Розвиток електричної мережі 110 кВ АТ «Вінницяобленерго». Режими та вибір електроустаткування переобладнаної підстанції «Чернівці»

Abstract

У ПрАТ «Вінницяобленерго» дефіцит потужності є значною проблемою і для вирішення її необхідний розвиток електричних мереж 35-110 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 ЕМ 35-110 кВ з підстанціями «Гнатків», «Дзигівка», «Радянська», «Ямпіль», «Пороги», «Михайлівка-110», «Івонівка», «Коси», «Моївка», «Борівка», «Антонівка», «Томашпіль» та «Чернівці» і повітряних ліній «Томашпіль–Гнатків», «Гнатків–Дзигівка», «Дзигівка–відпайка», «Відпайка–Радянська», «Відпайка–Ямпіль», «Ямпіль–Пороги», «Ямпіль–Михайлівка-110», «Михайлівка-110–Івонівка», «Івонівка–Коси», «Коси–Чернівці», «Чернівці–Моївка», «Моївка–Борівка», «Борівка–Антонівка» та «Антонівка–Томашпіль». Джерелом живленння заданої мережі є підстанція «Томашпіль». Предметом дослідження є схема розвитку фрагмента електричної мережі з врахуванням реконструкції підстанції «Чернівці» та аналіз її усталених режимів. Мета роботи – розробити схему розвитку фрагмента нормальної схеми електричних з’єднань 110 кВ ПрАТ «Вінницяобленерго» з реконструйованою підстанцією «Чернівці», здійснити вибір нових трансформаторів підстанції «Чернівці», вибрати проводи повітряних ліній електропересилання та виконати аналіз режимів нової електричної мережі, вибрати її основне силове електроустаткування. Схему розвитку фрагмента електричної мережі з реконструйованою ПС «Чернівці» розроблено з врахуванням географічного розташування ПС «Чернівці» [2], карти-схеми ПЛ-110 кВ АТ «Вінницяобленерго» [3], вимог чинних нормативних документів [4]. ПС «Чернівці» буде живитися від шин 110 кВ ПС «Коси» одноколовою ПЛ-14 «Коси–Чернівці» та шин 110 кВ ПС «Моївка» одноколовою ПЛ-13 «Моївка–Чернівці». З дотриманням діючих правил і методик [5, 6] вибрано головну схему електричних з’єднань ПС «Чернівці» та її основне силове електроустаткування. На цифровій моделі схеми розвитку фрагмента електричної мережі з ПС «Чернівці», яку сформовано у графічно-розрахунковому комплексі ДАКАР ЕЛЕКС [7], досліджено нормальні та післяаварійні усталені режими за максимального навантаження підстанцій «Гнатків», «Дзигівка», «Радянська», «Ямпіль», «Пороги», «Михайлівка-110», «Івонівка», «Коси», «Моївка», «Борівка», «Антонівка», «Томашпіль» з врахуванням реконструкції ПС «Чернівці» та зміни її навантаження. Втрати активної потужності в електричній мережі з реконструйованою ПС «Чернівці» з живленням електричної мережі від шин 110 кВ ПС «Коси» та шин 110 кВ ПС «Моївка» становлять 1589 кВт при навантаженні мережі 50,348 + j26,835 МВА. Схема розвитку електричної мережі з реконструйованою ПС «Чернівці» з живленням підстанції від ПС «Коси» та ПС «Моївка» є оптимальною. Проводи діючих повітряних ліній повітряних ліній «Томашпіль–Гнатків», «Гнатків–Дзигівка», «Дзигівка–відпайка», «Відпайка–Радянська», «Відпайка–Ямпіль», «Ямпіль–Пороги», «Ямпіль–Михайлівка-110», «Михайлівка-110–Івонівка», «Івонівка–Коси», «Коси–Чернівці», «Чернівці–Моївка», «Моївка–Борівка», «Борівка–Антонівка» та «Антонівка–Томашпіль» у післяаварійних режимах мережі не перевантажувалися. Тому, заміну проводів діючих ПЛ на проводи більшого перерізу виконувати не потрібно Розроблена схема розвитку електричної мережі ПрАТ «Вінницяобленерго» з реконструйованою ПС «Чернівці» може бути реалізована, так як ПЛ-110 кВ повітряних ліній «Томашпіль–Гнатків», «Гнатків–Дзигівка», «Дзигівка–відпайка», «Відпайка–Радянська», «Відпайка–Ямпіль», «Ямпіль–Пороги», «Ямпіль–Михайлівка-110», «Михайлівка-110–Івонівка», «Івонівка–Коси», «Коси–Чернівці», «Чернівці–Моївка», «Моївка–Борівка», «Борівка–Антонівка» та «Антонівка–Томашпіль» 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 «Гнатків», «Дзигівка», «Радянська», «Ямпіль», «Пороги», «Михайлівка-110», «Івонівка», «Коси», «Моївка», «Борівка», «Антонівка», «Томашпіль» та реконструйованої «Чернівці» буде забезпечений пристроями регулювання РПН і ПБЗ трансформаторів.In PrJSC "Vinnytsiaoblenergo" the power deficit is a significant problem and to solve it the development of 35-110 kV electric networks is necessary [1]. Development of the electric network development project requires solving a number of necessary tasks: reconstruction of existing substations, their distribution networks; reconstruction of existing power transmission lines; design of new substations and electric network lines; study of modes of the electric network development scheme. The object of the study is