6. Основы проектирования электрических сетей

6.1. Задачи и методы проектирования электрических систем и сетей

Задача проектирования электрических систем и сетей состоит в разработке и технико-экономическом обосновании решений, определяющих их развитие, обеспечивающих при наименьших затратах снабжение потребителей электрической энергией при выполнении технических ограничений по надежности электроснабжения и качеству электроэнергии.

Проектирование электрических систем и сетей начинается с разработки обосновывающих материалов для определения экономической эффективности и целесообразности проектирования, строительства или реконструкции и расширения электросетевых объектов. Этот комплекс проектных работ включает схемы развития электрических систем и сетей, в него включаются разработки энергетических и электросетевых разделов в составе проектов электростанций, а так же схемы внешнего электроснабжения крупных промышленных предприятий. После утверждения обосновывающих материалов начинается проектирование электросетевых объектов.

Проект развития электрической сети может выполняться в качестве самостоятельной работы или как составная часть схемы развития энергосистемы. При проектировании электрических сетей увязываются решения по развитию сетей различных назначений и напряжений. На различных этапах проектирования электрических сетей решаются разные по составу и объему задачи, которые имеют следующее примерное содержание:

· анализ существующей сети рассматриваемой энергосистемы (района, города, объекта), включающий ее рассмотрение с точки зрения загрузки, условий регулирования напряжения, выявления «узких мест» в работе;

· определение электрических нагрузок потребителей и составление балансов активной мощности по отдельным подстанциям и энергоузлам, обоснование сооружения новых понижающих подстанций;

· выбор расчетных режимов работы электростанций (если к рассматриваемой сети присоединены электростанции) и определение загрузки проектируемой электрической сети;

· электрические расчеты различных режимов работы сети и обоснование схемы построения сети на рассматриваемые расчетные уровни;

· проверочные расчеты статической и динамической устойчивости параллельной работы электростанций, выявление основных требований к системе противоаварийной автоматики;

· составление баланса реактивной мощности и выявление условий регулирования напряжения в сети, обоснование пунктов размещения компенсирующих устройств, их типа и мощности;

· расчеты токов КЗ проектируемой сети и установление требований к отключающей способности коммутационной аппаратуры, разработка предложений по ограничению мощности КЗ;

· выбор и обоснование количества, мощности и мест установки дугогасящих реакторов для компенсации емкостных токов;

· сводные данные по намеченному объему развития электрической сети, натуральные и денежные показатели, очередность развития.

Содержание проектов развития электрических сетей показывает, что в них входит очень широкий круг вопросов, которые решаются системным подходом. При этом необходимо рассматривать схемы электростанций и подстанций, решать вопросы защиты от перенапряжений, выбирать устройства защиты и автоматики для автоматического управления и регулирования режима работы электрической системы, включая сети всех напряжений. Такая задача чрезмерно громоздка, практически ее можно решать только по частям: проектировать отдельно сети различных назначений, релейную защиту, устройства автоматики и т.д. При проектировании каждой из этих частей отдельные части представляются приближенно, в них учитываются лишь влияющие на данную часть элементы, для которых предполагаются типовые решения. В дальнейшем эти полученные при проектировании решения уточняются и согласовываются.