Предварительный анализ узла 2 по обеспечению технологического присоединения к электрическим сетям с условием повышения энергетической эффективности электросетевого хозяйства

Алгоритм анализа: Определение входящих в узел Центров Питания, на которые сориентированы обязательства. Определение всех входящих в узел Центров Питания, вне зависимости от имущественной принадлежности. Определение установленной трансформаторной мощности на всех Центрах Питания в узле. Определение загрузки трансформаторной мощности, по всем Центрам Питания и определение пропускной способности Центра питания. Определение баланса требуемой мощности в узле по существующим обязательствам. При дефиците мощности в узле: –Определение возможности перераспределения мощности в узелe по существующим кабельным линиям кВ или путём строительства новых; –Определение возможности поставки мощности в узел по существующим кабельным линиям кВ или путём строительства новых; –Определение объема необходимой дополнительной трансформаторной мощности в узле по вариантам: реконструкция существующих Центров Питания строительство новых центров питания Укрупненный экономический расчет вариантов. Выбор оптимального решения для дальнейшей детальной проработки узла и подготовки ТЭО Цель анализа: 1. определение направлений и порядка действий по обеспечению технологической возможности присоединений потребителей на территории узла 2 2. определение укрупненных экономических показателей для оценки экономических показателей развития распределительных сетей узла 2

Узел 2 охватывает большую часть Приморского района Санкт-Петербурга, на территории которого расположено большое количество зон интенсивной застройки, как текущей, так и перспективной. Это приводит к большим запросам на энергообеспечение района, и соответственно, к обязательствам ОАО «Ленэнерго» по выполнению технологического присоединения объектов строительства к электрическим сетям. Шаг 1.Определение входящих в узел Центров Питания, на которые сориентированы обязательства Шаг 1. Определение входящих в узел Центров Питания, на которые сориентированы обязательства Обязательства ОАО «Ленэнерго», сформированные на п/п Наименование Обязательства Мощность заключённых АД, МВА Мощность, АТП выданные МВА Мощность АД, (проекты + заявки) МВА Мощность, Заявки ИТК 2009 МВА 1ПС 75 Лахта55,517,84,336 2ПС 96 Озеро Долгое55,041,16,07 3 ПС 268 Приморская (реконструкция в 2011г) 20,98,51,014 4 ПС 263 Полупроводники (реконструкция в 2012г) 22,511,34,12 5ПС 94 Стенд4,30,0 1,31 6 ПС Проспект Испытателей (ввод в 2010г) 15,10,65,736 7ПС 617 Каменка0,3 0,0 173,479,321,196

На территории узел 2 расположены 8 ЦП различной балансовой принадлежности, абоненты сориентированы на 7 ЦП Шаг 2.Определение всех входящих в узел Центров Питания, вне зависимости от имущественной принадлежности. Шаг 2. Определение всех входящих в узел Центров Питания, вне зависимости от имущественной принадлежности Шаг 3. Определение установленной трансформаторной мощности на всех Центрах Питания в узле п/п НаименованиеПринадлежностьНапряжение Установленная мощность до реконструкции, МВА Установленная мощность после реконструкции, МВА 1ПС 75 ЛахтаПрЭС110/102х80 2ПС 96 Озеро ДолгоеПрЭС110/102х63+1х25 3ПС 268 Приморская (реконструкция в 2011г)МЭС220/102х632х80 4ПС 263 Полупроводники (реконструкция в 2012г)МЭС220/102х632х80 5ПС 94 СтендСПбЭС110/102х80 6ПС Проспект Испытателей (ввод в 2010г)МЭС220/102х80 7ПС 617 КаменкаПрЭС35/102х6,3 8ПС ПГВ"С" (ГПП Сев. З-д)Абонентская35/62х161х16 Итого 895,6963,6

