Повышение эффективности работы систем электроснабжения города Ярославля

3 ОСНОВНЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ

ЭФФЕКТИВНОЙ РАБОТЫ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДА ЯРОСЛАВЛЬ

3.1 Обоснование  и выбор проектных решений

Исходя из вышесказанного, мы узнали о том, какие существуют основные проблемы в системе электроснабжения города Ярославль:

- перегруженность  линии электропередачи; 

- некачественная  электропроводка в здании;

- обрыв линии  электропередачи.

Поэтому предлагаем следующие виды мероприятий:

- повысить надежность  основных средств;

- строительство  новых ЛЭП;

- ремонт старых  ЛЭП;

Для развития электрических  сетей, связанного с новым строительством и перераспределением населения  города по планировочным районам, а также для повышения надежности электроснабжения предусматриваются строительство и реконструкция ряда подстанций с заменой трансформаторов на более мощные, реконструкция и строительство линий электропередач.

В целях более  экономного использования городской территории рекомендуется постепенная замена воздушных линий электропередач на кабельные с сокращением размеров полосы отвода под ЛЭП.[8]

Далее рассмотрим каждое из мероприятий по отдельности  и по подробнее

3.2 Повышение  надежности основных средств

В МРСК Центра создана и успешно реализуется Целевая программа повышения надежности.

Она направлена на обеспечение бесперебойного электроснабжения потребителей 11 регионов центральной  части нашей страны. В 2011 году ярославский  филиал компании инвестировал в реализацию данной программы 39,1 млн. рублей. Эти средства были направлены на реконструкцию объектов электросетевого хозяйства. Оборудование, отвечающее за оптимальную работу распределительного комплекса в нештатных ситуациях, было заменено на более современное и надежное.

«Реализация программы  повышения надежности проводится с  учетом объектов и мероприятий ремонтной  кампании. Вместе они нацелены на поддержание  бесперебойного электроснабжения потребителей ярославского региона. Мы хорошо подготовились  к осенне-зимнему периоду, можно сказать, встретили его во всеоружии», - отметил начальник отдела анализа и управления производством филиала ОАО «МРСК Центра» - «Ярэнерго» . 

С целью обеспечения  качественного и надежного энергоснабжения  области, Ярэнерго выполнило реконструкцию подстанций ПС 110/6 кВ «Полиграф» и ПС 110/35/10 кВ «Климатино» в части замены отделителей-короткозамыкателей (ОД КЗ) на элегазовые выключатели. Последние не требуют технического обслуживания, имеют высокую отключающую способность и длительный срок службы дугогасительной камеры. На подстанции ПС 110/6 кВ «Перекоп» взамен старых выключателей 6 кВ, работающих на масле, были установлены новые вакуумные выключатели. В числе основных преимуществ - большой ресурс операций отключений и включений на номинальных токах, экологическая безвредность и способность работать в экстремальных погодных условиях.

В рамках Целевой  программы повышения надежности ярославские энергетики установили оптоволоконную защиту от дуговых замыканий  на 12 подстанциях филиала 35-110 кВ. Она служит для оперативного отключения электросетевого оборудования при технологических нарушениях. Благодаря оптическому волокну вспышка от электрической дуги мгновенно фиксируется датчиками, и сразу же подается сигнал на отключение распределительного устройства. Эта оперативность позволяет избежать серьезных повреждений техники.

В 2012 году в филиале  ОАО «МРСК Центра» - «Ярэнерго» финансирование программы повышения надежности увеличится и составит уже 53,3 млн  рублей.  В планах Ярэнерго – замена ОД КЗ и масляных выключателей на элегазовые и вакуумные выключатели на объектах ПС 110/35/6 кВ «Павловская», ПС 110/10 кВ «Ростов», ПС 110/6 кВ «Южная», ПС 110/35/6 кВ «Восточная», ПС 110/35/6 кВ  «Константиново». Также на 16 питающих центрах 35-110 кВ будет установлена оптоволоконная защита от дуговых замыканий.[9]

3.3 Строительство  новых линий электропередач

ОАО "Ярэнерго" начало строительство линии электропередачи "Чайка-Ярцево" 110 киловольт стоимостью около 50 млн. рублей.

Ввод линии  значительно повысит надежность электроснабжения Ярославля и создаст необходимую инфраструктуру для будущей подстанции "Сокол", которая будет построена в одноименном жилом микрорайоне города в 2012 г.. Новая линия пройдет по территории Ярославля и Ярославского района области, связав подстанции "Ярцево" и "Чайка". Эти подстанции питают электроэнергией ОАО "Ярпиво", Ярославский судостроительный завод, ООО "Эко", Центральную инженерную базу Министерства обороны РФ, МУП "Ярославльводоканал" и МУП "Ярославский горэнергосбыт", поставляющий электроэнергию жителям Фрунзенского и Красноперекопского районов Ярославля.

