9

9. "Studija perspektivnog dugoročnog razvoja električne mreže naponskog nivoa 10 kV na području grada Niša",

Urađeno za: PD "Jugoistok" Niš

Rukovodilac: Gordana Radović, dipl. ing.

Saradnici: Maja Marković, dipl. ing.

Petar Kovačević, dipl. ing.

Tijana Janjić, dipl. ing.

Branka Kostić, dipl. ing.

Miloš Stojković, dipl. ing.

Branislav Ćupić, dipl. ing.

Igor Belić, dipl. ing.

Saša Minić, dipl. ing.

Razlog za izradu ove studije je bila potreba da se sagleda razvoj mreže 10 kV na području grada Niša u narednih dvadesetak godina, naročito imajući u vidu potrebu za uklapanjem eventualnih novih objekata 110/10 kV u mrežu 10 kV.

Studija je obuhvatila deo EES-a između napojnih tačaka napona 110 kV (TS 400/220/110 kV Niš 2) i sabirnica 10 kV u TS 10/0.4 kV koje se napajaju iz TS 110/10 kV Niš 10, TS 110/10 kV Niš 5, odnosno, posredno iz TS 110/35 kV Niš 1, TS 110/35 kV Niš 3 i TS 110/35/10 kV Niš 13 (vodovi 110 kV, TS 110/X kV, vodovi 35 kV, TS 35/10 kV i vodovi 10 kV). Delovi mreže koji se napajaju iz TS 110/35 kV Niš 1 (TS 35/10 kV Tehnogas, Toponica, Klisura, Gadžin Han i Donji Dušnik) i TS 110/35 kV Niš 3 (TS 35/10 kV Ostrovica) uzeti su u obzir kroz maksimalno opterećenje TS 35/10 kV. Razvoj ovog dela EES-a sagledan je u narednih dvadesetak godina, do 2025. godine, razrađen po petogodišnjim etapama. Maksimalno modelovano opterećenje ovog dela EES-a na nivou transformacije 110/X kV iznosilo je oko 300 MW (odnosno, 370 MW na nivou srednjenaponskih izvoda) za zimski period 2005/2006. godine, od čega je oko 260 MW (330 MW) modelovano po TS 10/0.4 kV i mernim mestima 10 i 35 kV na razmatranom području (ukupno oko 740 tačaka sa opterećenjem), a ostatak je modelovan po okolnim pomenutim TS 35/10 kV koje se napajaju preko 35 kV mreže iz TS 110/35 kV Niš 1 i Niš 3. Ovaj deo EES-a napaja područje na kojem živi nešto manje od 240 000 stanovnika.

Studija se sastoji od osam poglavlja. Posle uvodnog poglavlja, u poglavlju 2 dat je prikaz funkcionisanja distributivne mreže 10-110 kV na području grada Niša i mogućnosti za poboljšanje tog rada. Analizirane su mogućnosti za ekonomičnije funkcionisanje mreže bez značajnijih investicija (samo promenom uklopnog stanja i prenosnog odnosa transformatora) kao i efekti nekoliko urgentnih i visoko rentabilnih investicija koje su neophodne u svim varijantama razvoja mreže.

U poglavlju 3 data je prognoza potrošnje električne energije bazirana na izloženoj metodologiji i prognoza porasta opterećenja po TS 10/0.4 kV koja će se koristiti za analize razvoja mreže.

U poglavlju 4 pregledno su izloženi osnovni tehnički kriterijumi koji se koriste kao ograničenja pri planiranju razvoja mreže, ekonomska metoda koja se koristi za procenu ekonomičnosti pojedinih rešenja, kao i neke preliminarne ekonomske analize koje planeru omogućuju brzu selekciju ekonomičnih rešenja i analizu robusnosti predloženih rešenja s gledišta promene osnovnih ekonomskih parametara.

U poglavlju 5 data je analiza potencijalnih rešenja mreže sa gledišta opterećenja u horizontnoj (2025.) godini i očekivanja o životnom veku pojedinih elemenata mreže. Ovo poglavlje je omogućilo da se pre ulaska u detaljnu varijantu razvoja mreže sagleda mogućnost izvođenja pojedinih rešenja i na bazi toga u detaljne analize uđe sa izvodljivim rešenjima. Konačno, u okviru ovog poglavlja formulisane su dve varijante razvoja mreže koje će biti detaljno analizirane kroz etape razvoja.

