Способы обеспечения электроснабжения потребителей

Ниже приведены выдержки из официальных документов, касающиеся электроснабжения потребителей.

Согласно [6 п.5.24] при проектировании сети 220-330 кВ рекомендуется:

использовать в сети одно- и двухцепные ВЛ 220-330 кВ;

при питании ПС по одноцепной ВЛ с двухсторонним питанием общее число промежуточных ПС не должно превышать трех, а длина такой ВЛ не должна быть больше 250 км;

присоединять к двухцепной ВЛ 220 кВ с двухсторонним питанием до пяти промежуточных ПС. При этом присоединение ПС рекомендуется принимать по схеме «мостик» или блочной схеме (от одной или двух ВЛ 220 кВ);

 

Согласно [6 п.5.25] схема и параметры распределительной сети должны обеспечивать надежность электроснабжения, при которой питание потребителей осуществляется без ограничения нагрузки с соблюдением нормативных требований к качеству электроэнергии при нормальной схеме сети и при отключении одной ВЛ (одной цепи двухцепной ВЛ) или трансформатора с учетом допустимой перегрузки оставшихся в работе.

Согласно [6 п.5.26] проектирование распределительной сети осуществляется с учетом следующего:

при прохождении ВЛ по территории городов, промышленных районов, на подходах к электростанциям и подстанциям, в стесненных условиях, лесных массивах и др. ВЛ рекомендуется выполнять на двухцепных опорах;

при питании ПС с потребителями первой категории применение двух одноцепных ВЛ вместо одной двухцепной допускается при наличии обоснований.

Согласно [6 п.5.27] схемы внешнего электроснабжения промышленных предприятий, электрифицированных участков железных дорог, перекачивающих станций нефтепроводов и газопроводов, городских и сельских потребителей должны отвечать требованиям и рекомендациям соответствующих инструкций и отраслевых норм.

Согласно [6 п.5.28] при развитии сетей 110 кВ рекомендуется:

использовать в качестве источников питания сети 110 кВ подстанции 220-330/110 кВ, имеющие независимые питающие линии;

обеспечивать двухстороннее питание подстанций, присоединенных к одноцепной ВЛ 110 кВ. Длина такой ВЛ, как правило не должно быть больше 120 км, а количество присоединяемых промежуточных подстанций больше трех. Присоединение к такой ВЛ двухтрансформаторных ПС рекомендуется по схеме «мостик»;

осуществлять применение двухцепных ВЛ с двухсторонним питанием в системах электроснабжения крупных и крупнейших городов, а также в схемах внешнего электроснабжения потребителей транспортных систем (электрифицированные участки железных дорог и т.п.). К таким ВЛ рекомендуется присоединение не более пяти промежуточных ПС, осуществляя чередование ПС по схеме «мостик» и блочной схеме;

применять двухцепные тупиковые ВЛ в схемах электроснабжения крупных городов, промузлов, промышленных предприятий и т.п. с присоединением к такой ВЛ до двух ПС 110 кВ. К двум одноцепным тупиковым ВЛ могут быть присоединены до трех подстанций;

принимать к установке на ПС 110 кВ трансформаторы единичной мощностью не выше 63 МВА. Применение на ПС 110 кВ трансформаторов мощностью 80 МВА должно быть обосновано.

Согласно [3 п. 1.2.10] независимый источник питания - источник питания, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом или других источниках питания. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций и подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

1) каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания;

2) секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной работы одной из секций (систем) шин.

 

При решении вопросов резервирования следует учитывать перегрузочную способность элементов электроустановок [3 п.1.2.11].

. При решении вопросов развития систем электроснабжения следует учитывать ремонтные, аварийные и послеаварийные режимы [3 п. 1.2.12].

Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания [3 п. 1.2.19].

Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания [3 п. 1.2.20].

Для электроприемников второй категориипри нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

Для электроприемников третьей категорииэлектроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток [3 п. 1.2.21].

