Расчет энергосистемы ВЛ-110 кВ. Все режимы / ВВЕДЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Проблемы повышения качества и снижения потерь электроэнергии стоят очень остро в энергосистемах Севера и в частности в республике Саха (Якутии). Как показали исследования нормальных и аварийных режимов электрических сетей Вилюйских улусов, проведенные на Энергетическом факультете Якутского государственного университета им М.К. Аммосова, эти проблемы тесно взаимосвязаны и обусловлены в основном стихийным развитием электрических сетей. Первоначально сети предназначались для распределения электроэнергии от местных маломощных дизельных станций, но с вводом в действие линий электропередач, связываемых мощные станции (Якутскую и Нерюнгринскую ГРЭС, Вилюйскую ГЭС), мощность которых на 2-3 порядка больше, имеющиеся в наличие сети без коренной реконструкции продолжали выполнять ту же роль. При этом игнорировалось, что пропускные способности сетей не соответствовали мощности станций.

Очень скоро потери напряжения достигали предельных значений, а дальнейшее подключение новых потребителей приводило к недопустимым отклонениям напряжения, с которыми тесно связаны потери мощности и энергии.

Проблема усугубляется тем, что подключение новых потребителей производится без предварительных расчетов нормальных и аварийных режимов. Критерием подключения новой нагрузки, как правило, является мощность трансформатора на питающей подстанции, а то, что после подключения у потребителей уровни напряжения не укладываются в допустимые пределы, во внимание не принимается.

Отсутствие расчетов нормальных режимов местных распределительных сетей является причиной того, что на питающих подстанциях не поддерживаются оптимальные уровни напряжения, не оптимизируются потери в сетях, не согласуются уставки релейных защит присоединений, а зачастую релейная защита не удовлетворяет требованиям надежности функционирования.

Существует достаточно много программ расчета нормальных режимов, реализующих разные методы. Но, во-первых, эти программы разработчиками устанавливаются только на заранее оговоренном количестве компьютеров (в Республике имеется только одна программа на компьютере серии 486 в АК «Якутскэнерго»), что не позволяет использовать программы на уровне не только местных электрических сетей, но и даже на уровне районных. Во вторых, языки программирования, используемые для составления программ, достаточно сложные для эксплуатационного персонала, поэтому эксплуатационным персоналом нельзя ввести коррективы в программы. При возникновении сложностей с расчетом загруженных сетей зачастую режимы остаются не просчитанными.

Недопустимость такой ситуации очевидна. Об этом заявляют все. Но как только возникает предложение реконструировать сети, оно откладывается, потому, что нет конкретных исследований конкретных энергосистем.

Отсутствие программ расчета нормальных режимов и возможности исследовать электрические сети на единственной программе, установленной в АК «Якутскэнерго» заставили Энергетический факультет ЯГУ разработать собственную программу. Настоящая программа открыта и написана на простом языке в системе MATHCAD. Тем самым программу можно внедрить на всех энергопредприятиях, а при даже поверхностным изучении языка программирования эксплуатационный персонал сможет самостоятельно вносить изменения в программу по своему усмотрению.

Уже первые исследования электрических сетей Якутии показали, что электрические потери в них превышают все разумные пределы. 20% потерь мощности считается нормой. Есть сети и с большими потерями – 25-30%, а на уникальных линиях они достигают 40% от полезной нагрузки.

Данная работа преследует цель выявить основные причины высоких потерь мощности и энергии и разработать мероприятия по снижению этих потерь. Методика исследований и разработанные рекомендации рассматривались на примере Центральных электрических сетей.