U poglavlju 6 data je detaljna razrada dve varijante razvoja mreže po etapama razvoja i to kada se porast nivoa konzuma odvija prema višoj i prema nižoj prognozi električne energije. Za sve predložene investicije po etapama data su tehnička opravdanja i ekonomski efekti. Posebno su apostrofirane rentabilne investicije. Za svaku investiciju i intervenciju priložen je i odgovarajući crtež koji predstavlja i idejno rešenje realizacije te investicije, odnosno, intervencije (kao npr. na sl. 6). Na početku razmatranja svake etape razvoja mreže priložen je crtež sa tokovima snaga i naponskim prilikama u mreži 110 i 35 kV i tabela sa opterećenjima, gubicima i naponskim prilikama po izvodima 10 kV pre realizacije predloženih investicija, a na kraju razmatranja crtež i tabela po realizaciji predloženih investicija. Konačno, na kraju razmatranja za svaku etapu je data pregledna tabela potrebnih investicija u toj etapi razvoja mreže.

sl. 6: Trasa novih kablova položenih iz pravca TS 110/10 kV Niš 8 ka TS 35/10 kV Centar 1

U poglavlju 7 dati su zaključci izvedeni na bazi razmatranja u ovoj studiji, a u poglavlju 8 data je korišćena literatura.

Na bazi svih analiza i proračuna realizovanih u Studiji izvedeno je niz zaključaka:

Analiza funkcionisanja mreže na gradskom području ED Niš za maksimalno opterećenje iz 2006. godine ukazala je na niz problema u ovoj mreži. Naime, evidentan je izuzetno visok nivo opterećenja većeg broja elemenata u mreži naponskog nivoa 35 i 110 kV. Što se tiče gradske 10 kV mreže, već na prvi pogled se vidi da je ova mreža nerazvijena, a problem rezerviranja u ovoj mreži je usko povezan sa visokim opterećenjem 35 kV i 110 kV mreže.

U narednoj tabeli dat je zbirni prikaz rezultata formirane prognoze za područje grada Niša.

tab. 1: Zbirni prikaz rezultata formirane prognoze potrošnje električne energije i snage za područje grada Niša (na nivou TS 110/X kV)

Treba napomenuti da je u prognozi potrošnje koja je rađena za potrebe studije razvoja prenosne mreže Srbije, prosečna godišnja stopa porasta opterećenja TS 110/X kV na ovom području u višoj varijanti prognoze iznosila 1.31%, a u nižoj 1.06%.

Viša varijanta prognoze je blizu nivoa porasta potrošnje električne energije koji je ostvaren u prethodne četiri godine (1.95% u odnosu na 2.2%). Porastu u prethodne četiri godine dominantno je doprinela privatizacija izvršena na području Niša koja je prouzrokovala veliki priliv novca. Ovaj novac se delimično prelio u povećanu potrošnju domaćinstava, a delimično u povećanu privrednu aktivnost (dominantno malih preduzeća), što je uzrokovalo rast ostale potrošnje.

Izvršena analiza osetljivosti prognoze na parametre koji su na veličinu prognoziranog opterećenja uticali pokazala je u kojoj je meri formirana prognoza realna. Promena usvojenih parametara u njihovim realnim okvirima menja prognozu za maksimalno 5%, što je manje od promene opterećenja u jednoj etapi razvoja mreže. U tom smislu usvojeni raspon vrednosti prognoze u nižoj i višoj varijanti omogućuje realno sagledavanje razvoja mreže.

Iscrpna analiza potencijalnih pravaca razvoja mreže na području ED Niš pokazala je da postojeći objekti 110 kV, 35 kV i 10 kV ne mogu da zadovolje zahteve postojećeg i prognoziranog nivoa konzuma do kraja perspektivnog perioda. Zbog toga je neophodna hitna izgradnja TS 110/10 kV Niš 8 i izgradnja novog dvostrukog voda 110 kV od TS 400/220/110 kV Niš 2 do TS 110/35 kV Niš 1, na koji bi se priključila nova TS 110/10 kV Niš 8.

