Величина номинального напряжения электрической сети весьма существенно влияет на ее технико-экономические показатели. При более высоком напряжении повышается пропускная способность линий, имеющих одно и то же сечение проводов, снижаются потери мощности, энергии и напряжения, уменьшается расход материала на провода (за исключением тех случаев, когда сечения проводов выбираются из условий коронирования), упрощаются схемы соединений подстанций, облегчается дальнейшее развитие сети. Все это приводит часто к уменьшению расходов на эксплуатацию сети. В то же время в сетях более высокого напряжения увеличивается стоимость электрооборудования и сооружения линий. Для иллюстрации укажем, что, например, при напряжении 110 кВ одноцепная линия на металлических опорах стоит в среднем 9 тыс. руб/км, выключатель — около 25 тыс. руб., двухобмоточный трансформатор мощностью 25 Мва с монтажом — примерно 50 тыс. руб. При напряжении 220 кВ соответствующие стоимости равны приблизительно: 13 тыс. руб/км, 90 и 80 тыс. руб., т. е. значительно повышаются.
Рис. 6-11. Целесообразные области применения электрических сетей разных номинальных напряжений в СССР в зависимости от протяженности и мощности нагрузки передачи.
Накопленный в СССР большой опыт проектирования электрических сетей позволяет рекомендовать некоторые целесообразные области применения различных номинальных напряжений.
Для питающих сетей напряжением 35—220 кВ в табл. 6-2 приведены данные о средних мощностях нагрузки на одну цепь линии и о расстояниях передачи их полученные на основании соответствующего опыта проектирования. На рис. 6-11 приведены графики, характеризующие ориентировочную область применения электрических сетей более высоких напряжений (Л. 25].
В распределительных сетях среднего напряжения городов и промышленных предприятий в настоящее время применяют напряжение 10 кВ. Напряжение 6 кВ используется в сооруженных ранее сетях. Его применение может быть также целесообразно при питании значительного количества двигателей напряжением 6 кВ на .предприятиях.
Таблица 6-2
Приближенные технические характеристики сетей · с напряжениями 35—220 кВ
Распределительные сети напряжением до 1000 в в настоящее время сооружают на напряжение 380/220 в, на промышленных предприятиях применяют также напряжение 660 в. Старые сети с другими номинальными напряжениями (220/127 и 500 в) сохраняются в ограниченных пределах или постепенно реконструируются.
На основании приведенных рекомендаций приближенно может быть выбрано номинальное напряжение сети. В некоторых случаях может оказаться необходимым произвести технико-экономическое сравнение схем сетей с различными смежными номинальными напряжениями.
С учетом полученных данных в отношении номинального напряжения намечают варианты схемы сети. При этом учитывают требования в отношении обеспечения необходимой степени надежности электроснабжения потребителей в соответствии с их категориями (ем.
§ 5-3), а также местоположение и мощности нагрузок потребителей и расположение источников питания. Число вариантов резко возрастает при увеличении числа пунктов потребления электроэнергии. Перебор всех возможных вариантов схем при числе пунктов более 10—20 практически невозможен даже при использовании ЦВМ. Поэтому при составлении и анализе возможных вариантов схем очень большое значение имеет опыт инженера-проектировщика.
Обычно варианты схем сети намечаются на основании общих соображений с учетом местных условий. Затем приближенно оцениваются некоторые их технические показатели: возможное число цепей линий (нагрузка одной цепи определяется на основании данных, например, табл. 6-2), наибольшая величина потери напряжения в сети одного напряжения в нормальных и аварийных режимах и т. п. Одновременно со схемами линий эскизно намечаются схемы подстанций и электростанций (см. § 1-5), оценивается приближенно количество требуемых выключателей, трансформаторов и т. я. На основании полученных ориентировочных технических и экономических показателей отбираются варианты, удовлетворяющие техническим требованиям и имеющие лучшие предварительные экономические показатели. После этого производится детальное технико-экономическое сравнение оставшихся вариантов в соответствии с методикой, изложенной в § 6-2. Пример выбора варианта схемы сети дан в приложении П5.
