Príručka pre projektovanie elektrických sietí. Faibisovich - referenčná kniha o projektovaní elektrických sietí. Elektrické rozvodné siete

LITERATÚRA
PODĽA DIZAJNU
ELEKTRICKÝ
SIETE

Spracoval D. L. FAIBISOVICH
4. vydanie,
revidované a rozšírené

Moskva
ENAS
2012

MDT 621.311.001.63(035)
31 279 BBK
S74

Recenzent V.V. Mogirev

Autori: I. G. Karapetyan (odseky 3.2, 5.1, 5.3-5.8, časť 6,
oddiele 7), D. L. Faibisovich (oddiel 1-3, oddiel 5.2, oddiel 7), I. M. Shapiro (oddiel 4)

Príručka pre návrh elektrickej siete /
upravil D. L. Faibisovič. - 4. vydanie, prepracované. a dodatočné - M.:
ENAS, 2012. - 376 s. : chorý.
ISBN 978-5-4248-0049-8
Poskytujú sa informácie o návrhu elektrických sietí energetických systémov, metódach technických a ekonomických výpočtov, výbere
parametre a schémy siete, údaje o elektrických zariadeniach, nadzemných a káblových vedeniach, náklady na elektrické prvky
siete.

autotransformátory, spínacie zariadenia a iné typy
vybavenie, ako aj aktualizované ukazovatele nákladov sieťových zariadení; zvažujú sa moderné prístupy k tvorbe taríf za elektrinu.
Referenčná kniha je určená pre inžinierov zaoberajúcich sa projektovaním a prevádzkou energetických systémov a elektrotechniky
siete, ako aj pre študentov energetických univerzít.

MDT 621.311.001.63(035)
31 279 BBK

ISBN 978-5-4248-0049-8

LLC NC "ENAS", 2012

Predslov

Návrh elektrizačných sústav si vyžaduje integrovaný prístup k výberu a optimalizácii schém elektrickej siete a štúdiu realizovateľnosti riešení, ktoré určujú zloženie, štruktúru, vonkajšie a vnútorné prepojenia, dynamiku vývoja, parametre a spoľahlivosť sústavy ako celku. a jeho
jednotlivé prvky.
Riešenie týchto problémov si vyžaduje použitie veľkého objemu
informácie rozptýlené v rôznych literárnych zdrojoch, regulačných dokumentoch, pokynoch oddelení,
ako aj nahromadené desaťročia domácich a zahraničných dizajnérskych skúseností. Koncentrácia takéhoto materiálu v jednom
Publikácia výrazne uľahčuje prácu dizajnéra.
V ZSSR túto úlohu úspešne splnila „Príručka pre projektovanie elektrických energetických systémov“, ktorú vydali S. S. Rokotyan a I. M. Shapiro, ktorá prešla 3 vydaniami (1971, 1977
a 1985). Úspech knihy (3. vydanie v náklade 30 000 výtlačkov
veľmi rýchlo vypredané) podnietilo autorov k príprave v roku 1990.
4. vydanie. Z dôvodov, ktoré nemohli ovplyvniť, však táto publikácia nebola zverejnená.
Za posledných 20 rokov prešla krajina významnými sociálno-ekonomickými zmenami. Vznik viacerých nezávislých štátov na území bývalého ZSSR zmenil zloženie a štruktúru Jednotného energetického systému krajiny (UES). Prechod na trhovú ekonomiku radikálne ovplyvnil
v elektroenergetike. Významné vlastníctvo v odvetví
korporatizované a privatizované, pričom štát si ponechal kontrolný podiel. Bol vytvorený trh s elektrinou.
Za týchto podmienok sa autori, ktorí sa podieľali na vývoji
špecifikovanej referenčnej knihy sme považovali za potrebné pripraviť túto publikáciu s obmedzením na problematiku projektovania elektrických sietí. V rovnakom čase,
štruktúra a názvy sekcií. Materiál z predchádzajúceho vydania bol výrazne aktualizovaný a vo viacerých častiach bol úplne prepracovaný.
Autori sa snažili poskytnúť stručnou formou potrebné
informácie o vývoji moderných elektrických sietí,
základné metodologické otázky dizajnu, náklady3

Mostové indikátory prvkov elektrickej siete, ako aj najnovšie údaje o domácich zariadeniach a materiáloch používaných v elektrických systémoch.
Toto vydanie zohľadňuje najnovšie zmeny v štruktúre
Ruský energetický priemysel a požiadavky nových regulačných dokumentov; sú uvedené nové technické údaje o káblových vedeniach,
autotransformátory, spínacie zariadenia a iné typy zariadení, ako aj aktualizované ukazovatele nákladov
sieťové zariadenia; zvažujú moderné prístupy
na tvorbu taríf za elektrinu.
Autori vyjadrujú svoju vďačnosť L. Ya Rudykovi a R. M. Frishbergovi za užitočné návrhy.
Autori ďakujú recenzentovi Ph.D. V.V. Mogirev za cenné
pripomienky, ktoré urobil pri prezeraní rukopisu.

Sekcia 1
VÝVOJ ENERGETICKÝCH SYSTÉMOV
A ELEKTRICKÉ SIETE. ÚLOHY
ICH DIZAJN

1.1. VÝVOJ RUSKÝCH ENERGETICKÝCH SYSTÉMOV
Začiatok rozvoja ruskej elektroenergetiky je spojený s vypracovaním a realizáciou plánu GOELRO (Štátna komisia
o elektrifikácii Ruska). Energetický sektor našej krajiny je prvý
vo svete získali skúsenosti v širokom štátnom plánovaní
celé odvetvie, také dôležité a rozhodujúce,
ako v elektroenergetike. Je známe, že plán GOELRO začal
viacročné plánovanie rozvoja národného hospodárstva v celoštátnom meradle sa začali prvé päťročné plány.
Princípy centralizácie výroby elektriny a koncentrácie výrobných kapacít vo veľkých regionálnych elektrárňach zabezpečovali vysokú prevádzkovú spoľahlivosť a efektívnosť energetiky krajiny. Všetky roky výstavby
elektroenergetika prekonala tempo rastu hrubého priemyslu
Produkty. Toto je základná pozícia a v ďalšom
rokov po dokončení plánu GOELRO naďalej slúžil ako všeobecné smerovanie rozvoja elektroenergetiky a bol zahrnutý do ďalších plánov rozvoja národného hospodárstva. V roku 1935
(termín na realizáciu plánu GOELRO) jeho kvantitatívne
ukazovatele rozvoja hlavných priemyselných odvetví
a elektroenergetika boli výrazne preplnené. Zvýšila sa tak hrubá produkcia jednotlivých odvetví
v porovnaní s rokom 1913 o 205 – 228 % oproti plánovaným 180 – 200 %
plán GOELRO. Významné bolo najmä preplnenie
plán rozvoja elektriny. Namiesto toho, čo bolo plánované
výstavba 30 elektrární, 40 bolo postavených už v roku 1935
Vo výrobe elektriny predbehol ZSSR také ekonomicky vyspelé krajiny ako Anglicko, Francúzsko, Taliansko a obsadil 3.
miesto na svete po USA a Nemecku.
Dynamika rozvoja elektroenergetickej základne ZSSR,
a od roku 1991 - Rusko, charakterizované údajmi v tabuľke. 1.1 a obr. 1.1.
Rozvoj elektroenergetiky v krajine v 30. rokoch 20. storočia. bol charakterizovaný začiatkom formovania energetických systémov. Naša krajina sa rozprestiera od východu na západ cez jedenásť časových pásiem. Korešpondencia5

278
(66,0%)

105,4
(24,9%)

302,2
(65,9%)

303,5
(65,5%)

104
(18,9%)

Milión kVA (%)

119,6
(17,4%)

500 kV a viac

Ryža. 1.1. Dĺžka nadzemných vedení 110 kV a viac (a) a inštalovaný výkon transformátorov 110 kV a viac (b)

Tisíc km (%)

Tabuľka 1.1
Rozvoj elektrickej základne krajiny
(zóna centralizovaného napájania vrátane blokových staníc)
Ukazovatele

1. Nainštalované
kapacita elektrárne, mil
kW vrátane:
TPP
JE
vodná elektráreň
2. Výroba
elektrina,
miliardy kWh vrátane
číslo:
TPP
JE
vodná elektráreň

212,8 208,977 209,921 212,107 214,612

201,0
12,5
52,3

139,7
20,2
43,4

147,2 140,884 141,652 143,105
21,3 23,242 23,242 23,242
44,3 44,851 46,067 46,801

145,35
23,242
47,06

1293,9 1082,1 877,8 928,481 933,097 982,715 1006,78
1037,1 797,0
72,9 118,3
183,9 166,8

583,4 610,577 621,112 605,994 644,47
129,0 147,995 157,064 158,135 162,291
165,4 169,908 154,921 167,971 215,652

Poznámka. Údaje za rok 1980 sa vzťahujú na ZSSR a za nasledujúce roky na Ruskú federáciu.

