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


Выбор основных параметров линии электропередачи

К основным параметрам линии электропередачи можно отнести напряжение, схему, число цепей и сечение проводов.
Выбор номинального напряжения электропередачи, от которого зависят все остальные ее параметры, представляет сложную технико-экономическую задачу и окончательно производится путем сопоставления вариантов.
Для предварительного выбора напряжения чаще всего используются экономические области номинальных напряжений, которые были уже рассмотрены выше. Можно для этой цели использовать также понятия экономического к.п.д. и критериальной длины; соответствующая методика изложена в работе.
Основные схемы электропередач были описаны ранее, в § 2.1. Наиболее простой схемой электропередачи является блоковая. Одна из ее особенностей состоит в том, что короткое замыкание на понижающем трансформаторе, в линии, на повышающем трансформаторе или в генераторе вызывает отключение блока. Поэтому мощность блока должна быть скоординирована с мощностью приемной системы и ее вращающимся резервом.
При построении блоковой системы по принципу генератор — трансформатор — линия — трансформатор максимальная мощность одной цепи зависит также от предельной строительной мощности генератора. В случае передачи по одной цепи мощности, превышающей предельную мощность генератора, приходится переходить к другому варианту блоковой схемы, в которой несколько генераторов работают на одну цепь линии передачи.
Кроме повышенных требований в отношении вращающегося резерва, к недостаткам блоковой схемы можно отнести ее меньшую по сравнению со связанной схемой гибкость в эксплуатации. По условиям надежности предпочтительнее связанная схема. Блоковая схема может быть использована при развитии системы передачи по этапам и постепенном вводе мощностей. Для получения наибольшего экономического эффекта желательны по возможности быстрый ввод в действие оборудования и более полное его использование. С этой точки зрения целесообразно вводить первоначально электропередачу как блоковую, развивая ее зачтем в связанную и в систему, соединенную с прилегающими к электропередаче энергосистемами и районами потребления.
По экономическим условиям в связанной схеме электропередачи желательно иметь минимальное число цепей, т. е. две цепи: для обеспечения необходимой пропускной способности есть достаточно эффективные средства — компенсация параметров линия передачи и др. Выбор оптимальных сечений проводов производится по методу приведенных затрат, на основе которого определяются экономические интервалы мощностей для каждого сравниваемого стандартного сечения. Дело в том, что метод экономической плотности тока обладает рядом недостатков, наиболее существенные из которых следующие:
а)            шкала стандартных сечений носит дискретный характер. При определении сечения по экономической плотности тока рассматриваются приведенные затраты как непрерывная функция сечения проводов; экономическое сечение находится по минимуму этой функции, при этом обычно получается величина, лежащая между двумя стандартными сечениями;
б)           значения экономической плотности тока предполагают, что зависимость стоимости линии от сечения провода имеет прямолинейный характер; в действительности эта зависимость носит более сложный характер;
в)            зависимость стоимости линии от сечения проводов принята одинаковой для линий всех номинальных напряжений и опор любой конструкции;
г)            приведенные затраты на покрытие потерь электроэнергии в линиях электропередачи приняты одинаковыми для всех районов Советского Союза;
д)           срок окупаемости дополнительных капитальных затрат, принятый равным 5 годам, отличается от его значения, установленного «Методикой технико-экономических расчетов в энергетике»;
е)           при определении экономических плотностей тока не учтено влияние на выбор сечения проводов изменения передаваемой мощности с начала ввода линии в эксплуатацию до момента достижения расчетного значения.
Вследствие недостатков, свойственных методу экономической плотности тока, с недавнего времени привлекает внимание для выбора сечений проводов метод экономических интервалов мощностей, сущность которого состоит в следующем.
Приведенные затраты линии электропередачи заданного типа, напряжения и сечения проводов на единицу ее длины при постоянных годовых эксплуатационных расходах записываются в виде, где К1, го — соответственно капитальные затраты и активное сопротивление на единицу длины линии.
Выражение, рассматриваемое как 31=/(P), представляет параболу вида 3\=а+ЬР2.
Для каждого стандартного сечения линии данного типа и напряжения по выражению (9.30) могут быть рассчитаны и построены в координатах Щ и Р соответствующие параболы (рис. 9.4). Точки пересечения этих парабол а и б определяют границы и интервалы мощности, в которых применение стандартных сечений является экономичным, так как соответствует наименьшим значениям приведенных затрат. Экономический интервал мощности для провода марки 1 ограничивается точками пересечения парабол 3 = =f (S) для данной марки и соседней меньшей и большей. С помощью экономических интервалов однозначно решается задача выбора сечения провода, удовлетворяющего основному экономическому критерию 3ii=3imm; при этом передаваемая мощность должна находиться в пределах.
Для определения границ экономических интервалов можно пользоваться аналитическими выражениями, находя точки пересечения парабол из уравнений вида.
В методике экономических интервалов может быть учтен рост передаваемой мощности во времени. Если увеличение передаваемой мощности будет проходить в пределах интервала, не превышая его верхней экономической границы, то никакого дополнительного экономического анализа для учета этого увеличения мощности не требуется. В случаях, когда передаваемая мощность через несколько лет становится больше верхней экономической границы выбранной марки провода, приходится проводить более сложный технико-экономический анализ. Для —общности рассмотрения допустим, что рост нагрузки во времени характеризуется зависимостью Р=ф(0. которая графически представлена на рис. 9.5 кривой Р. На основе зависимостей 3i=f(P) и Р= =<р(0 на рис. 9.5 построены кривые зависимости 3i = <P(t), которые определяют экономические интервалы времени стандартных сечений проводов при заданном росте нагрузок. Если этот рост может быть представлен аналитическим выражением.