Дипломная (вкр): Реконструкция системы электроснабжения и релейной защиты подстанции

Как правило, расчет затрат З производится довольно легко на основании информации о стоимостях устройств РЗ, их монтажа и обслуживания [3]. Основными проблемами обоснования будут являться:

определение технического эффекта устройств РЗ, особенно новых разработок. Численные значения могут быть получены либо на основании экспертной информации от заводов-изготовителей, либо из новых публикаций;

определение величин ущербов У.

Для повышения эффективности и надежности систем РЗА необходимо:

·        использовать устройства высокого технического уровня, адаптированные к российским условиям;

·        развивать системы мониторинга уровня эксплуатационной надежности и системы сбора данных о причинах отказов РЗА;

·        выполнить комплекс научно-исследовательских работ, связанных с разработкой и внедрением в практику обоснованных и достаточно простых методик оценки надежности и эффективности систем РЗА, а также рекомендаций по повышению надежности аппаратных и программных средств и методов повышения эксплуатационной надежности устройств.

Отдельного исследования требуют вопросы назначенного срока эксплуатации устройств РЗА на современной элементной базе, а также вопросы, относящиеся к технологии эксплуатации устройств РЗА на этапе старения. Последнее чрезвычайно актуально для большого количества устройств РЗА на традиционной элементной базе, срок эксплуатации которых в стране превысил 25-30 лет.

Надежность систем РЗА должна оцениваться с учетом новых возможностей по резервированию

Глава 2 Описание проекта по внедрению релейной защиты на п/с "Бишкуль" 110/10 кВ

2.1 Описание и характеристика Электроэнергетики Казахстана

Наблюдающиеся в последние годы высокие темпы развития экономики Казахстана (рост ВВП на 9-10% в год) сопровождаются ростом объемов электропотребления - прирост составляет 5-7% в год. По итогам 2007 года потребление электроэнергии по стране в целом составило 76,4 млрд. кВтч, что на 6,5% выше, чем за 2006 год. В настоящий момент, ввиду высоких темпов развития экономики в целом, перед электроэнергетикой стоят задачи по быстрому наращиванию мощностей электростанций, развитию национальной и региональных электрических сетей. Согласно прогнозным данным, электропотребление Казахстана к 2015 году составит 125 млрд. кВтч, а к 2020 году увеличится до 140 млрд. кВтч. Таким образом, ожидаемый прирост электропотребления к 2020 году относительно текущего уровня составит более 80%.

Рисунок 2.1 - Перспективы производства электроэнергии в Казахстане

В данных условиях важнейшей государственной задачей является обеспечение необходимых объемов расширения, модернизации существующих и строительства новых объектов электроэнергетики, которые должны обеспечить покрытие потребности Республики Казахстан в электроэнергии, а также создание экспортного, транзитного потенциала, необходимых резервов мощности.

Правительство осуществляет поддержку планов развития отрасли. Утверждён распоряжением Премьер-Министра от 31.05.2007г «План мероприятий по развитию электроэнергетической отрасли Республики Казахстан на 2007 - 2015 годы», в котором обозначены все необходимые объекты, требующие строительства и расширения до 2015 года, а также разработан перечень мер по обеспечению выполнения этого плана, в частности:

·        Разработка прогнозного баланса электроэнергии на 2007-2015гг;

·        Подготовка перечня объектов электроэнергетики, подлежащих реконструкции, модернизации и расширению, а также строительства новых энергетических объектов;

·        Повышение инвестиционной привлекательности отрасли;

·        Разработка прогнозных уровней цен на производство, транспортировку и поставку электроэнергии;

·        Стимулирование энергосберегающих технологий и рационального использования энергоресурсов;

·        Развитие и вовлечение в энергобаланс страны возобновляемых источников энергии;

·        Создание основ и определение основных направлений развития атомной энергетики.

Для реализации мер согласно утвержденному Правительством Республики Казахстан Плану мероприятий в период до 2015 года необходимо привлечение в отрасль инвестиций в размере $23.5 млрд. Из них в сектор генерации необходимо вложить $12,9 млрд. До 2015 года планируется ввод 8164 МВт генерирующей мощности, из них за счет строительства новых - 5456 МВт и расширения действующих электростанций - 2708 МВт. В числе проектов по развитию генерации:

. Строительство Балхашской ТЭС мощностью - 2640 МВт;

. Расширение Экибастузкой ГРЭС-2 (блок №3 и №4) - 1050 МВт;

. Строительство ТЭЦ-3 в г.Астана - 240 МВт;

. Расширение ТЭЦ-2 г.Алматы - 240 МВт;

. Строительство Карагандинской ТЭЦ-4 - 570 МВт;

. Расширение ТЭЦ-2 г.Астана - 240 МВт;

. Строительство ГТЭС Agip КСО - 235МВт;

. Строительство Мойнакской ГЭС - 300 МВт.