V dôsledku toho sa v niektorých regiónoch mení dopyt po elektrine a prevádzkové režimy elektrární. Efektívnejšie je využiť ich silu „napumpovaním“ tam, kde je to potrebné
Práve teraz. Spoľahlivosť a udržateľnosť dodávok elektriny je možné zabezpečiť len vtedy, ak existujú prepojenia medzi elektrárňami, t. j. prepojením energetických systémov.
Do roku 1935 mal ZSSR šesť energetických systémov s ročnou výrobou elektriny viac ako 1 miliarda kWh, vrátane
Moskva - asi 4 miliardy kWh, Leningrad, Doneck a Dneprovsk - každý viac ako 2 miliardy kWh. Prvé energetické systémy boli
vytvorené na základe elektrických vedení 110 kV,
a v energetickom systéme Dneper - s napätím 154 kV, ktoré
bola prijatá na dodávku energie do vodnej elektrárne Dneper.
Rozvoj prenosu výkonu je spojený s ďalšou etapou vývoja energetických systémov, charakterizovaným nárastom prenášaného výkonu a prepojením elektrických sietí susedných energetických systémov.
trieda 220 kV. V roku 1940 došlo k prepojeniu dvoch najväčších energetických sústav
Na juhu krajiny bolo vybudované medzisystémové vedenie 220 kV Donbass -
Dneper.
Normálny rozvoj národného hospodárstva krajiny a jej elektroenergetickej základne prerušila Veľká vlastenecká vojna
vojny v rokoch 1941-1945 Energetické systémy Ukrajiny, severozápad,
7

Pobaltské štáty a niekoľko centrálnych regiónov európskej časti krajiny. V dôsledku nepriateľských akcií výroba elektriny
v krajine klesla v roku 1942 na 29 miliárd kWh, čo bolo výrazne menejcenné
predvojnový rok. Počas vojnových rokov bolo zničených viac ako 60 veľkých elektrární s celkovým inštalovaným výkonom 5,8 milióna kW,
čo krajinu vrátilo na úroveň zodpovedajúcu koncu vojny
1934
Počas vojny bol zorganizovaný prvý spoločný dispečerský úrad (JDU). Bol vytvorený na Urale v roku 1942.
koordinovať prácu troch regionálnych energetických oddelení: Sverdlovenergo, Permenergo a Chelyabenergo. Tieto energetické systémy fungovali paralelne pozdĺž 220 kV vedení.
Na konci vojny a najmä bezprostredne po jej skončení boli
Začali sa práce na obnove a rýchlom rozvoji odvetvia elektrickej energie v krajine. Od roku 1945 do roku 1958 tak vzrástol inštalovaný výkon elektrární o 42 miliónov kW, resp.
4,8 krát. Výroba elektriny sa za tieto roky zvýšila o 5,4
a priemerné ročné tempo rastu výroby elektriny
dosiahol 14 %. To umožnilo začať výrobu už v roku 1947
elektrickej energie na prvom mieste v Európe a na druhom mieste na svete.
Začiatkom 50. rokov 20. storočia. Začala sa výstavba kaskády vodných diel na Volge. Tiahnu sa na tisíc a viac kilometrov
elektrické prenosové vedenia do priemyselných oblastí Centra a Uralu
napätie 500 kV. Spolu s dodávaním sily dvoch najväčších
To poskytlo možnosť paralelnej prevádzky VE Volzhsky
energetické systémy Strednej, Strednej a Dolnej Volhy a Uralu. Tak to bolo
Prvá etapa vytvárania Jednotného energetického systému bola ukončená
krajín (EHP). Toto obdobie rozvoja elektroenergetiky bolo predtým
sa vo všeobecnosti spájal s procesom „elektrifikácie do šírky“, v ktorej vystúpila do popredia potreba pokryť obývané územie krajiny centralizovanými sieťami napájania.
v krátkom čase as obmedzenými kapitálovými investíciami.
V roku 1970 do Jednotného energetického systému európskej časti krajiny
Zjednotený energetický systém (IPS) Zakaukazska bol pripojený av roku 1972 - IPS Kazachstanu a určitých oblastí západnej Sibíri.
Výroba elektriny v roku 1975 v celej krajine dosiahla
1038,6 miliardy kWh a v porovnaní s rokom 1970 vzrástol 1,4-krát,
čo zabezpečilo vysokú mieru rozvoja všetkých odvetví národného hospodárstva
farmy. Dôležitou etapou vo vývoji EHS bol vstup
k tomu energetické systémy Sibíri uvedením tranzitu do prevádzky v roku 1977
500 kV Ural - Kazachstan - Sibír, čo prispelo k pokrytiu
nedostatok elektriny na Sibíri v suchých rokoch a,
na druhej strane využitie voľnej kapacity na výrobu energie v UES

Birskie vodné elektrárne. To všetko zabezpečilo rýchlejší rast produkcie
a spotreba elektriny vo východných oblastiach krajiny
zabezpečiť rozvoj energeticky náročných odvetví územno-priemyselných komplexov, akými sú Bratsk, Usť-Ilimsk, Krasnojarsk, Sajano-Šušenský atď. Na roky 1960-1980. Výroba elektriny vo východných regiónoch vzrástla takmer o 6
krát, kým v európskej časti krajiny, vrátane Uralu, - 4.1
krát. Prepojením sibírskych energetických systémov do Jednotného energetického systému sa z jedného bodu začala riadiť prevádzka najväčších elektrární a hlavných sústavotvorných vedení na prenos energie. Z konzoly centrálneho dispečerského riadenia (CDC) UES v Moskve
Pomocou rozsiahlej siete dispečerských komunikácií, automatizácie a telemechaniky môže dispečer prenášať toky energie medzi elektrickými prípojkami v priebehu niekoľkých minút. Toto
poskytuje možnosť znížiť inštalovanú rezervu
kapacita.
Nová etapa vo vývoji elektroenergetiky (tzv. „hĺbková elektrifikácia“) spojená s potrebou zabezpečiť
neustále rastúci dopyt po elektrickej energii si vyžiadal ďalší rozvoj hlavných a distribučných sietí a vývoj nových vyšších úrovní menovitého napätia
a bol zameraný na zvýšenie spoľahlivosti napájania existujúcich a novopripojených spotrebiteľov. To si vyžiadalo zlepšenie schém elektrickej siete, nahradenie fyzicky opotrebovaných a zastaraných zariadení, stavebných konštrukcií a konštrukcií.
Do roku 1990 sa elektroenergetický priemysel v krajine ďalej rozvíjal. Kapacita jednotlivých elektrární dosiahla cca 5 mil
kW. Surgutskaya mala najväčšiu inštalovanú kapacitu
GRES - 4,8 milióna kW, JE Kursk, Balakovo a Leningrad -
4,0 milióna kW, HPP Sayano-Shushenskaya - 6,4 milióna kW.
Rozvoj elektroenergetiky stále napredoval
tempo. Od roku 1955 sa tak výroba elektriny v ZSSR zvýšila viac ako 10-násobne, pričom vyrobená národná
príjem vzrástol 6,2-krát. Inštalovaný výkon elektrární vzrástol z 37,2 milióna kW v roku 1955 na 344 miliónov kW v roku 1990.
Dĺžka elektrických sietí s napätím 35 kV a vyšším
za toto obdobie vzrástlo z 51,5 na 1025 tisíc km vrátane napätia 220 kV a vyššie - z 5,7 tisíc na 143 tisíc km. Významným úspechom v rozvoji elektroenergetiky bolo zjednotenie a organizácia paralelnej prevádzky energetických sústav členských krajín RVHP,
celkový inštalovaný výkon elektrární presiahol 400 miliónov kW a elektrická sieť pokrývala územie od Berlína po Ulanbátar.
9

