Перейти к сводной странице темы "Координация потоков мощности в развитых электрических сетях"

Л.А. Добрусин. Применение кросс-трансформаторной технологии транспортирования электроэнергии по развитым сетям сверхвысокого напряжения

Справка от 24.05.04

Рассмотренный в докладе пакет документов с Предложением Добрусина по созданию головной кросс-трансформаторной подстанции представлен в ФСК 26.11.2003 с письмом на имя Председателя Правления ФСК ЕЭС А.Н. Раппопорта. Состав и содержание документов отражены в докладе Добрусина.

Совещание по обсуждению Предложения состоялось в ФСК 16.01.04 под председательством зам. Председателя Правления ФСК ЕЭС В.В. Дорофеева.

На совещании присутствовали представители на уровне специалистов и зам. руководителей следующих организаций: ОАО "ФСК ЕЭС", ГУП "ВЭИ", ОАО "Электрозавод", ОАО "Институт "Энергосетьпроект", ОАО "ВНИИЭ", МЭС Центра, ООО "НИИЭР", ОАО "НИИПТ". В порядке подготовки совещания 4.01.04. экспедиционной службой ФСК этим организациям были разосланы отчеты "Кросс-трансформатор типа КТ-248. Описание, технические требования и эффект" и "Материалами теоретического обоснования кросс-трансформаторной технологии модернизации сетей 110-750 кВ". Материалы второго отчета составлены по публикациям на данной Интернет страницы "Требования…", "Извлечение…", "Собственные…", "Сферические…", "Освобождение…". В числе документов, поданных в ФСК 26.11.2003 помещен доклад "Кросс-трансформаторная технология…" также помещенный на данной Интернет-странице.

Работа по материалам Совещания продолжается.

Решение по пакету документов с Предложением Добрусина до сих пор не представлено.

 

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

ВСЕРОССИЙСКИЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ИМЕНИ В.И. ЛЕНИНА

 

__________________________________________________________________________________

 

 

Применение кросс-трансформаторной технологии транспортирования электроэнергии по развитым сетям сверхвысокого напряжения

 

Доклад д. т. н., член-корреспондента Академии Электротехнических наук РФ Л. А. Добрусина

по материалам проекта Технического задания на выполнение НИОКР “Кросс-трансформаторная технология транспортирования электроэнергии по развитым сетям сверхвысокого напряжения”, шифр темы – “Кросс”

 

Выступление на совещании в ФСК 16 января 2004 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва

2004

 

 

 

 _______________________________________________________________________________________________

 

 

 

 

В результате двухмесячных предварительных переговоров о целесообразности официального обращения в ФСК с предложением о заключении договора на выполнение работ по теме "Кросс" 26 ноября 2003 в приемную Председателя правления ФСК был доставлен пакет документов в комплекте: письмо на имя А. Н. Раппопорта и пять приложений общим объёмом 42 страницы.

В письме кратко обоснована необходимость совершенствования техники управления маршрутами потоков активной мощности в сетях 110 – 750 кВ и предложено начать практические работы по внедрению Кросс-трансформаторной Технологии Транспортирования электроэнергии в сети сверхвысокого напряжения России.

Вот конкретные формулировка из письма:

“Просим Вас заключить договор на выполнение научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы: НИОКР “Кросс-трансформаторная технология транспортирования электроэнергии по развитым сетям сверхвысокого напряжения”, шифр темы – “Кросс”.

Начало работ – IV кв. 2003 , окончание – наладка и ввод в эксплуатацию головной кросс-подстанции – IV кв. 2007 г.

Точка сети для головной кросс-подстанции: автотрансформаторные ветви схемы подстанции 500 кВ Костромской станции”.

Далее: в письме дан проект бизнес-плана по теме "Кросс":

Таблица

Бизнес-план НИОКР “Кросс-трансформаторная технология транспортирования

электроэнергии по развитым сетям сверхвысокого напряжения”

 

Этап НИОКР

Разработка задания и

Заключение

договора

Рабочая документация

Изготовление и поставка оборудования

Наладка и ввод в эксплуатацию кросс-подстанции

Эксплуатация, первый год

Суммарные затраты на

проект

Год

исполнения

4 кв. 2003

2004

2005

2006

2007

Затраты, тыс. руб.

