Повышение надежности и эффективности транспорта электроэнергии в условиях Севера

• Автор: Кобылин, Виталий Петрович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 274 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
Содержание

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ СЕВЕРА

1.1. Влияние климатических факторов на работу энергосистем Севера

1.2. Электросетевое хозяйство районов Азиатского Севера

1.3. Формирование энергосистемы Якутии и перспективы её объединения с ОЭС сопредельных регионов

1.4. Обоснование высшего класса напряжения для условий Якутии

Выводы к главе

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ПРОТЯЖЕННЫХ ВЛ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИХ РЕШЕНИЯ

2.1. Методология регулирования напряжения протяженных линий
электропередачи
2.2. Особенности построения регулирующих органов высоковольтных
регуляторов напряжения
2.2.1. Метод получения информации об изменении напряжения в конце протяженной ВЛ
2.2.2. Метод подготовки к работе ступени с искусственной
коммутацией тиристорных ключей
2.2.3. Метод распределения напряжения по тиристорам в цепочечных структурах
2.2.4. Метод повышения быстродействия и помехозащиты системы управления высоковольтного регулятора-стабилизатора напряжения переменного тока
2.3. Оценка перегрузочной способности тиристорного регулятора
напряжения в условиях экстремально низких температур
Выводы к главе
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ РЕШЕНИЯ РЕЖИМНЫХ ЗАДАЧ
ЭНЕРГОСИСТЕМ В УСЛОВИЯХ ТРАНСФОРМАТОРНОТИРИСТОРНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ И СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ ПРОТЯЖЕННЫХ В Л
3.1. Исследование качества электроэнергии подстанции с РСНТ Ю
3.2. Режимы работы протяженных ВЛ со стабилизацией напряжения за
счет РСНТ
3.3. Исследование влияния протяженной ВЛ с РСНТ на устойчивость
энергосистемы
Выводы к главе

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ХОЛОДНОГО КЛИМАТА

4Л. Оценка влияния холодного климата на работу электрооборудования открытых подстанций
4.1.1. Исследование работы маслонаполненного оборудования
4 Л .2. Исследование работы приводов отключающих аппаратов
4.2. Методы снижения сопротивления заземляющих устройств в
условиях многолетнемерзлых грунтов
4.3. Анализ работы подвесной линейной изоляции в условиях
холодного климата
4.3.1 .Экспериментальное исследование причин повреждения
подвесной фарфоровой и стеклянной изоляции ВЛ
4.3.2. Методы испытаний и результаты экспериментальных исследований подвесной полимерной изоляции в условиях холодного климата
Выводы к главе
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ НА НАДЕЖНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ И ЭЛЕМЕНТОВ ВЛ
5.1. Анализ теплового и механического воздействия многолетнемерзлых фунтов на фундаменты опор ВЛ и их последствия
5.2. Оценка влияния растительного покрова и тепло-механические
свойства грунтов трасс ВЛ
5.3. Расчет профиля протаивания фунтов по трассе ВЛ
5.3.1. Математическая постановка задачи
5.3.2. Алгоритм решения
5.3.3. Численный эксперимент
5.3.4. Натурный эксперимент
5.4. Анализ сооружения несущих консфукций и элементов ВЛ для трасс со сложными фунтовыми условиями
5.4.1. Нетрадиционные методы повышения эксплуатационной
надежности работы ВЛ
Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Эффективность применения РСНТ
Приложение 2. Расчет режима электропередачи с РСНТ
Приложение 3. Показатели качества электроэнергии подстанции с РСНТ
Приложение 4. Установка для испытания подвесных изоляторов
Приложение 5. Промежуточная комбинированная опора
Приложение 6. Поверхностные фундаменты опор
Приложение 7. АП-образная опора ВЛ для погребенных льдов
Приложение 8. Схемы опор с гибкими и жесткими изоляционными
траверсами
Приложение 9. Быстромонтируемая опора
Приложение 10. Вантовая опора
Акт о внедрении лежневого фундамента для несущих конструкций
высоковольтных ЛЭП
Акт о внедрении методики прогнозирования и расчета динамики протаивания
мерзлых грунтов на трассах В Л
Акт внедрения РСНТ
Акт о внедрении регулятора-стабилизатора напряжения для протяженных ВЛ
Акт внедрения подвесной полимерной изоляции
Акт об использовании результатов работы в учебном процессе

Сегодня действуют две межгосударственные линии электропередачи Россия - Китай на направлениях из Амурэнерго в изолированные районы провинции Хэйлуньцзян: Благовещенск - Хэйхэ и Сиваки - Шипучжань. В 1997-1998 гг. РАО ЕЭС России были проведены исследования по созданию энергокомплексов по производству электроэнергии на Сахалине и в Якутии для экспорта электроэнергии в Японию. Передача мощности в Японию может составлять от 20 млрд. кВт-ч на первом этапе и до 60 млрд. кВт-ч при полном вводе всех объектов [188].
1.4. Обоснование высшего класса напряжения для условий Якутии
Как было указано выше, будущая энергосистема Якутии имеет три главных энергоисточника - каскад Вилюйских ГЭС (КВГЭС), Якутскую ГРЭС на газе и Нерюнгринскую ГРЭС на углях. Кроме этого имеется ряд сравнительно мелких энергоисточников, которые в комплексе с основными образуют три энергорайона - Западный, Центральный и Южный - с протяженными магистральными линиями электропередачи 220кВ и 110кВ.
Выбор класса напряжения системообразующих линий электропередачи Якутии должен выполняться на основе существующих нагрузок и перспективных электрических связей между энергоузлами с учетом их включения в состав объединенной энергосистемы Сибири и Дальнего Востока.
Анализ состояния электросетевого хозяйства энергорайонов Якутии показал, что в Западном и Южном энергорайонах высшим классом напряжения является 220 кВ, а в Центральном - 110 кВ. Главной особенностью Западного энергорайона является большая протяженность радиальных линий электропередачи и большая удаленность потребителей друг от друга и от источников электроснабжения - каскада Вилюйских ГЭС, Мирнинской ГРЭС на газе и ДЭС. Суммарная мощность главных