La conceperea dezvoltării unei rețele electrice, simultan cu dezvoltarea problemei configurației unei rețele electrice, se rezolvă problema alegerii tensiunii sale nominale. Scara tensiunilor nominale ale rețelelor electrice este stabilită de GOST 721-77 și este după cum urmează:
0,38; 3; 6; 10; 20; 35; 110; 150; 220; 330; 500; 750; 1150 kV.
La selectarea tensiunii nominale a rețelei, se iau în considerare următoarele recomandări generale:
6. Tensiunea de 6 kV este utilizată pentru rețele de distribuție industrială, urbană și agricolă; Cea mai mare răspândire pentru astfel de rețele a primit o tensiune de 10 kV; tensiune de 6 kV pentru obiecte noi aplicații nu este recomandată, și poate fi utilizat în reconstrucția rețelei electrice atunci când conțin o tensiune ridicată la astfel de motoare existente;
În prezent, în legătură cu creșterea încărcăturilor în sectorul municipal, există o tendință de creștere a tensiunii rețelelor de distribuție în orașe mari până la 20 kV;
Tensiunea de 35 kV este utilizată pe scară largă pentru a crea centre de alimentare cu energie pentru rețelele de distribuție agricolă de 10 kV; în legătură cu creșterea capacităților consumatorilor din mediul rural, în aceste scopuri se aplică o tensiune de 110 kV;
Tensiuni 110 ... 220 kV sunt utilizate pentru a crea rețele de distribuție regionale de uz general și pentru alimentarea cu energie electrică externă pentru consumatorii mari;
Tensiunile de 330 kV și de mai sus sunt utilizate pentru a forma coloana vertebrală a CEE și a furniza energie pentru centralele electrice mari.
Din punct de vedere istoric, în țara noastră s-au format două sisteme de tensiuni de rețea electrică (110 kV și mai mari). Un sistem de 110 (150), 330, 750 kV este tipic pentru nord-vest și, parțial, pentru Centrul și Caucazul de Nord. Un alt sistem de 110, 220, 500 kV este tipic pentru cea mai mare parte a țării. Aici, următorul pas este o tensiune de 1150 kV. Transmisia de energie a acestei tensiuni a fost construită în anii 80 ai secolului trecut și a fost destinată transportului de electricitate din Siberia și Kazahstan către Ural. În prezent, stațiile de transmisie de 1150 kV funcționează temporar la o tensiune de 500 kV. Transferul acestei transmisii de electricitate la tensiunea de 1150 kV va fi efectuat mai târziu.
unde R. kW, L. km, oferă rezultate acceptabile la L 250 km și P 60 MW.
unde R. MW; L. km, oferă rezultate satisfăcătoare pentru întreaga gamă de tensiuni nominale de la 35 la 1150 kV [5].
Alegerea tensiunii nominale a rețelei electrice, constând dintr-un anumit număr de linii și substații, este, în general, o sarcină de comparare tehnică și economică a diferitelor opțiuni. Aici, de regulă, este necesar să se ia în considerare costurile nu numai pe linia de transmisie, ci și la stația de distribuție. Să explicăm acest lucru printr-un exemplu simplu.
Se proiectează o rețea electrică formată din două secțiuni de lungime L1 și L2 (figura 4.1, a). O estimare preliminară a tensiunii nominale a arătat că pentru secțiunea capului ar trebui să ia 220 kV, iar pentru a doua secțiune 110 kV. În acest caz, trebuie să comparați două opțiuni.
În prima variantă (figura 4.1, b), întreaga rețea se află la 220 kV. În a doua variantă (figura 4.1, c), secțiunea capului rețelei este executată la o tensiune de 220 kV, iar a doua secțiune - la o tensiune de 110 kV.
Într-o linie de W doilea exemplu de realizare 2 tensiune de 110 kV și 110/10 kV T va fi mai mică de 2 W linia de tensiune de 220 kV 220/10 kV T 2 din primul exemplu de realizare. Cu toate acestea stație 220/110/10 kV autotransformatorului în a doua variantă de realizare va fi mai scump decât stația de transformare 220/10 kV T 1 din primul exemplu de realizare.
Fig. 4.1. Schema (a) și două opțiuni (b) și (c) ale tensiunilor rețelei
Alegerea finală a tensiunii de rețea va fi determinată prin compararea acestor opțiuni pentru costuri. Dacă diferența de cost este mai mică de 5%, trebuie preferată o variantă cu o tensiune nominală mai mare.