Файбисович - Справочник по проектированию электрических сетей. Справочник файбисович

Справочник по проектированию электрических сетей. Файбисович Д.Л. (ред.). 2006 / 2012

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.

Предисловие

Раздел 1. Развитие энергетических систем и электрических сетей. задачи их проектированияРазвитие энергосистем РоссииОсновные сведения о развитии электрических сетей энергосистемКраткая характеристика развития электрических сетей за рубежомОрганизация проектирования электрических сетейСодержание проектов развития электрических сетей

Раздел 2. Потребление электроэнергии и электрические нагрузкиАнализ динамики электропотребленияМетоды расчета электропотребления и электрических нагрузокЭлектрические нагрузки и потребление электроэнергии в промышленности, на транспорте и в сельскохозяйственном производствеЭлектрические нагрузки и потребление электроэнергии на коммунально-бытовые нужды и в сфере обслуживанияРасход электроэнергии на собственные нужды электростанций и подстанцийРасход электроэнергии на ее транспортРасчетные электрические нагрузки подстанцийОпределение потребности в электрической энергии и мощности районных и объединенных энергосистем

Раздел 3. Воздушные и кабельные линии электропередачиВоздушные линииКабельные линии

Раздел 4. Схемы сети электроэнергетической системыНоминальные напряжения электрической сетиПринципы построения схемы электрической сетиСхемы выдачи мощности и присоединения к сети электростанцийСхемы присоединения к сети понижающих подстанцийСхемы внешнего электроснабжения промышленных предприятийСхемы внешнего электроснабжения электрифицированных железных дорогСхемы внешнего электроснабжения магистральных нефтепроводов и газопроводовСхемы электрических сетей городовСхемы электроснабжения потребителей в сельской местностиТехническое перевооружение и обновление основных фондов электрических сетейВопросы экологии при проектировании развития электрической сетиРасчеты режимов электрических сетей

Раздел 5. Основное электротехническое оборудованиеГенераторыПодстанцииТрансформаторы и автотрансформаторыКоммутационная аппаратураКомпенсирующие устройстваЭлектродвигателиВлияние дуговых сталеплавильных электропечей на системы электроснабженияКомплектные трансформаторные подстанцииТехнические показатели отдельных подстанций

Раздел 6. Технико-экономические расчеты при проектировании электрических сетейОбщие положенияСравнительная эффективность вариантов развития электрической сетиRAB-регулирование при расчете тарифа на электрическую энергиюСистема критериев экономической эффективности инвестицийУсловия сопоставимости вариантовУчет фактора надежности электроснабженияОценка народнохозяйственного ущерба от нарушения электроснабжения

Раздел 7. Укрупненные показатели стоимости электрических сетейОбщая частьВоздушные линииКабельные линииПодстанцииЗатраты на демонтаж оборудования, конструкций и линий электропередачиПорядок и пример расчета стоимости линий электропередачи и подстанцийОтдельные данные по стоимости электросетевых объектов и их элементов в зарубежных энергосистемах (справочно)

Перечень принятых сокращенийСписок литературы

Предисловие

Проектирование электроэнергетических систем требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей и технико-экономическому обоснованию решений, определяющих состав, структуру, внешние и внутренние связи, динамику развития, параметры и надежность работы системы в целом и ее отдельных элементов.

Решение этих задач требует использования большого объема информации, рассредоточенной в различных литературных источниках, нормативных документах, ведомственных инструкциях, а также накопленного десятилетиями отечественного и зарубежного опыта проектирования. Концентрация такого материала в одном издании существенно облегчает работу проектировщика.

В СССР такую роль успешно выполнял «Справочник по проектированию электроэнергетических систем» под редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро, выдержавший 3 издания (1971, 1977 и 1985 гг.). Успех книги (3-е издание тиражом 30 000 экземпляров разошлось очень быстро) побудил авторов подготовить в 1990 г. 4-ю редакцию. Однако по не зависящим от них причинам это издание не вышло в свет.

За прошедшие с тех пор более 20 лет в стране произошли существенные социально-экономические изменения. Образование на территории бывшего СССР ряда самостоятельных государств изменило состав и структуру Единой энергетической системы (ЕЭС) страны. Переход к рыночной экономике коренным образом отразился на электроэнергетике. Значительная часть собственности в отрасли акционирована и приватизирована с сохранением контрольного пакета акций у государства. Создан рынок электроэнергии.

В этих условиях авторы, принимавшие участие в разработке указанного справочника, сочли необходимым подготовить настоящее издание, ограничившись в нем вопросами проектирования электрических сетей. При этом в основном сохранены структура и наименования разделов. Материал предыдущего издания существенно обновлен, а в ряде разделов — полностью переработан.

