تحت سردبیری dl Faibisovich. Faibisovich - راهنمای طراحی شبکه های الکتریکی. اهداف رشته
C R A V O C N I K
برای طراحی
شبکه های برق
ویرایش شده توسط D. L. FAIBISOVICH
ویرایش چهارم، بازبینی و بزرگنمایی شده است
داور V. V. Mogirev
نویسندگان: I. G. Karapetyan (بخش 3.2، 5.1، 5.3-5.8، بخش 6، بخش 7)، D. L. Faibisovich (بخش 1-3، بخش 5.2، بخش 7)، I. M. Shapiro (بخش 4)
کتابچه راهنمای طراحی شبکه های الکتریکی / C74, ed. دی.ال.فایبیسوویچ. – ویرایش چهارم، بازبینی شده. و اضافی - م.:
ENAS، 2012. - 376 ص. : بیمار
شابک 978-5-4248-0049-8
اطلاعات در مورد طراحی شبکه های الکتریکی سیستم های قدرت، روش های محاسبات فنی و اقتصادی، انتخاب پارامترها و طرح های شبکه ها، داده های مربوط به تجهیزات الکتریکی، خطوط هوایی و کابلی و هزینه عناصر شبکه های الکتریکی ارائه شده است.
این کتاب مرجع برای مهندسین درگیر در طراحی و بهره برداری از سیستم های انرژی و شبکه های الکتریکی و همچنین برای دانشجویان دانشگاه های انرژی در نظر گرفته شده است.
UDC 621.311.001.63(035) BBK 31.279
پیشگفتار
طراحی سیستم های قدرت الکتریکی مستلزم یک رویکرد یکپارچه برای انتخاب و بهینه سازی طرح های شبکه الکتریکی و مطالعه امکان سنجی تصمیماتی است که ترکیب، ساختار، ارتباطات خارجی و داخلی، دینامیک توسعه، پارامترها و قابلیت اطمینان سیستم را به عنوان یک کل تعیین می کند. عناصر فردی آن
حل این مشکلات مستلزم استفاده از حجم زیادی از اطلاعات پراکنده در منابع مختلف ادبی، اسناد نظارتی، دستورالعمل‌های دپارتمان و همچنین دهه‌ها تجربه انباشته طراحی داخلی و خارجی است. غلظت چنین موادی در یک نسخه کار طراح را بسیار تسهیل می کند.
در اتحاد جماهیر شوروی، این نقش با موفقیت توسط "راهنمای طراحی سیستم های قدرت الکتریکی" ویرایش شده توسط S. S. Rokotyan و I. M. Shapiro انجام شد که 3 نسخه (1971، 1977 و 1985) را پشت سر گذاشت. موفقیت کتاب (ویرایش سوم با 30000 نسخه بسیار سریع فروخته شد) نویسندگان را بر آن داشت تا چاپ چهارم را در سال 1990 آماده کنند. با این حال، به دلایل خارج از کنترل آنها، این نسخه منتشر نشد.
در طول 20 سال گذشته، تغییرات اجتماعی و اقتصادی قابل توجهی در کشور رخ داده است. تشکیل تعدادی از کشورهای مستقل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق ترکیب و ساختار سیستم انرژی یکپارچه (UES) کشور را تغییر داد. گذار به اقتصاد بازار صنعت برق را به شدت تحت تاثیر قرار داده است. بخش قابل توجهی از اموال در این صنعت با حفظ سهام کنترلی توسط دولت، شرکتی و خصوصی شده است. بازار برق ایجاد شده است.
در این شرایط، نویسندگانی که در تدوین این کتاب مرجع مشارکت داشتند، تهیه این نشریه را ضروری دانستند و آن را به طراحی شبکه های الکتریکی محدود کردند. در عین حال ساختار و عناوین بخش ها تا حد زیادی حفظ شده است. مطالب نسخه قبلی به طور قابل توجهی به روز شده است و در تعدادی از بخش ها به طور کامل بازنگری شده است.
نشانگرهای پل عناصر شبکه های الکتریکی و همچنین آخرین داده ها در مورد تجهیزات خانگی و مواد مورد استفاده در سیستم های قدرت الکتریکی.
این نسخه آخرین تغییرات در ساختار بخش انرژی روسیه و الزامات اسناد نظارتی جدید را در نظر می گیرد. داده های فنی جدید در مورد خطوط کابل، ترانسفورماتورهای خودکار، دستگاه های سوئیچینگ و سایر انواع تجهیزات و همچنین شاخص های هزینه به روز شده امکانات شبکه ارائه شده است. رویکردهای مدرن برای تشکیل تعرفه های برق در نظر گرفته شده است.
بخش 1
توسعه سیستم های انرژی و شبکه های الکتریکی. اهداف طراحی آنها
1.1. توسعه سیستم های انرژی در روسیه
آغاز توسعه صنعت برق در روسیه با توسعه و اجرای طرح GOELRO (کمیسیون دولتی برای برق رسانی روسیه) همراه است. مهندسان قدرت کشورمان اولین کسانی بودند که در جهان در برنامه ریزی دولتی گسترده یک شاخه از صنعت به اندازه صنعت برق مهم و تعیین کننده تجربه کسب کردند. مشخص است که با طرح GOELRO برنامه ریزی بلندمدت توسعه اقتصاد ملی در مقیاس ملی آغاز شد، اولین برنامه های پنج ساله آغاز شد.
اصول تمرکز تولید برق و تمرکز ظرفیت های تولیدی در نیروگاه های بزرگ منطقه ای، اطمینان و کارایی بالای اقتصاد انرژی کشور را تضمین می کند. در تمام سال های ساخت و ساز، صنعت برق از نرخ رشد تولید ناخالص صنعتی پیشی گرفت. این ماده اساسی به عنوان جهت کلی برای توسعه صنعت برق در سالهای بعد، پس از تکمیل طرح GOELRO، ادامه یافت و در برنامه های بعدی برای توسعه اقتصاد ملی تعیین شد. در سال 1935 (مهلت اجرای طرح GOELRO)، شاخص های کمی آن برای توسعه صنایع اصلی و صنعت برق به طور قابل توجهی تکمیل شد. بنابراین، تولید ناخالص برخی از شاخه‌های صنعت نسبت به سال 1913 بین 205 تا 228 درصد افزایش یافت، در مقابل 180 تا 200 درصد برنامه‌ریزی شده توسط طرح GOELRO. به ویژه تحقق بیش از حد طرح برای توسعه صنعت برق قابل توجه بود. به جای ساخت برنامه ریزی شده 30 نیروگاه، 40 نیروگاه ساخته شد. قبلاً در سال 1935 اتحاد جماهیر شوروی از کشورهای توسعه یافته اقتصادی مانند انگلستان، فرانسه، ایتالیا در تولید برق پیشی گرفت و پس از ایالات متحده آمریکا و آلمان مقام سوم را در جهان کسب کرد.
پویایی توسعه پایگاه برق اتحاد جماهیر شوروی،
و از سال 1991 - روسیه با داده های جدول مشخص می شود. 1.1 و شکل. 1.1. توسعه صنعت برق کشور در دهه 1930. مشخصه-
آغاز شکل گیری سیستم های انرژی بود. کشور ما از شرق به غرب برای یازده منطقه زمانی امتداد دارد. متناظر-
هزار کیلومتر (%)
31,0 (9,5 %)
01.01.91 01.01.96
01.01.07 01.01.10
110 (150) kV 220-330 kV 500 kV و بالاتر
برنج. 1.1. طول خطوط هوایی 110 کیلوولت و بالاتر (الف) و ظرفیت نصب شده ترانسفورماتورهای 110 کیلوولت و بالاتر (ب)
T a b l e 1.1
توسعه پایگاه برق کشور (منطقه تامین برق متمرکز شامل ایستگاه های بلوک)
شاخص ها |
||||||||
1. نصب شده است |
||||||||
قدرت الکتریکی |
||||||||
ایستگاه، میلیون |
||||||||
کیلو وات، از جمله: |
||||||||
2. ورزش کردن |
||||||||
برق، |
||||||||
میلیارد کیلووات ساعت، از جمله |
||||||||
توجه داشته باشید. داده های سال 1980 به اتحاد جماهیر شوروی و برای سال های بعدی به فدراسیون روسیه اشاره دارد.
در نتیجه، در برخی مناطق، تقاضا برای برق و نحوه عملکرد نیروگاه ها در حال تغییر است. استفاده از توان آنها کارآمدتر است و آن را به جایی که در حال حاضر مورد نیاز است "پمپ" می کند. قابلیت اطمینان و پایداری تامین برق تنها در صورت وجود اتصالات متقابل بین نیروگاه ها، یعنی زمانی که سیستم های انرژی با هم ترکیب می شوند، تضمین می شود.
تا سال 1935، شش سیستم انرژی در اتحاد جماهیر شوروی با تولید برق سالانه بیش از 1 میلیارد کیلووات ساعت کار می کردند، از جمله مسکو - حدود 4 میلیارد کیلووات ساعت، لنینگراد، دونتسک و دنیپر - بیش از 2 میلیارد کیلووات ساعت. اولین سیستم های انرژی در تاریخ ایجاد شدند. اساس خطوط انتقال برق با ولتاژ 110 کیلو ولت، و در سیستم انرژی دنیپر - با ولتاژ 154 کیلوولت، که برای تامین برق نیروگاه برق آبی دنیپر اتخاذ شد.
مرحله بعدی در توسعه سیستم های قدرت که با افزایش توان انتقالی و اتصال شبکه های الکتریکی سیستم های قدرت مجاور مشخص می شود، با توسعه انتقال برق کلاس 220 کیلو ولت همراه است. در سال 1940، یک خط بین سیستمی 220 کیلوولت Donbass - Dnieper برای اتصال دو بزرگترین سیستم انرژی در جنوب کشور ساخته شد.
توسعه عادی اقتصاد ملی کشور و پایگاه برق آن توسط جنگ بزرگ میهنی 1941-1945 قطع شد. سیستم های انرژی اوکراین، شمال غرب،
کشورهای بالتیک و تعدادی از مناطق مرکزی بخش اروپایی کشور. در نتیجه خصومت ها، تولید برق
V این کشور در سال 1942 به 29 میلیارد کیلووات ساعت کاهش یافت که به طور قابل توجهی کمتر از سال قبل از جنگ بود. در طول سال های جنگ، بیش از 60 نیروگاه بزرگ با ظرفیت نصب شده 5.8 میلیون کیلووات تخریب شد که در پایان جنگ، کشور را به سطح مربوط به سال 1934 برگرداند.
در طول جنگ، اولین دفتر مشترک دیسپاچینگ (ODD) سازماندهی شد. در سال 1942 در اورال برای هماهنگی کار سه بخش انرژی منطقه ای ایجاد شد: Sverdlovenergo، Permenergo و Chelyabenergo. این سیستم های قدرت به صورت موازی در خطوط 220 کیلوولت کار می کردند.
که در در پایان جنگ و به ویژه بلافاصله پس از آن، کار برای بازسازی و توسعه سریع اقتصاد برق کشور آغاز شد. بنابراین، از سال 1945 تا 1958، ظرفیت نصب شده نیروگاه ها 42 میلیون کیلووات افزایش یافت.
V 4.8 بار تولید برق در طول سال ها 5.4 برابر رشد داشته است و متوسط نرخ رشد سالانه تولید برق 14 درصد بوده است. این امر باعث شد تا در سال 1947 به مقام اول در اروپا در تولید انرژی الکتریکی و رتبه دوم در جهان برسد.
در اوایل دهه 1950 ساخت یک آبشار تاسیسات برق آبی در ولگا آغاز شد. خطوط انتقال نیرو با ولتاژ 500 کیلو ولت از آنها به مدت هزار کیلومتر یا بیشتر تا مناطق صنعتی مرکز و اورال کشیده شده است. همراه با توان خروجی از دو بزرگترین نیروگاه Volzhsky، این امکان عملکرد موازی سیستم های قدرت مرکز، ولگا میانی و پایین و اورال را فراهم کرد. بدین ترتیب اولین مرحله از ایجاد سیستم یکپارچه انرژی (UES) کشور به پایان رسید. این دوره از توسعه صنعت برق در درجه اول با فرآیند "برق در وسعت" همراه بود که در آن نیاز به پوشش سرزمین مسکونی برجسته شد.
