35-220 кВ торабының кернеуін реттеу әдістері
7
8
9
10
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада 35-220 кВ торабының кернеуін реттеу әдістердін
бірі қаралған. АО АЖК компаниясының жүйе участкісінің үлгісінде, ПВК
АНАРЭС-2000 программаның көмегімен есептеу өткізілді. Шығарылған
кернеулер мен шығындар бойынша анализ өткізілді. Басты мақсатамыз
қарама-қарсы кернеуін реттеуден соң жылдық шығындарын төмендету.
Минималды келтірілген шығындар әдісімен экономикалық жағынан ең
тиімді өткізгіш таңдалынды. Жарықтандыру мен табиғи вентиляция бойынша
есептеулер жүргізілді.
Аннотация
В данном дипломном проекте рассмотрен один из способов
регулирования напряжения в сетях 35-220кВ. На примере участка сети АО
АЖК проведен расчет с помощью программы ПВК АНАРЭС-2000.
Получив при этом данные по уровням напряжения и потерям, был также
проведен анализ полученных результатов. Главной целью было получение
снижения годовых потерь после применения встречного регулирования
напряжения.
Методом минимальных приведенных затрат был выбран наиболее
экономически целесообразный линия. Произведен расчет освещения и
естественной вентиляции .
Annotation
In this thesis project is considered one of the ways of regulating voltage
networks 35-220.
On the example of a site of a network of JSC AZhK calculation by means of
the PVK ANARES-2000 program is carried out.
Received thus data on voltage levels and losses was also an analysis of the
results. The main objective was to obtain a reduction of the annual loss after
application of a counter-voltage regulation.
The method of the minimum resulted expenses was chosen the most cost-
efficient line.
Calculation of lighting and natural ventilation is made.
11
Мазмұны
12 Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
7
1. Қазақстандағы электр энергетиканың даму келешегі және жағдайы ... ...
9
1.1 Қазақстандағы электр энергетикасынмен қамтамасыз ететін
мекемелер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
1.2 АЖК АҚ даму келешегі және жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
12
1.3 АЖК АҚ жұмыс істеу аймағында Алматы энерготүйінінің өндірістік
көрсеткіштері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
15
2 Кернеуді реттеу және тұрақтандыру саласындағы қазіргі заманғы
үрдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
17
2.1 АЖК АҚ желілерінде реактивті қуатты компенсациялаушыны
пайдаланып кернеуді реттеу ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
17
2.2 Желілердегі реактивті қуатты өтемелеу мүмкіндіктері ... ... ... ... ... .. .
19
2.3 АЖК АҚ желілеріндегі реактивті қуатты өтемелеудің кернеуді реттеу
режимдеріне әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
20
3 Электр энергиясын тарату кезіндегі активті және реактивті қуаттарды
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
22
3.1 АЖК АҚ желілеріндегі қуаттарды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
22
3.2 Желілердегі кернеуді реттеу шарттарын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ..
28
3.3 Бастапқы берілгендерді дайындау және электр торабындағы
құрылымдық орын алмастыру сұлбасын келтіру принциптері ... ... ... ... ...
36
4 ПВК АНАРЭС-2000,1.06-нұсқасы программасында жұмыс жасаудың
қысқа суреттемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
41
4.1 ПВК АНАРЭС-2000 1.06-нұсқасында операторлық есептеулер
жүргізуге ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
41
4.2 ПВК АНАРЭС-2000 басқару командасымен қалай жұмыс жасауға
болады ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
42
5 АЖК АҚ кернеу режимдерінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
42
5.1 ПВК АНАРЭС-2000 программасында 220 кВ кернеу класы
бойынша АҚ АЖК электр тораптарында қуатты есептеу ... ... ... ... ... ... .
42
5.2 220кВ-тағы қыс және жаз мезгілдерінде жүктеме және РҚК-ға
қажетті түйіндердегі қуаттарды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ..
49
6.1 Тіршілік қауіпсіздігі негіздері. Еңбек шарттарының анализі ... ... ... ...
61
6.2 Жасанды жарықтандырудың есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ...
61
6.3 Жасанды желдендірудің есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
66
7 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
70
7.1 Жобаны жоспарлау мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
70
7.2 Ерменсай ҚС - 220кВ желісін салуға қажетті инвестицияның
көлемін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
70
7.3 Негізгі экономикалық көрсеткіштерді анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ...
75
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
78
Пайдаланылғын әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
79
Кіріспе
Электр энергетика Қазақстанның негізгі саласы болып табылады.
Саланың тиімді қызмет істеуі, электр және жылу энергиясының
тұтынушыларын тұрақты жабдықтау мемлекеттің басты дамуы болып
табылады және халықтың өркениетті өмір шартын қамтамасыз ететін
маңызды фактор.
Энергетиканың дамуы күштік жабдықтардың технико - экономикалық
параметрлерін жақсартумен, сенімділігін үлкейтумен, автоматизацияның
деңгейін жоғарылатумен, электр беріліс желінің өткізгіштік қабілетін
жоғарылатумен, электр энергияның сапасын үздіксіз жақсарту және шығынын
азайтумен негізделеді. Бүгінгі күні тұтынатын қуаттың өсуі кезінде басты бір
мәселесі шығынды азайту және өткізгіштік қабілетін жоғарылату, технико -
экономикалық дәйектемесіне сәйкес торапты оңтайландыру режімі бойынша
шараларды өңдеуді талап етеді.
Электр тораптарында (ЭТ) реактивті қуатты реттеу (РҚР) реактивті
қуаттың асқын тоғы үшін қуаттың шығынының төмендеуіне алып келеді. ЭТ
кернеу деңгейін тұрақтандыру және реттеу арқасында тұтынатын электр
энергиясының сапасын тиісті қамтамасыз етеміз және электр жабдықтың
жұмысының және тұтас тораптың сенімділігін жоғарылатуды іске асырамыз.
Қорытындылай келе электр қондырғылардың жұмысының технико -
экономикалық көрсеткіштерінің (ТЭК) жоғары жетістігін қамтамасыз етуіміз
керек .
Соңғы жылдары кең қолданыста реактивті қуаттың статикалық
компенсаторлар алды. Бұл комренсаторлар
FACTS технологиясының
құрылғысы болып табылады (Flexible Alternative Current Transmission Systems
- айнымалы тоқты жіберудің икемді жүйесі). Технология техникалық және
электр беріліс желілердің параметрлерін автоматтық басқаратын ақпараттық
құралдардың кешенін қосады.
Шунтталған реакторлар және шунтталған конденсаторлар ( ары қарай -
статикалық конденсатор батареялары - СКБ немесе конденсаторлық
қондырғылар) СК басты реактивті элементтері болып табылады. Сонымен
қатар бұл элементтер жеке де, бірге де пайдаланылады. Шунтталған
реакторлар күштік электроника көмегімен реттеле алынады ,(тиристорлі тетік
және т.б) немесе реактордың магнитті өзекшесінің қанығуын өзгерту
жолымен. Ал конденсаторлық батареялар не ұзақ уақыт қосулы тұруы мүмкін,
13
немесе коммутациялық аппарат немесе күштік электроника көмегімен
сатылы реттелуі мүмкін.
Бұл жұмыста АЖК АҚ желілеріндегі кернеуді реактивті қуатты өтемдеу
құрылғылары
көмегімен
тұрақтандыруды қарастырамыз. 220 кВ әуе
желілерінің, кабельдік желілерге ауыстырылғандағы кернеу мәнінің нормадан
асып кетуі және осы кернеулерді тұрақтандыру шаралары көрсетілген.Есептеу
бөлімінде де 220 кВ желілеріндегі ҚС-лардағығы асқын кернеуді төмендетуді
шараларын арнайы программада есептедік.
Тіршілік негіздері қауіпсіздігімен, экономика бөлімдерінде
жарықтандыру мен желлдетуді және тиімді нұсқадағы кабельдерді таңдауды
қарастырамыз.
14
1 Қазақстандағы электр энергетиканың даму келешегі және
жағдайы
1.1 Қазақстандағы электр энергетикасынмен қамтамасыз ететін
мекемелер
Елдегі электр энергетиканың қазіргі жағдайының талдауы көрсеткендей,
қазіргі уақытта электрді тұтыну құрылымында Батыс және Солтүстік
аймақтарындағы өнеркәсіптер кіреді (70% шамасында). Оңтүстік аймақтың
электрді тұтыну құрылымында өнеркәсіптің үлесі 38%,
коммуналдық -
тұрмыстық тұтынудың үлесі - 37%. Сонымен қатар бүгінгі күні электр
энергиясын өндіруден 10% құрайтын электр тораптарындағы шығындар
шамасы да үлкен.
Қазақстанның электр энергетикасының қазіргі жағдайы келесімен
сипатталады:
- энергия өндіретін қуаттың жоғары концентрациясы - бір электр
станциясында 4000 МВт дейін;
- ірі электр станцияларының жанармай шығаратын жерлерде орналасуы;
- электр энергия өндірудің құрама әдісінің жоғары үлесі және өндірістік
және тұрмыстық мұқтаждықтарының жылулығы;
- республиканың электрлік қуатының балансында гидростансаның
үлесінің жетіспеушілігі (12% шамасында).
- электр беріліс желінің жетілген сұлбасы, онда жүйе тудыратын
байланыс ретінде кернеуі 500 және 1150 кВ ӘЖ болады;
- апаттық және апаттан кейінгі жағдайларда бірыңғай энергетикалық
жүйелерде тұрақтылықты қамтамасыз ететін апатқа қарсы автоматика және
релелік қорғаныс жүйесі;
- бірыңғай, Орталық диспетчерлік басқарумен іске асырылатын, тік
ұйымдастырылған оперативті диспетчерлік басқару жүйесінде, аймақтық
диспетчерлік орталықтармен, электр энергиясын тұтынатын диспетчерлік
орталықтармен.
Республика бойынша электр энергияны тұтыну төмендеп кеткеннен
кейін, мемлекетаралық және аймақ аралық электр энергияның ағындары және
қуаттары төмендеп кетті.
Солтүстік, Оңтүстік және Батыс аймақтардың мемлекет аралық істеп
тұрған электр тораптарының потенциалы алу көрсеткіштерінің сомасы
15
бойынша, мемлекет аралық транзитті электр энергиясын алмастыру және
жіберу, жылына 30 млрд.кВтч көлемі шамасында бағаланады. 1990 жылы,
Солтүстік және Батыс аймақтардың СССР БЭЖ құрамында параллельді
жұмысы кезінде, ал Оңтүстік аймақтың - Орталық Азияның ОЭС құрамында,
бұл ағындар тәжірибелі тұрғыда тораптың номиналды тұтынуына жеткен
және 28 млрд.кВтч шамасын құраған. 1997 жылы бұл ағындар 7,8 млрд.кВтч
дейін төмендеп кетті. Бұл төмендеулер негізінен, сұрыныстың төмендеуінен
және Сібір - Қазақстан - Орал транзиті бойынша Ресей Федерациясынан
параллельді жұмысынан шығуынан да болды. Жоғары қысымды бу
турбинасының атқарған жұмыс мерзімін қосқанда қуат бойынша өлшенген
орташа құны 58,5% құрайды. Топтарының қатарында ол айтарлықтай жоғары.
Республиканың электр тораптары СССР БЭЖ басты қағидаларының
негізінде 110-220-500- 1150 кВ кернеулер жүйесінің негізімен құрылған
болатын. 0,4 - 1150 кВ кернеулі барлық әуе электр беріліс желілерінің
ұзақтығы 454706,5 км құрайды және 35 - 1150 кВ кернеулі төмендеткіш
қосалқы стансалардың саны 306961503.данаМВА.
15-25 жыл пайдаланылып жатқан, 500-220 кВ электр беріліс желілердің
ортақ санынан, 1421,6 км немесе 8,8% пайдалану талаптарына сәйкес
келмейді және қайта құру бойынша тығыз жөндеу жұмыстарын талап етеді.
0,38-110 кВ электр тораптардың техникалық жағдайлары, толық
амортизациялық тозу себебі бойынша пайдалану талаптарына сәйкес келмеуі,
нақты аймақтың климаттық жағдайларына сәйкес келмеуі, пайдалану процесі
кезінде шыққан, құрылысты жасап жатқанда жобадан шегінуі және де басқа
да себептермен шегінуі, желілер бойынша 0,38 кВ 35,9% (43769км), 6-10 кВ -
23,9% (49830 км),35 кВ - 24,4%(14497км) және 110 кВ - 22%(8332км)
бағаланады.
Орталық Азия, Ресейдің Шығыс және Батыс бөліктеріндегі энерго
жүйелер арасында орталық географиялық орында алатын, БЭЖ басты
қағидаларынан құрылған Қазақстанның электр энергетикасы қазіргі уақытта,
реформалау саласымен байланысқан нарықтық қатынастарды нығайту
негізінде терең түрлендіру кезеңін өткеріп жатыр.
Қазақстанның Бірыңғай энерго жүйесінің қалыптасу орталығы болып
Солтүстік аймақ жатады, онда электр энергия көзінің үлкен бөлігі (72,7%)
орналасқан, Қазақстанның БЭЖ мен Ресейдің БЭЖ байланыстыратын
дамыған 220-500-1150 кВ электр тораптары бар.
