И. Карапетян - Справочник по проектированию электрических сетей

• Название: Справочник по проектированию электрических сетей
• Автор: И. Карапетян
• Жанр: Справочники
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-4248-0049-8

Приводятся сведения по проектированию электрических сетей энергосистем, методам технико-экономических расчетов, выбору параметров и схем сетей, данные по электрооборудованию, воздушным и кабельным линиям, по стоимости элементов электрических сетей.

В настоящем издании учтены последние изменения структуры российской энергетики и требования новых нормативных документов; приведены новые технические данные по кабельным линиям, автотрансформаторам, коммутационным аппаратам и другим видам оборудования, а также уточненные стоимостные показатели объектов сетевого хозяйства; рассмотрены современные подходы к формированию тарифов на электроэнергию.

Справочник предназначен для инженеров, занятых проектированием и эксплуатацией энергетических систем и электрических сетей, а также для студентов энергетических вузов.

---

Смещение сетей 330 кВ в восточном направлении за тот же период носит ограниченный характер, поскольку в прилегающих энергосистемах получила значительное развитие сеть напряжением 220 кВ.

В условиях использования двух различных систем номинальных напряжений схема сети в зонах стыковки обеих шкал развивается таким образом, чтобы свести к минимуму трансформации 220/330, 330/500 и 500/750 кВ.

По оценке на начало 2004 г. система 330–750 кВ обеспечивала передачу и распределение около 11 % всей мощности электростанций страны.

Основу транспортной системы ЕЭС России составляют электрические сети напряжением 500-750-1150 кВ. Общая протяженность ВЛ этих классов напряжений на начало 2010 г. составила 44,6 тыс. км, а установленная трансформаторная мощность ПС этих напряжений — около 119,6 млн кВА.

Электрические сети 500 кВ эксплуатируются во всех регионах страны и являются основными в ЕЭС России, выполняя системообразующие и межсистемные функции, выдачу мощности крупнейших электростанций (Балаковской АЭС, Сургутской ГРЭС, Саяно-Шушенской ГЭС и др.), электроснабжение крупных нагрузочных узлов сети 220 и 110 кВ и концентрированно расположенных потребителей нефтяной, газовой и металлургической промышленности (ПС БАЗ, Демьянская, Луговая, Липецкая и др.).

Общие показатели развития электрических сетей 500 кВ на начало 2010 г. характеризуются следующими данными:

протяженность — 40,18 тыс. км;

общая установленная мощность ПС — 104,4 млн кВА.

В 2007 г. введена Транссибирская магистраль 500 кВ Заря — Барабинск — Таврическая (730 км).

В последние годы выполнено строительство ряда ВЛ и ПС 500 кВ (Западная, Ключи, Емелино, Владивосток, Пересвет и др.), а так же заходы действующих ВЛ на новые ПС; осуществлен перевод на номинальное напряжение ранее построенных ВЛ (Ильково — Луговая, Холмогоры — Тарко-Сале); проведена реконструкция ряда крупных ПС 500 кВ (Бескудниково, Тюмень и др.). Наиболее крупные строящиеся ВЛ 500 кВ (на 1.01.2011 г.): Фроловская — Шахты — Ростов с ПС Ростовская (441 км, 2x501 МВА), Сургутская ГРЭС — ПС магистральная (157 км), Алюминиевая — Абакан-Итат (вторая цепь), Северная — БАЗ (199 км) и др.

Электрические сети 750 кВ используются в ОЭС Северо-Запада и частично в западной части ОЭС Центра.

Электропередачи 750 кВ используются как системообразующие, для выдачи мощности крупных электростанций, в первую очередь АЭС рассматриваемых регионов, питания мощных нагрузочных узлов 500 и 330 кВ, а также для связи ЕЭС России с энергосистемами Украины и Белоруссии.

Общее развитие электрических сетей 750 кВ на начало 2010 г. характеризуется следующими количественными показателями:

протяженность ВЛ, включая ППТ ± 400 кВ

Волгоград — Донбасс — 3,6 тыс. км;

количество ПС — 5;

установленная мощность автотрансформаторов (АТ) — 15,2 млн кВА.

В 2005 г. введена в работу ВЛ 750 кВ Калининская АЭС — ПС Белозерская (272 км) и ПС Белозерская 750/500 кВ, 2 × 1251 МВА.

Электрическая сеть 1150 кВ России состоит из участков межсистемной электропередачи Сибирь — Казахстан — Урал, которые вводились в работу с середины 80-х гг. Основное назначение электропередачи было связано с передачей мощности и электроэнергии из Сибири и Казахстана в ОЭС Урала. С отделением энергосистемы Казахстана от ЕЭС России эту функцию электропередачи следует считать утраченной.

Общая протяженность ВЛ 1150 кВ по состоянию на начало 2010 г. составила 953 км. Действующие ПС 1150 кВ на территории России отсутствуют, сооруженные ВЛ эксплуатируются на напряжении 500 кВ. Строительство ВЛ 1150 кВ продолжается. Так, в последние годы закончено строительство ВЛ Итат — ПС Алтайская (448 км). Перевод указанной электропередачи на номинальное напряжение будет осуществлен в более поздние сроки.

В период до 2015 г. планируется начать строительство ВЛ 1150 кВ ПС Алтайская — Омск протяженностью 735 км.