قلمرو کشور با شبکه های تامین برق متمرکز
V کوتاه مدت و با سرمایه گذاری محدود.
که در در سال 1970، سیستم انرژی یکپارچه (IPS) ماوراء قفقاز به سیستم انرژی یکپارچه بخش اروپایی کشور و در سال 1972 - IPS قزاقستان و مناطق خاصی از سیبری غربی متصل شد.
تولید برق در سال 1975 در کشور به 1038.6 میلیارد کیلووات ساعت رسید و نسبت به سال 1970 1.4 برابر افزایش یافت که نرخ بالای توسعه را در تمام بخش های اقتصاد ملی تضمین کرد. یک مرحله مهم در توسعه UES، اتصال سیستم های انرژی سیبری به آن با بهره برداری از ترانزیت 500 کیلوولت اورال - قزاقستان - سیبری در سال 1977 بود که به پوشش کمبود برق در سیبری در سال های خشک کمک کرد. و از سوی دیگر استفاده از ظرفیت های رایگان در UES si-
نیروگاه های برق آبی بیرسک همه اینها رشد سریعتر تولید را تضمین کرد.
و مصرف برق در مناطق شرقی کشور برای تضمین توسعه صنایع انرژی بر منطقهاما مجتمع های صنعتی، مانند براتسک، اوست-ایلیمسک، کراسنویارسک، سایانو-شوشنسکی و دیگران. تولید برق در مناطق شرقی تقریبا 6 برابر افزایش یافته است، در حالی که در بخش اروپایی کشور، از جمله اورال، 4.1 برابر افزایش یافته است. با الحاق سیستم های انرژی سیبری به UES، عملیات بزرگترین نیروگاه ها و خطوط انتقال اصلی ستون فقرات از یک نقطه کنترل شد. از پانل کنترل دیسپاچ مرکزی (CDU) UES در مسکو، با استفاده از شبکه گسترده ای از ارتباطات دیسپاچ، اتوماسیون و تله مکانیک، دیسپاچر می تواند جریان های برق را بین اتصالات برق در عرض چند دقیقه انتقال دهد. این امکان کاهش ظرفیت های آماده به کار نصب شده را فراهم می کند.
مرحله جدیدی در توسعه صنعت برق (به اصطلاح "برق در عمق") که با نیاز به پاسخگویی به تقاضای روزافزون برق همراه است، مستلزم توسعه بیشتر شبکه های تنه و توزیع و توسعه سطوح جدید و بالاتر از ولتاژ نامی
و با هدف بهبود قابلیت اطمینان منبع تغذیه برای مصرف کنندگان موجود و تازه متصل شده بود. این امر مستلزم بهبود طرح های شبکه برق، جایگزینی تجهیزات فرسوده و فرسوده فیزیکی، سازه ها و تأسیسات ساختمانی بود.
به در سال 1990، صنعت برق کشور توسعه بیشتری یافت. ظرفیت نیروگاه های جداگانه به حدود 5 میلیون کیلووات رسیده است. Surgutskaya GRES بزرگترین ظرفیت نصب شده - 4.8 میلیون کیلووات، کورسک، بالاکوو و NPP لنینگراد - 4.0 میلیون کیلووات،سایانو-شوشنسکایا HPP - 6.4 میلیون کیلووات.
توسعه صنعت برق با سرعت بیشتری به پیشرفت خود ادامه داد. بنابراین، از سال 1955، تولید برق در اتحاد جماهیر شوروی بیش از 10 برابر شده است، در حالی که درآمد ملی تولید شده 6.2 برابر شده است. ظرفیت نصب شده نیروگاه ها از 37.2 میلیون کیلووات در سال 1955 به 344 میلیون کیلووات در سال 1990 افزایش یافت. طول شبکه های الکتریکی با ولتاژ 35 کیلو ولت و بیشتر در این مدت از 51.5 به 1025 هزار کیلومتر شامل 220 کیلو ولت و بالاتر افزایش یافت - از 5.7 هزار تا 143 هزار کیلومتر. یک دستاورد قابل توجه در توسعه صنعت برق، اتحاد و سازماندهی عملیات موازی سیستم های قدرت کشورهای عضو CMEA بود که مجموع ظرفیت نصب شده نیروگاه های آن بیش از 400 میلیون کیلووات بود و شبکه برق قلمرو را تحت پوشش قرار داد. از برلین تا اولان باتور.
صنعت برق اتحاد جماهیر شوروی سابق برای مدت طولانی به عنوان یک مجموعه اقتصادی ملی واحد توسعه یافت و UES کشور که بخشی از آن است، برق بین جمهوری و جریان برق را فراهم کرد. تا سال 1991، UES به عنوان یک ساختار متمرکز تمام اتحادیه ایالت عمل می کرد. تشکیل کشورهای مستقل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی منجر به تغییر اساسی در ساختار مدیریت و توسعه صنعت برق شد.
تغییرات در شرایط سیاسی و اقتصادی در کشور در آن زمان شروع به تأثیر منفی جدی بر توسعه و عملکرد صنعت برق کرد. برای اولین بار در سال های پس از جنگ در سال 1370 ظرفیت نصب شده نیروگاه ها کاهش و تولید و مصرف برق کاهش یافت. شاخص های کیفیت انرژی الکتریکی بدتر شده است. تلفات برق در شبکه های الکتریکی، مصرف سوخت ویژه برای تولید انرژی الکتریکی و حرارتی افزایش یافته است. تعداد محدودیت ها و قطع ارتباط مصرف کنندگان افزایش یافته است، عرضه برق به کشورهای اروپای شرقی به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.
تشکیل کشورهای مستقل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق و تقسیم اموال برق بین آنها منجر به تغییر اساسی در ساختار مدیریت صنعت برق شد. این ایالت ها بدنه های مدیریتی و واحدهای تجاری مستقل خود را در صنعت برق ایجاد کردند. از بین رفتن سیستم کنترل متمرکز چنین شی پیچیده فناوری واحد مانند صنعت برق اتحاد جماهیر شوروی وظیفه ایجاد یک سیستم کنترل هماهنگ و برنامه ریزی برای توسعه صنعت برق کشورهای مشترک المنافع را به محض ایجاد کرد. ممکن است.
برای این منظور، کشورهای عضو CIS در 14 فوریه 1992 توافقنامه "در مورد هماهنگی روابط بین دولتی در زمینه صنعت برق کشورهای مشترک المنافع" منعقد کردند که بر اساس آن شورای برق CIS و دائمی آن بدنه، کمیته اجرایی، ایجاد شد. شورای برق کشورهای مستقل مشترک المنافع تعدادی از تصمیمات مهم را اتخاذ کرد که به تثبیت صنعت برق کشورهای مشترک المنافع کمک می کند. با این حال، غلبه فرآیندهای فروپاشی در اقتصاد کشورهای مستقل مشترک المنافع به طور کلی، نقض اصول تعیین شده در UES برای هماهنگی مدیریت تولید و توزیع برق، فقدان مکانیسم های موثر برای کار مشترک، عدم توانایی سیستم های انرژی فردی برای حفظ فرکانس در محدوده های مورد نیاز، منجر به خاتمه عملیات موازی بین اکثر سیستم های انرژی، یعنی در واقع به فروپاشی UES سابق شد.
برنامه کاری رشته
شبکه های برق توزیع
OOP 140205 سیستم ها و شبکه های قدرت الکتریکی
دانشکده - FEN
خارج از ساختمان
درس 4، ترم 7
سخنرانی - 14 ساعت
کار عملی - 4
کارهای آزمایشگاهی - خیر
کار مستقل - 82 ساعت
قبولی - ترم 7
مجموع - 100 ساعت
نووسیبیرسک
2009
برنامه کار بر اساس:
استاندارد آموزشی دولتی آموزش عالی حرفه ای در تخصص 140205 سیستم ها و شبکه های برق. شماره ثبت 214 tech/ds. تاریخ تصویب: 1379/03/27 (رشته های ویژه شامل رشته های تخصصی. SD.00 - Diciplines of specialization DC.01)
بند 4.2 شماره 41 برنامه درسی
برنامه کاری در جلسه ای از بخش AEES مورد بحث قرار گرفت،
شماره پروتکل _ 3
_ از جانب "_ 16
_» ____ ژوئن _______2009
این برنامه توسط دکتری، دانشیار _________________________A.V. لیکین
رئیس گروه دکترای علوم فنی، پروفسور ________________________________ A.G. Fishov
مسئول اصلی
برنامه آموزشی کاندیدای علوم فنی، دانشیار ______________________________ A.V. لیکین
الزامات خارجی
برنامه کاری این رشته در چارچوب ساعات رشته ها، تخصص ها و بر اساس ایده های نوین و آخرین تحولات در زمینه انتقال و توزیع انرژی الکتریکی و همچنین حوزه های اولویت دار برای مدیریت و توسعه شبکه های برق توزیع فدراسیون روسیه.هنگام کامپایل برنامه کاریاز مواد مفاد زیر، مواد روش شناختی، تک نگاری ها و سایر نشریات استفاده شد:
مجتمع سوخت و انرژی روسیه 2000-2006: مرجع و بررسی تحلیلی. - M: IAC "Energia"، 2007، 478 p.
مقررات سیاست فنی در مجتمع شبکه برق توزیع. پیوست دستور IDGC مرکز و قفقاز شمالی JSC مورخ 14/11/2006 شماره 228.
Faibisovich D.L.، Karapetyan I.G.، Shapiro I.M. کتابچه راهنمای طراحی شبکه های الکتریکی / ویرایش. D.L. فایبیسوویچ - ویرایش سوم، تجدید نظر شده. و اضافی - M.: انتشارات NC ENAS، 2009 - 392 p.
در مورد ارائه خدمات برای جبران انرژی راکتیو (قدرت) / وزارت صنعت و انرژی فدراسیون روسیه. - نامه مورخ 1 نوامبر 2004 N IM-1374.
دستور رئیس هیئت مدیره انرژی و برق RAO "UES of RUSSIA" A.B. چوبایس مورخ 11 دسامبر 2006، شماره 893. "درباره بهبود پایداری و کارایی فنی و اقتصادی شبکه های برق توزیع و سیستم های تامین برق مصرفی با کنترل جریان های توان راکتیو و عادی سازی سطوح ولتاژ".
روش محاسبه مقادیر نسبت مصرف توان فعال و راکتیو برای گیرنده های توان فردی (گروه های گیرنده های قدرت) مصرف کنندگان انرژی الکتریکی که برای تعیین تعهدات طرفین در قراردادها برای ارائه خدمات برای انتقال استفاده می شود. انرژی الکتریکی (قراردادهای تامین انرژی) تایید شده با دستور وزارت صنعت و انرژی روسیه مورخ 22 فوریه 2007 N 49.
دستورالعمل طراحی توسعه سیستم های انرژی. SO 153-34.20.118-2003.
دستورالعمل استاندارد جبران جریان خطا خازنی زمین در شبکه های الکتریکی 6-35 کیلو ولت. – RD 34.20.179 (TI 34-70-070-87).
قوانین نصب و راه اندازی برق: کلیه بخش های فعلی ویرایش ششم و هفتم، با اصلاح و تکمیل، از تاریخ 1 فوریه 2008. - M.: KnoRus، 2008. - 487 ص.
اوپلوا G.N. طرح ها و پست های منبع تغذیه. دایرکتوری: Proc. کمک هزینه. - M.: FORUM: INFA-M، 2006. - 480 p.
Zhelezko Yu.S.، Artemyev A.V.، Savchenko O.V. محاسبه، تجزیه و تحلیل و تنظیم تلفات توان در شبکه های الکتریکی: راهنمای محاسبات عملی - M.: انتشارات NTs ENAS، 2003. - 280 p.
حوزه فعالیت حرفه ای صنعت برق می باشد.
اهداف فعالیت حرفه ای فارغ التحصیل عبارتند از:
نیروگاه ها و پست ها، خطوط برق؛
سیستم های قدرت الکتریکی؛
سیستم های تامین برق تجهیزات و صنایع؛
انواع فعالیت حرفه ای فارغ التحصیل.
طراحی و تولید و فن آوری؛
پژوهش؛
عملیاتی؛
نصب و راه اندازی؛
سازمانی و مدیریتی.
شرایط صلاحیت:
کارهای طراحی، خدمات اطلاعاتی، سازماندهی و مدیریت کار، پشتیبانی اندازه گیری، کنترل فنی را انجام می دهد.