Загрузка ЦП определялась по последним замерам и / или по полученной информации от балансодержателей ЦП. Проверка правильности расчетов загрузки при данном анализе не проверялась Пропускная способность Центров питания рассчитывалась для нормального режима. Шаг 4.Определение загрузки трансформаторной мощности, по всем Центрам Питания и определение пропускной способности Центров питания. Шаг 4. Определение загрузки трансформаторной мощности, по всем Центрам Питания и определение пропускной способности Центров питания п/ п Наименование Принадлеж- ность Установленная мощность до реконструкции, МВА Установленная мощность после реконструкции, МВА Загрузка, МВА Пропускная способность ПС до реконструкции МВА Пропускная способность ПС после реконструкции МВА Резерв мощности на ЦП после реконструкции 1 ПС 75 ЛахтаПрЭС2х80 15, ,1 2 ПС 96 Озеро ДолгоеПрЭС2х63+1х25 110,298,15 -12,05 3 ПС 268 Приморская (реконструкция в 2011г) МЭС2х632х8053,6781,910450,33 4 ПС 263 Полупроводники (реконструкция в 2012г) МЭС2х632х8068,981,910435,1 5 ПС 94 СтендСПбЭС2х ПС Проспект Испытателей (ввод в 2010г)МЭС2х ПС 617 КаменкаПрЭС2х6,3 38,19 5,19 8 ПС ПГВ"С" (ГПП Сев. З-д) Абонентска я 2х161х16Нет данных Промежуточный вывод: Существующие Центры Питания узла 2, по результатам замеров зимнего максимума 2009 года, имеют резерв для перераспределения мощности внутри узла и, в частности, для разгрузки ПС 96. Необходимые действия: Для дальнейшего принятия решений необходимо получить юридическое подтверждение о выделяемой мощности от балансодержателей Центров Питания.

Расчет резерва мощности на Центрах Питания производился в соответствии с Методическими указаниями по оценке резерва мощности ПС 35 и 110 кВ Санкт-Петербурга и Ленинградской области, утвержденными Распоряжением 496-Р от В расчете не учитывалась ПС ПГВ"С" (ГПП Сев. З-д), так как данные по этому Центру Питания отсутствуют. Шаг 5.Определение баланса требуемой мощности в узле по существующим обязательствам. Шаг 5. Определение баланса требуемой мощности в узле по существующим обязательствам. Промежуточный вывод: Представленный расчет показывает: 1 Существующие ЦП загружаются не равномерно. 2.После реконструкции ПС 268 и ПС 263 вводимая трансформаторная мощность покрывает текущие обязательства, однако не позволяет присоединять новых абонентов (проекты договоров и градостроительную перспективу) и не позволяет ликвидировать мобильную ПС. Необходимые действия: 1. Требуется разгрузка по распределительной сети. 2.Строительство в узле 2 нового Центра Питания, либо реконструкция ПС 96 или ПС 617. п/ п Наименование Прина длежн ость Установ. мощность до реконструкц ии, МВА Установ. мощность после реконструкции, МВА Мощность, заключённы х АД, МВА Мощность, АТП выданные МВА Загрузка, МВА Резерв (- дефицит) мощности до реконструкции в режиме (N-1), МВА Резерв (- дефицит) мощности после реконструкции в режиме (N-1), МВА 1ПС 75 ЛахтаПрЭС2х80 55,517,8 15,916,568 2ПС 96 Озеро ДолгоеПрЭС2х63+1х25 55,041,1 110,2-88,21 3 ПС 268 Приморская (реконструкция в 2011г) МЭС2х632х80 20,98,5 53,67-7,597610, ПС 263 Полупроводники (реконструкция в 2012г) МЭС2х632х80 22,511,3 68,9-25,238-7,388 5ПС 94 Стенд (квота 10 МВА)СПбЭС2х80 4,30,0 05,7 6 ПС Проспект Испытателей (ввод в 2010г) МЭС2х80 15,10,6 071,688 7ПС 617 КаменкаПрЭС2х6,3 0,3 33, ,479,3 Итого-23,6712

