Бұл мақалада «Екібастұз-Шульба-Өскемен» 500 кВ әуе желісінің бос жүріс режиміне әр түрлі режимдерді қарастырып және қосымша осы желіге тағы қанша шунтталған реакторлар орнату керектігі ұсынылған.
Түйін сөздер: электр энергетика, электр желісі, шунтталған реактор, қарымталаушы реактор.
В данной статье предлагается рассмотреть различные режимы холостого хода воздушной линии 500 кВ «Экибастуз-Шульба-Усть-Каменогорск» и дополнительно установить на этой линии еще несколько шунтированных реакторов.
Ключевые слова: электроэнергетика, электросеть, шунтирующий реактор, компенсирующие реакторы.
Қазақстан Біртұтас электр энергетикалық жүйесінде (БЭЭЖ) электр энергиясын өндіру, беру, тұтыну электр энергиясын сатып алу- сату шарттары, электр энергиясын беруге арналған шарттар, диспетчерлендіруге арналған шарттар, электр қуатын реттеуге арналған шарттар, қатар жұмыс істеуге арналған шарттар, электр энергиясын өндіру- тұтынуды теңгерімдеуді ұйымдастыруға арналған шарттар негізінде көтерме сауда нарығының қағидалары бойынша жүзеге асырылады. Электр энергетикасындағы нарықтық қатынастардың қарқынды дамуына байланысты қазіргі жүйеаралық байланыстар қазіргі заманғы талаптарға жауап бермейтіні белгілі болды, сондықтан қазіргі байланыстар жаңғыртылуы тиіс.
Еліміздің энергетикалық жүйесін ұлғайту және электрмен қамтамасыз ету барысында салынған электрлік байланыс желілердің бірі Өскемен- Шульба- Екібастұз 500 кВ әуе желісі. Бұл әуе электр желісінің ұзындығы:
— Екісбастұз- Семей 500 кВ әуе желісі (ӘЖ) жағынан 402,2 км;
— Семей- Өскемен 500 кВ ӘЖ жағынан 194,9 км.
Бұл мақалада осы әуе электржелісінің бос жүріс режиміне қосу режимдерін есептеу жұмыстары жүргізілді. ӘЖ учаскелерін бос жүріске қосу Шығыс Қазақстан облысы жүктемесінің екі жағынан қысқы максимумы мен жазғы минимумында желідегі шунтталған реакторлардың (ШР) түрлі үйлесімдері кезінде қарастырылды:
— Екібастұз қосалқы станция (ҚС) жағынан Екібастұз-Семей ӘЖ (Өскемен-Семей 500 кВ ӘЖ іске қосылу деңгейінде);
— Екібастұз және Семей ҚС тарапынан (500 кВ ӘЖ еңгізілу барысында Өскемен-Семей);
— Семей — Өскемен қосалқы станция (ҚС) қосу екі жағынан қарастырылғанда.
Сурет 1. Қарастырылатын 500 кВ желісінің электрлік сұлба картасы
Кернеуді реттеуге арналған реактивті қуатты қарымталаушы құрылғылары: 500 кВ ӘЖ зарядтау қуатын қарымталауға арналған шунттаушы реакторлар реактивті қуатты қарымталау жөніндегі нормативтік талаптарды ескере отырып таңдалады:
— 500 кВ ӘЖ үшін- энергия жүйелерінің қуатты тораптарына жанасқанда 50–60 % және электр станциялары мен энергия жүйелерінің әлсіз тораптарына жанасқанда 80–100 %;
— желілер мен қосу режимдерін ең аз жүктеу шарттары бойынша есептеулерге сәйкес.
Желінің әрбір учаскесінде шунтталатын реакторлардың қуатын таңдау келесі шарттармен жүзеге асырылды:
— Реактивті қуат ағыны кезінде генераторлардың (ЕГРЭС-1, 2, ШГЭС) жұмыс режимдерінің нашарлауына жол бермеу үшін ӘЖ зарядтау қуатын 100 % қарымталау;
— бос жүріске қосқан кезде желі соңындағы кернеудің жоғарылау еселігі 20 минут ішінде қосқан кезде 1,1 U ном (577,5 кВ) және 60 минут ішінде қосқан кезде 1,05 U ном (551 кВ) аспауы тиіс. Бұдан басқа, бос жүріске қосу есептерінде ҚС шиналарындағы кернеу мен қосылатын желінің ашық ұзындағы (30 кВ-тан аспайтын) рұқсат етілген айырмаға НДЦ (национальный диспетчерский центр) талаптары ескерілген;
— есептеулер Екібастұз ҚС 500 кВ АТҚ-да (ашық тарату құрылғысы) қуаты (3x60) МВА болатын № 5 ШР қондырғысын ескере отырып орындалды.
