1. Выбор номинального напряжения электрической сети
Как известно, шкала номинальных напряжений электрических сетей свыше 1000 В общего назначения переменного тока определяется по ГОСТ 721-77 и рекомендует для вновь проектируемых сетей следующие напряжения:
6, 10, 35, 110, 220, 330, 500, 750, 1150 кВ.
При выборе напряжения необходимо учитывать сложившиеся системы напряжений в Европейской части России 110(150)/330/750 кВ и на Урале и в Сибири – 110/220/500/1150 кВ.
Предварительно выбор напряжения может быть произведен по эмпирической формуле Г.А. Илларионова:
,
(2.33)
где 
– длина линии, км;
– передаваемая по цепи мощность, МВт.
Данная формула дает удовлетворительные результаты для всей шкалы номинальных напряжений переменного тока в диапазоне 35–1150 кВ.
Существуют и другие эмпирические формулы для выбора номинального напряжения. Область их применения ограничивается некоторыми условиями, представленными ниже (табл. 2.4).
Таблица 2.4
Формулы для выбора номинального напряжения передачи
Формула Стилла |
Формула А.М. Залесского |
|
|
|
|
Области применения стандартных номинальных напряжений в зависимости от мощности и дальности электропередачи приведены на рисунке 2.16 и в таблице 2.5.
Таблица 2.5
Пропускная способность электропередачи 110–1150 кВ
Uном, кВ |
F, мм2 |
Натуральная мощность, МВт, при волновом сопротивлении, Ом |
Наибольшая передаваемая мощность на одну цепь, МВт |
Наибольшая длина передачи, км |
||
400 |
300–314 |
250–275 |
||||
110 |
70-240 |
30 |
– |
– |
25-50 |
50-150 |
220 |
240-400 |
120 |
160 |
– |
100-200 |
150-250 |
330 |
2×240-2×400 |
270 |
350 |
– |
300-400 |
200-300 |
500 |
3×330-3×500 |
600 |
– |
900 |
700-900 |
800-1200 |
750 |
5×240-5×400 |
– |
– |
2100 |
1800-2200 |
1200-2000 |
1150 |
8×300-8×500 |
– |
– |
5200 |
4000-6000 |
2500-3000 |
Сегодня две сложившиеся в России системы имеют шаг по номинальному напряжению внутри каждой примерно равный 2 и разницу по передаваемой мощности для смежных напряжений в 4÷6 раз. Это приводит к тому, что при передаче определённой мощности, на низком напряжении потребуется несколько цепей, а при высоком напряжении линия будет недогружена. В связи с этим при выборе напряжения можно использовать соседние по ПУЭ Uном, но с увеличенным радиусом расщепления.
Рис. 2.16. Области применения электрических сетей разных номинальных напряжений. Указаны границы равноэкономичности: 1 –1150 и 500 кВ; 2 – 500 и 220 кВ; 3 – 220 и 110 кВ; 4 – 110 и 35 кВ; 5 – 750 и 330 кВ; 6 – 330 и 150 кВ; 7 – 150 и 35 кВ