Проектирование и определение надежности трех вариантов схем электроснабжения узлов нагрузки предприятия. Расчет частоты отказов сборных шин и выключателей. Вычисление средней продолжительности вынужденных перерывов электроснабжения и плановых ремонтов.
При низкой оригинальности работы "Расчеты надежности вариантов электроснабжения энергообъектов ООО "ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка"", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Настоящая работа выполнена в соответствии с Техническим заданием на выполнение расчета надежности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» в рамках разработки технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская. При выполнении работы использовались следующие материалы: · Техническое задание на выполнение расчета надежности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» в рамках разработки технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС «Красноармейская», утвержденное заместителем генерального директора по технической части ООО «Энергия Юга» М.М. Цибульским. · Техническое задание на выполнение расчета надежности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» в рамках разработки технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС «Красноармейская», утвержденное главным инженером филиала «ЭНЕКС» (ОАО) «Волгоградэнергосетьпроект» В.В. Коротковым. · Разработка технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС «Красноармейская». В настоящей работе выполнен расчет надежности рекомендуемых к использованию схем электроснабжения, разработанных филиалом «ЭНЕКС» (ОАО) «Волгоградэнергосетьпроект» объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и от ПС 220 КВ Красноармейская.Настоящая работа выполнена в соответствии с Техническим заданием на выполнение расчета надежности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» в рамках разработки технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская. При оценке надежности рассматривались Вариант №1, Вариант №5 и Вариант №6 схемы электроснабжения следующих подстанций: ПС 35 КВ ЦРП-1, ПС 35 КВ ЦРП-2, ПС 110 КВ ЦРП-4, ПС 110 КВ ЦРП-5, ПС 110 КВ ЦРП-6, ПС 110 КВ ЦРП-7.
Введение
Настоящая работа выполнена в соответствии с Техническим заданием на выполнение расчета надежности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» в рамках разработки технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская.
Необходимость в выполнении настоящей работы вызвана реконструкцией схемы электроснабжения ЦРП ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
В соответствии с Техническим заданием расчет надежности выполняются для трех вариантов распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
При обосновании и выборе схем электроснабжения узлов нагрузки рассматриваются нормальный и послеаварийный режимы работы и ремонтные схемы.
При выполнении работы использовались следующие материалы: · Техническое задание на выполнение расчета надежности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» в рамках разработки технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС «Красноармейская», утвержденное заместителем генерального директора по технической части ООО «Энергия Юга» М.М. Цибульским.
· Техническое задание на выполнение расчета надежности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» в рамках разработки технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС «Красноармейская», утвержденное главным инженером филиала «ЭНЕКС» (ОАО) «Волгоградэнергосетьпроект» В.В. Коротковым.
· Разработка технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС «Красноармейская».
При оценке надежности схем электроснабжения узлов нагрузки во внимание принимались параметры надежности элементов электрической сети, входящие в состав схем электроснабжения.
В настоящей работе выполнен расчет надежности рекомендуемых к использованию схем электроснабжения, разработанных филиалом «ЭНЕКС» (ОАО) «Волгоградэнергосетьпроект» объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и от ПС 220 КВ Красноармейская. В настоящей работе для вариантов электроснабжения №1, №5 и №6 определены: - частота отказов;
- математическое ожидание числа перерывов электроснабжения;
- средняя продолжительность вынужденных перерывов электроснабжения;
- частота плановых ремонтов;
- средняя продолжительность плановых ремонтов;
- аварийный резерв мощности;
- ремонтный резерв мощности.
Расчет надежности схем электроснабжения сводится к определению одного или нескольких количественных показателей на основе исходных характеристик надежности оборудования.
Показателем надежности принимается величина, характеризующая одну или несколько свойств, определяющих надежность схемы электроснабжения.
В качестве показателей, количественно характеризующих надежность участка сети и ее элементов, использованы: - параметр потока отказов, т.е. среднее количество отказов в единицу времени (обычно), отнесенному к одному элементу, отказ/год;
- среднее время восстановления (аварийного ремонта), год/отказ;
- средняя продолжительность одного преднамеренного отключения, год/простой;
- коэффициент готовности (вероятность работоспособного состояния в промежутках между плановыми ремонтами), о.е.
