Підвищення надійності розподільчої мережі 10 кВ

Із даного прикладу видно, що для лінії великої довжини  нагрів провода струмом має значний  вплив на величину цього струму. В даному випадку струм ПО від початкового значення в момент вмикання пристрою ПО в роботу і до встановившогося значення після опадання льоду по всій довжині лінії зменшиться майже на 100 А або на 17 % тому стабілізація струму ПО може служити одною з ознак для прийняття рішення про зекінчення процесу ПО. Другою умовою для прий няття такого рішення може слугувати закінчення розрахункового часу ПО, оперативно розрахованого для фактичних метеоумов і фактичного струму плавки. Для таких оперативних розрахунків потрібне створення спеціальної програми на базі методик запропонованих у [3, 4].

4.2.5 Плавка ожеледі на ПЛ 110 кВ.

Розраховані режими ПО для короткої (20 км), середньої (50 км) і великої (90 км) довжин ПЛ 2. Придовжині ПЛ до 50 км розрахунковий час ПО знаходиться у межах 23 - 32 хв. При підтримці напруги у вузлах мережі в допустимих межах на лінії 90 км (призагальній довжині електропередачі 140 км) струм ПО складає 508 А, час ПО - 59 хв. Збірка схеми ПО на довгій лінії 110 кВ в даному випадку (режими 16 - 19 табл. 4.6) виконується трьома комутаціями:

у вузлі 3 додатково до постійно ввімкненій БСК (38,01 МВАр) вмикається перша ступінь ємнісного ДРП для ПО;

у вузлі 2 вмикається індуктивне ДРП;

у вузлі 3 вмикається друга ступінь ємнісного ДРП.

Інтервал часу між другою і третьою комутаціями повинен бути по можливості малим, оскільки після ввімкнення реактора у вузлі 2 напруга на ньому стає на 15 % нижча номінальної. В короткочасному проміжному режимі 2 (розрахунок 18) таке зниження напруги можна рахувати допустимим, оскільки у [5] показано, що в процесі ПО допустиме зниження напруги на зажимах АД до 82 % номінальної напруги.

Розбірка схеми ПО виконується у зворотній послідовності. Поскільки ввімкнення і вимкнення  кожного ДРП викликає перерозподіл напруги в мережі, необхідна суворо визначена послідовність комутацій ДРП при збиранні і розбиранні схеми ПО, котра повинна бути вказана на технологічній карті. Завдяки тому, що активний опір лінії (110 кВ) в два рази менший індуктивного опору прямої послідовності, принагріві проводів струм ПО практично не змінюється. Тому вказані в табл. 4.6 розрахункові значення тривалості ПО для ПЛ 110 кВ більш точні, ніж для ПЛ 10 і 35 кВ.

4.2.6 Питання виконання релейного захисту ліній.

При виконанні плавки ожеледі способом резонанса струмів на промисловій частоті, а також при короткочасних проміжних режимах під час збирання і розбирання схеми зберігається симетрія струмів і напруг трьох фаз, тому захисти нулевої і зворотньої послідовності відстроєні від струмів у цих режимах, і ці захисти не потребують врахування ражимів ПО – вони до них не чутливі. Вмикання шунтуючих реакторів і конденсаторів виконується до шин підстанції як і любі інші приєднання, тому диференційно-фазні і диференційні струмові захисти лінії до струмів ПО не чутливі.

Трансформатори струму на приєднаннях із ДРП повинні бути ввімкнені в коло диференційного захисту шин, що забезпечує не чуттєвість останніх до струмів ПО.

На збільшені струми в лініях при плавці збиранні-розбиранні схеми ПО можутьреагувати струмові і дистанційні захисти від міжфазних КЗ. Це необхідно враховувати при виборі вставок вказаних захистів і при складанні технологічних карт ПО.

Для приведеного прикладу ПО на лініях 110 кВ довжиною 90 км для  відлаштування всіх ступенів максимального  струмового захисту обігріваємої ПЛ 2 достатньо виконати їх направленими. Ніяких змін у установках дистанцій ного і струмового захисту цієї лінії для виконання ПО на ній не знадобиться. Селективність захисту і його чутливість до пошкоджень на ПЛ 2 і суміжної   ПЛ 3 буде такою ж, як і при відсутності ППО.