Dva postojeća 110 kV dalekovoda, preko kojih se TS 110/35/10 kV Niš 13 i TS 110/10 kV Niš 10 napajaju iz TS 400/220/110 kV Niš 2, do kraja perspektivnog perioda prognoziranom nivou konzuma pomenutih TS ne mogu da obezbede sigurno i kvalitetno napajanje električnom energijom. Osim toga, na potezu između TS 110/35/10 kV Niš 13 i TS 110/10 kV Niš 10 trenutno postoji samo jedan napojni 110 kV dalekovod, koji kad ispadne iz pogona, skoro ceo konzum TS 110/10 kV Niš 10 ostaje bez napajanja. Da bi se rešio problem sigurnog i kvalitetnog napajanja konzuma TS 110/35/10 kV Niš 13 i TS 110/10 kV Niš 10, neophodna je izgradnja još jednog napojnog 110 kV voda iz pravca TS 400/220/110 kV Niš 2 ka TS 110/10 kV Niš 10

U Studiji su razmatrane dve koncepcije razvoja mreže na području grada Niša. Suština prve koncepcije je u tome da se iz pravca nove TS 110/10 kV Niš 8 i dve postojeće TS 110/10 kV Niš 10 i TS 110/35 kV Niš 13 prave nove 10 kV veze, uz uvažavanje postojećih, ka gradskom području gde je i centar potrošnje, preko kojih će ove TS da preuzmu napajanje velikog dela konzuma. Na taj način, one će rasteretiti postojeće TS 35/10 kV, 35 kV i 10 kV vodove i napojne TS 110/35 kV. Slična je suština i druge koncepcije razvoja mreže. Razlika postoji samo u tome što u ovoj varijanti razvoja mreže postoje dve nove TS 110/10 kV, pri čemu se jedna nalazi u zapadnom delu grada a druga u istočnom delu, na mestu postojeće TS 35/10 kV Ratko Pavlović. To znači, da je u ovoj varijanti kritičan deo konzuma ED Niš u centralnoj gradskoj zoni napajan sa dve TS 110/10 kV. Odnosno, glavna razlika ove varijante napajanja mreže ED Niš u odnosu na varijantu sa jednom novom TS 110/10 kV Niš 8 je u tome što se eliminiše potreba za polaganjem 10 kV vodova iz pravca TS 110/10 kV Niš 10 i TS 110/35/10 kV Niš 13 ka centralnom gradskom području.

Cilj obe koncepcije razvoja mreže ED Niš, između ostalog, je i rasterećenje svih elemenata 35 kV mreže. Zbog toga nema potrebe za izgradnjom novih TS 35/10 kV i novih 35 kV vodova. Šta više, predviđeno je gašenje transformacije 35/10 kV u dve TS 35/10 kV: Niš 8 i Bubanj, a u varijanti razvoja sa novom TS 110/10 kV Ratko Pavlović, i transformacije 35/10 kV u TS 35/10 kV Ratko Pavlović. Investicije koje je potrebno realizovati u 35 kV mreži je povećanje instalisanih kapaciteta u relativno malom broju TS 35/10 kV, koje uglavnom treba izvesti u momentu kada iz pogona, zbog starosti, izlaze postojeći transformatori 35/10 kV. Pregled instalisanih kapaciteta na početku i na kraju perspektivnog perioda po postojećim objektima TS 35/10 kV dat je u studiji tabelarno.

Potrebno je istaći da je u studiji predložen čitav niz intervencija u 10 kV mreži, koje se grubo mogu podeliti u dve grupe: polaganje novih kablova umesto postojećih tipa PP i polaganje novih kablova koji obezbeđuju poštovanje principa sigurnosti "n-1", ali koji su značajni i zbog međusobne ispomoći TS 110/X kV i TS 35/10 kV u slučaju ispada transformatora u nekoj od njih.

U studiji je data detaljna ekonomska analiza obe varijante razvoja mreže ED Niš i izvršeno je poređenje ovih varijanti prema kumulativnim aktuelizovanim godišnjim troškovima u perspektivnom periodu obuhvaćenom studijom.

Obim elaborata: 625 strana.