Раздел II. Особенности и проблемы функционирования энергосистемы Костромской области

Раздел II. Особенности и проблемы функционирования энергосистемы Костромской области

64. Районы с высокими рисками выхода параметров электроэнергетического режима за область допустимых значений в энергосистеме Костромской области отсутствуют. Объекты электроэнергетики, не соответствующие требованиям нормативно-технической документации (далее - НТД), и по которым необходима замена или модернизация существующего оборудования определяются рядом факторов. К наиболее распространенным следует отнести то, что схемы присоединения к сети электросетевых объектов в отдельных случаях не соответствуют требованиям нормативных документов. Другим фактором является неудовлетворительное состояние отдельных линий и подстанций.

В энергосистеме Костромской области в эксплуатации имеются подстанции, на трансформаторах которых отсутствует переключающее устройство регулирования под нагрузкой (далее - РПН).

В соответствии с Методическими рекомендациями по проектированию развития энергосистем, утвержденными приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 30 июня 2003 года N 281 "Об утверждении Методических рекомендаций по проектированию развития энергосистем" (далее - Методические рекомендации по проектированию развития энергосистем), ПС 110 кВ рекомендуется выполнять двухтрансформаторными.

Большая часть схем распределительных устройств (далее - РУ) напряжением 110 кВ выполнена по упрощенным схемам (N 110 - 4) на отделителях и короткозамыкателях, морально устаревших, и их использование в схемах РУ снижает надежность электрической сети. Для приведения схем ОРУ 110 кВ существующих подстанций в соответствие со СТО N 56947007-29.240.30.010-2008 "Схемы принципиальных электрических распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения", утвержденным приказом ОАО "ФСК ЕЭС" от 20 декабря 2007 года N 441, при выполнении реконструкции, расширения или технического перевооружения на ПС 110 кВ, где в схеме первичных соединений установлены отделители и короткозамыкатели, рекомендуется произвести их замену на элегазовые выключатели.

В Методических рекомендациях по проектированию развития энергосистем указывается:

1) присоединять не более трех промежуточных подстанций к одноцепной ВЛ 110 кВ с двухсторонним питанием, а к двухцепной - не более пяти;

2) применять двухцепные тупиковые ВЛ в схемах электроснабжения крупных городов, промышленных узлов, промышленных предприятий с присоединением к такой ВЛ до двух ПС 110 кВ. При этом потребители первой категории этих ПС должны резервироваться по сети вторичного напряжения. К двум одноцепным тупиковым ВЛ могут быть присоединены до трех подстанций.

Отклонения от указанных рекомендаций снижают надежность электроснабжения потребителей.

Так, например, при ремонте ВЛ 110 кВ Вохма - Павино и отключении ВЛ 110 кВ Поназырево - Никола потребители ПС 110 кВ (ПС 110 кВ Вохма, ПС 110 кВ Никола, ПС 110 кВ Шортюг, ПС 110 кВ Гудково) остаются без питания.

Аналогично при ремонте ВЛ 110 кВ Борок - Елегино и отключении ВЛ 110 кВ Галич (р) - Чухлома потребители ПС 110 кВ Елегино, Солигалич, Федоровское, Чухлома, Луковцино остаются без питания.

Основным питающим центром энергосистемы Костромской области является Костромская ГРЭС, обеспечивающая электроснабжение не только потребителей Костромской, но и Ивановской, Ярославской, Владимирской, Московской, Нижегородской областей.

Передача мощности в район города Костромы осуществляется по трем ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Мотордеталь I и II цепи и по ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Кострома-2. Собственная генерация района составляет приблизительно 200 МВт в зимний период и 65 МВт в летний период и обеспечивается за счет генерации Костромской ТЭЦ-1 и Костромской ТЭЦ-2. Приблизительно 50% мощности, передаваемой по ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Мотордеталь I и II цепи, является транзитной в энергосистему Ярославской области и играет существенную роль в балансе.

Электроснабжение потребителей северо-западной части энергосистемы Костромской области осуществляется от Костромской ГРЭС по ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Мотордеталь I и II цепи, ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Кострома-2, ВЛ 220 кВ Мотордеталь - Борок, ВЛ 220 кВ Кострома-2 - Галич (р).

Электроснабжение потребителей северо-восточной части осуществляется от ПС 500 кВ Звезда по ВЛ 500 кВ Костромская АЭС - Звезда и ВЛ 500 кВ Звезда - Вятка и в ремонтных режимах в сети 500 кВ от ПС 220 кВ Мантурово по ВЛ 220 кВ Рыжково - Мантурово.