Авторы стремились в сжатой форме привести необходимую информацию по развитию современных электрических сетей, принципиальным методическим вопросам проектирования, стоимостным показателям элементов электрических сетей, а также последние данные по отечественному оборудованию и материалам, применяемым в электроэнергетических системах.

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.

Авторы выражают признательность Л.Я. Рудык и Р. М. Фришбергу за полезные предложения. Авторы благодарят рецензента к.т.н. В.В. Могирева за ценные замечания, сделанные им при просмотре рукописи.

books.totalarch.com

Файбисович - Справочник по проектированию электрических сетей

перевооружения (в том числе при наличии на ПС нового и существующего оборудования).

5.2.5. АСУ ТП, АСКУЭ, системы РЗА, ПА и связи

Системы автоматизации ПС (АСУ ТП, РЗА, ПА, АСКУЭ, средства системы связи, технологического видеоконтроля), как правило, проектируются на базе микропроцессорных устройств, объединенных единой платформой аппаратно-программныхсредств на базеIР-сетейс выходом на диспетчерские центры управления через цифровую сеть связи.

В систему автоматизации ПС должна быть интегрирована автоматизированная система комплексной безопасности, включающая комплекс распределенных автоматизированных систем охранной

ипожарной сигнализации, пожаротушения, ограничения несанкционированного доступа, видеонаблюдения. Система видеонаблюдения ПС должна быть выполнена в охранных целях не только по периметру, но и на всех важных участках и сооружениях ПС.

АСУ ТП ПС должна обеспечивать возможность ее эксплуатации без постоянного обслуживающего персонала, а также контроль

иуправление оборудованием с удаленных диспетчерских центров. При этом должны быть выполнены требования обеспечения надежности и живучести системы, в том числе самодиагностика и резервирование оборудования АСУ ТП.

АСУ ТП должна обеспечивать:

единство системы измерений для контроля и управления оборудованием, технического и коммерческого учета, систем диспетчерского управления;

наблюдаемость параметров режима и состояния оборудования в нормальных и аварийных режимах;

управление всеми устройствами, действие которых необходимо для ведения режимов, предотвращения отказов оборудования, локализации и устранения последствий отказов оборудования с сохранением живучести ПС;

видеоконтроль и наблюдение за состоянием ПС, результатом переключений и действиями оперативного персонала;

передачу на верхние уровни управления информации АСУ ТП, включая поток видеоданных;

функционирование автоматизированного рабочего места (АРМ), оперативного и технологического персонала с квитированием действий оператора и блокированием недопустимой команды.

Состав и построение устройств РЗА и ПА должны: обеспечивать селективное отключение КЗ в любой точке сети

с минимальной выдержкой времени;

studfiles.net

Файбисович 2012, Справочник по проектированию эл.сетей

При оценке затрат на возмещение потерь величина тарифа на электроэнергию принимается с учетом:

рынка электроэнергии – оптового или регионального; напряжения сети; района размещения потребителя.

Норма дисконта. Дисконтированием затрат называется приведение их разновременных (относящихся к разным шагам расчета) значений к ценности на начало расчетного периода (момент приведения).

Норма дисконта (Ен. п.), выраженная в долях единицы или в процентах в год, является основным экономическим нормативом, используемым при оценке эффективности инвестиционных проектов.

Различаются следующие нормы дисконта: коммерческая, участника проекта, социальная (или общественная) и бюджетная.

Поскольку обоснование инвестиций в развитие электрических сетей рекомендуется выполнять по критерию общественной эффективности, в качестве нормы дисконта можно использовать социальную норму.

Социальная (общественная) норма дисконтахарактеризует минимальные требования общества к эффективности проектов. Социальная норма дисконта считается централизованным параметром и должна устанавливаться органами управления народным хозяйством России в увязке с прогнозами экономического и социального развития страны.

До централизованного установления социальной нормы дисконта вместо нее для оценки эффективности проекта в целом можно применять коммерческую норму дисконта.

Коммерческая норма дисконта может устанавливаться в соответствии с требованиями минимально допустимой доходности вкладываемых средств, определяемой в зависимости от депозитных ставок банков. Указанное может соответствовать процентной ставке по годовым еврокредитам на Лондонском рынке (LIBOR), составляющей 4–6%.

На уровне 2006 г. годовые процентные ставки Сберегательного Банка России превышают аналогичные ставки европейских банков и, в частности, ставки LIBOR по годовым еврокредитам. Нормы дисконта составляют в США 8%, во Франции – 7%. В отечественной практике норму дисконта рекомендуется оценивать исходя из средней европейской депозитной ставки банков на уровне 8–12%.