توسعه و اجرای اقدامات صرفه جویی در انرژی؛
مواد روش شناختی و نظارتی، اسناد فنی، و همچنین پیشنهادات و فعالیت ها برای اجرای پروژه ها و برنامه های توسعه یافته را توسعه می دهد.
مشارکت در اجرای تحقیقات، توسعه پروژه ها و برنامه ها، در انجام فعالیت های لازم مربوط به تشخیص و آزمایش تجهیزات و معرفی آن به بهره برداری، و همچنین در انجام کارهای استانداردسازی وسایل فنی، سیستم ها، فرآیندها، تجهیزات و مواد با در نظر گرفتن اسناد فنی مختلف، بررسی ها، بررسی ها، نتیجه گیری های لازم را تهیه می کند.
اطلاعات لازم، داده های فنی، شاخص ها و نتایج کار را مطالعه و تجزیه و تحلیل می کند، آنها را خلاصه و نظام مند می کند، محاسبات لازم را با استفاده از ابزارهای فنی مدرن انجام می دهد.
برنامه های کاری، سفارش ها، برنامه ها، دستورالعمل ها، یادداشت های توضیحی، نمودارها و سایر اسناد فنی و همچنین گزارش های تعیین شده را مطابق فرم های تأیید شده و به موقع تنظیم می کند.
بررسی اسناد فنی، نظارت و کنترل بر وضعیت و عملکرد تجهیزات، شناسایی ذخایر، تعیین علل نقض حالت های عملکرد تجهیزات و نقص در حین کار، اقداماتی را برای از بین بردن آنها و افزایش کارایی استفاده انجام می دهد. ;
نظارت بر انطباق با الزامات تعیین شده، هنجارهای قابل اجرا، قوانین و استانداردها؛
سازماندهی کار برای بهبود دانش علمی و فنی کارکنان؛
توسعه ابتکار خلاقانه، منطقی سازی، اختراع، معرفی دستاوردهای علم، فناوری داخلی و خارجی، استفاده از بهترین شیوه ها، اطمینان از عملکرد کارآمد واحد، شرکت را ترویج می کند.
مشاوره در مورد مسائل تضمین کیفیت برق، توسعه و اجرای فرآیندهای تکنولوژیکی پیشرفته؛
سازماندهی و ارائه اقدامات صرفه جویی در انرژی؛
اقداماتی را برای ایمنی زیست محیطی فرآیندهای فناوری ارائه می دهد.
2 ویژگی (اصول) ساختن رشته
ویژگی ها (اصول) ساخت رشته در جدول توضیح داده شده است. 2.جدول 2
ویژگی ها (اصول) ساختن رشته
| ویژگی (اصل) | محتوا |
| مبنایی برای معرفی دوره | استاندارد جهت 140205 سیستم ها و شبکه های قدرت الکتریکی |
| گیرنده دوره | دانشجویان شاغل به تحصیل در رشته تخصصی 140205 سیستم ها و شبکه های برق |
| هدف اصلی | کسب دانش دستگاه، مدلسازی، محاسبات، تنظیم و بهینه سازی عملکرد شبکه های برق توزیع |
| هسته دوره | اطلاعات در مورد ساختار شبکه های برق توزیع، روش های تنظیم حالت ها و طراحی معمولی شبکه های الکتریکی. |
| الزامات آموزش اولیه لازم برای تسلط موفقیت آمیز در رشته | لیست رشته ها: ریاضیات بالاتر، TOE: نظریه مدارهای الکتریکی خطی. سیستم ها و شبکه های برق تجربه کامپیوتر. |
| سطح الزامات در مقایسه با GOS | مربوط به سطح GOS است |
| طول دوره بر حسب ساعت | 18 ساعت سخنرانی، 4 ساعت آموزش عملی، KR |
| مفاهیم اولیه دوره | تکنولوژی EES شبکه برق فشار قوی به عنوان یک دستگاه فنی. عملکرد انتقال انرژی الکتریکی تابع توزیع انرژی الکتریکی مدار الکتریکی شبکه نمودار شبکه برق عادی حالت خنثی شبکه الکتریکی. ایمنی الکتریکی. نمودار بار الکتریکی زمان استفاده از حداکثر بار زمان حداکثر تلفات حالت شبکه الکتریکی |
| تمرکز این دوره بر توسعه موضوع عمومی، مهارت های فکری عمومی است که دارای خاصیت انتقال هستند. | تجزیه و تحلیل و مدل سازی اشیاء شبکه ها و سیستم های الکتریکی و نحوه عملکرد آنها |
| تضمین رشته های بعدی | طراحی دیپلم |
| بخش عملی دوره | ورزش و حل مسئله. تسلط بر اصول طراحی معمولی شبکه های الکتریکی هنگام انجام کارهای کنترلی |
| زمینه های کاربرد دانش و مهارت های کسب شده | استفاده از مدل های ریاضی اشیاء شبکه ها و سیستم های الکتریکی برای حل مسائل صنعت برق. طراحی تاسیسات برق. انجام محاسبات خاص بر روی کامپیوتر. |
| شرح "نقاط" اصلی کنترل | کنترل کار می کند، افست |
| نظم و انضباط و مدرن فناوری اطلاعات | Mathcad, Excel سایر سیستم های انجام تبدیلات و محاسبات ریاضی (به انتخاب دانش آموز). |
| انضباط و وضعیت فعلی علم و عمل | ابزارهای مدرن برای مدل سازی و محاسبات ریاضی. تجهیزات شبکه برق مدرن فناوری های نوین برای طراحی شبکه های الکتریکی روش های محاسباتی جدید و راه های کاهش تلفات برق. داده های جدید در مورد شاخص های توسعه انرژی در کشورهای جهان. حوادث انرژی در کشورهای جهان - تجزیه و تحلیل و نتیجه گیری. |
3 اهداف رشته تحصیلی
اهداف این رشته در جدول توضیح داده شده است. 3.جدول 3
پس از مطالعه رشته، دانشجو خواهد شد
| شماره هدف | محتوای هدف |
| یک ایده داشتن |
|
|
|
| دانستن |
|
|
|
| قادر بودن به |
|
|
|
| تجربه داشتن |
|
|
|
جدول 4
شرح سخنرانی ها
| موضوعات سخنرانی | تماشا کردن | پیوندهای هدف |
| معرفی. کلاس های ولتاژ اصلی شبکه های برق توزیع (RES). توابع اصلی و اصول ساخت و ساز | 1 | |
| 1 دستگاه RES. انواع RES خطوط برق هوایی. خطوط برق هوایی تا 1 کیلو ولت با سیم های عایق خود نگهدار. خطوط برق هوایی 6-35 کیلو ولت با سیم های محافظت شده. خطوط کابل طرح های جدید سیم برای خطوط هوایی. ترانسفورماتورهای قدرت در شبکه های الکتریکی طرح های شبکه های برق توزیع. طرح های شبکه های الکتریکی 35-220 کیلو ولت. طرح های شبکه های توزیع 10 (6) کیلوولت. طرح های شبکه های الکتریکی برای 0.38 کیلو ولت | 2 | |
| 2 زمین نول ها در شبکه های الکتریکی. انواع سیستم های AC سه فاز تا 1000 ولت حالت های زمین خنثی در شبکه های با ولتاژ بالای 1000 ولت شبکه های برق با نول ایزوله. شبکه های الکتریکی با یک خنثی که از طریق یک راکتور قوس الکتریکی به زمین متصل می شوند. خنثی از طریق یک مقاومت به زمین متصل می شود. محاسبه ظرفیت سیم های فازهای خط هوایی. تراز کردن ظرفیت های فازهای شبکه الکتریکی. انتخاب راکتورهای خاموش کننده قوس | 2 | |
| 3 جبران توان راکتیو. توان راکتیو در شبکه های الکتریکی مصرف کنندگان توان راکتیو محاسبات مصرف توان راکتیو مصرف کننده منابع توان راکتیو واحدهای خازن جبران کننده های تریستور استاتیک جبران کننده های سنکرون موتورهای سنکرون انتخاب و قرار دادن دستگاه های جبران کننده. | 3 | |
| 4 ارزیابی انحراف ولتاژ در شبکه های الکتریکی. تنظیم ولتاژ. تضمین کیفیت. محاسبه افت ولتاژ | 2 | |
| 5 اتلاف انرژی الکتریکی تعادل انرژی الکتریکی برای یک سازمان شبکه مصرف تکنولوژیکی برق برای انتقال آن از طریق شبکه های الکتریکی. محاسبه تلفات انرژی الکتریکی که به بار بستگی ندارد. محاسبه تلفات بار برق روش زمان حداکثر ضرر. روش بارهای متوسط. سهمیه بندی تلفات انرژی الکتریکی تلفات غیر فنی انرژی الکتریکی اقداماتی برای کاهش تلفات انرژی الکتریکی در شبکه های برق توزیع | 4 | |
| 6 طراحی شبکه های برق توزیع. مصرف کنندگان انرژی الکتریکی بارگیری نمودارها بارهای تخمینی شرکت های صنعتی. محاسبه بارهای الکتریکی در شبکه های شهری. محاسبه بارهای الکتریکی مصرف کنندگان کشاورزی. تعیین بارهای محاسبه شده شبکه های الکتریکی. انتخاب بخش سیم و کابل خطوط برق 35-220 کیلو ولت. ویژگی های انتخاب بخش سیم و کابل خطوط انتقال برق 0.38-20 کیلو ولت. بررسی هادی ها برای مقاومت حرارتی و عدم اشتعال. انتخاب ترانسفورماتورهای توزیع | 4 |
جدول 5
شرح تمرین های عملی
فعالیت های یادگیری
وظیفه برای کار کنترل
انتخاب سطح مقطع هادی ها با توجه به افت ولتاژ مجاز
وظیفه.سطح مقطع سیم های خط هوایی در شبکه با ولتاژ 10 کیلو ولت را با توجه به افت ولتاژ مجاز انتخاب کنید (شکل).
برنج.نمودار شبکه برق
اطلاعات اولیه
1. بارهای توان تخمینی TP-1، TP-2.
2. فواصل خطوط هوایی 10 کیلوولت.
3. منطقه روی یخ.
4. تلفات ولتاژ مجاز در خطوط 10 کیلوولت به شین های پست ترانسفورماتور.
دستورالعمل برای حل مشکل
1. برای خطوط هوایی 10 کیلو ولت، سیم های فولادی آلومینیومی (درجات AC) باید انتخاب شود. مقادیر متوسط راکتانس های القایی در جدول آورده شده است. 1. مقاومت فعال خاص سیم های فولادی آلومینیومی را در نظر بگیرید: \u003d 29.5 اهم میلی متر 2 / کیلومتر.
2. یک معیار اضافی برای انتخاب مقطع سیم برای خطوط هوایی 10 کیلو ولت، حداقل مصرف فلز غیرآهنی یا حداقل تلفات برق (طبق دستور معلم) است.
3. ابتدا باید یک بزرگراه را انتخاب کنید، مثلاً خطوط L-3 و L-1، و برای بخش های آن، با توجه به یک معیار معین، بخش هایی را انتخاب کنید. اف 3 و اف 1 . ظرفیت های طراحی مقاطع خط با محاسبه توزیع تقریبی جریان در شبکه به دست می آید. بخش های انتخاب شده برای جریان گرمایش مجاز و مقاومت مکانیکی خطوط هوایی بررسی می شوند.
4. مقدار واقعی افت ولتاژ در خط را تعیین و با مقدار مجاز مقایسه کنید. در صورت لزوم سطح مقطع سیم ها را افزایش دهید.
توجه: برای خطوط هوایی بالای 1 کیلو ولت بدون تلاقی با سیم های فولادی آلومینیومی در ناحیه روی یخ تا II شامل حداقل سطح مقطع مجاز AC-35 / 6.2 است.
5. پس از آن تلفات ولتاژ موجود در خط L-2 مشخص شده و مقطع از آن انتخاب می شود. اف 2. همچنین تمام بررسی های لازم را انجام می دهد.
میز 1
مقادیر میانگین مقاومت القایی خط شبکه های برق توزیع
6 مراجع
Lykin A.V. سیستم ها و شبکه های الکتریکی: Proc. کمک هزینه - م.: کتاب دانشگاهی؛ لوگوها، 2006. - 254 ص.
کتاب مرجع الکتروتکنیک: در 4 جلد جلد 3. تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی / ویرایش. ویرایش اساتید MPEI V.G. Gerasimova و دیگران (سردبیر A.I. Popov). - ویرایش نهم، Sr. - M.: MPEI Publishing House, 2004. - 964 p.
دستورالعمل تعیین بارهای الکتریکی در تاسیسات صنعتی. M.Zh VNIIPI، Tyazhstroypromproekt، 1991.
توصیه هایی برای محاسبه مقاومت مدار فاز صفر. دفتر مرکزی اطلاعات علمی و فنی. م.: 1988. - 55 ص.
توصیه هایی برای طراحی تکنولوژیکی خطوط برق هوایی با ولتاژ 35 کیلو ولت و بالاتر. به دستور وزارت انرژی روسیه در تاریخ 30 ژوئن 2003، شماره 284 تأیید شد.
توصیه هایی برای طراحی فن آوری پست های AC با ولتاژ بالاتر 35-750 کیلو ولت. - M.: انتشارات NTs ENAS، 2004. - 80 p.
مجموعه اسناد نظارتی و روش‌شناسی اندازه‌گیری‌ها، حسابداری تجاری و فنی انرژی و توان الکتریکی / تالیف یا.ت. زاگورسکی، بریتانیا کوربانگالیف. - M.: انتشارات NTs ENAS، 2003. - 504 p.
قوانین نصب خطوط برق هوایی با ولتاژ 6-20 کیلو ولت با سیم های محافظت شده (PU VLZ 6-20 کیلو ولت). - M .: JSC "ROSEP"؛ OJSC "ORGRES"، 1998.
قوانین نصب خطوط برق هوایی با ولتاژ تا 1 کیلو ولت با سیم های عایق خود نگهدارنده. (PU VLI تا 1 کیلو ولت).
دستورالعمل طراحی شبکه های برق شهری. RD 34.20.185-94.
دستورالعمل های عملیاتی معمول برای خطوط برق هوایی با ولتاژ 0.38 کیلوولت با سیم های عایق خود نگهدار. RD 153-34.3-20.671-97.
اوپلوا G.N. طرح ها و پست های منبع تغذیه. دایرکتوری: Proc. سود. - M.: FORUM: INFA-M، 2006. - 480 p.
Zhelezko Yu.S.، Artemyev A.V.، Savchenko O.V. محاسبه، تجزیه و تحلیل و تنظیم تلفات برق در شبکه های الکتریکی: راهنمای محاسبات عملی - M.: انتشارات NTs ENAS، 2003. - 280 p.
Kochkin V.I.، Nechaev O.P. استفاده از خازن های توان راکتیو ساکن در شبکه های الکتریکی سیستم های قدرت و شرکت ها - م.: انتشارات NTs ENAS، 2002. - 248 ص.
7 مواد کنترلی برای گواهینامه دانش آموزان بر اساس رشته
7.1. سوالات نظری برای آزمون
خطوط برق هوایی تا 1 کیلو ولت با سیم های عایق خود نگهدار.
خطوط برق هوایی 6-35 کیلو ولت با سیم های محافظت شده
طرح های جدید سیم برای خطوط هوایی
خطوط کابل در RES
ترانسفورماتورهای قدرت در RES
طرح های RES 35-220 کیلو ولت.
طرح های RES 10 (6) کیلوولت.
طرح های RES برای 0.38 کیلوولت
انواع سیستم های AC سه فاز تا 1000 ولت.
حالت های زمین خنثی در شبکه های با ولتاژ بیش از 1000 ولت.
شبکه های الکتریکی با خنثی ایزوله.
شبکه های الکتریکی با یک خنثی که از طریق یک راکتور قوس الکتریکی به زمین متصل می شوند.
خنثی از طریق یک مقاومت به زمین متصل می شود.
محاسبه ظرفیت سیم های فازهای خط هوایی.
تراز کردن ظرفیت های فازهای شبکه الکتریکی.
انتخاب راکتورهای خاموش کننده قوس
توان راکتیو در شبکه های الکتریکی
مصرف کنندگان توان راکتیو
محاسبات مصرف توان راکتیو مصرف کننده
واحدهای کندانسور
جبران کننده های تریستور استاتیک
جبران کننده های سنکرون
موتورهای سنکرون منابع توان راکتیو k4ak
انتخاب و قرار دادن دستگاه های جبران کننده.
برآورد انحراف ولتاژ و انتخاب نقاط کنترل کیفیت ولتاژ در RES
محاسبه تلفات ولتاژ و انتخاب شیرهای PBV ترانسفورماتورهای توزیع.
تعادل انرژی الکتریکی برای یک سازمان شبکه
مصرف تکنولوژیکی برق برای انتقال آن از طریق شبکه های الکتریکی.
محاسبه تلفات انرژی الکتریکی که به بار بستگی ندارد.
محاسبه تلفات بار برق
روش زمان حداکثر ضرر.
روش بارهای متوسط.
سهمیه بندی تلفات انرژی الکتریکی
تلفات غیر فنی انرژی الکتریکی
اقداماتی برای کاهش تلفات انرژی الکتریکی در شبکه های برق توزیع
مصرف کنندگان انرژی الکتریکی
بارگیری نمودارها
بارهای تخمینی شرکت های صنعتی.
محاسبه بارهای الکتریکی در شبکه های شهری.
محاسبه بارهای الکتریکی مصرف کنندگان کشاورزی.
تعیین بارهای محاسبه شده شبکه های الکتریکی.
انتخاب بخش سیم و کابل خطوط برق 35-220 کیلو ولت.
ویژگی های انتخاب بخش سیم و کابل خطوط انتقال برق 0.38-20 کیلو ولت.
بررسی هادی ها برای مقاومت حرارتی و عدم اشتعال.
انتخاب ترانسفورماتورهای توزیع
(سند)
n1.doc
راهنمای طراحیشبکه های برق
ویرایش شده توسط D. L. FAIBISOVICH
"خانه انتشارات NC ENAS"
2006
پیشگفتار
شابک 5-93196-S42-4
کتابچه راهنمای طراحی شبکه های الکتریکی / ویرایش شده توسط D. L. Faibisovich. - M.: Publishing House of NC ENAS 2006 -320 p. بیمار
شابک 5-93196-542-4
اطلاعات در مورد طراحی شبکه های الکتریکی سیستم های قدرت، روش های محاسبات فنی و اقتصادی، انتخاب پارامترها و طرح های شبکه ها، داده های مربوط به تجهیزات الکتریکی، خطوط هوایی و کابلی و هزینه عناصر شبکه های الکتریکی ارائه می شود.
کتاب مرجع برای مهندسین درگیر در طراحی و بهره برداری از سیستم های انرژی و شبکه های برق و همچنین دانشجویان دانشگاه های انرژی در نظر گرفته شده است.
UDC 621.311.001.63(035) BBK 31.279
© NC ENAS Publishing House، 2005
| پیشگفتار…………………………………………………………………... | 6 |
| بخش 1 توسعه سیستم های انرژی و برق شبکه های. اهداف طراحی آنها………………………………. | 8 |
| 1.1. توسعه سیستم های انرژی روسیه………………………………………... | 8 |
| 1.2. اطلاعات اولیه در مورد توسعه شبکه های الکتریکی سیستم های قدرت………………………………………………………………... | 15 |
| 1.3. شرح مختصری از توسعه شبکه های الکتریکی خارج از کشور…………………………………………………………………... | 23 |
| 1.4. سازمان طراحی شبکه های برق…………………. | 30 |
| 1.5. محتوای پروژه های توسعه شبکه برق………………. | 31 |
| بخش 2 مصرف برق و برق بارها …………………………………………………………………... | 34 |
| 2.1. تجزیه و تحلیل دینامیک مصرف برق | 34 |
| 2.2. روش های محاسبه توان مصرفی و بارهای الکتریکی ….. | 35 |
| 2.3. بارهای الکتریکی و مصرف برق در صنعت، حمل و نقل و تولیدات کشاورزی …………………………………………………………………. | |
| 2.4. بارهای الکتریکی و مصرف برق برای نیازهای خانوار و در بخش خدمات …………….. | 49 |
| 2.5. مصرف برق برای نیازهای خود نیروگاه ها و پست ها ……………………………………………………………….. | 54 |
| 2.6. مصرف برق برای حمل و نقل آن ……………………………... | 56 |
| 2.7. بارهای الکتریکی تخمینی پست ها ……………………. | 58 |
| 2.8. تعیین نیاز به انرژی الکتریکی و ظرفیت سیستم های انرژی منطقه و یکپارچه | 60 |
| بخش 3 خطوط هوا و کابل ………………………………….. 3.1. خطوط هوایی ……………………………………………………... | 64 |
| 64 |
|
| 3.1.1. اطلاعات کلی…………………………………………………... | 64 |
| 3.1.2. انتخاب مقطع سیم VL ……………………………………. | 74 |
| 3.1.3. شاخص های فنی خطوط هوایی منفرد ………………………... | 79 |
| 3.2. خطوط کابل …………………………………………………... | 83 |
| 3.2.1. انواع و مارک های اصلی کابل ……………………………….. | 83 |
| 3.2.2. شرایط اجرای خطوط کابل ………………………….. | 88 |
| 3.2.3. انتخاب بخش بارهای جریان کابل ……………………. | 94 |
| بخش 4 دیاگرام شبکه برق ……………. | 107 |
| 4.1. ولتاژهای نامی شبکه برق …………………….. | 107 |
| 4.2. اصول ساخت یک نمودار شبکه الکتریکی………………… | 109 |
| 4.3. طرح هایی برای صدور برق و اتصال به شبکه نیروگاه ها …………………………………………………………….. | 116 |
| 4.4. طرح هایی برای اتصال به شبکه پست های گام به گام …………... | 122 |
| 4.5. طرح های منبع تغذیه خارجی برای صنعتی شرکت ها ………………………………………………………………... | 133 |
| 4.6. طرح های منبع تغذیه خارجی برای برق راه آهن …………………………………………………………….. | 141 |
| 4.7. طرح های منبع تغذیه خارجی شبکه اصلی خطوط لوله نفت و گاز …………………………………………… | 145 |
| 4.8. طرح های شبکه های برق شهرها ………………………………… | 147 |
| 4.9. طرح های تامین برق برای مصرف کنندگان در مناطق روستایی | 157 |
| 4.10. تجهیز مجدد فنی و نوسازی دارایی های ثابت شبکه های برق …………………………………………………………. | 161 |
| 4.11. مسائل زیست محیطی در طراحی توسعه برق شبکه های…………………………………………………………………………… | 165 |
| 4.12. محاسبات حالت های شبکه های الکتریکی……………………………… | 168 |
| بخش 5 تجهیزات برقی پایه……………. | 174 |
| 5.1. ژنراتورها …………………………………………………………….. | 174 |
| 5.1.1. توربو و هیدروژنراتور……………………………………….. | 174 |
| 5.1.2. نیروگاه های توربین گازی. گیاهان چرخه ترکیبی …….. | 183 |
| 5.1.3. نیروگاه های بادی (WPP)…………………… | 185 |
| 5.1.4. نیروگاه های زمین گرمایی (GeoTPP)……………………… | 186 |
| 5.1.5. انرژی جزر و مد دریا | |
| 5.1.6. نیروگاه های خورشیدی (SES | |
| 5.2. پست های فرعی | |
| 5.2.1. الزامات فنی عمومی | |
| 5.2.2. تجهیزات اصلی برق پست های 330 کیلوولت | |
| و بالاتر | |
| 5.2.3. نمودار سیم کشی اصلی | |
| 5.2.4. مدار کمکی، جریان عملیاتی، | |
| شبکه کابلی | |
| 5.2.5. APCS، ASKUE، حفاظت رله و سیستم های اتوماسیون، PA و ارتباطات | |
| 5.2.6. بخش ساخت و ساز پست | |
| 5.2.7. تعمیر، نگهداری و خدمات عملیاتی | |
| 5.2.8. پشتیبانی نظارتی و روش شناختی | |
| 5.3. ترانسفورماتور و اتوترانسفورماتور | |
| 5.3.1. تعاریف اساسی و نماد | |
| 5.3.2. طرح ها و گروه ها برای اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور | |
| 5.3.3. عملکرد موازی ترانسفورماتورها | |
| 5.3.4. ترانسفورماتورهای سیم پیچ تقسیم شده | |
| 5.3.5. تنظیم ولتاژ ترانسفورماتورها | |
| 5.3.6. ظرفیت بار ترانسفورماتورها | |
| 5.3.7. اطلاعات فنی ترانسفورماتورها | |
| 5.4. تجهیزات سوئیچینگ | |
| 5.5. دستگاه های جبران کننده | |
| 5.6. موتورهای الکتریکی | |
| 5.7. پست های ترانسفورماتور کامل | |
| 5.8. شاخص های فنی پست های تکی | |
| بخش 6 محاسبات فنی و اقتصادی هنگام طراحی شبکه های الکتریکی | |
| 6.1. مقررات عمومی | |
| 6.2. کارایی نسبی گزینه ها برای توسعه برق شبکه های | |
| 6.3. سیستم معیارهای کارایی اقتصادی سرمایه گذاری ها | |
| 6.4. شرایط مقایسه گزینه ها | |
| 6.5. محاسبه ضریب اطمینان منبع تغذیه | |
| 6.5.1. شاخص های کلیدی قابلیت اطمینان | |
| 6.5.2. محاسبه شاخص های قابلیت اطمینان الکتریکی | |
| 6.6. برآورد خسارت اقتصادی ملی ناشی از قطع برق | |
| بخش 7 شاخص های افزایش یافته هزینه برق شبکه های | |
| 7.1. یک قسمت مشترک | |
| 7.2. خطوط هوایی | |
| 7.3. خطوط کابل | |
| 7.4. پست های فرعی | |
| 7.5. داده های جداگانه در مورد هزینه تاسیسات شبکه برق | |
| و عناصر آنها در سیستم های قدرت خارجی | |
| فهرست اختصارات پذیرفته شده | |
| کتابشناسی - فهرست کتب |
پیشگفتار
طراحی سیستم های قدرت الکتریکی مستلزم یک رویکرد یکپارچه برای انتخاب و بهینه سازی طرح های شبکه الکتریکی و مطالعه امکان سنجی تصمیماتی است که ترکیب، ساختار، ارتباطات خارجی و داخلی، دینامیک توسعه، پارامترها و قابلیت اطمینان سیستم را به عنوان یک کل تعیین می کند. تمام عناصر فردی آن
حل این مشکلات مستلزم استفاده از حجم زیادی از اطلاعات پراکنده در منابع مختلف ادبی، اسناد نظارتی، دستورالعمل‌های دپارتمان و همچنین دهه‌ها تجربه انباشته طراحی داخلی و خارجی است. غلظت چنین موادی در یک نسخه کار طراح را بسیار تسهیل می کند.
