Расчёты статической устойчивости. Расчёт токов короткого замыкания

110-1421-2.5БР.2 книга 2.doc

ПОДГОТОВКА ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ОБЪЕКТОВ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ
ИЗОЛЯЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
«Балансы и режимы прилегающей сети
связанные с проектированием
Расчёты статической устойчивости.
Расчёт токов короткого замыкания.
Генеральный директор
Начальник департамента
СОСТАВ РАБОТ ПО ТИТУЛУ
«Балансы и режимы прилегающей сети связанные с проектированием ПС 220 кВ Кантат»
Расчёты установившихся электроэнергетических режимов. Регулирование напряжения и компенсация реактивной
Расчёты статической устойчивости. Расчёт токов короткого замыкания.
Основные технические решения по РЗА ПС 220 кВ Кантат.
Расчет токов короткого замыкания.7
Расчеты статической устойчивости9
Приложение 1. Техническое задание.28
Расчет токов короткого замыкания.
Для определения максимальных уровней токов короткого замыкания на шинах ПС 220 кВ Кантат и в прилегающей сети были выполнены расчеты трехфазного и однофазного коротких замыканий на 2018 и 2023 гг. Расчеты производились в программном комплексе «АРМ СРЗА».
На этап 2018 и 2023 гг. были проведены расчеты токов короткого замыкания с учетом ввода ПС 220 кВ Кантат.
Отключающая способность выключателей в прилегающей сети приведена в таблице 2.1. Результаты расчетов токов КЗ приведены в таблицах 2.2-2.3.
Таблица 2.1 Отключающая способность выключателей на ПС прилегающей сети.
ПС Узловая СШ 220 кВ
ПС Узловая СШ 110 кВ
ПС Заводская СШ 220 кВ
ПС Заводская СШ 110 кВ
ПС Правобережная СШ 110 кВ
ПС Дивногорская СШ 220 кВ
ПС Дивногорская СШ 110 кВ
Таблица 2.2 Расчет токов КЗ на этап 2018 года.
ПС Правобережная СШ 220 кВ
ПС Кантат 1 СШ 220 кВ
ПС Кантат 2 СШ 220 кВ
ПС 220 кВ Кантат 1сек 6 кВ
ПС 220 кВ Кантат 2сек 6 кВ
ПС 220 кВ Кантат 3сек 6 кВ
ПС 220 кВ Кантат 4сек 6 кВ
Таблица 2.3 Расчет токов КЗ на этап 2023 года.
На период 2018-2023 гг на шинах 220 кВ ПС 220 кВ Кантат наибольшие значения токов трехфазного и однофазного КЗ составят 453 кА и 389 кА; на шинах 6 кВ ПС 220 кВ Кантат наибольшие значения токов трехфазного КЗ составят 1769 кА. Перспективные уровни токов КЗ на шинах ПС 220 кВ Кантат и в прилегающей сети 110 - 220 кВ не превышают отключающую способность существующих выключателей в рассматриваемой сети и мероприятия по ограничению токов короткого замыкания не требуются.
По результатам расчетов можно сделать вывод что ввод ПС 220 кВ Кантат не окажет существенного влияния на уровни токов КЗ в рассматриваемом районе. Таким образом мероприятия по ограничению токов КЗ в прилегающем районе связанные с вводом ПС 220 кВ Кантат не требуются.
Расчеты статической устойчивости
1. Исходные расчетные условия.
На базе полученных схем и режимов на этап 2018г. и 2023г. в данной главе представлены результаты расчетов статической устойчивости с целью определения величин максимально допустимых перетоков мощности электрической сети в районе ПС 220 кВ Узловая. Расчеты статической устойчивости выполнены для следующих характерных режимов: зимних и летних максимальных нагрузок рабочего дня; летних минимальных нагрузок выходного дня а также режима паводка. Расчет величин максимальнодопустимых перетоков мощности был произведен для следущего контролируемого сечения:
«ВЛ 220 кВ Д-19 и ВЛ 220 кВ Д-20»
Максимально допустимые перетоки в контролируемом сечении находились по условиям обеспечения:
нормируемого 20 % запаса по мощности в нормальных и утяжеленных режимах (в полной и ремонтной схемах) 8 % запаса в вынужденных (аварийно допустимых) режимах;
нормируемого 15 % запаса по напряжению в узлах нагрузки для нормальных и утяжеленных режимов 10 % запаса по напряжению – в вынужденных (аварийно
допустимых) режимах;
допустимой токовой загрузки элементов сети.
