ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУШНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ 6(10) кВ Владислав ВОРОТНИЦКИЙ Директор по маркетингу Российская группа компаний «Таврида Электрик»

Ежегодно требования потребителей к надежности и качеству электроснабжения повышаются. Обеспечение надежного электроснабжения, обеспечивающего надлежащее исполнение обязательств перед субъектами электроэнергетики является одним из основных принципов организации экономических отношений и основой государственной политики в сфере электроэнергетики. Надежность электроснабжения является также одной из главных стратегических целей развития ОАО «ФСК ЕЭС». ДЕКЛАРАЦИЯ ПРИОРИТЕТА НАДЕЖНОСТИ

обеспечение процесса транспортировки электрической энергии соответствующего качества в требуемом объеме и с заданным уровнем надежности в условиях минимизации собственных затрат Цель электросетевого комплекса: надежность электроснабжения потребителей потери электрической энергии качество электрической энергии Ключевые показатели деятельности: ДЕКЛАРАЦИЯ ПРИОРИТЕТА НАДЕЖНОСТИ

ТИПИЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РСК длительное время поиска повреждения управление аварийным режимом «вслепую» затраты на поиск и устранение повреждения НЕ СВЯЗАНЫ С НАДЕЖНОСТЬЮ (!) А КАК ПРАВИЛО С ОПТИМИЗАЦИЕЙ СОБСТВЕННЫХ ЗАТРАТ ДЕКЛАРАЦИЯ ПРИОРИТЕТА НАДЕЖНОСТИ Сетевая надежность – основа выполнения требований потребителей

НАДЕЖНОСТЬ РСК ГОСУДАРСТВО ПОТРЕБИТЕЛЬ нормирование потребительтехнология Норматив надежности + санкции Гарантии и защита интересов ОтветственностьПлата за надежность SAIFI – средняя частота появления повреждений в системе SAIDI – средняя продолжительность отключения в системе Нормируются государством: СAIFI– средняя частота отключения одного потребителя СAIDI– средняя продолжительность отключения одного потребителя) Договорные отношения: ДЕКЛАРАЦИЯ ПРИОРИТЕТА НАДЕЖНОСТИ

нормативные уровни надежности электроснабжения и качества электроэнергии основной массы присоединенных к сети потребителей эффективное применение средств управления, в частности устройств автоматики и телемеханики адаптацию к изменению электрической нагрузки действующих потребителей и к присоединению новых пригодность для подключения потребителей всех категорий надежности электроснабжения ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ Оптимально построенная схема сети должна обеспечивать:

Обеспечить максимальное резервирование нагрузок при минимальной общей длине сети Минимизировать число резервных связей Минимизировать количество коммутационных аппаратов Обеспечить простоту и наглядность схемы Минимизировать трудозатраты на обслуживание ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ Для выполнения вышеназванных требований необходимо:

Радиальная Двух-лучевая Радиальная петлевая Магистральная ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ Основные схемы построения сети:

Многократное резервирование магистрали Сложная конфигурация схемы Избыточное число коммутационных аппаратов Радиальная петлевая схема ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ

Сравнительный анализ вариантов построения сети ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ

Четкое выделение магистрального участка сети Ликвидация резервных перемычек Максимальное сведение ответвлений в узлы РУ-10 кВ Максимальное резервирование ответвлений Магистральный принцип ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ

Удовлетворяет требованиям рационального построения сети Имеется возможность подать резервное питание любому потребителю Возможность построения однотрансформаторных схем питания Возможность питания линий с разными категориями надежности Повышена безопасность персонала Упрощена конфигурация схемы сети Магистральный принцип ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТИ

ОБЛЕГЧЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ПОВРЕЖДЕНИЙ ПРЕДОТВРАЩАТЬ надежное оборудование квалифицированный персонал современное управление МИНИМИЗИРОВАТЬ сократить количество сократить зону распространения сократить продолжительность ВЫБОР СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЙ

разделение линии электропередачи на несколько участков с помощью коммутационных аппаратов с тем, чтобы сократить количество отключаемой нагрузки при возникновении повреждения на линии СЕКЦИОНИРОВАНИЕ ВЫБОР СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ

СХЕМЫ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ 1. Параллельное секционирование 2. Последовательное секционирование ВЫБОР СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ 3. Последовательно-параллельное секционирование линий

4. Использование плавких предохранителей для защиты отпаек СХЕМЫ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ ВЫБОР СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ 5. Использование автоматических отделителей для защиты отпаек

Магистральный принцип построения сетей Однократное автоматическое сетевое резервирование Автоматическое секционирование Впервые в СССР был предложен в конце 70-х как базовый и наиболее оптимальный способ повышения сетевой надежности в воздушных распределительных сетях 6(10) кВ. Однако из- за отсутствия первичного оборудования не была реализована на практике. ВЫБОР СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ МАГИСТРАЛЬНЫЙ ПРИНЦИП С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СЕКЦИОНИРОВАНИЕМ И ОДНОКРАТНЫМ СЕТЕВЫМ РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ

Интегральный показатель надежности электроснабжения (CIGRE): недоотпуск электроэнергии потребителям W=0,01· 0 · T · L · S уст · k з · cos W T L · S уст 0 Управление недоотпуском электрической энергии ВЫБОР СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ

Tок = K2-K1 И1-И2 срок окупаемости К – капитальные затраты И – издержки И=Иам+Иобсл+Иээ+Иущ Иам – амортизация Иобсл – обслуживание и ремонт Иээ – недоотпуск электрической энергии Иущ – возмещение ущербов Управляемые затраты ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ Упрощенная оценка экономического эффекта

Сокращение затрат на обслуживание АВТОМАТИЗИРОВАНО Сокращено за счет секционирования ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Общая характеристика сети: Два независимых источника питания 6 потребителей мощностью по 400 кВА Договор с указанием показателей надежности электроснабжения ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Выбор схемотехнического решения Магистральный принцип построения: снижение вероятности возникновения повреждений; повышение экономичности работы сети; снижение затрат на обслуживание; снижение капитальных затрат. ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Варианты секционирования Продольное секционирование линии с одним ИП Продольное секционирование линии с сетевым резервом Параллельное секционирование линии с одним ИП Параллельное секционирование линии с сетевым резервом ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Схема электрической сети без секционирующих пунктов Удельная повреждаемость – 5 откл/100 км Среднее время восстановления электроснабжения – 6 час П1, П2, П4 ω=0,8 откл Т=4,8 час П3, П5, П6 ω=1,1 откл Т=6,6 час Иээ=11500 кВт.ч/год ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Продольное секционирования с одним ИП П1 ω=0,5 откл Т= 1,5 час П2, П4 ω=0,8 откл Т= 2,4 час П3, П5 ω=1,1 откл Т= 3,3 час П6 ω=0,5 откл Т= 1,5 час Иээ=4000 кВт/год Срок окупаемости 2РВА 0,6·Иобсл+0,65·Иээ+Иущ = ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Продольное секционирование с сетевым резервом П1 ω=0,5 откл Т= 1,5 час П2, П4 ω=0,3 откл Т= 0,9 час П3, П5 ω=0,55 откл Т= 1,7 час П6 ω=0,5 откл Т= 1,5 час Иээ=3 000 кВт/год Срок окупаемости 3РВА 0,75·Иобсл+0,75·Иээ+Иущ = ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Параллельное секционирование линии с одним ИП П1, П2, П4 ω=0,75 откл Т= 4,5 час П3, П5, П6 ω=1,0 откл Т= 6,1 час Иээ=10400 кВт/год Срок окупаемости 6РВА 0,5·Иобсл+0,1·Иээ+Иущ = ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Параллельное секционирование линии в сетевым резервом Иээ=2500 кВт/год Срок окупаемости 9РВА 0,8·Иобсл+0,8·Иээ+Иущ = П1 ω=0,5 откл Т= 1,5 час П2, П4 ω=0,25 откл Т= 0,75 час П3, П5 ω=0,5 откл Т= 1,5 час П6 ω=0,5 откл Т= 1,5 час ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