در اتحاد جماهیر شوروی، این نقش با موفقیت توسط "راهنمای طراحی سیستم های قدرت الکتریکی" ویرایش شده توسط S.S. روکوتیان و I.M. شاپیرو، در 3 نسخه (جلد 1971، 1977 و 1985) مقاومت کرد. موفقیت کتاب (ویرایش سوم با 30000 نسخه بسیار سریع فروخته شد) نویسندگان را بر آن داشت تا چاپ چهارم را در سال 1990 آماده کنند. با این حال، به دلایل خارجی، این نسخه منتشر نشد.
در طول 20 سال گذشته، تغییرات اجتماعی و اقتصادی قابل توجهی در کشور رخ داده است. تشکیل تعدادی از کشورهای مستقل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق ترکیب و ساختار سیستم انرژی یکپارچه (UES) کشور را تغییر داد. گذار به اقتصاد بازار صنعت برق را به شدت تحت تاثیر قرار داده است. بخش قابل توجهی از اموال در این صنعت با حفظ سهام کنترلی توسط دولت، شرکتی و خصوصی شده است. بازار برق ایجاد شده است.
در این شرایط، نویسندگانی که در تدوین این کتاب مرجع مشارکت داشتند، تهیه این نشریه را ضروری دانستند و آن را به طراحی شبکه های الکتریکی محدود کردند. در عین حال ساختار و عناوین بخش ها تا حد زیادی حفظ شده است. مطالب نسخه قبلی به طور قابل توجهی به روز شده است و در تعدادی از بخش ها به طور کامل بازنگری شده است.
نویسندگان به دنبال ارائه اطلاعات لازم در مورد توسعه شبکه های الکتریکی مدرن، مسائل اساسی طراحی روش شناختی، شاخص های هزینه عناصر شبکه الکتریکی، و همچنین آخرین داده ها در مورد تجهیزات خانگی و مواد مورد استفاده در سیستم های قدرت الکتریکی بودند.
کتاب مرجع تغییرات اخیر در سازمان طراحی، مقررات جدید، آخرین تحولات علمی و مهندسی را در نظر گرفته است. در طول کار بر روی این کتاب، انتقالی به هنجارها و قیمت های تخمینی جدید در ساخت و ساز صورت گرفت، مواد نظارتی و روش شناختی جدیدی در مورد تعدادی از مسائل مهم در طراحی شبکه های الکتریکی ایجاد شد. علیرغم اینکه برخی تحولات هنوز در دست بررسی و تایید بود، نویسندگان مناسب دانستند که آنها را در این نسخه از کتاب راهنما منعکس کنند.
بخش 1
توسعه سیستم های انرژی و شبکه های الکتریکی. اهداف طراحی آنها1.1. توسعه سیستم های انرژی در روسیه
آغاز توسعه صنعت برق در روسیه با توسعه و اجرای طرح GOELRO (کمیسیون دولتی برای برق رسانی روسیه) همراه است. مهندسان قدرت کشورمان اولین کسانی بودند که در جهان در برنامه ریزی دولتی گسترده یک شاخه از صنعت به اندازه صنعت برق مهم و تعیین کننده تجربه کسب کردند. مشخص است که با طرح GOELRO برنامه ریزی بلندمدت توسعه اقتصاد ملی در مقیاس ملی آغاز شد، اولین برنامه های پنج ساله آغاز شد.اصول تمرکز تولید برق و تمرکز ظرفیت های تولیدی در نیروگاه های بزرگ منطقه ای، اطمینان و کارایی بالای اقتصاد انرژی کشور را تضمین می کند. در تمام سال های ساخت و ساز، صنعت برق از نرخ رشد تولید ناخالص صنعتی پیشی گرفت. این ماده اساسی به عنوان جهت کلی برای توسعه صنعت برق در سالهای بعد، پس از تکمیل طرح GOELRO، ادامه یافت و در برنامه های بعدی برای توسعه اقتصاد ملی تعیین شد. در سال 1935 (مهلت اجرای طرح GOELRO)، شاخص های کمی آن برای توسعه صنایع اصلی و صنعت برق به طور قابل توجهی تکمیل شد. بنابراین، تولید ناخالص تک تک شاخه های صنعت نسبت به سال 1913 به میزان 205-228 درصد در مقابل 180-200 درصد برنامه ریزی شده توسط برنامه GOELRO افزایش یافت. به ویژه تحقق بیش از حد طرح برای توسعه صنعت برق قابل توجه بود. به جای ساخت برنامه ریزی شده 30 نیروگاه، 40 نیروگاه ساخته شد. قبلاً در سال 1935 اتحاد جماهیر شوروی از کشورهای توسعه یافته اقتصادی مانند انگلیس، فرانسه، ایتالیا در تولید برق پیشی گرفت و پس از ایالات متحده آمریکا و آلمان مقام سوم را در جهان کسب کرد.
پویایی توسعه پایگاه برق اتحاد جماهیر شوروی، و از سال 1991 - روسیه، با داده های جدول مشخص می شود. 1.1 عنبیه. 1.1
توسعه صنعت برق کشور در دهه 1930 با آغاز شکل گیری سیستم های انرژی مشخص شد. کشور ما از شرق به غرب برای یازده منطقه زمانی امتداد دارد. بر این اساس، در برخی مناطق، تقاضا برای برق و نحوه عملکرد نیروگاه ها در حال تغییر است. استفاده از توان آنها کارآمدتر است و آن را به جایی که در حال حاضر مورد نیاز است "پمپ" می کند. قابلیت اطمینان و پایداری تامین برق تنها در صورت وجود اتصالات متقابل بین نیروگاه ها، یعنی زمانی که سیستم های انرژی با هم ترکیب می شوند، تضمین می شود.
جدول 1.1
توسعه پایگاه برق کشور
| شاخص ها | 1930 | 1940 | 1950 | 1960 | 1970 | 1980 | 1990 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 |
| 1. نصب شده است قدرت الکتریکی ایستگاه ها، حداقل کیلو وات، از جمله: حرارتی هیدرولیک | 2,87 | 11,12 | 19,61 | 66,72 | 166,1 | 266,7 | 203,3 | 212,8 | 214,8 | 214,9 | 216,4 |
| 2. کار کردن برق، میلیارد کیلووات ساعت، از جمله از جمله: روی برق ایستگاه ها: تپلوی هیدرولیک | 8,35 | 43,3 | 91.2 | 292,3 | 740,9 | 1293.9 | 1082,1 | 877,8 | 891,3 | 891,3 | 916,2 |
توجه داشته باشید. داده های 1930-1980 به اتحاد جماهیر شوروی، داده های 1990-2003 به فدراسیون روسیه مراجعه کنید
تا سال 1935، شش سیستم قدرت در اتحاد جماهیر شوروی با تولید برق سالانه بیش از 1 میلیارد کیلووات ساعت کار می کردند، از جمله مسکو - حدود 4 میلیارد کیلووات ساعت، لنینگراد، دونتسک و دنیپر - بیش از 2 میلیارد کیلووات ساعت. اولین سیستم های قدرت بر اساس خطوط انتقال نیرو با ولتاژ 110 کیلو ولت و در سیستم انرژی دنیپر با ولتاژ 154 کیلو ولت ایجاد شد که برای تامین برق نیروگاه برق آبی دنیپر اتخاذ شد.
مرحله بعدی در توسعه سیستم های قدرت که با افزایش توان انتقالی و اتصال شبکه های الکتریکی سیستم های قدرت مجاور مشخص می شود، با توسعه انتقال برق کلاس 220 کیلو ولت همراه است. در سال 1940، یک خط بین سیستمی 220 کیلوولت Donbass - Dnepr برای اتصال دو بزرگترین سیستم انرژی در جنوب کشور ساخته شد.
توسعه عادی اقتصاد ملی کشور و پایگاه برق آن با جنگ بزرگ میهنی 1941-1945 قطع شد. سیستم های انرژی اوکراین، شمال-غرب، کشورهای بالتیک و تعدادی از مناطق مرکزی بخش اروپایی این کشور در قلمرو تعدادی از مناطق به طور موقت اشغال شده اند. در نتیجه خصومت ها، تولید برق در کشور در سال 1942 به 29 میلیارد کیلووات ساعت کاهش یافت که به طور قابل توجهی کمتر از سال قبل از جنگ بود. در طول سال های جنگ، بیش از 60 نیروگاه بزرگ با ظرفیت نصب شده 5.8 میلیون کیلووات تخریب شد که در پایان جنگ، کشور را به سطح مربوط به سال 1934 برگرداند.
در طول جنگ، اولین دفتر مشترک دیسپاچینگ (ODD) سازماندهی شد. در سال 1942 در اورال برای هماهنگی کار سه بخش انرژی منطقه ای ایجاد شد: Sverdlovenergo، Permenergo و Chelyabenergo. این سیستم های قدرت به صورت موازی در خطوط 220 کیلوولت کار می کردند.
برنج. 1.1. طول خطوط هوایی 110 کیلوولت و بالاتر (الف) و ظرفیت نصب شده ترانسفورماتورهای 110 کیلوولت و بالاتر (ب)
در پایان جنگ و به ویژه بلافاصله پس از آن، کار بر روی بازسازی و توسعه سریع اقتصاد برق کشور آغاز شد. بدین ترتیب از سال 1945 تا 1958 ظرفیت نصب شده نیروگاه ها 42 میلیون کیلووات معادل 4.8 برابر افزایش یافت. تولید برق در طول سال ها 5.4 برابر رشد داشته است و متوسط نرخ رشد سالانه تولید برق 14 درصد بوده است. این امر باعث شد تا در سال 1947 به مقام اول در اروپا در تولید انرژی الکتریکی و رتبه دوم در جهان برسد.