Elektroenergetika bývalého ZSSR sa dlhodobo rozvíjala ako jeden národohospodársky komplex a jeho súčasťou bola Jednotná energetická sústava krajiny, ktorá zabezpečovala medzirepublikové toky energie a elektriny. Pred rokom 1991 EHS
fungovala ako štátna celoúnijná centralizovaná štruktúra. Vzdelávanie na území ZSSR nezávislé
štátov viedla k radikálnej zmene v štruktúre riadenia
a rozvoj elektroenergetiky.
Zmeny politických a ekonomických pomerov v krajine
už v tomto období začali mať vážne negatívne dopady
pre rozvoj a prevádzku elektroenergetiky. najprv
V povojnových rokoch, v roku 1991, sa znížil inštalovaný výkon elektrární, znížila sa výroba a spotreba elektrickej energie. Ukazovatele kvality elektrickej energie sa zhoršili. Vzrástli straty elektriny v elektrických sieťach a merná spotreba paliva na výrobu elektriny a tepla.
energie. Zvýšil sa počet obmedzení a odstávok spotrebiteľov a výrazne sa znížili dodávky elektriny do krajín
Východnej Európy.
Vznik samostatných štátov na území bývalého ZSSR a rozdelenie energetického majetku medzi nimi
viedla k radikálnej zmene v štruktúre riadenia elektro
energie. Tieto štáty si vytvorili vlastné riadiace orgány a samostatné podnikateľské subjekty v elektroenergetike. Zničenie centralizovaného riadiaceho systému takého zložitého jediného technologického objektu, akým je
bola elektroenergetika ZSSR, stanovila za úlohu rýchlo vytvoriť systém koordinovaného riadenia a plánovania
rozvoj elektroenergetiky štátov Commonwealthu.
Na tieto účely členské štáty SNŠ uzavreli 14. februára
1992 dohoda „O koordinácii medzištátnych vzťahov v oblasti elektroenergetiky Spoločenstva nezávislých štátov“, v súlade s ktorou bola vytvorená Rada pre elektrickú energiu SNŠ a jej stály pracovný orgán - Výkonný výbor. Rada pre elektrickú energiu SNS prijala
rad dôležitých rozhodnutí prispievajúcich k stabilizácii elektroenergetiky krajín Commonwealthu. Prevaha dezintegračných procesov v ekonomikách krajín SNŠ ako celku je však porušením
stanovené v UES princípy koordinácie riadenia výroby a distribúcie elektriny, nedostatok efektívnych mechanizmov spoločnej práce, neschopnosť jednotlivých
energetické systémy na zabezpečenie udržiavania frekvencií v požadovaných rozsahoch viedli k zastaveniu paralelnej prevádzky medzi väčšinou energetických systémov, t. j. v podstate ku kolapsu bývalých UES.
10

ZSSR, a teda k strate všetkých výhod, ktoré má
poskytnuté.
Hlavné zmeny v ruskom elektroenergetike v nasledujúcich rokoch sú spojené s korporatizáciou elektroenergetických zariadení, v dôsledku čoho

(dokument)

Barybin Yu.G. a iné (ed.) Príručka projektovania elektrických sietí a elektrických zariadení (Dokument)

Fadeev G.A. Elektrické systémy a siete (dokument)

Shapovalov I.F. Príručka na výpočet elektrických sietí (dokument)

RUM - Pokyny pre projektovanie elektrických rozvodných sietí (dokument)

RUM 2010 - Smernica pre projektovanie elektrických rozvodných sietí 2010 (dokument)

Korolev O.P., Radkevič V.N., Sacukevič V.N. Vzdelávacia a metodická príručka k dizajnu kurzov a diplomov (Dokument)

Barybin Yu.G. a iné (eds.) Príručka o projektovaní elektrických sietí a elektrických zariadení (Dokument)

n1.doc

DIZAJNOVÁ PRÍRUČKA

ELEKTRICKÉ SIETE
Spracoval D. L. FAIBISOVICH

"Vydavateľstvo NC ENAS"

2006

PREDSLOV

ISBN 5-93196-S42-4

Príručka pre projektovanie elektrických sietí / Edited by D. L. Faibisovich. - M.: Vydavateľstvo NC ENAS 2006 -320 s. chorý.

ISBN 5-93196-542-4

Poskytujú sa informácie o projektovaní elektrických sietí energetických sústav, metódach technických a ekonomických výpočtov, výbere parametrov a sieťových schém, údajoch o elektrických zariadeniach, nadzemných a káblových vedeniach a nákladoch na prvky elektrickej siete.

Príručka je určená pre inžinierov zaoberajúcich sa projektovaním a prevádzkou energetických systémov a elektrických sietí, ako aj pre študentov energetických univerzít.

