Повышение эффективности эксплуатации воздушных линий электропередачи 110-330 кВ за счет резервирования фазных проводов

• Автор: Левин, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 150 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИЗУЧАЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ

1.1 Обоснование использования резервного четвертого провода на ВЛ 110-330 кВ

1.2 Технико-экономические предпосылки использования резервирования наВЛ

1.3 Постановка задач исследования

Выводы
2. ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТАЛЬНОГО ГРОЗОЗАЩИТНОГО ТРОСА В КАЧЕСТВЕ РЕЗЕРВНОГО ПРОВОДА НА ВЛ 110-330 КВ

2.1 Использование грозозащитного троса для транспорта электрической энергии на ВЛ

2.2 Расчет режима ВЛ со стальным грозозащитным тросом в качестве проводящей фазы

2.3 Симметрирование напряжения при использовании стального
грозозащитного троса в качестве рабочей фазы
Выводы
3. ЧЕТЫРЕХПРОВОДНЫЕ ВЛ 110-330 КВ
3.1 Особенности расчета режимов В Л с учетом взаимовлияния фаз
3.2 Расчет режимов В Л с резервным четвертым проводом с учетом взаимовлияния фаз
3.3 Расчет режимов четырехпроводных ВЛ 110-330 кВ
Выводы
4. УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЕМ РЕЗЕРВНОГО ЧЕТВЕРТОГО ПРОВОДА НАВЛ
4.1 Осуществление пофазной плавки гололеда на В Л
4.2 Схемы управления резервным четвертым проводом

4.3 Особенности выполнения автоматического включения резервного
четвертого провода
Выводы
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНЫХ ВЛ 110-330 КВ
5.1 Методика технико-экономического обоснования эффективности применения резервного четвертого провода на ВЛ
5.2 Оценка эффективности использоания резервного четвертого провода при устойчивых однофазных повреждениях, пофазных ремонтах и плавках 103 гололеда
5.3 Оценка эффективности применения резервного четвертого провода
при увеличении мощности ВЛ
Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Результаты расчета параметров режимов ВЛ 110-330 кВ
со стальным грозозащитным тросом в качестве проводящей фазы
Приложение 2. Удельные погонные параметры ВЛ 110-330 кВ
Приложение 3. Результаты расчета параметров режима ВЛ 110-330 кВ
с резервным четвертым проводом
Приложение 4. Принципиальные схемы управления четвертым проводом
Приложение 5. Технико-экономическая оценка эффективности
использования четвертого провода на ВЛ 110-330 кВ
Приложение 6. Акт о внедрении диссертационных исследований
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Электроэнергетическая система России характеризуется высоким моральным и физическим износом оборудования составляющего, по данным [97], примерно 65 %, при этом активы магистрального сетевого комплекса изношены до 50 %; наиболее изношены мощности распределительного сетевого сегмента - до 70 %. Столь значительный износ оборудования может представлять значительную опасность для стабильности функционирования электроэнергетической отрасли России. Крупные аварии, сопровождающиеся прекращением электроснабжения, могут быть сравнимы по своим масштабам с природными бедствиями, несущими значительные финансовые последствия экономике и угрожающими безопасности страны в целом. Поэтому вопрос о модернизации, повышении эффективности и надежности системы электроэнергетики стоит достаточно остро.
С постоянным ростом количества населения в городах и мегаполисах растет и необходимость в дополнительных мощностях электроустановок. Исходя из прогнозируемых объемов спроса на электроэнергию, суммарное ее производство может возрасти к 2020 г. до 2000 тыс. ГВт-ч [21]. Производство электроэнергии в 2012 году, по данным Минэнерго [88], составило 1053,5 тыс. ГВт-ч, таким образом, фактически на 90 % может возрасти уровень вырабатываемой электроэнергии. Столь высокий уровень электропотребления потребует значительного повышения не только объемов выработки, но и передачи мощности. Воздушные линии электропередачи (ВЛ) - одно из основных промежуточных звеньев между системами генерирования и потребления электроэнергии, поэтому электрические сети являются одной из важнейших и наиболее ответственных частей электроэнергетической безопасности страны. Вследствие этого непрерывно растут задачи, роль и значение обеспечения надежной работы ВЛ.
Переход к рыночной экономике толкает к максимальной полноте использования оборудования с целью получения максимально возможной прибыли. В

где Ёл, Ев, Ес — комплексные ЭДС источника питания; 0Л - номинальное напряжение ВЛ; а - оператор поворота.
Выразив по закону Ома в выражении (2.5) напряжения через токи, получим
Да — + /аДн + /„агД3,
Ёв — 1вЪ + 4Дн+4л?Д з > (2.7)
Ёс — 1сЁс + ДДн+ДлгДз» где 2^, 2_в, 2_с - полные сопротивления фаз линии; Я3 - сопротивление земли (0,05 Ом/км).
Активная мощность Р, передаваемая по линии, задается сопротивлением нагрузки Ян
Кн=Жо7' (2'8)
Исключив из системы уравнений (2.7) ток /пДГ, получим
ёа = 1а(1а + кн + д3) + 4д3 + 4д3>
Дв = (а Дз +4(Дд + Дн + Д3) + 4Дз> (2.9)
Дс = 4 йз + 4йз + 4(^С + ЙН + д3).
Решение алгебраических уравнений (2.9) производится матричным методом. Система уравнений (2.9) в матричной форме для электрической цепи (рис. 2.5) записывается следующим образом:
|Д| = И • |/|, (2.10)
где Е - вектор матрица контурных ЭДС; |/| — вектор матрица контурных токов; 2 - квадратная матрица полных сопротивлений цепи.
В системе контурных уравнений (2.10) матрицы-столбцы соответствующих величин имеют следующий вид: