Навигация

 

 Меню раздела

Краткая характеристика развития электрических сетей и систем
Цели и задачи проектирования
Исходные положения проектирования электрических сетей и систем
Краткая характеристика задачи проектирования
Определение потребления электроэнергии
Прогнозирование режимов электропотребления
Средневзвешенный за сутки коэффициент мощности
Выбор источников энергии
Планирование баланса реактивных мощностей в электрической системе
Вопросы организации управления электрическими системами
Построение схем электрических сетей
Краткие сведения о конструктивном исполнении электрической сети
Выбор номинального напряжения электрической сети
Схемы понижающих подстанций
Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции
Указания по выбору вариантов электроснабжения
Баланс реактивной мощности
Общие замечания о технико-экономическом анализе
Капиталовложения и их оценка
Определение потерь мощности и энергии
Годовые эксплуатационные расходы
Приведенные затраты
Учет надежности при проектировании электрических систем и сетей
Показатели надежности и их нормирование
Выбор рационального резерва мощности в электрической системе
Определение ущерба от перерывов электроснабжения
Технико-экономический расчет
Выбор конструкции и сечения проводов электрической сети
Определение капитальных затрат на сооружение сети
Определение годовых эксплуатационных расходов электрической сети
Определение приведенных затрат электрической сети
Краткие сведения о составлении смет
Технико-экономические показатели рекомендуемого варианта
Схема замещения и параметры сети
Приведение нагрузок к высшему напряжению и составление расчетной схемы
Определение потоков мощности в сети
Расчет напряжений
Выбор ответвлений трансформаторов
Регулирование напряжения при помощи трансформаторов с РПН
Регулирование напряжения с помощью автотрансформаторов
Регулирование напряжения при помощи перераспределения потоков
Определение мощности компенсирующих устройств
Выбор ответвлений трансформаторов
Выбор дополнительных средств регулирования напряжения
Оформление результатов электрических расчетов
Расчет потокораспределения мощностей и напряжения
Уравнения узловых напряжений
Обращенная форма уравнений узловых напряжений
Определение коэффициентов уравнений узловых напряжений
Решение уравнений узловых напряжений методом итерации
Метод коэффициентов распределения
Расчет методом контурных уравнений
Расчет методом преобразования сети
Метод обобщенных контурных уравнений
Общая характеристика матричных методов расчета
Выполнение расчетов электрических режимов на ЭВМ
Проектирование средств повышения экономичности
Основные мероприятия по увеличению пропускной способности
Естественное и экономичное распределение мощностей в замкнутых сетях
Выбор параметров трансформаторов с продольно-поперечным регулированием
Применение продольной компенсации в замкнутых сетях
Общий подход к компенсации реактивной мощности в электрической системе
Компенсация реактивных нагрузок в распределительных сетях
Компенсация реактивных нагрузок в питающих сложно замкнутых электрических сетях
Учет особенностей протяженных электропередач при проэктировании
Оптимальное соотношение капиталовложений
Учет емкостных токов линий электропередачи
Выбор основных параметров линии электропередачи
Проектирование механической части воздушных линий
Изыскания трасс воздушных линий
Выбор материала и типа опор
Определение удельных нагрузок
Определение критических пролетов
Систематический расчет проводов и тросов
Выбор и расчет грозозащитного троса
Расчет проводов и тросов в аварийных режимах
Расстановка опор по профилю трассы
Расчет переходов через инженерные сооружения
Расчет монтажных стрел провеса
Защита проводов и тросов от вибрации
Элементы проектирования криогенных систем электропередач
Задачи проектирования
Конструктивное исполнение криогенных линий электропередачи
Определение технико-экономических характеристик криогенных линий
Собственный расход мощности и энергии в криогенных линиях
Расчет и оптимизация конструктивных параметров криогенных линий
Обеспечение надежности работы криогенных линий
Пропускная способность криогенных электропередач
Электрические схемы криогенных электропередач
Определение параметров рефрижераторных станций криогенных линий
Технико-экономические показатели криогенных линий электропередачи
Определение условий совместной экономичной работы
Потери энергии в проводниках при глубоком охлаждении


Краткая характеристика задачи проектирования

Проектирование электрических систем, как правило, не начинается «с нуля» — электрические системы формируются из работающих станций, энергоузлов, часто из уже существующих более мелких систем; географическое расположение, народнохозяйственная значимость и перспективный план их дальнейшего развития определяют экономические предпосылки для проектирования энергосистем. Основная задача проектирования электрической системы состоит в выборе ее оптимальной структуры, заключающейся в отыскании оптимального варианта развития генерирующих мощностей энергосистемы в совокупности с системообразующими линиями электропередачи. Проектом должно предусматриваться сооружение таких новых электростанций и электропередач, при которых достигаются наиболее экономичные показатели создаваемой электрической системы.
Экономические предпосылки для проектирования электрических систем, кроме общих принципиальных положений, определяемых закономерностями планового развития социалистического народного хозяйства, содержат ряд положений, зависящих от конкретных условий. Для определения конкретных экономических предпосылок надлежит произвести предварительные исследования по трем направлениям:
1)            выявить электропотребление, его величину и размещение, изменение электропотребления во времени — графики нагрузки;
2)            рассмотреть топливные ресурсы, возможности создания тепловых электростанций, потребность в тепловой энергии для промышленности и бытовых нужд;
3)            рассмотреть водные ресурсы, произвести водно-энергетические и водохозяйственные расчеты, проанализировать необходимость построения гидростанций.
Подробная разработка перечисленных вопросов позволит выявить и обосновать экономические предпосылки развития и проектирования электрических систем.
Задача проектирования развития электрических систем состоит в установлении наилучших путей их развития, определении объектов нового энергетического строительства и сроков их ввода с расчетом покрытия энергетических потребностей при наиболее благоприятных технико-экономических показателях. Проектирование электрических систем должно включать техническое и экономическое обоснование развития электрических станций, электрических сетей и средств их эксплуатации, в том числе и средств управления.
Проектирование электрических систем осуществляется в следующем порядке. Прежде всего составляется технико-экономический доклад (ТЭД), предусматривающий решение принципиальных вопросов на перспективу 15—20 лет. В технико-экономическом докладе устанавливаются:
1)            оптимальные пропорции в развитии различных типов электростанций (КЭС на разных видах топлива, ТЭЦ, ГЭС, АЭС, специализированных типовых установок), условия их использования и основные параметры;
2)            основные принципы построения ЕЭС (определение направлений и параметров дальних передач, выбор системы напряжений основной сети ЕЭС и т. п.) и принципиальные вопросы организации и управления ЕЭС;
3)            размеры капиталовложений и материальных ресурсов, необходимых для намечаемого развития энергетики.
На основании ТЭД формулируются требования к смежным отраслям промышленности (энергомашиностроительной, электротехнической, топливной), принимаются решения о направлениях научно-исследовательских работ, организуется разработка технико-экономического обоснования (ТЭО) по сооружению крупных электростанций, выбираются параметры нового энергетического и электротехнического оборудования.
Дальнейшее проектирование, осуществляемое на основании ТЭД, предусматривает составление схем развития (системы, линий передачи, распределительных сетей, организации эксплуатации, в том числе диспетчерского управления) и технического проекта, включая системную автоматику.
Схемы развития Единой энергетической системы (ЕЭС) и объединенных электрических систем (ОЭС). обычно разрабатываемые на 5 лет с учетом последующих 5—7 лет, представляют такие проектные материалы, на основании которых выделяются средства на проектирование электростанций, линий электропередачи и подстанций основной сети и составляются пятилетние планы строительства. Обычно это называется «открытие титула».
В задачи разработок схем входят обоснование рекомендаций по размещению, мощности и очередности строительства отдельных электростанций на перспективу до 10 лет, а также выбор конфигурации, параметров и очередности развития основной сети, выявление основных требований к противоаварийной автоматике. На основании полученных схем оцениваются потребности в капиталовложениях, топливе, оборудовании.
Схемы развития отдельных электрических систем подготавливаются после разработки схем ЕЭС и ОЭС. Они обычно составляются более подробно на 5 лет, при этом учитывается дальнейшая перспектива их роста, которая также охватывает примерно пятилетний период (иногда 2—3 года). Разработка схем развития электрических систем включает следующие вопросы:
1)            составление балансов активной и реактивной мощностей и энергии, выбор оптимальных источников энергии и обеспечение достаточной надежности работы;
