3.2 Выбор системы напряжений электроснабжения района
Электроснабжение района предпочтительнее осуществлять по одной из систем напряжений: 110/35/10/0,38 кВ или 110/10/0,38 кВ. На данном этапе проектирования выбор системы напряжений электроснабжения района может производиться без экономических расчетов, но, с учетом предельных длин сетей (таблица 3.2), количества трансформаторных подстанций (ТП) приходящихся на одну воздушную линию (ВЛ) 10 кВ и мощностей ТП. При количестве ТП на одну ВЛ 10 кВ 10-15 штук (мощность большинства (70-80%) ТП более 100 кВ∙А и максимальная длина до наиболее удаленной точки ВЛ более 35 км), может оказаться целесообразным строительство подстанции 35/10 кВ вблизи «центра тяжести» нагрузок этих ТП и применение системы напряжений 110/35/10/0,38 кВ. Если длина до наиболее удаленной точки ВЛ не превышает 15 км, то целесообразно выбрать систему напряжений 110/10/0,38 кВ. Применение систем напряжений 110/20/0,38 кВ и 110/35/20/0,38 кВ в настоящее время считается нецелесообразным при проектировании развития систем электроснабжения для районов, где это напряжение до сих пор не применялось. Эта рекомендация соответствует технико-экономическим расчетам, как самих сетей, так и дефицита оборудования на 20 кВ.
Таблица 3.2 – Ориентировочные длины воздушных линий расчетных напряжений
Номинальное напряжение сети, кВ |
0,38/0,22 |
10 |
20 |
35 |
Максимальная длина до наиболее удаленной точки, км |
0,7-1,0 |
15 |
25 - 27 |
35 - 40 |
Примечание. Для ВЛ 10 кВ максимальная длина однозначно установлена директивным путем, а для линий других напряжений зависит от плотности нагрузки на территории электрифицируемого района.
Величина напряжения питания, кВ, может быть определена по формуле:
,
(4)
где РР – передаваемая мощность, тыс. кВт; l – расстояние, на которое передается электрическая мощность, км.
При расчетном значении, близком к стандартному, принимают ближайшее номинальное значение напряжения. В других случаях окончательное решение принимается путем технико-экономического сравнения вариантов стандартных значений.
3.3 Выбор количества и места установки тп в населенном пункте
Критерием выбора оптимального количества ТП в заданном населенном пункте является минимум приведенных затрат. Однако на данном этапе проектирования еще неизвестны исходные данные, необходимые для определения этого критерия. Поэтому рекомендуется ориентироваться на дополнительные критерии выбора количества ТП в населенном пункте. К таким критериям относятся протяженность ВЛ или кабельных линий (КЛ) 0,38 кВ, суммарная мощность подстанций и значения провала напряжения при запуске асинхронных электродвигателей.
Если радиус ВЛ(КЛ) 0,38 кВ превышает 0,5 - 0,7 км при проектирования одной ТП в населенном пункте, то целесообразно рассмотреть вариант установки двух и более ТП. При суммарной электрической нагрузке населенного пункта свыше 400 кВ∙А и невозможности обеспечения допустимой глубины провала напряжения при запуске электродвигателя также целесообразно рассмотреть варианты установки двух и более подстанций в населенном пункте.
При целесообразности установки двух и более подстанций в населенной пункте желательно проектировать электроснабжение производственных и коммунально-бытовых потребителей от разных подстанций. Место расположения ТП выбирается в центре «тяжести» электрических нагрузок, присоединенных к данной подстанции, который может быть определен по формулам:
и
,
(5)
где Xi, Yi - координаты центров нагрузок потребителей, подключенных к ТП; Si - расчетная мощность на вводе i-го потребителя, кВ∙А.
При выборе места расположения подстанции на плане населенного пункта оси координат и масштаб Х и Y принимаются произвольно.
Окончательное местоположение подстанции выбирается с учетом удобства ее размещения, обслуживания и возможности взаимного резервирования между ТП по ВЛ(КЛ) 0,38 кВ, что необходимо для потребителей первой категории надежности электроснабжения, таких, как больницы, инкубаторы, крупные животноводческие фермы, птицеводческие комплексы и др.