Расчет пропускной способности кабельных линий выполнялся на основании по последних замеров. Проверка методики проведения замеров при данном анализе не проверялась Шаг 6.Определение возможности поставки мощности в узел по существующим кабельным линиям. Шаг 6. Определение возможности поставки мощности в узел по существующим кабельным линиям Промежуточный вывод: Представленный расчет показывает, что пропускная способность существующих линий позволит реконструировать существующий ЦП или построить новый ЦП с минимальным строительством новых кабельных линий высокого напряжения. Необходимые действия: Запрос технических условий на присоединение нового источника питания на существующие линии. п/пНаименование ЦП U, В Секция/Тр-р Пит. Линии маркасечение Пропускная способность линии, МВА Загрузка линии, МВА Макс. загрузка линии, МВА Резерв мощности, МВА Направление 1ПС 75 Лахта110 12хПвПу2г , ПС 4 Северная 22хПвПу2г ПС 4 Северная 2ПС 96 Озеро Долгое110 1АС ,56395ПС 4 Северная 2 АС ,78870ПС 4 Северная 3 3ПС 268 Приморская220 1АСО+АС , ПС 15 Завод Ильич 2АСО+АС , Северная ТЭЦ (21) 4 ПС 263 Полупроводники 220 1АСО+АС , Врезка в ВЛ ПС ПС Северная ТЭЦ (21) 2АСО , Врезка в ВЛ ПС 15 - ПС 410 5ПС 94 Стенд110 1АС400/ ПС 4 Северная 2АС400/ ПС 90 Прядильно-ткацкая ф-ка 6 ПС Проспект Испытателей 220 1АСО Врезка в ВЛ ПС-15 --ПС 263 2АСО Врезка в ВЛ ПС-15 --ПС 263 7ПС 617 Каменка35 1АС ,67КП1 2АС ,67КП2

Определение направлений развития распределительной сети 10 кВ в узле 2 с учетом неодходимости разгрузки ЦП Задачи: 1. Равномерная загрузка Центров Питания 2. Уменьшение количества отходящих от Центров Питания кабельных линий 2. Оптимизация затрат на строительство распределительной сети 3. Оперативное управление распределительной сетью в аварийных режимах Наилучшим способом решения вышеперечисленных задач является построение распределительной сети по ДВУХЛУЧЕВОЙ СХЕМЕ С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ.

При строительстве распределительной сети по принципу двухлучевой с двусторонним питанием возможно увеличение загрузки трансформаторов Центров Питания, так как в аварийном режиме трансформатор резервируется по распределительной сети. Схема загрузки Центров Питания при двухлучевой распределительной сети с двусторонний питанием Схема нормального режима Схема аварийного режима при котором мощность аварийного трансформатора Т1 может распределяется на трансформаторы Т2, Т3, Т4

С учетом оптимальной схемы построения распределительной сети 10 кВ баланс мощностей в узле 2 и загрузкой трансформаторов на Центре Питания 65% Баланс мощностей узла 2. п/п Наименование Принадлеж ность Установленная мощность до реконструкции, МВА Установленная мощность после реконструкции, МВА Загрузка, МВА Резерв (- дефицит) мощности до реконструкции в режиме (N-1), МВА Резерв (- дефицит) мощности после реконструкции в режиме (N-1), МВА Резерв (- дефицит) мощности при оптимальном построении распределительной сети до реконструкции, МВА Резерв (- дефицит) мощности при оптимальном построении распределительной сети после реконструкции, МВА 1ПС 75 ЛахтаПрЭС2х80 15,9 16,568 36,568 2ПС 96 Озеро ДолгоеПрЭС2х63+1х25 110,2 -88,21 -72,458 3 ПС 268 Приморская (реконструкция в 2011г) МЭС2х632х8053,67 -7,597610,25248,152430, ПС 263 Полупроводники (реконструкция в 2012г) МЭС2х632х8068,9 -25,238-7,388-9,48812,612 5ПС 94 Стенд (квота 10 МВА)СПбЭС2х80 0 5,7 6 ПС Проспект Испытателей (ввод в 2010г) МЭС2х ,688 91,688 7ПС 617 КаменкаПрЭС2х6,3 3 3,375 4,95 Итого -23,671265, ,4 Промежуточный вывод: Представленный расчет показывает, что оптимальное построение распределительной сети увеличивает коэффициент использование трансформаторной мощности для целей присоединения абонентов, что позволяет отказаться в ближайшей перспективе от строительства нового ЦП. Необходимые действия: При строительстве распределительной сети для присоединения абонентов формировать ДВУХЛУЧЕВУЮ СЕТЬ С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ.