Перечисленные показатели надежности являются техническими характеристиками и позволяют сопоставлять между собой надежность нескольких альтернативных вариантов построения сети, а также проверять соответствие уровня надежности рассматриваемого варианта требованиям технического задания на проектирование объекта.
Из рассмотренных показателей параметр потока отказов, параметр преднамеренных отключений, среднее время плановых и аварийных отключений, являются базовыми и позволяют рассчитать другие показатели.
По классу решаемых задач и используемому математическому аппарату все методы можно условно подразделить на графоаналитические, логические и вероятностные.
Для расчета надежности схемы электроснабжения ЦРП ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» применен аналитический метод.
Для расчета надежности схемы электроснабжения узлов нагрузки аналитическим методом применяется построение структурно-логических схем замещения (в отношении надежности). В схемах замещения связи между элементами схемы электроснабжения представлены в виде последовательного или параллельного соединения. Можно описать отказ электроснабжения, как совокупность отказов элементов питающей цепи или результат совпадения отказов элементов одной цепи с ремонтами элементов другой цепи.
В схеме замещения последовательно соединяются элементы, отказ любого из которых вызывает простой всей данной ветви (от источника до рассматриваемого узла нагрузки), а параллельно соединяются ветви, отключение любой из которых не приводит к отключению других. При проектировании для расчета надежности сети допускается составлять упрощенные структурные схемы надежности.
Формулы для показателей надежности последовательного и параллельного соединения дают возможность вычислить показатели надежности эквивалентных элементов. Поэтапное эквивалентное преобразование схемы из последовательного и параллельно соединенных элементов позволяет оценить показатели надежности схемы электроснабжения частоту и длительность отключений нагрузки энергопринимающих устройств.
Базовые показатели (показатели надежности и плановых ремонтов) элементов энергообъектов приняты в соответствии с «Указаниями по применению показателей надежности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками» (РД 34.20.574).
Для расчета других показателей надежности, кроме базовых, необходимо определить коэффициенты вынужденного и преднамеренного (планового) простоев: Кв=?ТВ,
где ? - параметр потока отказов, отказ/год;
?п - средняя частота преднамеренных отключений, простой/год;
Тв - среднее время восстановления, од/отказ;
Тп - среднее время преднамеренных отключений, год/простой.
При последовательном соединении элементов показатели надежности определяются по формулам (для двух элементов): ?=?1 ?2;
Кв=Кв1 Кв2;
Кп=max(Кп1;Кп2), При параллельном соединении элементов показатели надежности определяются по формулам: - параметр потока отказов: ?= ?1Кв2 ?2Кв1;
В формуле коэффициента вынужденного простоя первое слагаемое характеризует наложение отказа одного элемента на отказ другого элемента, а второе и третье слагаемые - наложение отказа одного элемента на плановый ремонт другого. Данная формула является приближенной, но ее точности хватает для проведения проектных расчетов.
При отсутствии ограничений пропускной способности в параллельных цепях, т.е. когда каждая цепь рассчитана на максимальную нагрузку Кп=0.
Кроме того для определения количественного показателя надежности схемы внешнего электроснабжения того или иного варианта может потребоваться определение такого показателя как коэффициент ограничении мощности: ?в=Ра.откл./Рмах, где Ра.откл. - отключаемая часть нагрузки на время устранения аварийных повреждений;
Рмах - наибольшая потребляемая мощность.
При полном перерыве электроснабжения ?в принимается равной 1.
1.
Описание существующей схемы электроснабжения нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка»
В существующей схеме электроснабжения нагрузки центрами питания для энергопринимающих установок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» являются Волгоградская ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская.
Распределительные устройства 110 КВ Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская выполнены по схеме №110-13Н - «схема с двумя системами сборных шин с обходной системой шин».
