57. Выбор сечений проводов и кабелей

При выборе проводов и кабелей по условию наивысшей экономической эффективности принимаются во внимание нормальные рабочие режимы электрических сетей. При выборе сечений проводов и кабелей приходится учитывать ряд ограничений. Одно из них определяется условиями нагрева.

Другое ограничение: требование поддерживать необходимый уровень напряжения у потребителей местных сетей. Для местных сетей характерно существенное превышение активного сопротивления над индуктивным. В этих условиях продольная слагающая падения напряжения практиче­ски равна потере напряжения.

При проектировании районных сетей ограничение по потере напряжения не учитывается. Объясняется это прежде всего тем, что непосредственные потребители энергии связаны с линиями районной сети трансформаторами и автотрансформаторами, способными регулировать напряжение в распределительных сетях. Другой причиной является сравнительно малая зависимость потери напряжения от сечений проводов, для которых . Изменение сечения приводит к заметному изменению и практически не влияет на .

Указанные причины позволили при выборе сечения проводов районных сетей отказаться от учета ограничения, связанного с допустимой потерей напряжения в сети.

В ПУЭ указаны минимально допустимые сталеалюминиевых проводов: АС-70 при 110 кВ, АС-120 при 150 кВ и АС-240 при 220 кВ. Для линий 330 и 500 кВ, выполняемых расщепленными проводами.

58. Выбор экономически целесообразных сечений проводов и кабелей

Метод экономической плотности тока

Сечение является важнейшим параметром линий электропередачи. Методики определения сечений проводов и кабелей основаны на поиске экономического сечения, соответствующего минимальным затратам. С увеличением сечения вырастают затраты на сооружение линии, отчисления на амортизацию, ремонт и обслуживание, но снижаются потери мощности и электроэнергии и связанные с ними затраты.

Порядок выбора сечений по методу экономической плотности тока следующий:

1.     Находят максимальный ток линии I_max – ток в линии в режиме наибольших нагрузок.

2.     В зависимости от Т_нб находят значение экономической плотности тока .

3.     Находят экономическое сечение по формуле

4.     Выбирают ближайшее стандартное сечение.

5.     Выполняют проверки выбранного стандартного сечения:

·        по нагреву в нормальном и послеаварийном режимах;

·        по допустимой потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах;

·        на механическую прочность.

В настоящее время по экономической плотности тока выбирают сечения кабельных и воздушных линий U_ном= 35-110 кВ, для сетей более высоких номинальных напряжений этот метод служит для выбора исходного сечения метода экономических интервалов. Выбору по экономической плотности тока не подлежат сети промышленных предприятий с U_ном1кВ и осветительные сети.

Метод экономических интервалов.

Применяется для выбора сечений сетей 35-750 кВ. Для принятых на данном номинальном напряжении стандартных сечений проводов рассчитывают приведенные затраты в зависимости от наибольшего тока линии.  При использовании экономических интервалов тока необходимо уточнение понятия наибольшего тока линии. Сечения проводов надо выбирать по расчетной токовой нагрузке линии I_р. Экономические интервалы токов находятся для сечений, которые равны минимально допустимым по условиям короны или больше них. Поэтому проверять по условиям короны надо только воздушные линии 110 кВ и выше, прокладываемые по трассам с отметками выше 1500 м над уровнем моря. Проверять по допустимым потерям и отклонениям напряжения сечения воздушных линий 35 кВ и выше не надо, так как повышение уровня напряжения путем увеличения сечения проводов таких линий экономически нецелесообразно. Сечения проводов воздушных линий необходимо проверить по допустимому нагреву в послеаварийном режиме.

