автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Основные направления по развитию системы электроснабжения Демократической Республики Афганистан

Введение.

Глава I. Общая характеристика, современное состояние и перспективы развития энергетики ДРА.

1.1. Физико-географический очерк.

1.1.1. Географическое положение и административное деление.

1.1.2. Климатические условия.

1.1.3. Природные ресурсы.

1.2. Современное состояние и перспективы развития энергетики ДРА. *.

1.2.1. Общая характеристика современного состояния энергетики ДРА.

1.2.2. Характеристики потребления электрической энергии.

1.2.3. Генерирующие мощности.

1.2.4. Передача и распределение электрической энергии, в, ДРД.

1.2.5. Некоторые экономические показатели электрических станций ДРА

1.2.6. Перспективы развития энергетики ДРА.

1.3. Основные задачи исследования в области электроснабжения и цель данной работы.

1.4. Выводы по главе 1.

Глава 2. Анализ топливно-энергетических ресурсов ДРА.

2.1. Общие положения.

2.2. Топливно-энергетические ресурсы ДРА.

2.2.1. Общие сведения о топливно-энергетических ресурсах ДРА.

2.2.2. Технико-экономические показатели энергетических ресурсов ДРА.

2.3. Возможность использования топливно-энергетических ресурсов ДРА для производства электроэнергии.

2.4. Использование солнечной энергии в условиях ДРА.

2.5. Выводы по второй главе.

Глава 3. Гидроэнергетические ресурсы ДРА.

3.1. Общие положения.

3.2. Факторы, влияющие на использование гидроэнергетических ресурсов.к

3.3. Перспективы развития гидроэнергетики.

3.4. Основы использования водной энергии.

3.4.1. Виды регулирования речного стока и их расчеты.

3.4.2. Водноэнергетические расчеты в развивающихся системах.

3.5. Водные ресурсы ДРА.

3.5.1. Общие положения.

3.5.2. Водные ресурсы.

3.6. Характеристика основных рек ДРА.

3.6.1. Общие положения.

3.6.2. Река Пяндж.

3.6.3. Амударья.

3.6.4. Река Кабул.

3.6.5. Река Гильменд.

3.6.6. Прочие реки ДРА.

3.7. Возможность использования водных ресурсов ДРА.

3.8. Структура электростанции энергосистемы ДРА.

3.9. Перспективы развития энергетики ДРА за пределами 2030 года.®

3.10. Выводы по третьей "главе.

Глава 4. Выбор рационального напряжения для систем электроснабжения ДРА.

4.1. Общие положения.

4.2. Электрические нагрузки.

4.2.1. Определение расчетных нагрузок промышленных предприятий.

4.2.2. Расчетные нагрузки коммунально-бытовых потребителей и потребителей сельской местности.

4.2.3. Расчет электрических нагрузок в условиях ДРА.

4.3. Выбор рационального напряжения.III

4.3.1. Постановка задачи.III

4.3.2. Определение рационального напряжения аналитическими методами.

4.4. Определение рационального напряжения методами планирования эксперимента.

4.5. Выбор сечения проводов воздушных линий для систем электроснабжения ДРА.

4.5.1. Общие положения.

4.5.2. Выбор сечения проводов по условиям нагрева.

4.5.3. Выбор сечения проводов по допустимым потерям напряжения.

4.5.4. Выбор сечений жил кабелей и проводов по экономическим соображениям.

4.6. Особенности сооружения линий электропередач в высокогорных условиях ДРА.

4.7. Вйводы по четвертой главе.

Актуальность теш: В настоящее время нельзя представить себе жизнь и деятельность современного человека без применения электричества. Практически электрическая энергия используется только как промежуточная форма энергии и непосредственно человеком не потребляется.

Для получения более рациональных решений и для обеспечения наиболее экономичной работы систем электроснабжения требуется проведение соответствующих расчетов.

Для питания потребителей, расположенных на территории городовг создаются специальные системы электроснабжения, которые по сравнению с электрическими сетями энергетических систем имеют характерные особенности. Наиболее полно эти особенности выявляются при создании систем электроснабжения в больших городах, которые являются крупными потребителями электрической энергии, так как в них проживает не только большинство населен ния страны, но и расположено большое количество промышленных предприятий.

В настоящее время вопросам рациональной структуры развивающихся систем электроснабжения уделяют все больше и больше внимания проектные и научно-исследовательские ррганизации. Рациональная структура систем электроснабжения должна обеспечивать надежное питание потребителей, должна иметь минимально возможные приведенные затраты при сооружении и эксплуатации.

В настоящее время подавляющее большинство систем электроснабжения не соответствует в должной мере техническим и экономическим требованиями, предъявляемым к ним.

Работа систем электроснабжения во многом зависит от состояния основных параметров, характеризующих систему: величины: напряжения питающих и распределительных сетей, числа и месторасположения главных понизительных подстанций, сечения проводов и т.д.

Существующие системы электроснабжения в ДРА не удовлетворяют потребностей населения в электроэнергии, надежного питания потребителей и не обеспечивают требуемое качество электрической энергии. Решение этой задачи связано с необходимостью рассмотрения ряда вопросов, что обуславливает постановку задачи данной диссертационной работы.

В данной задаче рассматриваются:

1. Анализ энергетических ресурсов страны и возможности их рационального использования для производства электроэнергии.

2. Выбор рационального напряжения и экономически целесообразных сечений проводов воздушных линий для систем электроснабжения ДРА.

Методика исследования: Для решения вышеназванных вопросов были использованы классические методы расчета, а именно: интерполяционные теории Лагранжа и Ньютона, а также метод планирования эксперимента. Обобщенными методами проанализированы энергетические ресурсы страны с целью выявления возможности их использования для энергетики.

Научная новизна:

1. Дан подробный анализ топливно-энергетических ресурсов с целью их рационального использования в области энергетики. Впервые подробно проанализированы гидроэнергоресурсы, определен экономически эффективный гидроэнергопотенциал рек ДРА.

2. Выбрано рациональное напряжения для систем электроснабжения ДРА в результате технико-экономических расчетов. На основе метода планирования эксперимента разработана математическая модель для определения оптимального (рационального) напряжения в условиях ДРА.

Практическая ценность: Подробно проанализировано современное состояние энергетики ДРА, выявлены ее недостатки, на основе которых были выбраны основные параметры систем электроснабжения, внедрение которых дает большой экономический эффект.

Результаты, полученные в данной работе, могут быть использованы проектными организациями ДРА для правильного построения систем электроснабжения.

Апробация работы: Основные положения и отдельные ее вопросы докладывались и обсуждались на научных семинарах кафедры "Электроснабжения промышленных предприятий" Московского энергетического института.

Объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, изложенных на 153 страницах машинописного текста, содержит 16 рисунков, 17 таблиц, список литературы, включающий 54 наименования и Ц приложения.

4.7. ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ

I. Рациональное построение и эксплуатация систем электрод-снабжения во многом зависит от значения выбранного напряжения и правильного определения электрических нагрузок. Вопросы, связанные с выбором напряжения, носят технико-экономически характер и являются достаточно сложными.

2. Решение проблемы развития системы электроснабжения на определенную перспективу в условиях отсутствия необходимых для расчета данных следует базировать на значения существующих нагрузок, для определения которых можно воспользоваться существующими темпами увеличения электропотребления.

3. В ДРА отсутствуют директивные материалы по удельным нормам электрических нагрузок и потребления электроэнергии по отдельным отраслям народного хозяйства. Поэтому, после тщательного анализа, были использованы некоторые данные областей СССР и республик Туркменская ССР, Таджикская ССР и Узбекская ССР , условия которых сочетается с- условиями ДРА.

4. Основной задачей по перспективному развитию электроснабжения потребителей в сельской местности является технико-экономическое обоснование схем развития электрических сетей с учетом, надежности и качества отпускаемой электроэнергии.

5. По результатам расчетов по выбору рационального напряжения классическими методами и методом планирования эксперимента можно сказать, что рациональным напряжением для системы электроснабжения ДРА является напряжение 220 кВ, внедрение которого сокращает число трансформаций до минимума, уменьшает размер капиталовложений, в значительной степени снижаются потери мощности и энергии, благодаря чему улучшается качество электроэнергии у ее приемников.

6. Сечение проводов воздушных линий для системы электроснабжения ДРА выбрано техническими методами и обосновано экономическими соображениями с использованием интерполяционной теории Ньютона. В расчетах учтены географические условия, в том числе и горный рельеф.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получены следующие результаты:

1. Анализ современного состояния энергетики ДРА показывает, что она характеризуется относительно низким уровнем развития.

В предществующий период энергетика ДРА развивалась, в основном, на базе ГЭС из-за отсутствия четкой информации о наличии топливно-энергетических ресурсов.

2. Выявлено, что все материалы и оборудования энергетических объектов импортируются из-за рубежа, что в большой степени влияет на экономику страны.