Соңғы жылдары (1997-1998 ж.) Қазақстанның БЭЖ Солтүстік және
Оңтүстік бөліктерінің қосылуларындағы ӘЖ - 500 кВ Экібастұз - Нура -
Ағадыр - ЮКГРЭС - Алматы транзиттік желілері құрылды және тұрақты
жұмыс істеп тұр, ал 1998-1999 жж. кезеңінде олардың Орталық Азияның ҰЭЖ
параллельді жұмысы ұйымдастырылды (Ресейдің БЭЖ оқшауланған), ол
Қазақстанның Оңтүстік (Шымкент, Жамбыл, Қызылорда және Алматы)
энерго
аймақтарының біріккен жұмысының сенімділігін айтарлықтай
жоғарылатты. Қазақстанның БЭЖ батыс бөлігі (Манғыстау, Ақтөбе, Атырау,
Орал) өзінің географиялық өшуінің күшіне және электрлік байланысының
16
жоқтығы, ол Қазақстанның БЭЖ басқа бөліктерінен бөлектеніп жұмыс істейді
және онымен бірыңғай технологиялық процесспен байланыспаған.
Қазақстанның Солтүстік және Оңтүстігін біріктіру сұлбасын жүзеге
асыру Оңтүстік аймақтың Орталық Азиядан энергетикалық тәуелсіздігін
қамтамасыз етеді, параллель жұмыстың мүмкіндігі, сонымен қатар
Қазақстанның энергетикасының өзін теңгеруіне жағдай жасайды.
Қазіргі уақытта электр энергетика саласына қайта құрылымдау
жүргізілді: 80% энергия көзі меншіктелді немесе басқаруға жіберілді, Ұлттық
электрлік торап құрылды, электр энергияның қолжетімді бәсекелестік нарығы
ұйымдастырылды, электр энергияның нарығының
дамуының алдағы
бағдарламасы анықталды.
Қайта құрылымдау нәтижесінде республиканың электр энергетикасы
экономикалық тәуелсіз білімнен тұратын келесі ұйымдастырушылық
құрылымға ие:
а) Ұлттық электрэнергетикалық жүйе ҰЭЖ (ОАО КЕGОС), жүйе
құратын негізде құрылымдалған (мемлекетаралық және жүйе аралық) 220-
500-1150 кВ электр тораптары, ірі тұтынушыларды қоректендіретін электрлік
тораптар, ЖЭС және ГЭС қуатын беретін желі.
б) Аймақтық электртораптары компаниясы (АЭК), 110 кВ және одан
төмен таратушы тораптардын тұратын және аймақтық деңгейде
электрэнергиясын жіберу функциясын атқаратын.
в) Электрэнергиясын өндірушілер - акционерлік қоғам тұлғасы ретінде
тәуелсіз немесе біріктірілген ірі өнеркәсіптерді тұтынатын электр стансалары.
БЭЖ ұйымдастырылған негізі деп қазіргі уақыттағы Ұлттық тораптың
объектілерін басқаратын бірыңғай оперативті - диспетчерлік жүйе деп білуге
болады, аймақтық электртораптары компаниялары мен электрэнергиясын
өндіретіндер, Қазақстанның БЭЖ ЦДУ және РДЦ іске асырылатын, сонымен
қатар "Электроэнергетика туралы " заңы негізінде құрылатын, аймақтық және
көтерме энерго нарықтың нормативті - құқықтық негіз.
Ұлттық энергетикалық жүйе келесі рөлді атқарады:
- ішкі жалпы өнімнің барлық түрлеріне тепе - тең бағаны құрылымдау;
- Қазақстанның энерго түйінін құрылымдау негізі;
- отын - энергетикалық кешеннің ішкі балансын құрылымдау.
Қуатты өндірушілер арасында, АЭК мен ірі тұтынушылар арасында
байланыстырушы түйін болып табылатын КЕGОС электр тораптары -
республикадағы әртүрлі формадағы жеке меншік өнеркәсіптерді Бірыңғай
электр энергетикалық жүйеге жинақтайды. Сонымен, БЭЖ технологиялық
негізі болып Қазақстанның Ұлттық электр энергетикалықжүйе болып
табылады, келесі негізде құрылған:
- халықаралық электр беріліс желілері;
- аймақ аралық электр беріліс желілері;
- конденсациялық (жылулық) және гидравликалық
электрстансаларынан қуатты жіберу желілері;
17
-
қуаты 50 Мвт және одан жоғары тура тұтынушыларды
қоректендіретін желілер;
Қазақстанның Ұлттық электр энергетикалық жүйесін басқару
техникалық құралдар кешенінің көмегімен жүзеге асады, оған мыналар кіреді:
- ақпаратты жинақтау жүйесі;
- ақпаратты өңдіру және айқындау жүйесі
1.2 АЖК АҚ даму келешегі және жағдайы
АЖК АҚ электр тораптары компаниясы Алматы энерготүйіндерінің
220110356-100,4кВ кернеу классы тораптарының электрлік тораптарының
басты бөлігін қамтамасыз етеді. Аумағы бойынша Алматы облысында
орналасқан және Балқаш көлінің жағасынан Қытаймен шекараға дейін
созылып жатыр.
Барлық кернеу классы тораптары бойынша электр энергиясын жіберу
техникалық дәйектелген электр энергиясының шығындарымен бірге жүреді,
яғни электр энергиясын өндіру орнынан тұтыну орнына дейін тасымалдау
кезінде пайдалы жұмыс атқарғанда, электр энергия бөлігінің шығынымен.
Себебі электр энергиясын жіберу АЖК АҚ тиісті тораптармен жүзеге асады,
ал электр энергияның басқа бөлігі, шығынға кететіні, АЖК АҚ шығындық
бөлігіне жатады. АЖК АҚ табыстық бөлігі болып электр энергиясын АЖК
АҚ электр тораптары бойынша тұтынушыларға жіберу және тарату қызметі
жатады.
АЖК АҚ теңгерімдік қажеттілік зонасына кернеуі 35-220 кВ жоғары
вольтты электр тораптары және 0,4-6-10 кВ тарату тораптары жатады, Алматы
қ. және Алматы облысының Алматы аймағы:
- 8 ЭБЖ-220 кВ: Л-2063, Л-2073, Л-2083, Л-2093, Л-2333, Л-2343, Л-
2353, Л-2363 және АЖК АҚ мен KEGOC АҚ біріккен меншігіндегі
желілердегі - 4 аймақ 220 кВ - ЭБЖ: Л-2113 -12,3 км, Л-2433 - 108,91 км, Л-
2413 - 54,273 км, Л-2423 - 54,273 км.
- 220 кВ 9 қосалқы стансасы: № 7А, 62А, 68И, 131А, 143А, 140А, 147А,
160А және 166А. № 154А 220 кВ қосалқы стансасы Алматы облысы
әкімшілігі мен АЖК АҚ арасындағы келісімшартқа сәйкес ақысыз қызмет
көрсетіледі.
Алматы энерго түйінінің аймақтық электр стансаларына жылулық
(ЖЭО-1, ЖЭО-2, ЖЭО-3) және гидроэлектростансалары (Қапшағай ГЭС
және Алматы сарқырамасы ГЭС) Алматы Электр Стансалары АҚ (
АлЭС АҚ) жатады. № 62А мен № 143А қосалқы стансалары бар Қапшағай
ГЭС Алматы қаласынан 80 км жерде орналасқан және KEGOC АҚ 220 кВ
тораптары арқылы АЖК АҚ аймағымен байланысқан. 2012 жылы мамыр
айында орнатылған қуаты 300 (2х150) МВт Мойнақ ГЭС іске қосылды, ол
KEGOC АҚ 220 кВ торабы арқылы АЖК АҚ аймағымен байланысқан.
МГЭС өндіретін 95% электр энергиясы АлматыЭнергоСбыт ЖШС
келісімшарт бойынша Алматы энерго түйіндеріне түседі. Соңғы 5 жылда
18
Алматы аймағында ЖЭК (ВИЭ) пайдалануға берілді. 2008 жылы (24.09.08ж.)
Алматы аймағында Есік өзенінде Энергия Әлемі ЖШС Есік ГЭС - 2
пайдалануға берілді. 2013 жылы Алматы облысының оңтүстік
-
шығысындағы Түргень ө. 125 кВт орнатылған қуатты кішігірім Караш ГЭС,
2013 жылдың желтоқсан айында Есік АЭК тораптары арқылы АЖК АҚ
байланысқан орнатылған қуаты 980 (1х140, 1х840) кВт Есік ГЭС - 3
пайдалануға берілді. 2014 жылы Қапшағай қаласындағы қуаты 2 МВТ,
әрбірінің қуаты 1600 кВА болатын екі трансформаторлы КЭС ( күн электр
стансасы). АЖК АҚ тораптарына ӘЖ-10кВ Ф23-57 және ӘЖ-10 Ф22-57 екі
желісімен 57А ҚС арқылы қосылған.
АЖК АҚ жұмыс істеу аймағында Алматы энерго түйінінің тұтыну
режімі "KEGOC" АҚ торабынан АЖК АҚ торабына қуаттың асқын мәнімен
сипатталады, сонымен қатар АЖЭО-1, АЖЭО -2, АЖЭО -3 және ГЭС
сарқырамасы электр стансаларынан АЖК АҚ торабына асқын мәнімен.
Қыс кезеңінде АЖЭО-1, АЖЭО -2, АЖЭО -3 және ГЭС сарқырамасы,
ЕГЭС-2 базада жұмыс істейді, ал Қапшағай ГЭС желтоқсан - наурыз
айларында үдемелі кезеңде жұмыс істейді. МГЭС максималды мүмкін
болатын қуаты реттелетін үдемелі режімде жыл бойы жұмыс істейді, су
режімін қосқанда. Жаз кезеңінде
АЖЭО-1, АЖЭО -2, АЖЭО -3
тоқтатылып, жылулық тұтыну графигі бойынша минималды тудырымен
жұмыс істейді. Қапшағай ГЭС Сарқырама ГЭС-ры су тұтынушылары
орнатқан режіммен жұмыс істейді. Қапшағай ГЭС-нан электр энергияның
асқын мәні "KEGOC" АҚ 220 кВ тораптары және АЖК АҚ 110 кВ
тораптары арқылы жүктеме орталықтары, Алматы және Қапшағай қалаларына
барады, және де 220 кВ ӘЖ арқылы Алматы облысына. Мойнақ ГЭС қуатты
"KEGOC" АҚ екі ӘЖ - 220кВ арқылы береді: № 2383 бойынша 220 кВ ҚС - на
АЖК АҚ № 143А Робот және № 2373 бойынша 220кВ ҚС-на АЖК
АҚ № 68И Шелек және ары қарай 2433 ӘЖ бойынша (АЖК және KEGOC
меншігінің біріккен желісінде) Алма ҚС-на. 2014 жылы Алматы 500 -
Алма 500 220 кВ сақинасын іске қосқаннан кейін реактивті қуаттың КЖ-
220кВ №2353, 2363 ағып кетуінен асқын кернеу мәселесі күшейіп кетті.
Қапшағай ГЭС аумағындағы Алматы аймағының 220 кВ торабында
асқын кернеу мәселесі бұрыннан бар. 220 кВ торабынан реактивті қуаттың
ағып кетуінен, әсіресе Талдықорған энерго түйінінің №№ 2033, 2043 220 кВ -
ӘЖ бойынша Қапшағай ГЭС аймағының кернеуі жаз жүктемесінің кезеңінде
240-250 кВ құрайды. 2012 жылдың қаңтар айында Мойнақ ГЭС пайдалануға
қосқаннан кейін Қапшағай ГЭС аймағындағы (ҚС 62А, ҚС 143А, ЖЭО-3,
Алма ҚС, Бесағаш ҚС, 68И ҚС және т.б.) 500220кВ торабының асқын кернеу
мәселесі күшейіп кетті. МГЭС пайдалануға енгізу 220 кВ шунтталған
реакторысыз берілген болатын. Қыс кезеңінде Мойнақ ГЭС 220 кВ АТҚ
кернеу деңгейлері Робот ҚС және Алма ҚС қарағанда 10 кВ дейін
жоғары.
Сонымен қоса оптималды емес сұлбалық шешімдердің арқасында 220
кВ тораптарында тек қана асқын кернеу мәселесі ғана емес, және де Алма
19
ҚС шиналарында қосымша реверсивті асқын мәндер пайда болды. МГЭС
өндірілетін 250 МВт дейінгі қуат жүктеме орталықтарына берілмейді, Алма
ҚС беріледі және ары қарай Бесағаш ҚС және ЖЭО-3 бағытталады, ол
қосымша Алма ҚС - нан 220 кВ қуат беру сұлбасын жүктеп, шығындарды
үлкейтеді, KEGOC тораптарында, сондай ақ АЖК АҚ. Сондай ақ Робот
ҚС барлық Қапшағай ГЭС ( орнатылған қуаты 364 МВт) тіректік қосалқы
станса болып табылады және Мойнақ ГЭС (орнатылған қуаты 300 МВт) 50%
қуатты беру, ол да Алматы аймағының жүктеме орталығына бағытталмайды,
ал Алма ҚС және Алматы-500 арқылы Алматы аймағына қайтады, ол
реверсивті ағын тудырып, қосымша реактивті қуаттың ағып кетуін
болдырады, Қапшағай ГЭС, 500 кВ ҚС Алма және Алматы-500 ҚС
аймағындағы ҚС кернеуін үлкейтеді. Мұндай сұлбалық шешім оптималды
емес болып табылады.
