15
Рисунок 1.5. Структура Нюрбинского ГОКа
Для обеспечения централизованного электроснабжения
производственной площадки Нюрбинского ГОКа АК «АЛРОСА» планируется
сооружение ПС 220/35/6 кВ «Накын». Производственная мощность данного
ГОКа составляет 32,8 МВт. Коэффициент мощности производственной
площадки Нюрбинского ГОКа составляет cosφ = 0,91. Реактивная мощность
производственной площадки Нюрбинского ГОКа составляет [21]
(1.1)
где tgφ определяется по известному значению cosφ, при cosφ = 0,91
определяется tgφ = 0,456, тогда
В рамках данного проекта для ПС 110/35/6 кВ «Вилюйск» необходимо
только повысить надежность путем сооружения на данной подстанции ОРУ
220 кВ и подключение ее по ВЛ 220 кВ от ПС 220 кВ «Нюрба новая». Таким
образом, нагрузку данной подстанции следует принимать как сумму
16
существующей нагрузки, равной Р
сущ.Вил
= 5,8 МВт и Q
сущ.Вил
= 2,3 Мвар, и
мощность по заявкам технологические присоединения в объеме Р
ТП.Вил
= 38,4
МВт и Q
ТП.Вил
= 18,6 МВт. Таким образом, суммарная нагрузка на ПС 110/35/6
кВ «Вилюйск» составляет
(1.2)
(1.3)
Реконструкция ПС 220 кВ Сунтар заключается только в реконструкции
ОРУ 220 кВ для подключения новых линий 220 кВ, соответственно нагрузка
данной подстанции учитывается существующая, которая составляет Р
сущ.Сун
=
62,3 МВт и Q
сущ.Сун
= 28,4 Мвар.
Мощность новой проектируемой ПС 220/110/10 кВ «Нюрба новая»
предусматривает питание через трансформаторы данной подстанции сети 110
кВ рассматриваемого участка сети. Мощность потребителей ПС 220/110/10
кВ «Нюрба новая» составляет 180,8 МВт и 77,0 Мвар, из которых на
потребители 10 кВ приходится 28,6 МВт и 13,0 Мвар.
Полные мощности определяются по формуле [22-24].
(1.4)
- для ПС 220 кВ «Накын»
17
- для ПС 220 кВ «Вилюйск»
- для ПС 220 кВ «Сунтар»
- для ПС 220 кВ «Нюрба новая»
1.3. Обоснование наилучшего варианта для сооружения электрической
сети
Для обеспечения качественного и надежного электроснабжения
потребителей Сунтарского, Нюрбинского, Вилюйского, Верхневилюского
районов Республики Саха (Якутия) с общей численностью населения свыше
104 тыс. человек АО «ДВЭУК» планирует проектирование и строительство
ВЛ 220 кВ Сунтар – Нюрба со строительством новой ПС «Нюрба новая».
Кроме того, планируется реконструкция ПС Вилюйск со строительством
открытого РУ 220 кВ и сооружением ВЛЭП 220 кВ от подстанции «Нюрба
новая» до подстанции «Вилюйск». Помимо этого, планируется строительство
подстанции 220 кВ «Накын» и сооружение ВЛЭП 220 кВ от ПС «Нюрба
новая» до ПС «Накын» для централизованного электроснабжения
производственной площадки Нюрбинского ГОКа АК «АЛРОСА». Благодаря
данному расширению сети также будет возможность удовлетворить
фактические заявки на технологическое присоединение в объеме более 38
МВт и сформировать резерв для будущих подключений.
Возможно 2 варианта проектирования сети 220 кВ и подключение новых
подстанций. По первому варианту промплощадка Нюрбинского ГОКа (ПС
«Накын») подключается по ВЛ 220 кВ от ПС 220 кВ «Нюрба новая».
Подключение энергетических нагрузок Накынской промплощадки по классу
напряжения 220 кВ сопровождается более низкими по сравнению с вариантом
18
110 кВ потерями мощности и небольшим падением напряжения. Схема
варианта 1 построения сети приведена на рисунке 1.6.
Рисунок 1.6. Вариант 1 построения сети
По второму варианту построения сети промплощадка Нюрбинского
ГОКа (ПС «Накын») подключается по ВЛ 110 кВ от РУ 110 кВ ПС 220 кВ
«Нюрба новая».
19
Рисунок 1.7. Вариант 2 построения сети
Второй вариант построения сети не обеспечивает качественным
электроснабжением энергетических нагрузок Накынской промплощадки, к
реализации принимается первый вариант построения сети.
