CC BY
6УДК 621.311:519.25(571.66)
А.С. Богомолов, Н.С. Рябовол
Камчатский государственный технический университет, Петропавловск-Камчатский, 683003 e-mail: [email protected]
АНАЛИЗ ИНТЕНСИВНОСТИ РАБОТЫ РЕЗЕРВНОЙ
ДИЗЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ (ДЭС-6) В УСТЬ-БОЛЬШЕРЕЦКОМ РАЙОНЕ
В данном материале изложены общие сведения о дизельной электростанции (ДЭС-6), ее устройство и назначение, собраны статистические данные включений в периоды первой половины 2021-2022 годов, проведен анализ ее режимов работы в качестве резервной электростанции во время отключений сельских поселений от главной сети электропитания вследствие поломок и различных аварийных ситуациях на линиях электропередач. Данные были получены исходя из изученных операционных журналов.
Ключевые слова: электрогенерация, резервный источник, технический ресурс, фактическая наработка, коэффициент использования.
A.S. Bogomolov, N.S. Ryabovol
Kamchatka State Technical University, Petropavlovsk-Kamchatsky, 683003 e-mail: [email protected]
ANALYSIS OF BACKUP DIESEL POWER PLANT (DES-6) OPERATION INTENSITY
IN THE UST-BOLSHERETSK DISTRICT
The general information about the diesel power plant (DES-6), its structure and purpose were presented. Statistical data on switching on during the first half of 2021-2022 were collected. Its operating modes as a backup power plant during disconnections of rural settlements from the main network power supply due to breakdowns and various emergencies on power lines were analyzed. The data was obtained from the examined log books.
Key words: power generation, backup source, technical resource, actual operating time, utilization factor.
Дизельная электростанция (дизель-генераторная установка (ДГУ), дизель-генератор) - стационарная или подвижная энергетическая установка, оборудованная одним или несколькими электрическими генераторами с приводом от дизельного двигателя внутреннего сгорания и включающая в себя устройства для распределения электроэнергии, устройства автоматики, пульт управления.
Дизельная электростанция — 6 (ДЭС-6) была введена в эксплуатацию в 1976 году. Расположена она в административном центре Усть-Большерецкого района Камчатского края - селе Усть-Большерецк. Ее назначение состоит в снабжении электроэнергией населенных пунктов: с. Усть-Большерецк, п. Октябрьский, с. Кавалерское, п. Карымай и п. Апача. После возведения линий электропередачи (ЛЭП) и присоединения Усть-Большерецкого изолированного энергоузла к Центральному энергоузлу основное электроснабжение электроэнергией Усть-Большерецкого района осуществляется от ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 города Петропавловска-Камчатского [1, 2].
По этой причине сейчас дизельная электростанция числится как резервная и на постоянной основе не работает, однако в случае аварийного или планового отключения основной сети ДЭС-6 вводится в работу. В связи с этим требуется поддержание агрегатов электростанции в постоянной готовности к работе и проведение в полном объеме регламентных и восстановительных работ [3, 4].
Для обеспечения качественного планирования этих видов работ, а также для возможности прогнозирования надежности электроснабжения района на длительный период, требуется анализ интенсивности работы резервной электростанции. Исходя из цикличности функционирования
данного объекта и повторяемости условий эксплуатации на интервалах, целесообразно произвести сравнительный анализ нескольких однотипных периодов ДЭС-6. Внешний вид территории электростанции ДЭС-6 представлен на рис. 1.
Рис. 1. Общий вид ДЭС-6
В состав ДЭС-6 входит 4 дизель-генератора (2 дизель-генератора типа 14-26ДГ и 2 дизель-генератора типа Г72) суммарной мощностью около 4 мВт. Дизель-генератор типа Г72 обладает номинальной мощностью 600 кВт и номинальной частотой вращения, равной 375 об/мин, а дизель-генератор типа 14-26ДГ - 1200 кВт и 750 об/мин соответственно. Внешний вид дизель-генераторного агрегата Г72 представлен на рис. 2.
Рис. 2. Дизель-генераторный агрегат типа Г72 (вид спереди)
Также в состав ДЭС-6 входит трансформаторная подстанция мощностью 35/6 кВт, состоящая из масляных и элегазовых выключателей. Она имеет 2 режима работы: в качестве принимающей подстанции от главной сети электроснабжения, идущей с Петропавловска-Камчатского, и в качестве раздающей, выполняющей роль раздатчика электроэнергии по населенным пунктам Усть-Большерецк и Октябрьский. В первом режиме принимает 35 кВт, во втором режиме раздает 6 кВт. Общий вид трансформаторной подстанции представлен на рис. 3.
