Министерство образования и науки Украины

  

Донецкий национальный технический университет

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине «Проектирование электрических систем и САПР»

Раздел: «Технико-экономические основы проектирования

электрических систем и сетей»

для студентов специальности 7.090602 «Электрические

системы и сети»

Донецк ДонНТУ 2005

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМ И СЕТЕЙ

1. Содержание и основные этапы проектирования

Процесс проектирования является началом реализации капиталовложений в сооружение электростанций (ЭС), подстанций (ПС), линий электропередачи (ЛЭП), распределительные сети и другие объекты электроэнергетической системы (ЭЭС). Развитие же ЭЭС определяется ростом потребления электроэнергии, располагаемыми материальными и трудовыми ресурсами. Это требует системного подхода к планированию и проектированию ЭЭС и учета их иерархической структуры.

В основу иерархической структуры энергосистем положены технологический, территориальный и временной признаки.

Технологический признак характеризуется тесными производственными связями между большими функциональными производственными системами (электро-, нефте-, газо- и углеснабжения), образующими топливно-энергетический комплекс (ТЭК) страны. Эти связи определяются взаимозаменяемостью энергоресурсов и энергетических установок и преобразованием в процессе энергоснабжения одних видов энергии в другие. Они учитываются при выборе рациональных путей централизованного энергоснабжения и экономического анализа при проектировании и эксплуатации энергоустановок.

Территориальный признак характеризуется разделением энергосистем по специфике развития на соответствующие подсистемы, охватывающие экономические районы страны с общими характерными признаками народнохозяйственного и энергетического развития.

В свою очередь экономические районы состоят из отдельных узлов электроснабжения, к которым принадлежат промышленные центры, крупные города, сельскохозяйственные районы.

Временной признак характеризует энергосистемы с точки зрения организационной структуры планирования, проектирования и управления, а также повышения экономичности их функционирования.

По временной иерархии предусматривается:

• долгосрочное прогнозирование,

• перспективное планирование,

• среднесрочное планирование,

• краткосрочное планирование,

• проектирование.

Долгосрочное прогнозирование на перспективу 20–25 лет необходимо для заблаговременного принятия решений о сооружении крупнейших комплексов, освоении новых мощных энергоресурсов и решения других задач, требующих значительных капитальных вложений и длительных сроков их освоения (технико-экономический доклад (ТЭД) развития отрасли).

Перспективные планы предусматривают технико-экономическое обоснование (ТЭО) развития энергетики на 15 лет и схем развития объединенной энергосистемы (ОЭС) на 10 лет. Они необходимы для обоснованного планирования развития энергетики, а также научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ.

Среднесрочное планирование и проектирование предусматривает детальное обоснование и разработку планов схем развития электрических сетей районных ЭЭС и крупных узлов на пятилетний период.

На основании краткосрочного планирования разрабатываются детальные годовые планы, которые являются основным документом для руководства и реализации в течение года задач, предусмотренных пятилетним планом.

Все энергетические объекты проектируются на основе технико-экономических обоснований целесообразности и необходимости их сооружения.

В ТЭО (с учетом существующей схемы электроснабжения):

• уточняются балансы мощности и электроэнергии в системе;

• определяются основные показатели сооружаемых ЭС;

• выбираются схемы связи ЭС и ЭЭС;

• обосновываются типы и параметры основного оборудования.

Технико-экономическое обоснование включает в себя:

• расчет капитальных вложений;

• расчет эксплуатационных расходов;

• анализ сравнительной экономической эффективности вариантов в соответствии с показателями аналогичных передовых отечественных и зарубежных объектов.

Все энергетические объекты проектируются на основе задания на проектирование, которое составляется заказчиком (например, районным энергоуправлением – РЭУ) совместно с проектной организацией в соответствии с утвержденным ТЭО.

Проектирование может выполняться в одну и две стадии.

Двухстадийное проектирование состоит из технического проекта и рабочих чертежей.

Технический проект включает в себя:

• окончательное определение местоположения объекта;

• его мощность;

• сроки ввода в эксплуатацию;

• выбор оборудования и режимов его работы;

• организацию строительно-монтажных работ;

• расчет стоимости строительства и технико-экономических показателей объекта.

Рабочие чертежи представляют заключительную стадию проектирования объекта. На этой стадии выполняются чертежи строительных конструкций, энергетическое оборудование, указания по их сборке и монтажу.

При проектировании в одну стадию разрабатывается технорабочий проект, совмещающий в себе технический проект и рабочие чертежи. Такое проектирование выполняется при использовании типовых проектов, предназначенных для многократного использования на строительстве одинаковых объектов. Для этого типовой проект и его рабочие чертежи должны быть привязаны к местным условиям сооружения объекта.

При проектировании энергообъектов пользуются Руководящими указаниями и нормативно-справочными материалами:

• Общесоюзные нормы и правила (СНиП), отражающие нормативные данные о параметрах в области применения материалов, изделий, конструкций и оборудования для строительства, нормы строительного проектирования и технологии строительного производства;

• нормы технологического проектирования энергетических объектов;

• стандарты на технологическое оборудование и строительные материалы;

• сметные нормы на строительные работы, прейскуранты на оборудование, ценники на монтаж оборудования;

• другие нормативные документы.

После развала Советского Союза образовались независимые государ­ства, каждое из которых должно разрабатывать и внедрять свои нормативные и директивные документы. Однако это требует значительных материальных затрат, поэтому не является приоритетным. В связи с этим до настоящего времени многие материалы, разработанные еще в СССР (например, ПУЭ), остаются общепринятыми на территории СНГ, в том числе и в Украине. Раз­рабатывается также ряд новых документов, действие которых распространя­ется на страны Содружества. Таким является стандарт на качество электро­энергии ГОСТ 13109-99.

В процессе проектирования широко применяются укрупненные нормы и показатели стоимости строительства энергообъектов.