В нормальном режиме пропускной способности сетей 110 кВ и выше достаточно для обеспечения передачи мощности в необходимых объемах.

Энергосистема Костромской области является транзитной. Транзитные перетоки оказывают влияние на режимы работы оборудования энергосистемы.

Электроснабжение ПС 110 кВ КПД и ПС 110 кВ СУ ГРЭС осуществляется от энергосистемы Ивановской области по ВЛ 110 кВ Приволжская I и II цепь.

Подстанции, ремонт оборудования которых производится с полным погашением потребителей: ПС 110 кВ Октябрьская и ПС 110 кВ Шекшема.

В настоящее время появление вышеперечисленных режимов исключается при составлении планов ремонтов и проведении ремонтной кампании. Для предотвращения и ликвидации технологических нарушений в подобных режимах применяются схемно-режимные мероприятия, заключающиеся в делении сети в определенных точках (что приводит к снижению надежности схемы в целом), устройства противоаварийной автоматики, а в отдельных случаях графики аварийного ограничения.

Части энергосистемы Костромской области, в которых ликвидация отклонений от допустимых пределов электрического режима производится действием противоаварийной автоматики, не требуют скорейшего решения по усилению сети. Но при подключении энергоемких потребителей потребуется подключение электрических сетей к дополнительным источникам электрической мощности на напряжение 220 - 500 кВ.

65. Ограничений на технологическое присоединение потребителей к отдельным частям энергосистемы нет. Однако присоединение крупных и энергоемких потребителей в некоторых частях энергосистемы и к отдельным подстанциям потребует выполнения схемных решений и подведения данных потребителей под отключение действиями противоаварийной автоматики и включения их в графики аварийного ограничения потребления.

К таким районам и подстанциям можно отнести:

1) северо-западную часть энергосистемы Костромской области: ПС 220 кВ Борок, ПС 110 кВ Буй (т), ПС 110 кВ Буй (р), ПС 110 кВ Буй (с), ПС 110 кВ Западная, подстанции транзита 110 кВ Борок - Солигалич - Чухлома - Галич;

2) северо-восточную часть энергосистемы Костромской области;

3) ПС 110 кВ КПД и ПС 110 кВ СУ ГРЭС, питание которых осуществляется от энергосистемы Ивановской области;

4) ПС 220 кВ Мантурово, ПС 110 кВ Нея, ПС 110 кВ Шарья (р), ПС 110 кВ Шарья (т), ПС 110 кВ Поназырево (т), РП 110 кВ Заря, ПС 110 кВ Промузел, ПС 110 кВ Кроностар.

66. Допустимые уровни напряжения в нормальных, ремонтных и аварийных режимах обеспечиваются за счет:

1) регулирования реактивной мощности, вырабатываемой Костромской ГРЭС и Костромской ТЭЦ-2;

2) регулирования РПН автотрансформаторов ПС 220 кВ Мотордеталь, ПС 220 кВ Кострома-2, ПС 220 кВ Борок, ПС 220 кВ Галич, ПС 220 кВ Мантурово, ПС 500 кВ Звезда;

3) батарей статических конденсаторов 110 кВ (БСК) ПС 220 кВ Мантурово, ПС 110 кВ Шарья (р) и ПС 110 кВ Поназырево (т);

4) работы устройств автоматического ограничения снижения напряжения на ПС 500 кВ Звезда, ПС 220 кВ Мантурово, ПС 110 кВ Шарья (р), ПС 110 кВ Промузел, ПС 110 кВ Кроностар, ПС 110 кВ Поназырево (т).

На текущий момент источников реактивной мощности энергосистемы Костромской области достаточно для качественного регулирования напряжения во всех режимах работы энергосистемы.

С целью анализа режимной ситуации, которая сложилась в дни контрольных замеров 16 июня и 15 декабря 2021 года, в таблице N 49 представлены данные по потреблению мощности и генерации электростанций энергосистемы Костромской области в часы контрольных замеров.

Таблица N 49

Потребление мощности и генерация электростанций в дни контрольных замеров

Наименование	16.06.2021 г. 04-00	16.06.2021 г. 10-00	15.12.2021 г. 04-00	15.12.2021 г. 09-00
Потребление, МВт	284	419	403	565
Генерация, МВт	776	1 798	1 583	3 111

Как уже отмечалось выше, энергосистема Костромской области является транзитной. По сетям 110 кВ и выше передается в энергосистемы соседних областей порядка 2 500 МВт в зимний период и 1 200 МВт в летний период. Передача мощности напрямую зависит от выработки Костромской ГРЭС. В таблице N 50 приведены данные по передаче мощности в смежные энергосистемы. В зимний период суммарный переток мощности в смежные энергосистемы достигает около 81% от выработки Костромской ГРЭС, а летом - 76%.

Таблица N 50

Мощность, передаваемая в смежные энергосистемы (токовая загрузка ЛЭП, соединяющих энергосистему Костромской области со смежными энергосистемами)

Смежная энергосистема	Наименование ЛЭП	Марка провода	Длительно-допустимый ток, А	Дата и время замера
				16.06.2021 г. 04-00		16.06.2021 г. 10-00		15.12.2021 г. 04-00		15.12.2021 г. 09-00
				А	%	А	%	А	%	А	%
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Энергосистема Кировской области	ВЛ 500 кВ Звезда - Вятка	3хАС-330	2 000 при t=+25°C 2 000 при t=-5°C	240	12	158	8	489	24	199	10
	ВЛ 110 кВ Ацвеж - Поназырево с отпайкой на ПС Свеча	АС-120	390 при t=+25°C 503 при t=-5°C	отключена		отключена		отключена		отключена
	ВЛ 110 кВ Гостовская - Поназырево	АС-120	390 при t=+25°C 503 при t=-5°C	отключена		отключена		отключена		отключена
Энергосистема г. Москвы и Московской области	КВЛ 500 кВ Костромская ГРЭС - Загорская ГАЭС	3хАС-400	2 000 при t=+25°C 2 000 при t=-5°C	143	7	169	7	404	20	451	23
Энергосистема Владимирской области	ВЛ 500 кВ Костромская ГРЭС - Владимирская	3хАС-400	2 000 при t=+25°C 2 000 при t=-5°C	366	18	260	13	128	6	484	24
Энергосистема Вологодской области	ВЛ 500 кВ Костромская АЭС -Вологодская	3хАС-400	2 000 при t=+25°C 2 000 при t=-5°C	отключена		отключена		503	25	78	4
	ВЛ 110 кВ Никольск - Павино	АС-95	320 при t=+25°C 320 при t=-5°C	184	57	30	9	156	49	41	13
	ВЛ 110 кВ Буй (тяговая) - Вохтога (тяговая)	АС-150	315 при t=+25°C 315 при t=-5°C	отключена		отключена		отключена		отключена
Энергосистема Нижегородской области	ВЛ 500 кВ Костромская ГРЭС - Луч	3хАСО-400	2 000 при t=+25°C 2 000 при t=-5°C	269	13	297	15	433	22	556	28
	ВЛ 500 кВ Костромская ГРЭС - Нижегородская	3хАС-400/51	2 000 при t=+25°C 2 000 при t=-5°C	268	13	262	13	401	20	466	13
	ВЛ 220 кВ Рыжково - Мантурово	АС-300	600 при t=+25°C 600 при t=-5°C	49	8	48	8	51	8	122	20
Энергосистема Ивановской области	ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Вичуга I цепь	АС-400	825 при t=+25°C 1 000 при t=-5°C	121	14	283	33	159	16	318	32
	ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Вичуга II цепь	АС-400	825 при t=+25°C 1 000 при t=-5°C	117	13	282	33	158	16	320	32
	ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Иваново I цепь	АС-400	825 при t=+25°C 1 000 при t=-5°C	40	5	202	24	190	19	396	40
	ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Иваново II цепь	АС-400	825 при t=+25°C 1 000 при t=-5°C	43	5	202	24	187	19	395	40
	ВЛ 110 кВ Заволжск - Александрово	АС-120	300 при t=+25°C 300 при t=-5°C	22	7	28	9	44	15	61	20
	ВЛ 110 кВ Фурманов -1 - Клементьево	АС-120	375 при t=+25°C 484 при t=-5°C	7	2	50	15	34	7	36	8
	ВЛ 110 кВ Писцово - Нерехта-1 с отпайками	АС-120	375 при t=+25°C 484 при t=-5°C	44	12	9	2	30	7	40	9
Энергосистема Ярославской области	ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Ярославская	АС-500	945 при t=+25°C 1 000 при t=-5°C	162	16	414	41	183	18	319	32
	ВЛ 220 кВ Мотордеталь - Тверицкая	АС-300	690 при t=+25°C 890 при t=-5°C	142	19	321	48	157	18	230	26
	ВЛ 110 кВ Халдеево - Буй (тяговая)	АС-120	390 при t=+25°C 503 при t=-5°C	68	16	89	22	58	12	58	12
	ВЛ 110 кВ Лютово - Нерехта-1	АС-120	337 при t=+25°C 435 при t=-5°C	57	16	109	31	45	10	111	26
	ВЛ 110 кВ Ярцево - Нерехта-1	АС-150	337 при t=+25°C 435 при t=-5°C	61	17	114	32	32	7	103	24

