Файл: Электрификация сельского хозяйства Северного Казахстана сборник трудов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 24

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

- 58 -

I'M 621. 311. 8.

С.Я. Майэель, канд. техн. наук Е.В. Белей, инженер

ИЗБИРАТЕЛЬНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ РАССРЕДОТОЧЕННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ К РЕЗЕРВНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Бурное развитие электрификации производственных процессов в сельском хозяйстве выдвигает вопрос повышения надежности электро­ снабжения сельскохозяйственных потребителей в разряд важнейших.

Массовая гибель животных, порча сельскохозяйственной продукции, на-

о

рушение нормальной жизнедеятельности сельских населенных авст -

во* далеко не полный перечень последствий прекращения электроснаб­ жения. '

Повышение надежности электроснабжения в наотоящее время дос­ тигаете'1 применением различных технических средств. Сельские элек­ трические сети отличаются, как превило, большой протяженностью и малыми нагруаками, а питание оельокохозяйс венных предприятий и населенных пунктов в большинстве случаев осуществляется по ради­ альным линия*.. Заметим, что сказанное выше характерно для Северно­ го Казахстана и подобных оельскосозяйственных районов СССР. В даль­ нейшем речь будет идти"о повышении надежности электроснабжения сельоких потребителей, расположенных именно в таких районах. Из-за больших расстояний здесь затруднено и часто экономически не оправ­ дано применение традиционных методов повышения надежности - коль­ цевания, двустороннего пит ния, а секционирование радиальных ли­ ний лишь частично решает эту задачу. В таких условиях весьма перспек­ тивным представляется резервирование от автономных электрических станций. При значительном удалении потребителей от центра питания этот способ позволяет добиться требуемой степени надежности элек-

- 59 -

троонабжения с наименьшими затратами сравнительно о другими ва­

риантами [l,93 •

При выборе опособа резервирования необходимо учитывать как

положительный и тот фан-, что во многих хозяйствах еще сохрани­ лись электростанции, от которых осуществлялось питание до подклю­ чения к государственным энергосистемам.

Не последнюю роль при таком выборе играет мощность резерв­ ной электростанции, которая в конечном итоге может стать решаю­

щим фактором при технико-экономическом сравнении вариантов резер­

вирования .

v

 

Методика выбора мощности резервной электростанции достаточ­

но подробно

рассмотрена

[l], приводится номограмма для опреде­

ления потребной мощности

станции, а также даются рекомендации

 

 

V

по производству технико-экономического сравнения различных вари-,

антов резервирования. Номограмма построена для случая установки электростанции непосредственно у потребителя, который должен быть обеспечен надежным питанием.

Однако в пределах населенного пункта' имеется по большей части не один, а несколько ответственных потребителей, причем они могут располагаться на большем или меньшем расстоянии друг от друга. Б этих случаях не всегда целесообразно устанавливать свою резервную электростанцию у каждого потребителя. Более при­ емлемым оказывается строительство центральной поселковой резер-'

вной станции. В пользу этого можно привести оледующие соображе­ ния:

I) электростанция в качестве резервного0 источника может вы­ полнить свою задачу только тогда, когда работа ее автоматизиро­ вана полностью илив частично. Устройства"автоматики, как это вид­

но [z] , достзто”чо сложны и по своей стоимости соизмеримы со

I.»

стоимостью электростанции?



-60 -

2)установка в одном населенном пункте (или на одном участ­

ке распределительной сети) центральной резервной электростанции позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы за счет снижения трудоемкости обслуживания и уменьшения расхода топлива,

поскольку у первичных двигателей с ростом единичной мощности удель­ ный расход топлива сокращается;

3)так ка.. мощность центральной резервной станции выбирается

оучетом коэффциента одновременности, то она будет меньше суммы установленных мощностей индивидуальных резервных электростанций.

Данный вариант в некоторых случаях монет уступить индивиду­

альному резервированию лишь несколько меньшей степенью надежности,

поскольку вероятнооть отключения резервируемых потребителей воз­ растает на величину вероятности повреждения элементов электричес­ кой сети, через которую потребители питакгоя от резервной электро­

станции* '

На рис. ^ приведена наиболее типичная схема питания сельских потребителей от государственной энергосистемы, на рис. 2 - распре­ деление электроэнергии внутри населенного пункта (например, насе­ ленный пункт В, рис Л). В заштрихованных квадратах на рис. 2 по­ казаны потребители, которые должны быть обеспечены бесперебойным питанием.