Сондай ақ Шелек энерго түйініндегі ЖЭК даму келешегін ескеру қажет.
Қолдағы бар ақпараттар бойынша жобаланып жатқан ЖЭК ( ЖЭС және
кішігірім ГЭС) қосынды қуаты 300 ден 500 МВт құрайды, ол Шелек 68И ҚС
трансформаторлық қуатты күшейту қажеттілігі туындайды және № 2433
Шелек-Алма транзитті 220 кВ-ӘЖ күшейту, ол қазіргі уақытта АСО-300
сымынан жасалған ( бұрынғы № 2113 ӘЖ).
АЖК АҚ аймағын тұтынуы анық айқындалған түзу емес
сипатталатын кешкі және түнгі максимумы 400 МВт дейінгі қатысты
диапазонды тұтынуы бар. АЖК АҚ 35 кВ және одан жоғары торабының
электрторапты жабдықтарының нақты жүктемесі қалыпты және апаттан
кейінгі режімде бекітілген АЖК АҚ қалыпты және апаттан кейінгі режімде
35 кВ және одан жоғары ЭБЖ рұқсат етілген жүктеме кестесіне сай жүзеге
асады және АЖК АҚ жаздық және қыстық жүктеменің өлшемдеріне
сәйкес қалыпты және жөндеу режімдерінде 35 кВ және одан жоғары ҚС
жүктеменің кестесі. Статикалық және динамикалық тұрақтылық, 110 - 220
кВ тораптары бойынша рұқсат етілген тоқтың асқын мәндерін анықтау
кезінде анықтауыш болып табылмайды, себебі басты торап 110 - 220 кВ
қысқа, жеткілікті қамтылған және АЖК АҚ аймағының барлық электр
стансаларының қуат беруі сенімді қамтылған.
Жабдықтардың жағдайын талдауының көрсетуі бойынша АЖК АҚ
басты және қосалқы жабдықтарының басты бөлігінің 30 дан көп жылға
жұмыс істеуге жарамды, яғни ол торап жұмыстарының сенімділігіне әсер
етеді. Алдыңғы жүз жылдықтың 50 - 60 жж. жобасы бойынша құрылған,
АЖК АҚ тораптарының жабдықтары қазіргі уақытқа физикалық және
сапалық ескірді.
Электр тораптарының және жабдықтарының әсерлі көлемі қайта құру
мен ауыстыруды талап етеді. 30-60% шамасындағы ғимараттар өзінің қорын
бітірді және көбісі апат алды жағдайда тұр.
Жабдықтардың ескіру процесі апаттық және технологиялық
бұзылулардың ұлғаюына алып келеді.
20
Талдаулар көрсеткендей АЖК АҚ электрторапты жабдықтарының
жағдайы пайдалануға енгізу жылдары бойынша, үлесі ҚС және ӘЖ, 25
жылдан көп уақыт пайдаланылды, ұлғайтқанда 50-70 % құрайды, ол яғни
басты құралдардың пайдалану мерзімі өтіп кеткенін көрсетеді.
Компанияның құрамына кіреді:
- кернеуі 220 кВ әуе электр беріліс желілері, ұзындығы 306,41 км;
- 110 кВ әуе желілері, ұзындығы 2769,013 км;
- кернеуі 35 кВ электр тораптары - әуелік және кәбілді желілерге ортақ
ұзындығы 2673,572 км;
- кернеуі 0,4 кВ электр беріліс желілері, ұзындығы 10256,775 км;
- 35-220 кВ қосалқы стансалары және және 6-100,4 кВ
транформаторлы қосалқы стансалар;
- кернеуі 35 кВ және одан жоғары 207 электрлі қосалқы стансалар,
трансформаторлар саны 357 дана және орнатылған қуаты 5 993,52
МВт;
- кернеуі 6-100,4 кВ 6897 трансформаторлы қосалқы стансалар,
трансформаторлар саны 8 161 дана және орнатылған қуаты 2 203,591
МВт;
Қызмет көрсету аумағының ауданы - 102032 кв.км.
Қазақстандық
энергожүйе
-
құрамына АЖК АҚ кіретін,
Өзбекстанның, Қырғыстанның энергетикалық компанияларымен бірге
Орталық Азияның біріккен Энергетикалық Жүйесін құрады (ОАБЭЖ), ол
Ресеймен параллельді режімде жұмыс істейді.
Қазіргі аралық есеп беруде реактивті қуатты компенсациялау (РҚК)
мәселесі талданды, РҚК қолданылатын қазіргі заманғы техникалық құралдар
көрсетілді, ресейлік және қазақстандық нормативтік құжаттарына талдау
жасалды, РҚК саласында регламенттеуші жұмыстар, АЖК АҚ кернеуі
35,110,220 кВ ЭТ режімдік параметрлері бойынша берілген деректер
келтірілді, сондай ақ қуатты есептеу әдісінің басты ережесі мен РҚК орнату
орнын.
1.3 АЖК АҚ жұмыс істеу аймағында Алматы энерготүйінінің
өндірістік көрсеткіштері.
АЖК АҚ электр тораптары аймағында Алматы энерготүйінінің
жылдық электр тұтынуы 2009-2010 жж. 2008 жылдың деңгейімен сақталып
қалды. Тұтынудың төмендеуі экономикалық қаржылық дағдарыстың әсерінен
болды. 2011 жылдың қаңтар айынан бастап тұтынудың ұлғаюы алдыңғы 2010
жылмен салыстырғанда келесіні құрады: қыс айларында 5% -11% дан және
жаз айларында 2%-4%. 2011 жылдың 2010 жылмен салыстырғандағы орташа
жылдық электр тұтынудың өсуі 5,56% құрады, 2012 жылдың 2011 жылмен
салыстырғанда 3,86% құрады. 2013 жылы тұтынудың төмендеуі 2012 жылмен
салыстырғанда 2,51% құрады, оның себебі сыртқы ауаның орташа
температурасының 1, 2 градусқа өсуінен, сондай ақ энерготиімділік және
21
газдандыру себебінен. 2014 жылғы тұтыну 8 033 млн.кВт.сағ құрады және
2013 жылмен салыстырғанда (7 613 млн.кВт.сағ) 5,52% ұлғайды немесе 420
млн.кВт.сағ., ол яғни 2014 жылдың қыс кезеңінде сыртқы ауа
температурасының салыстырмалы суық болуымен және жаз кезеңінде жоғары
температурамен шартталады. Электр энергияда қажеттілікті жабу АлЭС АҚ
65-70% дейін, МГЭС 5-10% дейін өндіру есебінде жүзеге асады, қалғаны
Солтүстік Қазақстанның электр стансасынан, Жамбыл ГРЭС және Қырғыстан
Республикасының электр стансаларының сатып алу есебінен жабылады.
Алматы энерготүйініндегі аймақтық стансалардың орнатылған қуаты
1545,147 МВт құрайды, сонымен қоса АлЭС АҚ стансасының орнатылған
қуаты 1 238,9 МВт құрайды (ЖЭО-1 -145 МВт, ЖЭО-2 - 510 МВт, ЖЭО-3 -
173 МВт, Қапшағай ГЭС - 364 МВт және Сарқырама ГЭС - 46,9 МВт),
"Энергия Әлемі" ЖШС Есік ГЭС-2 орнатылған қуаты - 5,112 МВт, Есік ГЭС-3
- 0,98 МВт, Мойнақ ГЭС - 300 МВт, Академик Ш.Ч. Чокин атындағы
энергетика ҚазНИИ АҚ Зерттеулік ГЭС - 0,03 МВт, Караш кішігірім ГЭС
- 0,125 МВт, СЭС - 2 МВт.
АЖК АҚ жұмыс істеу аймағында электрді тұтыну 8 033 млн.кВт.сағ
құрады және 2013 жылмен салыстырғанда (7 613 млн.кВт.сағ) 5,52% ұлғайды
немесе 420 млн.кВт.сағ. Алматы қаласының және қала маңындағы аймақтың
электрлік жүктемесінің өсуі шағын және орта бизнес кәсіпорындарының
дамуымен шартталады, тұрмыстық тұтынудың өсуімен, жаңа кәсіпорынды
құрумен және істеп тұрған кәсіпорынды қайта құрумен шартталады. Тұрғын
үй құрылыстары жаңартылды, Азиаданың объектілері енгізілді,
метрополитен, ірі сауда және ойын-сауық нысандары құрылып, пайдалануға
енгізілді.
Электр энергиясын сатып алу көлемі 2014 жылы 2 970,7 млн.кВт.сағ
құрады, 2013 жылы - 1 604,4 млн.кВт.сағ құрады, яғни 2013 жылмен
салыстырғанда 1 366,3 млн.кВт.сағ (85,16%) үлкен. ҚР көтерме нарығының
энерго көздерінен сатып алатын электр энергияның көлемінің ұлғаюы 2012
жылы Алматы энергоаймағында МГЭС пайдалануға бергеннен болды. МГЭС
АЖК АҚ жеткізетін көлемі 461,4 млн.кВт.сағ құрады ( 2013 жылы 756,2
млн.кВт.сағ). Алматы энерготүйініндегі тапшылықты болдырмау үшін сатып
алатын электр энергияның көлемі АлматыЭнергоСбыт ЖШС ҚР көтерме
нарығының электр энергиясын жеткізушілерімен (ЖГРЭС, ҚР Солтүстігі,
ОАО Қырғызстанның НЭС, Мойнақ ГЭС) келісімшарт бойынша жүзеге
асырылған.
АлЭС АҚ стансаларының 2014 жылғы өндіруі 5 035,6 млн.кВт.сағ
құрады, ол 2013 жылға(5 228,4 млн.кВт.сағ) қарағанда 192,8 млн.кВт.сағ
(3,69%) аз. АлЭС АҚ стансаларының өндіруі нің жалпы көлемінің азаюы
Іле өзенінің (аз сулы жыл) ағынының азаюымен шартталады және соған
сәйкес Қапшағай ГЭС өндіруінің 2013 жылмен салыстырғанда 170,2
млн.кВт.сағ (16,87%) азаюы, сондай ақ ЖЭО-3 өндіруінің 2013 жылмен
салыстырғанда 34,3 млн.кВт.сағ (3,16%) азаюы.
22
ЕГЭС 2014 жылғы өндіруі 25,799 млн.кВт.сағ құрады, яғни 2013 жылға
қарағанда 2,2 млн.кВт.сағ (9,17%) үлкен. Энергетика ҚазҰИИ АҚ өндіруі
2014 жылы 263 тыс.кВт.сағ құрады, яғни 2013 жылға (260 тыс.кВт.сағ)
қарағанда 3 тыс.кВт.сағ (0,88%) үлкен. Қараш кішігірім ГЭС 2014 жылғы
өндіруі 60 кВт.час құрады.
2 Кернеуді реттеу және тұрақтандыру саласындағы қазіргі заманғы
үрдістері
2.1 АҚ АЖК желілерінде реактивті қуатты компенсациялаушыны
пайдаланып кернеуді реттеу
РҚК құралдарын енгізу және пайдалану, және реактивті қуатты реттеу
басқа шаралармен салыстырғанда ең жоғарғы экономикалық және
энергетикалық тиімділікке ие екені анық. Бүгінгі күні ең көп таралуды FACTS
активті электртехникалық жабдығы алуда - Smart Grid ақылды желілер
жүйе бөлігі болып есептелінетін технологиялар.
Smart
Grid
ұйымдастырушылық өзгерістердің, процесстердің жаңа модельдерінің және
ақпараттық технологиялар саласындағы шешімдердің, сондай ақ электр
энергетикадағы инновациялық түрлендірулердің жиынтығын сипаттайды деп
есептейді. Сонымен қоса Smart Grid тұжырымдамасы барлық қызыққан
жақтардың талаптарының әртүрлілігін ескере отырып ( мемлекеттің,
тұтынушылардың, реттеулердің, түрлендіруші, тораптық және энерго
өткізетін компнаиялардың және т.б.) келесі жаңа электр энергетиканың
құндылықтары деп аталатын топтарға бөледі: қол жетімділік, сенімділік,
тиімділік, эффективтілің, экологиялық және қауіпсіздік. FACTS - жабдықтар
Smart Grid тұжырымдамасының талаптарын толығымен қанағаттандырады.
FACTS келешегі бар электрторапты технологиялардың бірі болып
табылады, оның мәні келесідей, электр торабы электр энергияның тасушысы
бейтарап құрылғыдан, электр тораптарының жұмыс режімін басқаруда
белсенді қатысушы құрылғыға айналады . Осының арқасында процестің
қарқынында электр беріліс желілердің өткізу қабілетінің мәнін басқаруға
болады, активті қуаттың ағынын параллельді электр беріліс желілердің
арасында қайта таратуға болады, оларды орнатылған режімде оңтайландырып,
оларды тұрақтылықтың бұзылуынан қорықпай, апаттан кейін сақталған электр
беріліс желілерімен қайта бағыттау, солай тұтынушыларды электрмен
жабдықтау сенімділігін жоғарылату қамтамасыз етіледі. Сонымен қатар
FACTS - жабдықтарын энерго жүйенің басты торабындағы қосалқы
стансаларда пайдалану кернеуді тез және үздіксіз реттеуді қамтамасыз етеді.