Протяженность линии "Чайка-Ярцево" составит 7,5 км. В рамках проекта для нее  будут установлены 48 железобетонных и металлических опор. Для защиты от возможных прямых ударов молнии по всей длине она будет защищена грозозащитным тросом. В связи с тем, что новая стройка проходит в болотистой местности, для доставки материалов строители возводят временные насыпные дороги. На территориях, покрытых деревьями и кустарниками (около 3,5 га), для сооружения и эксплуатации будущей линии электропередачи вырубается просека. По всей длине линии "Чайка-Ярцево", в соответствии с правилами устройства электроустановок, устанавливается санитарно-защитная зона на расстоянии по 20 м в обе стороны от проекции линии на землю, предназначенная для того чтобы обеспечить ее сохранность, создать нормальные условия эксплуатации, в том числе предотвратить ее отключение из-за падения деревьев. Строительство выполняет подрядная организация ООО "Спецэнергострой". В соответствии с проектом новая двухцепная линия "Чайка-Ярцево" строится как продолжение существующих линий 110 кВ "Институтская" и "Южная". Позже она будет соединена с будущей подстанцией "Сокол". Проект возведения линии "Чайка-Ярцево" также включает в себя реконструкцию существующих линий "Комсомольская" и "Пионерская", передающих электроэнергию на подстанцию "Ярцево" с Ярославской ТЭЦ-3. В свою очередь подстанция "Ярцево", которая станет конечным пунктом присоединения новой линии "Чайка-Ярцево", будет расширена: для нее энергетики соорудят две новые ячейки 110 кВ.

Справка. С 11 января 2005 года ОАО "Ярэнерго" является электросетевым предприятием, основные функции которого - распределение и передача электроэнергии, а также технологическое присоединение потребителей к сети. В его состав входят 3 филиала: Ярославские, Ростовские и Рыбинские электрические сети. Стопроцентно дочерней компанией является ОАО "Ярэлектросетьремонт". Полномочия единоличного исполнительного органа ОАО "Ярэнерго" переданы управляющей организации - ОАО "МРСК Центра и Северного Кавказа" по договору от 2 октября 2006 года.[10]

В результате строительства  новые линии электропередач будут  защищены от возможных прямых ударов молнии по всей длине она будет защищена грозозащитным тросом. Случаи перегрузки линий электропередач будут сведены к минимуму. Также в эксплуатации ЛЭП будут более качественные и надежные.

3.4 Ремонт  старых ЛЭП

С начала года на ремонтную программу направлено 52,8 млн рублей. Из них 5,3 млн рублей — на ремонт линий электропередачи напряжением 35-110 кВ, 28 млн рублей — на ремонт электрических сетей 0,4-20 кВ, 11 млн рублей — на ремонт оборудования подстанций 35-110 кВ, 8,5 млн рублей направлены на ремонт зданий и сооружений и ремонт автотранспортной техники.

Наиболее крупными объектами ремонтной программы стали подстанции «Левобережная» и «Большое село» в Рыбинском муниципальном районе области. Ярославскими энергетиками выполнены работы по строительству, монтажу, наладке и испытанию энергооборудования, благоустройству территории. Ремонт подстанций повысил надежность электроснабжения потребителей.

За семь месяцев 2010 года Ярэнерго отремонтировало 100,9 км воздушных линий электропередачи  напряжением 35-110 кВ и 711 км воздушных  линий электропередачи напряжением 0,4-10 кВ. Выполнен комплексный ремонт 350 трансформаторных подстанций напряжением 6-10/0,4кВ и 10 подстанций напряжением 35-110 кВ.

Произведена расчистка 89,6 га просек воздушных линий электропередачи 35-110 кВ и 215,8 га просек воздушных линий 6-10 кВ.[11]

Энергетики выполнили ремонт двух силовых трансформаторов мощностью 1600 кВА каждый, двух трансформаторов, четырех масляных выключателей 35 кВ каждый, восьми разъединителей 35 кВ. Произведен ремонт двух секций шин комплектного распределительного устройства наружной установки (КРУН) 10 кВ с 8 масляными выключателями и 18 разъединителями. Заменены проходные изоляторы на разъединителях 10 кВ и плиты кабельных каналов.