Проведенный анализ показывает что для выполнения текущих обязательств по присоединению абонентов в узле 2, после завершения реконструкции ПС 268 и ПС 263, строительство нового ЦП не требуется. Для обеспечения градостроительной перспективы (на основании проектов договоров, заявок и заявок ИТК порядка117 МВА) в узле требуется дополнительная мощность, которая может быть реализована по двум вариантам: 1. Строительство нового Центра Питания напряжением 110/10 с трансформаторами 2х80 МВА 2. Реконструкция распределительной сети 10 кВ для формирования возможности загрузки трансформаторов существующих Центров Питания. Шаг 7.Сравнение укрупненных экономических показателей Шаг 7. Сравнение укрупненных экономических показателей Создание мощности, МВА Затраты на создание мощности на 1 кВА, руб. Затраты на присоединение потребителей на 1 кВА, руб Затраты с учетом присоединения потребителей на 1 кВА, руб Строительство нового Центра питания либо реконструкция ЦП Оптимизация распределительной сети Экономический эффект при присоединения 1 кВА заявленной мощности абонента при оптимальном построении распределительной сети Промежуточный вывод: Общий экономический эффект от оптимизации распределительной сети составит млн. рублей. Необходимые действия: Для точного расчёта экономического эффекта необходимо выполнить подробное ТЭО узла

Выводы: 1.На данный момент, в связи с ранее действующими принципами построения распределительной сети 6-10 кВ, при учёте резерва мощности, принимается аварийный режим высоковольтных подстанций 220(110,35)/10(6) кВ. т.е. рассматривается вариант без учёта резервирования по стороне 10(6) кВ и ведётся расчёт в режиме N-1. Таким образом загрузка силовых трансформаторов становится равной 50%, в то время как нормальный режим работы силового трансформатора должен быть с загрузкой 65-70%. Следовательно необходимо увеличить загрузку трансформаторов, обеспечив резервирование по распределительной сети. При этом, в аварийной ситуации, оставшийся трансформатор загружается на 130% в течении 2 часов (согласно Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации), в течении которых производятся оперативные переключения, в следствии чего оставшийся в работе силовой трансформатор загружается на 105% и до 30% нагрузки перераспределяется в сети 10(6) кВ на другие Центры питания. Таким образом, оптимальное построение распределительной сети позволяет эксплуатировать трансформаторы в нормальном режиме и при оптимальной загрузке, а так же даёт существенную экономию при присоединении новых потребителей. В частности, экономический эффект от оптимизации распределительной сети в узле 2 составит до млн.рублей. 2. Мощность на Подстанциях 220/10 ПС 268 (Приморская) и ПС 263 (Полупроводники) рассматривается после их реконструкции, с заменой силовых трансформаторов с 2х63 на 2х80 в 2011 и 2012 гг. соответственно, и, с конца 2007 года договоры с абонентами заключаются при условии завершения реконструкции на данных ПС. Однако, информация о планируемой загрузке МЭС отсутствует. Необходимо ведение переговоров о покупке резерва мощности данных ПС. В узле 2 учитывается ПС 94 (Стенд), принадлежащая СПбЭС, введённая в эксплуатацию в 2009 году, с установленной мощность 2х80=160 МВА. Необходимо ведения переговоров о покупке резерва мощности данной ПС

Выводы: 3. В настоящем анализе, в качестве данных о градостроительной перспективе в узле 2 использованы только заявки и заявки ИТК, поданные в «Ленэнерго», которые отражают потребности в мощности на ближайшую перспективу. Оптимизация распределительной сети и реконструкция ПС 263 и 268 позволят выполнить обязательства по присоединению существующих абонентов и абонентов ближайшей перспективы. Для предупреждения возникновения не обеспеченных мощностью обязательств при увеличении объемов строительства объектов в Узле 2, учитывая, что строительство нового ЦП занимает 5-6 лет, необходимо начать проработки строительства нового Центра Питания. 4. Для окончательного принятия решения о вариантах развития узла 2 необходимо выполнить ТЭО узла

Спасибо за внимание!