РД 34.46.504-90 Методика щодо оцінювання ефективності застосування трансформаторів з РПН і автоматичного регулювання напруги в замкнутих електричних мережах

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ И СЕЛЬСКОЙ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

МЕТОДИКА ПО ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ С РПН И АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАМКНУТЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

РД 34.46.504-90

СОЮЗТЕХЭНЕРГО

Москва 1990

РАЗРАБОТАНО Всесоюзным научно-исследовательским институтом электроэнергетики (ВНИИЭ), Винницким политехническим институтом (ВПИ)

ИСПОЛНИТЕЛИ В.Э. ВОРОТНИЦКИЙ, И.А. СЕРОВА (ВНИИЭ), П.Д. ЛЕЖНЮК (ВПИ), В.В. СТАН (Минэнерго СССР)

УТВЕРЖДЕНО Главным производственно-техническим управлением электрических сетей и сельской электрификации 29.06.90 г.

Заместитель начальника А.В. ГУРНИН

Срок действия установлен

с 29.06.90 г.

до 29.06.95 г.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Методика разработана для персонала служб энергетических режимов и диспетчерских служб ПОЭиЭ и ПЭС.

1.2. Методика содержит:

обобщенную оценку эффективности использования регулирующих устройств в оптимальном управлении режимом электрической сети (разд. 2);

процедуру экспресс-анализа эффективности применения каждого регулирующего устройства (разд. 2), а также устанавливает порядок проведения расчетов по выбору:

мест установки и очередности ввода в работу новых регулирующих устройств (разд. 3, 4);

очередности использования в оптимальном управлении установившимися режимами имеющихся в электрических сетях регулирующих устройств (разд. 4).

1.3. Методика распространяется на замкнутые электрические сети напряжением 110 кВ и выше.

1.4. В качестве регулирующих устройств рассматриваются трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН) и автоматическим регулированием напряжения (АРПН).

1.5. Раздел 2 Методики является дополнением и уточнением Инструкции [1]. Он содержит уточненные нормы для приближенной оценки эффективности использования средств РПН и АРПН (см. табл. П9.1 Инструкции) и дополняет Инструкцию методикой экспресс-анализа эффективности применения каждого регулирующего устройства, позволяющей более обоснованно выбирать места ввода в эксплуатацию новых, а также неиспользуемых устройств АРПН и РПН с целью снижения потерь электроэнергии.

1.6. Раздел 3 Методики является дополнением к Инструкции [2]. Он содержит сходный с Инструкцией методический подход к выбору пунктов управления режимами электрических сетей (см. разд. 7 Инструкции), основанный на проведении серии расчетов режимов и анализе степени влияния параметров регулирования (в настоящей Методике - коэффициентов трансформации) на суммарные потери мощности в электрической сети.

В отличие от Инструкции рекомендованная в разд. 3 процедура основывается на построении зависимостей суммарных потерь мощности от коэффициентов трансформации в специальной системе относительных единиц, гарантирующей неизменность выявленных закономерностей в широких диапазонах изменения нагрузок, а также на учете при окончательном выборе пунктов управления зоны равноэкономичных значений коэффициентов трансформации.

1.7. Раздел 4 ориентирует инженера по режимам на использование специальных программных средств для более точной, чем в разд. 2, оценки эффективности использования средств РПН и АРПН в управлении режимами и для менее трудоемкого, чем в разд. 3, не требующего многоразовых расчетов выбора мест установки новых регулирующих устройств.

1.8. Методика основана на следующих принципах и понятиях:

1.8.1. Для каждого регулирующего устройства существует и может быть выявлена обобщенная (в относительных единицах) зависимость между регулируемым параметром (коэффициентом трансформации) и суммарными потерями мощности в электрической сети

где  - суммарные потери мощности в относительных единицах;

 - коэффициент трансформации регулируемого трансформатора в относительных единицах, рассматриваемый как непрерывная величина.

Эти зависимости устойчивы к изменению нагрузки в широких диапазонах режимов. Общий вид такой зависимости приведен на рис. 1. Относительные значения  и  определяются как

где ΔР_б, К_тб - значения суммарных потерь мощности и коэффициента трансформации регулируемого трансформатора в произвольном оптимальном режиме, принятом за базисный. Оптимизация базисного режима выполняется по коэффициентам трансформации и генерации (потреблению) реактивных мощностей.

Обобщенные зависимости (1.1) в аналитическом и графическом виде строятся для каждого регулируемого трансформатора при изменении его коэффициента трансформации в пределах регулировочного диапазона и закреплении ответвлений других трансформаторов на их оптимальных значениях.

1.8.2. Анализ зависимостей (1.1) позволяет определить влияние конкретного регулирующего устройства на суммарные потери мощности (в дальнейшем - регулирующий эффект устройства) и составить ранжированный ряд трансформаторов с РПН и АРПН по степени регулирующего эффекта. Ранжирование устройств РПН и АРПН выполняется путем графического совмещения зависимостей (1.1), как показано на рис. 2 для двух условных трансформаторов 1 и 2. Расположение кривых определяет степень регулирующего эффекта каждого трансформатора (на рис. 2 - трансформатор 1 имеет больший регулирующий аффект, чем трансформатор 2). Эффективность каждого переключения определяется как снижение суммарных потерь мощности при изменении коэффициента трансформации на одну отпайку (на рис. 2 -  -  для трансформатора 1 и  -  для трансформатора 2).

Для регулирования напряжения с целью снижения потерь активной мощности выбираются только те устройства, которые обладают большим регулирующим эффектом.

1.8.3. Выбор средств регулирования осуществляется с учетом их технического состояния - надежности устройств РПН и АРПН и израсходованного ресурса трансформатора. Учет показателей надежности и ресурса вносит поправки во взаимное расположение обобщенных зависимостей (1.1) на плоскости и, тем самым, корректирует ранжированный ряд трансформаторов (кривая 1' на рис. 2).

1.8.4. Выбор средств регулирования осуществляется с учетом зоны нечувствительности суммарных потерь мощности к регулированию напряжения (на рис. 1 - зона ), характеризующейся слабым влиянием параметров регулирования на потери и приводящей к замене оптимальных значений коэффициентов трансформации диапазонами равноэкономичных значений (на рис. 1 - диапазон ).

1.8.5. За оптимальное принимается ближайшее к зоне нечувствительности потерь значение коэффициента трансформации (на рис. 1 при текущем значении  оптимальным является ). В условиях заданной зоны нечувствительности значения отпаек трансформаторов, соответствующие оптимальным значениям коэффициентов трансформации, могут сохраняться постоянными при небольших изменениях нагрузок. Величина зоны, таким образом, позволяет «загрублять» управление, снижая интенсивность переключений вплоть до вывода ряда регулирующих устройств из процесса управления.