Розрахунки і технічний консалтинг в області електроенергетики

В даний час у зв'язку з великим зносом електрообладнання і зі збільшенням попиту на електроенергію реконструюються існуючі і вводяться нові електростанції для видачі більшої потужності в енергосистему. У зв'язку з цим часто виникають питання визначення поточного потокораспределения і планованого, оцінки недо- або перевантаженості тих чи інших елементів систем; і пов'язаних з ними роботи по визначенню струмів нормального, утяжеленного і аварійних режимів, вибору засобів обмеження струмів короткого замикання, збірних шин і електричних апаратів, перерахунку уставок існуючих пристроїв РЗіА, розрахунку уставок знову встановлюваних пристроїв РЗіА тощо.

Для вирішення питань компанія «Релематіка» пропонує послуги розрахунків і технічного консалтингу в області електроенергетики:

• розрахунок нормального, утяжеленного, аварійного режимів роботи енергосистеми;
• аналіз рівня втрат електроенергії, розробка заходів щодо їх зниження;
• визначення та прогноз електричних навантажень споживачів і складання балансу активної потужності по окремим підстанцій і енерговузла, обґрунтування спорудження нових підстанцій, визначення областей допустимих режимів;
• аналіз балансу реактивної потужності: обсяг джерел реактивної потужності, виявлення умов регулювання напруги в мережі і обгрунтування пунктів розміщення компенсуючих пристроїв, їх типу і потужності;
• вибір і обгрунтування кількості, потужності і місць установки дугогасних реакторів для компенсації ємнісних струмів;
• аналіз статичної, динамічної і результуючої стійкості паралельної роботи електростанцій;
• перевірка відповідності існуючої апаратури очікуваним струмів КЗ, в разі необхідності розробка заходів щодо обмеження струмів КЗ;
• аналіз аварій в електроустановках;
• розрахунок / перерахунок уставок пристроїв РЗіА;
• розробка проектної документації на створення нового і модернізацію існуючого комплексу протиаварійної автоматики електромережевого комплексу;
• рішення нетипових питань.

Інструментами для проведення робіт є як власні програмні комплекси ( PSC , ТКЗ ++ , закликають це ), Описані раніше, так і сторонні.

Одним з найбільш функціонально насичених є програмний комплекс PSS®E (розробки Siemens PTI). Програмний комплекс PSS®E призначений для розрахунку і аналізу режимів роботи електроенергетичних систем в усталеному і динамічних режимах. Комплекс дозволяє проводити всебічний аналіз роботи системи в цілому: ліній електропередач, джерел генерації, силового устаткування підстанцій з метою знаходження оптимального режиму їх роботи. Крім того, він надає неоціненну допомогу при проектуванні нових об'єктів енергосистем як в частині вибору параметрів силового обладнання в нормальних режимах експлуатації, так і в прогнозуванні найбільш критичних, анормальних режимів роботи мережі.

Для аналізу навантажувального усталеного режиму роботи енергосистеми в програмі передбачено два методи:

• Ньютона - Рафсона;
• Гаусса - Зейделя.

На основі розрахованого усталеного режиму можна провести наступний аналіз мережі:

• розрахунок технічних втрат електроенергії;
• оцінка пропускної здатності елементів;
• оптимізація усталеного режиму;
• вибір типів, потужностей та місць встановлення пристроїв компенсації реактивної потужності.

Програма дозволяє моделювати аварійні режими: різні види коротких замикань, не-
симетрій в вузлах мережі і проміжних точках обладнання енергосистеми. За допомогою неї можна змоделювати такі види пошкоджень:

• K (1), K (2), K (3), K (1,1), обриви;
• металеві КЗ і через перехідний опір;
• неповнофазного режими;
• КЗ на будь-якій довжині лінії;
• моделювання складних видів замикань.

Для вивчення проблем статичної та динамічної стійкості в енергосистемах, пов'язаних з порушенням стійкості, в програмі реалізовані наступні інструменти:

• Моделювання режимів при дефіциті активної і реактивної потужності;
• Моделювання «лавини напруги» в енергосистемі: вивчення перетоків потужності і підбір необхідної реактивної потужності компенсуючих пристроїв для її запобігання;
• Вивчення впливу генераторів, навантаження і пристроїв компенсації реактивної потужності на електроенергетичну систему.

Програма дозволяє провести детермінований і імовірнісний аналіз надійності - дозволяє оцінити надійність системи, за допомогою наступних функцій:

• імовірнісний аналіз надійності системи;
• аналіз рівнів напруги і втрат;
• аналіз наслідків, можливих при аварії;
• аналіз каскадного відключення.

Для дослідження динамічної стійкості системи в програмі є додатковий модуль, що дозволяє графічно відобразити режимну інформацію при різних видах збурень:

• перемикання ліній і трансформаторів;
• короткі замикання на шинах і в лініях;
• пуск і відключення генераторів і двигунів і т.д.

Даний модуль дозволяє виробляти моделювання роботи різного обладнання:

• синхронних генераторів і систем управління (системи збудження, регулятори збудження, автоматика управління навантаженням турбіни, регулятори турбіни і т.д.);
• навантаження і реле навантаження;
• різноманітних систем релейного захисту;
  статичних компенсаторів реактивної потужності і т.д.

Через відсутність методичних вказівок, необхідних ресурсів за часом і співробітникам, службам РЗА на ПС, проектним інститутам та іншим організаціям вигідніше купувати не стільки сам програмний комплекс з розрахунку уставок, скільки придбати послугу з розрахунку необхідних параметрів. До того ж багато тимчасові витрати можна скоротити, довіряючи розрахунок не тільки режимів, а й параметрів спрацьовування одному виконавцю.

Інша сторона цього завдання в тому, що в МП захистах з'явилися групи ІВ, методики розрахунку уставок яких раніше не розроблялись. До цієї групи, наприклад, можна віднести ІВ, що реагують на збільшення (аварійні складові) векторів різних струмів і напруг: фазних величин, різниці фазних величин, що складають прямий, зворотної та нульової послідовностей, а також ВО, застосування яких було недоцільно через значні витрат по їх впровадженню: автоматика з перевантаження ліній, ІВ для адаптивного ОАПВ і т.п.

Щороку сектором вибору уставок проводиться в середньому близько тридцяти розрахунків параметрів спрацьовування як на всій підстанції (ПС), так і на окремих його елементах (об'єктах, що захищаються) напругою 35-220 кВ. Дані роботи проводяться як в складі проектів з реконструкції ПС, так і при заміні електромеханічних пристроїв релейного захисту на цифрові термінали.

Також успішно виконуються роботи по вибору параметрів спрацьовування УРЗіА фідерів, секційних і вступних вимикачів 10-6 кВ різних фірм-виробників, а також вибір уставок автоматичних вимикачів 0,4 кВ. В результаті чого за допомогою наочних карт селективності можна проаналізувати селективність відключення пошкоджень в мережі.

Також у вигляді консультаційних заходів співробітниками ТОВ «Релематіка» проводяться роботи з аналізу та перевірки вже наявних уставок як для електромеханічних захистів, так і мікропроцесорних.

Велика кількість нових замовлень і доброзичливі відгуки замовників про вже виконану нами роботі дозволяють підприємству розвивати цей напрямок діяльності в якісному його виконанні.

Нашими замовниками є ВАТ «РусГідро», ВАТ «МОЕСК», ТОВ «Газпром ПХГ» і інші підприємства електроенергетики.