ГЛАВА ШЕСТАЯ
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОЕКТИРОВАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
1. Исходные положения
Задачей проектирования электрической сети является выбор ее схемы соединений и параметров отдельных элементов — линий, трансформаторов и др„ в соответствии с заданными нагрузками и источниками питания и с учетом выполнения необходимых требований (см. § В-4). При этом учитываются также условия будущей эксплуатации сети и, в частности, экономичность ее работы.
Как указывалось в § В-1, проектирование всех энергетических объектов ведется на основе общего плана электрификации страны. При планировании развития энергетики учитываются укрупненные технико-экономические показатели всех объектов — электростанций, линий электрических сетей, подстанций и т. п. Только после этого производится рабочее проектирование отдельных объектов.
Принципиально следовало бы вести комплексное рабочее проектирование сразу для всей сети электрической системы, начиная от шин электростанций «и включая все ЭП. При этом следовало бы рассматривать одновременно и схемы станций и подстанций, решать вопросы защиты от перенапряжений, выбирать устройства защиты и автоматики для автоматического управления и регулирования режима работы всей электрической системы, включая электрические сети всех напряжений. Очевидно, что для современных электрических систем (принципиальная схема системы изображена, например, на рис. 1-1) такая задача является чрезмерно громоздкой и решение ее в таком виде не может быть осуществлено. В связи с этим приходится решать эту задачу по частям — отдельно проектировать электрические сети различных назначений (районные, промышленные, городские, сельские), электрические станции и подстанции, защиту от перенапряжений, релейную защиту, устройства автоматики и т. п. При проектировании каждой из этих частей остальные части представляются приближенно, <в них учитываются лишь влияющие на данную часть элементы, для которых предполагаются типовые решения. В дальнейшем эти приближенные представления уточняются и согласовываются. Самое главное, чтобы при проектировании электрической сети или станций и подстанций, или защиты и автоматики и т. п. были учтены условия совместной работы всех этих элементов в дальнейшем. Рассмотрим для иллюстрации несколько примеров.
1) При проектировании распределительных сетей учитывается, что на шинах ЦП, к которому они будут присоединены, должно быть обеспечено встречное регулирование напряжения. С учетом этого обстоятельства и выбираются средства для местного регулирования напряжения, устанавливаемые в самой распределительной сети. С другой стороны, при проектировании районной сети выбираются конкретные средства для осуществления встречного регулирования напряжения на шинах указанного ЦП. 2) При рассмотрении варианта одиночной линии для электроснабжения потребителей предполагается, что надежность ее работы будет повышена за счет применения устройств АПВ для каждой фазы и что линия будет снабжена соответствующими коммутирующими аппаратами для осуществления по- фазного ее отключения. Эти предположения должны быть конструктивно реализованы при проектировании соответствующих устройств защиты и автоматики, а также при проектировании подстанции. 3) При проектировании районной сети учитываются принципиальные схемы прилегающих частей подстанций и электростанций. Остальные части их в данном случае не учитываются. Наоборот при проектировании электростанций и подстанций должны быть учтены количество и предполагаемые режимы работы отходящих линий.
Методика проектирования.
При проектировании электрических сетей основные искомые параметры — номинальное напряжение, сечение проводов линий, число линий, их пропускная способность, число и мощности трансформаторов и т. л., изменяются дискретно. Количество искомых величин оказывается весьма большим. Общее математическое решение по выбору наиболее целесообразной схемы и параметров ее элементов в настоящее время отсутствует. В связи с этим практически используются только методы вариантного сравнения целесообразных решений. Даже и ори использовании этой методики число вариантов возможных решений получается очень большим. Перебор всех возможных вариантов решения практически не может быть реализован из-за их большого количества. Поэтому с «помощью приближенных методов оценки отбираются несколько технически целесообразных вариантов, отвечающих предъявляемым требованиям в отношении надежности электроснабжения потребителей, качества электроэнергии и т. п. Эти варианты сравниваются затем по экономическим показателям (см. § 6-2). При выборе лучших конкурентоспособных вариантов, подлежащих экономическому сравнению, существенную роль играют инженерная интуиция и имеющийся опыт инженера-проектировщика.
Обычно проектирование электрической сети ведется на некоторый перспективный расчетный год, для которого определяются соответствующие расчетные нагрузки. Точность значений расчетных нагрузок обычно недостаточно велика. В связи с этим интерес представляют методы динамического проектирования (см. [Л. 20, 25] и др.), при использовании которых рассматриваются не статические нагрузки, а их развитие в динамике.
Опыт проектирования электрических сетей показывает, что целесообразным является следующий путь определения технических показателей предлагаемого для экономического сравнения варианта. Номинальное напряжение определяется приближенно в соответствии с заданными нагрузками потребителей и расстояниями между ними на основании имеющегося опыта (см. § 6-6). Схема соединений линий определяется на основании данных о требуемой надежности электроснабжения потребителей. После этого выбираются сечения проводов линий, количество и номинальные мощности трансформаторов подстанций, выбираются мощности, типы и местоположение компенсирующих и регулирующих устройств, производятся расчеты характерных режимов работы в сети. В случае необходимости производится уточнение выбранных параметров оборудования. Например, при установке дополнительных КУ может быть снижена мощность трансформаторов подстанций, уменьшено сечение проводов линий и т. л.