В 1965 г. в нашей стране была введена в работу ППТ по воздушной биполярной линии Волгоград — Донбасс напряжением ±400 кВ.

Пропускная способность электропередачи — 720 МВт, протяженность линии — 473 км (по территории России — 376 км). Сечение полюса — 600 х 2, опоры металлические. ППТ Волгоград — Донбасс предназначена для работы в реверсивном режиме. Средняя точка четырехмостовой схемы заземлена наглухо, образуя две полуцепи «полюс — земля» биполярной передачи. Каждая из полуцепей может оставаться в работе при выведенной другой полуцепи в ремонт или по другой причине. В этом случае передача будет работать по униполярной схеме с возвратом тока через землю и со сниженной вдвое мощностью.

Трудности переходного периода в развитии экономики страны сказались на уровне спада промышленного потребления электроэнергии и, как следствие, на резком сокращении объемов электросетевого строительства всех напряжений. Так, среднегодовые вводы ВЛ 500, 220 и 110 кВ за последние 15 лет по России снизились в 3 раза.

Одной из основных причин роста повреждаемости ВЛ и оборудования ПС является значительный объем физически и морально устаревшего оборудования, находившегося в эксплуатации. Так, на начало 2010 года износ сетевого хозяйства ФСК ЕЭС в целом составил 50,6 %, в том числе подстанционного оборудования — 60 %, зданий и сооружений — 39 %. Около 40 % оборудования уже выработало свой нормативный ресурс.

На ПС напряжением 110–220 кВ со сроком службы более 50 лет требуют замены 8,5 млн кВА, из которых более половины подлежит восстановлению. Преодоление дефицита финансовых и материальных ресурсов для проведения реконструкции невозможно без привлечения крупномасштабных инвестиций. В этих условиях стратегия проведения работ по техперевооружению и реконструкции объектов электрических сетей должна учитывать финансовое положение РАО «ЕЭС России» и АО-энерго и строиться в ближайшие годы в направлении продления ресурса оборудования, применения восстановительных технологий. При замене оборудования на ПС рекомендуется ориентироваться на лучшие образцы оборудования, выпускаемого отечественными заводами. Использование оборудования производства иностранных фирм должно относиться к «приоритетным» объектам в случаях отсутствия аналогов в номенклатуре отечественных заводов.

Продление ресурса оборудования неминуемо скажется на увеличении объема работ по устранению физического и морального износа объектов электрических сетей в будущем.

Выдача мощности строящихся электростанций, внешнее электроснабжение новых потребителей, проведение реконструкции и технического перевооружения требуют весьма значительного объема электросетевого строительства. Так, в 2010 г. ОАО «ФСК ЕЭС» начало строительство 36 ПС и 40 ВЛ напряжением 110 кВ и выше общей установленной мощностью 7416 МВА протяженностью свыше 5 тыс. км. Затраты на реализацию всех направлений инвестиционной программы ФСК ЕЭС в 2010 г. составили более 170 млрд руб., а всего на период 2010–2012 гг. планируется более 520 млрд руб.

В 2000-е гг. продолжалось совершенствование организационной структуры электросетевого хозяйства страны. Постановлением Правительства РФ «О реформировании электроэнергетики Российской Федерации» ЕЭС России была признана «общенародным достоянием и гарантией энергетической безопасности» государства. Основной частью ЕЭС «является единая национальная энергетическая сеть, включающая в себя систему магистральных линий электропередачи, объединяющих большинство регионов страны, и представляющая собой один из элементов гарантии целостности государства». Для ее «сохранения и укрепления, обеспечения единства технологического управления и реализации государственной политики в электроэнергетике» было предусмотрено создание Федеральной сетевой компании (ФСК). В последующем постановлении Правительства РФ были утверждены критерии отнесения магистральных линий электропередачи и объектов электросетевого хозяйства к единой национальной (общероссийской) электрической сети (ЕНЭС).

Для реализации правительственной программы реформирования электроэнергетики в части электросетевого комплекса, относящегося к ЕНЭС, в ноябре 2001 г. Совет директоров ОАО РАО «ЕЭС России» определил этапы создания и основные нормы управления ФСК. В январе 2002 г. Совет директоров ОАО РАО «ЕЭС России» принял решение об учреждении ОАО «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» (ОАО «ФСК ЕЭС»). Решениями Совета Директоров было одобрено участие ОАО РАО «ЕЭС России» в качестве единого учредителя ОАО «ФСК ЕЭС» и утверждена кандидатура Председателя Правления ОАО «ФСК ЕЭС», утверждены размеры и стоимость имущества ОАО РАО «ЕЭС России», передаваемого в уставный капитал ОАО «ФСК ЕЭС», одобрена крупная сделка по внесению имущества в уставный капитал ОАО «ФСК ЕЭС». Согласно решениям Совета директоров ОАО РАО «ЕЭС России» уставный капитал ОАО «ФСК ЕЭС» составлял 127 млрд руб. В его оплату ОАО РАО «ЕЭС России» вносились денежные средства, а также электросетевой комплекс, принадлежавший ОАО РАО «ЕЭС России», который включал 140 ПС, линии электропередачи протяженностью более 44 тыс. км, производственные базы, системы технологического управления.