621.311.001.63 (035) BBK 31.279 MDT

Predslov…………………………………………………………………...	6
Sekcia 1 VÝVOJ ENERGETICKÝCH SYSTÉMOV A ELEKTRIKY SIETE. CIELE ICH DIZAJNU……………………………….	8
1.1. Vývoj ruských energetických systémov………………………………………...	8
1.2. Základné informácie o vývoji elektrických sietí energetické systémy………………………………………………………………...	15
1.3. Stručný popis vývoja elektrických sietí v zahraničí…………………………………………………………………...	23
1.4. Organizácia projektovania elektrickej siete………………….	30
1.5. Obsah projektov rozvoja elektrickej siete……………….	31
Sekcia 2 SPOTREBA ELEKTRINY A ELEKTRINY NÁKLADY …………………………………………………………………...	34
2.1. Analýza dynamiky spotreby energie	34
2.2. Metódy výpočtu spotreby energie a elektrického zaťaženia …..	35
2.3. Elektrické záťaže a spotreba elektrickej energie v priemysle, doprave a poľnohospodárskej výrobe ………………………………………………………………….
2.4. Elektrická záťaž a spotreba energie pre potreby samospráv a v sektore služieb ……………..	49
2.5. Spotreba elektriny pre vlastnú potrebu elektrární a rozvodne ………………………………………………………………..	54
2.6. Spotreba elektriny na jej dopravu ……………………………...	56
2.7. Navrhujte elektrické zaťaženia rozvodní …………………….	58
2.8. Stanovenie potreby elektrickej energie a výkonu regionálnych a jednotných energetických sústav	60
Časť 3 NADHLAVNÉ A KÁBLOVÉ VEDENIE ………………………………….. 3.1. Letecké spoločnosti ……………………………………………………...	64
	64
3.1.1. Všeobecné informácie…………………………………………………...	64
3.1.2. Výber prierezu vodičov nadzemného vedenia …………………………………….	74
3.1.3. Technické ukazovatele jednotlivých nadzemných vedení ………………………...	79
3.2. Káblové vedenia …………………………………………………...	83
3.2.1. Hlavné typy a značky káblov ………………………………..	83
3.2.2. Podmienky kladenia káblových vedení …………………………..	88
3.2.3. Výber sekcie. Prúdové zaťaženie kábla …………………….	94
Časť 4 SCHÉMY SIETE ELEKTRICKÉHO SYSTÉMU …………….	107
4.1. Menovité napätia elektrickej siete ……………………..	107
4.2. Zásady konštrukcie schémy elektrickej siete…………………	109
4.3. Schémy dodávky energie a pripojenia k sieti elektrárne ……………………………………………………………..	116
4.4. Schémy na pripojenie zostupných rozvodní k sieti …………...	122
4.5. Schémy externého napájania pre priemysel podnikov ………………………………………………………………...	133
4.6. Schémy externého napájania pre elektrifikované zariadenia železnice ……………………………………………………………..	141
4.7. Schémy externého napájania hlavných vedení ropovody a plynovody ……………………………………………	145
4.8. Schémy elektrických sietí miest …………………………………	147
4.9. Schémy dodávky elektriny pre spotrebiteľov vo vidieckych oblastiach	157
4.10. Technické prevybavenie a obnova investičného majetku elektrických sietí ………………………………………………………….	161
4.11. Environmentálne problémy pri projektovaní vývoja elektrickej energie siete……………………………………………………………………………	165
4.12. Výpočty režimov elektrickej siete………………………………	168
Sekcia 5 ZÁKLADNÉ ELEKTRICKÉ ZARIADENIA…………….	174
5.1. Generátory ……………………………………………………………..	174
5.1.1. Turbo a vodíkové generátory………………………………………..	174
5.1.2. Elektrárne s plynovou turbínou. Zariadenia s kombinovaným cyklom ……..	183
5.1.3. Veterné elektrárne (WPP))……………………	185
5.1.4. Geotermálne elektrárne (GeoTES)………………………	186
5.1.5. Energia morského prílivu a odlivu
5.1.6. Solárne elektrárne (SPP)
5.2. rozvodne
5.2.1. Všeobecné technické požiadavky
5.2.2. Hlavné elektrické zariadenia rozvodní 330 kV
a vyššie
5.2.3. Hlavná schéma elektrického zapojenia
5.2.4. Pomocný obvod, prevádzkový prúd,
káblová sieť
5.2.5. Automatizované systémy riadenia procesov, automatizované riadiace systémy, reléové ochrany a automatizačné systémy, PA a komunikačné systémy
5.2.6. Stavebná časť rozvodne
5.2.7. Opravy, technická a prevádzková údržba
5.2.8. Regulačná a metodická podpora
5.3. Transformátory a autotransformátory
5.3.1. Základné definície a zápisy
5.3.2. Schémy a skupiny zapojení vinutí transformátorov
5.3.3. Paralelná prevádzka transformátorov
5.3.4. Transformátory s deleným vinutím
5.3.5. Regulácia napätia transformátora
5.3.6. Zaťažiteľnosť transformátorov
5.3.7. Technické údaje transformátorov
5.4. Spínacie zariadenia
5.5. Kompenzačné zariadenia
5.6. Elektromotory
5.7. Kompletné trafostanice
5.8. Technické ukazovatele jednotlivých rozvodní
Sekcia 6 TECHNICKÉ A EKONOMICKÉ KALKULÁCIE PRI NÁVRHU ELEKTRICKÝCH SIETE
6.1. Všeobecné ustanovenia
6.2. Porovnávacia účinnosť možností rozvoja elektrickej energie siete
6.3. Systém kritérií ekonomickej efektívnosti investícií
6.4. Podmienky na porovnanie možností
6.5. Berúc do úvahy faktor spoľahlivosti napájania
6.5.1. Hlavné ukazovatele spoľahlivosti
6.5.2. Výpočet ukazovateľov elektrickej spoľahlivosti
6.6. Hodnotenie ekonomických škôd spôsobených prerušením dodávky elektrickej energie
Sekcia 7 SÚHRNNÉ UKAZOVATELE NÁKLADOV ELEKTRINY SIETE
7.1. spoločná časť
7.2. Letecké spoločnosti
7.3. Káblové vedenia
7.4. rozvodne
7.5. Vybrané údaje o nákladoch na zariadenia elektrickej siete
a ich prvky v cudzích energetických systémoch
ZOZNAM AKCEPTOVANÝCH SKRATKOV
BIBLIOGRAFIA

Predslov

Riešenie týchto problémov si vyžaduje použitie veľkého množstva informácií rozptýlených v rôznych literárnych zdrojoch, regulačných dokumentoch, rezortných pokynoch, ako aj desaťročia nazbieraných domácich a zahraničných dizajnérskych skúseností. Koncentrácia takéhoto materiálu v jednej publikácii výrazne uľahčuje prácu dizajnéra.

V ZSSR túto úlohu úspešne splnila „Príručka pre projektovanie elektrických energetických systémov“, ktorú vydal S.S. Rokotyan a I.M. Shapiro, ktorý prešiel 3 vydaniami (1971, 1977 a 1985 zv.). Úspech knihy (3. vydanie sa veľmi rýchlo vypredalo s nákladom 30 000 kusov) podnietil autorov v roku 1990 pripraviť 4. vydanie. Z externých dôvodov však táto publikácia nevyšla.

Za posledných 20 rokov došlo v krajine k významným sociálno-ekonomickým zmenám. Vznik viacerých nezávislých štátov na území bývalého ZSSR zmenil zloženie a štruktúru Jednotného energetického systému krajiny (UES). Prechod na trhovú ekonomiku radikálne ovplyvnil elektroenergetiku. Významná časť majetku v tomto odvetví bola korporatizovaná a sprivatizovaná, pričom štát si ponechal kontrolný podiel. Bol vytvorený trh s elektrickou energiou.

Za týchto podmienok autori, ktorí sa podieľali na vývoji tejto príručky, považovali za potrebné pripraviť túto publikáciu s obmedzením na projektovanie elektrických sietí. Zároveň je do značnej miery zachovaná štruktúra a názvy sekcií. Materiál z predchádzajúceho vydania bol výrazne aktualizovaný a vo viacerých častiach bol úplne prepracovaný.

Autori sa snažili poskytnúť stručnou formou potrebné informácie o vývoji moderných elektrických sietí, zásadných metodických otázkach projektovania, nákladových ukazovateľoch prvkov elektrickej siete, ako aj najnovších údajoch o domácich zariadeniach a materiáloch používaných v elektroenergetických sústavách.

Adresár zohľadňuje zmeny, ku ktorým došlo v posledných rokoch v organizácii dizajnu, nové regulačné dokumenty a najnovší vedecký a technický vývoj. V období prác na knihe došlo v stavebníctve k prechodu na nové odhadované normy a ceny a k viacerým dôležitým otázkam pri projektovaní elektrických sietí sa vypracovávali nové regulačné a metodické materiály. Napriek tomu, že niektoré vývojové trendy sa ešte len zvažovali a schvaľovali, autori považovali za vhodné ich premietnuť do tohto vydania príručky.

Sekcia 1

VÝVOJ ENERGETICKÝCH SYSTÉMOV A ELEKTRICKÝCH SIETÍ. CIELE ICH DIZAJNU

1.1. VÝVOJ RUSKÝCH ENERGETICKÝCH SYSTÉMOV

Začiatok rozvoja ruskej elektroenergetiky je spojený s vypracovaním a realizáciou plánu GOELRO (Štátna komisia pre elektrifikáciu Ruska). Naši energetici ako prví na svete získali skúsenosti s rozsiahlym štátnym plánovaním celého odvetvia, tak dôležitého a rozhodujúceho, akým je elektroenergetika. Je známe, že plánom GOELRO sa začalo dlhodobé plánovanie rozvoja národného hospodárstva v celoštátnom meradle, začali sa prvé päťročné plány.

Princípy centralizácie výroby elektriny a koncentrácie výrobných kapacít vo veľkých regionálnych elektrárňach zabezpečovali vysokú prevádzkovú spoľahlivosť a efektívnosť energetiky krajiny. Počas všetkých rokov výstavby elektroenergetika predbiehala tempo rastu hrubej priemyselnej produkcie. Toto zásadné postavenie v ďalších rokoch, po dokončení plánu GOELRO, naďalej slúžilo ako všeobecné smerovanie rozvoja elektroenergetiky a bolo zahrnuté do ďalších plánov rozvoja národného hospodárstva. V roku 1935 (termín realizácie plánu GOELRO) boli výrazne prekročené jeho kvantitatívne ukazovatele pre rozvoj základných priemyselných odvetví a elektroenergetiky. Hrubá produkcia jednotlivých odvetví tak vzrástla oproti roku 1913 o 205-228% oproti 180-200% plánovaným plánom GOELRO. Významné bolo najmä preplnenie plánu rozvoja elektroenergetiky. Namiesto plánovanej výstavby 30 elektrární sa ich postavilo 40 Už v roku 1935 predbehol ZSSR vo výrobe elektriny také ekonomicky vyspelé krajiny ako Anglicko, Francúzsko, Taliansko a obsadil tretie miesto vo svete po USA a Nemecku.

