Ввод дополнительного выключателя в блок генератор-трансформатор для энергосбережения в схемах открытых распределительных устройств электростанций

Обосновывается необходимость отыскания новых путей энергосбережения на открытых распределительных устройствах электростанций. Предлагается для повышения эффективности энергосбережения вводить дополнительный выключатель между трансформатором блока и его двумя выключателями со стороны высшего напряжения. Целесообразность такого ввода доказывается на основе сравнения результатов расчетов недоотпуска электроэнергии (НЭ) по таблично-логическому методу (Ю. Б. Гук) полученных схем и традиционных. Для расчетов исследуются режимы, возникшие в связи с изменившейся главной схемой электростанции. При этом даются формулы, по которым рассчитываются уменьшения НЭ, ущерба от него при реконструкции и затрат при сооружении электростанции (считается, что издержки во всех вариантах одинаковы). Используются статистические данные России и спрогнозированная нами частота l_эв отказов элегазового выключателя напряжением 750 кВ. Рассматривается использование в качестве вводимого выключателя элегазового с заменой и без замены остальных выключателей на элегазовые. Представляется таблица с результатами расчетов НЭ, ущерба и затрат при предлагаемом вводе, где определяется, насколько ввод выключателя изменяет их для 18 кольцевых схем и 17 схем «3/2» и «4/3» открытых распределительных устройств напряжением 330–750 кВ на КЭС, АЭС и ГЭС. Показывается, что наличие генераторного выключателя в блоках позволяет в несколько раз уменьшить эти показатели эффективности энергосбережения. Предлагается способ определения частоты отказов гипотетического выключателя, способного при традиционной замене принести такой же эффект, как вводимый элегазовый выключатель. Дается пример определения этой частоты. Приводятся результаты расчетного уменьшения НЭ, ущерба и затрат при замене воздушного выключателя на элегазовый.

1. Анализ структурной надежности главных схем электрических соединений атомных электростанций / М. А. Короткевич, А. Л. Старжинский // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 3. С. 191–197. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2017-60-3-191-197.

2. Reliability Evaluation for Different Power Plant Busbar Layouts by Using Sequential Monte Carlo Simulation / M. Moazzami [et al.] // International Journal of Electrical Power & Energy Systems. 2013. Vol. 53. P. 987–993. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2013.06.019.

3. Гук, Ю. Б. Теория надежности в электроэнергетике / Ю. Б. Гук. Л.: Энергоатомиздат, 1990. 208 с.

4. Гук, Ю. Б. Теория надежности. Введение / Ю. Б. Гук, В. В. Карпов, А. А. Лапидус. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. 2009. 171 с.

5. Околович, М. Н. Проектирование электрических станций: учеб. / М. Н. Околович. М.: Энергоиздат, 1982. 400 с.

6. Оценка эффективности применения элегазовых выключателей при реконструкции и новом строительстве электросетевых объектов / В. А. Непомнящий, П. В. Илюшин // Надежность и безопасность энергетики. 2012. № 4 (19). С. 13–21.

7. Методические указания по технико-экономическому обоснованию электросетевых объектов. Эталоны обоснований: СТО 56947007-29.240.01.271-2019. Введ. 2019-07-24. М.: ПАО «ФСК ЕЭС», 2019. 33 с.

8. The Reliability of the Gas-Filled 110–750 kv Circuit Breaker Units of Substations / Yu. A. Dementyev [et al.] // Power Technology and Engineering. 2011. Vol. 45, Iss. 2. P. 151–154. https://doi.org/10.1007/s10749-011-0240-6.

9. Балаков, Ю. Н. Проектирование схем электроустановок / Ю. Н. Балаков, М. Ш. Мисриханов, А. В. Шунтов. М.: Издательский дом МЭИ. 2016. 288 с.

10. International Surveys on Circuit-Breaker Reliability Data for Substation and System Studies / A. Janssen, D. Makareinis, C. E. Sölver // IEEE Transactions on Power Delivery. 2013. Vol. 29. Iss. 2. P. 808–814. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2013.2274750.

11. Электротехнический справочник: в 4 т. / под общ. ред. В. Г. Герасимова [и др.]; гл. ред.А. И. Попов. М.: Издательство МЭИ. 2004. Т. 3: Производство, передача и распределение электрической энергии. 964 с.

12. Электрическая часть станций и подстанций / А. А. Васильев [и др.]. М.: Энергоатомиздат. 1990. 576 с.

13. Старшинов, В. А. Электрическая часть электростанций и подстанций / В. А. Старшинов,М. В. Пираторов, М. А. Козинова. М.: Издательский дом МЭИ. 2015. 296 с.

14. Revision of TRV requirements for the application of generator circuit-breakers / M. Palazzo [et al.] // Electric Power Systems Research. 2016. Vol. 138. P. 66–71. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2016.03.030.

15. Укрупненные стоимостные показатели линий электропередачи и подстанций напряжением 35–750 кВ: утв. Приказом ОАО «ФСК ЕЭС». М., 2013. 74 с.

16. Открытое распределительное устройство электрической станции с двумя блоками генератор-трансформатор и двумя линиями: пат. № 35969 Республики Казахстан / А. С. Барукин, А. Ж. Динмуханбетова, А. Г. Калтаев, М. Я. Клецель. Опубл. 02.12.2022, бюл. № 48.