ПЗ (1189935), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Таблица 2.4 – Индексы производства по виду экономической деятельности «Производство, распределение электроэнергии и воды» по Магаданской области в 2010 – 2014 году
Вид экономической деятельности | 2010 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 |
Производство, распределение электроэнергии и воды | 100,6 | 99,7 | 100,6 | 98,9 | 98,9 |
В том числе: | |||||
Производство, передача и распределение электроэнергии | 102,4 | 102,7 | 100,2 | 100,3 | 99,7 |
Производство, передача и распределение пара и горячей воды (тепловой энергии) | 97,0 | 93,4 | 101,7 | 95,5 | 97,5 |
Индекс производства по виду экономической деятельности E «Производство, распределение электроэнергии и воды» (по ОКВЭД) сократился с 100,6% в 2010 году до 98,6% в 2014 году, при этом за пятилетний период объем производства снизился на 1,6%. Сокращение объемов производства связано со спадом производства тепловой энергии (за 2010 – 2014 годы – на 14,2%). Производство электроэнергии за анализируемый период увеличилось на 5,4%.
2.5 Характеристика энергосистемы, осуществляющей электроснабжение потребителей Магаданской области
Основными особенностями энергосистемы Магаданской области являются:
- изолированность, отсутствие технологических связей с ЕЭС России;
- избыточная по установленной мощности генерация;
- сложные природно-климатические условия региона: вечная мерзлота, годовой перепад температур в 100°С: летом + 40 °С, зимой – 60°С, сильные ветры и снегопады, мощные разливы рек и сход лавин;
- отсутствие железнодорожного сообщения, слабое развитие автомобильного сообщения, осуществление связи с другими регионами России авиационным, морским и автомобильным транспортом;
- основные перспективы развития промышленности региона связаны с увеличением добычи золота и серебра [5].
На территории Центрального энергоузла Магаданской области действуют две энергокомпании: ОАО «Магаданэнерго», занимающееся производством тепла для г. Магадана и передачей электроэнергии потребителям области, и ОАО «Колымаэнерго», являющееся основным производителем электроэнергии.
В состав ОАО «Колымаэнерго» входят:
- филиал «Колымская ГЭС имени Фриштера Ю.И.» производящая 87,2% и Усть-Среднеканская ГЭС, производящая 5,5% электроэнергии Центрального энергоузла Магаданской энергосистемы;
- филиал «Колымские электрические сети», обеспечивающий электроэнергией отдельно взятые районы на территории области (пос. Синегорье, пос. Уптар, строительную площадку Усть-Среднеканской ГЭС); Кроме того, для решения вопросов развития энергетики региона,
Колымская ГЭС и Усть-Среднеканская ГЭС ОАО «Колымаэнерго» покрывают до 91,5% электрических нагрузок региона, при этом в целях наиболее полного использования ее гидроресурсов ТЭС ОАО «Магаданэнерго» работают на техническом минимуме нагрузок. Выработка электроэнергии Магаданской ТЭЦ и Аркагалинской ГРЭС составляет соответственно 7% и 1,5% от потребности энергоузла. Энергосистема является избыточной по мощности.
Потребление электроэнергии с 1995 года по 2009 год снизилось более чем на 23%, с 2010г. Начался постепенный рост электропотребления, который вырос к 01 января 2015 года на 4,2%. Из-за теплой зимы в 2014 году произошло снижение электропотребления по энергосистеме Магаданской области на 4,3%. Потребление тепловой энергии с 1995 года по 2009 год уменьшилось более чем на 25%, в настоящее время темпы снижения замедлились. Отпуск тепла в 2014 году по сравнению с 2010 годом снизился на 5,6%.
Производственный потенциал электроэнергетики Магаданской области составляют Колымская ГЭС, Усть-Среднеканская ГЭС, Аркагалинская ГРЭС, Магаданская ТЭЦ и 221 электростанция, находящиеся в ведении промышленных, строительных, сельскохозяйственных и коммунальных организаций. Суммарная установленная мощность всех электростанций области по состоянию на 01 января 2015 года составляет 1388 МВт [5].
-
Характеристика действующих объектов генерации
2.6.1 Колымская ГЭС
Колымская ГЭС функционирует в уникальных условиях по множеству параметров. Во-первых, энергосистема Магаданской области является изолированной от единой энергосистемы России, и эта гидроэлектростанция обеспечивает примерно 95% ее мощности. Во-вторых, станция расположена в зоне вечной мерзлоты. Она имеет самую высокую в России грунтовую плотину, а также является самой мощной в стране гидроэлектростанцией с подземным расположением машинного зала.
Таблица 2.5 – Основные характеристики объекта
Установленная мощность | 900 МВт |
Коэффициент использования установленной электрической мощности | 19,8% |
Доля в производстве электроэнергии | 87,2% |
Общая характеристика состояния оборудования | Удовлетворительное |
На сегодняшний день оборудование станции отработало более 25 лет. В период с 1996 по 2003 годы произведена замена лопастей рабочих колёс турбин (ГА-2,3,4) и камер рабочего колеса (ГА-2,3), а на ГА-1, кроме того, на месте камеры рабочего колеса установлено новое фундаментное кольцо для радиально-осевого рабочего колеса. Общее состояние гидросилового оборудования удовлетворительное. Технические ограничения (50%) гидроагрегатов сняты благодаря заменам лопастей рабочих колес на усиленные. Комплексная модернизация гидроагрегатов запланирована в период 2012-2021 гг., во время проведения капитальных ремонтов.
