ПРОБЛЕМА КООРДИНАЦІЇ РІВНІВ СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ В ЕНЕРГОСИСТЕМАХ

Abstract

Вимоги до електричних апаратів, струмоведучих частин, силових трансформаторів та конструкцій розподільчих пристроїв становляться більш жорсткими. Виникає проблема оптимальної координації у динаміці параметрів електрообладнання та вимог енергосистеми або координації параметрів електрообладнання з існуючими рівнями струмів к.з. Ця проблема повинна вирішуватись на базі системного підходу з урахуванням названої динаміки, розробок нових видів обладнання, а також вимог до надійності і економічності режимів роботи енергосистем. Проблема комплексна, багатогранна, потребує проробки ряду взаємопов’язаних питань. Необхідність обмеження струмів к.з. може виникнути як на стадії проектування електростанцій, так і під час експлуатації. При цьому струмообмежуючі пристрої, які обираються, не повинні істотно впливати на нормальний режим роботи електричної мережі, повинні мати стабільні характеристики при зміні схеми і параметрів режиму. У статті розглядаються проблеми координації параметрів електрообладнання з існуючим (або які очікуються) величинами струмів коротких замикань (к.з.). Розглянута динаміка рівнів струмів к.з. по енергосистемам України, а також динаміка зміни найбільших рівнів струмів відключення комутаційних апаратів. Застосування методів і засобів обмеження струмів к.з. Достатньо детально розглянута ефективність розділення електричної мережі та схемних рішень. Проаналізований також розподіл перетоків потужності на шинах електроустановок при розділенні мережі. Ефективність стаціонарного розділення мережі визначається розрахунками струмів к.з. для існуючої нормальної схеми мережі при максимальному навантаженні та для схеми, де розділення мережі ліквідовано. Проаналізований інтегральний розподіл струмів к.з. по вузлам мережі 110, 220 кВ усередненої регіональної енергосистеми. Дослідження отриманих даних виявляє ряд закономірностей: ліквідація точок стаціонарного розділення дуже збільшує максимальні струми к.з. Зростання спостерігається у схемі з двома секціонованими системами збірних шин, а також при вмиканні двох шиноз’єднувальних і двох секційних вимикачів та одночасному підживленні точки к.з. від сусіднього енерговузла, де також ліквідуються точки стаціонарного розділення мережі. Проаналізований узагальнений ефект струмообмеження, а по-третє, завдяки стаціонарному розділенню 20% найбільш великих комутаційних вузлів, вдалося стабілізувати струми к.з. на рівні до 40 кА і використовувати електричні апарати з відносно невисокою комутаційною спроможністю і, відповідно, вартістю.