Dynamiku rozvoja elektroenergetickej základne ZSSR a od roku 1991 Ruska charakterizujú údaje v tabuľke. 1.1 dúhovka. 1.1,

Rozvoj elektroenergetiky krajiny v 30. rokoch 20. storočia charakterizoval začiatok formovania energetických systémov. Naša krajina sa rozprestiera od východu na západ cez jedenásť časových pásiem. V súlade s tým sa v niektorých regiónoch mení dopyt po elektrine a prevádzkové režimy elektrární. Efektívnejšie je využiť ich silu „napumpovaním“ tam, kde je to momentálne potrebné. Spoľahlivosť a udržateľnosť dodávok elektriny je možné zabezpečiť len vtedy, ak existujú prepojenia medzi elektrárňami, t. j. prepojením energetických systémov.

Tabuľka 1.1

Rozvoj elektrickej základne krajiny

Ukazovatele

1930

1940

1950

1960

1970

1980

1990

2000

2001

2002

2003

1. Nainštalované

elektrická energia

rastové stanice, min

kW vrátane:

Termálne

Hydraulické

2,87

11,12

19,61

66,72

166,1

266,7

203,3

212,8

214,8

214,9

216,4

2. Výkon

elektrina,

miliardy kWh vrátane

vrátane: na elektr

stanice:

Teplovy

Hydraulické

8,35

43,3

91.2

292,3

740,9

1293.9

1082,1

877,8

891,3

916,2

Poznámka. Údaje za roky 1930–1980 sa týkajú ZSSR, údaje za roky 1990-2003 sa týkajú Ruskej federácie

V roku 1935 fungovalo v ZSSR šesť energetických systémov s ročnou produkciou elektrickej energie presahujúcou 1 miliardu kWh, každý vrátane Moskvy - asi 4 miliardy kWh, Leningradu, Donecka a Dnepra - každý viac ako 2 miliardy kWh. Prvé energetické systémy boli vytvorené na základe elektrických prenosových vedení s napätím 110 kV a v systéme Dneper s napätím 154 kV, ktorý bol prijatý na napájanie vodnej elektrárne Dneper.

S rozvojom prenosu výkonu triedy 220 kV je spojená ďalšia etapa vývoja energetických sústav, charakterizovaná nárastom prenášaného výkonu a prepojením elektrických sietí priľahlých energetických sústav. V roku 1940 bolo na prepojenie dvoch najväčších energetických sústav na juhu krajiny vybudované medzisystémové vedenie 220 kV Donbass – Dneper.

Normálny rozvoj národného hospodárstva krajiny a jej elektroenergetickej základne prerušila Veľká vlastenecká vojna v rokoch 1941–1945. Energetické sústavy Ukrajiny, Severozápadu, Pobaltských štátov a niekoľkých centrálnych regiónov európskej časti krajiny sa nachádzali na území viacerých dočasne okupovaných oblastí. V dôsledku vojenských operácií klesla výroba elektriny v krajine v roku 1942 na 29 miliárd kWh, čo bolo výrazne menej ako v predvojnovom roku. Počas vojny bolo zničených viac ako 60 veľkých elektrární s celkovým inštalovaným výkonom 5,8 milióna kW, čím sa krajina do konca vojny vrátila na úroveň zodpovedajúcu roku 1934.

Počas vojny bol zorganizovaný prvý spoločný dispečerský úrad (JDU). Bol vytvorený na Urale v roku 1942 s cieľom koordinovať prácu troch regionálnych energetických oddelení: Sverdlovenergo, Permenergo a Chelyabenergo. Tieto energetické systémy fungovali paralelne pozdĺž 220 kV vedení.

Ryža. 1.1. Dĺžka nadzemných vedení 110 kV a viac (a) a inštalovaný výkon transformátorov 110 kV a viac (b)

Na konci vojny a najmä bezprostredne po jej skončení sa rozbehli práce na obnove a rýchlom rozvoji elektroenergetiky v krajine. Od roku 1945 do roku 1958 sa teda inštalovaný výkon elektrární zvýšil o 42 miliónov kW, teda 4,8-krát. Výroba elektriny sa za tieto roky zvýšila 5,4-krát a priemerná ročná miera rastu výroby elektriny bola 14 %. To umožnilo už v roku 1947 zaujať prvé miesto vo výrobe elektrickej energie v Európe a druhé na svete.

Začiatkom 50. rokov sa začala výstavba kaskády vodných diel na Volge. Od nich sa 500 kV elektrické prenosové vedenia tiahli na tisíc alebo viac kilometrov do priemyselných oblastí Stred a Ural. Spolu s výstupom energie z dvoch najväčších povolžských vodných elektrární to poskytovalo možnosť paralelnej prevádzky energetických sústav Strednej, Strednej a Dolnej Volhy a Uralu. Dokončila sa tak prvá etapa vytvorenia Jednotného energetického systému (UES) krajiny. Toto obdobie rozvoja elektroenergetiky súviselo predovšetkým s procesom „elektrifikácie do šírky“, v ktorej bolo potrebné pokryť obývané územie krajiny centralizovanými sieťami napájania v krátkom čase as obmedzenými do popredia sa dostali kapitálové investície.

V roku 1970 bol Spojený energetický systém (IPS) Zakaukazska pripojený k jednotnému energetickému systému európskej časti krajiny av roku 1972 - IPS Kazachstanu a niektorých oblastí západnej Sibíri.

Výroba elektriny v krajine v roku 1975 dosiahla 1038,6 miliardy kWh a v porovnaní s rokom 1970 sa zvýšila 1,4-krát, čo zabezpečilo vysoké tempo rozvoja všetkých odvetví národného hospodárstva. Dôležitou etapou vo vývoji UES bolo napojenie sibírskych energetických sústav na ňu uvedením do prevádzky v roku 1977 500 kV tranzitu Ural – Kazachstan – Sibír, ktorý pomohol pokryť výpadok elektriny na Sibíri v suchých rokoch, resp. na druhej strane využitie voľnej kapacity sibírskych vodných elektrární UES. To všetko zabezpečilo rýchlejší rast výroby a spotreby elektriny vo východných regiónoch krajiny, aby sa zabezpečil rozvoj energeticky náročnej výroby územno-priemyselných komplexov, ako sú Bratsk, Usť-Ilimsk, Krasnojarsk, Sajano-Šušenskij atď. V rokoch 1960–1980 sa výroba elektriny vo východných regiónoch zvýšila takmer 6-krát, zatiaľ čo v európskej časti krajiny vrátane Uralu 4,1-krát. Prepojením sibírskych energetických systémov do Jednotného energetického systému sa z jedného bodu začala riadiť prevádzka najväčších elektrární a hlavných sústavotvorných vedení na prenos energie. Z konzoly centrálneho dispečerského riadenia (CDC) UES v Moskve pomocou rozsiahlej siete dispečerskej komunikácie, automatizácie a telemechaniky môže dispečer prenášať toky energie medzi energetickými prepojeniami v priebehu niekoľkých minút. To umožňuje znížiť inštalované rezervné kapacity.

Nová etapa rozvoja elektroenergetiky (tzv. „hĺbková elektrifikácia“) spojená s potrebou uspokojovania stále sa zvyšujúceho dopytu po elektrickej energii si vyžiadala ďalší rozvoj diaľkových a distribučných sietí a rozvoj nových , vyššie úrovne menovitých napätí a bol zameraný na zvýšenie spoľahlivosti napájania existujúcich a novopripojených spotrebiteľov. To si vyžiadalo zlepšenie schém elektrickej siete, nahradenie fyzicky opotrebovaných a zastaraných zariadení, stavebných konštrukcií a konštrukcií.

