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
- 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 |