Дослідження та аналіз режимів фрагмента електричної мережі 110 кВ ПрАТ «Львівобленерго» з новозбудованою підстанцією «Боровичі»
Автор: Балян Ігор Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка
Інститут: Інститут енергетики та систем керування
Форма навчання: заочна
Навчальний рік: 2025-2026 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Питання відбудови зруйнованих об’єктів енергетичної інфраструктури набуває у теперішній час великого значення. Особлива увага приділяється спорудженню підприємств, які будуть брати в у цій відбудові активну участь, серед них виділяється будівельна галузь. У ПрАТ «Львівобленерго» велика увага надається створенню умов для розвитку електричних мереж 110 кВ, які і будуть постачати електроенергію цим підприємствам, але через постійні удари по енергетичному сектору створюють постійний дефіцит цієї електроенергії. Тому і виникає необхідність розвитку електричної мережі 110 кВ Львівщини [5,6]. Об’єктом нашого дослідження та аналізу є фрагмент існуючої електричної мережі з підстанціям 110/35/10 кВ «Винники», 110/35/10 кВ «Куровичі НПС» та 110/35/10 кВ «Львів-29» а також повітряних ліній 110 кВ, що поєднують ці підстанції між собою: «Львів–2» – «Винники», «Винники» – «Куровичі НПС», «Львів–2» – «Львів-19», а також джерело живлення ЕМ – ПС «Львів–2». Також об’єктом дослідження є новозбудована підстанція «Боровичі», яка буде збудована для живлення заводу з виробництва будівельних сумішей, а також установка зберігання енергії (УЗЕ) потужністю 4,2 МВт, яка буде встановлена на цій підстанції і вплив якої на електричну мережу нам необхідно дослідити. Предметом дослідження є схема фрагменту заданої електричної мережі 110 кВ з врахуванням будівництва ПС «Боровичі», будівництво одного кола повітряних ліній «Львів-19» – «Боровичі» та «Куровичі НПС» – «Боровичі» та розширений аналіз її експлуатаційних режимів. Метою цієї роботи є дослідження експлуатаційних режимів заданої електричної мережі і на цій основі розроблення схеми розвитку фрагменту схеми електричних з’єднань ЕМ 110 кВ ПрАТ «Львівобленерго» з новою ПС «Боровичі». Також слід на основі розрахунків перевірити існуючі та наново спроектовані повітряні лінії на пропускну здатність, вибрати силові трансформатори підстанції «Боровичі», здійснити вибір схеми розподільного пристрою та силове електрообладнання. Також, ставимо за мету ширше проаналізувати експлуатаційні режими нової електричної мережі з урахуванням встановлення на підстанції «Боровичі» установки зберігання енергії. Схема розвитку електричної мережі розроблялась з врахуванням географічного розташування, карти-схеми повітряних ліній 110 кВ ПрАТ «Львівобленерго» [5,6], вимог нормативних документів [1]. За допомогою діючих правил і методик [5,6] здійснено вибір проводів повітряних ліній ««Львів-19» – «Боровичі» та «Куровичі НПС» – «Боровичі», а також головну схему підстанції «Боровичі» та її основне силове електрообладнання [3,7]. Цифрова модель, яку ми сформували за допомогою графічно-розрахункового комплексу ДАКАР ЕЛЕКС [8], допомогла розрахувати запропоновані три варіанти розвитку електричної мережі за максимального навантаження та здійснити вибір за алгоритмом зведених витрат перший варіант. Схема, яку ми обрали для подальшого розрахунку, є найбільш економічною з точки зору втрат електроенергії, так як втрати активної потужності в ній та схемі другого варіанту є найменшими і складають 1,166 МВт, що на 683 кВт, або на 36,9% менше третього варіанту розвитку, однак кількість вимикачів електричної мережі значно більша за перший варіант, тому розрахунок ведемо для першого варіанту. Грунтовно досліджено експлуатаційні режими електричної мережі за режиму найбільших та найменших навантажень підстанцій з урахуванням встановлення на ПС «Боровичі» установки зберігання енергії, досліджено також найважчі післяаварійні режими, які будуть за вимкнення ПЛ «Куровичі НПС» – «Боровичі» та «Львів-19» – «Боровичі». Втрати в режимі максимальних навантажень ЕМ з ПС «Боровичі» та з живленням ЕМ від ПС «Львів–2» становлять 1,143 МВт за навантаження ЕМ 98,218 + j54,237 МВА. При роботі установки зберігання енергії у режимі видачі потужності на ПС «Боровичі» втрати активної потужності в ЕМ з живленням ЕМ від підстанції «Львів–2» становитимуть 1,072 МВт за навантаження ЕМ 98,185 + j54,220 МВА, тобто зменшились на 6,2%, а при застосування засобів регулювання напруги на підстанціях втрати становитиимуть 1,139 МВт. Для післяаварійного режиму за вимкнення ПЛ «Куровичі НПС» – «Боровичі» втрати становитимуть 1,568 МВт, що 27,1% перевищують втрати режиму максимальних навантажень, а завдяки впливу установок зберігання енергії на ПС «Боровичі» втрати становитимуть 1,525 МВт, що на 2,7% менше, ніж за відсутності. Для післяаварійного режиму за вимкнення ПЛ «Львів-19» – «Боровичі» втрати у режимі максимальних навантажень становитимуть 2,24 МВт, а за впливу УЗЕ – 1,879 МВт, тобто зменшуються у 16,1% . Проведені дослідження та аналіз експлуатаційних режимів вказують на те, встановлення установок зберігання енергії не має значного впливу на режими електричної мережі, однак має значний вплив на рівні напруг ПС «Боровичі». Також слід відмітити, що установка зберігання енергії стає значно ефективнішою при роботі разом з сонячною електростанцією та частіше використовується для резервного живлення. Узагальнюючи можна сказати, що розроблена схема може бути реалізована, оскільки за результатами досліджень має значний запас за пропускною здатністю, а рівні напруг можуть забезпечуватись пристроями регулювання.