Розвиток електричної мережі 110 кВ АТ «Прикарпаттяобленерго» та вибір електроустаткування підстанції «Жуків» 110/10 кВ
Автор: Дінч Альберт Беркант
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: Електричні мережі змінюються, адаптуючись до нових умов: навантаження, негативних чинників, впровадження нових підходів, обладнання. Будують і вводять в експлуатацію, реконструюють об’єкти генерування, трансформації та розподілу електричної енергії. Критичну важливість електроенергетичної сфери для суспільства важко переоцінити, тому проектування об’єктів вимагає дотримання чинних вимог [1-3] та узгодження із перспективою розвитку. Відповідно до завдання, передбачається виконання проєкту розвитку електричної мережі 110 кВ АТ «Прикарпаттяобленерго» та вибір основного електроустаткування проєктованої підстанції «Жуків». Об’єкт дослідження – фрагмент діючої електричної мережі 110 кВ АТ «Прикарпаттяобленерго», проєктована підстанція «Жуків» 110/10 кВ. Предмет дослідження – найкращий варіант під’єднання підстанції «Жуків» до мережі 110 кВ АТ «Прикарпаттяобленерго» за техніко-економічним порівнянням, вплив підстанції на усталені нормальні та післяаварійні режими фрагмента електричної мережі 110 кВ АТ «Прикарпаттяобленерго», вибір основного електроустаткування підстанції «Жуків» 110/10 кВ [4]. Мета дослідження – визначити найкращий варіант під’єднання підстанції «Жуків» за техніко-економічним порівнянням, проаналізувати вплив підстанції на режими фрагмента електричної мережі 110 кВ АТ «Прикарпаттяобленерго» та здійснити вибір основного електроустаткування підстанції «Жуків» 110/10 кВ. У магістерській кваліфікаційній роботі запропоновано три реалістичні варіанти під’єднання проєктованої ПС Жуків до заданої ділянки мережі. Зазвичай новопроєктовані ПС 110 кВ виконують за спрощеними блочними схемами, якщо вони за роллю у мережі є тупиковими чи відгалужувальними, або мостовими, якщо вони за роллю у мережі є прохідними. Рідше проєктують вузлові ПС 110 кВ, які виконують за іншими схемами. Перевагою тупикових та відгалужувальних ПС є незначна вартість проєктованих ПС, однак вони характеризуються меншою надійністю для споживачів. Прохідні ПС характеризуються кращою надійністю і виконують важливу роль для мережі, забезпечуючи транзит потужності. Серед трьох запропонованих варіантів у двох ПС буде прохідною, в одному – тупиковою. За допомого програмного комплексу «ДАКАР» [5] виконано розрахунки та аналіз усталених нормальних та післяаварійних режимів для максимального (зимового) та мінімального (літнього) навантажень. Коефіцієнт літнього навантаження відносно зимового k_(м.н.)=0,64. Джерелами живлення даного фрагмента схеми є шини 110 кВ ПС Івано-Франківськ і ПС Коломия, однак у деяких режимах також джерелом живлення виступають шини 110 кВ ПС Чернівецька. Лінія Городенка – Чернівецька вимкнена з одного боку, але вимикач з боку ПС Чернівецька вмикається від дії АВР за зникнення напруги з боку ПС Городенка, таким чином заживлюючи схему. У даній мережі 110 кВ усі трансформатори обладнані пристроями РПН, встановленими на боці ВН, що дозволяють регулювати напруги одночасно на СН і НН із кроком 1,78%. Усього пристрої РПН даного типу мають 19 положень: 9 від’ємних (з 1-го по 9-е), нейтральне (10-те) і 9 додатних (з 11-го по 19-е). Здійснено налаштування положення анцапф пристроїв РПН трансформаторів у моделі мережі так, щоб у режимі максимальних навантажень напруга на СН і НН ПС була не нижче 1,05 від номінальної напруги, а у післяаварійних режимах не нижче номінальної напруги, згідно вимог Кодексу системи розподілу. Під час виконання налаштування також було враховано, що у жодному з режимів напруга не може перевищувати найбільшу тривало допустиму напругу згідно Кодексу систем передачі, яка встановлена на рівні 126 кВ у мережі 110 кВ, 40,5 кВ у мережі 35 кВ і 12 кВ для мережі 10 кВ. Під час розрахунку режимів встановлено, що електрообладнання не перевантажується, рівні напруг у нормі, а електрична мережа може нормально функціонувати. Оцінено необхідні капіталовкладення для усіх трьох варіантів розвитку мережі. Один із варіантів під’єднання ПС Жуків як прохідної ПС виявився рівноекономічним до варіанту під’єднання ПС Жуків як тупикової ПС. Тому, враховуючи кращу надійність ПС, виконаної за мостовою схемою, за техніко-економічним порівнянням як найкращий варіант обрано дешевший із двох варіантів під’єднання ПС Жуків як прохідної ПС. Для вибору основного електрообладнання підстанції виконано розрахунки струмів коротких замикань за допомогою комплексу «ДАКАР». Розраховано рівні струмів короткого замикання для двох випадків: за живлення короткого замикання від шин 110 кВ ПС Івано-Франківськ та ПС Чернівці. Як проєктні було обрано струми короткого замикання за випадку живлення короткого замикання від шин 110 кВ ПС Івано-Франківськ, оскільки рівень струмів у тому випадку був більш значним. Здійснено розрахунок проєктних струмів та вибір основного електроустаткування для ПС Жуків: силових трансформаторів, комутаційних апаратів (вимикачів, роз’єднувачів), вимірювальних трансформаторів струму та напруги, шин, ізоляторів. Накреслено принципову схему електричних з’єднань ПС Жуків.