Оценим сравнителвйую надежность питания ответственных потре­ бителей при установке резервных электростанций у каждого ответ­ ственного потребителд и при установке одной резервной электростан­ ции, общей для всех этих потребителей.

В первом случае цепь питания можно представить так: резервная электростанция (как комплекс собственно электростанции й автомати­ ки) - присоединение к шинам - внутренняя проводка. Для такой цепи вероятн сть отказа можно определить следующим оораэом [з] :

( 1)

- 61 -

Рис.I,

Рис.2,

- 62 -

где^? Jj Ь - интенсивности отказов соответственно электростан-

ции, присоединения в РУ электростанции, внутрен­ ней проводки (в которую входит и ввод, если элек­ тростанция находится в разных помещениях с потре­

бителем).

Для второго варианта примем место расположения резервной электроотанцш, на входе линии в поселок, у ТП-1 (см. рио. 2). При использовании для канализации электроэнергии от резервной электро­ станции существующих оетей 10 кВ и 0,38 кВ цепь питания запишется следующим образом; резервная электростанция - приооединение в РУ

электростанции - приооединение в РУ 0,38 кВ ТП-1 - трансформатор

о

10/0,4 кВ в обратном включении - линия 10 кВ - трансформатор

10/0,4 кВ - линия 0,38 кВ - внутренняя проводка.

Вероятность отказа в .,том случае оос гавит:

 

 

4“«• 4! Ч M

/ W

- l r 41 '

/ <г)

где ^

-

интенсивнооть отказов в РУ-0,о8 кВ ТП-1;

 

 

 

- интенсивность

отказов

трансформатора 10/0,4

кВ в обрат­

 

 

ном включении;

 

 

 

 

 

 

I - «щтенсивпооть

откавов ВЛ-10

кВ,

определяется

как

 

 

 

^6 '

4 у$ JOO >

 

 

 

( 3 )

 

 

 

 

 

 

 

 

где

Луд - удельная аварийность линии на 100 км в

год,

 

 

h

-°длина

линии, км;

 

 

 

 

-%f

-

интенсивность’отказе

трансформатора 10/0,4

кВ

(в об­

 

 

щем может бытя принята равной

);

 

 

J

-

интенсивность отказов ВЛ-0,38 кВ, определяется анало-

г

гично

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вероятность прекращения питания во втором случае больше, чем


 

 

 

 

-

63 -

 

 

 

 

 

в первом, на величину

 

 

 

 

 

 

 

 

4 -fx"

h

* 4е + Л +Ь '

 

(*)

Сравнительно

с главной составляющей интенсивности

отказов У{1 ве-

чины

J[y , такие

J[g и Л ^

для класса

напрякения

10

кВ достаточ­

но малы. Что

же

касается

величин ~ie

и

О

, то к

выбору вначе-

 

Л

 

 

 

1>

 

 

 

 

ний

J[yg для

подстановки

в выражение

(3)

необходимо

подходить о

некоторой степенью осторожности, так как эти показатели, напри­ мер [Ь] , имеют слишком общий характер и не могут без всяких на

то

оснований быть применены для условий населенного пункта. К то­

му

же

эти величины вследствие малости L

не играют

оущейвенной

роли

для определения J[ . Кроме того,

надо иметь в

виду, что

ответственные потребители, присоединенные^ какому-то ТП, долган обеспечиватьсл сетевым резервным питанием от соседнего ТП с по-

мощью АВР на стороне низкого напряжения. В этом случае вероят­ ность прекращения питания при нормальной работе ВЛ-10 кВ "не на­ селенного пункта, а также при работе центральной резервной еле::

троотанции, поскольку она устанавливается на вводе линии в посе­

лок, значительно уменьшается,

 

Таким образом, даже ориентировочная оценка

веоьмз

проблематична и должна производиться, конечно, для каждого кон­ кретного случая индивидуально. При этом необходимо учитывать ха­ рактер потребителей, подлежащих резервированию, и допустимость для них перерывов в электроснабжении,

Окончательно выбирать тот или иной вариант нужно не только по требованиям надежности, но и о учетом экономических факторов.

