Оптимизация количества и мест установки автоматических пунктов секционирования для повышения надёжности электроснабжения

Аннотация 2
Содержание 3
Список используемых сокращений 5
Введение 6
1. Концепция растановки реклоузеров на сети 6-35 кВ………………………..8
1.1 Особенности построения сети 6-35 кВ 8
1.2 Концепция секционирования распределительной сети 11
1.3 Автоматический пункт секционирования 15
1.4 Особенности реклоузеров 19
2. Технические данные реклоузера 23
2.1 Основные характеристики на примере аппарата серии PBA/TEL компании «Таврида Электрик» 23
2.2 Подключение реклоузера 26
3. Показатели надёжности электроснабжения потребителей 29
3.1 Описание показателей надёжности 29
3.2 Интегральные показатели надёжности 30
3.2.1. ENS и EENS 31
3.2.2. SAIDI 32
3.2.3. SAIFI 33
3.2.4. CAIDI 33
3.2.5. MAIFI 34
3.2.6. RNRE 34
3.2.7. ARIE 35
3.2.8. ARAE 35
3.2.9. ASAI 35
3.2.10. ASIDI 36
3.2.11. ASIFI 36
3.2.12. ASUI 36
3.2.13. CAIFI 37
3.2.14. CTAIDI 37
3.2.15. CEMIn 37
3.2.16. CELID 38
3.2.17. RDCO 38
3.2.18. CEMSMIn 38
3.3 Примеры влияния установки реклоузеров на показатели надёжности.39
3.4 Взаимосвязь интегральных показателей надежности электроснабжения 44
4. Повышение интегральных показателей надёжности 45
4.1 Актуальность поставленной задачи 45
4.2 Мировой опыт 45
4.3 Методика расстановки реклоузеров 47
4.3.1 Методика расчёта SAIFI 48
4.3.2 Методика оптимальной расстановки реклоузеров 48
4.3.3 Расстановка реклоузеров на примере поиска оптимального значения SAIFI 48
4.3.4 Анализ применения индексов надежности, учитывающих мощность потребителей 51
Заключение 62
Библиография 64

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день около 40 % воздушных линий (ВЛ) выработали нормативный ресурс и более 80 % нуждаются в техническом перевооружении. Наиболее слабым звеном в системе электроснабжения являются воздушные распределительные сети 6(10) кВ.
Около 70 % всех нарушений электроснабжения происходит именно в сетях данного класса напряжения. Это может быть из-за удара молнии или из-за падения посторонних предметов на токоведущие части и т. д. При этом каждое повреждение приводит к отключению всех присоединённых к линии потребителей, в том числе потребителей первой категории.
Надежность протяженных отходящих линий электропередачи (фидеров) решалась за счет увеличения линий со строительством новых подстанций, новых линий, разукрупняющих существующие. Однако, это требует больших материальных затрат на этапе строительства, а иногда неосуществимо из-за сложности размещения. Также чтобы повысить безопасность электроснабжения потребителей можно многократно резервировать и секционировать линии разъединителями с ручным приводом. Но этот способ также имеет недостатки.
Поэтому надежность электроснабжения таких линий электропередачи повышают секционированием её на несколько относительно коротких участков с установкой промежуточных автоматических защитно-коммутационных аппаратов реклоузеров.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Концепция растановки реклоузеров на сети 6-35 кВ
1.1 Особенности построения сети 6-35 кВ

Зачастую сети 6-35 кВ построены таким образом, что короткое замыкание на каком-либо участке грозит отключением всей секции, к которой одновременно может быть подключено множество потребителей. А специфика прокладки и устройства ВЛ на данных классах напряжений такова, что вероятность короткого замыкания на них достаточно высока. Такие линии электропередачи имеют радиальное строение древовидной структуры. В связи с тем, что в прошлом наблюдался дефицит инвестиций в реконструкцию и развитие этих сетей, наблюдается рост радиуса электроснабжения потребителей от центра питания [1]. Имеется множество резервных связей, выполненных с помощью ручных разъединителей.
Более того, такие сети являются последним этапом на пути электрической энергии к потребителю, а их протяжённость (в частности ВЛ 6(10) кВ) составляют более 1,5 млн км [2] – почти 45% всей протяжённости всех линий 0,4-110 кВ. А 70% всех нарушений работы случается именно на данных линиях. Длительность отключений потребителей составляет около 70- 100 ч в год, что значительно выше, чем в технически развитых западных странах [3]. Возникла задача повышения надёжности электроснабжения в вышеуказанных сетях.


