Направление модернизации сельских электрических сетей напряжением 6-10 кВ : На примере Поволжья

• Автор: Крайнев, Михаил Иванович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 213 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

НАПРЯЖЕНИЕМ 6-10 кВ РЕГИОНА ПОВОЛЖЬЯ

1Л. Надежность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей Поволжья

1.2. Требования правовых и технических нормативных документов по непрерывности электроснабжения

1.3. Состояние сельских электрических сетей напряжением 6-10 кВ

1.3.1. Электрические нагрузки

1.3.2. Техническое состояние действующих сетей 6-10 кВ

1.3.3. Потери электроэнергии в сетях

1.4. Анализ отказов линий 6-10 кВ
1.5. Надежность элементов линий 6-10 кВ
1.6. Цель и задачи исследований
Глава II. МЕТОДИКА ВЫБОРА ЭФФЕКТИВНЫХ СПОСОБОВ
МОДЕРНИЗАЦИИ СЕЛЬСКИХ СЕТЕЙ 6-10кВ
2.1. Классификация способов модернизации оценок надежности сельских сетей 6-10 кВ
2.2. Признаки эффективности вариантов модернизации сельских
сетей 6-10 кВ
2.3. Технико-экономическая оценка вариантов модернизации
2.4. Выбор рациональных технических решений по обеспечению нормативных или заданных заказчиком (потребителем) уровней надежности электроснабжения
2.5. Особенности учета показателей надежности при разработке способов модернизации сети 6-10 кВ
2.6. Выводы
Глава III. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ НАПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБОВ
МОДЕРНИЗАЦИИ СЕЛЬСКИХ СЕТЕЙ 6-10 КВ
3.1. Конструктивные способы обеспечения безотказности и долговечности сельских электрических линий напряжением 6-10 кВ
3.2. Обеспечение работоспособности линий 6-10 кВ в процессе эксплуатации
3.2.1. Меры предупреждения отказов в период функционирования линий .
3.2.2. Способы уменьшения отрицательных последствий отказов
3.2.3. О соотношении способов обеспечения работоспособности
линии 6-10 кВ
3.2.4. Направление и способы по обеспечению безотказности и долговечности сельских сетей 6-10 кВ

3.3. Построение схем ВЛ 6-10 кВ в условиях рыночных отношений энергосистем и сельских потребителей
3.4. Обеспечение прогнозируемых показателей надежности сельских
ВЛ 6-10 кВ
3.5. Рекомендуемые мероприятия по обеспечению прогнозируемых показателей надежности ВЛ 6-10 кВ
3.5.1. Смешанная трехфазно-однофазная система распределения электрической энергии
3.5.2. Столбовая трансформаторная подстанция напряжением 10/0,4 кВ мощностью 400 кВА (изобретение а.с. 1799493 АЗ)
3.5.3. Средства автоматизации включения резерва АВР-10, АВР-
3.5.4. Секционирование ВЛ 6-10 кВ с помощью отделителей АСО-10
3.5.5. Схемы электроснабжения насосных установок систем орошения земель
3.6. Обеспечение работоспособности сетей 6-10 кВ в процессе функционирования с помощью средств защиты и автоматики
3.6.1. Классификация средств управления для сельских электрических сетей 6-10 кВ
3.6.2. Оснащение средствами управления схем сельских ВЛ 6-10 кВ
3.7. Эксплуатационная надежность сетей 6-10 кВ и автоматизация включения резерва электроснабжения
3.8. Выводы
Глава IV. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРЕДЛАГАЕМЫХ СПОСОБОВ МОДЕРНИЗАЦИИ СЕТЕЙ 6-10 КВ
4.1. Эффективность внедрения отделителей и аппаратов включения резерва питания
4.2. Оценка трехфазно-однофазной системы
4.3. Схемные параметры эффективной линии 6-10 кВ
4.4. Обобщенные достигнутые и ожидаемые расчетные показатели экономической эффективности модернизации сетей 6-10 кВ
4.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Копия приказа Минэнерго СССР от 26.02.79 №
(о выпуске и внедрении АСО-Ю)
Приложение 2. Копия документов, связанных с изготовлением и
испытанием АСО-
Приложение 3. Расчет показателей ВЛ 6-10 кВ
Приложение 4. Описание подстанции 10/0,4 кВ (патент 1799493 АЗ)