Для нахождения предела по статической (апериодической) устойчивости в контролируемых сечениях в направлении «Юг» выбраны следующая траектория:
Увеличение генерации на Красноярской ГЭС 220 кВ
Увеличение нагрузки в сети 110 кВ ПС 220 кВ Узловая.
Расчеты статической устойчивости проводились с учетом нерегулярных колебаний которые в соответствии с методическими указаниями рассчитывались следующим образом:
Pн1 Pн2 МВт – суммарные мощности нагрузки с каждой из сторон рассматриваемого сечения. Коэффициент K принимается равным 15 при ручном регулировании и 075 при автоматическом регулировании (ограничении) перетока мощности в сечении. Величина нерегулярных колебаний составила 10 МВт.
Параметры ЛЭП контролируемого сечения приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1. Контролируемое сечение.
Наименование элемента
Сечение «Д-19 и Д-20»
Режим зимнего максимума 2018 г.
Результаты расчетов статической устойчивости для сечения «Д-19 и Д-20» в режиме зимнего максимума 2018 года представлены в таблице 3.1.
Анализ результатов выполненных расчетов показал следующее:
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 349 МВт
основным фактором ограничивающим максимально допустимый переток в нормальной схеме является длительно допустимая токовая загрузка ВЛ 220 кВ Д – 20 (Д – 19)
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 349 МВт
основным фактором ограничивающим максимально допустимый переток в ремонтных схемах является допустимая токовая загрузка оставшейся в работе ВЛ 220 кВ.
Анализ данных расчётов показал что максимально допустимый переток в нормальном режиме соответствует коэффициенту запаса статической устойчивости по активной мощности не менее 20% в контролируемом сечении. Во всех послеаварийных схемнорежимных ситуациях максимально допустимый переток соответствует коэффициенту запаса статической устойчивости по активной мощности не менее 8%.
Режим зимнего минимума 2018 г.
Результаты расчетов статической устойчивости для сечения «Д-19 и Д-20» в режиме зимнего минимума 2018 года представлены в таблице 3.1.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 356 МВт
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 356 МВт
Режим летнего максимума 2018 г.
Результаты расчетов статической устойчивости для сечения «Д-19 и Д-20» в режиме летнего максимума 2018 года представлены в таблице 3.1.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 340 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 286 МВт и будет обусловлен длительно допустимой токовой загрузкой ВЛ 220 кВ Д – 18 (Д – 17)
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 337 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 286 МВт
Режим летнего минимума 2018 г.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 341 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 260 МВт и будет обусловлен длительно допустимой токовой загрузкой ВЛ 220 кВ Д – 18 (Д – 17)
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 338 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 260 МВт
Режим паводка 2018 г.
Результаты расчетов статической устойчивости для сечения «Д-19 и Д-20» в режиме паводка 2018 года представлены в таблице 3.1.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 353 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 310 МВт и будет обусловлен длительно допустимой токовой загрузкой ВЛ 220 кВ Д – 18 (Д – 17)
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 350 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 310 МВт
Режим зимнего максимума 2023 г.
Результаты расчетов статической устойчивости для сечения «Д-19 и Д-20» в режиме зимнего максимума 2023 года представлены в таблице 3.1.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 340 МВт
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 340 МВт
Режим зимнего минимума 2023 г.
Результаты расчетов статической устойчивости для сечения «Д-19 и Д-20» в режиме зимнего минимума 2023 года представлены в таблице 3.1.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 352 МВт
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 352 МВт
Режим летнего максимума 2023 г.