Критерии надежности схемы №110-13Н следующие: - при отказе нормально включенного шиносоединительного выключателя возможно полное погашение распределительного устройства;
- при оперативных переключениях сборные шины имеют непосредственную электрическую связь на развилках из шинных разъединителей, и при возникновении отказов возможно полное погашение распределительного устройства.
- по статистике 20-30% отказов на сборных шинах приводит к полному погашению распределительного устройства. Большое количество присоединений приводит к снижению надежности схемы;
- по сравнению со схемой с одной секционированной системой сборных шин и с обходной системой шин на порядок увеличивает математическое ожидание недоотпуска электроэнергии потребителям при прочих равных условиях;
- как следствие является вынужденным решением, требующим в проектах дополнительного обоснования с режимных позиций, поскольку является самой ненадежной схемой с точки зрения потенциальной возможности полного погашения распределительного устройства.
Существующее электроснабжение ПС 35 КВ ЦРП-1 осуществляется: - от ВЛ 35 КВ №4 от ПС 110 КВ ЦРП-5; по ВЛ 35 КВ №7 от ПС 110 КВ ЦРП-5; по КЛ 35 КВ №11 от Волгоградской ТЭЦ-2.
Электроснабжение ПС 35 КВ ЦРП-2 осуществляется: - от ВЛ 35 КВ №13 (от Волгоградской ТЭЦ-2); от ВЛ 35 КВ №3 (от ПС 110 КВ ЦРП-5); по КЛ 35 КВ №3 (от Волгоградской ТЭЦ-2).
Электроснабжение ПС 110 КВ ЦРП-4 осуществляется: - от ВЛ 110 КВ №39 (от Волгоградской ТЭЦ-2); от ВЛ 110 КВ №84 (от ПС 220 КВ Красноармейская).
Электроснабжение ПС 110 КВ ЦРП-5 осуществляется: - от ВЛ 110 КВ №46 (от ПС 220 КВ Красноармейская); от ВЛ 110 КВ №83 (от ПС 220 КВ Красноармейская); от ВЛ 35 КВ №13 (от Волгоградской ТЭЦ-2).
Электроснабжение ПС 110 КВ ЦРП-6 осуществляется: - от ВЛ 110 КВ №23 (от Волгоградской ТЭЦ-2); от ВЛ 110 КВ №49 (от ПС 220 КВ Красноармейская).
Электроснабжение ПС 110 КВ ЦРП-7 осуществляется: - от ВЛ 110 КВ №26 (от Волгоградской ТЭЦ-2); от ВЛ 110 КВ №29 (от Волгоградской ТЭЦ-2).
Необходимо отметить недостаточную надежность питания ПС 110 КВ ЦРП-7 (питание части нагрузки подстанции осуществляется отпайкой от ВЛ 110 КВ №26, к которой присоединена нагрузка ПС 110 КВ Углерод-1 и ПС 110 КВ Южная-1 через отделители).
ПС 35 КВ ЦРП-1 реконструировано в 2009 году; ПС 35 КВ ЦРП-2 - в 2011; ПС 110 КВ ЦРП-6 введено в работу в 2000 году, реконструкции не подвергалось; ПС 110 КВ ЦРП -7 введено в работу в 2006 году, реконструкции не подвергалось. Оборудование ПС 35 КВ ЦРП-1, ПС 35 КВ ЦРП-2, ПС 110 КВ ЦРП-6 и ПС 110 КВ ЦРП-7 не выработало свой ресурс и имеет достаточный уровень надежности для питания энергопринимающих установок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
Оборудование ПС 110 КВ ЦРП-4 и ПС 110 КВ ЦРП-5 (за исключением оборудования класса напряжения 35 КВ ПС 110 КВ ЦРП-5 реконструированного в 2011 году) первичное и вторичное оборудование выработало свой ресурс и не соответствует современным требованиям, физически и морально устарело Данный факт может привести к снижению надежности схемы внутреннего электроснабжения нагрузки энергопринимающих установок, запитанных от ПС 110 КВ ЦРП-4 ПС 110 КВ ЦРП-5.
