Выбор перспективной схемы развития электрической сети 110 кВ

Российская Федерация обладает одним из крупнейших в мире электросетевых комплексов. Данный комплекс насчитывает более 2,6 млн км линий электропередач и приблизительно 600 тысяч подстанций, общая трансформаторная мощность которых составляет 885 тыс. МВА.

Сущность социально-экономического развития страны напрямую зависит от состояния энергетических систем России. Поэтому развитие электросетевого комплекса считается неотъемлемым. Его дальнейшее развитие позволяет обеспечить надежное, качественное и доступное энергоснабжение для потребителей Российской Федерации, применяя эффективную технологическую инфраструктуру, соответствующую мировым стандартам.

Ежегодно вводится значительное количество новых высоковольтных линий электропередач и высоковольтного трансформаторного оборудования. Это осуществляется с целью обеспечения электроснабжения для новых крупных потребителей, повышения надежности энергоснабжения для существующих потребителей, а также для выдачи мощности новым электростанциям. Важным аспектом также является развитие межсистемных электрических связей для обеспечения эффективной работы энергетических систем России, а также обновление силового оборудования, связанного с физическим и моральным старением основных активов. Благодаря различным новым разработкам в области электроэнергетики, возможно более результативно и эффективно достигать поставленных целей. Всё вышесказанное обусловило написание данной статьи и определило её задачи, а также цель по анализу вариантов развития районной электрической сети напряжением 110 кВ для обеспечения спроса на электроэнергию.

Для достижения этой цели решаются следующие задачи:

— анализ научно-техническую литературы;

— составление вариантов развития сети и определить параметры электрической сети: напряжение и сечение проводов ВЛ, трансформаторы на ПС, схемы ОРУ ПС;

— выбор на основании технико-экономического сравнения вариантов развития сети оптимальную схему;

— изучение способов защиты персонала электрических сетей от воздействия электромагнитных полей.

Согласно «Схема и программа развития Единой энергетической системы России на 2021–2027 годы», общая сумма инвестиций в развитие электроэнергетики России в период с 2021 по 2027 годы оценивается в 2,9 миллиарда рублей. Из этой суммы 587,7 миллиарда рублей планируется направить на модернизацию электрических сетей с напряжением 110 кВ и выше.

Таблица 1

Первым шагом при выборе схемы развития электрической сети 110 кВ является определение потребностей и требований региона или территории, где планируется развитие сети. Это может включать в себя прогнозирование роста потребления электроэнергии, анализ существующей нагрузки на сеть, оценку возможностей для развития промышленности и других отраслей экономики.

Критически важным фактором при выборе схемы является устойчивость и надежность электрической сети. В данном контексте технические характеристики схемы, а также возможность оперативной модернизации и ремонта играют важную роль. Следует учесть возможность расширения и масштабирования сети, чтобы она соответствовала растущим потребностям.

Также следует учитывать экономические аспекты при выборе схемы развития электрической сети 110 кВ . Это включает в себя анализ стоимости инвестиций, эксплуатационных расходов, амортизации оборудования и других факторов, которые могут повлиять на общую стоимость эксплуатации сети.

Одним из важных аспектов развития электрической сети является использование современных технологий и инноваций, таких как автоматизация, управление нагрузками, использование возобновляемых источников энергии и энергоэффективных технологий. Это не только помогает снизить нагрузку на существующую сеть, но и способствует экологической устойчивости и улучшению качества электроснабжения.

Задачей проектирования ЭЭС является разработка и технико-экономическое обоснование решений, определяющих развитие сети, которое при наименьших затратах обеспечивает потребителей электроэнергией требуемого качества.

Основными вопросами, которые влияют на выбор схемы сети являются:

1) Баланс мощности, типы и места размещений КУ.

2) Конфигурация электрической сети, её номинальные напряжения, сечений проводов ЛЭП, типы схем и оборудования подстанций.

3) Расчет основных режимов и выбор способов регулирования напряжения.

Определяющими параметрами при выборе схем являются: наименьшая суммарная длины новых линий, кратчайший путь от источника питания до нагрузки и варианты дальнейшего развития.

Рис. 1. Кольцевая и радиальная схемы питания

В результате проведенного технико-экономического расчёта получаем два примерно одинаковых по экономическим затратам варианта. Первый вариант с кольцевым исполнением схемы оказывается дороже второго варианта (рисунок 1), однако он обеспечивает большие возможности по расширению и дальнейшему развитию электрической сети, кроме того обеспечивается большая надежность электроснабжения потребителей, снижаются потери электросетевой организации от недоотпуска электроэнергии.

И, наконец, при выборе перспективной схемы необходимо учитывать оперативные и перспективные потребности потребителей электроэнергии. Это включает в себя обслуживание промышленных объектов, жилых зон, коммерческих предприятий и других объектов потребления энергии. Эффективное удовлетворение потребностей всех категорий потребителей является важным показателем успешности схемы развития электрической сети.

В итоге, выбор перспективной схемы развития электрической сети 110 кВ должен основываться на комплексном анализе потребностей региона, технических, экономических и социальных факторов. Схема должна быть надежной, устойчивой и способной обеспечить эффективное электроснабжение как существующим, так и потенциальным потребителям. Использование современных технологий и учет экологических аспектов также являются важными элементами успешного развития электрической сети.

Литература:

1. Шульгинов Н. Г. Схема и программа развития Единой энергетической системы России на 2021–2027 годы Приказ МинЭнерго, 2021. — 27 с: ил.