FACTS құрылғыларына келесі құрылғыларды жатқызады: кернеуді
реттеуді ( реактивті қуатты) қамтамасыз ететін және электр тораптарында
реактивті қуатты компенсациялауда талап етілетін деңгей ( басқарылатын
шунттаушы реактор (БШР), реактивті қуаттың көзі және БШР негізіндегі
реактивті қуаттың статикалық компенсаторы, тиристорлі-реакторлы тобы бар
23
реактивті қуаттың статикалық компенсаторы (СТК) және т.б., сондай ақ
күштік электрониканың толығымен басқарылатын аспаптары
(IGBT
транзисторлары,
IGCT
тиристорлары
және т.б.) негізінде режімді
параметрлерін реттеуді қамтамасыз етуші. Сонымен қатар соңғылары жаңа
реттеу сапасына ие - векторлы, онда электр торабының кернеу векторының
фазасы мен шамасы реттеледі ( синхронды статикалық компенсатор
(СТАТКОМ), фаза бұрушы құрылғы (ФБҚ), синхронды статикалық кернеуді
түрлендіретін негіздегі реактивті қуаттың бойлық компенсаторы (ССБК),
біріккен қуат ағынын реттегіш (БҚАР), тұрақты тоққа қосу (ТТҚ), асинхронды
синхрондық компенсатор сермерін қосқанда (АСК), асинхрондалған
синхронды электр механикалық жиілікті түрлендіргіш (АС ЭМЖТ) және т.б.).
FACTS - жабдығына энерго жүйенің электр тораптарында ең көп
таралған келесілер жатады:
Басқарылатын шунттаушы реакторлар (БШР), қарапайым түрде
магнитті өзекшесі бар индуктивті орауышты көрсететін ( тораптық орам -
ТО), индуктивті сипаттағы реактивті тоқты тұтынушы. Бірақ та БШР
айнымалы индуктивті кедергі болып табылады, тізбектің магнитті
элементтерінің (өзекше) магниттелу тоғын өзгерту жолымен баяу реттеу. Бұл
мақсаттар үшін стерженде орналасқан басқару орамдарына (БО) тұрақты
кернеу беріледі. Магниттеу тоғын өзгерту жолымен стерженнің қанығуы
өзгереді, сондай ақ тораптық орамның тоғы өзгереді, соңында БШР қосылу
нүктесінде кернеу деңгейінің баяу өзгеруі қамтамасыз етіледі. БШР терең
қанығуы саласындағы жұмыс кезінде жартылай өткізгіш кілттің қызметін
атқара алады.
Реактивті қуаттың статикалық компенсаторы (РҚСК) БШР пайдалану
негізінде СКБ параллель қосумен жасалған. Мұндай құрылғы тораптан
реактивті қуатты тұтынып қана қоймай, сонымен қоса оны торапқа
түрлендіреді, яғни төмендетеді және РҚСК қосылу нүктесінде кернеуді
жоғарылатады. Мұндай құрылғыларды иілгіш электр беріліс желілерін
құрғанда, желінің аяғында реактивті қуатты өтемелейтін баяу реттелетін
құрылғыларда пайдаланған жөнді, сондай ақ реверсивті активті қуаттың
асқын мәні бар тораптарда, ЭБЖ созылған және әлсіз жүйеаралық
байланысқан жүйелерде.
БШР негізіндегі реактивті қуат көздері (РҚК) және СКБ, сондай ақ
сүзгілер мен сүзгі - өтемелейтін құрылғылар (СӨҚ), оның қосымша
өтемелейтін орамына қослыған және бірыңғай автоматтық жүйемен
басқарылатын (АБЖ). Мұндай РҚК айтарлықтай РҚСК барлық
артықшылықтарына ие, бірақ та оған қоса РҚК қосу нүктесінде кернеудің
синусоидалы еместігін төмендетеді.
Статикалық тиристорлі компенсаторлар (СТК) - тиристорлі - реакторлі
топқа жатады (РТТ), онда тоқ тиристорлі кілттер арқылы реттеледі. Мұндай
құрылғылар жіберуге де жұмыс атқарады ( параллель қосылған СӨҚ
ненемесе СКБ болған жағдайда), сондай ақ реактивті қуатты тұтынуға.
Реактивті қуатты реттеу бірқалыпты және үлкен аралықта болады. СӨҚ қосу,
24
тиристордың жұмысымен байланысқан торап кернеуінің айтарлықтай
бұрмалануымен шартталады. СТК пайдаланғанда жоғары кернеулі ЭЖБ-де
оның тиімділігі оның қосылу нүктесі жоғары болған сайын арта түседі. Негізі
СТК жабдығы 10 - нан 35 кВ дейінгі кернеу классында орындалады, ол
қосалқы стансаның шиналарына арнайы төмендеткіш трансформатор арқылы
немесе қосалқы стансалық автотрансформатордың үшіншілік орамына
қосылады. СТК кемшілігіне оның әлсіз тораптарда тиімді емес жұмысын
жатқызуға болады. Қазіргі уақытта СТК доғалық типті болат балқытатын
пеш өнеркәсіптік қондырғыларына және илемдейтін орнақтардың
тиристорлы жетектеріне, жоғары вольтті ЭБЖ жетілдіріліп жатыр, сондай ақ
электр бекітілген темір жолдардың күштік қосалқы стансаларында
қолданылады.
Статком
-
реактивті қуаттың статикалық компенсаторы, ол
басқарылатын күштік тиристорларда кернеуді түрлендіреді ( немесе
транзисторларда), тораптың түйінінде желіге параллель жалғанған
трансформатор арқылы, оның өзі ЭБЖ қослыған. СТАТКОМ үлкен аралықта
реактивті қуатты реттеуді қамтамасыз етеді (плюс - минус 100%). Жоғарыда
айтылған РҚСК қарағанда СТАТКОМ
функцияларының ұлғайтылған
жиынтығымен және жақсартылған сипаттамасымен ерекшеленеді.
СТАТКОМ жұмыс істеу принципі тұрақты тоқ көзінің кернеуінен, үлкен -
импульсті модуляция есебінен үздіксіз жұмыс істейтін агрегаттың жұмыс
істеу принципіне ұқсас және гармоник сүзгісін пайдалануда жиілігі 50+-3 Гц
синусоидалы кернеу қалыптасады. СТАТКОМ басты қасиеті - шығыс
кернеуді мәнін ғана реттеуді қамтамасыз ету емес, сондай ақ оның реактивті
қуатты өзгерту есебінде фазасын да, тұтынатын немесе торапқа беретін.
Фаза бұрылу құрылғысы (ФБҚ) екі трансформаторы бар (параллель
және тізбектей ), басты кернеуге қатысты біраз реттелетін бұрышқа фазалық
жылжуды құрайды. Тирситорлі басқарылатын ФБҚ нұсқасы қажетті тез әсер
етушілікке ие және тек активті қуаттың ағынын таратуға ғана әсер етпейді,
сондай ақ динамикалық тұрақтылықтың шегіне де әсер етеді.
Тұрақты тоқты қосу (ТТҚ) түрлендеретін қосалқы стансадан тұрады,
оның құрамына тұрақты тоқты
айнымалы тоққа түрлендіргіштер
(инверторлар) және түзеткіш қондырғылар кіреді. ТТҚ басты міндеті -
айнымалы тоқты тұрақты тоққа түрлендіру және керісінше тұрақты тоқты
айнымалы бастапқы немесе басқа жиілікке түрлендіру. ТТҚ қолдану ортасы -
әр түрлі жиілікті магистральді желілерді жалғау немесе сол номиналды
жиілікпен екі электрлік торапты жалғау, бірақ әр түрлі белгіленбеген фазалық
жылжуларда.
Бұл жабдықтың мүмкіндіктерінің талдауы көрсеткендей ол электр
тораптарында реактивті қуатты реттеудің үлкен мүмкіндіктеріне ие. Сондай
ақ реактивті қуаттың түрленуі бұл құрылғыларда СКБ көмегімен жүзеге
асады, бұл мақсатта ең арзан және тиімді жабдық болып табылатын.
2.2 Желілердегі реактивті қуатты өтемелеу мүмкіндіктері
25
Өнеркәсіптік дамыған мемлекеттерде және де ТМД мемлекеттерінде
СК пайдаланған РҚӨ көп көңіл бөледі, және де көпшілік жағдайда СКБ.
Көпшілік жағдайда, Францияда, Швецияда, Германияда СКБ қуаты активті ең
жоғары мәнді қуаттан 35 пайызды құрайды, АҚШ және Жапонияда - 70
пайыздар шамасында. АҚШ жеке энерго компанияларында орнатылған
өтемелейтін құрылғылардың қуаты генератор қуатынан 100 пайызды
құрайды. Сонымен қоса көптеген елдерде конденсатор өндіретін, реактивті
қуаттың үлесін ұлғайту есебінде электр станса генераторларының реактивті
қуатты жіберуді азайту үрдісі қарастырылуда.
Жалпы әлемдік РҚӨ тапсырмасын шешу тәжірибесі бұл мақсатта
нормативті әдісті пайдалану тиімді екенін көрсеткенді, әртүрлі кернеу
класстары шиналарында қуат коэффициентінің (ҚК) мәні қалпына келеді.
Сондай ақ энерго жүйелер ЭЖ үшін оңтайландырылған есептеу әдісі
қолданылады. Нормативті әдісте ҚК сияқты мәндер қолданылады, және де
tgφ = QP мен cosφ = PS, мұндағы
P,Q және S - сәйкесінше активті,
реактивті және толық қуат.
Реактивті қуат коэффициентінің оңтайланған мәні tgφ максималды
жүктеме режімінде номиналды торап кернеуіне сәйкес АҚШ, Жапония және
көптеген еуропа елдерінде 0,2‑0,4 деңгейінде сақталып тұр, cosφ=0,98‑0,92
сәйкес келеді. Соңғы жылдары АҚШ көптеген энерго жүйелерінде таратушы
электр тораптары максималды жүктеме режімінде tgφ = 0 жұмыс істейді.
Ресейде реактивті қуат коэффициентінің tgφ
шектік мәні электр
торабының үлкен тәуліктік жүктемеде тұтынуымен нормаланады, 220 кВ
кернеу тораптарына жалғанған тұтынушылар үшін мәндер кестеде
келтірілген 2.1
2.1 кесте - Тұтынушының торапқа жалғану нүктесіне сәйкес ҚК мәндері.
Бұл tg φ мәндері электр энергиясын жіберу бойынша қызмет көрсету
туралы келісімшарттағы ( электрмен жабдықтау келісімшарты) екі жақтың
міндеттерін электр энергиясын тұтынушылармен анықтауға арналған.
2.3 АҚ АЖК желілеріндегі реактивті қуатты өтемелеудің кернеуді
реттеу режимдеріне әсері
26 Тұтынушының электр торабына жалғану нүктесінің
қалпы
tg φ
кернеуі 110 кВ (154 кВ)
0,5
кернеуі 35 кВ (60 кВ)
0,4
кернеуі 6 - 20 кВ
0,4
кернеуі 0,4 кВ
0,35
Энергожүйе желісіне қосылған әр бір тұтынушы электрмен
жабдықтаудың ерекше жағдайларына ие(сыртқы электрмен жабдықтау
сұлбалары қандай да бір типтік жағдайларға келтірілуі мүмкін емес). Сонымен
қатар әр қайсысының жүктемесі әдетте басқа түйіндердегі кернеу деңгейіне
және тоқтың асқын мәніне, барлық желідегі қуатқа орасан зор әсерін тигізеді.
Тұтынушыларда реактивті қуат коэффициентін есептеулерге қолдану арқылы
қарапайым формулалар арқылы жүзеге асырылмайды. Реактивті қуат
коэффициентінің шектік мәні әр тұтынушыға желілік компаниядағы барлық
желідегі орнықтырылған режимді есептеу арқылы ғана анықталуы мүмкін.
Бұл есептеулерді сәйкесінше оперативті
-
диспечерлік басқару
субъектілерімен бірігіп, желілік ұйым ғана есептей алады. Кернеуі бойынша
және реактивті қуат бойынша күрделі электр желілерінде тиімді режим
мәселелерін шешудің заманауи жолдары жалпы жағдайда өз ішіне қоректену
орталығын таңдауды қамтамасыз етеді немесе техникалық кернеуді реттеу
құрылғылары бар, одан басқа осындай құрылғылармен қоректену орталығын
жабдықтандыру тәсілдері қолданылады. Ары қарай осы қоректену
орталықтарына кернеу деңгейінің рұқсат етілген және шектік мәндерінің
мүмкін болған графиктері орнатылады. Таңдалынып алынған қоректену
орталығы бақылау нүктесі болып табылады және сонымен қатар реактивті
қуатты өтемелеу құрылғылары жоқ немесе орнатуға мүмкіндігі жоқ желідегі
басқа түйіндер де жатады. Осы мәселелерді қарастыру барысында әр түрлі
тәсілдер және техникалық жабдықтар қолдану реактивті қуат балансына
және тұтынушылардағы кернеуге әсер етеді және шешу жолдарының
техникалық негізі болып табылады. Дәл осы себептен электр энергиясының
сапасын арттыру және реактивті қуатты өтемелеудің жүйеге ортақ мәселе
болып табылады және біріктіріліп қарастырылады. Көп жағдайларда
қуаттардың тиімді үйлесуі және өтемелеуші құрылғыларды орналастыру
орнын анықтау, қосынды шығындардың аз болуын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
8
9
10
Аңдатпа
Бұл дипломдық жобада 35-220 кВ торабының кернеуін реттеу әдістердін
бірі қаралған. АО АЖК компаниясының жүйе участкісінің үлгісінде, ПВК
АНАРЭС-2000 программаның көмегімен есептеу өткізілді. Шығарылған
кернеулер мен шығындар бойынша анализ өткізілді. Басты мақсатамыз
қарама-қарсы кернеуін реттеуден соң жылдық шығындарын төмендету.
