Выбор номинального напряжения
Одновременно со схемой электроснабжения выбирается и напряжение проектируемой сети. Напряжение сети зависит от мощности нагрузок и их удалённости от источников питания. Выбор напряжения сети определяется главным образом экономическими факторами. С увеличением номинального напряжения сети возрастают капитальные затраты на её сооружение (включая стоимость подстанций), но за счёт уменьшения потерь энергии снижаются годовые эксплуатационные расходы.
В практике при выборе номинального напряжения используют ряд подходов.
Исходя из длин линий и величины передаваемой по ним мощности, намечают напряжения отдельных линий по:
- эмпирическим формулам Стилла и Илларионова
; (3.1.1) 
, (3.1.2)
где l, P – длина линии, км, и мощность на одну цепь линии, Мвт;
– таблицам, характеризующим пропускную способность и дальность передачи линий разных напряжений;
– кривым, разделяющим экономические области применения разных напряжений;
Далее уточняются значения напряжений, где принимается во внимание:
- недопустимость применения большого ряда разных напряжений;
- необходимость использования одного напряжения на всех участках замкнутой части сети;
- обеспечение качества напряжения как в нормальном так и в послеаварийном режимах;
- применение сечений проводов, не рпевышающих допустимые по условиям работы унифицированных опор.
Для радиальной схемы:
По формуле Стилла:
.
Pип-1 = P1 +P2 +P3 + P4 + P5 + P6=81,335 МВт;
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
аналогично определим номинальные напряжения на других участках линии:
1-2: 
.
P1-2 = P2 +P5 +P6 =12,335 МВт;
Выбираем стандартное номинальное напряжение 35 кВ.
1-3: 
.
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
1-4: 
.
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
По формуле Илларионова:
На участке линии ИП-1:
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
1-2: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 35 кВ.
1-3: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
1-4: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
Напряжения, выбранные по таблицам [3, П.3.6], характеризующим пропускную способность и дальность передачи линий разных напряжений и кривым [3, стр.108], разделяющим экономические области применения разных напряжений приведём в таблице 3.1.
Таблица 3.1
| Участок сети | Намеченное напряжение (кВ) по | U, кВ | |||
| эмпирической формуле Стилла | эмпирической формуле Илларионова | таблицам [3, П.3.6] | кривым [3, стр.108] | ||
| ИП-1 | 110-35 | ||||
| 1-2 | - | 110-35 | |||
| 1-3 | 110-35 | ||||
| 1-4 | 110-35 |
Для смешанной схемы электроснабжения:
Для выбора номинальных напряжений в замкнутой части электрической сети определим потоки мощности в отдельных линиях:
S3 = P3 + Q3 = P3 + j(P3×tgj3 – Qk3) = 22 + j(22×0,75 –10,8) = 22 + j5,7 МВ×А; Аналогично для S2∑, S1, S4 :
S2∑ = 12,335 + j3,954 МВ×А;
S1 = 31 + j10,124 МВ×А;
S4 = 16 + j5,335 МВ×А;
Потоки мощности в линиях:
Sип-3 = 
=
= 
МВ×А;
Sип-2 = 
=
=13,852 + j3,986 МВ×А;
S23 = Sип-3 – Sип-2 = 20,483 + j5,67 – (13,852 + j3,986) = 6,631 + j1,684 МВ×А;
Рип-4 = Р1+Р4 = 31+16 = 47МВт;
Тогда:
По формуле Стилла:
ИП-4: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
Аналогично определим номинальные напряжения на других участках линии
4-1: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
ИП-3: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
ИП-2: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
2-3: 
.
Всвязи с невозможностью иметь разные напряжения в замкнутом участке сети выбираем 110 кВ.
По формуле Илларионова
ИП-4: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
4-1: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
ИП-3: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
ИП-2: 
Выбираем стандартное номинальное напряжение 110 кВ.
2-3:. 
Всвязи с невозможностью иметь разные напряжения в замкнутом участке сети выбираем 110 кВ.
Напряжения, выбранные по таблицам [3, П.3.6], характеризующим пропускную способность и дальность передачи линий разных напряжений и кривым [3, стр.108], разделяющим экономические области применения разных напряжений приведём в таблице 3.2:
Таблица 3.2
Расчет напряжений электрической сети
| Участок сети | Намеченное напряжение (кВ) по | U,кВ | |||
| эмпирической формуле Стилла | эмпирической формуле Илларионова | Таблицам [3, П.3.6] | Кривым [3, стр.108] | ||
| ИП-4 | 110-35 | ||||
| 4-1 | 110-35 | ||||
| 2-3 | - | ||||
| ИП-3 | 110-35 | ||||
| ИП-2 | 110-35 |
Выберем номинальное напряжение для электроснабжения потребителей в узлах 5, 6: 10 кВ ввиду малой их мощности и протяженности линий электропередачи к ним.