3. Анализ топливно-энергетических ресурсов ДРА показывает: а. Наличие в северных районах ДРА запаса природного газа предусматривает целесообразность развития энергетики ДРА за счет строительства ТЭС газотурбинного и паротурбинного типов вблизи месторождения газа. б. Нефть не может быть использована для нужд энергетики из-за малости запасов и необходимости ее потребления в других отраслях народного хозяйства, в. Учитывая наличие запасов каменного угля и принимая во внимание опыт Советского Союза, целесообразно строить ТЭС вблизи их месторождений.

4. Выявлено, что одним из богатых источников энергоресурсов в стране является гидроэнергоресурсы. На сегоднящный день экономически эффективный гидроэнергопотенциал всех рек респуб.-лики составляет 75 млрд. кВт.ч, а такого потребления при очень высоких темпах развития страны и росте потребления на 10% ежегодно можно ожидать лишь к 2030 году.

5. При выборе экономически целесообразного сечения питающих воздушных линий учитывался рельеф местности путем введения в формулу годовых приведенных затрат соответствующих коэффициентов.

6. Для выбора уровня рационального напряжения в данной работе применены интерполяционные теории Лагранжа и Ньютона, а также теория планирования эксперимента, на основе которых доказана экономическая целесообразность повышения напряжения питающих сетей до уровня 220 кВ.

7. Установлено, что с внедрением напряжения 220/20 кВ в системе электроснабжения ДРА сокращается число трансформации до минимума, уменьшается в значительной степени капиталовложения, а самое главное, улучшается качество электроэнергии с уменьшением потери электроэнергии в линиях и трансформаторах.

1. Афганистан,- Справочник,- М.: Наука, 1964,

2. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий,- М,: Наука, 1976,

3. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента,- М,: Радио связь, 1983,- 248 с.

4. Будзко И.А. и др. Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов,- М.: Колос, 1975,

5. Бочкарев П.С, Афганистан. Географический очерк, изд. 2-ое, М.: 1956.

6. Вопросы горной энергетики, /сб. статей/. Фрунзе.: Кыргызстан, 1975.

7. Вопросы развития энергетики Афганистана.- Справка САОНИИ Гипропроект.: Ташкент, 1974.

8. Вартазарова Л.С. Международный обмен энергетическими ресурсами.- Основные тенденции.- М.: Наука, 1983.

9. Викторов А.Е., Нечаев Л.А., Чернокнижная Л.Н. Перспективы использования солнечной энергии в народном хозяйстве Казахстана. Алма-Ата, 1974.-196 с.

10. Волькенау И.М., Зейлигер А.Н., Хабачев Л.Д. Экономика формирования электроэнергетических систем.- М.: Энергия, 1981.320 с.

11. Горфинкель Я.А., Горшков B.C., Гофман Г.Д. Укрупненные показатели сооружения линий электропередачи и подстанций НО 500 кВ.- М.: Энергия, 1974.

12. Горные электропередачи, /сб. статей/.- Фрунзе.: Кыргызстан, 1976.

13. Гидроэнергетическое строительство в горных условиях.сб. научных трудов и статей/, вып. 7 (62), 1980.

14. Гулько Ю.М. Развитие солнечной энергетики за рубежом.-Энергохозяйство зарубежом, 1983, №1, с. 35 40.

15. Давидян Д.Б. Высокогорные линии электропередачи Армении. Ереван.: Армгосиздат, 1961.- 140 с.

16. Демидович Б.П., Марон Н.А. Основы вычислительной математики." М.: Наука, 1966.- 664 с.

17. Денисов В.И. Технико-экономические расчеты в энергетики." М.: Энергия, 1974.

18. Драздов О.А., Соречан О.Г., Шикломанов И.А. Предварительная оценка возможных изменений глобального влагооборота под влиянием хозяйственной деятельности.- Известия АН СССР. Водные ресурсы, 1976, № 6.

19. Д. Мак-ДЕЙГ. Применение солнечной энергии.- М.: Энергоатомиздат, 1981.

20. Ермилов А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Энергоатомиздат, 1983.- 208 с.

21. Зекрия Асадулла. ТЭС в структуре энергосистем, развивающихся на базе ГЭС /Афганистан/. Дис. на соиск. ученой степени канд. тех. наук.- М.: МЭИ, 1978.

22. Использование водной энергии./ Под ред. Д.С. Щавелева.-JI.: Энергия, 1976.- 655 с.

23. Исследование по использованию солнечной энергии, /сб. науч. трудов.- Ташкент.: 1979.

24. Козлов В.А. Электроснабжение городов.- Л.: Энергия,1977.

