Важными практическими результатами данной работы является выработка рекомендаций и мероприятий по оптимизации режимов сетевого предприятия с целью снижения потерь мощности и электроэнергии и улучшения ее качества.
1 Характеристика предприятия электрических сетей как объекта исследования
1.1 Экономико – географическая характеристика района
Шарыповкий район находится в южной части Красноярского края и граничит с Ужурским районом, Балахтинским районом, Новоселовским районом, Кемеровской областью и республикой Хакассия. Город Шарыпово находится на западе Красноярского края, в 320 км от краевого центра. Город расположен в Назаровской котловине, окруженной с востока плавными невысокими отрогами Восточного Саяна, с запада – крутыми хребтами Кузнецкого Алатау. Он находится на высоте 320 – 350 м над уровнем моря и лежит на одной широте с Москвой. Шарыпово является административным центром КАТЭКа – Канско-Ачинского топливно-энергетического комплекса. Это город строителей, угольщиков, энергетиков. Статус города, преобразованного из старинного села Шарыпово, он получил 31 июля 1981 года. Главное природное богатство, благодаря которому горд получил рождение – бурый уголь Березовского месторождения, являющимся одним из крупнейших Канско-Ачинского буроугольного бассейна. Город Шарыпово и окружающий его Шарыповский район как две самостоятельные административно-территориальные единицы занимают пространство в четыре тысячи квадратных километров. Шарыповский район лежит на стыке Западно-Сибирской равнины, Среднесибирского плоскогорья и гор Южной Сибири, поэтому имеет сложное геологическое строение и рельеф. Здесь соседствуют предгорные равнины, отроги Кузнецкого Алатау и Восточного Саяна, межгорные впадины (Назаровская, Чебаково-Балахтинская котловина), низкогорные кряжи Южно-Енсейский, Арга, Солгон. Район находится в центре евроазиатского материка, вдали от морей и океанов. Территория относится к бассейнам крупнейших рек страны – Енисея и Оби, другие крупные реки – Чулым, Кия, Кан, Бирюса. Регион обладает уникальной природой, несчетным количеством озер и речек, полезными ископаемыми, многочисленными памятниками культур прошлого.
Район характеризуется резко континентальным климатом с жарким летом и холодной зимой. Среднегодовая температура воздуха составляет -0,3°С со среднемесячными значениями наиболее холодного месяца (январь) -16,6°С. Наиболее теплого месяца (июль) +17,8°С. Минимальная температура в январе составляет -43°С, в июле +7°С. Максимальная температура в июле составляет +38°С, в январе +10°С. Продолжительность безморозного периода 100 – 120 дней. Данный район имеет невысокое среднегодовое количество осадков, которое составляет 512 мм.
Территория находится на стыке двух промышленно развитых районов: Красноярского и Кузбасса. С севера на юг район пересекает железнодорожная линия Ачинск - Красная Сопка – Ужур - Абакан, дающая выход к Транссибирской и Южно-Сибирской магистрали. Указанная железнодорожная линия и ее тупиковые ответвления Красная Сопка – Шушь – Базыр и Шушь – Кия-Шалтырь однопутные, оборудованы полуавтоматической блокировкой и обслуживаются тепловозной тягой. Ближайшими к объектам КАТЭКа железнодорожными станциями являются промежуточные станции Шарыпово и Дубинино Красноярской железной дороги.
Район характеризуется сравнительно слаборазвитой сетью существующих автодорог, из которых ближайшими автодорогами областного значения являются автодороги Ачинск – Назарово – Ужур, Красная Сопка – Березовская.
КАТЭК – это 600 млн тонн бурого угля, размещенных на 60 тысячах кв.км. Угольные пласты залегают на незначительной глубине, порой в 15-20 метрах от поверхности. Все месторождения Канско-Ачинского бассейна находятся в центре Красноярского края, их насчитывается 24. Мощность угольных пластов от 20 до 100 метров. На КАТЭКе имеются все возможности для создания самых эффективных ГРЭС. Строительство Березовской ГРЭС развернулось на месте, где стояла деревня Кадат, которая входила в Шарыповский район. Для грэс создано Берешское водохранилище (пруд – охладитель), с площадью водного зеркала 30 кв. км и объемом воды – 200 млн. кубометров. С его помощью водоснабжение на ГРЭС осуществляется по оборотной схеме.