Перераспределение нагрузки энергопринимающих установок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» предполагает к рассмотрению три варианта изменения схемы внешнего электроснабжения ПС 110 КВ ЦРП-4, ПС 110 КВ ЦРП-5, ПС 110 КВ ЦРП-6, ПС 110 КВ ЦРП-7.
Вариант №1 схемы электроснабжения: - строительство КЛ 110 КВ от Волгоградской ТЭЦ-2 до ПС 110 КВ ЦРП-4 и ПС 110 КВ ЦРП-7 (исключается питание от ВЛ 110 КВ №39, №29, №26);
- включение существующей цепи 35 КВ Волгоградская ТЭЦ-2 - ЦРП-5, построенной в габаритах 110 КВ, на напряжение 110 КВ;
- подвеска одной цепи 110 КВ по существующим опорам на участке двухцепной ВЛ 110 КВ от ПС 110 КВ ЦРП-5 до ПС 110 КВ ЦРП-7;
- подвеска одной цепи 110 КВ по существующим опорам двухцепной ВЛ 110 КВ от Волгоградской ТЭЦ-2 до ПС 110 КВ ЦРП-6.
Вариант №5 схемы электроснабжения: - строительство КЛ 110 КВ от Волгоградской ТЭЦ-2 до ПС 110 КВ ЦРП-4 и ПС 110 КВ ЦРП-7 (исключается питание от ВЛ 110 КВ №39, №29, №26);
- включение существующей цепи 35 КВ Волгоградская ТЭЦ-2 - ЦРП-5 и ЦРП-6, построенной в габаритах 110 КВ, на напряжение 110 КВ;
- реконструкция ОРУ 110 КВ на ПС 110 КВ ЦРП-5 и ПС 110 КВ ЦРП-7.
Вариант №6 схемы электроснабжения: - вариант предусматривает максимальное по сравнению с вариантом №1 и вариантом №5 максимальное питание нагрузки энергопринимающих установок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» от Волгоградской ТЭЦ-2.
В 2014 году запланированы организационные и технические мероприятия по выходу Волгоградской ТЭЦ-2 с оптового рынка электрической энергии (ОРЭ) и передаче последней в аренду ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
Одним из главных условий выхода Волгоградской ТЭЦ-2 с ОРЭ является изменение схемы внешнего электроснабжения завода ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», предполагающем преимущественное электроснабжение от Волгоградской ТЭЦ-2.
Однако, принимая во внимание нецелесообразность обеспечения 100% потребления от Волгоградской ТЭЦ-2 по условиям обеспечения надежности энергоснабжения завода, было принято решение (протокол совещания у Первого вице-президента ОАО «ЛУКОЙЛ» В.И. Некрасова от 16.10.2103 №ВН-71П «О передаче ТЭЦ-2 ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка») провести оценку уровня потребления электроэнергии из внешних сетей, определение его минимального уровня при безусловном сохранении надежности.
При рассмотрении схем внешнего электроснабжения с точки зрения надежности при обосновании того или иного варианта схемы применяется укрупненный подход к анализу и определению показателей надежности.
2. Расчет первого варианта схемы электроснабжения узлов нагрузки ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» надежность электроснабжение шина выключатель
Упрощенная схема первого варианта электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Упрощенная схема Варианта №1 электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
Вариант №1 схемы электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» предполагает радиальное питание ПС 35 КВ ЦРП-1, 2; ПС 110 КВ ЦРП-4, 5, 6, 7 от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская.
Вариант №1 схемы электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» предполагает преимущественное питание узлов нагрузки от Волгоградской ТЭЦ-2 (примерно 65% всей нагрузки). От ПС 220 КВ Красноармейская выполняется питание трансформатора Т1 ПС 110 КВ ЦРП-5, трансформатора Т2 ПС 110 КВ ЦРП-7, трансформатора Т2 ПС 110 КВ ЦРП-4, трансформатора Т2 ПС 110 КВ ЦРП-6.
Принимая во внимание то, что в первом варианте электроснабжения питание нагрузки объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» осуществляется одновременно от распределительных устройств Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская структурно-логическая схема электроснабжения представлена упрощенной схемой параллельного соединения элементов - схема замещения сборных систем шин 110 КВ Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская.