В части сетевого строительства АО «KEGOC» реализует и планирует следующие проекты по развитию Национальной электрической сети:

. Проект «Модернизация Национальной электрической сети Казахстана»

Реализация проекта повысит технический уровень оборудования подстанций НЭС РК, обеспечит энергоэффективность и надежность работы НЭС РК, посредством установки на подстанциях современного высоковольтного оборудования, средств автоматизации подстанций и релейной защиты, систем диспетчерского контроля, сбора данных и управления энергией SCADA/EMS, автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии (АСКУЭ), цифровой корпоративной телекоммуникационной сети. Модернизация НЭС реализуется в два этапа: I-ый этап будет завершен в 2009г, срок реализации II-го этапа 2008-2017гг. Общая стоимость проекта - $798,4 млн. Для реализации проекта привлечены займы МБРР ($140 млн. для первого этапа) и ЕБРР ($45 млн. для первого этапа и 255 млн. евро для второго этапа).

. Проект «Строительство второй линии электропередачи 500 кВ транзита Север-Юг Казахстана».

Проектом предусмотрено сооружение линии электропередачи протяженность - 1095 км, со строительством ПС-500кВ Шу и реконструкцией существующих ПС, расположенных по маршруту транзита. Усиление транзита позволит обеспечить электроэнергией дефицитные южные области Казахстана в объеме до 7,5 млрд.кВтч, за счет увеличения пропускной способности с 630 МВт до 1350 МВт, увеличить транзитный потенциал, а также надежность и устойчивость параллельной работы энергосистем Казахстана, России и Центральной Азии.

До конца 2008г планируется осуществить ввод в эксплуатацию первого участка транзита - ЮКГРЭС-Шу, что позволит увеличить пропускную способность сетей в Южном направлении на 100 МВт.

Стоимость проекта - $364,2 млн. Планируемый срок завершения - 2009г. Для реализации проекта привлечены займы МБРР ($100 млн.), ЕБРР ($147,8 млн.) и БРК (на общую сумму 9,7 млрд. тенге).

. Также АО «KEGOC» осуществляется техническое сопровождение проекта «Строительство межрегиональной линии электропередачи Северный Казахстан - Актюбинская область», который реализуется АО «Батыс транзит» с использованием механизма ГЧП на основе концессионного соглашения с МЭМР РК. Реализация проекта позволит присоединить электрические сети Актюбинской области к ЕЭС Казахстана и обеспечит энергетическую независимость региона от импорта российской электроэнергии. Стоимость проекта составляет $165,8 млн. Планируемый срок реализации - декабрь 2008г.

В ближайшей перспективе АО «KEGOC» планируется реализация еще двух проектов развития НЭС РК, имеющих стратегическое значение для республики:

Проект «Строительство ПС 500 кВ Алма с присоединением к НЭС Казахстана линиями напряжением 500 кВ, 220 кВ».

Целью проекта является обеспечение надежности электроснабжения Алматинского региона, выдача мощности первой очереди Балхашской ТЭС (1320 МВт), создание технической возможности развития городов-спутников Алматы, строительства индустриального парка г.Алматы, инфраструктуры Азиатских игр 2011 года и других прорывных проектов Алматинского региона. Стоимость проекта - $250 млн. Необходимый срок реализации 2008-2014 годы.

Проект «Выдача мощности Мойнакской ГЭС».

Проект позволит осуществить выдачу мощности Мойнакской ГЭС в размере до 300 МВт в пиковых режимах. Стоимость проекта - $62,5 млн. Реализация проекта необходима к моменту окончания строительства Мойнакской ГЭС, ориентировочно - 2011г.

Для реализации этих двух проектов планируется привлечение займа МБРР в размере 300 млн. долларов США.

Объем инвестиций в Национальную электрическую сеть до 2015 года составит 1,6 млрд. долларов США.

В секторе передачи и распределения электроэнергии в краткосрочной перспективе наиболее актуальная задача - реабилитация региональных электрических сетей. Комплексная модернизация распределительных сетей требует привлечения инвестиций порядка 7 млрд. долларов США.

Экономика Казахстана характеризуется высокой долей энергоёмких производств. По экспертным оценкам энергоемкость ВВП республики превышает аналогичный показатель развитых стран в 2,5-4 раза (США- в 2,5 раза, Дании- в 3,5, Японии - в 4,0 раза).

Главной причиной повышенной энергоемкости ВВП Казахстана является преобладание в структуре ВВП доли материального производства и технологическое несовершенство производственных мощностей основных отраслей промышленности республики, отсутствие соответствующей аппаратуры учета и контроля использования энергоресурсов, относительная дешевизна энергоресурсов.

Разрабатывается новая Государственная программа энергосбережения, направленная на обоснованное снижение удельного энергопотребления в производственном и коммунально-бытовом секторах, реализацию экономически обоснованного потенциала энергосбережения с перспективой снижения энергоемкости валового национального продукта.

Правительством Казахстана в сотрудничестве с Европейским Банком реконструкции и развития разработан «План мероприятий по развитию устойчивой энергетики», предусматривающий привлечение инвестиций в реализацию мероприятий по энергосбережению и повышению энергоэффективности экономики республики. Ведутся подготовительные работы с МБРР по созданию специального фонда энергосбережения.

В настоящее время основу электроэнергетики Казахстана составляют тепловые электростанции, работающие на угле - 13 490 МВт, что составляет 71% установленной мощности всех электростанций Казахстана. Наличие ресурсной базы с развитой инфраструктурой, открытый способ разработки месторождений позволяют обеспечить низкую стоимость угля и, следовательно, невысокую конечную себестоимость производства тепловой и электрической энергии.

Однако, рост электропотребления и экологические последствия при широком использовании органического топлива для генерации, повышение цен на энергоносители уже сегодня ставят вопросы вовлечения в энергобаланс Казахстана возобновляемых источников электроэнергии (ВИЭ).

Министерством охраны окружающей среды разработан проект закона «О поддержке использования возобновляемых источников энергии» и в настоящее время рассматривается заинтересованными государственными органами.

По предварительным оценкам экономически возможный потенциал ВИЭ, который может быть использован для производства электроэнергии, составляет порядка:

,5 млрд.кВтч/год - энергия малых рек (строительство малых ГЭС),

млрд.кВтч/год - энергия ветра (строительство ВЭС),

млрд.кВтч/год - солнечная энергия.

Технический потенциал значительно выше, и может быть использован в более отдаленной перспективе.

В настоящее время в Казахстане осуществляются пилотные проекты по использованию энергии ветра и малых рек.

На фоне глобального роста потребности в энергии и цен на энергоносители, наличие в Казахстане значительных запасов урановых руд (около 19% от общемировых) и инфраструктуры по промышленной добыче урана предопределяет возможность диверсификации структуры генерирующих мощностей страны путем развитием атомной энергетики.

В настоящее время МЭМР совместно с АО НАК «Казатомпром» разрабатывается программа «Основные направления развития атомной энергетики в Республике Казахстан на 2008-2030 годы». Программой предусмотрено следующее:

. Разработка нормативной базы и схемы размещения АЭС.

. Создание государственной структуры управления атомной энергетикой и регулирования ее безопасности.

. Построение вертикально-интегрированной компании ядерного топливного цикла на базе предприятий АО «НАК «Казатомпром».

. Строительство и ввод в эксплуатацию АЭС.

. Научно-техническое обеспечение эксплуатации АЭС и инновационное развитие атомной энергетики.

В рамках исследований направлений по созданию основ атомной энергетики в Казахстане, Правительственным Планом мероприятий предусмотрена разработка технико-экономического обоснования строительства АЭС в г.Актау, мощностью 900 МВт, с вводом первого энергоблока (300 МВт) к 2015г. В Казахстане имеется положительный опыт эксплуатации атомного энергоблока на базе ТОО «МАЭК-Казатомпром». В перспективе проект Актауской АЭС послужит базой для оценки целесообразности строительства новых АЭС на других площадках ЕЭС Казахстана.

Учитывая инерционность развития электроэнергетической отрасли, связанную с продолжительными сроками реализации проектов по строительству объектов электроэнергетики, наряду с обеспечением реализации Правительственного Плана мероприятий до 2015г, уже сегодня необходимо рассматривать вопросы развития отрасли в перспективе до 2030г.

В этот период в различных регионах страны необходимо строительство шести крупных тепловых электростанций мощностью по 1000 -2000 МВт каждая (в Костанайской, Павлодарской, Актюбинской, Алматинской, Мангистауской, Восточно-Казахстанской областях). Холдинг «Самрук», Министерство энергетики и минеральных ресурсов работают в настоящее время над определением типов электростанций по виду используемого топлива. Имеющийся гидропотенциал Казахстана позволяет осуществить в перспективе и строительство гидроэлектростанций общей мощностью до 1450 МВт.

Развитие НЭС Казахстана в долгосрочной перспективе предполагает строительство протяженных линий 500кВ для объединения электрических сетей областей Западной зоны Казахстана с центральным и южным регионами Казахстана, обеспечения передачи мощности новых крупных электростанций в дефицитные регионы, что является частью решения вопросов энергонезависимости страны.

Перечисленные выше перспективные проекты находятся в фокусе внимания Казахстанской компании по управлению электрическими сетями «KEGOC», являющейся Системным оператором Единой электроэнергетической системы Казахстана

Акционерное общество «KEGOC» создано в 1996 году в соответствии с постановлением Правительства Республики Казахстан «О некоторых мерах по структурной перестройке управления энергетической системой Республики Казахстан».

Уставный капитал Компании - 75,6 млрд.тенге. В соответствии с Указом Президента Республики Казахстан с 2006г в права акционера АО «KEGOC» вступило Акционерное общество «Казахстанский холдинг по управлению государственными активами «САМРУК». На балансе АО «KEGOC» находятся 74 электрических подстанций напряжением 35-1150кВ с установленной мощностью трансформаторов 32 тыс. МВА. Общая протяженность линий электропередачи АО «KEGOC» - 23,4 тыс.км.