3. Выбор варианта развития схемы электрической сети промыш­ленного района

Выбор оптимального варианта развития электрической сети является наи­более важной и наиболее специфической задачей, требующей помимо знания предмета, элементов творчества и инженерной интуиции. Схема сета и её но­минальное напряжение находятся в тесной технико-экономической взаимосвя­зи. В ряде случаев изменение основной схемы сети влечет за собой необходи­мость изменения номинального напряжения сети в целом или её отдельных частей. Имеет место и обратная зависимость, поэтому выбор схемы и номи­нального напряжения сети (или её частей) должны производиться одновремен­но.

3.1. Выбор номинального напряжения для проектирования сети

Номинальные напряжения зависят от мощности, передаваемой по линии и ее длины. Предварительный выбор напряжения можно провести, ориентируясь на экономически целесообразные области применения различных напряжений [6] или по формуле Илларионова:

где – наивыгоднейшее напряжение в кВ, – длина линии в км, – передаваемая мощность на одну цепь в МВт. Если вопрос о напряжении сети не может быть решен на основе общих соображений, то необходимо провести технико-экономическое сравнение вариантов сети для различных номинальных напряжений.

Следует иметь в виду, что экономические области номинальных напряжений позволяют однозначно решить задачу только для радиальной сети. В замкнутых сетях одна или несколько линий в нормальном режиме могут оказаться мало загруженными (сильно загруженными) и их нагрузка по экономическим интервалам будет соответствовать номинальному напряжению, отличному от номи­нального напряжения большинства линий. В этом случае, как правило, целесо­образно принять одинаковое номинальное напряжение для всех линий замкну­той сети. Радиальные линии, отходящие от узлов замкнутой сети, могут быть другого номинального напряжения. Для связи сетей разных номинальных на­пряжений необходимо применять автотрансформаторы и трёхобмоточные трансформаторы.

Приемлемость выбранных номинальных напряжений проверяют путем подсчета потерь напряжения в сети каждого номинального напряжения от точки с фиксированным напряжением (базисного узла) до наиболее удаленной подстанции. Если потери в сети одного номинального напряжения не превосходят 15..18 % от , то выбранное номинальное напряжение обеспечит передачу требуемой мощности. Если потери напряжения получены 2..3 % , то это показывает, что номинальное напряжение сети взято завышенным.

Дополнительным критерием приемлемости намеченных являются экономически целесообразные сечения, которые для всех участков должны находиться в области рекомендуемых значений для рассматриваемого напряжения.

3.2. Выбор схемы электростанции эс-2

Основными факторами, определяющими электрическую схему выдачи мощности электростанции, являются число и мощность генераторов, мощность энергосистемы, схемы сетей, нагрузки, номинальные напряжения потребителей и сети и т.д. Схема электростанции должна обеспечить перспективу расшире­ния и промежуточные этапы развития станции и сети, бесперебойное электро­снабжение всех потребителей, приспособленность к проведению ремонта, опе­ративную гибкость, экономическую целесообразность. Для учета всех указан­ных факторов необходимо провести ряд сложных расчетов, используя методику вариантного сопоставления. В учебном проекте реконструкции сети схема электростанции выбирается упрощенно: назначается приемлемая для данной станции схема и дается её характеристика. Основные возможные варианты: на­личие главного распределительного устройства генераторного напряжения (ГРУ) и блочная схема. Первый целесообразен, если в районе сооружения стан­ции имеются потребители на 6 - 10 кВ. Если таких потребителей нет и на станции установлены мощные генераторы с номинальным напряжением 13,8 - 20 кВ, то ГРУ не предусматривают, а каждый генератор непосредственно со­единяется с повышающим трансформатором. В ряде случаев можно проектиро­вать совмещенную схему (ГРУ и блоки), а также схему выдачи мощности на несколько номинальных напряжений и т. д.