25. Козлов В.А., Бйлик Н.С., Файбисович Д.Л. Справочник по проектированию систем электроснабжения городов.- Л.: Энергия, 1974.- 277 с.

26. Карпов В.М. Методика выбора рационального напряжения в системах электроснабжения промышленных предприятий на основе теории планирования эксперимента: Автореф. дисс. на соиск. учен, степени канд. техн. наук.- М.: 1976.- 19 с.

27. Кузнецова Л.П. Перенос влаг в атмосфере над территорией СССР.- М.: Наука, 1978.

28. Козлов В.А, Городские распределительные электрические сети.- Л.: Энергоатомиздат, 1982.- 224 с.

29. Мельников Н.А. Электрические сети и системы.- М.: Энергия, 1975.- 464 с.

30. Михайлов В.В. Задачи повышения уровня рационального использования энергетических ресурсов.- Промышленная энергетика, 1983, № 9.

31. Поспелов Г.Е. и Федин В.Т. Проектирование электрических сетей и систем.- Минск.: Вышэйшая школа, 1978.

32. Правила устройств электроустановок.- М.: Энергия,1966.

33. Раз Мохаммед Пактин. Современное состояние систем электроснабжения ДРА и ее планы развития. Даклад на науч. конф. в КПИ в марте 1983.: Кабул, 1983.

34. Рене Пелисье. Энергетические системы: Перевод с Франц. / Под ред. В.А. Веникова.- М.: Высшая школа, 1982.- 568 с.

35. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. / Под общей ред. А.А.Федорова и F.B. Сербиновского.- М.: Энергия, 1980.-576 с.

36. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Электрооборудование и автоматизация. / Под общей ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского.- М.: Энергоатомиздат, 1981.- 624 с.

37. Справочник по проектированию электросетей в сельской местности. / Под ред. П.А. Каткова и В.И. Франгуляна.-М.: Энергия, 1980.- 352 с.

38. Справочник по электропотреблению в промышленности. / Под ред. Г.П. Минина и Ю.В. Копытова.- М.: Энергия, 1978.496 с.

39. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро.- М.: Энергия, 1977.

40. Справочник по проектированию линий электропередачи. / Под ред. М.А. Реута и С.С. Рокотяна.- М.: Энергия, 1980.296 с.

41. Таги-Заде Ф.Г. Энергоснабжение городов.- М.: Строй-издат, 1980.

42. Умаров Г.Я., Ершов А.А. Солнечная энергетика.- М.: Изд. Знание, 1974.

43. Федоров А.А., Каменева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий.- М.: Энергия, 1979,- 408 с.

44. Федоров А.А. Теоретические основы электроснабжения промышленных предприятий,- М.: Энергия, 1976.- 272 с.

45. Федоров А.А. Основы электроснабжения промышленных предприятий.- М.: Энергия, 1972.- 416 с.

46. Федосенко Р.Я. Надежность электроснабжения и электрические нагрузки.- М.: Энергия, 1967.- 160 с.

47. Чукаев Д.С. Электрификация городского хозяйства.-М.: Высшая школа, 1974.- 214 с.

48. Шульц В.Л. Реки Афганистана.- М.: Гидрометиздат,1968.

49. Щавелев Д.С., Васильев Ю.С., Виссарионов В.И. и др. Гидроэнергетические установки. / Под ред. Д.С. Щавелева.- Л.: Энергоатомиздат, 1981.- 520 с.

50. Электроснабжение сельскохозяйственного производства. Справочник. / Под ред. акад. ВАСХНИЛ И.А. Будзко.- М.: Колос, 1977.- 352 с.

51. Энергетика мира, / Под общей ред. П.С. Непорожнего. Перевод докладов IX мировой энергетической конференции. Детройт США. 1974.- М.: Энергия, 1976.

52. Энергетика мира. / Под общей ред. К.В. Лаврененко. Перевод докладов X мировой энергетической конференции.- М.: Энергия, 1979.

53. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 3. Кн. I. Производство, передача и распределение электрической энергии. / Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова, П.Г, Гру-динского, Л.А. Жукова.- М.: Энергоатомиздат, 1982,- 656 с.

54. Электротехнический справочник: В 3-х т. Т. 3. Кн. 2. Использование электрической энергии. / Под общей ред. профессоров МЭИ В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского, Л.А, Жукова.

55. М.: Энергоатомиздат, 1982.- 560 с.

56. Энергорайон "Газни" г. Газни

57. Энергорайон "Центр" г Кабул1. Название энергорайона1.I1. ЦПj i i I I i1. Провинции, вхоЗящиек»в составэнергораионаМ