Значение Ен. п. существенно влияет на результаты расчета, так с ее повышением возрастает влияние затрат первых лет расчетного периода. Поэтому для крупных капиталоемких объектов может потребоваться учет фактора неопределенности и риска с варьированием исходной информации, в том числе Ен. п., и проверкой результатов расчета на устойчивость.

studfiles.net

Файбисович - Справочник по проектированию электрических сетей

женность ВЛ 110 кВ и выше составила в 2004 г. 598,9 тыс. км в одноцепном исчислении, в т. ч. 220 кВ – 115,2 тыс. км. Основная сеть переменного тока энергосистемы КНР строится с использованием ВЛ номинальных напряжений 330 и 500 кВ, общая протяженность которых составляет 30,9 тыс. км. В настоящее время заканчивается строительство первой электропередачи напряжением 750 кВ Manpig — Lanzhou.

Дальнейшее развитие получит использование электропередач постоянного тока ±500 кВ, обеспечивающих выдачу мощности ряда строящихся и перспективных ГЭС в основные промышленные центры страны.

Крупнейшим энергообъединением Северной Америки являются параллельно работающие энергосистемы США, Канады и Мексики. Основу объединения составляет энергетика США. Основные показатели энергообъединения в 2001 г.:

Восток США и Канада: производство электроэнергии – 2950 млрд кВт ч, максимум нагрузки – 483 ГВт, установленная мощность электростанций – 722 ГВт;

Запад США, Канада и Мексика: производство электроэнергии – 764 млрд кВт ч, максимум нагрузки – 128 ГВт, установленная мощность электростанций – 158 ГВт.

Вэнергосистемах США используются две системы напряжений переменного тока: 115–230–500кВ и156–345–765кВ. Первая преимущественно используется в восточной части страны, а вторая –

вцентральной и западной частях. Энергокомпании США не проводят твердой технической политики в области систем напряжений. Весьма распространена трансформация мощности 500/345 кВ. Сеть 765 кВ в последние годы развивается весьма ограниченно.

Всередине текущего десятилетия общая протяженность магистральных линий электропередачи (230 кВ и выше) составила около 330 тыс. км, из них по территории США около 245 тыс. км, в т. ч. напряжением 230 кВ – 116,9 тыс. км, 345 кВ – 79,2, 500 кВ – 41,1, 765 кВ – 3,9, постоянного тока 400–500кВ – 3,5 тыс. км.

Высокий уровень развития электрических сетей не исключил

впоследние годы ряда крупных погашений в энергосистемах США. Анализ аварийных ситуаций показывает, что конфликты между надежностью и коммерческими целями в практике США решаются, как правило, в пользу высокой надежности.

Крупнейшей в Южной Америке является энергосистема Аргентины. Высшее напряжение электрической сети – 500 кВ. По состоянию на начало 2004 г. общая протяженность ВЛ 500 кВ составила около 10 тыс. км, а количество подстанций – 28. Значительному развитию ВЛ 500 кВ способствовала их относительно невысокая удельная стоимость. Это определяется благоприятными условиями

studfiles.net

Файбисович - Справочник по проектированию электрических сетей

7.6. ПОРЯДОК И ПРИМЕР РАСЧЕТА СТОИМОСТИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ПОДСТАНЦИЙ

7.6.1. Порядок расчета

Расчет стоимости строительства ВЛ ведется в следующей последовательности определяются:

1.Базисная стоимость ВЛ в ценах 2000 г. (табл. 7.4).

2.Затраты на вырубку и подготовку просеки (цены 2000 г., табл. 7.8).

3. Затраты на устройство лежневых дорог (цены 2000 г., табл. 7.8).

4.Дополнительные затраты, учитывающие усложняющие условия строительства с учетом поправочных коэффициентов к базисным показателям (цены 2000 г., табл. 7.9).

5.Базисная стоимость концевых устройств (цены 2000 г., табл. 7.18).

6.Затраты, связанные с монтажом и наладкой устройств ПА (цены 2000 г., табл. 7.30).

7.Стоимость постоянного отвода земельного участка под опоры ВЛ (табл. 3.4, табл. 7.3).

8.Затраты в текущем уровне цен суммируются.

9.К полученной сумме затрат добавляются затраты на проект-

но-изыскательскиеработы, благоустройство, временные здания и сооружения, прочие работы (см. вводную часть п. 7.2).

7.6.2. Пример расчета стоимости строительства ВЛ 220 кВ

ВЛ 220 кВ предназначена для усиления внешнего электроснабжения энергоузла и прокладывается между ГЭС и ПС энергоузла. Расчет выполнен в ценах на 01.01.2011 г.

1.Общая характеристика района прохождения ВЛ 220 кВ

1.1. Месторасположение ВЛ	Западная Сибирь
1.2. Длина ВЛ	75 км, в т. ч.
залесенность трассы	15 км
1.3. Рельеф местности	Равнинный
1.4. Обустройство лежневых дорог	7 км
1.5. Под опоры ВЛ изымаются
земли сельхозугодий.