Біз қарастырып отырған желі екі жақты желі болғандықтан тізбектің тармақтарындағы тоқтарды саны тәуелсіз кернеу көздерінің санына тең бірқатар қосындысы ретінде қарастыруға болады. Осы токтардың әрқайсысы басқа көздердің кернеулері нөлге тең болған кезде кернеу көздерінің біреуінің ғана әрекетімен анықталады. Алайда, бұл тәсіл әрдайым орынды бола бермейді, өйткені қалыпты режимдерде қорек көзінің кернеулері айырмашылығы шамалы болып келеді. Бұндай жағдайда екі желінің біреуінде қосымша электр қозғаушы күші (ЭҚК) болады:
Δ E = U B – U A
500 кВ желі үшін қарымталаушы коэффициенті желінің ұзындығына және реакторлар санына байланысты анықталады.
Сурет 2. 500 кВ ӘЖ ұзындығына және қосылған реакторлардың қуатына байланысты қарымталаушы коэффициенті графигі
Тұрақты жұмыс режимінде реакторлардың тоғы және бір жақты қоректендірілетін ӘЖ тоғы желілік кернеуге қатысты реактивті сипатта болады:
Кесте 1
Екібастұз ҚС жағынан Екібастұз — Семей 500 кВ ӘЖ қосу
|
Атауы |
Режим |
Q зap есебімен ЭГРЭС-1 (500 кВ) генератор жүктеу |
Екібастұз — Семей ӘЖ |
Семей ҚС |
Салыстырма |
|
|
U нач |
U koh |
U m |
U koh - U m |
|||
|
Қосылуға дейінгі режим |
Қыс макс |
2217+j376 |
519 |
|||
|
Жаз мин . |
1063+j168 |
523 |
||||
|
Эк-0 ШР, Семей — 0ШР |
Қыс макс . |
2216+j82 |
526 |
577 |
490 |
87 |
|
Жаз мин . |
1065-j117 |
530 |
580 |
514 |
66 |
|
|
Эк-0 ШР, Семей — 1УШР |
Қыс макс . |
2216+j259 |
522 |
517 |
489 |
28 |
|
Жаз мин . |
1064+j45 |
526 |
522 |
514 |
8 |
|
|
Эк-1 ШР, Семей — УШР |
Қыс макс . |
2217+j382 |
519 |
515 |
488 |
27 |
|
Жаз мин . |
1064+j167 |
522 |
518 |
514 |
4 |
|
Кесте 2
500 кВ Екібастұз — Семей ӘЖ қосу (500 кВ Семей-Өскемен ӘЖ іске қосылғаннан кейін) Екібастұз ҚС жағынан
|
Атауы |
Режим |
Q з ap есебімен ЭГРЭС-1 (500 кВ) генератор жүктеу |
Екібастұз — Семей ӘЖ |
Семей ҚС |
Салыстырма |
|
|
U нач |
U koh |
U m |
U koh - U m |
|||
|
Қосылуға дейінгі режим |
Қыс макс . |
2215+j376 |
519 |
|||
|
Жаз мин . |
1063+j168 |
523 |
||||
|
Эк-0 ШР, Семей — 0ШР |
Қыс макс . |
2214+j211 |
523 |
573 |
497 |
80 |
|
Жаз мин . |
1065-j121 |
530 |
580 |
505 |
75 |
|
|
Эк-0 ШР, Семей — 1УШР |
Қыс макс . |
2216+j254 |
522 |
517 |
497 |
20 |
|
Жаз мин . |
1064+j41 |
526 |
522 |
505 |
17 |
|
|
Эк-1ШР Семей — УШР, |
Қыс макс . |
2217+j378 |
519 |
515 |
497 |
18 |
|
Жаз мин . |
1064+j163 |
522 |
518 |
505 |
13 |
|
Кесте 3
Семей-Екібастұз 500 кВ ӘЖ (500 кВ Семей-Өскемен ӘЖ іске қосылғаннан кейін) Семей ҚС жағынан қосу
|
Атауы |
Режим |
Q з ap есебімен ЭГРЭС-1 (500 кВ) генератор жүктеу |
Екібастұз — Семей ӘЖ |
Семей ҚС |
Салыстырма |
||
|
U нач |
U koh |
U m |
U koh - U m |
||||
|
Қосылуға дейінгі режим |
Қыс макс . |
270+j130 |
496 |
||||
|
Жаз мин . |
140+j103 |
504 |
|||||
|
Эк-0 ШР, Семей — 0ШР |
Қыс макс . |
270+j0 |
560 |
614 |
520 |
94 |
|
|
Жаз мин . |
