Отчет по практике в Макарьевской РЭС

Для питания ответственных потребителей (I категории надежности) линии выполняются по петлевой схеме (рис. 1). Такая схема обеспечивает практически бесперебойное электроснабжение потребителей, подключенных к шинам трансформаторных подстанций ТП1 и ТП2. Обесточивание потребителей возможно только при КЗ на шинах G—10 кВ этих подстанций, вероятность которых крайне мала. Питание потребителей I категории надежности осуществляют по двум отдельным линиям, подключаемым к независимым источникам — разным трансформаторным подстанциям или разным секциям шин двухтрансформаторных подстанций. На практике используют два вида построения схем резервирования: первый — когда резервный источник предназначен только для резервирования основного питания (явный резерв); второй — когда резервный источник одновременно с выполнением функции резервирования питает постоянную нагрузку (скрытый резерв).

 За последние годы предприятиями  электрических сетей проводится  значительная работа по совершенствованию  эксплуатации электрических сетей  и повышению надежности электроснабжения  сельских потребителей. Эта работа  проводится в плановом порядке  по ежегодно утверждаемым планам, в которых предусматриваются  задания энергосистемам по следующим  направлениям:

повышению технического состояния электрических сетей и совершенствованию схем электроснабжения, сокращению протяженности линий распределительных сетей 10 кВ, разукрупнению линий 6—10 кВ за счет увеличения их числа на трансформаторных подстанциях,, строительству ВЛ 6—10 кВ для второго питания и резервных перемычек;

улучшению капитального ремонта электрических сетей, обеспечению трансформаторных подстанций 35— 110/6—10 кВ резервным питанием и созданию двухтрансформаторных подстанций, замене перегруженных трансформаторов; секционированию линий 6—10 кВ масляными выключателями и оснащению их устройствами АПВ и АВР, телесигнализации подстанций НО—35/6—10 кВг созданию и оборудованию диспетчерских пунктов районов электрических сетей (РЭС).

 Практика работы предприятий  электрических сетей показывает, что проводимыми ежегодно указанными  выше мероприятиями по повышению  надежности работы сельских электрических  сетей добиться высоких результатов  не представляется возможным. Требуются  более целенаправленные усилия  по разработке и внедрению  комплекса мер, охватывающего все  основные стороны функционирования  электрических сетей. Одним из  наиболее эффективных способов  достижения этой цели является  автоматизация распределительных  сетей сельскохозяйственного назначения. Внедрение устройств автоматизации требует сравнительно небольших затрат, которые быстро окупаются.

 Как показывает опыт, перед  тем, как решать вопрос об автоматизации  распределительных сетей какого-либо  района электрических сетей, необходимо  осуществить реконструкцию схемы  его электрических сетей. Возникает  необходимость в строительстве  новых участков линии, требующихся  для создания автоматизированной  схемы сети, новых электросетевых  объектов — распределительных  пунктов, пунктов секционирования, АВР и др., а некоторые линии, поскольку их наличие становится  ненужным, демонтировать. При этом  создают гибкую схему электроснабжения, обеспечивающую возможность локализации  повреждений и резервирования  питания максимального числа  потребителей.

 В настоящее время имеются  объективные условия для успешного  решения задачи автоматизации  сельских электрических сетей. Переход  техники релейной защиты и  автоматики на полупроводниковую  и микро интегральную элементную  базу позволяет создать устройства, оптимально соответствующие тем  техническим требованиям, которые  возникают в автоматизированных  сетях. Автоматизация распределительных  электрических сетей включает  в себя: оснащение сетей комплексом  распределительно-коммутационной аппаратуры, устройств релейной защиты, автоматики, определения мест повреждения, телемеханики, мини-ЭВМ и других средств, обеспечивающих  при минимальных затратах требуемые  надежность электроснабжения потребителей  и качество электроэнергии, а  также позволяющих обслуживать  электрические сети с максимальной  безопасностью и наименьшими  трудозатратами при высокой культуре  эксплуатации.

 Надежность работы распределительной  сети в значительной мере зависит  от ее схемы, так как именно  схема определяет возможности  резервирования нагрузок, а также  эффективность установленных в  сети коммутационных аппаратов, устройств автоматики, средств сбора, фиксации и передачи информации  о месте повреждения. Основные  требования к схеме — обеспечение  максимальной степени резервирования  при минимальной общей длине  и количестве резервных связей  и оборудования. Дополнительное  требование к схеме сети 

35—110 кВ, получающей все большее  развитие в связи с приближением  этих напряжений к потребителям,—обеспечение  возможностей резервирования любого  потребителя [трансформаторной подстанции (ТП) 10/0,4 кВ] от независимого источника  питания.