a fragment of the operating 35-110 kV power transmission line with substations "Gnatkiv", "Dzyhivka", "Radyanska", "Yampil", "Porohy", "Mykhailivka-110", "Ivonivka", "Kosy", "Moivka", "Borivka", "Antonivka", "Tomashpil" and "Chernivtsi" and overhead lines "Tomashpil-Gnatkiv", "Gnatkiv-Dzyhivka", "Dzyhivka-Vidpayka", "Vidpayka-Radyanska", "Vidpayka-Yampil", "Yampil-Porohy", "Yampil-Mykhailivka-110", "Mykhailivka-110-Ivonivka", "Ivonivka-Kosy", "Kosy-Chernivtsi", "Chernivtsi-Moivka", "Moivka-Borivka", "Borivka-Antonivka" and "Antonivksi-Tomashpil". The power source of the given network is the substation "Tomaspol". The subject of the study is the development scheme of a fragment of the electric network taking into account the reconstruction of the substation "Chernivtsi" and the analysis of its established modes. The purpose of the work is to develop a development scheme of a fragment of the normal scheme of electrical connections of 110 kV PrJSC "Vinnytsiaoblenergo" with the reconstructed substation "Chernivtsi", to select new transformers of the substation "Chernivtsi", to select wires of overhead power lines and to perform an analysis of the modes of the new electric network, to select its main power electrical equipment. The development scheme of a fragment of the electric network with the reconstructed substation "Chernivtsi" was developed taking into account the geographical location of the substation "Chernivtsi" [2], maps-schemes of the 110 kV overhead line of JSC "Vinnytsiaoblenergo" [3], and the requirements of current regulatory documents [4]. The Chernivtsi substation will be powered by the 110 kV busbars of the Kosy substation with the single-circuit PL-14 Kosy–Chernivtsi and the 110 kV busbars of the Moivka substation with the single-circuit PL-13 Moivka–Chernivtsi. In compliance with the current rules and methods [5, 6], the main electrical connection scheme of the Chernivtsi substation and its main power electrical equipment have been selected. On the digital model of the development scheme of the fragment of the electric network with the substation "Chernivtsi", which was formed in the graphic and computational complex DAKAR ELEKS [7], normal and post-accident steady-state modes at maximum load of the substations "Hnatkiv", "Dzyhivka", "Radyanska", "Yampil", "Porohy", "Mykhailivka-110", "Ivonivka", "Kosy", "Moivka", "Borivka", "Antonivka", "Tomashpil" were studied, taking into account the reconstruction of the substation "Chernivtsi" and changes in its load. Active power losses in the electric network with the reconstructed substation "Chernivtsi" with power supply from the 110 kV buses of the substation "Kosy" and the 110 kV buses of the substation "Moivka" are 1589 kW at a network load of 50.348 + j26.835 MVA. The scheme of development of the electric network with the reconstructed substation "Chernivtsi" with the substation power supply from the substation "Kosy" and the substation "Moivka" is optimal. The wires of the operating overhead lines of the overhead lines "Tomashpil-Gnatkiv", "Gnatkiv-Dzyhivka", "Dzyhivka-Vidpayka", "Vidpayka-Radyanska", "Vidpayka-Yampil", "Yampil-Porohy", "Yampil-Mykhailivka-110", "Mykhailivka-110-Ivonivka", "Ivonivka-Kosi", "Kosi-Chernivtsi", "Chernivtsi-Moivka", "Moivka-Borivka", "Borivka-Antonivka" and "Antonivka-Tomashpil" were not overloaded in the post-emergency network modes. Therefore, it is not necessary to replace the wires of the existing overhead lines with wires of a larger cross-section. The developed scheme for the development of the electrical network of PrJSC "Vinnytsiaoblenergo" with the reconstructed substation "Chernivtsi" can be implemented, since the 110 kV overhead lines "Tomashpil-Hnatkiv", "Hnatkiv-Dzyhivka", "Dzyhivka-Vidpayka", "Vidpayka-Radyanska", "Vidpayka-Yampil", "Yampil-Porohy", "Yampil-Mykhailivka-110", "Mykhailivka-110-Ivonivka", "Ivonivka-Kosy", "Kosy-Chernivtsi", "Chernivtsi-Moivka", "Moivka-Borivka", "Borivka-Antonivka" and "Antonivka-Tomashpil" according to the results of the study of normal, post-accident stable modes of the power system and the prospective load mode have a sufficient margin of capacity. The voltage level on the 10 and 35 kV buses of the substations "Hnatkiv", "Dzyhivka", "Radyanska", "Yampil", "Porohy", "Mykhailivka-110", "Ivonivka", "Kosy", "Moivka", "Borivka", "Antonivka", "Tomashpil" and the reconstructed "Chernivtsi" will be provided with tap-changer and PBZ transformer regulation devices.