Минималды келтірілген шығындар әдісімен экономикалық жағынан ең
тиімді өткізгіш таңдалынды. Жарықтандыру мен табиғи вентиляция бойынша
есептеулер жүргізілді.
Аннотация
В данном дипломном проекте рассмотрен один из способов
регулирования напряжения в сетях 35-220кВ. На примере участка сети АО
АЖК проведен расчет с помощью программы ПВК АНАРЭС-2000.
Получив при этом данные по уровням напряжения и потерям, был также
проведен анализ полученных результатов. Главной целью было получение
снижения годовых потерь после применения встречного регулирования
напряжения.
Методом минимальных приведенных затрат был выбран наиболее
экономически целесообразный линия. Произведен расчет освещения и
естественной вентиляции .
Annotation
In this thesis project is considered one of the ways of regulating voltage
networks 35-220.
On the example of a site of a network of JSC AZhK calculation by means of
the PVK ANARES-2000 program is carried out.
Received thus data on voltage levels and losses was also an analysis of the
results. The main objective was to obtain a reduction of the annual loss after
application of a counter-voltage regulation.
The method of the minimum resulted expenses was chosen the most cost-
efficient line.
Calculation of lighting and natural ventilation is made.
11
Мазмұны
12 Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
7
1. Қазақстандағы электр энергетиканың даму келешегі және жағдайы ... ...
9
1.1 Қазақстандағы электр энергетикасынмен қамтамасыз ететін
мекемелер ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
9
1.2 АЖК АҚ даму келешегі және жағдайы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
12
1.3 АЖК АҚ жұмыс істеу аймағында Алматы энерготүйінінің өндірістік
көрсеткіштері ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
15
2 Кернеуді реттеу және тұрақтандыру саласындағы қазіргі заманғы
үрдістері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
17
2.1 АЖК АҚ желілерінде реактивті қуатты компенсациялаушыны
пайдаланып кернеуді реттеу ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
17
2.2 Желілердегі реактивті қуатты өтемелеу мүмкіндіктері ... ... ... ... ... .. .
19
2.3 АЖК АҚ желілеріндегі реактивті қуатты өтемелеудің кернеуді реттеу
режимдеріне әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
20
3 Электр энергиясын тарату кезіндегі активті және реактивті қуаттарды
есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
22
3.1 АЖК АҚ желілеріндегі қуаттарды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
22
3.2 Желілердегі кернеуді реттеу шарттарын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ..
28
3.3 Бастапқы берілгендерді дайындау және электр торабындағы
құрылымдық орын алмастыру сұлбасын келтіру принциптері ... ... ... ... ...
36
4 ПВК АНАРЭС-2000,1.06-нұсқасы программасында жұмыс жасаудың
қысқа суреттемесі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
41
4.1 ПВК АНАРЭС-2000 1.06-нұсқасында операторлық есептеулер
жүргізуге ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
41
4.2 ПВК АНАРЭС-2000 басқару командасымен қалай жұмыс жасауға
болады ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
42
5 АЖК АҚ кернеу режимдерінің сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
42
5.1 ПВК АНАРЭС-2000 программасында 220 кВ кернеу класы
бойынша АҚ АЖК электр тораптарында қуатты есептеу ... ... ... ... ... ... .
42
5.2 220кВ-тағы қыс және жаз мезгілдерінде жүктеме және РҚК-ға
қажетті түйіндердегі қуаттарды есептеу ... ... ... ... ... ... ... ..
49
6.1 Тіршілік қауіпсіздігі негіздері. Еңбек шарттарының анализі ... ... ... ...
61
6.2 Жасанды жарықтандырудың есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ...
61
6.3 Жасанды желдендірудің есептелуі ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ...
66
7 Экономикалық бөлім ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
70
7.1 Жобаны жоспарлау мақсаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
70
7.2 Ерменсай ҚС - 220кВ желісін салуға қажетті инвестицияның
көлемін анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
70
7.3 Негізгі экономикалық көрсеткіштерді анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ...
75
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .
78
Пайдаланылғын әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ...
79
Кіріспе
Электр энергетика Қазақстанның негізгі саласы болып табылады.
Саланың тиімді қызмет істеуі, электр және жылу энергиясының
тұтынушыларын тұрақты жабдықтау мемлекеттің басты дамуы болып
табылады және халықтың өркениетті өмір шартын қамтамасыз ететін
маңызды фактор.
Энергетиканың дамуы күштік жабдықтардың технико - экономикалық
параметрлерін жақсартумен, сенімділігін үлкейтумен, автоматизацияның
деңгейін жоғарылатумен, электр беріліс желінің өткізгіштік қабілетін
жоғарылатумен, электр энергияның сапасын үздіксіз жақсарту және шығынын
азайтумен негізделеді. Бүгінгі күні тұтынатын қуаттың өсуі кезінде басты бір
мәселесі шығынды азайту және өткізгіштік қабілетін жоғарылату, технико -
экономикалық дәйектемесіне сәйкес торапты оңтайландыру режімі бойынша
шараларды өңдеуді талап етеді.
Электр тораптарында (ЭТ) реактивті қуатты реттеу (РҚР) реактивті
қуаттың асқын тоғы үшін қуаттың шығынының төмендеуіне алып келеді. ЭТ
кернеу деңгейін тұрақтандыру және реттеу арқасында тұтынатын электр
энергиясының сапасын тиісті қамтамасыз етеміз және электр жабдықтың
жұмысының және тұтас тораптың сенімділігін жоғарылатуды іске асырамыз.
Қорытындылай келе электр қондырғылардың жұмысының технико -
экономикалық көрсеткіштерінің (ТЭК) жоғары жетістігін қамтамасыз етуіміз
керек .
Соңғы жылдары кең қолданыста реактивті қуаттың статикалық
компенсаторлар алды. Бұл комренсаторлар
FACTS технологиясының
құрылғысы болып табылады (Flexible Alternative Current Transmission Systems
- айнымалы тоқты жіберудің икемді жүйесі). Технология техникалық және
электр беріліс желілердің параметрлерін автоматтық басқаратын ақпараттық
құралдардың кешенін қосады.
Шунтталған реакторлар және шунтталған конденсаторлар ( ары қарай -
статикалық конденсатор батареялары - СКБ немесе конденсаторлық
қондырғылар) СК басты реактивті элементтері болып табылады. Сонымен
қатар бұл элементтер жеке де, бірге де пайдаланылады. Шунтталған
реакторлар күштік электроника көмегімен реттеле алынады ,(тиристорлі тетік
және т.б) немесе реактордың магнитті өзекшесінің қанығуын өзгерту
жолымен. Ал конденсаторлық батареялар не ұзақ уақыт қосулы тұруы мүмкін,
13
немесе коммутациялық аппарат немесе күштік электроника көмегімен
сатылы реттелуі мүмкін.
Бұл жұмыста АЖК АҚ желілеріндегі кернеуді реактивті қуатты өтемдеу
құрылғылары
көмегімен
тұрақтандыруды қарастырамыз. 220 кВ әуе
желілерінің, кабельдік желілерге ауыстырылғандағы кернеу мәнінің нормадан
асып кетуі және осы кернеулерді тұрақтандыру шаралары көрсетілген.Есептеу
бөлімінде де 220 кВ желілеріндегі ҚС-лардағығы асқын кернеуді төмендетуді
шараларын арнайы программада есептедік.
Тіршілік негіздері қауіпсіздігімен, экономика бөлімдерінде
жарықтандыру мен желлдетуді және тиімді нұсқадағы кабельдерді таңдауды
қарастырамыз.
14
1 Қазақстандағы электр энергетиканың даму келешегі және
жағдайы
1.1 Қазақстандағы электр энергетикасынмен қамтамасыз ететін
мекемелер
Елдегі электр энергетиканың қазіргі жағдайының талдауы көрсеткендей,
қазіргі уақытта электрді тұтыну құрылымында Батыс және Солтүстік
аймақтарындағы өнеркәсіптер кіреді (70% шамасында). Оңтүстік аймақтың
электрді тұтыну құрылымында өнеркәсіптің үлесі 38%,
коммуналдық -
тұрмыстық тұтынудың үлесі - 37%. Сонымен қатар бүгінгі күні электр
энергиясын өндіруден 10% құрайтын электр тораптарындағы шығындар
шамасы да үлкен.
Қазақстанның электр энергетикасының қазіргі жағдайы келесімен
сипатталады:
- энергия өндіретін қуаттың жоғары концентрациясы - бір электр
станциясында 4000 МВт дейін;
- ірі электр станцияларының жанармай шығаратын жерлерде орналасуы;
- электр энергия өндірудің құрама әдісінің жоғары үлесі және өндірістік
және тұрмыстық мұқтаждықтарының жылулығы;
- республиканың электрлік қуатының балансында гидростансаның
үлесінің жетіспеушілігі (12% шамасында).
- электр беріліс желінің жетілген сұлбасы, онда жүйе тудыратын
байланыс ретінде кернеуі 500 және 1150 кВ ӘЖ болады;
- апаттық және апаттан кейінгі жағдайларда бірыңғай энергетикалық
жүйелерде тұрақтылықты қамтамасыз ететін апатқа қарсы автоматика және
релелік қорғаныс жүйесі;
- бірыңғай, Орталық диспетчерлік басқарумен іске асырылатын, тік
ұйымдастырылған оперативті диспетчерлік басқару жүйесінде, аймақтық
диспетчерлік орталықтармен, электр энергиясын тұтынатын диспетчерлік
орталықтармен.
Республика бойынша электр энергияны тұтыну төмендеп кеткеннен
кейін, мемлекетаралық және аймақ аралық электр энергияның ағындары және
қуаттары төмендеп кетті.
Солтүстік, Оңтүстік және Батыс аймақтардың мемлекет аралық істеп
тұрған электр тораптарының потенциалы алу көрсеткіштерінің сомасы
15
бойынша, мемлекет аралық транзитті электр энергиясын алмастыру және
жіберу, жылына 30 млрд.кВтч көлемі шамасында бағаланады. 1990 жылы,
Солтүстік және Батыс аймақтардың СССР БЭЖ құрамында параллельді
жұмысы кезінде, ал Оңтүстік аймақтың - Орталық Азияның ОЭС құрамында,
бұл ағындар тәжірибелі тұрғыда тораптың номиналды тұтынуына жеткен
және 28 млрд.кВтч шамасын құраған. 1997 жылы бұл ағындар 7,8 млрд.кВтч
дейін төмендеп кетті. Бұл төмендеулер негізінен, сұрыныстың төмендеуінен
және Сібір - Қазақстан - Орал транзиті бойынша Ресей Федерациясынан
параллельді жұмысынан шығуынан да болды. Жоғары қысымды бу
турбинасының атқарған жұмыс мерзімін қосқанда қуат бойынша өлшенген
орташа құны 58,5% құрайды. Топтарының қатарында ол айтарлықтай жоғары.
Республиканың электр тораптары СССР БЭЖ басты қағидаларының
негізінде 110-220-500- 1150 кВ кернеулер жүйесінің негізімен құрылған
болатын. 0,4 - 1150 кВ кернеулі барлық әуе электр беріліс желілерінің
ұзақтығы 454706,5 км құрайды және 35 - 1150 кВ кернеулі төмендеткіш
қосалқы стансалардың саны 306961503.данаМВА.
15-25 жыл пайдаланылып жатқан, 500-220 кВ электр беріліс желілердің
ортақ санынан, 1421,6 км немесе 8,8% пайдалану талаптарына сәйкес
келмейді және қайта құру бойынша тығыз жөндеу жұмыстарын талап етеді.
0,38-110 кВ электр тораптардың техникалық жағдайлары, толық
амортизациялық тозу себебі бойынша пайдалану талаптарына сәйкес келмеуі,
нақты аймақтың климаттық жағдайларына сәйкес келмеуі, пайдалану процесі
кезінде шыққан, құрылысты жасап жатқанда жобадан шегінуі және де басқа
да себептермен шегінуі, желілер бойынша 0,38 кВ 35,9% (43769км), 6-10 кВ -
23,9% (49830 км),35 кВ - 24,4%(14497км) және 110 кВ - 22%(8332км)
бағаланады.
Орталық Азия, Ресейдің Шығыс және Батыс бөліктеріндегі энерго
жүйелер арасында орталық географиялық орында алатын, БЭЖ басты
қағидаларынан құрылған Қазақстанның электр энергетикасы қазіргі уақытта,
реформалау саласымен байланысқан нарықтық қатынастарды нығайту
негізінде терең түрлендіру кезеңін өткеріп жатыр.
Қазақстанның Бірыңғай энерго жүйесінің қалыптасу орталығы болып
Солтүстік аймақ жатады, онда электр энергия көзінің үлкен бөлігі (72,7%)
орналасқан, Қазақстанның БЭЖ мен Ресейдің БЭЖ байланыстыратын
дамыған 220-500-1150 кВ электр тораптары бар.