در اوایل دهه 1950، ساخت یک آبشار تاسیسات برق آبی در ولگا آغاز شد. خطوط انتقال نیرو با ولتاژ 500 کیلو ولت از آنها به مدت هزار کیلومتر یا بیشتر تا مناطق صنعتی مرکز و اورال کشیده شده است. همراه با توان خروجی از دو بزرگترین نیروگاه Volzhsky، این امکان عملکرد موازی سیستم های قدرت مرکز، ولگا میانی و پایین و اورال را فراهم کرد. بدین ترتیب اولین مرحله از ایجاد سیستم یکپارچه انرژی (UES) کشور به پایان رسید. این دوره از توسعه صنعت برق، قبل از هر چیز، با فرآیند "برق در عرض" همراه بود که در آن نیاز به پوشش سرزمین مسکونی کشور با شبکه های متمرکز سایر منبع تغذیه در مدت زمان کوتاه و با سرمایه گذاری محدود به میدان آمد.
در سال 1970، سیستم انرژی یکپارچه (IPS) ماوراء قفقاز به سیستم انرژی یکپارچه بخش اروپایی این کشور و در سال 1972، IPS قزاقستان و مناطق خاصی از سیبری غربی پیوست شد.
تولید برق در سال 1975 در کشور به 1038.6 میلیارد کیلووات ساعت رسید و نسبت به سال 1970 1.4 برابر افزایش یافت که نرخ بالای توسعه را در تمام بخش های اقتصاد ملی تضمین کرد. یک مرحله مهم در توسعه UES، اتصال سیستم های انرژی سیبری به آن با بهره برداری از ترانزیت 500 کیلوولت اورال - قزاقستان - سیبری در سال 1977 بود که به پوشش کمبود برق در سیبری در سال های خشک کمک کرد. و از سوی دیگر استفاده از ظرفیت های آزاد در نیروگاه های برق آبی سیبری UES. همه اینها رشد سریعتر تولید و مصرف برق در مناطق شرقی کشور را تضمین می کند تا از توسعه صنایع انرژی بر مجتمع های صنعتی سرزمینی مانند براتسک، اوست-ایلیمسک، کراسنویارسک، سایانو-شوشنسکی و غیره اطمینان حاصل شود. طی سال های 1960-1980، تولید برق در مناطق شرقی تقریباً 6 برابر افزایش یافت، در حالی که در بخش اروپایی کشور، از جمله اورال، 4.1 برابر افزایش یافت. با الحاق سیستم های انرژی سیبری به UES، عملیات بزرگترین نیروگاه ها و خطوط انتقال اصلی ستون فقرات از یک نقطه کنترل شد. از پانل کنترل دیسپاچ مرکزی (CDU) UES در مسکو، با استفاده از شبکه گسترده ای از ارتباطات دیسپاچ، اتوماسیون و تله مکانیک، دیسپاچر می تواند جریان های برق را بین اتصالات برق در عرض چند دقیقه انتقال دهد. این امکان کاهش ظرفیت های آماده به کار نصب شده را فراهم می کند.
مرحله جدیدی در توسعه صنعت برق (به اصطلاح "برق در عمق") که با نیاز به پاسخگویی به تقاضای روزافزون برق همراه است، مستلزم توسعه بیشتر شبکه های تنه و توزیع و توسعه سطوح جدید، بالاتر از ولتاژهای نامی و با هدف بهبود قابلیت اطمینان منبع تغذیه برای مصرف کنندگان موجود و تازه متصل شده است. این امر مستلزم بهبود طرح های شبکه برق، جایگزینی تجهیزات فرسوده و فرسوده فیزیکی، سازه ها و تأسیسات ساختمانی بود.
تا سال 1990، صنعت برق کشور توسعه بیشتری یافت. ظرفیت نیروگاه های جداگانه به حدود 5 میلیون کیلووات ساعت رسیده است. کیلووات Surgutskaya GRES - 4.8 میلیون کیلووات، کورسک، بالاکوو و لنینگراد NPP - 4.0 میلیون کیلووات، Sayano-Shushenskaya HPP - 6.4 میلیون کیلووات بالاترین ظرفیت نصب شده را داشتند.
توسعه صنعت برق با سرعت بیشتری به پیشرفت خود ادامه داد. بنابراین، از سال 1955، تولید برق در اتحاد جماهیر شوروی بیش از 10 برابر شده است، در حالی که درآمد ملی تولید شده 6.2 برابر شده است. ظرفیت نصب شده نیروگاه ها از 37.2 میلیون کیلووات در سال 1955 به 344 میلیون کیلووات در سال 1990 افزایش یافت. 220 کیلو ولت و بالاتر - از 5.7 هزار به 143 هزار کیلومتر. یک دستاورد قابل توجه در توسعه صنعت برق، اتحاد و سازماندهی عملیات موازی سیستم های قدرت کشورهای عضو CMEA بود که مجموع ظرفیت نصب شده نیروگاه های آن بیش از 400 میلیون کیلووات بود و شبکه برق قلمرو را تحت پوشش قرار داد. از برلین تا اولان باتور.
برای مدت طولانی، صنعت برق اتحاد جماهیر شوروی سابق به عنوان یک مجموعه اقتصادی ملی واحد توسعه یافت و UES این کشور که بخشی از آن است، برق و جریان برق بین جمهوری را فراهم کرد. تا سال 1991، UES به عنوان یک ساختار متمرکز تمام اتحادیه ایالت عمل می کرد. تشکیل کشورهای مستقل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی منجر به تغییر اساسی در ساختار مدیریت و توسعه صنعت برق شد.
تغییرات در شرایط سیاسی و اقتصادی در کشور در آن زمان شروع به تأثیر منفی جدی بر توسعه و عملکرد صنعت برق کرد. برای اولین بار در سال های پس از جنگ در سال 1370 ظرفیت نصب شده نیروگاه ها کاهش و تولید و مصرف برق کاهش یافت. شاخص های کیفیت انرژی الکتریکی بدتر شده است. تلفات برق در شبکه های الکتریکی، مصرف سوخت ویژه برای تولید انرژی الکتریکی و حرارتی افزایش یافته است. تعداد محدودیت ها و قطع ارتباط مصرف کنندگان افزایش یافته است، عرضه برق به کشورهای اروپای شرقی به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.
تشکیل کشورهای مستقل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق و تقسیم اموال برق بین آنها منجر به تغییر اساسی در ساختار مدیریت صنعت برق شد. این ایالت ها بدنه های مدیریتی و واحدهای تجاری مستقل خود را در صنعت برق ایجاد کردند. از بین رفتن سیستم کنترل متمرکز چنین شی پیچیده فناوری واحد مانند صنعت برق اتحاد جماهیر شوروی وظیفه ایجاد یک سیستم کنترل هماهنگ و برنامه ریزی برای توسعه صنعت برق کشورهای مشترک المنافع را به محض ایجاد کرد. ممکن است.
برای این منظور، کشورهای عضو CIS در 14 فوریه 1992 توافقنامه "در مورد هماهنگی روابط بین دولتی در زمینه صنعت برق کشورهای مشترک المنافع" منعقد کردند که بر اساس آن شورای برق CIS و دائمی آن بدنه، کمیته اجرایی، ایجاد شد. شورای برق کشورهای مستقل مشترک المنافع تعدادی از تصمیمات مهم را اتخاذ کرد که به تثبیت صنعت برق کشورهای مشترک المنافع کمک می کند. با این حال، غلبه فرآیندهای فروپاشی در اقتصاد کشورهای مستقل مشترک المنافع به طور کلی، نقض اصول تعیین شده در EEC برای هماهنگی مدیریت تولید و توزیع برق، فقدان مکانیسم های مؤثر برای کار مشترک، ناتوانی سیستم های انرژی فردی برای حفظ فرکانس در محدوده های مورد نیاز، منجر به خاتمه عملکرد موازی بین اکثر سیستم های انرژی، یعنی در واقع به فروپاشی UES اتحاد جماهیر شوروی سابق و بر این اساس، به از دست دادن تمام سیستم های انرژی منجر شد. مزایایی که ارائه کرد
تغییرات اصلی در صنعت برق روسیه در سالهای اخیر با شرکتی شدن تاسیسات برق مرتبط بوده است که منجر به تشکیل شرکت سهامی روسیه برای انرژی و برق رسانی (RAO) "UES of Russia" در فدرال شد. سطح، شرکت های سهامی - AO-Energo در سطح منطقه ای، و ایجاد یک بازار عمده فروشی برق و برق فدرال.
با وجود شرایط سخت اقتصادی در کشور، صنعت برق روسیه به طور کلی نیازهای اقتصاد و جمعیت در گرما و برق را برآورده می کرد.
در UES روسیه، هیچ حادثه سیستمیک عمده ای با بازپرداخت تعداد زیادی از مصرف کنندگان رخ نداد. (فقط در سال 2003 چنین حوادثی در سیستم های قدرت ایالات متحده آمریکا، ایتالیا، بریتانیای کبیر و اسکاندیناوی رخ داد.)
ساخت تاسیسات انرژی جدید ادامه یافت - نیروگاه ها و شبکه های برق، در درجه اول در مناطق کمبود انرژی روسیه و در مناطقی که تامین انرژی آنها پس از تقسیم اتحاد جماهیر شوروی به سایر کشورها وابسته بود.
ظرفیت نصب شده نیروگاه های روسیه اندکی افزایش یافت: از 213.3 میلیون کیلووات در سال 1990 به 214.1 میلیون کیلووات در سال 1998. در همان زمان، تولید برق در این سال ها بیش از 23 درصد کاهش یافت: از 1082.1 میلیارد کیلووات ساعت در سال 1990 به 827 میلیارد کیلووات ساعت. در سال 1998. کاهش تولید برق از 1990 تا 1998 بسیار کمتر از کاهش تولید ناخالص داخلی (GDP) (بیش از 40٪) و تولید صنعتی (بیش از 50٪) بود که منجر به افزایش قابل توجهی در شدت انرژی اقتصاد ملی در سال 1999، تولید برق در روسیه برای اولین بار از سال 1990 افزایش یافت و به 847 میلیارد کیلووات ساعت رسید.
در سالهای پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی، عملکرد اقتصادی صنعت بدتر شد - مصرف ویژه سوخت استاندارد در هر کیلووات ساعت تحویل، از دست دادن برق برای حمل و نقل آن، افزایش تعداد پرسنل خاص، کیفیت برق و قابلیت اطمینان منبع تغذیه برای مصرف کنندگان و همچنین کارایی استفاده از سرمایه گذاری کاهش یافت.
علت اصلی کاهش بازده اقتصادی صنعت، مشکل عدم پرداخت مصرف کننده برای برق دریافتی، ناقص بودن سازوکارهای موجود برای مدیریت بنگاه های برق در شرایط جدید و همچنین روابط نابسامان بین کشورهای CIS در زمینه برق. اگرچه شرایط رقابت در صنعت برق روسیه ایجاد شده است (به دلیل شرکتی شدن و تشکیل بازار عمده فروشی برق و ظرفیت فدرال که بیش از 100 مالک تاسیسات برق دارد)، قوانین برای کار مشترک مؤثر وجود دارد. مالکان مختلف، تضمین حداقل هزینه برای تولید، حمل و نقل و توزیع انرژی الکتریکی در چارچوب UES روسیه ایجاد نشده است.
UES روسیه کل قلمرو مسکونی کشور از مرزهای غربی تا خاور دور را پوشش می دهد و بزرگترین اتصال انرژی مرکزی کنترل شده در جهان است. به عنوان بخشی از UES روسیه، هفت IPS وجود دارد - شمال غربی، مرکز، ولگا میانه، اورال، قفقاز شمالی، سیبری و خاور دور. در حال حاضر (2004)، پنج IPS اول به صورت موازی در حال فعالیت هستند. اطلاعات کلی در مورد ساختار IPS روسیه در جدول آورده شده است. 1.2. سیستم انرژی منطقه کالینینگراد Yantarenergo توسط قلمرو کشورهای بالتیک از روسیه جدا شده است.
در قلمرو روسیه، سیستم های قدرت ایزوله یاکوتیا، ماگادان، ساخالین، کامچاتکا، مناطق نوریلسک و کولتا فعالیت می کنند.
به طور کلی، تامین انرژی برای مصرف کنندگان در روسیه توسط 74 سیستم انرژی سرزمینی تامین می شود.