Do roku 1990 sa elektroenergetický priemysel v krajine ďalej rozvíjal. Kapacita jednotlivých elektrární dosiahla cca 5 mil. kW. Najvyšší inštalovaný výkon mala okresná elektráreň Surgut – 4,8 milióna kW, jadrové elektrárne Kursk, Balakovo a Leningrad – 4,0 milióna kW, vodná elektráreň Sayano-Shushenskaya – 6,4 milióna kW.

Rozvoj elektroenergetiky naďalej napredoval zrýchleným tempom. Od roku 1955 sa tak výroba elektriny v ZSSR zvýšila viac ako 10-krát, zatiaľ čo vytvorený národný dôchodok vzrástol 6,2-krát. Inštalovaný výkon elektrární vzrástol z 37,2 milióna kW v roku 1955 na 344 miliónov kW v roku 1990. Dĺžka elektrických sietí s napätím 35 kV a vyšším v tomto období vzrástla z 51,5 na 1025 tisíc km vrátane napätia 220 kV a vyššie. - od 5,7 tisíc do 143 tisíc km. Významným úspechom v rozvoji elektroenergetiky bolo zjednotenie a organizácia paralelnej prevádzky energetických sústav členských krajín RVHP, ktorých celkový inštalovaný výkon elektrární presiahol 400 miliónov kW a elektrická sieť pokrývala územie. z Berlína do Ulanbátaru.

Zmeny politických a ekonomických pomerov v krajine už v tomto období začali mať vážny negatívny vplyv na rozvoj a fungovanie elektroenergetiky. Prvýkrát v povojnových rokoch, v roku 1991, sa znížil inštalovaný výkon elektrární, znížila sa výroba a spotreba elektriny. Ukazovatele kvality elektrickej energie sa zhoršili. Vzrástli straty elektriny v elektrických sieťach a merná spotreba paliva na výrobu elektrickej a tepelnej energie. Zvýšil sa počet obmedzení a odstávok spotrebiteľov a výrazne sa znížili dodávky elektriny do krajín východnej Európy.

Vznik samostatných štátov na území bývalého ZSSR a rozdelenie elektroenergetického majetku medzi nimi viedlo k radikálnej zmene v štruktúre riadenia energetiky. Tieto štáty si vytvorili vlastné riadiace orgány a samostatné podnikateľské subjekty v elektroenergetike. Zničenie systému centralizovaného riadenia takého zložitého jediného technologického objektu, akým je elektroenergetika ZSSR, malo za úlohu rýchlo vytvoriť systém koordinovaného riadenia a plánovania rozvoja elektroenergetiky štátov Commonwealthu.

Pre tieto účely uzavreli členské štáty SNŠ dňa 14. februára 1992 dohodu „O koordinácii medzištátnych vzťahov v oblasti elektroenergetiky Spoločenstva nezávislých štátov“, v súlade s ktorou Rada pre elektrickú energiu SNŠ a jej stála bol vytvorený výkonný výbor. Rada pre elektrickú energiu SNŠ prijala množstvo dôležitých rozhodnutí, ktoré prispeli k stabilizácii elektroenergetiky krajín Commonwealthu. Prevaha dezintegračných procesov v ekonomike krajín SNŠ ako celku, porušovanie zásad stanovených v Jednotnom energetickom systéme pre koordináciu riadenia výroby a distribúcie elektriny, nedostatok účinných mechanizmov spoločnej práce, neschopnosť jednotlivých energetických sústav udržať frekvenciu v požadovaných rozsahoch viedla k zastaveniu paralelnej prevádzky medzi väčšinou energetických sústav, teda v podstate ku kolapsu Jednotnej energetickej sústavy bývalého ZSSR a tým k stratu všetkých výhod, ktoré poskytoval.

Hlavné zmeny v ruskom elektroenergetike v posledných rokoch sú spojené s korporatizáciou elektroenergetických zariadení, v dôsledku čoho sa na federálnej úrovni vytvorila Ruská akciová spoločnosť energetiky a elektrifikácie (RAO) „UES of Russia“. úrovni, na regionálnej úrovni - akciové spoločnosti - JSC-Energo a vytvorenie federálneho veľkoobchodného trhu s elektrinou a kapacitou.

Napriek ťažkým ekonomickým podmienkam v krajine ruská elektroenergetika naďalej vo všeobecnosti uspokojovala potreby ekonomiky a obyvateľstva na tepelnú a elektrickú energiu.

V UES Ruska nedošlo k žiadnym závažným systémovým haváriám s veľkým počtom spotrebiteľov. (Len v roku 2003 sa takéto nehody vyskytli v energetických systémoch USA, Talianska, Veľkej Británie a Škandinávie.)

Pokračovala výstavba nových energetických zariadení - elektrární a elektrických sietí predovšetkým v energeticky deficitných regiónoch Ruska a v regiónoch, ktorých zásobovanie energiou sa po rozdelení ZSSR ukázalo ako závislé od iných štátov.

Inštalovaný výkon ruských elektrární mierne vzrástol: z 213,3 milióna kW v roku 1990 na 214,1 milióna kW v roku 1998. Zároveň výroba elektriny v týchto rokoch klesla o viac ako 23 %: z 1082,1 miliardy kWh v roku 1990 na 827 miliárd kWh v roku 1998. Pokles výroby elektriny od roku 1990 do roku 1998 sa ukázal byť výrazne menší ako pokles hrubého domáceho produktu (HDP) (o viac ako 40 %) a priemyselnej výroby (viac ako o viac ako 50 %), čo viedlo k výraznému zvýšeniu energetickej náročnosti národného hospodárstva. V roku 1999 sa výroba elektriny v Rusku prvýkrát od roku 1990 zvýšila a dosiahla 847 miliárd kWh.

V rokoch po rozpade ZSSR sa zhoršovali ekonomické ukazovatele priemyslu - merná spotreba štandardného paliva na dodanú kilowatthodinu, úbytok elektriny na jeho dopravu, nárast merného počtu personálu, kvalita el. znížila sa spoľahlivosť dodávky energie spotrebiteľom, ako aj efektívnosť využívania kapitálových investícií.

Hlavnými dôvodmi poklesu ekonomickej efektívnosti priemyslu bol problém neplatenia odberateľov za prijatú elektrinu, nedokonalosť existujúcich mechanizmov riadenia elektroenergetických podnikov v nových podmienkach, ako aj nevysporiadané vzťahy medzi SNS. krajín v oblasti elektrickej energie. Napriek tomu, že sa vytvorili podmienky pre hospodársku súťaž v ruskej elektroenergetike (vďaka korporatizácii a vytvoreniu federálneho veľkoobchodného trhu s elektrinou a kapacitou, na ktorom je viac ako 100 vlastníkov elektroenergetických zariadení), pravidlá efektívnej spolupráce rôznych vlastníkov, zabezpečujúcich minimalizáciu nákladov na výrobu, dopravu a distribúciu elektrickej energie v rámci UES Ruska neboli vyvinuté.

UES Ruska pokrýva celé obývané územie krajiny od západných hraníc až po Ďaleký východ a je najväčším centrálne riadeným energetickým prepojením na svete. UES Ruska zahŕňa sedem IPS - Severozápad, Stred, Stredná Volga, Ural, Severný Kaukaz, Sibír a Ďaleký východ. V súčasnosti (2004) paralelne funguje prvých päť IPS. Všeobecné informácie o štruktúre IPS Ruska sú uvedené v tabuľke. 1.2. Mocenský systém Kaliningradskej oblasti Yantarenergo je oddelený od Ruska územím pobaltských štátov.

Na území Ruska sa nachádzajú izolované energetické sústavy Jakutsko, Magadan, Sachalin, Kamčatka, Noriľsk a Kolta.

Vo všeobecnosti dodávky energie ruským spotrebiteľom zabezpečuje 74 územných energetických systémov.