------------------------------

^%_{- Загрузка ЛЭП в процентах по току.}

------------------------------

67. Анализ режимной ситуации, сложившейся на день контрольного замера в 2021 году, показывает, что загрузка сети 110 кВ и выше и уровни напряжений находятся в пределах допустимых значений.

В таблицах N 51, 52 представлена загрузка автотрансформаторов и ВЛ 220-500 кВ энергосистемы Костромской области.

Таблица N 51

Загрузка автотрансформаторов энергосистемы Костромской области

N п/п	Наименование	Установленная мощность, МВА	Номинальный ток, А	Дата и время замера
				16.06.2021 г. 04-00		16.06.2021 г. 10-00		15.12.2021 г. 04-00		15.12.2021 г. 09-00
				А	%	А	%	А	%	А	%
1.	Костромская ГРЭС	АТ-2 3х267	925	87	8	97	9	187	16	212	18
		АТ-4 3х267	925	377	41	460	50	222	21	257	24
2.	ПС 500 кВ Звезда	АТ-1 3х135	468	64	12	136	24	отключен		отключен
3.	ПС 220 кВ Мантурово	АТ-1 125	313	49	13	47	13	51	13	122	31
4.	ПС 220 кВ Мотордеталь	АТ-1 125	313	отключен		отключен		79	22	147	41
		АТ-2 125	313	129	36	225	79	79	22	147	41
5.	ПС 220 кВ Борок	АТ-1 125	314	36	12	61	21	44	12	83	23
		АТ-2 125	314	37	12	62	21	45	12	84	23
6.	ПС 220 кВ Галич	АТ-1 125	314	50	16	53	19	69	19	109	30
		АТ-2 125	313	56	18	60	21	77	21	121	34
7.	ПС 220 кВ Кострома-2	АТ-1 125	314	47	15	108	34	44	11	93	23
		АТ-2 90	226	64	28	137	61	52	21	100	40

Таблица N 52

Загрузка ВЛ 220-500 кВ энергосистемы Костромской области

N п/п	Наименование ЛЭП	Марка провода	Длительно-допустимый ток, А	Дата и время замера
				16.06.2021 г. 04-00		16.06.2021 г. 10-00		15.12.2021 г. 04-00		15.12.2021 г. 09-00
				А	%	А	%	А	%	А	%
1.	ВЛ 500 кВ Костромская ГРЭС - Костромская АЭС	3хАСО-400	2 000 при t=+25°C 2 000 при t=-5°C	243	12,1	96	5	130	6,5	252	13
2.	ВЛ 500 кВ Костромская АЭС - Звезда	3хАС-330	2 000 при t=+25°C 2 000 при t=-5°C	307	15,4	203	10	498	25	264	13
3.	ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Мотордеталь-1	АС-300	690 при t=+25°C 890 при t=-5°C	160	21,7	327	49	168	19	355	41
4.	ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Мотордеталь-2	АС-300	710 при t=+25°C 915 при t=-5°C	172	22,7	345	50	175	19	359	40
5.	ВЛ 220 кВ Мотордеталь - Борок	АС-300	680 при t=+25°C 877 при t=-5°C	99	6,6	139	21	136	16	217	25
6.	ВЛ 220 кВ Борок - Галич	АС-300	710 при t=+25°C 915 при t=-5°C	38	5	27	3,7	42	5	55	6
7.	ВЛ 220 кВ Кострома - Галич	АС-300	600 при t=+25°C 600 при t=-5°C	79	13,1	99	17	105	18	176	29
8.	ВЛ 220 кВ Костромская ГРЭС - Кострома	АС-300	710 при t=+25°C 915 при t=-5°C	164	21,5	318	43	157	17	331	36