 Этим требованиям удовлетворяет  при минимальных капитальных  вложениях схема сети 35—110 кВ, магистральная, в которую однотрансформаторные  подстанции 35(110)/10 кВ включаются  по схеме «заход—выход». На подстанции, где выполняется нормальный разрез  линии, предусматривается АВР, на  других подстанциях — автоматическое  секционирование. При наличии двух-трансформаторных  подстанций автоматическое секционирование  на них осуществляется установкой  секционного выключателя в открытом  распределительном устройстве (ОРУ) 35(110)/10 кВ; при этом нагрузки на  подстанции резервируются по  сети 10 кВ от соседних подстанций.

 Применение двухтрансформаторных  подстанций должно быть обосновано  технико-экономическими расчетами. Крупные ответственные потребители (животноводческие комплексы, птицефабрики) с нагрузкой 1 МВт и больше, как  правило, должны питаться от своей  подстанции 35(110)/10 кВ.

 Основным элементом электрических  сетей сельскохозяйственного назначения 10 кВ является распределительная  линия, которую рекомендуется выполнять  в виде магистрали с минимальным  количеством коротких ответвлений. Резервная связь между концами  магистралей двух выполненных  по такой схеме линий при  достаточной пропускной способности  магистралей обеспечивает потенциальные  возможности двухстороннего питания  для большинства потребителей  обеих линий. При этом, как правило, нецелесообразно наличие других  резервных связей.

 Такой принцип построения  схемы обеспечивает и ряд эксплуатационных  преимуществ: существенное снижение  трудозатрат на выполнение требований  техники безопасности при подготовке  схем к ремонтным работам; высокую  эффективность устанавливаемых  на подстанции средств определения  расстояния до места повреждения  на линии в связи с тем, что  их показаниям, как правило, соответствует  одна точка на линии. Для удобства  обслуживания следует стремиться  к подключению ответвлений к  магистрали в узлах, конструктивно  оформляемых в виде закрытых  ТП или РП. Последние рекомендуется  строить в местах, перспективных  для сооружения будущих подстанций. Магистраль рекомендуется выполнять проводом одного сечения (не менее 50 мм2), обеспечивающего возможность питания по одной линии в послеаварийных и ремонтных режимах нагрузок обеих взаиморезервируемых линий.

 Рекомендуемые принципы построения  схем распределительных сетей  предопределяют и принципы оснащения  их противоаварийной автоматикой. Основными из них являются  установка АВР на связи между  концами магистралей двух распределительных  линий и секционирование этих  магистралей автоматическими устройствами. Целесообразность автоматизации, количество  и очередность установки устройств  автоматики определяются по экономическим  условиям путем сопоставления  затрат на автоматизацию с  достигаемым годовым экономическим  эффектом, т. е. ожидаемым предотвращением  народнохозяйственного ущерба.

 Для определения целесообразных  количеств и очередности установки  устройств автоматики в Белорусском  отделении института «Энергосетьпроект»  разработаны номограммы, которые  позволяют обойтись без трудоемких  расчетов, но принять достаточно  оптимальные решения. Методические  материалы этого института могут  также быть использованы для  уточнения целесообразности установки  разъединителей с учетом местных  условий. В общем случае разъединители  рекомендуется устанавливать:

на магистралях распределительных линий между автоматическими коммутационными аппаратами (линейными и секционирующими выключателями, АВР) при расстояниях между ними по линии не менее5 км;

на ответвлениях от магистрали при протяженности их более 2,5 км, если на них не устанавливаются автоматические устройства секционирования;

на магистрали с обеих сторон от ответвления, питающего потребителя II категории, если полная длина несекционированного участка линии составляет 5 км и более.

 Наиболее полно требованиям  ПУЭ к надежности электроснабжения  потребителей I категории отвечает их питание по двухлучевым схемам сети 10 кВ с подключением лучей к независимым источникам. При применении таких схем питание потребителей I категории осуществляется от двухтрансформаторной ТП [двух комплектных трансформаторных подстанций (КТП)], причем трансформаторы (КТП) подключаются к разным лучам с обеспечением раздельной их работы в нормальном режиме.

