Предварительный выбор конструкции и номинального напряжения линий сети

В данном разделе приводятся только общие технико-экономические соображения, которые будут развиты и более подробно обоснованы в дальнейшем.

Прежде всего необходимо решить вопрос: проектировать линии воздушными или кабельными. Как правило, воздушные линии (ВЛ) экономически выгоднее, за исключением случаев, когда ЛЭП проходят в условиях города, аэродрома и т.д. Далее целесообразно привести предварительные соображения о проектируемой сети, материале и конструкции опор, рекомендуемых марках провода. При этом необходимо иметь в виду, что на напряжении 110 кВ применяются в основном деревянные и железобетонные опоры, а для ЛЭП-220 кВ и выше – железобетонные и металлические.

Для ЛЭП-35 кВ и выше, как правило, применяют сталеалюминиевые провода АС, АСО и АСУ. Использование последних необходимо обосновывать, исходя из условий механической прочности. Вблизи соленых морей и озер, а также предприятий с агрессивной средой, например, химкомбината, рекомендуют сталеалюминиевые провода с антикоррозийным покрытием (АСК, АСКО, АСКУ).

Затем следует наметить 5-6 вариантов схем электрификации сети. Эти варианты не должны быть случайными. Каждый должен иметь ведущую идею построения всей сети или части ее (радиальная, кольцевая и т.д.) (рис.1). Наличие большего числа вариантов схемы соединения сети говорит о недостаточной критичности проектанта.

К составлению вариантов схем сети нельзя относиться, как к геометрической задаче о возможных направлениях линии. Такое решение приводит к излишне большому числу вариантов, но, как правило, не дает наилучшего решения. При правильном инженерном подходе к задаче тщательная работа по составлению возможных схем соединения сети (с вариацией номинальных напряжений линий сети) чаще всего приводит почти к равноценным решениям. При расчетах (раздел 1.5) большая разница в затратах является косвенным признаком необоснованности рассматриваемых вариантов, случайности их выбора.

В соответствии с ПУЭ [9] нагрузки I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых источников питания и перерыв в их электроснабжении допускается лишь на время автоматического включения резервного питания. Как правило, двухцепная линия, выполняемая на одной опоре, не удовлетворяет требованиям надежности электроснабжения потребителей I категории.

Для них целесообразно предусматривать не менее двух отдельных одноцепных линий. При выполнении требований надежности электроснабжения потребители I категории должны обеспечиваться 100-процентным резервом, который должен включаться автоматически.

Для потребителей II категории можно предусматривать питание по двухцепной линии. Однако, учитывая непродолжительность времени аварийного ремонта ВЛ, правила допускают производить электроснабжение нагрузок II категории по одной ВЛ. Такое решение должно иметь технико-экономическое обоснование. Опыт проектирования систем электроснабжения районов с потребителями I и II категорий показывает, что в большинстве случаев целесообразно использовать две группы сетей – разомкнутые магистральные или радиальные резервированные с двухцепными линиями и замкнутые сети. Могут быть применены и смешанные варианты, в которых часть сети является разомкнутой, а часть – замкнутой.

Потребители III категории резервным питанием не обеспечиваются.

Предварительный выбор номинального напряжения линий производят совместно с разработкой схемы сети, так как они взаимно определяют друг друга. Напряжения для различных элементов проектируемой электрической сети могут существенно отличаться. Величина зависит как от передаваемой по ЛЭП мощности, так и от удаленности нагрузки от источника питания. Для установления ориентировочных значений напряжения участков сети можно использовать экономические области применения , приведенные в [4, 7,8.].

Для ЛЭП до 250 км и передаваемых мощностях до 60 МВт используют формулу Стилла:

, кВ

где – мощность передаваемая по одной цепи, кВт; – длина линии, км.

При больших длинах и мощностях формула Стилла дает заниженное значение напряжения. Для ЛЭП до 1000 км и передаваемых мощностях более 60 МВт A.M. Залесским предложено выражение:

, кВ

Данное выражение дает завышенные значения напряжений. Установленные таким образом значения записать в таблице 2.

Таблица 2 – Предварительный выбор питающих напряжений

В примечании необходимо указать предварительно выбранные напряжения соответствующего участка цепи или два его значения, которые в дальнейшем будут сравниваться с технико-экономических позиций. Последнее должно быть в 5-6 вариантах, намеченных для анализа. Нецелесообразно вводить большое разнообразие номинальных напряжений в пределах электрической сети одного района. Для вновь проектируемых сетей не рекомендуется использовать = 150 кB.