ПОВЫШЕНИЕ ПРОПУСКНОЙ СПОСОБНОСТИ ВЛ 6–10 кВ

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) 6–10 кВ охватывают значительную часть территории России и имеют огромную протяженность. В связи с ростом энергопотребления встает вопрос об увеличении их пропускной способности. Острой проблемой также становится увеличение длины существующих ВЛ для подключения новых потребителей.

Сечение проводов линий электропередачи 6–10 кВ выбирается по критериям экономической плотности тока (п. 1.3.25 ПУЭ) и недопустимости отклонения напряжения у приемников электроэнергии сверх установленных пределов (п. 1.3.32 ПУЭ). Согласно ГОСТ 13109 нормально допустимые и предельно допустимые значения установившегося отклонения напряжения на выводах приемников электрической энергии равны соответственно ±5 и ±10%.

На практике часто встречаются ситуации, когда сечение проводов существующих ВЛ 6–10 кВ удовлетворяет критерию экономической плотности тока, но при возрастании нагрузок не позволяет поддерживать нормальный уровень напряжения у потребителей. Таким образом, возникает необходимость применения в сетях средств регулирования напряжения.

МОДЕРНИЗАЦИЯ ЛИНИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПАРН

Проблема отклонения напряжения возникла при строительстве больницы восстановительного лечения «Ахманка» в Тюменской области. Проект предусматривал строительство 2БКТП-630/10/0,4 (проектирование и монтаж системы электроснабжения выполнены ЗАО «СИП-Центр», г. Тюмень).
Схема электроснабжения объекта представлена на рис. 1 (резервная ДЭС здесь используется в качестве аварийного источника для объекта 1-й категории электроснабжения).
Отклонение напряжения на участке линии рассчитывалось по формуле [1]:

где P [кВт], Q [кВар] – активная и реактивная мощность, передаваемая по участку линии;
r_л и x_л – активное и реактивное сопротивление участка линии;
U – напряжение [кВ] в начале участка.

Расчет показал, что падение напряжения на шинах БКТП будет больше допустимого (табл.1), в связи с чем необходима реконструкция ВЛ 10 кВ с демонтажом старой линии.
При этом рассматривались варианты строительства новой ВЛ 10 кВ:

• на бетонных опорах с использованием провода АС-95;
• на металлических опорах с использованием провода АС-150 (в габаритах ВЛ 35 кВ).

Однако ни первый (табл. 2), ни второй вариант (табл. 3) не обеспечивает допустимый уровень напряжения в расчетной точке. Поэтому необходимо сооружать ВЛ на 35 или 110 кВ либо применять средства регулирования напряжения. Строительство ВЛ 35 кВ с реконструкцией существующих подстанций – неоправданно дорогой вариант. В связи с этим на линии были установлены устройства регулирования напряжения (п. 1.3.32 ПУЭ) – пункты автоматического регулирования напряжения (ПАРН) типа ВДТ/VR-32 производства ЗАО «Инновационная Энергетика» (рис. 2).
Благодаря работе ПАРН отклонение напряжения на шинах БКТП больницы «Ахманка» находится в пределах допустимого (табл. 4).

ПАДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ВЛ (ПРИ МАКСИМУМАХ НАГРУЗКИ, НАПРЯЖЕНИЕ В НАЧАЛЕ ЛИНИИ НА ПС 110/10 – 10,5 кВ):

Табл. 1. На ВЛ при первоначальной схеме электроснабжения

Табл. 2. На ВЛ, выполненной с использованием провода АС-95

Табл. 3. На ВЛ, выполненной с использованием провода АС-15

Табл. 4. На ВЛ, выполненной с применением провода АС-95 и трех ПАРН в точке «Понизовка»

Олег Родионов, генеральный директор
Тарас Перинский, начальник отдела перспективных разработок
ЗАО «Инновационная Энергетика»

Фото 1. Монтаж ПАРН на опорах ЛЭП

РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

В рассмотренном проекте установка ПАРН серии ВДТ/VR-32 на ВЛ, сооруженной с применением провода марки АС-95 и бетонных опор, – технически и экономически более обоснованный вариант, чем строительство ВЛ 10 кВ с проводом большого сечения на металлических опорах или ВЛ 35 кВ с реконструкцией существующих подстанций.
Таким образом, установка ПАРН позволила с наименьшими экономическими и временными затратами обеспечить электроснабжение больницы восстановительного лечения «Ахманка».
Необходимо отметить, что применение ПАРН возможно как при новом строительстве линий 6–10 кВ, так и при реконструкции существующих схем электроснабжения [2]. В последнем случае ПАРН повышает эффективность использования линий, увеличивая их пропускную способность, и обеспечивает подключение в короткие сроки новых потребителей, сохраняя качество электроэнергии.

ПАРН ТИПА ВДТ/VR-32:

• работают в режиме автотрансформаторов с переключением ответвлений последовательной обмотки под нагрузкой;
• регулируют напряжение в диапазоне ±10 или ±15% в зависимости от схемы включения (рис 3, 4).

ПАРН серии ВДТ/VR-32 (фото 1) автоматически поддерживают напряжение в указанной точке ВЛ. Для этого при настройке пункта программно задаются значения активного и реактивного сопротивления участка ВЛ до указанной точки.
В процессе работы ПАРН измеряет текущие значения тока и напряжения в линии, рассчитывает уровень падения напряжение на участке ВЛ, используя заданные значения сопротивления ВЛ, и автоматически переключает ответвления, чтобы обеспечить нужное напряжение в указанной точке.

• меньшие капитальные вложения, чем при реконструкции существующей или строительстве новой линии;
• быстрый монтаж и пусконаладка благодаря высокой заводской готовности ПАРН;
• ручной и автоматический режимы регулирования напряжения;
• диапазон регулирования напряжения в трехфазной сети до ±15%;
• многофункциональное микропроцессорное устройство управления пунктом осуществляет диагностику, измерение параметров сети и ведет протокол событий.

Пункты автоматического регулирования напряжения позволяют пересмотреть существующие схемы электроснабжения и во многих случаях отказаться от строительства новых линий и распределительных пунктов 6–10 кВ, т.к. установка ПАРН экономически выгоднее.

Литература

1. Справочник по проектированию электроэнергетических систем/ Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
2. Положение о технической политике в распределительном электросетевом комплексе/ ОАО «РОСЭП». – М., 2006.

ЗАО «Инновационная Энергетика»
105082, Москва, а/я 18
Тел./факс: (495) 517-94-16
info@ipenet.ru
www.ipenet.ru