جدول 1.2
اطلاعات کلی در مورد ساختار انجمن های انرژی در روسیه (2002)
| سیستم های انرژی متحد (IPS) | سیستم های قدرت | تعداد سیستم های قدرت | ظرفیت نصب شده نیروگاه ها |
|
| GW | % |
|||
| شمال غربی | آرخانگلسک، کارلیان، کولا، کومی، لنینگراد، نووگورود، پسکوف، یانتارنرگو | 8 | 20,0 | 9,6 |
| مرکز | آستاراخان، بلگورود، بریانسک، ولادیمیر، ولگوگراد، ولوگدا، ورونژ، نیژنی نووگورود، ایوانوو، تور، کالوگا، کوستروما، کورسک، لیپتسک، مسکو، اورل، ریازان، اسمولنسک، تامبوف، تولا، یاروسلاول | 21 | 52,4 | 25,3 |
| ولگای میانه | ماری، موردویان، پنزا، سامارا، ساراتوف، تاتار، اولیانوفسک، چوواش | 8 | 23,8 | 11,5 |
| اورال | باشکر، کیروف، کورگان، اورنبورگ، پرم، سوردلوفسک، تیومن، اودمورت، چلیابینسک | 9 | 41,2 | 19,9 |
| قفقاز شمالی | داغستان، کالمیک، کاراچای-چرکس، کاباردینو-بالکارنی، کوبان، روستوف، سه و اوستیایی، استاوروپل، چچن، اینگوش | 10 | 11,5 | 5,5 |
| سیبری | آلتای، بوریات، ایرکوتسک، کراسنویارسک، کوزباس، نووسیبیرسک، اومسک، تومسک، خاکاس، چیتا | 10 | 45,1 | 21,7 |
| شرق | آمور، دالنرگو، خاباروفسک | 3 | 7,1 | 3,4 |
| مجموع برای IPS: | UES روسیه | 69 | 201,1 | 96,9 |
| سایر سیستم های برق، نیروگاه های دیگر | کامچاتکا، ماگادان، نوریلسک، ساخالین، یاکوتسک | 5 | 6,4 | 3,1 |
| مجموع برای کشور: | 74 | 207,5 | 100,0 |
|
به موازات UES روسیه، سیستم های انرژی کشورهای بالتیک، بلاروس، قفقاز و مناطق خاصی از اوکراین فعالیت می کنند. به موازات، اما نه همزمان با UES (از طریق یک پیوند DC)، سیستم برق فنلاند، که بخشی از کشورهای شمال اروپا (NORDEL) است، کار می کند. از شبکه های UES روسیه، تجارت برق مرزی با نروژ، مغولستان و چین نیز انجام می شود و همچنین انتقال برق به بلغارستان انجام می شود.
نکات برجسته توسعه
سیستم های قدرت شبکه های الکتریکی
یکی از مهمترین شاخص های سطح صنعت برق کشور، توسعه شبکه های برق – خطوط برق و پست های برق (SS) می باشد. از نیروگاه هایی با ظرفیت چند میلیون کیلووات، که هر یک هزار کیلومتر یا بیشتر امتداد دارند تا مراکز صنعتی، خطوط برق فوق العاده فشار قوی (EHV) - 500-750-1150 کیلو ولت.
طول کل خطوط انتقال هوایی (OHL) با ولتاژ 110 کیلوولت و بالاتر در ابتدای سال 1383 به صورت تک مداره 454 هزار کیلومتر در سراسر کشور و ظرفیت نصب شده پست ها 672 میلیون کیلوولت آمپر از جمله در صنعت بوده است. - پست‌های مخصوصی که نیروگاه‌های کششی برق بخش‌های برق‌دار راه‌آهن، ایستگاه‌های پمپاژ و کمپرسور خطوط لوله نفت و گاز، کارخانه‌های متالورژی و سایر مصرف‌کنندگان برق را تأمین می‌کنند، حدود 100 میلیون کیلوولت آمپر ظرفیت ترانسفورماتور نصب شده است.
ساختار شبکه برق و پویایی رشد آن در 15 سال گذشته در جدول نشان داده شده است. 1.3.
جدول 1.3
R E N I C
طرح
برقی
شبکه های
ویرایش شده توسط D. L. FAIBISOVICH
ویرایش چهارم،
تجدید نظر و گسترش یافته است
مسکو
ENAS
2012
UDC 621.311.001.63(035)
BBK 31.279
C74
داور V. V. Mogirev
A به rs: I. G. Karapetyan (بندهای 3.2، 5.1، 5.3-5.8، بخش 6،
ثانیه 7)، D. L. Faibisovich (بخش 1-3، بخش 5.2، بخش 7)، I. M. Shapiro (بخش 4)
کتابچه راهنمای طراحی شبکه برق /
ویرایش دی.ال.فایبیسوویچ. - ویرایش چهارم، بازنگری شده. و اضافی - م.:
ENAS، 2012. - 376 ص. : بیمار
شابک 978-5-4248-0049-8
اطلاعاتی در مورد طراحی شبکه های الکتریکی سیستم های قدرت، روش های محاسبات فنی و اقتصادی، انتخاب ارائه می دهد
پارامترها و طرح های شبکه ها، داده های مربوط به تجهیزات الکتریکی، خطوط هوایی و کابلی، به قیمت عناصر الکتریکی
شبکه های.
اتوترانسفورماتورها، دستگاه های سوئیچینگ و انواع دیگر
تجهیزات و همچنین شاخص های به روز شده هزینه امکانات شبکه؛ رویکردهای مدرن برای تشکیل تعرفه های برق در نظر گرفته شده است.
کتاب راهنما برای مهندسین درگیر در طراحی و بهره برداری از سیستم های انرژی و برق در نظر گرفته شده است
شبکه ها و همچنین برای دانشجویان دانشگاه های انرژی.
UDC 621.311.001.63(035)
BBK 31.279
شابک 978-5-4248-0049-8
OOO NC ENAS، 2012
پیشگفتار
طراحی سیستم های قدرت الکتریکی مستلزم یک رویکرد یکپارچه برای انتخاب و بهینه سازی طرح های شبکه الکتریکی و مطالعه امکان سنجی تصمیماتی است که ترکیب، ساختار، ارتباطات خارجی و داخلی، دینامیک توسعه، پارامترها و قابلیت اطمینان سیستم را به عنوان یک کل تعیین می کند. آن
عناصر منفرد
حل این مشکلات نیاز به استفاده از حجم زیاد دارد
اطلاعات پراکنده در منابع مختلف ادبی، اسناد نظارتی، دستورالعمل های بخش،
و همچنین چندین دهه تجربه طراحی داخلی و خارجی انباشته شده است. غلظت چنین مواد در یک
انتشار تا حد زیادی کار طراح را تسهیل می کند.
در اتحاد جماهیر شوروی، این نقش با موفقیت توسط "راهنمای طراحی سیستم های قدرت الکتریکی" ویرایش شده توسط S. S. Rokotyan و I. M. Shapiro انجام شد که در 3 نسخه (1971، 1977) انجام شد.
و 1985). موفقیت کتاب (چاپ سوم 30000 نسخه
بسیار سریع پراکنده شد) نویسندگان را بر آن داشت تا در سال 1990 آماده شوند
ویرایش 4. با این حال، به دلایل خارج از کنترل آنها، این نسخه منتشر نشد.
در طول 20 سال گذشته، تغییرات اجتماعی و اقتصادی قابل توجهی در کشور رخ داده است. تشکیل تعدادی از کشورهای مستقل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق ترکیب و ساختار سیستم انرژی یکپارچه (UES) کشور را تغییر داد. گذار به اقتصاد بازار تأثیر عمیقی بر
در صنعت برق سهم قابل توجهی از مالکیت در صنعت
با حفظ سهام کنترلی دولت، شرکتی و خصوصی شد. بازار برق ایجاد شده است.
تحت این شرایط، نویسندگانی که در توسعه شرکت کردند
این کتاب راهنما، تهیه این ویرایش را با محدود کردن آن به طراحی شبکه های الکتریکی ضروری دانسته است. در عین حال، عمدتا
ساختار و عناوین بخش ها مطالب نسخه قبلی به طور قابل توجهی به روز شده است و در تعدادی از بخش ها به طور کامل بازنگری شده است.
نویسندگان سعی کردند مطالب لازم را به صورت مختصر بیان کنند
اطلاعات در مورد توسعه شبکه های الکتریکی مدرن،
مسائل اساسی روش شناختی طراحی، هزینه 3
نشانگرهای پل عناصر شبکه الکتریکی و همچنین آخرین داده ها در مورد تجهیزات خانگی و مواد مورد استفاده در سیستم های قدرت الکتریکی.
این نسخه آخرین تغییرات در ساختار را در نظر گرفته است
صنعت انرژی روسیه و الزامات اسناد نظارتی جدید؛ داده های فنی جدید در خطوط کابل داده شده است،
ترانسفورماتورهای خودکار، دستگاه های سوئیچینگ و سایر انواع تجهیزات، و همچنین شاخص های هزینه به روز شده
امکانات شبکه؛ رویکردهای مدرن در نظر گرفته شده است
به شکل گیری تعرفه های برق.
نویسندگان از L. Ya. Rudyk و R. M. Frishberg برای پیشنهادات مفید سپاسگزار هستند.
نویسندگان از داور Ph.D. V. V. Mogirev برای ارزشمند
نظراتی که او هنگام بررسی نسخه خطی بیان کرد.
بخش 1
توسعه سیستم های انرژی
و شبکه های برق. وظایف
طراحی آنها
1.1. توسعه سیستم های انرژی در روسیه
آغاز توسعه صنعت برق در روسیه با توسعه و اجرای طرح GOELRO (کمیسیون دولتی) همراه است.
در مورد برق رسانی روسیه). مهندسان برق کشور ما اول هستند
در جهان در برنامه ریزی دولتی گسترده تجربه کسب کرد
یک صنعت کامل، بسیار مهم و تعیین کننده،
مانند صنعت برق مشخص است که طرح GOELRO آغاز شد
برنامه ریزی بلندمدت توسعه اقتصاد ملی در مقیاس ملی، برنامه های پنج ساله اول آغاز شد.
اصول تمرکز تولید برق و تمرکز ظرفیت های تولیدی در نیروگاه های بزرگ منطقه ای، اطمینان و کارایی بالای اقتصاد انرژی کشور را تضمین می کند. تمام سال ساخت
صنعت برق از نرخ رشد ناخالص صنعتی پیشی گرفت
محصولات این یک موضع اساسی و در پس از آن است
سالها پس از اتمام طرح GOELRO، همچنان به عنوان یک جهت کلی برای توسعه صنعت برق عمل می کرد و در برنامه های بعدی برای توسعه اقتصاد ملی تعیین شد. در سال 1935
(مهلت اجرای طرح GOELRO) کمی آن
شاخص های توسعه صنایع اصلی
و صنعت برق به طور قابل توجهی بیش از حد برآورده شد. بنابراین، تولید ناخالص صنایع منفرد رشد کرد
در مقایسه با سال 1913، 205-228٪ در مقابل 180-200٪ برنامه ریزی شده
طرح گولرو به خصوص قابل توجه بیش از حد برآورده شدن بود
طرح توسعه صنعت برق به جای آنچه برنامه ریزی شده بود
ساخت 30 نیروگاه، 40 نیروگاه ساخته شد. قبلاً در سال 1935
در تولید برق، اتحاد جماهیر شوروی از کشورهای توسعه یافته اقتصادی مانند انگلستان، فرانسه، ایتالیا پیشی گرفت و سومین کشور را به خود اختصاص داد.
پس از آمریکا و آلمان در جهان قرار دارد.
پویایی توسعه پایگاه برق اتحاد جماهیر شوروی،
و از سال 1991 - روسیه با داده های جدول مشخص می شود. 1.1 و شکل. 1.1.
