Рекомендации по выбору схем электрических сетей

Проектирование ЕНЭС России основывается на следующем [6, 9]:

а) схема основной электрической сети ЕЭС России должна обладать достаточной гибкостью, позволяющей осуществлять её поэтапное развитие и иметь возможность приспосабливаться к изменениям внешних условий;

б) увеличение пропускной способности основной сети ЕЭС России осуществляется в первую очередь путём применения современных средств компенсации и регулирования реактивной мощности, а затем постепенной «надстройкой» линиями более высокого класса напряжения;

в) привязка линий электропередачи должна осуществляться к крупным узлам нагрузки, избегая создания прямых связей между электростанциями;

г) между двумя узлами сети по одной трассе должно сооружаться, как правило, не более двух линий электропередачи одного класса напряжения;

д) схемы присоединения электростанций и подстанций к основной сети должны обеспечивать надёжность питания энергоузлов и транзит мощности с учётом критерия N-1;

е) развитие основной электрической сети должно соответствовать требованиям охраны окружающей среды.

Схема и параметры распределительной сети должны обеспечивать надёжность 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.

Проектирование распределительной сети осуществляется с учётом следующего [6, 7]:

а) в районах с малым охватом территории сетями при близких значениях технико-экономических показателей вариантов развития сети рекомендуется отдавать предпочтение сооружению ВЛ по новым трассам;

б) в крупных городах и промышленных районах с большой концентрированной нагрузкой по одной трассе может предусматриваться строительство двух и более ВЛ или двухцепных ВЛ;

в) центры питания следует максимально приближать к потребителям, сокращая число трансформаций путем сооружения ПС глубоких вводов.

При развитии электрической сети ЭЭС рекомендуется использовать унифицированные элементы схемы.

При развитии сетей 110 кВ рекомендуется:

а) не допускать сооружения новых протяженных ВЛ 110 кВ параллельно существующим ВЛ 220…330 кВ;

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

в) обеспечивать двухстороннее питание подстанций, присоединенных к одноцепной ВЛ 110 кВ. Длина такой ВЛ, как правило, не должна быть больше 120 км, а количество присоединяемых промежуточных подстанций больше трех. Присоединение к такой ВЛ двухтрансформаторных ПС рекомендуется по схеме «мостик». Допускается присоединение ПС к одноцепной тупиковой ВЛ 110 кВ только на первом этапе развития сети;

г) 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, продуктопроводов и т.п.). К таким ВЛ рекомендуется присоединение не более пяти промежуточных ПС, осуществляя чередование ПС по схеме «мостик» и блочной схеме;

д) 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. При этом потребители первой категории этих ПС должны резервироваться по сети вторичного напряжения. К двум одноцепным тупиковым ВЛ могут быть присоединены до трех подстанций;

е) принимать к установке на ПС 110 кВ трансформаторы единичной мощностью не выше 63 МВ·А. Применение на ПС 110 кВ трансформаторов мощностью 80 МВ·А должно быть обосновано.

При развитии сетей 35 кВ рекомендуется:

а) не допускать сооружения новых протяженных ВЛ 35 кВ параллельно существующим ВЛ 110 кВ и не сооружать новые ВЛ 35 кВ протяженностью свыше 80 км;

б) рассматривать возможность перевода существующих ВЛ и ПС 35 кВ на напряжение 110 кВ;

в) использовать преимущественно одноцепные ВЛ 35 кВ с питанием от разных ПС 110…220 кВ или разных секций (систем шин) одной ПС;

г) число подстанций, присоединяемых к одноцепной ВЛ 35 кВ с двухсторонним питанием, не должно превышать пяти (без учета подстанций 35/0,4 кВ);

д) принимать к установке на ПС 35 кВ трансформаторы единичной мощностью до 10 МВ·А.

Основные требования к схеме сети. Схема должна обеспечивать не­обходимую надёжность, под которой понимается способность выполнять заданные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в условиях, оговоренных в нормативных документах. Согласно «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ) все электроприёмники по требуемой степени надёжности разделены на три категории.

Первая категория электроприёмники, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения. Эти электроприёмники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания (две системы или две секции шин одной подстанции, питающейся от двух источников), и перерыв в их электроснабжении может быть допущен только на время автоматического восстановления питания.

Из состава электроприёмников первой категории выделяется особая группа, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей. Для электроснабжения этой группы электроприёмников должен предусматриваться третий (аварийный) не­зависимый источник, мощность которого достаточна для безаварийного останова производства и который автоматически включается при исчезновении напряжения на одном из основных источников.

Вторая категория электроприёмники, перерыв электроснабжения которых связан с массовым недоотпуском продукции, простоем рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушением нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей. Эти электроприёмники рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, при этом допустим перерыв электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выездной бригадой. Допускается питание электроприёмников второй категории по одной воздушной линии или от одного трансформатора, если обеспечена возможность проведения ремонта линии или замены поврежденного трансформатора в течение одних суток.

Третья категория все остальные электроприёмники. Электроснабжение этих электроприёмников может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены повреждённого элемента сети, не превышают одних суток.

При разработке схемы электроснабжения необходимо иметь в виду, что потребители электроэнергии, как правило, состоят из электроприёмников, относящихся к различным категориям по требуемой степени надёжности электроснабжения.

Если рассматриваемые варианты схемы существенно различаются по надёжности электроснабжения, рекомендуется производить экономическую оценку ущерба от недоотпуска электроэнергии в соответствии с методикой, изложенной в § 4.1 – 4.3. Учёт ущерба от недоотпуска электроэнергии при выполнении технико-экономических расчётов по выбору схем электрических сетей рекомендуется также в следующих случаях:

а) при расчётах пропускной способности системообразующих сетей по условиям взаиморезервирования;

б) для определения относительной эффективности различных меро­приятий, рекомендуемых для обеспечения требуемой надёжности, при обосновании эффективности повышения уровней надёжности (степени резервирования) сверх нормативных требований.

При разработке схем электрических сетей необходимо обеспечивать нормируемое качество электроэнергии у потребителей в соответствии с ГОСТ Р 54149-2010.