На час збирання схеми  і виконання ПО необхідна зміна (загрублення) уставок тільки третіх ступенів дистанцій ного і струмового захисту від міжфазних КЗ головної ділянки електропередачі – ПЛ 1.

4.2.7  Вимоги до програм для розрахунку на ЕОМ струмів і часу ПО на проводах ПЛ.

Програми призначені для автоматизації розрахунків  часу і струмів плавки ожеледно-паморозевих  відкладнень на проводах ПЛ електричним  струмом при експлуатації і проектуванні ППО, в тому числі при складанні технологічних карт ПО. В них повинна бути релізована методика викладена в [3], за виключенням повторно-короткочасного режиму, а також використані рекомендації [6] по вибору розрахункових метеорологічних умов при визначенні струмів ПО.

Вихідними даними для розрахунків повинні бути: марка провода, температура навколишнього повітря, швидкість і напрямок вітру, вид ожеледно-паморозного утворення, його густина, товщина стінки, допустима температура нагріву провода. Для зручності користувачів розрахункові характеристики широкої номенклатури проводів (марка провода, зовнішній діаметр, питомий активний опір при 20°С) краще також “зашивати” в програми.

Результати розрахунків  повинні виводитись на екран і  дублюватися у вихідному файлі, котрий може бути у формі протокола надрукований.

Вихідними даними програми повинні бути:

• мінімальні струми, необхідні для забезпечення плавки протягом години при найгірших і середніх умовах по [6];
• максимальний допустимий струм ПО для найгірших умов охолодження і часу плавки для нього;
• рекомендуємий розрахунковий струм ПО і тривалість плавки при ньому для середніх метеоумов по [6];
• максимальний допустимий струм і тривалість плавки для заданих користувачем метеоумов;
• значення часу ПО при заданому в діалозі струмові ПО або значення струму при заданому часу ПО для заданих користувачем метеоумов (повинна оброблятись люба кількість запросів).

Достовірізація програми виконується по даним, що приведені  в табл. 4.6   для різних марок і діаметрів проводів, видів ожеледно-паморозних утворень і діаметрів ожеледної муфти. Найбільше розходження повинно лежати в межах 2 – 5 хв. для тривалості ПО при заданих струмах плавки.

Висновки.

1. Виконання плавки  ожеледі на проводах ПЛ 10-110 кв без перерв електропостачання споживачів по методу резонансу струмів на промисловій частоті доцільно в мережах радіальної конфігурації при відсутності резервних джерел живлення, де застосування інших способів ПО вимагало би відключення споживачів.

Поряд із забезпеченням  безперебійного енергопостачання істотними перевагами нового  способу   ПО  є:

- економічність процесу плавки завдяки локалізації великих струмів на  ділянках   електропередачі, що обігріваються; 

- одночасний і однаковий обігрів проводів   усіх   трьох   фаз   лінії; 

- відсутність спотворень симетрії трифазного режиму в мережі (відсутність струмів і напруг зворотної і нульової послідовностей); забезпечення високої якості напруги в споживачів   під   час   плавки   ожеледі; 

- можливість виконання ПО із використанням звичайних серійних ДРП, таких як шунтуючі реактори і батареї статичних конденсаторів;

- нечутливість захистів зворотної і кульової послідовностей і диференційно-фазних захистів до протікання струмів ПО при збереженні їх селективності і чутливості до ушкоджень   у   мережі;

- простота і дуже малий час зборки і розбирання  схеми плавки   ожеледі;

- можливість випробування пристрою ПО у будь-який   ас року.

2. Застосування способу  можливо на проводах ПЛ 10, 35, 110 кВ практично будь-якої довжини в радіальних мережах без виведення ліній з роботи і без  обмеження чи відключення навантаження. Практичне застосування способу буде визначатися економічними критеріями - порівнянням витрат на спорудження УПО і збитків при ПО із відключенням споживачів, збитків від можливих ожеледевих  аварій чи витрат на реконструкцію існуючих ПЛ. При цьому повинна бути врахована можливість використання частини потужності ДРП із пристроїв ПО для регулювання напруги і зниження втрат у мережі в нормальних режимах.  Простота і технічна досконалість способу дозволяють сподіватися, що він стане одним зі звичайних штатних способів боротьби з ожеледево-вітровими аваріями в електричних мережах.