توسعه صنعت برق کشور در دهه 1930. با آغاز شکل گیری سیستم های انرژی مشخص می شود. کشور ما از شرق به غرب برای یازده منطقه زمانی امتداد دارد. پاسخ 5
278
(66,0%)
105,4
(24,9%)
302,2
(65,9%)
303,5
(65,5%)
104
(18,9%)
میلیون کیلوولت آمپر (%)
119,6
(17,4%)
500 کیلو ولت و بالاتر
برنج. 1.1. طول خطوط هوایی 110 کیلوولت و بالاتر (الف) و ظرفیت نصب شده ترانسفورماتورهای 110 کیلوولت و بالاتر (ب)
هزار کیلومتر (%)
T a b l e 1.1
توسعه پایگاه برق کشور
(منطقه تامین برق متمرکز، از جمله ایستگاه های بلوک)
شاخص ها
1. نصب شده است
ظرفیت نیروگاه، میلیون
کیلو وات، از جمله:
TPP
NPP
نیروگاه برق آبی
2. ورزش کردن
برق،
میلیارد کیلووات ساعت، از جمله
شامل:
TPP
NPP
نیروگاه برق آبی
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
توجه داشته باشید. داده های سال 1980 به اتحاد جماهیر شوروی و برای سال های بعدی به فدراسیون روسیه اشاره دارد.
در نتیجه در برخی مناطق نیاز به برق و نحوه عملکرد نیروگاه ها در حال تغییر است. استفاده کارآمدتر از قدرت آنها، "پمپ کردن" آن به جایی که مورد نیاز است
درحال حاضر. قابلیت اطمینان و پایداری تامین برق تنها در صورت وجود اتصالات متقابل بین نیروگاه ها، یعنی زمانی که سیستم های انرژی با هم ترکیب می شوند، تضمین می شود.
تا سال 1935، شش سیستم انرژی در اتحاد جماهیر شوروی با تولید برق سالانه بیش از 1 میلیارد کیلووات ساعت، از جمله
مسکو - حدود 4 میلیارد کیلووات ساعت، لنینگراد، دونتسک و دنیپر - هر کدام بیش از 2 میلیارد کیلووات ساعت. اولین سیستم های قدرت بودند
ایجاد شده بر اساس خطوط برق با ولتاژ 110 کیلو ولت،
و در سیستم انرژی Dnieper - با ولتاژ 154 کیلو ولت، که
برای صدور برق به نیروگاه برق آبی دنیپر به تصویب رسید.
مرحله بعدی در توسعه سیستم های قدرت، که با افزایش توان انتقالی و اتصال شبکه های الکتریکی سیستم های قدرت مجاور مشخص می شود، با توسعه انتقال نیرو همراه است.
کلاس 220 کیلو ولت در سال 1940، برای اتصال دو سیستم بزرگ انرژی
در جنوب کشور، یک خط بین سیستمی 220 کیلوولت دونباس ساخته شد -
دنیپر
توسعه عادی اقتصاد ملی کشور و پایگاه برق آن با جنگ بزرگ میهنی قطع شد.
جنگ 1941-1945 سیستم های انرژی اوکراین، شمال غرب،
7
کشورهای بالتیک و تعدادی از مناطق مرکزی بخش اروپایی کشور. در نتیجه خصومت ها، تولید برق
در این کشور در سال 1942 به 29 میلیارد کیلووات ساعت کاهش یافت که به طور قابل توجهی پایین تر بود.
سال قبل از جنگ در طول سال های جنگ، بیش از 60 نیروگاه بزرگ با ظرفیت نصب شده 5.8 میلیون کیلووات تخریب شد.
که کشور را در پایان جنگ به سطحی مطابق با
1934
در طول جنگ، اولین دفتر مشترک دیسپاچینگ (ODD) سازماندهی شد. در سال 1942 در اورال ایجاد شد.
برای هماهنگ کردن کار سه بخش انرژی منطقه: Sverdlovenergo، Permenergo و Chelyabenergo. این سیستم های قدرت به صورت موازی در خطوط 220 کیلوولت کار می کردند.
در پایان جنگ و به ویژه بلافاصله پس از آن، وجود داشتند
کار برای بازسازی و توسعه سریع اقتصاد برق کشور آغاز شده است. بنابراین، از سال 1945 تا 1958، ظرفیت نصب شده نیروگاه ها 42 میلیون کیلووات افزایش یافت.
4.8 بار تولید برق در طول سال ها 5.4 افزایش یافته است
برابر، و میانگین نرخ رشد سالانه تولید برق
14 درصد بوده است. این امکان را در سال 1947 فراهم کرد که به تولید برسد
برق به مقام اول در اروپا و دوم - در جهان است.
در اوایل دهه 1950 ساخت یک آبشار تاسیسات برق آبی در ولگا آغاز شد. از آنها به طول هزار کیلومتر یا بیشتر کشیده شده است
به مناطق صنعتی مرکز و خطوط برق اورال
ولتاژ 500 کیلو ولت همراه با خروجی از دو بزرگترین
نیروگاه های ولگا، این امکان عملیات موازی را فراهم کرد
سیستم های انرژی مرکز، ولگا میانی و پایین و اورال. همینطور بود
مرحله اول ایجاد سیستم یکپارچه انرژی را تکمیل کرد
کشورهای (EEC) این دوره از توسعه صنعت برق قبل از
با فرآیند "برق در وسعت" همراه بود، که در آن نیاز به پوشش سرزمین مسکونی کشور با شبکه های تامین برق متمرکز مطرح شد.
در زمان کوتاه و با سرمایه گذاری محدود.
در سال 1970 به سیستم انرژی یکپارچه بخش اروپایی کشور
سیستم یکپارچه انرژی (IPS) ماوراء قفقاز متصل شد و در سال 1972 - IPS قزاقستان و مناطق خاصی از سیبری غربی.
تولید برق در سال 1354 در کشور رسید
1038.6 میلیارد کیلووات ساعت و 1.4 برابر نسبت به سال 1970 افزایش یافته است.
که نرخ بالای توسعه همه شاخه های ملی را تضمین کرد
اقتصاد. مرحله مهمی در توسعه EEC الحاق بود
به آن سیستم های انرژی سیبری با راه اندازی در سال 1977 ترانزیت
500 کیلو ولت اورال - قزاقستان - سیبری که به پوشش کمک کرده است
کمبود برق در سیبری در سالهای خشک و
از سوی دیگر استفاده از ظرفیت های رایگان در UES
نیروگاه های بیرسکی همه اینها رشد سریعتر تولید را تضمین کرد.
و مصرف برق در مناطق شرق کشور
برای اطمینان از توسعه صنایع انرژی بر مجتمع های سرزمینی- صنعتی، مانند براتسک، اوست-ایلیمسک، کراسنویارسک، سایانو-شوشنسکی، و غیره برای سال های 1960-1980. تولید برق در مناطق شرقی تقریباً 6 افزایش یافت
بار، در حالی که در بخش اروپایی کشور، از جمله اورال، - 4.1
بار. با الحاق سیستم های انرژی سیبری به UES، عملیات بزرگترین نیروگاه ها و خطوط انتقال اصلی ستون فقرات از یک نقطه کنترل شد. از پانل کنترل دیسپاچینگ مرکزی (CDU) UES در مسکو
با کمک یک شبکه گسترده از دیسپاچینگ ارتباطات، اتوماسیون و تله‌مکانیک، دیسپاچر می‌تواند جریان برق را بین اتصالات برق در عرض چند دقیقه انتقال دهد. این
امکان کاهش ذخیره نصب شده را فراهم می کند
ظرفیت ها
مرحله جدیدی در توسعه صنعت برق (به اصطلاح "برق در عمق")، مرتبط با نیاز به اطمینان از
تقاضای روزافزون برای برق، مستلزم توسعه بیشتر شبکه های تنه و توزیع و توسعه سطوح جدید و بالاتر ولتاژ نامی است.
و با هدف بهبود قابلیت اطمینان منبع تغذیه برای مصرف کنندگان موجود و تازه متصل شده بود. این امر مستلزم بهبود طرح های شبکه برق، جایگزینی تجهیزات فرسوده و فرسوده فیزیکی، سازه ها و تأسیسات ساختمانی بود.
تا سال 1990، صنعت برق کشور توسعه بیشتری یافت. ظرفیت نیروگاه های جداگانه به حدود 5 میلیون رسید
کیلووات بزرگترین ظرفیت نصب شده در سورگوت بود
GRES - 4.8 میلیون کیلووات، نیروگاه های برق کورسک، بالاکوو و لنینگراد -
4.0 میلیون کیلووات، سایانو-شوشنسکایا HPP - 6.4 میلیون کیلووات.
توسعه صنعت برق همچنان ادامه دارد
سرعت بنابراین، از سال 1955، تولید برق در اتحاد جماهیر شوروی بیش از 10 برابر شده است، در حالی که تولید ملی
درآمد 6.2 برابر افزایش یافته است. ظرفیت نصب شده نیروگاه ها از 37.2 میلیون کیلووات در سال 1955 به 344 میلیون کیلووات در سال 1990 افزایش یافت.
طول شبکه های برق با ولتاژ 35 کیلو ولت و بالاتر
در این مدت از 51.5 به 1025 هزار کیلومتر افزایش یافته است، با احتساب ولتاژ 220 کیلو ولت و بالاتر - از 5.7 هزار به 143 هزار کیلومتر. یکی از دستاوردهای مهم در توسعه صنعت برق، اتحاد و سازماندهی عملیات موازی سیستم های قدرت کشورهای عضو CMEA بود.
مجموع ظرفیت نصب شده نیروگاه ها که بیش از 400 میلیون کیلووات است و شبکه برق قلمرو از برلین تا اولان باتور را پوشش می دهد.
9
صنعت برق اتحاد جماهیر شوروی سابق برای مدت طولانی به عنوان یک مجموعه اقتصادی ملی واحد توسعه یافت و UES کشور که بخشی از آن است، برق بین جمهوری و جریان برق را فراهم کرد. قبل از 1991 EEC
به عنوان یک ساختار متمرکز تمام اتحادیه ایالتی عمل کرد. آموزش در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی مستقل
دولت ها منجر به تغییر اساسی در ساختار حکومت شدند
و توسعه صنعت برق
تغییر شرایط سیاسی و اقتصادی کشور
در حال حاضر در این زمان شروع به تأثیر منفی جدی کرد
در مورد توسعه و بهره برداری از صنعت برق. اولین
در سال های پس از جنگ در سال 1991، ظرفیت نصب شده نیروگاه ها کاهش و تولید و مصرف برق کاهش یافت. شاخص های کیفیت انرژی الکتریکی بدتر شده است. تلفات برق در شبکه های برق افزایش یافت، مصرف سوخت ویژه برای تولید برق و گرما
انرژی. تعداد محدودیت ها و قطع ارتباط مصرف کنندگان افزایش یافته است، عرضه برق به کشورها به طور قابل توجهی کاهش یافته است
از اروپای شرقی
تشکیل کشورهای مستقل در قلمرو اتحاد جماهیر شوروی سابق و تقسیم اموال برق بین آنها
منجر به تغییر اساسی در ساختار مدیریت برق شد
انرژی. این ایالت ها بدنه های مدیریتی و واحدهای تجاری مستقل خود را در صنعت برق ایجاد کردند. نابودی سیستم کنترل متمرکز برای چنین شی پیچیده تکنولوژیکی مانند
صنعت برق اتحاد جماهیر شوروی بود، وظیفه ایجاد یک سیستم مدیریت هماهنگ و برنامه ریزی را در اسرع وقت تعیین کرد.
توسعه صنعت برق در کشورهای مشترک المنافع.
برای این اهداف، کشورهای عضو CIS در 14 فوریه به این نتیجه رسیدند
موافقت نامه 1992 "در مورد هماهنگی روابط بین ایالتی در زمینه صنعت برق کشورهای مشترک المنافع" که بر اساس آن شورای برق CIS و بدنه دائمی آن - کمیته اجرایی ایجاد شد. شورای برق CIS تصویب شد
تعدادی از تصمیمات مهم که به ثبات صنعت برق کشورهای مشترک المنافع کمک می کند. با این حال، غلبه فرآیندهای فروپاشی در اقتصاد کشورهای مستقل مشترک المنافع به عنوان یک کل،
تثبیت شده در اصول UES برای هماهنگی مدیریت تولید و توزیع برق، فقدان مکانیسم های موثر برای کار مشترک، ناتوانی افراد
سیستم های قدرت برای اطمینان از حفظ فرکانس در محدوده های مورد نیاز منجر به خاتمه عملکرد موازی بین اکثر سیستم های قدرت، یعنی در واقع به فروپاشی UES قبلی شد.
10
اتحاد جماهیر شوروی و، بر این اساس، به از دست دادن تمام مزایای آن
ارائه شده است.
تغییرات اصلی در صنعت برق روسیه در سال های بعدی با شرکتی شدن تاسیسات برق مرتبط است که در نتیجه آن
