7.3. Выбор номинальных напряжений лэп

Номинальное напряжение ЛЭП существенно влияет на ее технико-экономические показатели. При большом номинальном напряжении возможна передача большой мощности на большие расстояния и с меньшими потерями. Пропускная способность электропередачи при переходе на следующую ступень номинального напряжения увеличивается в несколько раз. В то же время с увеличением номинального напряжения существенно возрастают капитальные вложения в оборудование и сооружение ЛЭП.

Номинальные напряжения электрических сетей в России установлены ГОСТ 21128 – 83 (см. табл. В. 2) Экономически целесообразное номинальное напряжение ЛЭП зависит от многих факторов, среди которых наиболее важными является передаваемая активная мощность и расстояние. В справочной литературе [11] приводятся области применения электрических сетей разных номинальных напряжений, построенные на основе критерия, который непригоден в условиях рыночной экономики. Поэтому выбор варианта электрической сети с тем или иным номинальным напряжением должен приниматься на основе других критериев, например критерия полных затрат (см п. 7.2). Тем не менее, ориентировочные значения номинальных напряжений могут быть получены и по прежним методикам, например по эмпирическим формулам и таблицам, учитывающим предельную дальность передачи и пропускную способность линий разных номинальных напряжений.

Чаще всего используются следующие две эмпирические формулы:

(7.12)

и

,

(7.13)

где l – длина линии, км; P – передаваемая мощность, МВт. Полученные напряжения используются для подбора стандартного номинального напряжения. При разнице полных затрат сопоставляемых вариантов электрической сети менее 5 % предпочтение должно отдаваться варианту использования более высокого напряжения.

Табл. 7.3 характеризует пропускную способность и дальность передачи линий 35…1150 кВ с учетом наиболее часто применяемых сечений проводов и фактической средней длины ВЛ.

Таблица 7.1

Пропускная способность и дальность передачи линий 35…1150 кВ

Напряжение линии, кВ	Сечение провода, мм2	Передаваемая мощность, МВт		Длина ЛЭП, км
		натуральная	при плотности тока 1,1 А/мм2	Предельная при КПД 0,9	Средняя между двумя соседними ПС
35	70…150	3	4…10	25	8
110	70…240	30	13…45	80	25
150	150…300	60	38…77	250	20
220	24…400	135	90…150	400	100
330	2	360	270…450	700	130
500		900	770…1300	1200	280
750		2100	1500…2000	2200	300
1150		5200	4000…6000	3000	-

Варианты проектируемой электрической сети или отдельные ее участки могут иметь разные номинальные напряжения. Обычно сначала определяют напряжения головных, боле загруженных участков. Участки кольцевой сети, как правило, необходимо выполнять на одно номинальное напряжение.

Напряжения 6 и 10 кВ предназначены для распределительных сетей в городах, сельской местности и на промышленных предприятиях. Преимущественное распространение имеет напряжение 10 кВ, сети 6 кВ применяются при наличии на предприятиях значительной нагрузки электродвигателей с номинальным напряжением 6 кВ. Применение напряжений 3 и 20 кВ для вновь проектируемых сетей не рекомендуется.

Напряжение 35 кВ используется для создания центров питания 6 и 10 кВ главным образом в сельской местности.

В России (бывшем СССР) получили распространение две системы напряжений электрических сетей (110 кВ и выше): 110-220-500 и 110(150)-330-750 кВ. Первая система применяется в большинстве ОЭС, вторая после разделения СССР осталась только в ОЭС Северо-Запада (в ОЭС Центра и ОЭС Северного Кавказа при основной системе 110-220-500 кВ ограниченное распространение имеют также сети 330 кВ).

Напряжение 110 кВ имеет наиболее широкое распространение для распределительных сетей во всех ОЭС независимо от принятой системы напряжений. Сети напряжением 150 кВ выполняют те же функции, что и сети 110 кВ, но имеются только в Кольской энергосистеме и для вновь проектируемых сетей не используются.

Напряжение 220 кВ используется для создания центров питания сети 110 кВ. С развитием сети 500 кВ сети 220 кВ приобрели в основном распределительные функции.

Напряжение 330 кВ используется для системообразующей сети энергосистем и создание центров питания для сетей 110 кВ.

Напряжение 500 кВ используется для системообразующих сетей в большинстве ОЭС и для межсистемных связей.

Напряжение 750 кВ используется для системообразующей сети в ОЭС с системой напряжений 110-330-750 кВ и для межсистемных связей.

Для ОЭС, где применяется система напряжений 110-220-500 кВ, в качестве следующей ступени принято напряжение 1150 кВ.