 В качестве наиболее экономичной  схемы питания потребителей I категории рекомендуется автоматизированная магистральная (петлевая) схема 10 кВ. При этой системе внешнего электроснабжения должны предусматриваться АВР 0,4 кВ, которые рекомендуется устанавливать непосредственно у потребителя. Допускается установка таких АВР в закрытых трансформаторных подстанциях (ЗТП).

 Схемы электроснабжения потребителей  II категории надежности должны обеспечивать восстановление питания этих потребителей путем переключения на резерв вручную без выполнения ремонта или замены поврежденных элементов на линии. Допускается питание ТП потребителей II категории ответвлением от магистрали или радиальной линией, отходящей от РУ 10 кВ, включенной в магистраль ТП, при длине ответвления не более 5 км.

 Принципы построения схем  электроснабжения ответственных  потребителей вытекают из условий  обеспечения нормированной надежности  их электроснабжения с минимальными  капитальными вложениями.

 В сетях сельскохозяйственного  назначения, выполняемых в основном  воздушными линиями, петлевые автоматизированные  схемы с небольшими ответвлениями  должны постепенно стать основными  для питания потребителей всех  категорий надежности, так как  они обеспечивают двустороннее  питание при минимальном ущербе  земельным угодиям. Для снижения  затрат на оборудование управления  необходима разработка специальной  отключающей аппаратуры. В этом  отношении перспективным является  оборудование для каскадной петлевой  схемы, в которой секционирующие  аппараты только включаются на  короткое замыкание, а отключение  его осуществляется головными  выключателями.

 Создание проектов автоматизированных  и телемеханизированных распределительных  сетей 10 кВ предполагает выполнение  следующих элементов работ, которые  реализуются поэтапно:

переустройство схем действующих распределительных электрических сетей с учетом последующей автоматизации;

внедрение средств релейной защиты и противоаварийной автоматики, а также средств автоматического поиска повреждений;

внедрение средств диспетчерского и технологического управления (СДТУ) распределительными сетями с учетом организации службы эксплуатации РЭС.

 Когда по техническим и  экономическим условиям целесообразно  или по хозяйственным соображениям  необходимо одновременно с реконструкцией  объекта осуществлять расширение (или новое строительство ВЛ 0,38—20 кВ), при разработке проектно-сметной  документации следует относить  эти объекты к одной форме  воспроизводства в зависимости  от преобладания сметной стоимости  работ соответствующего характера. Мероприятия по автоматизации  действующих электрических сетей  предусматриваются в рабочих  проектах их реконструкции и  технического перевооружения.

 Рабочие проекты разрабатываются  в соответствии с этапами на  основе утвержденных схем развития  электрических сетей 6—20 кВ РЭС. При разработке схем развития  электрических сетей РЭС реализуются  основные направления развития  электрических сетей (принципы построения  схем, их автоматизация, телемеханизация, организация службы эксплуатации  и т.д.).

 Схемы РЭС используются: для  перспективного и текущего планирования  развития сетей 10 кВ; составления  заданий на проектирование В  Л 10 кВ; при выдаче технических  условий на присоединение потребителей  к электрическим сетям РЭС; для  разработки рабочих проектов  на техническое перевооружение, расширение, реконструкцию и новое  строительство сетей 10 кВ; при выполнении  проектов строительства сетей 0,38 кВ; при составлении схем развития  сетей 35—110 кВ.

 На Всесоюзном совещании  по «Совершенствованию управления  и автоматизации сельских электрических  сетей», проведенном в сентябре 1984 г. в г. Гродно, для электроснабжения  потребителей I категории рекомендована магистральная автоматизированная схема сети 10 кВ, приведенная на рис. 2, где показан и способ включения в нее двухтрансформаторных ТП. Эту схему можно считать универсальной, так как ТП по такой схеме может быть включена как в рассечку ВЛ 10 кВ, так и ответвлениями к двум линиям. В первом случае установленные в ТП секционные включатели используются не только для сохранения электроснабжения потребителей I категории при повреждении питающей линии 10 кВ, но и обеспечивают сохранение питания и других потребителей, подключенных к неповрежденным участкам рассматриваемой линии. Наличие такой схемы существенно облегчает и оперативные переключения по выводу в ремонт и вводу в работу отдельных участков линии. То же преимущество имеется и при подключении рассматриваемой ТП к двухлучевой схеме 10 кВ.