Введение. 
Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии

Дальний Восток является основной ресурсно-энергетичской базой страны, и в перспективе сохранится приоритет за топливно-энергетическим комплексом, цветной металлургией, разработкой лесных ресурсов, энерго — и водоемкими отраслями промышленности.

Состав Восточной Сибири: Красноярский и Забайкальский край, Иркутская область; Республика Бурятия, Тува, Хакасия.

В работе будем рассматривать в качестве электрифицируемого района — Хабаровская энергосистема Хабаровская ЭС входит в «Объединенные энергосистемы (ОЭС) Востока».

Энергосистемы Дальнего Востока России:

Амурская энергосистема, Дальневосточная энергосистема, Камчатская энергосистема, Магаданская энергосистема, Сахалинская энергосистема, Хабаровская энергосистема, Якутская энергосистема.

В Хабаровском крае потребности хозяйственного комплекса, социальной сферы и населения в электрической и тепловой энергии в основном обеспечиваются электрическими станциями Хабаровской энергосистемы.

Хабаровская ЭС имеет прямые электрические связи с Объединенной энергосистемой Востока. Это повышает надежность электроснабжения потребителей края.

Хабаровская ЭС является крупнейшей в ОЭС Востока, на ее долю приходится ~ 30% потребления электроэнергии, 23% вырабатываемой электрической и около 54% тепловой энергии.

Энергосистема производит 97% электрической энергии и ~ 70% тепловой энергии от всей потребности в крае. Централизованным электроснабжением охвачены города и населенные пункты края, в которых проживает около 95% населения.

Только населенные пункты, расположенные в отдаленных северных районах и имеющие незначительные объемы электропотребления, снабжаются электроэнергией от автономных дизельных и газопоршневых электростанций.

Филиал «Хабаровская генерация» является самым крупным филиалом ОАО «Дальневосточная генерирующая компания». Установленная мощность генерирующего оборудования составляет — для выработки электрической энергии ;

2251,95 МВт, для выработки тепла — 6371,6 Гкал/ч.

В состав филиала входит семь структурных подразделений, расположенных на территории Хабаровского края: Хабаровская ТЭЦ-1, Хабаровская ТЭЦ-3, Комсомольская ТЭЦ-2, Комсомольская ТЭЦ-3, Амурская ТЭЦ-1, Майская ГРЭС, Николаевская ТЭЦ.

Системообразующие электрические сети на территории Хабаровского края сформированы на напряжении 500−220 кВ (общей протяженностью 4,34 тыс. км) находятся в управлении филиала «Магистральные электрические сети Востока» ОАО «ФСК ЕЭС» .

Распределительные электрические сети сформированы на напряжении 110−35 кВ (общей протяженностью 10,2 тыс. км) находятся в управлении филиала «Хабаровские электрические сети» ОАО «Дальневосточная распределительная сетевая компания» .

На территории Хабаровского края осуществляют свою производственную деятельность региональные энергетические компании:

Филиал ОАО «Дальневосточная генерирующая компания» «Хабаровская генерация» (производство тепловой и электрической энергии, транспортировка и реализация тепловой энергии);

Филиалы ОАО «ФСК ЕЭС» — МЭС Востока и Хабаровское предприятие магистральных сетей (ПМС), (передача электрической энергии, оперативное управление, эксплуатация и услуги по присоединению к электрическим сетям напряжением 220/500 кВ).

Филиалы ОАО «СО ЕЭС» «Объединенное диспетчерское управление энергосистемами Востока» (ОДУ Востока) и ОАО «СО ЕЭС» «Региональное диспетчерское управление энергосистемы Хабаровского края и Еврейской автономной области» (РДУ энергосистемы Хабаровского края и ЕАО),(функции оперативно-диспетчерского управления объектами электроэнергетики).

Филиал ОАО «Дальневосточная распределительная сетевая компания «Хабаровские электрические сети» (передача и распределение электрической энергии, оперативное управление, эксплуатация и услуги по присоединению к электрическим сетям напряжением 110/35/10 кВ);

Филиал ОАО «Дальневосточная энергетическая компания» — «Хабаровскэнергосбыт» (сбыт электрической энергии потребителям Хабаровского края).

Развитие энергетики связано с задачами выхода энергетического комплекса на опережающие темпы развития, которые станут основой обеспечения роста экономики края и определяют три основных направления развития энергосистемы Хабаровского края:

1. Формирование рациональной структуры топливного баланса энергоисточников Хабаровской энергосистемы, с замещением дорогостоящего нефтяного топлива и дальнепривозного угля природным газом, с сохранением в общем энергетическом балансе края эффективных станций, работающих на угле.

Структура топливного баланса энергоисточников Хабаровской энергосистемы в 2013 году составила:

• — природный газ 52,2%, уголь 47,3%, жидкое нефтяное топливо 0,5%.
• 2. Обеспечение возрастающих потребностей экономики и социальной сферы в электрической и тепловой энергии в энергодефицитных районах края. В Ванинском и Советско-Гаванском энергорайоне с реализацией инвестиционных проектов развития транспортно-перегрузочных комплексов морской и промышленной инфраструктуры предусматривается рост потребности в электрической мощности с 85 МВт до 180 МВт.

В целях покрытия возрастающего спроса на электрическую энергию до 2016 года намечено осуществить строительство ТЭЦ установленной мощностью 120 МВт в г. Советская Гавань. Ввод данного объекта в эксплуатацию обеспечит:

перевод на централизованное теплоснабжение г. Советская Гавань и прилегающих населенных пунктов;

вывод из эксплуатации котельных, использующих в качестве топлива дорогостоящий мазут, ежегодное потребление которого составляет около 40,0 тыс. тонн;

вывод из эксплуатации низкоэффективной выработавшей свой ресурс Майской ГРЭС.

В дополнение к данному проекту ОАО «ФСК ЕЭС» планирует в период до 2016 года осуществить строительство ВЛ 220 кВ от г. Комсомольска-на-Амуре до г. Советская Гавань (Ванино).

3. Модернизация и совершенствование структуры генерирующих мощностей на действующих теплоэлектроцентралях, с применением современных технологий энергопроизводства.

В энергосистеме Хабаровского края намечено поэтапное замещение выработавшего парковый ресурс оборудования с морально устаревшими технологиями.

К 2020 году планируется осуществить:

• — строительство Хабаровской ТЭЦ-4 и перевод Хабаровской ТЭЦ-1 в режим водогрейной котельной;
• — реконструкцию генерирующего оборудования Комсомольской ТЭЦ-3;
• — вывод из эксплуатации генерирующего оборудования Комсомольской ТЭЦ- 1и перевод её в режим водогрейной котельной;
• — замещение неэффективного оборудования Комсомольской ТЭЦ-2 мощностями Комсомольской ТЭЦ-3;
• — замещение устаревшего оборудования Майской ГРЭС мощностями новой ТЭЦ в г. Советская Гавань;
• — строительство современных установок с использованием технологий парогазового цикла (ГТУ-12,5 МВт на Хабаровской ТЭЦ-2 и ПГУ-60 МВт на Комсомольской ТЭЦ-1).

Филиалами «МЭС Востока» ОАО «ФСК ЕЭС» и «Хабаровские электрические сети» ОАО «Дальневосточная распределительная сетевая компания» формируются и реализуются инвестиционные программы, направленные на повышение надежности электроснабжения действующих и намечаемых к строительству объектов промышленности и транспорта, социальной и жилищной сферы, предусматривающие развитие электрических сетей и подстанций напряжением 220/110/35/10 кВ. Хабаровский край — район по гололёду — II (b_r = 15 мм) и ветровым нагрузкам — V (Q_max = 1000 Па; V_max = 40 м/с).

Таблица 1.

Нормативное ветровое давление W0 на высоте 10 м над поверхностью земли.

Нормативная толщина стенки гололеда bэ для высоты 10 м над поверхностью земли.

Целью курсового проекта является реконструкция схемы электроснабжения промышленного района с учетом ввода новой мощности в систему электроснабжения.

Решения проектных и эксплуатационных задач промышленного электроснабжения связаны с разработкой основных вопросов требующих математического анализа:

расчет режимов систем электроснабжения и их оптимизация;

выбор рационального напряжения системы;

выбор сечений проводов;

определение показателей электрических нагрузок и др.

На стадии проектирования каждый инженер-электрик должен уметь решать задачи выбора схем, конфигурации электрической сети и ее элементов, а на стадии эксплуатации организовать повышение экономичности работы системы электроснабжения, то есть выполнить оптимизацию режима электропотребления.