Соңғы жылдары (1997-1998 ж.) Қазақстанның БЭЖ Солтүстік және
Оңтүстік бөліктерінің қосылуларындағы ӘЖ - 500 кВ Экібастұз - Нура -
Ағадыр - ЮКГРЭС - Алматы транзиттік желілері құрылды және тұрақты
жұмыс істеп тұр, ал 1998-1999 жж. кезеңінде олардың Орталық Азияның ҰЭЖ
параллельді жұмысы ұйымдастырылды (Ресейдің БЭЖ оқшауланған), ол
Қазақстанның Оңтүстік (Шымкент, Жамбыл, Қызылорда және Алматы)
энерго
аймақтарының біріккен жұмысының сенімділігін айтарлықтай
жоғарылатты. Қазақстанның БЭЖ батыс бөлігі (Манғыстау, Ақтөбе, Атырау,
Орал) өзінің географиялық өшуінің күшіне және электрлік байланысының
16
жоқтығы, ол Қазақстанның БЭЖ басқа бөліктерінен бөлектеніп жұмыс істейді
және онымен бірыңғай технологиялық процесспен байланыспаған.
Қазақстанның Солтүстік және Оңтүстігін біріктіру сұлбасын жүзеге
асыру Оңтүстік аймақтың Орталық Азиядан энергетикалық тәуелсіздігін
қамтамасыз етеді, параллель жұмыстың мүмкіндігі, сонымен қатар
Қазақстанның энергетикасының өзін теңгеруіне жағдай жасайды.
Қазіргі уақытта электр энергетика саласына қайта құрылымдау
жүргізілді: 80% энергия көзі меншіктелді немесе басқаруға жіберілді, Ұлттық
электрлік торап құрылды, электр энергияның қолжетімді бәсекелестік нарығы
ұйымдастырылды, электр энергияның нарығының
дамуының алдағы
бағдарламасы анықталды.
Қайта құрылымдау нәтижесінде республиканың электр энергетикасы
экономикалық тәуелсіз білімнен тұратын келесі ұйымдастырушылық
құрылымға ие:
а) Ұлттық электрэнергетикалық жүйе ҰЭЖ (ОАО КЕGОС), жүйе
құратын негізде құрылымдалған (мемлекетаралық және жүйе аралық) 220-
500-1150 кВ электр тораптары, ірі тұтынушыларды қоректендіретін электрлік
тораптар, ЖЭС және ГЭС қуатын беретін желі.
б) Аймақтық электртораптары компаниясы (АЭК), 110 кВ және одан
төмен таратушы тораптардын тұратын және аймақтық деңгейде
электрэнергиясын жіберу функциясын атқаратын.
в) Электрэнергиясын өндірушілер - акционерлік қоғам тұлғасы ретінде
тәуелсіз немесе біріктірілген ірі өнеркәсіптерді тұтынатын электр стансалары.
БЭЖ ұйымдастырылған негізі деп қазіргі уақыттағы Ұлттық тораптың
объектілерін басқаратын бірыңғай оперативті - диспетчерлік жүйе деп білуге
болады, аймақтық электртораптары компаниялары мен электрэнергиясын
өндіретіндер, Қазақстанның БЭЖ ЦДУ және РДЦ іске асырылатын, сонымен
қатар "Электроэнергетика туралы " заңы негізінде құрылатын, аймақтық және
көтерме энерго нарықтың нормативті - құқықтық негіз.
Ұлттық энергетикалық жүйе келесі рөлді атқарады:
- ішкі жалпы өнімнің барлық түрлеріне тепе - тең бағаны құрылымдау;
- Қазақстанның энерго түйінін құрылымдау негізі;
- отын - энергетикалық кешеннің ішкі балансын құрылымдау.
Қуатты өндірушілер арасында, АЭК мен ірі тұтынушылар арасында
байланыстырушы түйін болып табылатын КЕGОС электр тораптары -
республикадағы әртүрлі формадағы жеке меншік өнеркәсіптерді Бірыңғай
электр энергетикалық жүйеге жинақтайды. Сонымен, БЭЖ технологиялық
негізі болып Қазақстанның Ұлттық электр энергетикалықжүйе болып
табылады, келесі негізде құрылған:
- халықаралық электр беріліс желілері;
- аймақ аралық электр беріліс желілері;
- конденсациялық (жылулық) және гидравликалық
электрстансаларынан қуатты жіберу желілері;
17
-
қуаты 50 Мвт және одан жоғары тура тұтынушыларды
қоректендіретін желілер;
Қазақстанның Ұлттық электр энергетикалық жүйесін басқару
техникалық құралдар кешенінің көмегімен жүзеге асады, оған мыналар кіреді:
- ақпаратты жинақтау жүйесі;
- ақпаратты өңдіру және айқындау жүйесі
1.2 АЖК АҚ даму келешегі және жағдайы
АЖК АҚ электр тораптары компаниясы Алматы энерготүйіндерінің
220110356-100,4кВ кернеу классы тораптарының электрлік тораптарының
басты бөлігін қамтамасыз етеді. Аумағы бойынша Алматы облысында
орналасқан және Балқаш көлінің жағасынан Қытаймен шекараға дейін
созылып жатыр.
Барлық кернеу классы тораптары бойынша электр энергиясын жіберу
техникалық дәйектелген электр энергиясының шығындарымен бірге жүреді,
яғни электр энергиясын өндіру орнынан тұтыну орнына дейін тасымалдау
кезінде пайдалы жұмыс атқарғанда, электр энергия бөлігінің шығынымен.
Себебі электр энергиясын жіберу АЖК АҚ тиісті тораптармен жүзеге асады,
ал электр энергияның басқа бөлігі, шығынға кететіні, АЖК АҚ шығындық
бөлігіне жатады. АЖК АҚ табыстық бөлігі болып электр энергиясын АЖК
АҚ электр тораптары бойынша тұтынушыларға жіберу және тарату қызметі
жатады.
АЖК АҚ теңгерімдік қажеттілік зонасына кернеуі 35-220 кВ жоғары
вольтты электр тораптары және 0,4-6-10 кВ тарату тораптары жатады, Алматы
қ. және Алматы облысының Алматы аймағы:
- 8 ЭБЖ-220 кВ: Л-2063, Л-2073, Л-2083, Л-2093, Л-2333, Л-2343, Л-
2353, Л-2363 және АЖК АҚ мен KEGOC АҚ біріккен меншігіндегі
желілердегі - 4 аймақ 220 кВ - ЭБЖ: Л-2113 -12,3 км, Л-2433 - 108,91 км, Л-
2413 - 54,273 км, Л-2423 - 54,273 км.
- 220 кВ 9 қосалқы стансасы: № 7А, 62А, 68И, 131А, 143А, 140А, 147А,
160А және 166А. № 154А 220 кВ қосалқы стансасы Алматы облысы
әкімшілігі мен АЖК АҚ арасындағы келісімшартқа сәйкес ақысыз қызмет
көрсетіледі.
Алматы энерго түйінінің аймақтық электр стансаларына жылулық
(ЖЭО-1, ЖЭО-2, ЖЭО-3) және гидроэлектростансалары (Қапшағай ГЭС
және Алматы сарқырамасы ГЭС) Алматы Электр Стансалары АҚ (
АлЭС АҚ) жатады. № 62А мен № 143А қосалқы стансалары бар Қапшағай
ГЭС Алматы қаласынан 80 км жерде орналасқан және KEGOC АҚ 220 кВ
тораптары арқылы АЖК АҚ аймағымен байланысқан. 2012 жылы мамыр
айында орнатылған қуаты 300 (2х150) МВт Мойнақ ГЭС іске қосылды, ол
KEGOC АҚ 220 кВ торабы арқылы АЖК АҚ аймағымен байланысқан.
МГЭС өндіретін 95% электр энергиясы АлматыЭнергоСбыт ЖШС
келісімшарт бойынша Алматы энерго түйіндеріне түседі. Соңғы 5 жылда
18
Алматы аймағында ЖЭК (ВИЭ) пайдалануға берілді. 2008 жылы (24.09.08ж.)
Алматы аймағында Есік өзенінде Энергия Әлемі ЖШС Есік ГЭС - 2
пайдалануға берілді. 2013 жылы Алматы облысының оңтүстік
-
шығысындағы Түргень ө. 125 кВт орнатылған қуатты кішігірім Караш ГЭС,
2013 жылдың желтоқсан айында Есік АЭК тораптары арқылы АЖК АҚ
байланысқан орнатылған қуаты 980 (1х140, 1х840) кВт Есік ГЭС - 3
пайдалануға берілді. 2014 жылы Қапшағай қаласындағы қуаты 2 МВТ,
әрбірінің қуаты 1600 кВА болатын екі трансформаторлы КЭС ( күн электр
стансасы). АЖК АҚ тораптарына ӘЖ-10кВ Ф23-57 және ӘЖ-10 Ф22-57 екі
желісімен 57А ҚС арқылы қосылған.
АЖК АҚ жұмыс істеу аймағында Алматы энерго түйінінің тұтыну
режімі "KEGOC" АҚ торабынан АЖК АҚ торабына қуаттың асқын мәнімен
сипатталады, сонымен қатар АЖЭО-1, АЖЭО -2, АЖЭО -3 және ГЭС
сарқырамасы электр стансаларынан АЖК АҚ торабына асқын мәнімен.
Қыс кезеңінде АЖЭО-1, АЖЭО -2, АЖЭО -3 және ГЭС сарқырамасы,
ЕГЭС-2 базада жұмыс істейді, ал Қапшағай ГЭС желтоқсан - наурыз
айларында үдемелі кезеңде жұмыс істейді. МГЭС максималды мүмкін
болатын қуаты реттелетін үдемелі режімде жыл бойы жұмыс істейді, су
режімін қосқанда. Жаз кезеңінде
АЖЭО-1, АЖЭО -2, АЖЭО -3
тоқтатылып, жылулық тұтыну графигі бойынша минималды тудырымен
жұмыс істейді. Қапшағай ГЭС Сарқырама ГЭС-ры су тұтынушылары
орнатқан режіммен жұмыс істейді. Қапшағай ГЭС-нан электр энергияның
асқын мәні "KEGOC" АҚ 220 кВ тораптары және АЖК АҚ 110 кВ
тораптары арқылы жүктеме орталықтары, Алматы және Қапшағай қалаларына
барады, және де 220 кВ ӘЖ арқылы Алматы облысына. Мойнақ ГЭС қуатты
"KEGOC" АҚ екі ӘЖ - 220кВ арқылы береді: № 2383 бойынша 220 кВ ҚС - на
АЖК АҚ № 143А Робот және № 2373 бойынша 220кВ ҚС-на АЖК
АҚ № 68И Шелек және ары қарай 2433 ӘЖ бойынша (АЖК және KEGOC
меншігінің біріккен желісінде) Алма ҚС-на. 2014 жылы Алматы 500 -
Алма 500 220 кВ сақинасын іске қосқаннан кейін реактивті қуаттың КЖ-
220кВ №2353, 2363 ағып кетуінен асқын кернеу мәселесі күшейіп кетті.
Қапшағай ГЭС аумағындағы Алматы аймағының 220 кВ торабында
асқын кернеу мәселесі бұрыннан бар. 220 кВ торабынан реактивті қуаттың
ағып кетуінен, әсіресе Талдықорған энерго түйінінің №№ 2033, 2043 220 кВ -
ӘЖ бойынша Қапшағай ГЭС аймағының кернеуі жаз жүктемесінің кезеңінде
240-250 кВ құрайды. 2012 жылдың қаңтар айында Мойнақ ГЭС пайдалануға
қосқаннан кейін Қапшағай ГЭС аймағындағы (ҚС 62А, ҚС 143А, ЖЭО-3,
Алма ҚС, Бесағаш ҚС, 68И ҚС және т.б.) 500220кВ торабының асқын кернеу
мәселесі күшейіп кетті. МГЭС пайдалануға енгізу 220 кВ шунтталған
реакторысыз берілген болатын. Қыс кезеңінде Мойнақ ГЭС 220 кВ АТҚ
кернеу деңгейлері Робот ҚС және Алма ҚС қарағанда 10 кВ дейін
жоғары.
Сонымен қоса оптималды емес сұлбалық шешімдердің арқасында 220
кВ тораптарында тек қана асқын кернеу мәселесі ғана емес, және де Алма
19
ҚС шиналарында қосымша реверсивті асқын мәндер пайда болды. МГЭС
өндірілетін 250 МВт дейінгі қуат жүктеме орталықтарына берілмейді, Алма
ҚС беріледі және ары қарай Бесағаш ҚС және ЖЭО-3 бағытталады, ол
қосымша Алма ҚС - нан 220 кВ қуат беру сұлбасын жүктеп, шығындарды
үлкейтеді, KEGOC тораптарында, сондай ақ АЖК АҚ. Сондай ақ Робот
ҚС барлық Қапшағай ГЭС ( орнатылған қуаты 364 МВт) тіректік қосалқы
станса болып табылады және Мойнақ ГЭС (орнатылған қуаты 300 МВт) 50%
қуатты беру, ол да Алматы аймағының жүктеме орталығына бағытталмайды,
ал Алма ҚС және Алматы-500 арқылы Алматы аймағына қайтады, ол
реверсивті ағын тудырып, қосымша реактивті қуаттың ағып кетуін
болдырады, Қапшағай ГЭС, 500 кВ ҚС Алма және Алматы-500 ҚС
аймағындағы ҚС кернеуін үлкейтеді. Мұндай сұлбалық шешім оптималды
емес болып табылады.
