Проектирование районной электрической сети: история, материалы, экономическая характеристика

Проектирование районной электрической сети

Работа над инженерными коммуникациями - сложный процесс, который требует внимательности и профессионализма. Ошибка в построении электрических сетей чревата опасностью для здоровья людей и новыми затратами на переделку коммуникаций. Внешнее электроснабжение в масштабах района состоит из воздушных и подземных сетей электропередачи. Поэтому во время проектирования учитываются сразу множество факторов:

• плотность застройки в этом районе,
• мощность электрооборудования, которое установлено в районе ЛЭП,
• инженерные коммуникации, которые расположены в этом районе.

Работу над масштабными электрическими сетями обязательно нужно начинать с проекта - без подготовленного проекта строительство и прокладка коммуникаций не допускаются. 

История

В нашей стране строить масштабные электрические сети начали еще во времена ГОЭЛРО - тогда планировалось создать единую систему электрификации всей страны. Сейчас идет активная работа над созданием такого плана для России. Особенно сложно создать целую сеть взаимосвязанных между собой элементов электрической сети. Но как бы ни хотелось, нельзя создать единую электросеть города - поэтому такие большие задачи делят на мелкие, например, районные электрические сети, которые подключаются друг к другу. Чтобы создать удачный работающий проект, нужно учитывать специфику административных районов.

Проекты районной электрической сети должны соответствовать нескольким требованиям:

• надежность,
• экономичность,
• удобство использования,
• возможность дальнейшего масштабирования,
• качество энергии.

Чтобы составить продуманный проект районной электрической сети, нужно выполнить несколько видов расчетов. 

Экономическая характеристика

Один из важнейших параметров - энерго-экономическая характеристика района. Здесь специалисты изучают, какие именно потребители энергии здесь базируются. Обычно они делятся на несколько групп: промышленные, бытовые, сельскохозяйственные, общественно-коммунальные. Для проектирования сетей важно знать график работы предприятий, чтобы правильно рассчитать пиковые нагрузки и повысить надежность электросетей именно в момент пуска оборудования. Обязательно учитываются климатические факторы района - среднегодовая температура, количество осадков, ветровая и снеговая нагрузка. Во время транспортировки электричества неизбежны потери энергии, поэтому нужно просчитать расстояние между опорами по воздушной прямой. 

Составляются расчеты активной и реактивной мощности потребителей с учетом потерь и трат энергии на собственные нужды.

Материалы

При проектировании указываются материалы, из которых будут производиться воздушные трассы и опоры ЛЭП. Затем составляется несколько вариантов сетей, которые будут снабжать потребителей района электроэнергией. По каждому варианту проводятся расчеты мощности, которую они могут дать при таком расположении оборудования. Все результаты заносятся в таблицу. Учитываются потери и пиковые нагрузки. 

Для обеспечения стабильности поставок электроэнергии используются трансформаторы - их мощность нужно рассчитать еще на этапе проектирования. Здесь же нужно просчитать мощность, на которой трансформатор будет перегружен. 

Все полученные характеристики для районной электрической сети должны быть строго проверены по отраслевым стандартам и ГОСТам. Невыполнение одного требования может привести к запрету на строительство и прокладку коммуникаций.

Проектирование районных электрических сетей состоит из нескольких этапов:

• сбор данных - специалист изучает всю информацию о районе, внимательно анализирует техническое задание, полученное от заказчика, уточняет бюджет, который нужен для проектирования и прокладки электросетей,
• работа над реакторами токов - нужно выбрать места, где они будут базироваться, их мощности, места установки, просчитывается количество элементов оборудования,
• рассчитываются токи короткого замыкания - заодно специалист должен указать значение силы тока, при которой электросеть отключается, чтобы не допустить аварии,
• составляется баланс мощности в электросети, выявляются все условия регулировки напряжения в сети, просчитываются наиболее эффективные места установки устройств, которые компенсируют потери мощности и позволяют выдержать высокое напряжение в сети,
• указываются параметры противоаварийной автоматики, значения перегрузок, при которых отключается вся система,
• режимы работы электростанций и указание моментов пиковой загрузки, 
• анализ конкретной системы электросети, которая обеспечивает энергией район сейчас, выяснение ее особенностей и проблем, обязательно учитываются климатические условия эксплуатации и процент загрузки,
• проверка уровня обеспеченности энергией всех потребителей района, и промышленных, и бытовых, обоснование для строительства новых станций - нужно ли расширение или модернизация уже существующих электросетей района. 

В типовых курсовых работах о проектировании районных электрических сетей автор-студент берет за основу конкретный географический или административный район и составляет учебный проект его электросетей, принимая в расчет все требования и параметры. Итогом становится окончательный, оформленный по требованиям ГОСТа, проект электросетей, который готов к реализации. Все данные и рекомендации подкрепляются расчетами и схемами, автор использует профессиональные термины и формулы. 

Качественный проект районных электросетей поможет избавиться в дальнейшем от ошибок при эксплуатации, когда один участок испытывает постоянные перегрузки и страдает от аварийных выключений, а другой район с небольшим количеством пользователей нерационально расходует энергию. Главные задачи проектирования районных электрических сетей - повышение энергоэффективности оборудования, минимизация аварийных ситуаций, взаимосвязь участков электросетей между собой.