Номинальные напряжения электрических сетей общего назначения переменного тока в РФ установлены действующим стандартом (табл. 4.1).
Таблица 4.1
Номинальные междуфазные напряжения, кВ, для напряжений свыше 1000 В по ГОСТ 721-77* (с изменениями 1989 г.)
Сети и приемники |
Генераторы и синхронные компенсаторы |
Трансформаторы и автотрансформаторы без РПН |
Трансформаторы и автотрансформаторы с РПН |
Наибольшее рабочее напря жение электроборудования |
||
Первичные обмотки |
Вторичные обмотки*** |
Первичные обмотки |
Вторичные обмотки |
|||
(3)* |
(3,15)* |
(3) и(3,15)** |
(3) и (3,15)* |
— |
(ЗД5) |
(3,6) |
6 |
6,3 |
6и6,3** |
6,3 и 6,6 |
6 и 6,3** |
6,3 и 6,6 |
7,2 |
10 |
10,5 |
10 и 10,5** |
10,5 и 11,0 |
10 и 10,5** |
10,5 и 11,0 |
12,0 |
20 |
21,0 |
20 |
22,0 |
20 и 21,0** |
22,0 |
24,0 |
35 |
— |
35 |
38,5 |
35 и 36,75 |
38,5 |
40,5 |
110 |
— |
— |
121 |
ПОиШ |
115и121 |
126 |
(150)* |
— |
— |
(165) |
(158) |
(158) |
(172) |
220 |
— |
— |
242 |
220 и 230 |
230 и 242 |
252 |
330 |
— |
330 |
347 |
330 |
330 |
363 |
500 |
— |
500 |
525 |
500 |
— |
525 |
750 |
— |
750 |
787 |
750 |
— |
787 |
1150 |
— |
— |
— |
1150 |
— |
1200 |
* Номинальные напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуются.
** Для трансформаторов и AT, присоединяемых непосредственно к шинам генераторного напряжения электрических станций или к выводам генераторов.
*** В нормативно-технической документации на отдельные виды трансформаторов и AT, утвержденной в установленном порядке, должно указываться только одно из двух значений напряжения вторичных обмоток. В особых случаях допускается применение второго напряжения, что должно специально определяться в нормативно-технической документации.
Международная электротехническая комиссия (МЭК) рекомендует стандартные напряжения выше 1000 В для систем с частотой 50 Гц, указанные в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Номинальное напряжение электрических сетей |
Наиболыше рабочее напряжение электрооборудования |
Номинальное напряжение электрических сетей |
Наибольшее рабочее напряжение элЕКгрообору-дования |
3,0′; 3,3′ |
3,6′ |
110; 115 |
123 |
6,0′; 6,6′ |
7,2 |
132; 138 |
145 |
10; 11 |
12 |
(150) |
(170) |
(15) |
(17,5) |
220; 230 |
245 |
20; 22 |
24 |
Не установлено |
— |
ЗЗ2 |
362 |
Тоже |
363 |
352 |
40,52 |
Тоже |
420 |
(45) |
(52) |
Тоже |
5253 |
66; 69 |
72,5 |
Тоже |
7654 |
Тоже |
1200 |
1 Не рекомендуется для городских электрических сетей.
2 Рассматривается унификация этих значений.
3 Используется также 440 кВ.
4 Допускается применение напряжений в диапазоне 765—800 кВ при условии, что испытательное напряжение электрооборудования такое же, как и для 765 кВ.
Примечания.
1. Напряжения, указанные в скобках, для вновь проектируемых сетей не рекомендуются.
2. Промежуточное значение напряжения между 765 и 1200 кВ, существенно отличающееся от этих значений, будет введено, если оно окажется необходимым в каком-нибудь географическом районе; в этом случае в данном районе не должны применяться напряжения 765 и 1200 кВ.
1 В одном географическом районе рекомендуется применение одного значения из следующих групп наибольших рабочих напряжений 245—300—363; 363—420; 420-525.
Известен ряд попыток определить экономические зоны применения электропередач разных напряжений. Удовлетворительные результаты для всей шкалы номинальных напряжений в диапазоне от 35 до 1150 кВ дает эмпирическая формула, предложенная Г. А. Илларионовым:
Uэк=1000/v(500/L+2500/P)
где: L – длина линии, км,
P – передаваемая мощность, МВт.
В России получили распространение две системы напряжений электрических сетей переменного тока (110 кВ и выше): 110—330—750 кВ — в ОЭС Северо-Запада и частично Центра — и 110-220-500 кВ — в ОЭС центральных и восточных регионов страны (см. также п. 1.2). Для этих ОЭС в качестве следующей ступени принято напряжение 1150 кВ, введенное в ГОСТ в 1977 г. Ряд построенных участков электропередачи 1150 кВ временно работают на напряжении 500 кВ.
На нынешнем этапе развития ЕЭС России роль системообразующих сетей выполняют сети 330, 500, 750, в ряде энергосистем — 220 кВ. Первой ступенью распределительных сетей общего пользования являются сети 220, 330 и частично 500 кВ, второй ступенью — 110 и 220 кВ; затем электроэнергия распределяется по сети электроснабжения отдельных потребителей (см. пп. 4.5—4.9).
Условность деления сетей на системообразующие и распределительные по номинальному напряжению заключается в том, что по мере роста плотности нагрузок, мощности электростанций и охвата территории электрическими сетями увеличивается напряжение распределительной сети. Это означает, что сети, выполняющие функции системообразующих, с появлением в энергосистемах сетей более высокого напряжения постепенно «передают» им эти функции, превращаясь в распределительные. Распределительная сеть общего назначения всегда строится по ступенчатому принципу путем последовательного «наложения» сетей нескольких напряжений. Появление следующей ступени напряжения связано с ростом мощности электростанций и целесообразностью ее выдачи на более высоком напряжении. Превращение сети в распределительную приводит к сокращению длины отдельных линий за счет присоединения к сети новых ПС, а также к изменению значений и направлений потоков мощности по линиям.
Наибольшее распространение в качестве распределительных получили сети 110 кВ как в ОЭС с системой напряжений 220—500 кВ, так и 330—750 кВ. Удельный вес линий 110 кВ составляет около 70 % общей протяженности ВЛ 110 кВ и выше. На этом напряжении осуществляется электроснабжение промышленных предприятий и энергоузлов, городов, электрификация железнодорожного и трубопроводного транспорта; они являются верхней ступенью распределения электроэнергии в сельской местности.
Напряжения 6—10—20—35 кВ предназначены для распределительных сетей в городах, сельской местности и на промышленных предприятиях. Преимущественное распространение имеет напряжение 10 кВ; сети 6 кВ сохраняют значительный удельный вес по протяженности, но, как правило, не развиваются и по возможности заменяются сетями 10 кВ. К этому классу примыкает имеющееся в ГОСТ напряжение 20 кВ, получившее ограниченное распространение (в одном из центральных районов г. Москвы).
Напряжение 35 кВ используется для создания ЦП сетей 10 кВ в сельской местности (реже используется трансформация 35/0,4 кВ).