Рис. 3. Трансформаторная подстанция 35/6 кВт
Ниже представлен анализ режимов работы и сравнительная диаграмма ДЭС-6 за январь -июнь 2021-2022 годов. Вследствие непостоянства работы информация была взята из операционных журналов, которые в обязательном порядке ведутся сотрудниками ДЭС-6. Анализы режимов работы представлены на рис. 4 и 5.
700,00
н
I 600,00
500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00
Рис. 4. Анализ режима работы за первую половину 2021 года
Как видно из диаграммы, наибольшее число включений за первую половину 2021 года зафиксировано за январь во время новогодних праздников и вследствие плохих погодных условий. Также заметно сравнительное большое число пусков в летний период, что связано с перегрузками из-за увеличения мощности рыбообрабатывающих заводов [5, 6].
604
январь февраль март апрель май июнь
800,00
3 т 5? 700,00
и
3 600,00
500,00
400,00
300,00
200,00
100,00
0,00
692
175
январь февраль
март
0
апрель
20
май
67
июнь
Рис. 5. Анализ режима работы за первую половину 2022 года
На диаграмме выше прослеживается большое число включений ДЭС в феврале и привычно высокое число включений во время новогодних праздников. В летний период число включений низкое. Апрель выделяется из общей картины полным отсутствием включений. По полученным данным предыдущих анализов была построена сравнительная диаграмма, указанная на рис. 6.
800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00
692
302
62
0
январь февраль 2021 г.
март апрель май июнь
2022 г.
Рис. 6. Сравнительная диаграмма режимов работы за первую половину 2021-2022 годов
По сравнительной диаграмме режимов работы за первую половину 2021-2022 годов заметна разница в интенсивности использования ДЭС-6 в качестве резервного источника в зависимости от времени года. За 2021 г. заметно большее число включений в летний период. Наибольший пик интенсивности работы приходится на зимний период. Общее время работы составляет 2 821 минуту (47 часов и 1 минута), в 2021 году - 1 432 минуты (23 часа и 52 минуты), в 2022 году - 1 389 минут (23 часа и 9 минут). Исходя из сравнительной диаграммы, заметна тенденция на увеличение количества и общего времени включения дизельной электростанции в зимний период по сравнению с весенним периодом [7].
Это связано с различными авариями на линии электропередач, вызванными неблагоприятными погодными условиями, а также с относительной удаленностью района от центральных
сетей, что увеличивает время поиска места аварии и время на ее устранение. Еще одним фактором увеличенного количества включений в зимний период является рост мощности электропотребления [8, 9].
Таким образом, проведенный анализ работы ДЭС-6 позволяет установить цикличность интенсивности ее использования в качестве резервного источника электроснабжения, а также рассчитать расход ресурса и спрогнозировать надежность работы на перспективный период.
Литература
1. Белов О.А. Анализ структуры генерирующей мощности в изолированных энергоузлах Камчатского края // Энергетика будущего - цифровая трансформация: Сборник трудов II Всерос. науч.-практ. конф. - Липецк, 2021. - С. 281-286.
2. Белов О.А. Состояние электроэнергетики Камчатского края и перспективы ее развития // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика. - 2021. - Т. 21, № 4. - С. 4 -56.
3. Белов О.А., Мясников Г.С. Внедрение комплексной защиты судовых асинхронных электроприводов // Техническая эксплуатация водного транспорта: проблемы и пути развития: Материалы Второй междунар. науч.-техн. конф. - Петропавловск-Камчатский, 2020. - С. 73-76.
4. Анализ перспективного развития энергообеспечения Камчатского края / Д.С. Кротенко, В.А. Семчёв, О.А. Белов, С.А. Жуков // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2020. - № 51. - С. 6-11.
5. Кротенко Д.С., Тимощук В.Н., Белов О.А. Моделирование оптимальных режимов работы электростанции с различными генераторами // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2019. - Т. 15, № 3. - С. 36-40.
6. Сивоконь В.П., Лапшов Д.В., Белов О.А. Диагностические признаки нестандартного проявления нелинейности в электрических сетях // Вестник Камчатского государственного технического университета. - 2019. - № 48. - С. 18-27.
7. Белов О.А., Парфенкин А.И. Обзор основных факторов снижения безопасности сложных технических систем // Вестник Камчатского государственного технического университета. -2016. - № 35. - С. 11-14.
8. Пантина А.И., Белов О.А. Перспективы методики инфракрасной диагностики силовых трансформаторов // Наука, образование, инновации: пути развития: Материалы VIII Всерос. науч.-практ. конф. - Петропавловск-Камчатский, 2017. - С. 102-104.
9. Ещенко Д.В., Никитин А.Т., Белов О.А. Практическое применение методов тепловизион-ного анализа и контроля // Вестник Камчатского государственного технического университета. -2020. - № 54. - С. 6-19.