Как уже указывалось, важную роль при этом может оыграть исииооть резервной электростанции.

дри установка центральной резервной электростанции и распре­ делении электроэнергии по существующей сети питанием обеспечива-


- 64 -

ююа вое беа исключения потребители, а это приводит к чрезмерно­ му увеличение мощнооти электростанции. Уменьшить последнюю можно избирательный подключением потребителей к ней, т.е. при прекраще­ нии ооновного питания станция долина работать только на ответ­ ственных потребителей,

Добитьоя в т о р о иожно веоколькими способами. Самый простой и в то хе время оаыый дорогой опоооб заключается в том, что от ре­ зервной алегтрротанции вооружается специальная резервная оеть не­ посредственно к ответственным потребителям.

Можно воспользоваться и существующей оетью, как выооковольт-

иой, так и низковольтной. Однако лри этом для осуществления изби­ рательного подключения потребителей каждый фидер 0,38 кВ должен быть оонацен выключателей и при работе резервной злектроотанции на эти выключатели должен передаваться управляющий оигнал, разре­ шающий иключнтьоя одним выключателям и запрещающий включиться дру­ гим. В сущеоЛующих охемах управления отключающими аппаратами [5 ]

передаются оигнаяы по специальным проводаы управления. Существуют также охемы телеуправления, в которых для передачи сигналов пополь­ зуется электрическая сеть, причен передача производится на выоо-

шчастотах', Эти охеыы вследствие дороговизны передающей и при­

емной аппаратуры, оложнооти уотройотва и эксплуатации для наиих

С

целей применять нецелесообразно м и большинстве олучаев заведомо экономически невыгодно.

В последнее время большое вникание уделяется развитию оиотеы циркулярного телеуправления (ЦТУ) Эти системы предназначены для управления большим чиолом ^пооредоточенных объектов с использова­ нием омловой электрической сети для передачи оигналов. Передаются окгналы на чаототах порядка сотен Гарц^ в качестве генераторов сигналов нопользуютоя электроиашинный агрегат или статический ге-

варатор. В подобных зарубежных установках, предназначенных для

- 6 5 -

управления двухтарифньши счетчиками, бойлерными установками, улич­ ным освещением и т.д., чаще воего используетоя чаотота 175 Гц, как имеющая лучшие характеристики распространения по элементам электри­ ческой сети. Имеются то.же оригинальные отечественные сиотемы ЦТУ с использованием в качестве генераторов сигналов мощных ионных триггеров, тиристорных инверторов и т.д. [б] .

Для использования в сетях 6-10 кВ малой мощности (до 1-3 MBA)

разработаны более простые схемы ЦТУ, в которых производится пас­ сивное возбуждение сигнала управления включением между фазами се­ ти цепочки диод-резистор. Приемное устройство реагирует на появля­

ющуюся

при

э т Л

гармонику двойной чаототы (100 Гц). Эта система яв­

ляется

вполне приемлемой для использования-в наших целях Г?] .

Однако

если

вспомнить о том, что при соответствующем управле­

нии резервной электростанцией можно очень проото изменять параметры

напряжения на шинах станции на такую величину, какая не наблюдает­

ся в энергосистеме, и установить у потребителей приемные устройст­

ва, реагирующие на изменение этих параметров, то задача избиратель­

ного подключения решается достаточно просто. Наиболее подходящим

параметром, который может быть иопользован в качеотве носителя сиг­

нала, является, несомненно, частота, величина которой в энергосис­

теме строго нормирована и поддерживается в допуотимых пределах

очень точно.

Настроив приемные уотройства на частоту, выходящую аа предела

допустимой в энергосистеме, а затем установив эту частоту на пе­

нах резервной электростанции, можно обеспечить четкое срабатыва­

ние устройств отключения и подключения потребителей, причем в этой

схеме источник энергии в то же время является передатчиком «астемн

ЦТУ. Несомненно,

$акое

совмещение функций приводит к значительному

снижению стоимости всей схемы.

о

О

ПУЗ предусматривается нормальное значение

В настоящее

время