів-3», «Яворів-330–відпайка», «Яворів-3–відпайка», «відпайка–Немирів», «Немирів–Рава-Руська», «Рава Руська–Добросин», «Добросин–Жовква» та «Жовква–ДТЕС», а також джерело живлення мережі – підстанція «Яворів-330» і резервне джерело живлення – ДТЕС. Предметом дослідження є схема розвитку фрагмента з врахуванням спорудження підстанції «Нагачів», будівництва двох одноколових повітряних ліній «Яворів-5–Нагачів» та «Немирів–Нагачів» та аналіз її усталених режимів. Мета роботи – розробити схему розвитку фрагмента нормальної схеми електричних з’єднань 110-330 кВ ПрАТ «Львівобленерго» з новозбудованою підстанцією «Нагачів», побудувати по одному колу ліній «Яворів-5 – Нагачів» та «Немирів – Нагачів», вибрати силові трансформатори підстанції «Нагачів», вибрати проводи спроектованих повітряних ліній електропересилання та виконати аналіз режимів нової електричної мережі, вибрати відкриту розподільну злагоду 110 кВ підстанції та основне силове електроустаткування новозбудованої підстанції. Схему розвитку фрагмента електричної мережі з новою ПС «Нагачів» розроблено з врахуванням географічного розташування, карти-схеми ПЛ-110 кВ ПрАТ «Львівобленрего» [3], вимог чинних нормативних документів [4,5]. ПС «Нагачів» буде живитися від шин 110 кВ підстанцій «Яворів-5» та «Немирів» одноколовими ПЛ «Яворів-5 – Нагачів» та «Немирів – Нагачів». З дотриманням діючих правил і методик [5,6] вибрано: проводи нових ПЛ «Яворів-3 – Нагачів» та «Немирів – Нагачів»; головну схему електричних з’єднань ПС «Нагачів» та її основне силове електрообладнання, а також силові трансформатори для ПС «Нагачів». На цифровій моделі схеми розвитку фрагмента електричної мережі з ПС «Нагачів», яку сформовано у графічно-розрахунковому комплексі ДАКАР ЕЛЕКС [8], досліджено три варіанти розвитку електричної мережі за максимального навантаження, нормальні усталені режими за максимального та мінімального навантаження підстанцій «Яворів-3», «Яворів-5», «Немирів», «Рава-Руська», «Добросин» та «Жовква» з врахуванням спорудження ПС «Нагачів», досліджено післяаварійні режими при вимкненні лінії «Яворів-3 – Нагачів» та «Немирів – Нагачів», а також найважчий аварійний режим за втрати живлення від підстанції «Яворів-330» та увімкнення аварійного живлення від ДТЕС. Втрати активної потужності в електричній мережі з ПС «Нагачів» з живленням електричної мережі від підстанції «Яворів-330» становлять 3819 кВт при навантаженні мережі 85,341+j51,758 МВА за спорудження ПС «Нагачів». За такого навантаженні мережі завантаження новозбудованих ліній у максимальному режимі наступні: «Яворів-3 – Нагачів» – 26,01%, «Немирів – Нагачів» – 12,68%. За післяаварійного режиму при вимкненні повітряної лінії «Яворів-5 – Нагачів» навантаження лінії «Немирів – Нагачів» зросте до 12,96%, а за післяаварійного режиму при вимкненні лінії «Немирів – Нагачів» навантаження лінії «Яворів-5 – Нагачів» впаде до 12,96%. За найважчого післяаварійного режиму при втраті живлення від ПС «Яворів-330» та увімкненні резервного живлення від ДТЕС для нормалізації рівня напруг звстосовується вимкнення споживачів третьої категорії. Схема розвитку електричної мережі з новозбудованою ПС «Нагачів» з живленням від підстанцій «Яворів-5» та «Немирів» є оптимальною. Втрати активної потужності в ній є мінімальними і становлять 3819 кВт, що на 777 кВт менше третього варіанту розвитку проектованої мережі, та на 785 кВт менше першого варіанту. Лінії «Яворів-330–Яворів-5», «Яворів-330–Яворів-3», «Яворів-330–відпайка», «Яворів-3–відпайка», «відпайка–Немирів», «Немирів–Рава-Руська», «Рава Руська–Добросин», «Добросин–Жовква» та «Жовква–ДТЕС» і новозбудовані лінії «Немирів – Нагачів» та «Яворів-5 – Нагачів» у післяаварійних режимах мережі з ПС «Нагачів» не перевантажувалися. Навіть у післяаварійному режимі при вимкненні лінії «Немирів – Нагачів» завантаженість лінії «відпайка – Немирів» становитиме 71,75% від максимального, а при при вимкненні лінії «Яворів-5 – Нагачів№ завантаженість лінії «відпайка – Немирів» становитиме 92,87% від максимального. Отже, заміну проводів діючих ПЛ на проводи більшого перерізу виконувати не потрібно. Розроблена схема розвитку електричної мережі ПрАТ «Львівобленерго» з новозбудованою ПС «Нагачів» може бути реалізована, так як ПЛ-110 кВ «Яворів-330–Яворів-5», «Яворів-330–Яворів-3», «Яворів-330–відпайка», «Яворів-3–відпайка», «відпайка–Немирів», «Немирів–Рава-Руська», «Рава Руська–Добросин», «Добросин–Жовква» та «Жовква–ДТЕС» і новозбудованих ліній «Немирів – Нагачів» та «Яворів-3 – Нагачів» за результатами дослідження нормальних, післяаварійних усталених режимів ЕМ і режиму перспективного навантаження, мають достатній запас по пропускній здатності. Рівень напруг на шинах 10 і 35 кВ підстанцій «Яворів-3», «Яворів-5», «Немирів», «Рава-Руська», «Добросин», «Жовква» та «Нагачів» буде забезпечений пристроями регулювання РПН і ПБЗ трансформаторів.