CC BY
0УДК 620.9
Шадрин Н.Д. О
магистрант кафедры энергетики Братский государственный университет (г. Братск, Россия)
АНАЛИЗ НЕОБХОДИМОСТИ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЛ №250
Аннотация: в работе произведен анализ необходимости регулирования напряжения на участке электрической сети 220кВ. В работе рассчитан режим электрической сети 220кВ, и на основании требований к потерям в электрических сетях.
Ключевые слова: потеря напряжения, активная мощность, расчет режима, воздушные линии.
Регулирование напряжения в электрических сетях необходимо по нескольким причинам. Во-первых, это обеспечивает стабильность и надежность электроснабжения, предотвращая сбои в работе электрических устройств, перегрев оборудования и аварийные ситуации. Во-вторых, оно предотвращает повреждения оборудования, поскольку излишне высокое или низкое напряжение может привести к его выходу из строя или неправильной работе. В-третьих, оптимальное напряжение позволяет снизить потери энергии в сети и повысить общую эффективность ее использования, что особенно важно для крупных промышленных предприятий и энергетических систем. В-четвертых, соблюдение стандартов и нормативов, регулирующих допустимые значения напряжения, обеспечивает совместимость оборудования и безопасность эксплуатации электрических систем. В-пятых, правильное регулирование напряжения способствует снижению потребления электроэнергии, так как оборудование работает в оптимальных условиях, что увеличивает его срок службы. Наконец, регулирование напряжения устраняет последствия длинных
линий электропередач, где напряжение может значительно снижаться из-за сопротивления проводов, поддерживая стабильное напряжение в конечных точках сети. Таким образом, регулирование напряжения является важным аспектом управления электрическими сетями, обеспечивающим их эффективную и безопасную работу.
Цель данной статьи - провести анализ необходимости регулирования напряжения на ВЛ №250.
В данной статье рассмотрен участок электрической сети 220кВ: Братская ГЭС- подстанция "Заводская" - ПС "НПС-4". Расчёт режимов работы участка электрической сети 220 кВ, включающего в себя питающие шины ОРУ-220 кВ Братской ГЭС, подстанции "Заводская" и "НПС-4", произведем с помощью программно-вычислительного комплекса (ПВК) "Кав11^т", схема представлена на рисунке 1.
№-250
оп тз
НА &К/15
И V!!
ЯТ
*т/г9
т №!В?
вп №т
Т
53=75.1 ИВА
пс тс-4'
52*9.62 МВА
V
ПС 'Зобпдская' 51-22.9 МВА
Рисунок 1. Схема участка электрической сети 220кВ.
Согласно электрической схеме, ПС "Заводская" получает питание от воздушной линии ВЛ №250. Следует отметить, что линия ВЛ №250 также передает мощность на ПС "НПС-4" и далее на ПС "Коршуниха". Подключение ПС "Заводская" к этой линии осуществляется через отпайку от ВЛ №250. Максимальная нагрузка по ПС "Заводская" Б1=22.9 МВА, по ПС "НПС-4"
S2=9,62 МВА, по ПС "Коршуниха" S3=75,1 МВА. Информация, необходимая для расчета режима, представлена в таблице 1.
Таблица 1. Исходные данные ВЛ.
№ участка Участки ВЛ Марка провода Протяженность, км
1 ВЛ-250 - оп. 10 АС-400/72 1,49
2 оп. 10 - оп. 11 БС-400/196 1,1
3 оп. 11 - оп. 14/15 АС-400/64 4,38
4 оп. 14/15 - оп. 14/29 АС-300/39 5,25
5 оп. 14/29 - оп. 154 АС-400/72 54,11
6 оп. 154 - оп. 177 АС-400/72 9,57
7 оп. 177 - ПС "НПС-4" АС-400/72 4,5
8 оп. 14/29 - ПС "Заводская" АС-300/39 2,93
Удельные активные сопротивления, реактивные сопротивления, а также проводимости участков линий, которые будут вноситься в параметры линий в таблице 2.
Таблица 2. Параметры ВЛ.
Марка провода Активное сопротивление Я, Ом/км Реактивное сопротивление X, Ом/км ПроводимостьВ 10-6, См/км
АС-300/39 0,0975 0,429 2,64
АС-400/64 0,0741 0,42 2,7
АС-400/72 0,0725 0,42 2,7
БС-400/196 0,0825 0,42 2,74
Для определения активных и реактивных параметров режима электрической сети заполним вкладки "узлы" и "ветви", а также "узлы+ветви" в ПВК "Яю^т" (рисунки 2-4).