Tabuľka 1.2

Všeobecné informácie o štruktúre ruských energetických bazénov (2002)

Integrované energetické systémy (IPS)	Energetické systémy	Počet energetických systémov	Inštalovaný výkon elektrární
			GW	%
Severozápad	Archangelsk, Karelian, Kola, Komi, Leningrad, Novgorod, Pskov, Yantarenergo	8	20,0	9,6
centrum	Astrachaň, Belgorod, Brjansk, Vladimír, Volgograd, Vologda, Voronež, Nižný Novgorod, Ivanovo, Tver, Kaluga, Kostroma, Kursk, Lipeck, Moskva, Orel, Riazan, Smolensk, Tambov, Tula, Jaroslavľ	21	52,4	25,3
Stredná Volga	Mari, Mordovian, Penza, Samara, Saratov, Tatar, Ulyanovsk, Chuvash	8	23,8	11,5
Ural	Bashkir, Kirov, Kurgan, Orenburg, Perm, Sverdlovsk, Tyumen, Udmurt, Čeľabinsk	9	41,2	19,9
Severný Kaukaz	Dagestan, Kalmyk, Karachay-Cherkess, Kabardino-Balkar, Kuban, Rostov, Se a er o-Osetian, Stavropol, Čečensko, Ingušsko	10	11,5	5,5
Sibír	Altaj, Burjat, Irkutsk, Krasnojarsk, Kuzbass, Novosibirsk, Omsk, Tomsk, Khakass, Čita	10	45,1	21,7
východ	Amurskaya, Dalenergo, Khabarovskaya	3	7,1	3,4
Celkom pre UES:	UES Ruska	69	201,1	96,9
Iné energetické systémy, iné elektrárne	Kamčatka, Magadan, Noriľsk, Sachalin, Jakutsk	5	6,4	3,1
Krajina celkom:		74	207,5	100,0

Súbežne s UES Ruska fungujú energetické systémy pobaltských krajín, Bieloruska, Zakaukazska a niektorých regiónov Ukrajiny. Súbežne, ale nie synchrónne s UES (cez jednosmerné prepojenie), funguje energetický systém Fínska, ktorý je súčasťou Severského združenia krajín (NORDEL), cezhraničný obchod s elektrinou s Nórskom, Mongolskom a Čínou vykonávané aj zo sietí UES Ruska, ako aj prenos elektriny do Bulharska.

ZÁKLADNÉ INFORMÁCIE O VÝVOJI

ELEKTRICKÉ SIETE ENERGETICKÉ SYSTÉMY

Jedným z najdôležitejších ukazovateľov úrovne elektroenergetiky krajiny je rozvoj elektrických sietí - elektrických vedení a rozvodní (PS). Od elektrární s kapacitou niekoľko miliónov kilowattov sa vedú prenosové vedenia ultravysokého napätia (UHV) – 500 – 750 – 1150 kV – tiahnu tisíc alebo viac kilometrov až do priemyselných centier.

Celková dĺžka nadzemných elektrických vedení (OHT) s napätím 110 kV a vyšším na začiatku roku 2004 v jednookruhovom vyjadrení v krajine predstavovala 454 tis. km a inštalovaný výkon rozvodní bol 672 mil. kVA, vrátane v r. priemyselných rozvodní zabezpečujúcich napájanie trakčných rozvodní elektrifikovaných úsekov železníc, čerpacích a kompresorových staníc ropovodov a plynovodov, hutníckych závodov a iných odberateľov elektriny je inštalovaných cca 100 mil. kVA výkonu transformátora.

Štruktúru elektrickej siete a dynamiku jej rastu za posledných 15 rokov uvádza tabuľka. 1.3.
Tabuľka 1.3

LITERATÚRA

PODĽA DIZAJNU

ELEKTRICKÉ SIETE

Spracoval D. L. FAIBISOVICH

4. vydanie, prepracované a rozšírené

Recenzent V.V. Mogirev

Autori: I. G. Karapetyan (časť 3.2, 5.1, 5.3–5.8, časť 6, časť 7), D. L. Faibisovich (časť 1–3, časť 5.2, časť 7), I. M. Shapiro (časť 4)

Príručka pre projektovanie elektrických sietí / C74, ed. D. L. Faibisovič. – 4. vyd., prepracované. a dodatočné – M.:

ENAS, 2012. – 376 s. : chorý.

ISBN 978-5-4248-0049-8

Príručka je určená pre inžinierov zaoberajúcich sa projektovaním a prevádzkou energetických systémov a elektrických sietí, ako aj pre študentov energetických univerzít.

621.311.001.63 (035) BBK 31.279 MDT

Predslov

V ZSSR túto úlohu úspešne splnila „Príručka pre projektovanie elektrických energetických systémov“, ktorú vydali S. S. Rokotyan a I. M. Shapiro, ktorá prešla 3 vydaniami (1971, 1977 a 1985). Úspech knihy (3. vydanie sa veľmi rýchlo vypredalo s nákladom 30 000 kusov) podnietil autorov v roku 1990 pripraviť 4. vydanie. Z dôvodov, ktoré nemohli ovplyvniť, však táto publikácia nebola zverejnená.

Za posledných 20 rokov prešla krajina významnými sociálno-ekonomickými zmenami. Vznik viacerých nezávislých štátov na území bývalého ZSSR zmenil zloženie a štruktúru Jednotného energetického systému krajiny (UES). Prechod na trhovú ekonomiku radikálne ovplyvnil elektroenergetiku. Významná časť majetku v tomto odvetví bola korporatizovaná a sprivatizovaná, pričom štát si ponechal kontrolný podiel. Bol vytvorený trh s elektrinou.

mostové indikátory prvkov elektrickej siete, ako aj najnovšie údaje o domácich zariadeniach a materiáloch používaných v elektroenergetických systémoch.

Táto publikácia zohľadňuje najnovšie zmeny v štruktúre ruského energetického sektora a požiadavky nových regulačných dokumentov; poskytujú sa nové technické údaje o káblových vedeniach, autotransformátoroch, spínacích zariadeniach a iných typoch zariadení, ako aj aktualizované ukazovatele nákladov sieťových zariadení; zvažujú sa moderné prístupy k tvorbe taríf za elektrinu.

Sekcia 1

VÝVOJ ENERGETICKÝCH SYSTÉMOV A ELEKTRICKÝCH SIETÍ. CIELE ICH DIZAJNU

1.1. VÝVOJ RUSKÝCH ENERGETICKÝCH SYSTÉMOV

Princípy centralizácie výroby elektriny a koncentrácie výrobných kapacít vo veľkých regionálnych elektrárňach zabezpečovali vysokú prevádzkovú spoľahlivosť a efektívnosť energetiky krajiny. Počas všetkých rokov výstavby elektroenergetika predbiehala tempo rastu hrubej priemyselnej produkcie. Toto zásadné postavenie v ďalších rokoch, po dokončení plánu GOELRO, naďalej slúžilo ako všeobecné smerovanie rozvoja elektroenergetiky a bolo zahrnuté do ďalších plánov rozvoja národného hospodárstva. V roku 1935 (termín realizácie plánu GOELRO) boli výrazne prekročené jeho kvantitatívne ukazovatele pre rozvoj základných priemyselných odvetví a elektroenergetiky. Hrubá produkcia jednotlivých odvetví tak vzrástla oproti roku 1913 o 205–228 %, oproti 180–200 % plánovaným plánom GOELRO. Významné bolo najmä preplnenie plánu rozvoja elektroenergetiky. Namiesto plánovanej výstavby 30 elektrární sa ich postavilo 40 Už v roku 1935 predbehol ZSSR vo výrobe elektriny také ekonomicky vyspelé krajiny ako Anglicko, Francúzsko, Taliansko a obsadil tretie miesto vo svete po USA a Nemecku.

Dynamika rozvoja elektroenergetickej základne ZSSR,

a od roku 1991 - Rusko, charakterizované údajmi v tabuľke. 1.1 a obr. 1.1. Rozvoj elektroenergetiky v krajine v 30. rokoch 20. storočia. charakterizovaný

bol začiatkom formovania energetických systémov. Naša krajina sa rozprestiera od východu na západ cez jedenásť časových pásiem. Zodpovedajúce

tisíc km (%)

31,0 (9,5 %)

01.01.91 01.01.96

01.01.07 01.01.10

110 (150) kV 220–330 kV 500 kV a viac

Ryža. 1.1. Dĺžka nadzemných vedení 110 kV a viac (a) a inštalovaný výkon transformátorov 110 kV a viac (b)

Tabuľka 1.1

Rozvoj elektroenergetickej základne krajiny (zóna centralizovaného napájania vrátane blokových staníc)

	Ukazovatele
	1. Nainštalované
	elektrickej energie
	trostation, milión
	trostation, milión
	kW vrátane:



	2. Výroba
	elektrina,
	miliardy kWh vrátane

Poznámka. Údaje za rok 1980 sa vzťahujú na ZSSR a za nasledujúce roky na Ruskú federáciu.