Результаты расчетов статической устойчивости для сечения «Д-19 и Д-20» в режиме летнего максимума 2023 года представлены в таблице 3.1.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 334 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 258 МВт и будет обусловлен длительно допустимой токовой загрузкой ВЛ 220 кВ Д – 18 (Д – 17)
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 331 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 258 МВт
Режим летнего минимума 2023 г.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 333 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 225 МВт и будет обусловлен длительно допустимой токовой загрузкой ВЛ 220 кВ Д – 18 (Д – 17)
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 330 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 225 МВт
Режим паводка 2023 г.
Результаты расчетов статической устойчивости для сечения «Д-19 и Д-20» в режиме паводка 2023 года представлены в таблице 3.1.
максимально допустимый переток в нормальной схеме сети составит 345 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 190 МВт и будет обусловлен длительно допустимой токовой загрузкой ВЛ 220 кВ Д – 18 (Д – 17)
при выводе в ремонт одной из входящих в сечение ВЛ 220 кВ максимально допустимый переток по сечению составит 342 МВт однако при аварийном отключении 1 (2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская он снизится до 190 МВт
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для режима зимнего максимума 2018 г.
Сечение: Д-19 и Д-20
Результаты расчетов установившихся режимов и статической устойчивости
Начальный переток Pо МВт
Допустимый переток в нормальной схеме по критерию токовой загрузки
Допустимый переток в нормальной схеме по критерию статической устойчивости
Длительно допустимый переток в послеаварийной схеме по критерию токовой загрузки
Длительно допустимый переток в послеаварийной схеме по критерию статической устойчивости
Предельный переток по критерию токовой загрузки (Pток) МВт
Ограничивающий элемент
Величина длительно допустимой токовой нагрузки А
Предельный переток по статической устойчивости (Pпр) МВт
Нормативное аварийное возмущение
Переток в доаварийной схеме pДОАВ МВт
Элемент сети ограничивающий переток в сечении
Предельный переток по статической устойчивости (Pпр пав) МВт
pДАВ(pППР) - PНК МВт
Перегружаемый элемент
Величина аварийно допустимой нагрузки А
АТ-1 и АТ-2 ПС 220 кВ Узловая
(2) сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская
сш 220 кВ ПС 220 кВ Заводская
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для режима зимнего минимума 2018 г.
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для летнего максимума 2018 г.
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для режима летнего минимума 2018 г.
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для режима паводка 2018 г.
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для режима зимнего максимума 2023 г.
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для режима зимнего минимума 2023 г.
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для режима летнего максимума 2023 г.
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для летнего минимума 2023 г.
Таблица 3.2.4. Результаты расчетов статической устойчивости для режима паводка 2023 г.
Целью данной работы является уточнение схемы внешнего электроснабжения ПС 220 кВ Кантат сооружаемой для электроснабжения объектов окончательной изоляции радиоактивных отходов (Красноярский Край Нижне-Канский массив).
На период 2018-2023 гг. на шинах 220 кВ ПС 220 кВ Кантат наибольшие значения токов трехфазного и однофазного КЗ составят 453 кА и 389 кА; на шинах 6 кВ ПС 220 кВ Кантат наибольшие значения токов трехфазного КЗ составят 1769 кА. Перспективные уровни токов КЗ на шинах ПС 220 кВ Кантат и в прилегающей сети 110 - 220 кВ не превышают отключающую способность существующих выключателей в рассматриваемой сети и мероприятия по ограничению токов короткого замыкания не требуются.
На этап 2018 и 2023 г. был проведен расчет статической устойчивости. Анализ данных расчётов показал что максимально допустимый переток в нормальном режиме соответствует коэффициенту запаса статической устойчивости по активной мощности не менее 20% в контролируемом сечении. Во всех послеаварийных схемно-режимных ситуациях максимально допустимый переток соответствует коэффициенту запаса статической устойчивости по активной мощности не менее 8%.
Приложение 1. Техническое задание.