Карта на местности проектируемой сети приведена на рисунке 1.8.
20
Рисунок 1.8. Карта на местности проектируемой сети
Выводы по главе 1
В первой главе определены исходные данные для проектирования
электрической сети. Рассмотрена характеристика энергосистемы Республики
Саха (Якутия), дана схема электроснабжения потребителей основными
электросетевыми организациями, приведена структура установленной
мощности на территории региона и структура установленной мощности
электрических станций генерирующих компаний, а также структура
выработки электроэнергии. Дана длина ЛЭП и мощность трансформаторов ПС
по классам напряжения. Определены мощности подстанций рассматриваемого
энергорайона, обоснован наилучшой вариант для сооружения электрической
сети. Выбран вариант, по которому промплощадка Нюрбинского ГОКа (ПС
«Накын») подключается по ВЛ 220 кВ от ПС 220 кВ «Нюрба новая».
21
Подключение энергетических нагрузок Накынской промплощадки по классу
напряжения 220 кВ сопровождается более низкими по сравнению с вариантом
110 кВ потерями мощности и небольшим падением напряжения. Приведена
карта на местности проектируемой сети.
22
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СЕТИ
2.1. Составление баланса реактивной мощности и выбор
компенсирующих устройств
Согласно приказу Минэнерго №380 от 23.06.2015 г. максимальное
значение коэффициента реактивной мощности, потребляемой в часы больших
суточных нагрузок электросети при уровне напряжения в точке поставки
потребителя электрической энергии 220 кВ составляет
Для определения необходимости установки компенсирующих устройств
на подстанциях сети необходимо определить коэффициенты мощности на
шинах данных подстанций и сравнить с
(2.1)
- для ПС 220/35/6 кВ «Накын»
следовательно на ПС 220/35/6 кВ «Накын» установка компенсирующих
устройств не требуется;
- для ПС 110/35/6 кВ «Вилюйск»
следовательно на ПС 110/35/6 кВ «Вилюйск» установка компенсирующих
устройств не требуется;
- для ПС 220 кВ «Сунтар»
следовательно на ПС 220 кВ «Сунтар» установка компенсирующих устройств
не требуется;
- для ПС 220/110/10 кВ «Нюрба новая»
23
следовательно на ПС 220/110/10 кВ «Нюрба новая» установка
компенсирующих устройств не требуется.
2.2. Определение перетоков мощности по линиям сети
Согласно данным АО «ДВЭУК» и ПАО «Якутскэнерго» при увеличении
нагрузок, связанном с сооружением новых подстанций и подключением новых
потребителей, необходимости в реконструкции существующих электрических
сетей 220 кВ до ПС 220 кВ Сунтар не возникнет. Поэтому в рамках ВКР
рассматривается только сеть от ПС 220 кВ Сунтар.
Потокораспределение в линии от ПС 220 кВ «Нюрба новая» до ПС 220
кВ «Вилюйск» составляет
Р
Н.нов-Вил
= Р
Вил
= 44,2 МВт;
Q
Н.нов-Вил
= Q
Вил
= 20,9 Мвар;
(2.2)
Потокораспределение в линии от ПС 220 кВ «Нюрба новая» до ПС 220
кВ «Накын» составляет
Р
Н.нов-Накын
= Р
Накын
= 32,8 МВт;
Q
Н.нов-Накын
= Q
Накын
= 14,9 Мвар;
(2.3)
Потокораспределение в линии от ПС 220 кВ «Сунтар» до ПС 220 кВ
«Нюрба новая» составляет
Р
Сун.-Н.нов
= Р
Н.нов-Накын
+ Р
Н.нов-Вил
+ Р
Н.нов
; (2.4)
Р
Сун.-Н.нов
= 32,8 + 44,2 + 180,8 = 257,8 МВт;
Q
Сун.-Н.нов
= Q
Н.нов-Накын
+ Q
Н.нов-Вил
+ Q
Н.нов
; (2.5)
Q
Сун.-Н.нов
= 14,9 + 20,9 + 77,0 = 112,8 Мвар;
24
(2.6)
Схема перетоков мощности по линиям проектируемой сети приведена
на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1. Схема перетоков мощности по линиям проектируемой сети
2.3. Выбор сечений и марок проводов на участках сети, опор воздушных
линий
При проектировании ВЛ 220 кВ сечение проводов выбирается по
экономической плотности тока. Для проведения данного расчета необходимо
провести расчет распределения токов в электросети.
Для определения сечений воздушных линий необходимо рассчитать ток
в каждой линии. Нагрузочные токи линий определяются по формуле [8, 31, 32]