2.Технические показатели ВЛ

2.1.	Количество цепей	1
2.2.	Характеристика опор	Свободностоящие
2.3.	Материал опор	Металл

studfiles.net

Файбисович - Справочник по проектированию электрических сетей

Выбор схемы и напряжения сети внешнего электроснабжения производится на основе технико-экономическогосравнения возможных вариантов с учетом перспективы развития предприятия, чтобы осуществление первой очереди не приводило к большим затратам, связанным с последующим развитием.

При проектировании схемы электроснабжения промышленного предприятия следует учитывать потребность в электроэнергии всех потребителей района – городов и поселков, сельского хозяйства. Схема должна оптимизироваться с учетом интересов всех рассматриваемых потребителей.

Основным источником электроснабжения, как правило, являются энергетические системы. Исключение составляют предприятия с большим теплопотреблением, для которых основным источником может являться ТЭЦ. При этом обязательно предусматривать связь ТЭЦ с энергосистемой, как правило, на напряжении 110 кВ и выше.

Общей тенденцией построения современных схем электроснабжения промышленных предприятий является применение глубоких вводов – максимальное приближение источников питания к электроустановкам предприятий, сведение к минимуму количества сетевых звеньев и ступеней трансформации, дробление ПС ВН при размещении предприятий на значительной территории.

Применяемые для внешнего электроснабжения промпредприятий напряжения зависят от напряжения электрических сетей энергосистемы в районе размещения предприятий и от их нагрузки.

Для электроснабжения предприятий с небольшой нагрузкой используются сети 10 кВ с питанием их от ближайших ПС 110 кВ энергосистемы; для электроснабжения средних и крупных предприятий, как правило, применяются сети 110 кВ, в отдельных случаях – 220–500кВ.

Используются следующие основные схемы распределения электроэнергии:

главная понижающая ПС (ГПП) предприятия 220–500/110кВ для распределения электроэнергии между ПС глубоких вводов (ПГВ)

110/10 (6) кВ; ГПП в отдельных случаях целесообразно совмещать с ПС энергосистемы, предназначенной для электроснабжения района;

ряд ПС 110/10 (6) кВ, присоединяемых к сети 110 кВ системы; ПГВ 220/10 (6) кВ – для крупных предприятий с сосредоточен-

ной нагрузкой.

Подавляющее большинство крупных промышленных предприятий имеет потребителей 1-йи2-йкатегорий, поэтому их внешнее электроснабжение осуществляется не менее чем по двум линиям.

studfiles.net

Файбисович - Справочник по проектированию электрических сетей

СССР и, соответственно, к потере всех преимуществ, которые она обеспечивала.

Основные изменения в электроэнергетике России в последующие годы связаны с акционированием объектов электроэнергетики, в результате которого на федеральном уровне было образовано Российское акционерное общество энергетики и электрификации (РАО) «ЕЭС России», на региональном уровне – акционерные общества – АО-энергои началось создание федерального оптового рынка электроэнергии и мощности.

Несмотря на тяжелые экономические условия в стране, электроэнергетическая отрасль России продолжала в целом обеспечивать потребности экономики и населения в тепловой и электрической энергии.

В ЕЭС России не было крупных системных аварий с погашением большого числа потребителей. (Только в 2006 г. подобная авария, затронувшая энергосистемы 12 стран, имела место в Западной Европе.)

Продолжалось строительство новых энергетических объектов – электростанций и электрических сетей, в первую очередь, в энергодефицитных районах России и в районах, энергоснабжение которых после разделения СССР оказалось зависимым от других государств.

Установленная мощность электростанций России увеличилась незначительно: с 213,3 млн кВт в 1990 г. до 214,1 млн кВт в 1998 г. В то же время производство электроэнергии за эти годы упало более чем на 23%: с 1082,1 млрд кВт ч в 1990 г. до 827 млрд кВт ч

в1998 г. Падение производства электроэнергии с 1990 по 1998 г. оказалось значительно меньшим, чем падение внутреннего валового продукта (ВВП) (более чем на 40%) и промышленного производства (более чем на 50%), что привело к существенному росту энергоемкости народного хозяйства. В 1999 г. производство элект-

роэнергии в России впервые с 1990 г. увеличилось и составило 847 млрд кВт ч.

За годы после распада СССР произошло ухудшение экономических показателей работы отрасли – возросли удельный расход условного топлива на отпущенный киловатт-час,потери электроэнергии на ее транспорт, удельная численность персонала, снизились показатели качества электроэнергии и надежность электроснабжения потребителей, а также эффективность использования капитальных вложений.

За последние 10 лет рост абсолютных и относительных потерь на транспорт электроэнергии в электрических сетях России характеризуется данными рис. 1.2 (относительные потери приведены

впроцентах от отпуска электроэнергии в сеть).

studfiles.net