Розвиток електричної мережі ВАТ "Львівобленерго" (стр. 1 из 13)
1. АНАЛІЗ ВИХІДНИХ ДАНИХ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ
Електроенергетичні системи мають зв’язок з усіма галузями господарства України. Зміни, які відбуваються в них зумовлюють неперервний динамічний розвиток електроенергетичних систем, який проявляється у зростанні чи зниженні навантаження, введенні нових генеруючих потужностей, зміні структури існуючих мереж. В рамках країни практично відсутні моменти проектування автономних електроенергетичних систем. Очевидно, що це вимагає відповідних проектів розвитку та реконструкції електроенергетичних об’єктів: станцій, підстанцій, мереж тощо, як на даний час, так і на перспективу. При цьому потрібно враховувати історичні аспекти розвитку електроенергетики:
· стан генеруючих потужностей;
· перспективи розроблення електроматеріалів;
· стан електротехнічної промисловості;
· існуючий стан і архітектура енергетичних систем.
Згідно завдання, передбачається розвиток електричної мережі 35 кВ ВАТ «Львівобленерго». Прогнозується зростання потужності навантаження підстанції «Добромиль-14» до 4.25 МВт. Склад споживачів, які отримують живлення від шин підстанції 10кВ по категоріях надійності наступний: І категорія – 20%, ІІ категорія – 30%, ІІІ категорія – 50% від потужності підстанції. Коефіцієнт реактивної потужності на шинах підстанції для режиму найбільшого навантаження tgj=0,593. Час максимального навантаження – 5800 год.
Електрична мережа розташована в центрі і півдні Львівської області. Район розташування мережі відноситься до третього по швидкості напору вітру та другого по ожеледі. Середньорічна температура на території, охопленій мережею, становить 9,9°С, а середньорічна тривалість гроз становить 1000 год за рік.
На рис. 1.1 наведена ділянка схеми електричної мережі ВАТ «Львівобленерго».
Рис. 1.1 - Ділянка схеми електричної мережі ВАТ «Львівобленерго»
Живильними вузлами електричної мережі є підстанції «Ст. Самбір-Т» та «Чижки-68». Це вузли, які живлять певну частину Львівської області. На ПС «Ст. Самбір-Т» встановлено 2 трансформатори потужністю 40 МВ×А кожен, які живлять шини 35 кВ від шин 110кВ. На ПС«Чижки-68»встановлено трансформатор потужністю 10 МВ×А.
1.1 Розрахунок режиму роботи мережі для вихідної схеми
Вихідними даними для розрахунку режиму роботи мережі є схема мережі (рис. 1.1), параметри ліній електропересилання, які наведені у табл. 1.1 та навантаження підстанцій мережі – табл. 1.2.
Згідно [1] на рис. 1.2 зображена заступна схема лінії електропересилання напругою 35кВ. Її параметри розраховуються за формулами, наведеними нижче.
Рис. 1.2 - Заступна схема лінії 35кВ
, 
, 
,де:
l - довжина лінії, (км);
n - кількість проводів у розщепленій фазі;
F – поперечний переріз проводу, (мм2);
ρ = 28,9 Ом·мм2/км - питомий опір;
tcp- середньорічна температура(°С);
α = 0,004 °С-1 – температурний коефіцієнт розширення.
Розрахуємо параметри для лінії L1 ПС «Ст. Самбір-Т» - ПС « Хирів-13».
Ом; 
Ом/км; 
Ом.Параметри всіх інших ліній розраховується аналогічно як і для L1 між ПС «Ст. Самбір-Т» - ПС « Хирів-13».
Результати обчислень занесені в табл. 1.1.
Таблиця 1.1 - Параметри ліній електричної мережі 35 кВ
| Лінії | Марка | l, | r, | x, | ||
| № | Початок | Кінець | проводу | км | Ом | Ом |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| L1 | Ст. Самбір-Т | Хирів-13 | АС-70/11 | 18.92 | 8.098 | 8.173 |
| L2 | Хирів-13 | Добромиль-14 | АС-70/11 | 6.68 | 2.86 | 2.886 |
| L3 | Добромиль-14 | Нижанковичі-15 | АС-70/11 | 15.74 | 6.737 | 6.8 |
| L4 | Нижанковичі-15 | Чижки-68 | АС-95/16 | 13.58 | 4.156 | 5.717 |
Розрахунок виконаний для мережі 35 кВ. За балансуючі вузли (100 і 200) були прийняті шини 35 кВ підстанції «Ст. Самбір-Т» та підстанції «Чижки-68» відповідно. Напруга у цих вузлах підтримувалась на рівні 37.8кВ. Мінімальні навантаження складають 60% від максимальних.