2.6.2 Аркагалинская ГРЭС
Основные характеристики Аркагалинской ГРЭС представлены на рисунке 2.6
Таблица 2.6 – Основные характеристики объекта
Установленная мощность | 224 МВт, 151 Гкал/ч |
Коэффициент использования установленной электрической мощности | 1,63% |
Доля в производстве электроэнергии | 1,52% |
Общая характеристика состояния оборудования | Удовлетворительное, законсервировано правильно |
Выполняемые функции | Резервный источник электроэнергии; Регулирование напряжения (компенсация реактивной мощности); теплоснабжение пос. Мяунджа |
В настоящее время в качестве резервного источника используется Аркагалинская ГРЭС, имеющая ограничения по времени разворота станции, что является существенным риском в случае аварийной остановки Колымской ГЭС. Возможны аварии на ЛЭП, соединяющей Колымскую ГЭС и г. Магадан.
C 1993 года и до настоящего времени оборудование очереди высокого давления электростанции находится в режиме длительной консервации. Режим работы электростанции – технически минимальный, по условиям покрытия тепловых нагрузок поселка и собственных нужд ГРЭС.
По результатам технико-экономического анализа Аркагалинской ГРЭС можно сделать следующие выводы:
1) Основное технологическое оборудование после длительной консервации остается в удовлетворительном техническом состоянии, которое может обеспечить его достаточно надежную эксплуатацию в течение не менее 10 лет при выполнении всех регламентных работ согласно НД. Однако дальнейшее обеспечение сохранности оборудования в течение длительного периода консервации не представляется возможным из-за развития процессов коррозии металла.
2) Коэффициенты использования установленной электрической и тепловой мощности крайне низкие и не превышают соответственно, 1,63% и 7,4% по режимным условиям работы энергообъединения.
3) Следует отметить крайне низкие технико-экономические показатели электростанции, из-за вынужденной работы (по условиям работы энергосистемы) низкоэкономичного оборудования 2,9 МПа с очень маленькими нагрузками и очень высоким дополнительным потреблением электроэнергии и тепла на собственные нужды электростанции для поддержания в резерве группы оборудования высокого давления.
Для обеспечения длительной и надежной работы ГРЭС необходима загрузка станции не менее 40-50 МВт, что позволит на длительный срок сохранить работоспособность оборудования, квалификацию и численность оперативного и инженерно-технического персонала, значительный дефицит которого в настоящее время отмечается на Аркагалинской ГРЭС.
Таким образом, можно сделать вывод, что питание Нежданинского ГОКа со стороны Магаданской энергосистемы возможно по нескольким причинам:
-
достаточный резерв мощности Магаданской энергосистемы;
-
удовлетворительное состояние всего электрооборудования;
-
минимальное расстояние до генерации.
3 ВЫБОР НОМИНАЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Номинальное напряжение ЛЭП(линия электропередачи) существенно влияет на ее технико-экономические показатели. При большом номинальном напряжении возможна передача большой мощности на большие расстояния и с меньшими потерями. Пропускная способность электропередачи при переходе на следующую ступень номинального напряжения увеличивается в несколько раз. В то же время повышением номинального напряжения существенно возрастают капитальные вложения в оборудование и сооружение ЛЭП [7].
Номинальные напряжения электрических сетей в России установлены ГОСТ 721-77[7]. Экономически целесообразное номинальное напряжение ЛЭП зависит от многих факторов, среди которых наиболее важными являются передаваемая активная мощность и расстояние.
Ориентировочные значения номинальных напряжений могут быть получены по эмпирическим формулам, учитывающим предельную дальность передачи и пропускную способность линий разных номинальных напряжений.
. (3.1)
Рассчитаем по (3.1) ориентировочные значения напряжений для участков Нера-Новая – Развилка и Развилка – Нежданинское:
Для обоих участков линии принято одно напряжение 220 кВ, так как дополнительный переход на напряжение 110 кВ потребует дополнительно установки автотрансформаторов, что значительно увеличит стоимость строительства.
3.1 Определение сечений и выбор типа проводников линии электропередачи
При проектировании воздушных линий электропередачи напряжением до 500 кВ включительно выбор сечения проводов производится по нормированным обобщённым показателям. В качестве таких показателей используются нормированные значения экономической плотности тока.
3.1.1 Определение сечения проводников по экономической плотности тока
Расчётная токовая нагрузка для участка сети определяется по формуле:
(3.2)
где – модуль максимальной мощности на i-ом участке ЛЭП, МВА.
Далее определяется необходимое значение сечения провода по формуле:
(3.3)
где – экономическая плотность тока, А/мм2, которая выбирается по таблице 1.3.36 [8] , относительно средневзвешенной продолжительности использования максимальной нагрузки; m=2 – количество цепей ЛЭП. Согласно исходным данным, продолжительность использования максимальной нагрузки равна ТМ = 4000 ч, следовательно из таблицы 1.3.36 [8] выбираем экономическую плотность тока: j=1,1А/мм2.
Рассчитаем по (3.2) расчётную токовую нагрузку для участка сети:
Вычислим необходимые значения сечений проводов участков ЛЭП:
По расчётным значениям сечений из справочной литературы [9] производится выбор проводов марки АС‒240/32, как минимально допустимый по условию «короны» [8].
Параметры провода марки АС–240/32: