Комплексна система електропостачання

Система електропостачання, яка містить джерело живлення, лінії з'єднання, високовольтні розподільні підстанції, трансформаторну підстанцію, до виходів якої підключені електроспоживачі, лінії електропостачання, яка відрізняється тим, що джерело живлення складається з групи вітрогене 3 Недоліком цієї системи є неефективна передача потужностей напругою 20-35 кВ для енергоємних виробництв й з застосуванням додаткових понижуючих підстанцій 20-35/10, що призводить до нераціонального використання фінансових ресурсів при реконструкції систем електропостачання під час будівництва нових енергоємних споживачів й модернізації виробництв споживачів різного призначення. В основу винаходу поставлено задачу розробки комплексної системи електропостачання з альтернативним джерелом живлення для енергоємних споживачів з підвищеною надійністю. Задача вирішується тим, що в системі електропостачання, яка містить джерело живлення, лінії з'єднання, високовольтні розподільні підстанції, трансформаторну підстанцію, до виходів якої підключені електроспоживачі, лінії електропостачання, джерело живлення складається з групи вітрогенераторів, які розташовані у місцевості, яка не придатна для сільськогосподарського, промислового або культурно-оздоровного використання та з великим вітровим потенціалом, додатково містить закритий розподільний пристрій з підвищуючими трансформаторами 20-150 кВ, розташований поблизу енергоємних промислових виробництв, лінії з'єднання між джерелом живлення та закритим розподільним пристроєм, виконані кабельними, система електропостачання підключена до мереж енергосистеми за транзитною схемою, лінії електропостачання виконані повітряними на 150 кВ, трансформаторні підстанції на 150-35 кВ виконані безпосередньо поблизу електроспоживачів, входи якої також підключені до мереж енергосистеми. Відмінною ознакою у порівнянні з прототипом є наявність у системі джерела живлення у вигляді групи вітрогенераторів, які розташовуються у місцевості, яка не придатна для сільськогосподарського, промислового або культурно-оздоровного використання та з великим вітровим потенціалом та можливістю генерування додаткових потужностей у мережі енергосистеми при роботі в буферному режимі вітрогенераторів незалежно від потужності вітрового потоку. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей - шляхом схемних та конструкційних удосконалень розроблено комплексну систему електропостачання із підвищеною надійністю та економічністю. Це забезпечує усій заявленій сукупності ознак відповідність критерію "новизна" та приводить до нових технічних результатів. Аналоги, які містять ознаки, що відрізняються від прототипу, не знайдені, рішення явним чином не випливає з рівня техніки. Ідея винаходу пояснюється на кресленні, де на фіг. 1 зображено структуру комплексної системи електропостачання. Комплексна система електропостачання складається з джерела живлення 1, яке являє собою сімейство вітрових турбогенераторів 2, які групуються у шлейфи з подальшим підключенням кабельними лініями 20 кВ 3 до підвищуючої підстанції 4, яка складається з закритого розподільчого при 61679 4 строю 20 кВ (ЗРП-20 кВ) 5, блочних трансформаторів 20/150 кВ 6, відкритого розподільчого пристрою 150 кВ (ВРП-150 кВ) 7 з подвійною системою шин, до якого за транзитною схемою повітряними лініями 150 кВ (ПЛ-150 кВ) 8 приєднані існуючі електричні мережі енергосистеми 9. Від ВРП-150 кВ 7 повітряними лініями 150 кВ 10 за транзитною схемою підключена підстанція 150/35(10) кВ 11, яка складається з ВРП-150 кВ 13, понижуючих трансформаторів 14, розподільчих пристроїв 35-10 кВ, до яких підключаються електроспоживачі 16 різного призначення. Від ВРП-150 кВ 13 за транзитною схемою повітряними лініями 150 кВ 12 приєднані електричні мережі енергосистеми 9, що забезпечує постійну присутність потужності для живлення електроспоживачів 16 при дефіциті генеруючих потужностей джерела живлення, й навпаки, також забезпечує можливість видачі генеруючих потужностей джерела живлення у енергосистему, так званий буферний режим. Комплексна система електропостачання