Сондай ақ Шелек энерго түйініндегі ЖЭК даму келешегін ескеру қажет.
Қолдағы бар ақпараттар бойынша жобаланып жатқан ЖЭК ( ЖЭС және
кішігірім ГЭС) қосынды қуаты 300 ден 500 МВт құрайды, ол Шелек 68И ҚС
трансформаторлық қуатты күшейту қажеттілігі туындайды және № 2433
Шелек-Алма транзитті 220 кВ-ӘЖ күшейту, ол қазіргі уақытта АСО-300
сымынан жасалған ( бұрынғы № 2113 ӘЖ).
АЖК АҚ аймағын тұтынуы анық айқындалған түзу емес
сипатталатын кешкі және түнгі максимумы 400 МВт дейінгі қатысты
диапазонды тұтынуы бар. АЖК АҚ 35 кВ және одан жоғары торабының
электрторапты жабдықтарының нақты жүктемесі қалыпты және апаттан
кейінгі режімде бекітілген АЖК АҚ қалыпты және апаттан кейінгі режімде
35 кВ және одан жоғары ЭБЖ рұқсат етілген жүктеме кестесіне сай жүзеге
асады және АЖК АҚ жаздық және қыстық жүктеменің өлшемдеріне
сәйкес қалыпты және жөндеу режімдерінде 35 кВ және одан жоғары ҚС
жүктеменің кестесі. Статикалық және динамикалық тұрақтылық, 110 - 220
кВ тораптары бойынша рұқсат етілген тоқтың асқын мәндерін анықтау
кезінде анықтауыш болып табылмайды, себебі басты торап 110 - 220 кВ
қысқа, жеткілікті қамтылған және АЖК АҚ аймағының барлық электр
стансаларының қуат беруі сенімді қамтылған.
Жабдықтардың жағдайын талдауының көрсетуі бойынша АЖК АҚ
басты және қосалқы жабдықтарының басты бөлігінің 30 дан көп жылға
жұмыс істеуге жарамды, яғни ол торап жұмыстарының сенімділігіне әсер
етеді. Алдыңғы жүз жылдықтың 50 - 60 жж. жобасы бойынша құрылған,
АЖК АҚ тораптарының жабдықтары қазіргі уақытқа физикалық және
сапалық ескірді.
Электр тораптарының және жабдықтарының әсерлі көлемі қайта құру
мен ауыстыруды талап етеді. 30-60% шамасындағы ғимараттар өзінің қорын
бітірді және көбісі апат алды жағдайда тұр.
Жабдықтардың ескіру процесі апаттық және технологиялық
бұзылулардың ұлғаюына алып келеді.
20
Талдаулар көрсеткендей АЖК АҚ электрторапты жабдықтарының
жағдайы пайдалануға енгізу жылдары бойынша, үлесі ҚС және ӘЖ, 25
жылдан көп уақыт пайдаланылды, ұлғайтқанда 50-70 % құрайды, ол яғни
басты құралдардың пайдалану мерзімі өтіп кеткенін көрсетеді.
Компанияның құрамына кіреді:
- кернеуі 220 кВ әуе электр беріліс желілері, ұзындығы 306,41 км;
- 110 кВ әуе желілері, ұзындығы 2769,013 км;
- кернеуі 35 кВ электр тораптары - әуелік және кәбілді желілерге ортақ
ұзындығы 2673,572 км;
- кернеуі 0,4 кВ электр беріліс желілері, ұзындығы 10256,775 км;
- 35-220 кВ қосалқы стансалары және және 6-100,4 кВ
транформаторлы қосалқы стансалар;
- кернеуі 35 кВ және одан жоғары 207 электрлі қосалқы стансалар,
трансформаторлар саны 357 дана және орнатылған қуаты 5 993,52
МВт;
- кернеуі 6-100,4 кВ 6897 трансформаторлы қосалқы стансалар,
трансформаторлар саны 8 161 дана және орнатылған қуаты 2 203,591
МВт;
Қызмет көрсету аумағының ауданы - 102032 кв.км.
Қазақстандық
энергожүйе
-
құрамына АЖК АҚ кіретін,
Өзбекстанның, Қырғыстанның энергетикалық компанияларымен бірге
Орталық Азияның біріккен Энергетикалық Жүйесін құрады (ОАБЭЖ), ол
Ресеймен параллельді режімде жұмыс істейді.
Қазіргі аралық есеп беруде реактивті қуатты компенсациялау (РҚК)
мәселесі талданды, РҚК қолданылатын қазіргі заманғы техникалық құралдар
көрсетілді, ресейлік және қазақстандық нормативтік құжаттарына талдау
жасалды, РҚК саласында регламенттеуші жұмыстар, АЖК АҚ кернеуі
35,110,220 кВ ЭТ режімдік параметрлері бойынша берілген деректер
келтірілді, сондай ақ қуатты есептеу әдісінің басты ережесі мен РҚК орнату
орнын.
1.3 АЖК АҚ жұмыс істеу аймағында Алматы энерготүйінінің
өндірістік көрсеткіштері.
АЖК АҚ электр тораптары аймағында Алматы энерготүйінінің
жылдық электр тұтынуы 2009-2010 жж. 2008 жылдың деңгейімен сақталып
қалды. Тұтынудың төмендеуі экономикалық қаржылық дағдарыстың әсерінен
болды. 2011 жылдың қаңтар айынан бастап тұтынудың ұлғаюы алдыңғы 2010
жылмен салыстырғанда келесіні құрады: қыс айларында 5% -11% дан және
жаз айларында 2%-4%. 2011 жылдың 2010 жылмен салыстырғандағы орташа
жылдық электр тұтынудың өсуі 5,56% құрады, 2012 жылдың 2011 жылмен
салыстырғанда 3,86% құрады. 2013 жылы тұтынудың төмендеуі 2012 жылмен
салыстырғанда 2,51% құрады, оның себебі сыртқы ауаның орташа
температурасының 1, 2 градусқа өсуінен, сондай ақ энерготиімділік және
21
газдандыру себебінен. 2014 жылғы тұтыну 8 033 млн.кВт.сағ құрады және
2013 жылмен салыстырғанда (7 613 млн.кВт.сағ) 5,52% ұлғайды немесе 420
млн.кВт.сағ., ол яғни 2014 жылдың қыс кезеңінде сыртқы ауа
температурасының салыстырмалы суық болуымен және жаз кезеңінде жоғары
температурамен шартталады. Электр энергияда қажеттілікті жабу АлЭС АҚ
65-70% дейін, МГЭС 5-10% дейін өндіру есебінде жүзеге асады, қалғаны
Солтүстік Қазақстанның электр стансасынан, Жамбыл ГРЭС және Қырғыстан
Республикасының электр стансаларының сатып алу есебінен жабылады.
Алматы энерготүйініндегі аймақтық стансалардың орнатылған қуаты
1545,147 МВт құрайды, сонымен қоса АлЭС АҚ стансасының орнатылған
қуаты 1 238,9 МВт құрайды (ЖЭО-1 -145 МВт, ЖЭО-2 - 510 МВт, ЖЭО-3 -
173 МВт, Қапшағай ГЭС - 364 МВт және Сарқырама ГЭС - 46,9 МВт),
"Энергия Әлемі" ЖШС Есік ГЭС-2 орнатылған қуаты - 5,112 МВт, Есік ГЭС-3
- 0,98 МВт, Мойнақ ГЭС - 300 МВт, Академик Ш.Ч. Чокин атындағы
энергетика ҚазНИИ АҚ Зерттеулік ГЭС - 0,03 МВт, Караш кішігірім ГЭС
- 0,125 МВт, СЭС - 2 МВт.
АЖК АҚ жұмыс істеу аймағында электрді тұтыну 8 033 млн.кВт.сағ
құрады және 2013 жылмен салыстырғанда (7 613 млн.кВт.сағ) 5,52% ұлғайды
немесе 420 млн.кВт.сағ. Алматы қаласының және қала маңындағы аймақтың
электрлік жүктемесінің өсуі шағын және орта бизнес кәсіпорындарының
дамуымен шартталады, тұрмыстық тұтынудың өсуімен, жаңа кәсіпорынды
құрумен және істеп тұрған кәсіпорынды қайта құрумен шартталады. Тұрғын
үй құрылыстары жаңартылды, Азиаданың объектілері енгізілді,
метрополитен, ірі сауда және ойын-сауық нысандары құрылып, пайдалануға
енгізілді.
Электр энергиясын сатып алу көлемі 2014 жылы 2 970,7 млн.кВт.сағ
құрады, 2013 жылы - 1 604,4 млн.кВт.сағ құрады, яғни 2013 жылмен
салыстырғанда 1 366,3 млн.кВт.сағ (85,16%) үлкен. ҚР көтерме нарығының
энерго көздерінен сатып алатын электр энергияның көлемінің ұлғаюы 2012
жылы Алматы энергоаймағында МГЭС пайдалануға бергеннен болды. МГЭС
АЖК АҚ жеткізетін көлемі 461,4 млн.кВт.сағ құрады ( 2013 жылы 756,2
млн.кВт.сағ). Алматы энерготүйініндегі тапшылықты болдырмау үшін сатып
алатын электр энергияның көлемі АлматыЭнергоСбыт ЖШС ҚР көтерме
нарығының электр энергиясын жеткізушілерімен (ЖГРЭС, ҚР Солтүстігі,
ОАО Қырғызстанның НЭС, Мойнақ ГЭС) келісімшарт бойынша жүзеге
асырылған.
АлЭС АҚ стансаларының 2014 жылғы өндіруі 5 035,6 млн.кВт.сағ
құрады, ол 2013 жылға(5 228,4 млн.кВт.сағ) қарағанда 192,8 млн.кВт.сағ
(3,69%) аз. АлЭС АҚ стансаларының өндіруі нің жалпы көлемінің азаюы
Іле өзенінің (аз сулы жыл) ағынының азаюымен шартталады және соған
сәйкес Қапшағай ГЭС өндіруінің 2013 жылмен салыстырғанда 170,2
млн.кВт.сағ (16,87%) азаюы, сондай ақ ЖЭО-3 өндіруінің 2013 жылмен
салыстырғанда 34,3 млн.кВт.сағ (3,16%) азаюы.
22
ЕГЭС 2014 жылғы өндіруі 25,799 млн.кВт.сағ құрады, яғни 2013 жылға
қарағанда 2,2 млн.кВт.сағ (9,17%) үлкен. Энергетика ҚазҰИИ АҚ өндіруі
2014 жылы 263 тыс.кВт.сағ құрады, яғни 2013 жылға (260 тыс.кВт.сағ)
қарағанда 3 тыс.кВт.сағ (0,88%) үлкен. Қараш кішігірім ГЭС 2014 жылғы
өндіруі 60 кВт.час құрады.
2 Кернеуді реттеу және тұрақтандыру саласындағы қазіргі заманғы
үрдістері
2.1 АҚ АЖК желілерінде реактивті қуатты компенсациялаушыны
пайдаланып кернеуді реттеу
РҚК құралдарын енгізу және пайдалану, және реактивті қуатты реттеу
басқа шаралармен салыстырғанда ең жоғарғы экономикалық және
энергетикалық тиімділікке ие екені анық. Бүгінгі күні ең көп таралуды FACTS
активті электртехникалық жабдығы алуда - Smart Grid ақылды желілер
жүйе бөлігі болып есептелінетін технологиялар.
Smart
Grid
ұйымдастырушылық өзгерістердің, процесстердің жаңа модельдерінің және
ақпараттық технологиялар саласындағы шешімдердің, сондай ақ электр
энергетикадағы инновациялық түрлендірулердің жиынтығын сипаттайды деп
есептейді. Сонымен қоса Smart Grid тұжырымдамасы барлық қызыққан
жақтардың талаптарының әртүрлілігін ескере отырып ( мемлекеттің,
тұтынушылардың, реттеулердің, түрлендіруші, тораптық және энерго
өткізетін компнаиялардың және т.б.) келесі жаңа электр энергетиканың
құндылықтары деп аталатын топтарға бөледі: қол жетімділік, сенімділік,
тиімділік, эффективтілің, экологиялық және қауіпсіздік. FACTS - жабдықтар
Smart Grid тұжырымдамасының талаптарын толығымен қанағаттандырады.
FACTS келешегі бар электрторапты технологиялардың бірі болып
табылады, оның мәні келесідей, электр торабы электр энергияның тасушысы
бейтарап құрылғыдан, электр тораптарының жұмыс режімін басқаруда
белсенді қатысушы құрылғыға айналады . Осының арқасында процестің
қарқынында электр беріліс желілердің өткізу қабілетінің мәнін басқаруға
болады, активті қуаттың ағынын параллельді электр беріліс желілердің
арасында қайта таратуға болады, оларды орнатылған режімде оңтайландырып,
оларды тұрақтылықтың бұзылуынан қорықпай, апаттан кейін сақталған электр
беріліс желілерімен қайта бағыттау, солай тұтынушыларды электрмен
жабдықтау сенімділігін жоғарылату қамтамасыз етіледі. Сонымен қатар
FACTS - жабдықтарын энерго жүйенің басты торабындағы қосалқы
стансаларда пайдалану кернеуді тез және үздіксіз реттеуді қамтамасыз етеді.