Выбор сечений проводов и жил кабелей по условиям нагревания

Этот метод применяется в сетях, где главным критерием является пожарная безопасность: для внутренней электропроводки, во внутризаводских сетях напряжением до 1000В. В соответствие с ПУЭ по допустимому току можно выбирать сборные шины подстанций, кабели напряжением 0,4 кВ и кабели 6-10 кВ. При выборе сечений по нагреву определяют наибольший ток I_нб, исходя из нормального или послеаварийного режимов. Затем находят допустимый расчетный ток для тех условий охлаждения и режимов, в которых будут работать выбираемые провода или кабели. Далее в справочных таблицах выбирают такое сечение с допустимым током I_доп, при котором выполнялось бы условие.

61. Перспективы развития еэс России.

Развитие электрических сетей в период до 2020 года будет направлено на обеспечение надежного и устойчивого функционирования Единой энергетической системы России, конкурентного оптового рынка электроэнергии и мощности, а также на обеспечение надежного электроснабжения потребителей и выдачи мощности электростанций.

В Генеральной схеме в основу перспективного развития электрической сети Единой энергетической системы России закладываются следующие основные принципы:

схема основной электрической сети Единой энергетической системы России должна обладать достаточной гибкостью, позволяющей осуществлять ее поэтапное развитие и обеспечить возможность приспосабливаться к изменению условий роста нагрузки и развитию электростанций;

схемы выдачи мощности крупных электростанций в нормальных режимах работы энергосистемы должны обеспечивать возможность выдачи всей располагаемой мощности электростанции без применения устройств противоаварийной автоматики как в полной схеме сети, так и при отключении любой из отходящей линии на всех этапах сооружения электростанции (принцип "N-1"). Для атомных электростанций указанное условие должно выполняться как в нормальных режимах, так и в ремонтных режимах работы энергосистемы (принцип "N-2");

схема основной электрической сети должна соответствовать требованиям охраны окружающей среды, главным образом уменьшению площади подлежащих изъятию для нового строительства земельных участков и общей площади охранных зон линий электропередачи, в которых ограничивается хозяйственная деятельность и пребывание людей;

схема и параметры распределительных сетей должны обеспечивать надежность электроснабжения, при которой питание потребителей осуществляется без ограничения нагрузки с соблюдением нормативных требований к качеству электрической энергии;

Строительство новых ГЭС намечается как в ОЭС Сибири и ОЭС Востока, так и в Европейской части ЕЭС России – в зонах ОЭС Юга и ОЭС Урала . В ОЭС Сибири в период 2021—2030 годы предусматривается строительство трех новых ГЭС – Мокской ГЭС (1200 тыс . кВт ) и ее контррегулятора Ивановской ГЭС (210 тыс . кВт ), а также первой ГЭС Нижне - Ангарского каскада – Мотыгинской ГЭС (1082 тыс . кВт ).

В ОЭ С Востока в период до 2015 года намечается строительство Нижнебурейской ГЭС мощностью 320 тыс . кВт , а в период 2021—2030 годы–

ввод Граматухинской ГЭС (400 тыс . кВт ) Нижнезейского каскада и начало строительства Южно - Якутского гидроэнергетического комплекса с вводом на Канкунской ГЭС первого агрегата мощностью 300 тыс . кВт в 2030 году . В европейской части страны основное строительство новых ГЭС рекомендуется на территории Северного Кавказа.

В период после 2020 года предусматривается начать освоение гидропотенциала р . Андийское Койсу и обеспечить ввод к 2025 году Агвали ГЭС мощностью 220 тыс . кВт и к 2030 году – 82 Тиндийской ГЭС (102 тыс . кВт ).В

этот же период намечается продолжение строительства Зеленчукского каскада ГЭС с вводом на р . Кубань двух новых ГЭС : к 2025 году Верхнекрасногорской ГЭС мощностью 87,3 тыс . кВт и к 2030 году Нижнекрасногорской ГЭС мощностью 62 тыс . кВт.

Кроме того , к 2025 году предусматривается ввод новой ГЭС в Кабардино - Балкарии – ГЭС Голубые озера мощностью 110 тыс . кВт . В зоне ОЭС Урала учитывается ввод Нижнесуянской ГЭС мощностью 208,8 тыс . кВт в Республике Башкирия , который предусматривается в период 2021— 2025 годы .