1.2 Конструктивно параметрическая характеристика объекта
Филиал "КАТЭКэлектросеть" - один из самых молодых в составе ОАО "Красноярскэнерго". Его создание в составе Красноярскэнерго было определено приказом Минэнерго СССР №296 от 22.08.80г. Предприятие было организовано для энергоснабжения Южного промышленного узла КАТЭКа и выделено из состава Западных электрических сетей приказом РЭУ Красноярскэнерго №158 от 03.10.80г. От этой даты и ведется начало истории КАТЭКэлектросеть.
Организация КАТЭКэлектросетей обусловлена необходимостью повышения надежности электроснабжения потребителей Канско-Ачинского энергетического комплекса. Зона обслуживания КАТЭКэлектросетей включает Шарыповский, Ужурский, Балахтинский и Новоселовский административные районы. Центр предприятия находится в городе Шарыпово.
В 1981 году был организован Шарыповский РЭС для решения проблем, которые встали перед строителями КАТЭКа: это строительство и эксплуатация объектов промышленных площадок Березовской ГРЭС-1, разреза "Березовский" и города Шарыпово. В этом же году от БГРЭС-1 переданы функции заказчика по строительству ПС "Итатская"-1150/500/220 кВ и в сентябре была введена первая очередь подстанции 110/10 кВ. В 1997 году ПС "Итатская" была передана в состав Красноярского предприятия межсистемных электрических сетей.
В 1986 году создается Новоселовский РЭС, который и завершил создание производственной структурной схемы предприятия.
В Ужурские РЭС (УРЭС) входят: количество подстанций 35-220 кВ – 9 шт.; ТП 10/0,4 кВ – 314 шт.; общая протяженность линий электропередач – 1701 км (по трассе), в т.ч. протяженность ВЛ 0,4-10 кВ – 1258 км, ВЛ 35-220 кВ – 443 км.
В Балахтинские РЭС (БРЭС) входят: количество подстанций 35-110 кВ – 12 шт.; ТП 10/0,4 кВ – 353 шт.; общая протяженность линий электропередач – 1916 км (по трассе), в т.ч. протяженность ВЛ 0,4-10 кВ – 1372 км, ВЛ 35-220 кВ – 544 км.
В Новоселовские РЭС (НРЭС). В настоящее время в зону обслуживания НРЭС входят: количество подстанций 35-110 кВ – 8 шт.; ТП 10/0,4 кВ – 194 шт.; общая протяженность линий электропередач – 1141 км (по трассе), в т.ч. протяженность ВЛ 0,4-10 кВ – 690 км.
В Шарыповские РЭС (ШРЭС): В настоящее время в зону обслуживания ШРЭС входят: количество подстанций 35-220 кВ – 12 шт.; общая протяженность линий электропередач – 1141 км (по трассе), в т.ч. протяженность ВЛ 0,4-10 кВ – 832 км.
Обеспечение электроэнергией потребителей Красноярского края, входящих в зону действия предприятия "КАТЭКэлектросети" осуществляется от подстанции 220/110 кВ Шарыповская с двумя АТ по 125 мВА, БУР-1 (Березовский угольный разрез №1) с двумя АТ по 125 мВА, Ужур с двумя АТ по 63 мВА.
Подстанция Шарыповская и БУР-1 по ВЛ-220 (Итатская – Шарыповская - БУР-1) присоединены к линиям 220 кВ подстанции 1150/500/220 кВ Итатская Красноярской энергосистемы. Подстанция 220/110 кВ Ужур присоединена к ВЛ-220 кВ Назаровская ГРЭС – Абакан районная.
По состоянию на 01.01.91г. электроснабжение сельскохозяйственных потребителей в зоне КАТЭКсеть осуществлялось от 33 подстанций 35-110 кВ, из которых 21 ПС 110-220 кВ и 12 ПС 35/10 кВ. Из общего количества подстанций 35_110 кВ 27 ПС общей мощностью 278 тыс. кВ·А сельскохозяйственного назначения.
Из общего количества подстанций 32 ПС (97%) имеют два трансформатора и 28 ПС имеют двухстороннее питание. На 26 подстанциях установлены трансформаторы с автоматическим регулированием напряжения под нагрузкой (АРПН). На пяти подстанциях установлены по одному трансформатору, а на семи подстанциях установлены трансформаторы без регулирования напряжения под нагрузкой. Сети сельскохозяйственного назначения имеют недостаточную надежность, т.к. 20% подстанций имеют одностороннее питание. Кроме того, пропускная способность сетей недостаточна для пропуска мощности, обусловленной внедрением электроснабжения в сельскохозяйственном производстве и в быту сельского населения.