Таблиця 1.2 - Навантаження вузлів
| Номер | Підстанція | Максимальний режим | Мінімальний режим | ||
| вузла | Рнав, МВт | Qнав, Мвар | Рнав, МВт | Qнав, Мвар | |
| 1 | Хирів-13 | 3.152 | 1.72 | 1.891 | 1.032 |
| 2 | Добромиль-14 | 4.25 | 2.12 | 2.55 | 1.272 |
| 3 | Нижанковичі-15 | 1.457 | 1.056 | 0.874 | 0.634 |
Результати розрахунку, який виконаний на графічно-розрахунковому
комплексі «DAKAR», коротка характеристика якого наведена у параграфі 3.1, даної пояснювальної записки, наведені у дод. А «Стартовий режим».
1.2 Характеристика підстанції «Добромиль-14»
На підстанції «Добромиль-14» 35/10 кВ, схема якої наведена на рис.1.3, встановлено два трансформатори потужністю 4 і 2.5 МВ×А. Від шин 10 кВ живляться споживачі потужністю 3.366+j1.84МВ×А
Прогнозується збільшення навантаження підстанції до 4.25 МВт. На шинах 10 кВ навантаження зросте до потужності 4.25+j2.12 МВ×А.7
Запроектована схема підстанції «Добромиль-14», яка вибрана для електропостачання споживачів, наведена на рис. 1.4.
Схеми розподільних злагод підстанції «Добромиль-14» вибрані, виходячи з наступних вимог:
· надійності електропостачання споживачів та потрібні перетоки потужностей через шини підстанції;
· поетапний розвиток підстанції;
· можливість проведення ремонтних робіт на окремих елементах без вимкнення сусідніх приєднань;
· врахування вимог релейного захисту та аавтоматики;
· наочність;
· економічність.
Рис. 1.3 - Існуюча схема підстанції «Добромиль-14»
На стороні ВН – одна секціонована вимикачем система шин.
На стороні НН – одна одинока секціонована вимикачем система шин. (рис 1.3)
Рис. 1.4 - Запроектована схема підстанції «Добромиль-14»
Для розподільної злагоди 35 кВ вибрана схема – місток з вимикачами в колах трансформаторів і ремонтною перемичкою з боку трансформаторів, передбачається встановлення вакуумних вимикачів фірми SIEMENS типу 3AF01.
На стороні НН – одна одинока секціонована вимикачем система шин, передбачається встановлення вакуумних вимикачів заводу РЗВА типу ВР2.(рис 1.4)
2. ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ ПІДСТАНЦІЇ
Вибір кількості та номінальної потужності трансформаторів виконуємо для максимального робочого режиму.
З умов надійності на підстанції «Добромиль-14» встановлюємо два трансформатори.
Потужність трансформатора двотрансформаторної підстанції визначається з врахуванням допустимого перевантаження трансформатора на 40% під час аварійного вимкнення одного з трансформаторів в максимальному режимі роботи.
Визначаємо потужність навантаження підстанції:
 |
 |
Отже,
 |
Згідно [4], вибираємо трансформатор типу ТМ–4000/35.
Паспортні дані трансформатора:
| Sном= 4 МВ×А; |
| UВН=35 кВ; UНН=10.5 кВ; |
| DРK= 33.5кВт; DРХ=5.3кВт; ІХ=0,9%; |
| uK=7,5%. |
Розраховуємо параметри трансформатора:
 |
 |
 |
 |
3.РОЗРАХУНОК ОСНОВНИХ РЕЖИМІВ РОБОТИ МЕРЕЖІ
Розрахунок режимів роботи електричної мережі виконується для визначення:
а) завантаження елементів мережі, визначення пропускної здатності мережі при очікуваних перетоках потужності;
б) перерізу проводів і кабелів та потужності трансформаторів і автотрансформаторів;
в) рівня напруг у вузлах і на елементах мережі, заходів по забезпеченню допустимих відхилень напруги, втрат потужності і енергії, для оцінки економічності роботи мережі;
г) рівнів струмів коротких замикань (КЗ), відповідність очікуваним струмам КЗ, заходів по обмеженню струмів КЗ;
д) пропускної здатності мережі з умов стійкості.
Координати режиму мережі в процесі її експлуатації постійно змінюються, тому що мають місце неперервні зміни навантаження, може змінюватись і сама схема мережі внаслідок експлуатаційного чи аварійного вимкнення окремих елементів.