на прикладі розвитку й модернізації системи електропостачання Приазовського району Запорізької області та будівництві у цьому районі гірничозбагачувального комбінату (ГЗК) працює наступним чином. Для забезпечення живлення промислових, сільськогосподарських та побутових електроспоживачів району (див. фіг 2, 3), окрім електричних мереж енергосистеми 9 (ПС "Мелітопольська 330", ПС "Молочанська 330", ПС "Бердянська 150») застосовуються поновлювальні джерела енергії 1 вітрові турбогенератори 2 сумарною потужністю 450 МВт (у кількості 180 шт. одиночною потужністю 2,5 МВт), які розташовані на узбережжі Азовського моря між с Райновка та пгт. Преслав, де немає густонаселених селищ, не має рекреаційних зон та чуттєвих до агрегатів екосистем, при цьому ця територія має достатньо високий вітровий потенціал (середня швидкість вітру складає 6-7 м/с, на узбережжі - 7-8 м/с). Вітрові турбогенератори є генераторами: з контрольованою швидкістю і системою керування інвертора, що забезпечує автоматичну оптимізацію припливу енергії вітру незалежно від будь-яких флуктацій щільності повітря; зі спеціальною системою, яка забезпечує плавну роботу агрегату й мінімальні конструктивні навантаження, що у цілому значно знижує рівень шуму. Вітрові турбогенератори групуються у "шлейфи" по 11 або 12 штук (утворено 16 груп) з подальшим підключенням кабельними лініями 20 кВ 3 до підвищучої підстанції 4, а саме до ЗРП-20 кВ 5, який утворено чотирма блоками підключень (по чотири групи на кожний блок) з виходами на кожний з чотирьох трансформаторів 6, що забезпечує видачу потужності групою вітрових турбогенераторів на ВРП-150 кВ 7. Від ВРП-150кВ 7 ПС ВЕС 20/150 за транзитною схемою повітряними лініями 150 кВ 8 передаються генеруючі потоки потужності в енергосистему 9 (збірні шини 150 кВ ПС "Мелітопольська 330", збірні шини 150 кВ ПС "Бердянська 150»). Від ВРП-150 кВ 7 ПС ВЕС 20/150 за транзитною схемою повітряними лініями 150 кВ 10 (ЛІ та Л2) здійснюється електропостачання поблизу роз 5 ташованої знижувальної підстанції 11 (ПС "ГЗК150»), від якої живляться електроспоживачі 16 (ГЗК та району), вона розташована у центрі електричних навантажень споживачів ГЗК та району. ВРП-150 кВ 13 ПС "ГЗК-150" виконано на базі високотехнологічних елегазових КРПЕ, трансформатори 14 на підстанції ПС "ГЗК-150" забезпечують резерв потужностей, розподільчий пристрій 35 кВ 15 має резерв відхідних підключень 35 кВ для модернізації і перспективного розвитку фізично зношеної системи електропостачання південносхідного агропромислового району Запорізької області з урахуванням перспективного зростання потужностей. Від ВРП-150 кВ 13 ПС "ГЗК-150" за транзитною схемою повітряними лініями 150 кВ 12 (Л3 та Л4) здійснюється зв'язок з енергосистемою 9 (збірні шини 150 кВ ПС "Молочанська 330») для забезпечення передачі генеруючих потоків потужності у напрямку від ПС ВЕС 20/150, а також для забезпечення надійного електропостачання у разі дефіциту генеруючих потужностей від поновлювальних джерел енергії 1. Виходячи з вищевикладеного, можна зробити висновок, що технічне рішення, яке заявляється, задовольняє критерію "Промислове застосування". 61679 6 Джерела інформації: 1 Пат 2260235 Россия, МПК (2006.01) H02J9/04, Н02В5/00. Система комплексного электроснабжения линейных потребителей [Электронный ресурс]/ Алявдин Д. В., Малюшин Н. А., Метельский А. Н., Рахимов Д. М., Алиев Ариф Ахад Оглы (RU); заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "НЕФТЕГАЗПРОЕКТ" (RU), Закрытое акционерное общество "ОПЫТНЫЙ ЗАВОД ЭНЕРГОУСТАНОВОК" (RU); заявл. 27.05.2004; опубл. 10.09.2005. - Режим доступа: http://www1.fips.ru/wps/wcm/connect/content_ru/r u/inform_resources/ 2. Пат. 84633, Россия, МПК (2006.01) Н02В5/00, Н02В7/06. Система электроснабжения [Электронный ресурс]/ Н. М. Борисов (RU); заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "Медстрэм" (RU); заявл. 13.01.2009; опубл. 10.07.2009 Режим доступа: http://www1.fips.ru/wps/wcm /connect /content_ru/ru/inform_resources/. 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 61679 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601