Согласно [13 п.4.4.; 4.4.1; 4.4.2] электроприемники I и II категорий должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервируемых источников питания. Выбор независимых источников питания, как правило, осуществляет энергоснабжающая организация, которая в технических условиях на присоединение указывает характеристики внешних источников питания. При этом должна быть обеспечена бесперебойность питания электроприемников при аварийном отключении одного из независимых источников питания. Установившееся значение напряжения на оставшемся источнике питания в послеаварийном режиме должно быть не менее 0.9Uном. При аварийном отключении одного из источников питания и действии релейной защиты и автоматики на оставшемся источнике питания может иметь место кратковременное снижение напряжения. Если значение провала напряжения и его длительность таковы, что вызывают отключение электроприемников на оставшемся источнике питания, то эти источники питания не могут считаться независимыми. Значение остаточного напряжения на резервирующем источнике питания при к.з. на резервируемом источнике питания должно быть не менее 0,7 Uном.

Выполнение расчетов по определению напряжений на оставшемся в работе одном источнике питания в послеаварийном режиме при аварийном отключении другого, а также определение значения остаточного напряжения на резервирующем источнике питания при коротком замыкании (к.з.) на резервируемом источнике питания в объем данного курсового проекта не входит. Предполагаем, что заданный в курсовом проекте источник питания - системная подстанция или электростанция, имеет в своем составе два источника питания и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к независимым источникам.

Из [13 п.6.10] при значительной доле в нагрузке электроприемников
I категории электроснабжение их следует осуществлять по двум одноцепным ВЛ.

При необходимости прокладки двух линий по одной трассе предпочтение отдается применению двухцепных опор, как более экономичных и обеспечивающих надежность электроснабжения, для электроприемников II категории (иногда и для электроприемников I категории, о чем было сказано выше).

ВЛ 35 – 110 кВ и одноцепные линии до 330 кВ сооружаются, как правило, на железобетонных опорах.Двухцепные опоры на ВЛ 220 кВ применяются как стальные, так и железобетонные.

 

3.4.4 Предварительное определение потоков мощности и потерь напряжения (параметров линий )

Для определения параметров линий и наибольших потерь напряжений необходимо знание потокораспределения мощностей в вариантах выполнения сети. На этой стадии проектирования допустимо определение потокораспределения без учета потерь мощности в трансформаторах и линиях.В замкнутых сетях одного номинального напряжения допускается определять потокораспределение по длинам линий. Потери напряжения следует определять с учетом действительных погонных активных сопротивлений выбранных проводов, но допускается использование среднего значения погонных реактивных сопротивлений линий (0,4 Ом/км).

При определении наибольших потоков мощности по линии электропередачи, питающих 4 – 5 и более подстанций, следует учитывать коэффициенты одновременности для активных и реактивных мощностей, указанные в разделе 2. Не учет коэффициента одновременности приводит к завышению расчетных значений потерь напряжения, мощности и в отдельных случаях может привести к выбору завышенных сечений проводов.

 

3.5. Анализ вариантов и выбор схемы и номинального
напряжения сети. Технико-экономическое сравнение вариантов

 

Из числа разработанных вариантов выполнения сети (см. выше) должен быть выбран наиболее рациональный. Как известно, основным технико-экономическим критерием оценки инженерных решений являются приведенные народнохозяйственные затраты, учитывающие капиталовложения на осуществление объекта, ежегодные расходы по его эксплуатации, а также определенные сроки окупаемости затрат. В данном курсовом проекте приведенные затраты, как правило, учитываются в упрощенной "статической" форме, при которой не учитывается рассрочка капиталовложений в течении семи лет сооружения электрической сети, а также – развитие эксплуатационных расходов в течение срока ее сооружения и эксплуатации.

Однако полный и строгий технико-экономический анализ всех составленных вариантов схемы и номинального напряжения сети – чрезмерно трудоемок и не является необходимым. Может быть рекомендован двухэтапный анализ технико-экономической рациональности рассматриваемых вариантов.

На первом этапе варианты с одинаковым номинальным напряжениемсопоставляются по натуральным количественным показателям, отражающим капиталовложения, а, следовательно, и эксплуатационные расходы по сети. Такими показателями являются:

а) протяженность трасс линий;