Базовые показатели надежности сборных шин и выключателей в соответствии с «Указаниями по применению показателей надежности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками» (РД 34.20.574) приведены в таблице 1 и таблице 2 соответственно.
Наименование объекта электроэнергетики Uном, КВ ?, 1/год на присоединение Тв, ч ?к, 1/год Трк, ч
Волгоградская ТЭЦ-2 110 0,006 20 0,14 30
ПС 220 КВ Красноармейская 110 0,02 20 0,2 45
В соответствии с таблицами 1 и 2 в качестве базовых показателей надежности сборных шин 110 КВ приняты: - параметр потока отказов ?, 1/год на присоединение;
- среднее время восстановления Тв, ч;
- частота капитальных ремонтов ?к, 1/год;
- продолжительность капитального ремонта Трк, ч.
При определении показателей надежности в первом варианте схемы электроснабжения рассматривались следующие режимы: - режим №1: одновременное обесточение систем сборных шин 110 КВ Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская. В соответствии с «Указаниями по применению показателей надежности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками» (РД 34.20.574) при обесточении одновременно двух систем шин параметр потока отказов определяется умножением данных на коэффициент 0,6.
- режим №2: отказ одной системы сборных шин Волгоградской ТЭЦ-2 в схеме ремонта другой;
- режим 3: отказ одной системы сборных шин ПС 220 КВ Красноармейская в схеме ремонта другой;
- режим 4: отказ выключателя 110 КВ с последующей работой УРОВ на Волгоградской ТЭЦ-2 в схеме одной системы шин;
- режим 5: отказ выключателя 110 КВ с последующей работой УРОВ на ПС 220 КВ Красноармейская в схеме ремонта одной системы шин.
Для режима №1 структурно-логическая схема замещения в первом варианте электроснабжения объектов Заявителя приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Структурно-логическая схема замещения для режима №1 в Варианте №1 электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
На рисунке 2: - соединение элементов №1 - представляет системы сборных шин 110 КВ Волгоградской ТЭЦ-2 на 19 присоединений (в соответствии с рисунком 1);
- соединение элементов №2 - представляет системы сборных шин 110 КВ ПС 220 КВ Красноармейская на 13 присоединений (в соответствии с рисунком 1).
Для режимов №2 и №3 структурно-логическая схема замещения в первом варианте электроснабжения объектов Заявителя приведена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Структурно-логическая схема замещения для режимов №2 и №3 в первом варианте электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
На рисунке 3: - элементы схемы - оставшаяся в работе система шин Волгоградской ТЭЦ-2 (в режиме №2 и режиме №4), ПС 220 КВ Красноармейская (в режиме №3 и режиме №5);
- узел нагрузки - часть нагрузки Заявителя, запитанная от Волгоградской ТЭЦ-2 (в режиме №2 и режиме №4); ПС 220 КВ Красноармейская (в режиме №3 и режиме №5).
Результаты расчетов надежности для режимов №1-№5 в Варианте №1 электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» сведены в таблицу 3.
Таблица 3. Показатели надежности сборных шин
№ п.п. № режима ?, 1/год Кв., ч
1. Режим №1 9,22*10-6 2,304*10-5
2. Режим №2 0,016 0,08
3. Режим №3 0,016 0,08
4. Режим №4 0,06 1,2
5. Режим №5 0,02 0,4
На основании результатов расчетов параметров надежности можно сделать следующие выводы: а. При одновременном обесточении двух систем шин 110 КВ на Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская (режим №1) происходит полное погашение нагрузки ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка». Одновременное обесточение двух систем шин 110 КВ Волгоградской ТЭЦ-2 или ПС 220 КВ Красноармейская произойдет не чаще 1 раза примерно в 108000 лет. Период простоя в данном режиме соответствует времени необходимому на восстановление одной системы шин и составляет 5 часов. б. Вследствие отказа одной системы шин в схеме ремонта другой на Волгоградской ТЭЦ-2 (режим №2) происходит отключение: - трансформатора Т1 на ПС 110 КВ ЦРП-4 (40 МВА);
- трансформатора Т1 на ПС 110 КВ ЦРП-7 (40 МВА);
- трансформатора Т1 на ПС 110 КВ ЦРП-6 (40 МВА);
- трансформаторов Т1 и Т2 на ПС 35 КВ ЦРП-2 (2х20МВА);
- трансформаторов Т1 и Т2 на ПС 35 КВ ЦРП-1 (2х20МВА);
- трансформатора Т2 на ПС 110 КВ ЦРП-5 (63 МВА)
Суммарная величина возможной отключенной трансформаторной мощности составляет 263 МВА.