V dôsledku toho sa v niektorých regiónoch mení dopyt po elektrine a prevádzkové režimy elektrární. Efektívnejšie je využiť ich silu „napumpovaním“ tam, kde je to momentálne potrebné. Spoľahlivosť a udržateľnosť dodávok elektriny je možné zabezpečiť len vtedy, ak existujú prepojenia medzi elektrárňami, t. j. prepojením energetických systémov.

V roku 1935 mal ZSSR šesť energetických systémov s ročnou výrobou elektriny viac ako 1 miliarda kWh, vrátane Moskvy - asi 4 miliardy kWh, Leningradu, Donecka a Dnepra - každý s viac ako 2 miliardami kWh na elektrických prenosových vedeniach s napätím 110 kV a v energetickom systéme Dneper - s napätím 154 kV, ktorý bol prijatý na dodávku energie do vodnej elektrárne Dneper.

Normálny rozvoj národného hospodárstva krajiny a jej elektroenergetickej základne prerušila Veľká vlastenecká vojna v rokoch 1941–1945. Energetické systémy Ukrajiny, severozápad,

Pobaltské štáty a niekoľko centrálnych regiónov európskej časti krajiny. V dôsledku nepriateľských akcií výroba elektriny

V krajina klesla v roku 1942 na 29 miliárd kWh, čo bolo výrazne menej ako v predvojnovom roku. Počas vojny bolo zničených viac ako 60 veľkých elektrární s celkovým inštalovaným výkonom 5,8 milióna kW, čím sa krajina do konca vojny vrátila na úroveň zodpovedajúcu roku 1934.

IN Na konci vojny a najmä bezprostredne po jej skončení sa rozbehli práce na obnove a rýchlom rozvoji elektroenergetiky v krajine. Od roku 1945 do roku 1958 tak vzrástol inštalovaný výkon elektrární o 42 miliónov kW, resp.

V 4,8 krát. Výroba elektriny sa za tieto roky zvýšila 5,4-krát a priemerná ročná miera rastu výroby elektriny bola 14 %. To umožnilo už v roku 1947 zaujať prvé miesto vo výrobe elektrickej energie v Európe a druhé na svete.

Začiatkom 50. rokov 20. storočia. Začala sa výstavba kaskády vodných diel na Volge. Od nich sa 500 kV elektrické prenosové vedenia tiahli na tisíc alebo viac kilometrov do priemyselných oblastí Stred a Ural. Spolu s výstupom energie z dvoch najväčších povolžských vodných elektrární to poskytovalo možnosť paralelnej prevádzky energetických sústav Strednej, Strednej a Dolnej Volhy a Uralu. Dokončila sa tak prvá etapa vytvorenia Jednotného energetického systému (UES) krajiny. Toto obdobie rozvoja elektroenergetiky súviselo predovšetkým s procesom „elektrifikácie do šírky“, v ktorej vystupovala do popredia potreba pokryť obývané územie.

územie krajiny s centralizovanými sieťami napájania

V krátkodobých as obmedzenými kapitálovými investíciami.

IN V roku 1970 bol Spojený energetický systém (IPS) Zakaukazska pripojený k jednotnému energetickému systému európskej časti krajiny av roku 1972 - IPS Kazachstanu a niektorých oblastí západnej Sibíri.

Birsk vodné elektrárne. To všetko zabezpečilo rýchlejší rast produkcie

A spotreba elektriny vo východných regiónoch krajiny zabezpečiť rozvoj energeticky náročných odvetví v teritoriálnom ale-priemyselné komplexy ako Bratsk, Usť-Ilimsk, Krasnojarsk, Sajano-Šušenský atď. Na roky 1960–1980. Výroba elektriny vo východných regiónoch vzrástla takmer 6-krát, zatiaľ čo v európskej časti krajiny vrátane Uralu 4,1-krát. Prepojením sibírskych energetických systémov do Jednotného energetického systému sa z jedného bodu začala riadiť prevádzka najväčších elektrární a hlavných sústavotvorných vedení na prenos energie. Z konzoly centrálneho dispečerského riadenia (CDC) UES v Moskve pomocou rozsiahlej siete dispečerskej komunikácie, automatizácie a telemechaniky môže dispečer prenášať toky energie medzi energetickými prepojeniami v priebehu niekoľkých minút. To umožňuje znížiť inštalované rezervné kapacity.

A bol zameraný na zvýšenie spoľahlivosti napájania existujúcich a novopripojených spotrebiteľov. To si vyžiadalo zlepšenie schém elektrickej siete, nahradenie fyzicky opotrebovaných a zastaraných zariadení, stavebných konštrukcií a konštrukcií.

TO V roku 1990 sa elektroenergetika v krajine ďalej rozvíjala. Výkon jednotlivých elektrární dosahoval okolo 5 miliónov kW. Najvyšší inštalovaný výkon bol v Štátnej okresnej elektrárni Surgut – 4,8 mil. kW, Kursk, Jadrové elektrárne Balakovo a Leningrad – 4,0 mil. HPP Sayano-Shushenskaya – 6,4 milióna kW.

Rozvoj elektroenergetiky naďalej napredoval zrýchleným tempom. Od roku 1955 sa tak výroba elektriny v ZSSR zvýšila viac ako 10-krát, zatiaľ čo vytvorený národný dôchodok vzrástol 6,2-krát. Inštalovaný výkon elektrární vzrástol z 37,2 milióna kW v roku 1955 na 344 miliónov kW v roku 1990. Dĺžka elektrických sietí s napätím 35 kV a vyšším v tomto období vzrástla z 51,5 na 1025 tisíc km vrátane napätia 220 kV a vyššie - od 5,7 tisíc do 143 tisíc km. Významným úspechom v rozvoji elektroenergetiky bolo zjednotenie a organizácia paralelnej prevádzky energetických sústav členských krajín RVHP, ktorých celkový inštalovaný výkon elektrární presiahol 400 miliónov kW a elektrická sieť pokrývala územie. z Berlína do Ulanbátaru.

Vznik samostatných štátov na území bývalého ZSSR a rozdelenie elektroenergetického majetku medzi nimi viedlo k radikálnej zmene štruktúry hospodárenia s elektrickou energiou. Tieto štáty si vytvorili vlastné riadiace orgány a samostatné podnikateľské subjekty v elektroenergetike. Zničenie systému centralizovaného riadenia takého zložitého jediného technologického objektu, akým je elektroenergetika ZSSR, malo za úlohu rýchlo vytvoriť systém koordinovaného riadenia a plánovania rozvoja elektroenergetiky štátov Commonwealthu.

Pre tieto účely uzavreli členské štáty SNŠ dňa 14. februára 1992 dohodu „O koordinácii medzištátnych vzťahov v oblasti elektroenergetiky Spoločenstva nezávislých štátov“, v súlade s ktorou Rada pre elektrickú energiu SNŠ a jej stála bol vytvorený výkonný výbor. Rada pre elektrickú energiu SNŠ prijala množstvo dôležitých rozhodnutí, ktoré prispeli k stabilizácii elektroenergetiky krajín Commonwealthu. Avšak prevaha dezintegračných procesov v ekonomike krajín SNŠ ako celku, porušovanie zásad stanovených v UES pre koordináciu riadenia výroby a distribúcie elektriny, nedostatok efektívnych mechanizmov spoločnej práce, neschopnosť jednotlivých energetických sústav na udržanie frekvencie v požadovaných rozsahoch viedlo k zastaveniu paralelnej prevádzky medzi väčšinou energetických sústav, t.j. vlastne ku kolapsu bývalých UES