Влияние напряжения электрической сети на технические характеристики

    Номинальное напряжение электросети существенно влияет на ее технические характеристики и экономические показатели.

    При повышении номинального напряжения электрической сети достигается:

• снижение потерь мощности и электроэнергии в элементах электросетей, что приводит к снижению эксплуатационных расходов на ремонты;
• уменьшение сечений проводов линии электропередачи и, соответственно, расхода металла;
• увеличение предельных передаваемых мощностей по линиям электропередачи, что облегчает решение задач развития электрической сети.

    С другой стороны, при повышении номинального напряжения электрической сети увеличиваются капитальные вложения в сооружение сетей. Сооружение электросети меньшего номинального напряжения требует меньших капитальных вложений, но приводит к большим эксплуатационным расходам из-за роста потерь мощности и электроэнергии, и, кроме того, такая сеть обладает меньшей пропускной способностью. Таким образом, важно правильно выбрать класс номинального напряжения электрической сети при ее проектировании.

Номинальные междуфазные напряжения электрических сетей

Таблица 1

    Экономически целесообразное номинальное напряжение зависит от многих факторов: мощности нагрузок, удаленности их от источников электропитания, расположения их относительно друг друга, географического района развития электросети, от выбранной конфигурации электрической сети, способов регулирования напряжения и др.

    Определение наиболее экономичного класса номинального напряжения электросети может быть выполнено в зависимости от величины передаваемой мощности и расстояния, на которое передается эта мощность. Рациональное напряжение выбирается исходя из полученного распределения потоков мощности и протяженности участков электрической сети.

    Чем больше передаваемая по линии мощность и расстояние, на которое она передается, тем выше по техническим и экономическим нормам должно быть номинальное напряжение электропередачи.

Номинальное напряжение можно приближенно оценить одним из распространенных способов:

по кривым, приведенным на рисунке 1.

Рисунок 1. Границы равной экономичности номинальных напряжений сети:

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.

    Кривые, приведенные на рисунке 1, характеризуют экономически целесообразные области применения электрических сетей разных номинальных напряжений. Это обобщающие зависимости, построенные в результате сравнения приведенных затрат для многочисленных вариантов развития сети с разными мощностями нагрузок, длинами и напряжениями линий электропередачи. Как правило, в одном географическом районе применяется не вся шкала номинальных напряжений, а одна из двух систем напряжений: 35–110–220–500–1150 кВ или 35–110(150)–330–750 кВ, причем возможно исключение какого-либо из классов напряжений.

    На рисунке 1 приведены кривые, которые ориентировочно характеризуют границы равной экономичности двух смежных номинальных напряжений для указанных систем (кривые 1–4 и 5–7). Например, точки кривой 2 соответствуют значениям мощностей и длин линий, для которых равноэкономичны варианты сети при напряжениях 220 и 500 кВ. Ниже кривой 2 расположена область значений мощностей и длин линий, для которых более экономично напряжение 220 кВ, выше кривой 2 — более экономично напряжение 500 кВ.

    При увеличении передаваемой мощности, как видно из рисунке 1, экономически целесообразная дальность передачи уменьшается. Предельная дальность передачи для каждого класса номинального напряжения соответствует наименьшей передаваемой мощности. Фактическая дальность передачи для линий всех напряжений, как правило, значительно ниже предельной. Средняя дальность передачи отличается от средней длины линии электропередачи и определяет среднее расстояние, на которое передается электроэнергия на данном напряжении. Среднюю дальность передачи можно оценить как половину средней длины линии соседнего высшего для данной шкалы класса напряжения, которая характеризует расстояние между центрами питания рассматриваемой сети. Например, средняя дальность электропередачи по сети 220 кВ равна половине средней длины линии 500 кВ.

Рубрика: Проектно-изыскательные работы