2)            определение основных показателей суммарного потребления энергии, что в значительной мере содействует успешному решению задач проектирования;
3)            определение конфигурации, параметров и очередности строительства сетей;
4)            выявление необходимых капиталовложений в оборудование всех видов (всех типов электростанций и подстанций).
Схемы развития распределительных сетей системы охватывают сетевые районы, промышленные узлы, города, электрифицируемые железные дороги, сельские местности. Такие схемы развития служат исходным материалом при проектировании отдельных линий электропередачи, подстанций, сети города, сельского района и прочих проектных работ, связанных с развитием и реконструкцией электрической сети. При разработке схем решаются следующие задачи:
1)            выбор конфигурации распределительной сети;
2)            установление параметров сети;
3)            обоснование параметров подстанций;
4)            составление рекомендаций по очередности строительства;
5)            определение необходимых капиталовложений.
Схемы организации эксплуатации электрических систем выполняются в соответствии со схемами развития энергосистем. При составлении этих схем намечаются способы ремонтного обслуживания электростанций, ремонтно-эксплуатационного и оперативного обслуживания электрических сетей, организации диспетчерского управления, выполнения каналов связи и схем телемеханики, создания структуры административного управления энергосистемой. В соответствии с полученными материалами устанавливаются капиталовложения в технические средства, которые необходимы для эксплуатации. После осуществления этих работ составляются схемы развития средств диспетчерского и административного управления системами. Здесь дается технико-экономическое обоснование организации и развития средств автоматического регулирования, вычислительной техники, телемеханики и связи, при этом рассматриваются:
1)            структура диспетчерского управления и основное оборудование диспетчерских пунктов;
2)            виды необходимого автоматического регулирования, телемеханики, вычислительной техники и связи;
3)            схемы каналов связи, телемеханики и автоматического регулирования;
4)            величины капитальных вложений.
Технический проект противоаварийной автоматики системы выполняется после утверждения схем развития. При выполнении технического проекта разрабатываются структурная схема противоаварийной автоматики и схемы размещения устройств по объектам.
Этой работе предшествует расчет режима, включая анализ статической и динамической устойчивости, учитывающий структурную схему автоматики, средства улучшения устойчивости. Технический проект служит основой для составления рабочих чертежей противоаварийной автоматики и релейной защиты и управления.
Технико-экономическое обоснование решений, принимаемых при проектировании электрических систем, сводится к сопоставлению вариантов выполнения схем, проектов для системы в целом или для отдельных ее элементов. При сравнении вариантов необходимо, чтобы они были: технически сопоставимы, т. е. позволяли выполнить поставленную задачу при удовлетворении всех технических требований, установленных соответствующими нормами, обеспечивая при этом необходимую надежность; экономически сопоставимы, т. е. давали одинаковый производственный эффект (включая неэнергетическую продукцию, если рассматриваются комплексные объекты) и учитывали весь комплекс народнохозяйственных затрат, связанных с его достижением (включая затраты в смежные звенья энергетики и сопряженные отрасли народного хозяйства) и оцениваемых по показателям, сопоставимым с точки зрения полноты учета конкретных условий сооружения и эксплуатации объектов, уровня применяемых цен и тарифов, уровня техники строительных работ и т. п. упаковка для маркетплейсов в москве по оптимальным ценам
При сравнении вариантов структуры энергосистем и схем основных сетей за расчетный срок обычно принимаются 10 лет, при сравнении вариантов распределительных сетей — 5 лет. При расчетах потери энергии учитываются только для энергетических объектов нового строительства и оценивается разница этих потерь энергии в сети для сравниваемых вариантов. Обычно для энергетических объектов (систем и др.) экономические характеристики вблизи минимума весьма пологи. Поэтому часто могут появляться варианты, отличающиеся по приведенным затратам на величину менее 3—5%. Такие варианты считаются равно-экономичными, и в пределах зоны равно-экономичности лучший вариант выбирается уже не по экономическим показателям, а по оценке тех качеств варианта, которые не учитывались в экономическом сравнении (перспективности, надежности, конъюнктуры получения оборудования, степени влияния на биосферу, демографических и социальных факторов и т. д.).
Вследствие неопределенности исходной информации, положенной в основу принятия решений, рекомендуется анализ вариантов и их технико-экономическую оценку производить для различных альтернатив исходных показателей, например для различных уровней потребления энергии, различного размещения потребителей и электростанций, а также применять специальные приемы исследований.