 

Выполнена установка  оперативной механической блокировки Гинодмана на выключателях и разъединителях в коммутационном оборудовании подстанции 10-35 кВ, которая является важным средством защиты в случае неправильных действий оперативного персонала. Благодаря ремонту подстанция «Ананьино» будет обеспечивать качественное и надежное электроснабжение потребителей.

Своевременно  произведенные ремонты позволяют  обеспечить поддержание оборудования в работоспособном состоянии, уменьшить  вероятность возникновения аварий на объектах электросетевого хозяйства, а также являются важнейшим механизмом подготовки распределительного сетевого комплекса России к успешному прохождению осенне-зимнего максимума нагрузок.

В следствие  ремонта старых линий электропередач повысится надежность электроснабжения жителей города Ярославль. Для обеспечения надежной работы кабелей необходимо выполнить качественный проект электроснабжения, учитывающий технологические особенности работы оборудования и графики загрузки кабельных линий. Будет бесперебойная работа электростанций и подстанций.  

         4 РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ РЕСУРСОВ

ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ГОРОДА 

4.1Водоснабжение 

а) Хозяйственно-питьевые расходы на нужды населения.

Определяем  суточные расходы. Средний суточный расход, м3/сут.:

Q _ср.сут.=∑g_i * N_i/1000,                                                                                (1)

где g_i – норма водопотребления, л/чел.;

N_i – число жителей, чел.

Максимальный  суточный расход:

Q _сут.max = Q _ср.сут. * К _сут.max;                                                                      (2)

К _сут.max =  от 1,1 до 1,3 (зависит от степени благоустройства зданий). Чем выше степень благоустройства зданий, тем больше нужен K_{сут max}=1,1 Минимальный суточный расход:

Q _сут.min = Q _ср.сут. * К _сут.min;                                                                      (3)

К _сут.min = от 0,7 до 0,9 (зависит от степени благоустройства зданий). K_{сут min}=0,7.

Первый район:

1. Суточные расходы

1.1 Средний  суточный расход, м³/сут.

                                 

где q=125 взяли из таблицы 1 [2] и определили его с помощью степени благоустройства зданий и климата.

2. Максимальный суточный расход, м³/сут.

3.  Минимальный суточный расход, м³/сут.

2. Часовые расходы

2.1 Среднечасовой  расход, м³/ч.

2. Максимальный часовой расход, м³/ч.

 м³/ч.

3. Минимальный часовой расход, м³/ч.

 м³/ч.

где α - коэффициент, учитывающий степень благоустройства  зданий. α_max=1,2-1,4 и α_min=0,4-0,6.

β-коэффициент, учитывающий число жителей в  населенном пункте, принимаемый по таблице 2 [2].

Второй район:

1.Суточные расходы

          1.1 Средний суточный расход, м³/сут.

где q=230 взяли из табл. 1 [2] и определили его с помощью степени благоустройства зданий и климата.

1.2 максимальный  суточный расход, м³/сут.

1.3 минимальный  суточный расход, м³/сут.

Коэффициенты K_{сут max}=1,3 и K_{сут min}=0,9 зависят от степени благоустройства зданий.

2.Часовые расходы

2.1 Среднечасовой  расход, м³/ч.

2.2 Максимальный  часовой расход, м³/ч.

 м³/ч.

2.3 Минимальный  часовой расход, м³/ч.

 м³/ч.

где α-коэффициент, учитывающий степень благоустройства зданий. α_max=1,2-1,4 и α_min=0,4-0,6.

β-коэффициент, учитывающий число жителей в  населенном пункте, принимаемый по таблице 2 [2].

б) Хозяйственно-питьевые расходы на нужды предприятия.

 Суточные  расходы, м3/сут.:

Q сут. = (25 * N _{сут.х.ц.} + 45 * N _{сут.г.ц.}) / 1 000,    (4)

где 25 л/чел. * сут., 45 л/чел. * сут. – нормы водопотребления  на 1 человека в смену соответственно в холодных и горячих цехах;

N _{сут.х.ц.,} N _{сут.г.ц.} – число рабочих соответственно в холодных и горячих цехах за сутки, чел.

,

Часовые расходы, м3/сут.:

Q _ч.расх. = (25 * 2,5 * N _см.х.ц. + 3 * 45 * N _см.г.ц) / (8 * 1 000),      (5)

где 2,5 и 3 – коэффициенты часовой неравномерности соответственно в холодных и горячих цехах;

N _см.г.ц., N _см.х.ц. – число рабочих соответственно в холодных и горячих цехах за смену, чел.;