^iHHHsca ей и
О S Тип Номер Название и_ном N...... Р_н Q_h Р_г Q_r G V Delta
1 □ Нагр г S1 220 Щ 16,6 219,86 -0,13
2 □ Нагр 3 SZ 220 Я 22,9 219,15 -0,68
3 □ База 1 ЭС1 220 108,3 15,8 220,00
4 □ База 4 эсг 210 16,3 2,1 220,00
5 □ Нагр 5 2 220 213,1® -0,65
6 □ Нагр 6 S3+S4 220 Щ 84,7 216,80 -3,50
Рисунок 2. Вкладка "Узлы" для расчёта нормального режима.
j J Ветви X ill Узлы X
in v л m в й SE 0 31 й
О S Тип N_Ha4 N _КОН Название R X Б Р_нач Ч_нач I max
1 □ лэп 1 5 ЭС1 -2 0,98 5,16 32,8 -108 -16 287
2 □ лэп 4 2 3C2-S1 1,47 6,72 41,6 -17 -2 44
□ лэп 5 3 2-S2 0,28 1,26 7,8 -23 60
4 □ лэп 5 S 2 - S3+S4 4,02 28,16 176,6 -86 -13 227
Рисунок 3. Вкладка "Ветви" для расчёта нормального режима.
J3 Ветви X III Узлы х Узлы+Ветви К И
£ V ай В Я а о ^
О S Номер Название V Delta Р_н Q_H Р_г 0_г У_зд Q_min 0_так Q-Ш
О 3 Ny Название V 2 dDelta Р_я Q_n dp dQ [_л Р_ш Qju
1 Н □1 * S1 219,86 -0,13 16,8
* □ 4 ЭС2 220,0 0,1 17 0,01 0,04 44 2,01
3 н □ ' S2 219,15 -0,68 22,9
4 □ 5 2 219,2 23 0,01 60 0,37
5 Н □1 ' ЭС1 220,00 108,3 15,8
□ 5 2 219,2 -0,6 -108 -16 0,24 1,28 287 1,58
7 В □1 « ЭС2 220,00 16,8 2,1
8 □ 2 S1 219,9 -0,1 -17 -2 0,01 0,04 44 2,01
9 В □1 = 2 219, IS -0,65 м
10 □ 1 ЭС1 220,0 0,6 108 13 0,24 1,23 287 1,58
11 □ 3 S2 219,2 -23 0,01 60 0,37
12 □ 6 S3+34 215,8 -2,9 -85 -13 0,62 4,31 227 8,39
13 В □1 в S3+34 216,80 -3,50 84,7 м н
14 □ 5 2 219,2 2,9 85 0,62 4,31 226 8,39
Рисунок 4. Вкладка "Узлы+Ветви" для расчёта нормального режима.
При передаче электроэнергии по электрической сети потери напряжения не должны превышать 10% от номинального значения. Исходя из результатов расчетов, максимальные потери напряжения наблюдаются в узле 6 и составляют 3,5 %, т.е. не превышает допустимых пределов.
Максимальные потери мощности в воздушной линии№250. наблюдаются в ветви 5-6 и составляют: ёР = 0,62 МВт, ёр = 4,31 МВАр. Таким
образом, потери активной мощности по отношению к передаваемой составляют
Исходя из расчетов, можно сделать вывод, что необходимости регулировать напряжение на ВЛ №250 нет.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Упрощенный метод определения допустимых перетоков активной мощности в контролируемых сечениях энергосистем. - Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2015. Т. 326. № 10. - 13 с.;
2. Программный комплекс "RastrWin3" - Текст: электронный // Справочно-информационный интернет-портал [сайт]. - 2020. - URL: https://www.rastrwin.ru/ (дата обращения 10.06.2024);
3. Радкевич, В.Н. Электроснабжение промышленных предприятий / В.Н. Радкевич, В.Б. Козловская, И.В. Колосова. - Минск: ИВЦ Минфина, 2015. - 589 с
Shadrin N.D
Bratsk State University (Bratsk, Russia)
ANALYSIS OF THE NEED FOR VOLTAGE REGULATION ON OVERHEAD POWER LINE №250
Abstract: the paper analyzes the need to regulate voltage on a section of a 220 kV electrical network. The paper calculates the 220 kV electrical network mode, and based on the requirements for losses in electrical networks.
Keywords: voltage losses, active power, mode calculation, overhead lines.
