Выбор номинального напряжения

Напряжение сети зависит от передаваемой мощности и расстояния, на которое передают электроэнергию. Его выбирают исходя из полученного по­токораспределения и протяженности участков. Чем больше передаваемая по линии мощность и расстояние, на которое ее передают, тем выше по техниче­ским и экономическим нормам должно быть номинальное напряжение элек­тропередачи.

Номинальное напряжение можно приближенно оценить по пропускной способности линий 35 - 500 кВ [2] (табл. 3.1), по кривым (Рисунок 4.4), характе­ризующим экономически целесообразные области применения указанных се­тей, или аналитически, например, по формуле Стилла

U = 4, 34 , (3.15)

преобразованной С. Н. Никогосовым к более удобному виду

U=16 (3.16)

Эти формулы приемлемы для линий длиной до 250 км и передаваемых мощностей, не превышающих 60 МВт. В случае больших мощностей, переда­ваемых на расстояние до 1000 км, используют формулу А. М. Залесского

U= (3.17)

Найденные напряжения округляют до ближайшего номинального. При этом не всегда целесообразна ЭС, состоящая из линий одного напряжения. Варианты ЭС или отдельные ее участки могут иметь разные номинальные на­пряжения. Это зависит от многих факторов: мощности нагрузок, удаленности их от источников питания, их расположения относительно друг друга, от вы­бранной конфигурации ЭС, способов регулирования напряжения и др. Обыч­но сначала определяют номинальное напряжение питающих, более загружен­ных участков. Например, головной участок сети от источника питания до уз­ловой подстанции может быть с одним напряжением, все другие линии (с наименьшей нагрузкой) - с другим, более низким номинальным напряжением. Участки кольцевой сети, как правило, необходимо выполнить на одно номи­нальное напряжение.

На данном этапе проектирования особенно ощутима взаимосвязь конфи­гурации схемы и параметров ЭС. Общее количество искомых и анализируемых параметров весьма большое.

Таблица 3.1 Пропускная способность электропередач 35 - 500 кВ

Рисунок 3.4 - Области применения напряжений 35-500 кВ

Поэтому в общем случае выбирают нормальное напряжения всей ЭС или отдельных ее участков на основе технико-экономической оценки и сравнения вариантов сетей при различных номинальных напряжениях. Примени­тельно к каждому из них определяют приведенные затраты, сопоставление которых позволяет выбрать необходимое напряжение [4].

На начальном этапе проектирования в качестве критерия приемлемости намеченных вариантов номинальных напряжений ЭС могут служить суммар­ные потери напряжения в нормальном и послеаварийном режимах при макси­мальных нагрузках, а также сечения сталеалюминиевых проводов. Суммар­ные потери напряжения в сети определяют для режима наибольших нагрузок как алгебраическая сумма потерь напряжения на всех участках ЭС одного номинального напряжения от балансирующего источника до самой удаленной подстанции (станции).

Приемлемы варианты ЭС, где суммарные потери напряжения не выходят за пределы 15 %, а в послеаварийном режиме до 20 % от номинального на­пряжения сети при условии использования на подстанциях ЭС устройств ре­гулирования напряжения. Если потери напряжения до наиболее удаленного потребителя превосходят 15-17%, а в послеаварийном режиме - 20-25 %, то такой вариант ЭС полностью или частично необходимо исключить из дальнейшего рассмотрения, так как обеспечение необходимого уровня на­пряжения у потребителей потребует чрезмерно больших капитальных затрат на установку устройств регулирования напряжения и в целом вариант ЭС бу­дет экономически нецелесообразным.

Для линий электропередач 35 кВ сечения проводов обычно выбирают в пределах отАС 35 до АС 150, линий 110 кВ - от АС 70 до АСО 240, линий 150 кВ - от АС 120 до АСО 300 и линий 220 кВ - в пределах от АСО 240 до АСО 400. При этом число параллельных цепей ЭС на каждом направлении не следует принимать более трех - четырех.

Большие потери напряжения, превышение в указанных сечениях свиде­тельствуют о заниженном номинальном напряжении или о нерациональной схеме сети. С другой стороны, если максимальные потери напряжения не превышают 2-3 %, значит номинальное напряжение сети завышено.