1.3 Описание основного оборудования и характеристика элементов схемы замещения
Расчету установившихся режимов электрической сети предшествует составление ее схемы замещения. Она получается в результате объединения схем замещения отдельных элементов в соответствии с принципиальной схемой электрических соединений. Необходимо выбрать схему замещения каждого элемента и рассчитать ее параметры.
В качестве схемы замещения линий используем П-образную схему замещения с сосредоточенными сопротивлениями и разнесенными по концам линии проводимостями.
Параметры схемы замещения ЛЭП можно также определить используя справочные данные /1/ или аналитические выражения.
Удельное активное сопротивление ЛЭП, Ом/км, определим из выражения
,
где ρ – удельное активное сопротивление алюминия, мм2/км;
F – сечение провода, мм.
Удельное индуктивное сопротивление ЛЭП, Ом/км, определяется по формуле вида
где Dср – среднегеометрическое расстояние между фазами, м;
rпр – радиус провода, мм;
μ=1 – магнитная проницаемость алюминия.
Среднегеометрическое расстояние между фазами, м,
где – расстояния между проводами отдельных фаз, м.
Удельная емкостная проводимость, См/км,
.
Параметры схемы замещения ЛЭП определяются из выражений вида
где ZЛЭП – комплексное сопротивление ЛЭП, Ом;
RЛЭП – активное сопротивление ЛЭП, Ом
XЛЭП – индуктивное сопротивление ЛЭП, Ом
Bс – емкостное сопротивление ЛЭП, См
lЛЭП – длинна ЛЭП, км.
Параметры ЛЭП Восточных сетей сведены в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 – Параметры ЛЭП эксплуатируемых ШРЭС
Наименование ЛЭП
Обозначение
U, кВ
Марка провода
Длинна, км
R, Ом
X, Ом
BС, мСм
Итатская – Шарыповская №25
Д-123
220
2АС-400
14,89
0,543
3,029
80,393
Д-124
Шарыповская №25 – БГРЭС-1
Д-127
АС-240
5,70
0,684
2,415
14,833
Д-128
Шарыповская №25 – БУР
Д-125
АС-500
17,75
1,047
7,099
48,722
Д-126
БУР – Оп.14
С-765
110
АС-185
2,80
0,437
1,127
7,727
С-766
Оп.14 - Жилпоселок
5,00
0,780
2,000
13,799
Оп.14 – Конвейерного транспорта
АС-150
5,326
1,039
2,175
14,388
БУР – Оп.129
С-763
АС-70
22,53
9,463
9,724
57,270
С-764
Оп.129 - Березовская
26,38
11,080
11,383
67,057
Оп.129 - Новоалтатка
АС-95
0,54
0,170
0,243
1,407
БУР – Оп.10
С-771
2,00
0,628
0,856
5,212
С-772
Оп.10 – Центральный выезд
1,00
0,314
0,436
2,606
Оп.10 – Совмещенная тяговая
0,01
0,003
0,020
0,026
БУР – Оп.33
С-769
6,46
2,713
2,799
16,421
С-770
Оп.33 – Дренажная шахта
2,54
1,067
1,110
6,457
Оп.33 – Западный борт
0,004
0,025
БУР – Опорная база
С-767
5,98
2,512
2,592
15,201
С-768
Шарыповская №25 – Оп.10
С-758
0,390
0,827
5,403
С-759
Оп.10 – Строит. БГРЭС-1
3,60
0,702
1,475
9,725
Оп.10 – Инголь
АЖ-120
18,08
4,502
7,458
48,111
Шарыповская №25 – РПКБ
С-754
5,26
1,026
2,148
14,210
С-755
Шарыповская №25 – Оп.13
С-756
2,75
0,429
1,107
7,589
С-757
Оп.13 – Береш
6,55
1,022
2,615
18,077
Оп.13 – Западная
0,56
0,109
1,513
Шарыповская №25 – Оп.102
С-761
16,68
