Проблемы проектирования цифровых подстанций

ИШМУХАМЕТОВА Д.Р., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. физ.-мат. наук, доцент МУСТАФИН Р.Г.

В последние годы развитие электроэнергетики в России ведет к росту объемов информации по управлению электросетевыми объектами, мониторингу технических устройств и коммерческому учету. Данные факторы являются основанием изменения принципов построения энергетической инфраструктуры.

Появление новых международных стандартов и развитие современных информационных технологий открывает возможности инновационных подходов к решению задач автоматизации и управления энергообъектами, позволяя создать подстанцию нового типа – цифровую. Суть данного решения – изменение архитектуры построения систем защиты и управления подстанциями, основанное на цифровой обработке данных.

Отличительными характеристиками цифровой подстанции являются: наличие встроенных в первичное оборудование интеллектуальных микропроцессорных устройств, применение локальных вычислительных сетей для коммуникаций, автоматизация работы и процессов управления подстанции, цифровой способ доступа к информации, а также ее передача и обработка. В перспективе цифровая подстанция будет являться ключевым компонентом интеллектуальной сети Smart Grid. Следует отметить, что модернизация оборудования цифровой подстанции связана с проблемами высокой стоимости нового оборудования, необходимостью решений по его размещению и электропитанию, соответствию требованиям по электромагнитной и информационной совместимости устройств.

Целью данного исследования является комплексное изучение проектирования цифровых подстанций в России и за рубежом, выявление преимуществ и недостатков разработанных проектов с последующим применением результатов исследования для внедрения эффективного решения на реальный объект.

УДК 621.315.233

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ

МАРКИ ААШВ НА 10 КВ, ПРОЛОЖЕННОЙ В ПРОХОДНОМ

КОЛЛЕКТОРЕ

КАРЛИН М.В., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. техн. наук, доцент КУБАРЕВ А.Ю.

На сегодняшний день кабельные линии среднего напряжения являются одним из основных элементов электроснабжения городов и крупных мегаполисов. Существенное значение имеет не только их надежное и безотказное функционирование в рамках городской инфраструктуры, но и оптимальные режимы их работы. В частности, тепловой режим кабельной линии существенно влияет на эксплуатацию с точки зрения нагрузки конечного потребителя. Различные способы прокладки кабельной линии будут вносить коррективы в данный тепловой режим. Кроме того, сезонные изменения температуры также будут влиять на условия эксплуатации.

Нами было проведено исследование теплового режима кабельной линии марки ААШв 3×240 напряжением 10 кВ, проложенной в проходном коллекторе.

При данном способе прокладки сезонность эксплуатации является одним из ключевых факторов. Так, например, зима будет самым тяжелым режимом с точки зрения теплового воздействия на кабельную линию.

Проходной коллектор представляет собой бетонную галерею протяженностью несколько километров, ширина и высота которой равняется 3 м. Помимо лотков кабельных линий описанной марки, в проходном коллекторе существуют и дополнительные источники тепла, в частности две трубы теплоснабжения диаметром 800 мм, а также соседние кабельные линии.

Нами была создана тепловая модель кабельной линии в проходном коллекторе. Для создания модели использовалась программа Comsol 3.5a. При исследовании теплового состояния кабеля ААШв 3×240 напряжением 10 кВ был воссоздан самый тяжелый тепловой режим, который соответствует зимнему периоду. Максимальная температура жил в соответствии с требованиями ГОСТ не должна превышать 70 °С, температура воздуха зимой внутри коллектора соответствует 45 °С, температура теплоносителя в трубах теплоснабжения составляет 60 °С.

Анализ результатов моделирования кабельной линии ААШв 3×240, проложенной в проходном коллекторе, позволяет сделать вывод, что из всех параметров наиболее важным для расчета токовых нагрузок являются температура воздуха в коллекторе и скорость его движения. Остальные параметры могут быть заменены этими двумя.

УДК 621.311.42