1.1 Концепция секционирования распределительной сети

Наиболее эффективным способом повышения надёжности электроснабжения в воздушных распределительных сетях является секционирование линии коммутационными аппаратами (пункты секционирования, разъединители) [2]. Традиционные пункты секционирования выполнены на базе ячеек КРУН, в состав которых входят классические защиты, выполненные с использованием микропроцессорных терминалах реле или электромеханических [1]. Требование к реализации

многократных автоматических повторных включений к ним не предъявляются. А минимальная ступени селективности для построенных по электромеханическому принципу защит составляет не менее 0,5 с, микропроцессорных – 0,3 с. Поэтому их сложно использовать на магистральных участках сети или в сетях с двухсторонним питанием.
В существующих сетях зачастую используется ручной подход к управлению аварийными режимами. Главная черта такого подхода – это зависимость работы секционных коммутационных аппаратов от решений верхнего уровня (диспетчера).
Ручной местный подход существует практически везде, где есть воздушные распределительные сети. Для создания возможности секционирования повреждённого участка сети на магистрали устанавливаются линейные разъединители. Также используются пункты секционирования на базе ячеек КРУН. Таким образом, при возникновении повреждения отключается защитный аппарат на отходящем фидере, все потребители теряют питание на достаточно длительный срок. Для определения места повреждения и его локализации на фидер выезжает оперативная бригада и путём последовательных переездов и переключений разъединителей вручную выделяет повреждённый участок. Такая схема восстановления (рисунок 1.1) требует значительных временных затрат, использование большого количества техники и персонала. 1-5 – Этапы поиска и локализации повреждения (переезды
оперативных бригад): 1-3 – поиск поврежденного участка; 4 – включение участка без повреждения; 5 – подача питания от сетевого резерва на участок без повреждения.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Хасанзянов Б.Ф. О реклоузерах / Б.Ф. Хасанзянов // Молодой учёный, №7, 2014. – с. 188–190.
2. Воротницкий В. Реклоузер – новый уровень автоматизации и управления ВЛ 6(10) кВ / В. Воротниций, С. Бузин // Новости электротехники, №3, 2005. Режим доступа: http://www.news.elteh.ru/arh/2005/33/11.php.

3. Современная релейная защита и автоматика для целей автоматизации воздушных распределительных сетей 6-10 кВ / С.А. Бузин, В.В. Воротницкий. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://masters.donntu.org/2007/eltf/strelnikova/library/3.pdf.

4. Евминов Л.И. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения : учеб.-метод. пособие / Л.И. Евминов, Г.И. Селиверстов ; М-во образования Респ. Беларусь, Гомел. гос. техн. ун-т им. П.О. Сухого. – Гомель : ГГТУ им. П.О. Сухого, 2016. – 531 с.
5. Попов В.А. Современные технические решения для повышения надежности функционирования воздушных линий номинальным напряжением 6, 10 кВ / В.А. Попов, В.В. Ткаченко, Ю.Д. Манойло // Промелектро №6, 2010. – с. 28–36.
6. Goodin R.E. Distribution reliability using reclosers and sectionalisers / R.E. Goodin, T.S. Fahey, A. Hanson. [Электронный ресурс]. Режим доступа: goo.gl/0C3FQR.
7. Симонов А. Новый уровень управления аварийными режимами распределительных сетей с помощью реклоузеров / А. Симонов // Электрик № 11, 2012. – с. 8–11.

Весь текст будет доступен после покупки