Розвиток електричної мережі ПрАТ «Львівобленерго». Вибір обладнання та аналіз характерних режимів підстанції «Глиниці»

Abstract

Сучасний етап розвитку енергетики України характеризується необхідністю забезпечення надійного електропостачання у всіх регіонах країни, модернізації електромереж та активним впровадженням інноваційних рішень у галузі передачі та розподілу електроенергії. Одним із стратегічних напрямів є будівництво нових підстанцій, які здатні забезпечити резервування, покриття зростаючих навантажень та розвиток інфраструктури відновлюваної енергетики [1]. У Стратегії енергетичного розвитку України до 2050 року [2] наголошується на важливості підвищення енергоефективності, електрифікації регіонів, децентралізації системи постачання енергії та переходу до кліматично нейтральної моделі. У зв’язку з цим збільшується попит на електроенергію, зростає кількість нових підключень, навантаження на діючі мережі перевищують допустимі норми, що знижує надійність постачання. В умовах західного енерговузла зростаючий попит особливо помітний у Яворівському напрямку. У зв’язку з вищезазначеним, виникла необхідність проєктування та підключення нової підстанції 110/35/10 кВ «Глиниці», що дозволить: 1. Зменшити навантаження на сусідні підстанції («Яворів», «Мостиська», «Львів-Західна»), 2. Покращити якість напруги у сільських населених пунктах, 3. Створити можливість підключення нових об'єктів інфраструктури, 4. Забезпечити резервування енергоживлення. Об’єкт дослідження Фрагмент електричної мережі 110 кВ ПрАТ «Львівобленерго» у Яворівському районі. Предмет дослідження. Аналіз вхідних даних, вибір схеми електричних з’єднань, обладнання та режимів роботи майбутньої ПС «Глиниці» з урахуванням техніко-економічного обґрунтування. Мета дослідження. Забезпечення енергетичної надійності регіону шляхом впровадження нової підстанції 110/35/10 кВ. Підбір обладнання, розрахунок навантаження, коротких замикань і аналіз робочих режимів підстанції. Під час виконання роботи: - Проаналізовано топологію існуючої мережі (враховано ПС «Мостиська», «Яворів», «Львів-Західна»); - Визначено джерела живлення та навантаження в перспективі до 2030 року; - Обрано головну схему електричних з’єднань (двосекційна із двома вводами); - Проведено розрахунок струмів короткого замикання на шинах 110, 35 та 10 кВ; - Здійснено вибір обладнання (вимикачі, роз’єднувачі, трансформатори, шини, ОПН, трансформатор власних потреб); - Проведено аналіз трьох варіантів підключення ПС до існуючої мережі та виконано техніко-економічне порівняння з вибором оптимального; - Досліджено режими роботи підстанції: максимального, мінімального, післяаварійного — в програмному комплексі «ДАКАР» [3]; - Розглянуто основи охорони праці, електробезпеки, пожежної безпеки та метеорологічних факторів впливу на персонал; - Оцінено техніко-економічніThe current stage of Ukraine's energy sector development is characterized by the need to ensure reliable electricity supply in all regions, modernize electrical networks, and actively implement innovative solutions in the field of power transmission and distribution. One of the strategic directions is the construction of new substations capable of providing redundancy, covering increasing loads, and supporting the infrastructure of renewable energy sources [1]. The Energy Strategy of Ukraine until 2050 [2] emphasizes the importance of improving energy efficiency, electrification of regions, decentralization of energy supply systems, and the transition to a climate-neutral model. As a result, electricity demand is growing, the number of new connections is increasing, and existing network loads often exceed permissible levels, which undermines supply reliability. This growing demand is especially evident in the western power hub, particularly in the Yavoriv district. Given these conditions, the design and implementation of a new 110/35/10 kV substation “Hlynytsi” is required, which will: 1. Reduce the load on neighboring substations (“Yavoriv”, “Mostyska”, “Lviv-Zakhidna”), 2. Improve voltage quality in rural settlements, 3. Create capacity for new infrastructure connections, 4. Ensure power supply redundancy.

Object of Study A fragment of the 110 kV electrical network of PJSC “Lvivoblenergo” in the Yavoriv district. Subject of Study Analysis of input data, selection of the electrical connection scheme, equipment, and operating modes of the future “Hlynytsi” substation, taking into account technical and economic justification. Purpose of Study To ensure the energy reliability of the region through the implementation of a new 110/35/10 kV substation. The study involves the selection of equipment, load and short-circuit current calculations, and analysis of the substation’s operating modes. During the work: - The topology of the existing network was analyzed (including “Mostyska”, “Yavoriv”, and “Lviv-Zakhidna” substations), - Power sources and load forecasts up to 2030 were determined, - The main electrical connection scheme was selected (double-bus arrangement with two incoming lines), - Short-circuit currents at 110, 35, and 10 kV buses were calculated, - Equipment was selected (circuit breakers, disconnectors, power transformers, busbars, surge arresters, auxiliary transformers), - Three possible substation connection variants were analyzed and a technical-economic comparison was performed to select the optimal one, - Substation operation modes — maximum, minimum, and post-fault — were studied using the “DAKAR” software package [3], - Occupational safety, electrical safety, fire safety, and meteorological factors affecting personnel were considered, - Technical and economic indicators of network operation with the newly introduced substation were evaluated.