550

4880

28800

12800

1000

48030

Прогнозируемая цена электроэнергии у промышленных потребителей

Год

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Цена, коп./кВт-ч

78

88

98

108

117

127

И ещё одна цитата из письма: “Как показали выполненные нами расчеты, пиковые потери в сети при эксплуатации Костромской кросс-подстанции снизятся на 10, 9 МВт. В среднем, при расчетной длительности 4500 часов, снижение потерь за год составит 49050 Мвт-час.

С учетом роста цен к 2007 году (первому году возврата инвестиций) стоимость продажи сэкономленных маршрутных потерь электроэнергии для промышленности в 2007 г. составит 57150 тыс. рублей. Затраты на разработку, поставку, ввод в эксплуатацию составят 48030 тыс. рублей. Это на 20 % меньше указанной возвратной суммы. Инвестиции в НИОКР будут возвращены менее чем за год”.

В приложениях к письму даны технико-экономическое обоснование позиции авторов настоящей работы и проект договора на выполнение работы.

Перечень приложений к письму:

  1. Кулаков А.В., Ольшванг М. В., Савкин Д. А. Кросс-трансформаторная технология транспортирования электроэнергии в сетях 110-765 кВ и ее технико-экономическое обоснование. // Электротехника 2010. VII симпозиум. Сборник докладов, том 1, С. 137 – 142. – М.: ВЭИ-ТРАВЭК, 2003. Копия. – 6 с., 1 экз.
  2. Протокол совместного заседания Электротехнической секции и секции Развития и эксплуатации энергосистем Научно-технического Совета РАО “ЕЭС России” по теме “Нерегулируемые поперечные трансформаторы, их области применения, технические требования к ним”, № 8 от 21. 02. 1996. Копия. – 6 с., 1 экз.
  3. Договор № 68/НИР–3 на выполнение научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы: НИОКР “Кросс-трансформаторная технология транспортирования электроэнергии по развитым сетям сверхвысокого напряжения”,шифр темы – “Кросс”, 6 с., 2 экз.
  4. Приложение 1 к договору № 68/НИР–3: “Календарный план. Сроки выполнения этапов. Стоимость работы, этапов”. – 2 с., 2 экз.
  5. Приложение 2 к договору № 68/НИР–3. Техническое задание на выполнение научно-исследовательской и опытно-конструкторской работы: НИОКР “Кросс-трансформаторная технология транспортирования электроэнергии по развитым сетям сверхвысокого напряжения”, шифр темы – “Кросс”, 19 с., 2 экз.”

Наша уверенность в том, что эту работу надо переводить на стадию создания опытного образца кросс-трансформатора и головной кросс-подстанции базируется на результатах пятнадцатилетнего опыта теоретических и экспериментальных исследований по данной Проблеме, выполненных в ВЭИ. Результаты этих исследований достаточно полно опубликованы в печати и отчётах, которые получили все участники совещания.

Кроме того, следует отметить, что Межведомственные совещания и НТС РАО “ЕЭС России” неоднократно рассматривали Проблему:

1990 г. – Всесоюзное совещание, организованное ВЭИ;

1992 г. – НТС Департамента Сетей Минэнерго (совместно с институтами энергетики);

1996 г. – НТС РАО “ЕЭС России”.

Все Решения были положительными, содержали предложения по активизации работ и расширению состава участников, но не были выполнены.

В частности, 21.02.96 состоялось организованное ВНИИЭ совместное заседание Электротехнической секции и секции Развития и эксплуатации энергосистем Научно-технического Совета РАО “ЕЭС России” по трансформаторным аспектам кросс-трансформаторной технологии. В совещании приняли участие ведущие специалисты электроэнергетики. Совещание заслушало, обсудило и одобрило доклад по теме “Нерегулируемые поперечные трансформаторы, их области применения, технические требования к ним”, представленный ВЭИ и ВНИИЭ, и приняло развернутое решение. Подписанию решения предшествовала его согласование с Московским институтом “Энергосетьпроект” и Центральным диспетчерским управлением.

Решением рекомендовано:

Однако средств на реализацию рекомендаций Решения не было выделено.

Поэтому все эти годы работа продвигается на энтузиазме её авторов.