Наложение отказа одной системы шин на плановый ремонт другой системы шин 110 КВ на Волгоградской ТЭЦ-2 произойдет не чаще 1 раза в 62 года. Период простоя в данном режиме соответствует времени необходимому на восстановление одной системы шин и составляет 5 часов. С целью повышения надежности электроснабжения нагрузки ПС 35 КВ ЦРП-1 и ПС 35 КВ ЦРП-2 на ПС 110 КВ ЦРП-5 на секционном выключателе 35 КВ предлагается выполнить АВР. в. Вследствие отказа одной системы шин в схеме ремонта другой на ПС 220 КВ Красноармейская (режим №3) происходит отключение: - трансформатора Т2 на ПС 110 КВ ЦРП-4 (40 МВА);
- трансформатора Т2 на ПС 110 КВ ЦРП-7 (40 МВА);
- трансформатора Т2 на ПС 110 КВ ЦРП-6 (40 МВА);
- трансформатора Т1 на ПС 110 КВ ЦРП-5 (63 МВА)
Суммарная величина возможной отключенной трансформаторной мощности составляет 183 МВА.
Наложение отказа одной системы шин на плановый ремонт другой системы шин 110 КВ на ПС 220 КВ Красноармейская произойдет не чаще 1 раза в 62 года. Период простоя в данном режиме соответствует времени необходимому на восстановление одной системы шин и составляет 5 часов. г. Вследствие отказа выключателя 110 КВ в схеме ремонта одной системы шин 110 КВ на Волгоградской ТЭЦ-2 (режим №4) суммарная величина возможной отключенной трансформаторной мощности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» составляет 263 МВА.
Наложение отказа выключателя 110 КВ на плановый ремонт одной из систем шин 110 КВ на Волгоградской ТЭЦ-2 произойдет не чаще 1 раза в 16 лет. Период простоя в данном режиме соответствует времени необходимому на выявление отказа и на производство переключений по выводу из схемы отказавшего выключателя и составляет 0,5 часа. С целью повышения надежности электроснабжения нагрузки ПС 35 КВ ЦРП-1 и ПС 35 КВ ЦРП-2 на ПС 110 КВ ЦРП-5 на секционном выключателе 35 КВ предлагается выполнить АВР. д. Вследствие отказа выключателя 110 КВ в схеме ремонта одной системы шин 110 КВ на ПС 220 КВ Красноармейская (режим №5) суммарная величина возможной отключенной трансформаторной мощности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» составляет 183 МВА. Наложение отказа выключателя 110 КВ на плановый ремонт одной из систем шин 110 КВ на Волгоградской ТЭЦ-2 произойдет не чаще 1 раза в 50 лет. Период простоя в данном режиме соответствует времени необходимому на выявление отказа и на производство переключений по выводу из схемы отказавшего выключателя и составляет 0,5 часа.
На основании вышеизложенного можно сделать заключение о том, что первый вариант электроснабжения узлов нагрузки в нормальной схеме работы сети обладает абсолютной надежностью (полного погашения узлов нагрузки не происходит).
3. Расчет Варианта №5 схемы электроснабжения узлов нагрузки ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка»
Упрощенная схема первого варианта электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» приведена на рисунке 4.
Рисунок 4 - Упрощенная схема Варианта №5 электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
Вариант №5 схемы электроснабжения объектов Заявителя предполагает радиальное питание всей нагрузки от Волгоградской ТЭЦ-2.