Итоговая таблица. Сравнение результатов. Схемное решение Иээ, кВт/год Потребитель Затраты Издержк и П1П2П3П4П5П6 ω откл Т час ω откл Т час ω откл Т час ω откл Т час ω откл Т час ω откл Т час Исходная схема115000,84,80,84,81,16,60,84,81,16,61,16,6- Продольное секционировани е с одним ИП 40000,51,50,82,41,13,30,82,41,13,30,51,5 2РВА 0,6И Продольное секционировани е сетевой резерв 30000,51,50,30,90,551,70,30,90,551,70,51,5 3РВА 0,75И Параллельное секционировани е с одним ИП ,754,50,754,51,06,10,754,51,06,11,06,1 6РВА 0,2И Параллельное секционировани е сетевой резерв 25000,51,50,250,750,51,50,250,750,51,50,51,5 9РВА 0,8И Не всегда эффективно Одинаковая Эффективность Затраты….. ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

% 82% 87% ОЦЕНКА ЭФФЕКТА МАГИСТРАЛЬНОГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СЕТЕЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ РЕКЛОУЗЕРЫ ВАКУУМНЫЕ АВТОМАТИЧЕСКИЕ СЕРИИ РВА/ТЕL Реализация алгоритмов децентрализованной автоматизации воздушных линий Русский интерфейс ПУ и ПО Увеличение чувствительности защит от ОЗЗ Русскоязычная SCADA в комплекте поставки new

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СЕТЕЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИЕ ПУНКТЫ СЕКЦИОНИРОВАНИЯ СЕРИИ АПС/ТЕL Упрощенная функциональность Возможность отключения токов КЗ Русскоязычная SCADA в комплекте поставки Стоимость на уровне ячеек типа КРУН new

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СЕТЕЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ПУНКТЫ УЧЕТА И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ СЕРИИ ПУС/ТЕR Меньшие массогабаритные показатели – всего один высоковольтный модуль Разделение уровней доступа в шкаф учета Дистанционная передача информации и интеграция в системы АИИС КУЭ Реализации функции коммерческой релейной защиты в сети 6(10) кВ new

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СЕТЕЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И МЕТОДИКА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТА ПРИМЕНЕНИЯ new

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ СЕТЕЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ СЕЛЕКТИВНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОЗЗ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШЗН/ТЕL new Метод кратковременного заземления нейтрали сети для селективного выявления на питающей подстанции поврежденного фидера при однофазном замыкании на землю и выделения поврежденного участка линии. Принцип – кратковременное увеличение тока замыкания на землю при возникновении устойчивого ОЗЗ посредством трехфазного реактора (ГТНП), кратковременно подключаемого между сборными шинами ПС и землей Использует преимущества режимов изолированной и заземленной нейтрали.

ВЫВОДЫ 1.Для оценки и управления надежностью электроснабжения необходимо использовать показатели надежности электроснабжения 2.При выборе концепции построения воздушных сетей 6(10) кВ наиболее оптимальным является – магистральный принцип, т.к. соответствует всем требованиям оптимально построенной схемы. 3.Секционирование линий является базовым способом повышения надежности электроснабжения, другие средства дополняют эффект секционирования. 4.Наиболее эффективным является секционирование и резервирование магистрали сети. Использование параллельного секционирования дополняет общий эффект.

ПРИГЛАШАЕМ ПОСЕТИТЬ НАШ СТЕНД НА ГЛАВНОЙ ВЫСТАВКЕ ГОДА - «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ РОССИИ » СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!