3,253
6,779
45,061
С-762
Оп.102 – Парная
22,99
4,483
9,337
62,107
Оп.102 – Шарыповская №27
2,88
0,562
1,183
7,780
Оп.102 – Городская
0,05
0,010
0,036
0,135
Парная – Оп.79а
С-79
20,40
3,978
8,287
55,110
С-80
Оп.79а – Итатская №19
2,50
1,050
1,093
6,355
Оп.79а – Оп.119
10,33
2,014
4,204
27,906
Оп.119 – Горячегорская
2,40
0,468
0,989
6,484
Оп.119 – Кия-Шалтырь
53,70
10,472
21,788
145,07
Парная – Оп.91
С-70
20,32
3,962
8,254
54,894
С-71
Оп.91 – Ораки
0,93
0,292
0,407
2,424
1,10
0,345
0,478
2,867
Оп.91 – Ужур
23,11
4,506
9,386
62,431
Ужур – Чулым
С-74
20,79
6,528
8,753
54,181
С-75
Ужур – Малый Имыш
С-72
39,91
8,546
18,158
121,34
4,90
С-73
44,81
8,738
18,184
121,05
Малый Имыш – Оп.115
С-776
28,30
11,886
12,210
71,937
С-777
8,886
11,910
73,754
Оп.115 – Светлолобовская
2,20
0,924
0,964
5,592
0,691
0,940
5,733
Оп.115 – Новоселовская
12,50
5,250
5,402
31,774
3,925
5,269
32,577
Новоселовская – Орошение
С-773
АС-120
7,37
1,835
3,051
19,602
Орошение – Толстый Мыс
13,56
3,376
5,600
36,065
Новоселовская – Оп.129
С-78
31,50
13,230
13,595
80,033
Оп.129 – Курганы
0,57
0,239
0,261
1,448
Оп.129 – Оп.148
4,60
1,932
1,999
11,687
Оп.148 – Чулымская
6,30
1,978
2,665
16,411
Оп.148 – Оп.247
30,42
12,776
13,130
77,289
Оп.247 – Балахтинская
13,4
3,337
5,531
35,658
Оп.247 – Оп.265
4,38
1,840
1,904
11,128
Оп.265 – Приморская
13,75
5,775
5,943
34,935
Оп.265 – Новый Огур
6,60
2,772
2,861
16,769
Новоселовская – Оп.124
С-775
31,58
7,863
13,021
83,993
Оп.124 – Курганы
0,139
0,246
1,489
Оп.124 – Оп.141
1,145
1,910
12,235
Оп.141 – Чулымская
Оп.141 – Оп.238
26,0
6,474
10,723
69,152
Оп.238 – Балахтинская
13,3
3,312
5,493
35,374
Оп.238 – Оп.256
4,27
1,063
1,774
11,357
Оп.256 – Приморская
14,2
3,536
5,864
37,768
Оп.256 – Новый Огур
6,69
1,666
2,771
17,793
Малый Имыш – Оп.206
С-781
38,40
16,128
15,849
97,611
С-782
Оп.206 – Кожаны
1,212
0,509
0,515
3,081
Оп.206 – Тюльковская
12,30
5,166
5,087
31,266
Шарыповская №27 – Шушь
Т-41
35
17,20
5,401
6,925
46,897
Т-42
Шушь – Локшино
Т-43
23,48
7,373
9,572
63,189
Локшино – Михайловка
Т-49
17,58
5,520
7,171
47,311
Михайловка – Крутоярская
Т-44
9,07
2,848
3,707
24,409
Михайловка – Яга
Т-45
25,43
7,985
10,366
68,437
Крутоярская – Красная сопка
Т-24
16,15
5,071
6,589
43,463
Крутоярская – Солгон
Т-26
23,82
10,004
9,963
62,475
Солгон – Степное (ЗЭС)
28,55
11,991
11,938
74,881
Яга – Петропавловка
Т-46
33,50
10,519
13,650
90,154
Малый Имыш – Петропавловка
Т-37
23,20
7,285
9,336
63,256
Т-38
Петропавловка – Грузенка
Т-6
20,70
8,694
8,660
54,292
Грузенка – Курбатовская
Т-7
11,41
4,792
4,781
29,926
Курбатовская – Тюльковская
Т-34
19,28
8,098
8,067
50,568
Тюльковская – Белоярская
Т-35
16,43
6,901
6,877
43,093
Т-36
1,9
7,861
5,863
35,930
АС-50
11,93
Тюльковская – Еловка
Т-11
24,14
10,139
10,097
63,314
Малый Имыш – Ужурсовхоз
Т-39
17,7
5,558
7,126
48,260
Т-40
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