Проведенные исследования режимов работы электрических систем различных регионов СНГ (северо-восточного сектора Центра, Урала, Северного Казахстана, Дальнего Востока и др.) показали, что с помощью предложенных ВЭИ в контакте с ОАО ХК “Электрозавод” трехфазных поперечных автотрансформаторов напряжением 220 кВ габаритной мощностью 50-100 МВА можно достигнуть существенного улучшения потокораспределения в отечественных сетях 110/220/500 кВ. Эти трансформаторы получили название кросс-трансформаторов (КТ).

Существо предлагаемой работы изложено в проекте технического задания.

Состав ТЗ:

1. ОСНОВАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

3. ИСПОЛНИТЕЛЬ И СОИСПОЛНИТЕЛИ РАБОТЫ

4. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

4.1. Состояние решаемых вопросов, постановка задачи, цель работы

4.1.1 .Общая характеристика решаемых вопросов

4.1.2 Оценка состояния проблемы

4.1.3 Цель и задачи работы

4.2. Технические требования к опытному образцу кросс-трансформатора

4.2.1. Общие положения

4.2.2. Требования к параметрам

4.2.3. Требования к коэффициенту трансформации

4.2.4. Требования к обмоткам

4.2.5. Требования к изоляции

4.2.6. Требования к режимам

4.2.7. Требования к защитам

4.2.8. Требования по климатическим условиям

4.2.9. Другие требования

4.3. Рекомендации по конструкции кросс-трансформатора

4.4. Технические требования и рекомендации на выполнение рабочего проекта головной кросс-трансформаторной подстанции Костромской ГРЭС

5. Календарный план. Сроки выполнения этапов

6. Основные требования к выполнению работы

7. Порядок сдачи-приемки работы

Требования к параметрам опытного образца кросс-трансформатора показаны на (СЛАЙДе 8), схема – на СЛАЙДе 9 (в Интернет варианте доклада эти слайды опущены).

Рекомендации по конструкции опытного образца кросс-трансформатора показаны на рис. 1.

Схема головной кросс-подстанции Костромской ГРЭС показана на (СЛАЙДе 11). (в Интернет варианте доклада этот слайд опущен).

Мы планируем, что в работе будут принимать участие ВЭИ, НИИЭР, ЭНЭРГОСЕТЬПРОЕКТ, ЭЛЕКТРОЗАВОД, ФСК. Эти организации имеют указанный проект ТЗ и могут по нему выступить.

Для комплексного решения задач первого этапа кросс-рансформаторной технологи с наиболее простой установкой КТ по аналогии с головной кросс-трнасформатроной подстанцией на Костромской ГРЭС по предварительным расчётам необходимо около 80 кросс-трансформаторов с параметрами:

Номинальная расчётная мощность, МВА....................…....50 – 100

Номинальная проходная мощность, МВА.............…...…....400

Номинальное напряжение, кВ ................………............…..230

Номинальная частота, Гц………………...……………….... 50

Расчетный угол сдвига, вносимый КТ, эл. градус…………6, 8, 12

Они будут установлены на 30 – 40 подстанциях. При этом будет высвобождено порядка 600 – 800 МВт пиковой мощности, то есть величина, соизмеримая с 30 – 40 % полной мощности Бурейской ГЭС. Стоимость этой пиковой мощности будет на порядок меньше стоимости мощности на Бурейской ГЭС. И это – в дополнение к очищению сетей от неадекватных транспортных потоков и повышении возможности замыкания многих линий 110 кВ, очень нужного российским малым городам и посёлкам для качественного электроснабжения.

 

Рис. 1. Габаритный чертеж кросс-трансформатора КТ 248

Ширина бака 3280, с охладителями – 6180 мм

Выводы

  1. Цель настоящей работы – внедрение кросс-трансформаторной технологии транспортирования электроэнергии в развитые сети сверхвысокого напряжения, создание головной кросс-трансформаторной подстанции и экспериментальное подтверждение эффективности кросс-трансформаторной технологии в условиях действующего производства.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

2. Необходимо решить вопросы финансирования НИОКР “Кросс-трансформаторная технология транспортирования электроэнергии по развитым сетям сверхвысокого напряжения” с января 2004 года.

` Положительные результаты настоящей работы позволят приступить к реализации полномасштабной программы очищения сетей СВН России от неадекватных транспортных потоков.

 

 

 

Перейти к сводной странице темы "Координация потоков мощности в развитых электрических сетях"