140+j28 |
585 |
642 |
524 |
118 |
||
|
Эк-1 ШР, Семей -0ШР |
Қыс макс . |
270-j32 |
529 |
534 |
520 |
14 |
|
|
Жаз мин . |
140+j28 |
540 |
545 |
523 |
22 |
||
|
Эк-1 ШР, Семей -1УШР |
Қыс макс . |
270+j117 |
515 |
520 |
519 |
1 |
|
|
Жаз мин . |
140+j69 |
515 |
520 |
523 |
-3 |
||
Кесте 4
Өскемен ҚС жағынан Өскемен- Семей 500 кВ ӘЖ қосу
|
Атауы |
Режим |
Q з ap есебімен ЭГРЭС-1 (500 кВ) генератор жүктеу |
Екібастұз — Семей ӘЖ |
Семей ҚС |
Салыстырма |
|
|
U нач |
U koh |
U m |
U koh - U m |
|||
|
Қосылуға дейінгі режим |
Қыс макс . |
508 |
||||
|
Жаз мин . |
510 |
|||||
|
У-К-0 ШР, Семей -0ШР |
Қыс макс . |
J201 |
526 |
538 |
515 |
23 |
|
Жаз мин . |
j202 |
531 |
543 |
515 |
28 |
|
|
У-К-0 ШР, Семей -1ШР |
Қыс макс . |
J19 |
509 |
501 |
515 |
-14 |
|
Жаз мин . |
J19 |
512 |
503 |
515 |
-12 |
|
Кесте 5
Семей ҚС жағынан Өскемен- Семей 500 кВ ӘЖ қосу
|
Атауы |
Режим |
Q з ap есебімен ЭГРЭС-1 (500 кВ) генератор жүктеу |
Екібастұз — Семей ӘЖ |
Семей ҚС |
Салыстырма |
||
|
U нач |
U koh |
U m |
U koh - U m |
||||
|
Қосылуға дейінгі режим |
Қыс макс . |
270+j130 |
515 |
||||
|
Жаз мин . |
140+j77 |
505 |
|||||
|
У-К-0 ШР, Семей- 0ШР |
Қыс макс . |
270+j76 |
539 |
551 |
510 |
41 |
|
|
Жаз мин . |
140+j28 |
550 |
563 |
513 |
50 |
||
|
У-К-0 ШР, Семей-1ШР |
Қыс макс . |
270+j130 |
515 |
527 |
508 |
19 |
|
|
Жаз мин . |
140+j73 |
517 |
529 |
510 |
19 |
||
Есептеу нәтижелері көрсеткендей: реактивті қуат ағыны Екібастұз ГРЭС-1, 2 генераторларының жүктелуіне әсер етпеуі үшін ӘЖ біржақты қосуды желідегі бір шиналық реакторын (ШР) және бір басқарылатын шиналық реакторын (БШР) есепке ала отырып жүзеге асыру қажет және Семей-Өскемен ӘЖ біржақты қосу кернеудің рұқсат етілген деңгейінде Семей ҚС тарапынан желіде ШР орнатуды ескере отырып, екі жағынан қамтамасыз етіледі.
Екібастұз- Семей ӘЖ-не екі жақтан қосылу режимдерін қамту және қуат зарядын қарымталау үшін міндетті түрде 3х60 МВА қуатты 2 ШР қондырғысын орнату қажет: біреуін Екібастұз ҚС жағынан, екіншісін Семей ҚС жағынан. ӘЖ қосу режимі Семей ҚС басқару шунттау рекаторларымен (БШР) бірге есептелген. Семей-Өскемен ӘЖ реактивті қуатын қарымталау үшін Семей ҚС тарапынан бір ШР орнату қажет.
Әдебиет:
- Баринов, В. А. Режимы энергосистем: методы анализа и управления [Текст] / В. А. Баринов, С. А. Совалов. — Москва: Энергоатомиздат, 1990. — 440 с
- Дмитриев М. В., Евдокунин Г. А. и др. Коммутации высоковольтных ВЛ и воздействия на выключатели // Новости ЭлектроТехники. 2008. № 3(51).
- Основные технико-технологические решения. Обоснование, схема, режимы, системы управления строительство “ВЛ 500 кВ Экибастуз — ШГЭС — Усть-Каменогорск”
- Управление мощными энергообъединениями [Текст] / Н. И. Воропай, В. В. Ершевич, Я. Н. Лугинский [и др.]; под ред. С. А. Совалова. — Москва: Энергоатомиздат,1984. — 255 с.