 

 

 

Таблиця 4.6. Параметри режимів плавки ожеледі на повітряних лініях електропередачі

Клас напруги Uном, кВ	Режимроботи	Номер режима	l2, км	Параметри режимів плавки ожеледі на повітряних лініях
				Номінальна потужність ДРП, Мвар			Струм в ПЛ, А			Відхилення напруги, %			Потоки потужності в  ПЛ, МВ·А			Втрати активної потужності в ПЛ, МВт			Час ПО, хв
				Q2	Q3	Q4	I1	I2	I3	ΔU2	ΔU3	ΔU4	S1п	S2п	S3п	ΔP1	ΔP2	ΔP3	tпо
10	Вихідний	1	0.5	0	0	1.57	168	84	73	-6.2	-6.5	-4.0	2,79+0,74j	1.27-0.49j	0.49-1.07j	0.118	0.006	0.087	-
	ПО	2	0.5	-.046	6,28	1,57	230	416	80	1,9	3,0	5,7	3.55-1.99j	1.67-7.15j	0.60-1.30j	0.22	0.142	0.106	16
	Вихідний	3	15	0	1,57	1,57	197	141	74	-3,9	-5,5	-3,0	3.42-0.18j	1.78-1.52j	0.5-1.1j	0.161	0.488	0.089	-
	Проміжний	4	15	0	6,28	1,57	455	407	79	-5,1	0,8	3,5	7.86-1.38j	5.56-3.74j	0.57-1.25j	0.862	4.092	0.102	17
	ПО	5	15	-1.73	6,28	1,57	412	390	75	-0,4	-9,2	-3,6	7.11-0.05j	5.09-3.42j	0.52-1.14j	0.706	3.744	0.093	19
35	Вихідний	6	20	0	0	0	156	62	18	-5,0	-8,4	-8,7	7.51+5.5j	3.02+1.95j	0.92+0.34j	0.166	0.091	0.003	-
	ПО	7	20	-24.25	26,95	0	233	456	21	-3,6	10,6	10,3	13.96+1.51j	9.13-25.04j	1.34+0.5j	0.370	4.853	0.004	24
	Вихідний	8	70	0	5,39	0	141	75	19	-2,4	-3,6	-3,9	8.4+1.22j	3.7-2.5j	1.01+0.38j	0.135	0.461	0.003	-
	Проміжний	9	70	-6.06	5,39	0	174	72	18	-5,9	-7,1	-7,4	7.9+6.64j	3.44-2.28j	0.94+0.36j	0.206	0.428	0.003	-
	ПО	10	70	-6.06	32,34	0	595	551	21	-8,3	10,1	9,7	35.46+2.65j	29.0-9.76j	1.32+0.5j	2.414	27.8	0.004	15
110	Вихідний	11	20	0	0	0	279	145	120	-6,0	-7,9	-10,3	41.73+30.4j	21.6+14.5j	17.5+11.8j	0.687	0.288	0.296	-
	ПО	12	20	-95.2	121,65	0	287	595	137	-1,8	4,7	2,0	54.36+2.7j	32.4-106.4j	22.7+15.2j	0.725	4.815	0.382	32
	ПО	13	20	-114.25	136,86	0	297	681	138	-2,1	5,5	2,8	56.2+4.48j	34.7-122.3j	23+15.4j	0.781	6.323	0.388	23
	Вихідний	14	50	0	38,01	0	258	180	132	-0,5	0,1	-1,7	49.15-4.9j	26.8-21.1j	21.1+14.1j	0.589	1.1	0.355	-
	ПО	15	50	-133.3	121,65	0	382	627	144	-6,4	10,0	7,1	64.45+29.2j	43.9-103j	25+16.8j	1.287	13.4	0.422	28
	Вихідний	16	90	0	38,01	0	264	181	133	-0,7	1,5	1,1	50.3-3.5j	28.0-19.7j	21.3+14.3j	0.614	2	0.359	-
	Проміжний 1	17	90	0	60,84	0	349	305	146	2,7	11,7	8,8	62.13-27.7j	37.84-46.3j	25.82+17.3j	1.076	6.4	0.435	-
	Проміжний 2	18	90	- 13 3 .3	60,84	0	529	254	122	-15	-6,9	-9,3	44.15+81.6j	25.8-32.1j	17.9+12j	2.465	3.97	0.302	-
	ПО	19	90	-133.3	98,85	0	463	508	145	-10,2	10,8	7,9	66.4+51.3j	46.7-73.2j	25.4+17j	1.893	15.8	0.428	50