Полученные на основании расчетов показатели надежности для первого варианта электроснабжения нагрузки ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» справедливы и для Варианта №5 схемы электроснабжения.
По отношению к Варианту №1 электроснабжения нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» недостатками пятого варианта являются: - вероятность полного погашения узлов нагрузки при наложении на Волгоградской ТЭЦ-2 отказа одной системы шин на плановый ремонт другой - 1 раз в 62 года;
- вероятность полного погашения узлов нагрузки при наложении на Волгоградской ТЭЦ-2 отказа выключателя 110 КВ на плановый ремонт одной из систем шин 110 КВ - 1 раз в 16 лет.
Вариант №5 схемы электроснабжения по отношению к Варианту №1 является менее предпочтительным с точки зрения обеспечения надежности электроснабжения узлов нагрузки (полное погашение узлов нагрузки возможно 1 раз в 16 лет).
4. Расчет Варианта №6 схемы электроснабжения узлов нагрузки ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка»
Упрощенная схема Варианта №6 электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» приведена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Упрощенная схема Варианта №6 электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка».
Вариант №6 схемы электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» предполагает радиальное питание нагрузки от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская.
Вариант №6 электроснабжения является менее надежным по отношению к Варианту №1 с возможным погашением узлов нагрузки суммарной трансформаторной мощностью 406 МВА при наложении отказа двух систем шин 110 КВ на Волгоградской ТЭЦ-2 на плановый ремонт выключателя 110 КВ на ПС 220 КВ Красноармейская ВЛ 110 КВ Красноармейская - ЦРП-5. Погашение узлов нагрузки суммарной трансформаторной мощностью возможно 1 раз в 1041 лет.
Вывод
Настоящая работа выполнена в соответствии с Техническим заданием на выполнение расчета надежности объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» в рамках разработки технико-экономического обоснования доли распределения электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка», питающихся от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская.
При оценке надежности рассматривались Вариант №1, Вариант №5 и Вариант №6 схемы электроснабжения следующих подстанций: ПС 35 КВ ЦРП-1, ПС 35 КВ ЦРП-2, ПС 110 КВ ЦРП-4, ПС 110 КВ ЦРП-5, ПС 110 КВ ЦРП-6, ПС 110 КВ ЦРП-7.
Для расчета надежности схемы электроснабжения объектов ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» применен аналитический метод.
На основании результатов расчетов выявлено следующее: - в Варианте №1 схемы электроснабжение полное погашение узлов нагрузки возможно не чаще 1 раза в 108000лет;
- Вариант №5 схемы электроснабжения является менее надежным по отношению к первому, т.к. полное погашение всех узлов нагрузки возможно 1 раз в 16 лет;
- Вариант №6 схемы электроснабжения является менее надежным по отношению к первому, т.к. погашение узлов нагрузки суммарной трансформаторной мощности возможно 1 раз в 1041 лет.
С целью обеспечения наиболее надежной схемы электроснабжения доли электрических нагрузок ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» к выполнению принимается Вариант №1 электроснабжения ЦРП ООО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» от Волгоградской ТЭЦ-2 и ПС 220 КВ Красноармейская.
Список литературы
1. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 КВ. Типовые решения. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-29.240.30.010-2008.
2. Указания по применению показателей надежности элементов энергосистем и работы энергоблоков с паротурбинными установками. РД 34.20.574.
4. М.Н. Розанов. Надежность электроэнергетических систем. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 200 с., ил. - (Надежность и качество).
5. М.Н. Розанов. Надежность систем энергетики и их оборудования. Справочное издание. Том 2. Надежность электроэнергетических систем. - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 564 с.
6. Балаков Ю.Н., Мисриханов М.Ш., Шунтов А.В. Проектирование схем электроустановок: Учебное пособие для вузов. - 2-е издание. - М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 288 с., ил.
7. Надежность и экономичность энергосистем. Т.1. - Новосибирск: Наука, 1970. - 280 с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