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В настоящей работе исследуются сети 6-10 кВ региона Поволжья площадью более 300 тысяч квадратных километров с населением около 10 млн. человек и имеющего высокоразвитое сельскохозяйственное производство, основанное на мощной энергетической базе: десятках электростанций и линий электропередач протяженностью более двухсот тысяч километров.
Начатая в 30-е годы прошлого века на данной территории плановая, научно обоснованная электрификация сельского хозяйства завершилась к концу 70-х годов. К настоящему времени все дома и сельскохозяйственные предприятия в сельской местности имеют централизованное электроснабжение от единой, до 1992 г. Государственной, а затем акционированной энергетической компании РАО «ЕЭС России», имеющей в Поволжье дочерние и зависимые АО-энерго: Астраханьэнерго, Волгоградэнерго, Саратовэнерго, Самараэнерго, Пензаэнерго, Ульяновскэнерго, Мордовэнерго, Чувашэнерго, Мари-Эл-энерго.
Для электроснабжения сельских территорий по сложившейся структуре используются сети трех уровней напряжения: 35-110 кВ, 6-10 кВ и 0,4 кВ. Протяженность сетей 0,4-110 кВ более 200 тыс. км, из которых распределительные сети 6-10 кВ составляют 90 тыс. км, то есть около половины, что говорит об их важном значении в общей системе передачи и распределения электроэнергии по сельской территории региона. Данные сети 6-10 кВ являются объектом исследования в настоящей работе. Они характеризуются следующими основными показателями.
Соотношение протяженности сетей 6-10 кВ к сетям 110 кВ составляет 3:1; к ВЛ 35 кВ — 6,3:1 и к их общей сумме — 2,4:1.

способами. Проводились наблюдения непосредственно на действующих линиях с оценкой последствий одиночных отказов и во время массовых аварий и отказов при гололедообразовании, значительных ветровых нагрузках при скорости ветра более 20 м/с, при действии ветра на покрытие гололедом провода и линии.
В соответствии с методикой института «Сельэнергопроект» [35] были проанализированы аварии в Волгоградской области зимой 1987 года, когда произошел 651 случай повреждения траверс и обрывов проводов, было повреждено 188 опор BJI 6-10 кВ преимущественно на стойках типа СВ 110-2,5 с проводом А-50.
За последние десять лет наиболее массовые в Поволжье аварии произошли в Саратовской области зимой 1993-1994 годов. Здесь было разрушено 981 км BJI 0,4-220 кВ (в том числе более 600 км BJI 6-10 кВ), 6297 опор (в том числе более 4000 опор ВЛ 6-10 кВ), 47 ТП 10/0,4 кВ. Причиной аварии явилось не только сверхрасчетные (30% от общего числа) нагрузки, но техническое состояние линий, снизившееся в период 1985-1993 гг. Около 30% разрушенных линий прослужили всего 5-8 лет, но оказались в районах, где ранее не наблюдались сверхрасчетные нагрузки, например, юго-восток Левобережья Саратовской области. В данной работе не приводятся полные результаты анализа, а только та часть, которая касается выявления причин разрушений элементов линии: опор, проводов, изоляторов, узлов крепления, в том числе вязок проводов.
По Пензенской области, типичной для Поволжья и по нагрузкам потребителей и по техническим показателям сетей 6-10 кВ, сделана попытка оценить действие другого важного вида воздействий — ветровых нагрузок. В данной группе (выборке) были проанализированы отказы, произошедшие на 850 линиях 6-10 кВ общей протяженностью 18400 км и средней длиной каждого фидера 21,6 км за период 1976-1988 годы. На данных линиях произошло 6439 отключений, причины которых были зафиксированы в