Детальная информация

Работа посвящена проектированию режимов сложной энергосистемы, включающей ТЭС, подстанции 110 и 220 кВ, воздушные линии электропередачи, автотрансформаторы связи. Рассматриваются нормальные и ремонтные схемы для зимних и летних режимов максимума и минимума потребления. Задачи, решенные в ходе выполнения работы: 1. Расчет параметров схемы замещения всех элементов энергосистемы. 2. Моделирование нормальных и ремонтных режимов в ПВК RastrWin3 с контролем токовых загрузок и уровней напряжения. 3. Разработка мероприятий по обеспечению допустимых режимных параметров (замена сечений проводов, установка БСК, регулирование напряжения генерации). 4. Присоединение нового потребителя ПС 110 кВ Заря с выбором основного оборудования. 5. Расчет токов короткого замыкания и выбор выключателей. 6. Оценка динамической устойчивости при однофазном и трехфазном коротком замыкании, повышение устойчивости системы посредством применения импульсной разгрузки турбины. Методы исследования: аналитический расчет параметров, математическое моделирование установившихся режимов в RastrWin3, моделирование переходных процессов в программных комплексах EMTP и Dymola. Результаты ВКР: выявлены наиболее загруженные линии и проблемные ремонтные схемы, предложена замена проводов на АС-240/32, установка двух БСК-110-17 на ПС НПС-4, определены параметры нового присоединения, выбран элегазовый выключатель ВЭК-110-40-/2000У1, определена передльная длительность трехфазного КЗ (0,34 с), с помощью импульсной разгрузки турбины она увеличена до 0,4 с. Область применения результатов: проектирование и эксплуатация электрических сетей 110/220 кВ, анализ ремонтных режимов, обоснование мероприятий по повышению устойчивости. Выводы: предложенные технические решения обеспечивают работу энергосистемы во всех нормальных и ремонтных схема с соблюдением допустимых токовых нагрузок и уровней напряжения, а также удовлетворяют требованиям статической и динамической устойчивости. В процессе работы использованы следующие информационные технологии: программно-вычислительный комплекс RastrWin3 (расчеты установившихся режимов), программа EMTP (моделирование коротких замыканий), среда Dymola (моделирование динамической устойчивости), а также офисное программное обеспечение для оформления отчета.

The work is devoted to designing the operation modes of a complex power system including a thermal power plant, 110 and 220 kV substations, overhead power lines, and autotransformers. Normal and repair schemes are considered for winter and summer periods of maximum and minimum load. Tasks solved in the research: 1. Calculation of equivalent circuit parameters for all power system elements. 2. Modelling of normal and repair modes in RastrWin3 software with monitoring of current loadings and voltage levels. 3. Development of measures to ensure permissible operating parameters (conductor replacement, installation of shunt capacitor banks, generator voltage regulation). 4. Connection of a new consumer – 110 kV Zarya substation – with selection of main equipment. 5. Short-circuit current calculation and circuit breaker selection 6. Dynamic stability assessment under single-phase and three-phase faults, application of turbine fast valving. Research methods: analytical parameter calculation, mathematical modelling of steady-state modes in RastrWin3, transient simulation in EMTP and Dymola. Results: the most loaded lines and problematic repair schemes were identified; replacement of conductors with AC-240/32 and installation of two BSK-110-17 capacitor banks at NPS-4 substation are proposed; parameters of the new connection are determined; VEK-110-40/2000U1 SF6 circuit breaker is selected; critical duration of three-phase short circuit (0.34 s) is determined and extended to 0.4 s using turbine fast valving. Application field: design and operation of 110–220 kV electrical networks, analysis of repair modes, justification of stability enhancement measures. Conclusions: the proposed technical solutions ensure operation of the power system in all normal and repair schemes within permissible current loadings and voltage levels, and meet static and dynamic stability requirements. The following information technologies were used in the work: RastrWin3 (steady-state calculations), EMTP (short-circuit modelling), Dymola (dynamic stability modelling), as well as office software for report preparation.