FACTS құрылғыларына келесі құрылғыларды жатқызады: кернеуді
реттеуді ( реактивті қуатты) қамтамасыз ететін және электр тораптарында
реактивті қуатты компенсациялауда талап етілетін деңгей ( басқарылатын
шунттаушы реактор (БШР), реактивті қуаттың көзі және БШР негізіндегі
реактивті қуаттың статикалық компенсаторы, тиристорлі-реакторлы тобы бар
23
реактивті қуаттың статикалық компенсаторы (СТК) және т.б., сондай ақ
күштік электрониканың толығымен басқарылатын аспаптары
(IGBT
транзисторлары,
IGCT
тиристорлары
және т.б.) негізінде режімді
параметрлерін реттеуді қамтамасыз етуші. Сонымен қатар соңғылары жаңа
реттеу сапасына ие - векторлы, онда электр торабының кернеу векторының
фазасы мен шамасы реттеледі ( синхронды статикалық компенсатор
(СТАТКОМ), фаза бұрушы құрылғы (ФБҚ), синхронды статикалық кернеуді
түрлендіретін негіздегі реактивті қуаттың бойлық компенсаторы (ССБК),
біріккен қуат ағынын реттегіш (БҚАР), тұрақты тоққа қосу (ТТҚ), асинхронды
синхрондық компенсатор сермерін қосқанда (АСК), асинхрондалған
синхронды электр механикалық жиілікті түрлендіргіш (АС ЭМЖТ) және т.б.).
FACTS - жабдығына энерго жүйенің электр тораптарында ең көп
таралған келесілер жатады:
Басқарылатын шунттаушы реакторлар (БШР), қарапайым түрде
магнитті өзекшесі бар индуктивті орауышты көрсететін ( тораптық орам -
ТО), индуктивті сипаттағы реактивті тоқты тұтынушы. Бірақ та БШР
айнымалы индуктивті кедергі болып табылады, тізбектің магнитті
элементтерінің (өзекше) магниттелу тоғын өзгерту жолымен баяу реттеу. Бұл
мақсаттар үшін стерженде орналасқан басқару орамдарына (БО) тұрақты
кернеу беріледі. Магниттеу тоғын өзгерту жолымен стерженнің қанығуы
өзгереді, сондай ақ тораптық орамның тоғы өзгереді, соңында БШР қосылу
нүктесінде кернеу деңгейінің баяу өзгеруі қамтамасыз етіледі. БШР терең
қанығуы саласындағы жұмыс кезінде жартылай өткізгіш кілттің қызметін
атқара алады.
Реактивті қуаттың статикалық компенсаторы (РҚСК) БШР пайдалану
негізінде СКБ параллель қосумен жасалған. Мұндай құрылғы тораптан
реактивті қуатты тұтынып қана қоймай, сонымен қоса оны торапқа
түрлендіреді, яғни төмендетеді және РҚСК қосылу нүктесінде кернеуді
жоғарылатады. Мұндай құрылғыларды иілгіш электр беріліс желілерін
құрғанда, желінің аяғында реактивті қуатты өтемелейтін баяу реттелетін
құрылғыларда пайдаланған жөнді, сондай ақ реверсивті активті қуаттың
асқын мәні бар тораптарда, ЭБЖ созылған және әлсіз жүйеаралық
байланысқан жүйелерде.
БШР негізіндегі реактивті қуат көздері (РҚК) және СКБ, сондай ақ
сүзгілер мен сүзгі - өтемелейтін құрылғылар (СӨҚ), оның қосымша
өтемелейтін орамына қослыған және бірыңғай автоматтық жүйемен
басқарылатын (АБЖ). Мұндай РҚК айтарлықтай РҚСК барлық
артықшылықтарына ие, бірақ та оған қоса РҚК қосу нүктесінде кернеудің
синусоидалы еместігін төмендетеді.
Статикалық тиристорлі компенсаторлар (СТК) - тиристорлі - реакторлі
топқа жатады (РТТ), онда тоқ тиристорлі кілттер арқылы реттеледі. Мұндай
құрылғылар жіберуге де жұмыс атқарады ( параллель қосылған СӨҚ
ненемесе СКБ болған жағдайда), сондай ақ реактивті қуатты тұтынуға.
Реактивті қуатты реттеу бірқалыпты және үлкен аралықта болады. СӨҚ қосу,
24
тиристордың жұмысымен байланысқан торап кернеуінің айтарлықтай
бұрмалануымен шартталады. СТК пайдаланғанда жоғары кернеулі ЭЖБ-де
оның тиімділігі оның қосылу нүктесі жоғары болған сайын арта түседі. Негізі
СТК жабдығы 10 - нан 35 кВ дейінгі кернеу классында орындалады, ол
қосалқы стансаның шиналарына арнайы төмендеткіш трансформатор арқылы
немесе қосалқы стансалық автотрансформатордың үшіншілік орамына
қосылады. СТК кемшілігіне оның әлсіз тораптарда тиімді емес жұмысын
жатқызуға болады. Қазіргі уақытта СТК доғалық типті болат балқытатын
пеш өнеркәсіптік қондырғыларына және илемдейтін орнақтардың
тиристорлы жетектеріне, жоғары вольтті ЭБЖ жетілдіріліп жатыр, сондай ақ
электр бекітілген темір жолдардың күштік қосалқы стансаларында
қолданылады.
Статком
-
реактивті қуаттың статикалық компенсаторы, ол
басқарылатын күштік тиристорларда кернеуді түрлендіреді ( немесе
транзисторларда), тораптың түйінінде желіге параллель жалғанған
трансформатор арқылы, оның өзі ЭБЖ қослыған. СТАТКОМ үлкен аралықта
реактивті қуатты реттеуді қамтамасыз етеді (плюс - минус 100%). Жоғарыда
айтылған РҚСК қарағанда СТАТКОМ
функцияларының ұлғайтылған
жиынтығымен және жақсартылған сипаттамасымен ерекшеленеді.
СТАТКОМ жұмыс істеу принципі тұрақты тоқ көзінің кернеуінен, үлкен -
импульсті модуляция есебінен үздіксіз жұмыс істейтін агрегаттың жұмыс
істеу принципіне ұқсас және гармоник сүзгісін пайдалануда жиілігі 50+-3 Гц
синусоидалы кернеу қалыптасады. СТАТКОМ басты қасиеті - шығыс
кернеуді мәнін ғана реттеуді қамтамасыз ету емес, сондай ақ оның реактивті
қуатты өзгерту есебінде фазасын да, тұтынатын немесе торапқа беретін.
Фаза бұрылу құрылғысы (ФБҚ) екі трансформаторы бар (параллель
және тізбектей ), басты кернеуге қатысты біраз реттелетін бұрышқа фазалық
жылжуды құрайды. Тирситорлі басқарылатын ФБҚ нұсқасы қажетті тез әсер
етушілікке ие және тек активті қуаттың ағынын таратуға ғана әсер етпейді,
сондай ақ динамикалық тұрақтылықтың шегіне де әсер етеді.
Тұрақты тоқты қосу (ТТҚ) түрлендеретін қосалқы стансадан тұрады,
оның құрамына тұрақты тоқты
айнымалы тоққа түрлендіргіштер
(инверторлар) және түзеткіш қондырғылар кіреді. ТТҚ басты міндеті -
айнымалы тоқты тұрақты тоққа түрлендіру және керісінше тұрақты тоқты
айнымалы бастапқы немесе басқа жиілікке түрлендіру. ТТҚ қолдану ортасы -
әр түрлі жиілікті магистральді желілерді жалғау немесе сол номиналды
жиілікпен екі электрлік торапты жалғау, бірақ әр түрлі белгіленбеген фазалық
жылжуларда.
Бұл жабдықтың мүмкіндіктерінің талдауы көрсеткендей ол электр
тораптарында реактивті қуатты реттеудің үлкен мүмкіндіктеріне ие. Сондай
ақ реактивті қуаттың түрленуі бұл құрылғыларда СКБ көмегімен жүзеге
асады, бұл мақсатта ең арзан және тиімді жабдық болып табылатын.
2.2 Желілердегі реактивті қуатты өтемелеу мүмкіндіктері
25
Өнеркәсіптік дамыған мемлекеттерде және де ТМД мемлекеттерінде
СК пайдаланған РҚӨ көп көңіл бөледі, және де көпшілік жағдайда СКБ.
Көпшілік жағдайда, Францияда, Швецияда, Германияда СКБ қуаты активті ең
жоғары мәнді қуаттан 35 пайызды құрайды, АҚШ және Жапонияда - 70
пайыздар шамасында. АҚШ жеке энерго компанияларында орнатылған
өтемелейтін құрылғылардың қуаты генератор қуатынан 100 пайызды
құрайды. Сонымен қоса көптеген елдерде конденсатор өндіретін, реактивті
қуаттың үлесін ұлғайту есебінде электр станса генераторларының реактивті
қуатты жіберуді азайту үрдісі қарастырылуда.
Жалпы әлемдік РҚӨ тапсырмасын шешу тәжірибесі бұл мақсатта
нормативті әдісті пайдалану тиімді екенін көрсеткенді, әртүрлі кернеу
класстары шиналарында қуат коэффициентінің (ҚК) мәні қалпына келеді.
Сондай ақ энерго жүйелер ЭЖ үшін оңтайландырылған есептеу әдісі
қолданылады. Нормативті әдісте ҚК сияқты мәндер қолданылады, және де
tgφ = QP мен cosφ = PS, мұндағы
P,Q және S - сәйкесінше активті,
реактивті және толық қуат.
Реактивті қуат коэффициентінің оңтайланған мәні tgφ максималды
жүктеме режімінде номиналды торап кернеуіне сәйкес АҚШ, Жапония және
көптеген еуропа елдерінде 0,2‑0,4 деңгейінде сақталып тұр, cosφ=0,98‑0,92
сәйкес келеді. Соңғы жылдары АҚШ көптеген энерго жүйелерінде таратушы
электр тораптары максималды жүктеме режімінде tgφ = 0 жұмыс істейді.
Ресейде реактивті қуат коэффициентінің tgφ
шектік мәні электр
торабының үлкен тәуліктік жүктемеде тұтынуымен нормаланады, 220 кВ
кернеу тораптарына жалғанған тұтынушылар үшін мәндер кестеде
келтірілген 2.1
2.1 кесте - Тұтынушының торапқа жалғану нүктесіне сәйкес ҚК мәндері.
Бұл tg φ мәндері электр энергиясын жіберу бойынша қызмет көрсету
туралы келісімшарттағы ( электрмен жабдықтау келісімшарты) екі жақтың
міндеттерін электр энергиясын тұтынушылармен анықтауға арналған.
2.3 АҚ АЖК желілеріндегі реактивті қуатты өтемелеудің кернеуді
реттеу режимдеріне әсері
26 Тұтынушының электр торабына жалғану нүктесінің
қалпы
tg φ
кернеуі 110 кВ (154 кВ)
0,5
кернеуі 35 кВ (60 кВ)
0,4
кернеуі 6 - 20 кВ
0,4
кернеуі 0,4 кВ
0,35
Энергожүйе желісіне қосылған әр бір тұтынушы электрмен
жабдықтаудың ерекше жағдайларына ие(сыртқы электрмен жабдықтау
сұлбалары қандай да бір типтік жағдайларға келтірілуі мүмкін емес). Сонымен
қатар әр қайсысының жүктемесі әдетте басқа түйіндердегі кернеу деңгейіне
және тоқтың асқын мәніне, барлық желідегі қуатқа орасан зор әсерін тигізеді.
Тұтынушыларда реактивті қуат коэффициентін есептеулерге қолдану арқылы
қарапайым формулалар арқылы жүзеге асырылмайды. Реактивті қуат
коэффициентінің шектік мәні әр тұтынушыға желілік компаниядағы барлық
желідегі орнықтырылған режимді есептеу арқылы ғана анықталуы мүмкін.
Бұл есептеулерді сәйкесінше оперативті
-
диспечерлік басқару
субъектілерімен бірігіп, желілік ұйым ғана есептей алады. Кернеуі бойынша
және реактивті қуат бойынша күрделі электр желілерінде тиімді режим
мәселелерін шешудің заманауи жолдары жалпы жағдайда өз ішіне қоректену
орталығын таңдауды қамтамасыз етеді немесе техникалық кернеуді реттеу
құрылғылары бар, одан басқа осындай құрылғылармен қоректену орталығын
жабдықтандыру тәсілдері қолданылады. Ары қарай осы қоректену
орталықтарына кернеу деңгейінің рұқсат етілген және шектік мәндерінің
мүмкін болған графиктері орнатылады. Таңдалынып алынған қоректену
орталығы бақылау нүктесі болып табылады және сонымен қатар реактивті
қуатты өтемелеу құрылғылары жоқ немесе орнатуға мүмкіндігі жоқ желідегі
басқа түйіндер де жатады. Осы мәселелерді қарастыру барысында әр түрлі
тәсілдер және техникалық жабдықтар қолдану реактивті қуат балансына
және тұтынушылардағы кернеуге әсер етеді және шешу жолдарының
техникалық негізі болып табылады. Дәл осы себептен электр энергиясының
сапасын арттыру және реактивті қуатты өтемелеудің жүйеге ортақ мәселе
болып табылады және біріктіріліп қарастырылады. Көп жағдайларда
қуаттардың тиімді үйлесуі және өтемелеуші құрылғыларды орналастыру
орнын анықтау, қосынды шығындардың аз болуын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz