Проектирование электрических сетей и систем: Расчет и анализ установившихся режимов (на примере курсовой работы)

Современная жизнь немыслима без стабильного и надежного электроснабжения. От бытовых приборов до сложных промышленных комплексов — каждая система требует точно рассчитанной, спроектированной и бесперебойно функционирующей электрической сети. В этом контексте проектирование и анализ установившихся режимов электрических сетей и систем является краеугольным камнем электроэнергетики. Настоящая курсовая работа призвана не только систематизировать фундаментальные знания в этой области, но и дать студенту-энергетику практический инструментарий для решения инженерных задач. Она послужит мостом между теоретическими основами и реалиями проектной деятельности, охватывая этапы от концептуального замысла до детального технико-экономического обоснования. Мы рассмотрим основные принципы проектирования, глубоко погрузимся в методы расчета установившихся режимов радиальных и замкнутых сетей, изучим критерии выбора оборудования и научимся проводить всесторонний технико-экономический анализ, не забывая о строгих нормативных требованиях, регламентирующих эту важнейшую отрасль.

Теоретические основы проектирования и функционирования электрических сетей

Прежде чем приступить к практическим шагам проектирования, необходимо заложить прочный фундамент из теоретических знаний. Именно понимание фундаментальных законов и принципов позволяет специалисту не просто выполнять расчеты, а глубоко осознавать физику процессов, происходящих в электрических сетях. Этот раздел станет отправной точкой, раскрывая ключевые понятия, этапы и классификации, которые формируют основу всей электроэнергетической системы.

Основные принципы и этапы проектирования электрических сетей и систем

Проектирование систем электроснабжения — это многогранный процесс, который начинается задолго до появления чертежей и расчетов. Он представляет собой последовательность логически связанных этапов, каждый из которых критически важен для создания надежной, эффективной и безопасной электрической инфраструктуры.

Все начинается с предпроектной подготовки, которая является фундаментом всего дальнейшего строительства. На этом этапе формируется задание на проектирование, где четко формулируются цели, задачи и общие требования к будущей системе. Здесь же получаются технические условия (ТУ) от электросетевых компаний для подключения к существующим сетям, а также собираются данные о текущих и перспективных электрических нагрузках объекта. Важно понять, сколько электроэнергии потребуется потребителям, какие у них будут режимы работы и как это изменится в будущем, ведь ошибки на этом этапе могут привести к колоссальным перерасходам или хронической нехватке мощности.

Следующий ключевой шаг — анализ потребности в электроэнергии. Это не просто оценка, а сложный расчет электрических нагрузок, который напрямую влияет на выбор всех последующих элементов системы: сечений проводов и кабелей, уставок аппаратов защиты, номинальных мощностей трансформаторов и даже потребности в компенсации реактивной мощности. В зависимости от типа объекта используются разные методы расчета:

• Метод удельных нагрузок: Применяется для жилых и общественных зданий, где нагрузка привязывается к площади или числу потребителей.
• Метод коэффициента спроса: Используется для промышленных предприятий, учитывая отношение расчетной нагрузки к установленной мощности электроприемников.
• Метод коэффициента максимума: Позволяет определить максимальные нагрузки отдельных электроприемников и их групп, учитывая их одновременную работу.

После того как потребности определены, наступает этап выбора схемы электроснабжения. Здесь учитывается множество факторов:

• Категория надежности электроснабжения потребителей: Потребители делятся на I, II и III категории в зависимости от тяжести последствий при перерывах в электроснабжении, что определяет требования к резервированию и сложности схемы.
• Топография территории: Особенности рельефа, наличие преград, возможность прокладки линий.
• Экономическая целесообразность: Соотношение капитальных и эксплуатационных затрат для различных вариантов схемы.
• Перспективы развития сети: Возможность масштабирования и модернизации системы в будущем.

Далее следует разработка проектной документации, которая традиционно делится на стадию «Проект» и «Рабочая документация». На этой стадии создаются чертежи, схемы, спецификации, пояснительные записки и другие документы, необходимые для строительства и монтажа. Завершающим этапом является авторский надзор, когда разработчики проекта следят за его реализацией на строительной площадке, обеспечивая соответствие выполненных работ проектным решениям.

Принципы построения схемы электрической сети направлены на достижение баланса между техническими требованиями и экономическими ограничениями, что является основой для создания надёжной и эффективной инфраструктуры.

• Снижение потерь электроэнергии: Оптимизация сечений проводов и кабелей, выбор оптимальных номинальных напряжений, эффективное размещение источников реактивной мощности. Это позволяет минимизировать суммарные затраты на электроэнергию и капитальные вложения.
• Обеспечение гибкости схемы: Способность сети адаптироваться к возможным отклонениям нагрузок, изменению трасс или сроков ввода объектов без коренной реконструкции.
• Эффективное применение современных устройств релейной защиты (РЗ) и противоаварийной автоматики (ПА): Использование микропроцессорных терминалов РЗ для высокой чувствительности, быстродействия и селективности, а также комплексов ПА (АПНУ, АЛАР, АОПО) для предотвращения нарушения устойчивости и ликвидации аварийных режимов.
• Учет требований охраны окружающей среды и ограничение токов короткого замыкания (КЗ): Применение токоограничивающих реакторов, трансформаторов с расщепленными обмотками, секционирование сети для снижения механических и термических нагрузок на оборудование при КЗ.
• Комплексное электроснабжение: Объединение существующих и перспективных потребителей независимо от их ведомственной принадлежности для повышения общей эффективности системы.
• Работоспособность во всех режимах: Проектирование сети с учетом нормальных, ремонтных и послеаварийных режимов работы.

Количественная оценка надежности и эффективности электроснабжения играет ключевую роль в обосновании проектных решений. Надежность оценивается такими показателями, как частота и длительность перерывов в электроснабжении, готовность системы и среднее время восстановления. Эффективность, в свою очередь, выражается через технико-экономические показатели: приведенные затраты, потери энергии и эксплуатационные расходы. Для поиска оптимальной структуры сети активно используются методы математического программирования и имитационного моделирования, которые позволяют учесть множество факторов и выбрать наиболее рациональное решение.

Классификация и структурные элементы электрических сетей

Электрическая сеть — это сложный инженерный организм, состоящий из множества взаимосвязанных элементов. Для эффективного проектирования и анализа необходимо четко понимать его структуру и классификацию. В основе лежит фундаментальное понятие электроэнергетической системы, которая представляет собой электрическую часть энергетической системы, объединенную общностью процессов производства, передачи, распределения и потребления электрической энергии, а также питающиеся от нее приемники. Каждая отдельная электроустановка – это совокупность аппаратов, машин, оборудования и сооружений, предназначенных для этих целей.

Классификация электрических сетей позволяет систематизировать их по различным признакам:

1. По конструктивному выполнению:
   • Воздушные сети: Провода прокладываются по опорам над землей.
   • Кабельные сети: Кабели прокладываются под землей, под водой или в специальных сооружениях (коллекторах, тоннелях).
   • Токопроводы: Закрытые или открытые шинопроводы, используемые для передачи больших токов на относительно короткие расстояния (например, в пределах промышленных предприятий).
   • Электропроводки: Внутренние сети зданий и сооружений.
2. По размерам охватываемой территории и номинальному напряжению:
   • Местные электрические сети: Напряжением до 35 кВ, охватывают небольшие территории (населенные пункты, промышленные объекты).
   • Районные сети: Напряжением 110–220 кВ, обеспечивают электроснабжение районов.
   • Региональные сети: Напряжением 330 кВ и выше, используются для связи между отдельными электроэнергетическими системами и передачи больших мощностей на дальние расстояния.
   • Низкое напряжение: До 1000 В (0,4 кВ).
   • Среднее напряжение: 3–35 кВ (6 кВ, 10 кВ).
   • Высокое напряжение: 110–220 кВ.
   • Сверхвысокое напряжение: 330–750 кВ.
   • Ультравысокое напряжение: Свыше 1000 кВ.
3. По иерархическому признаку: Деление на сетевые районы, предприятия электрических сетей, электрические сети районных и объединенных ЭЭС, что отражает структуру управления и эксплуатации.
4. По роду тока:
   • Сети переменного тока: Наиболее распространены в современных энергосистемах.
   • Сети постоянного тока: Используются для специальных задач (например, тяговые сети, подводные линии большой протяженности, вставки постоянного тока).
5. По конфигурации схемы:
   • Радиальные (разомкнутые) сети: Электроэнергия подается к потребителю по одному пути, что упрощает расчеты, но снижает надежность.
   • Замкнутые (кольцевые) сети: Электроэнергия может подаваться с двух и более сторон, что значительно повышает надежность, но усложняет расчеты.

Основные компоненты электрической системы взаимодействуют друг с другом, образуя единое целое:

• Генераторы: Источники производства электроэнергии (электростанции).
• Линии электропередач (ЛЭП): Каналы передачи электроэнергии. По способу прокладки делятся на воздушные, кабельные (подземные или подводные) и комбинированные.
• Подстанции: Узлы системы, выполняющие функции преобразования напряжения и распределения электроэнергии. Могут быть повышающими (возле электростанций, повышают напряжение до магистрального уровня, например, с 10-20 кВ до 110-750 кВ) или понижающими (распределительного типа, снижают напряжение до уровня потребления, например, 35/10 кВ или 10/0,4 кВ).
• Коммутационная аппаратура: Устройства для включения и отключения электрических цепей. Включает выключатели (масляные, вакуумные, элегазовые), разъединители, отделители, короткозамыкатели.
• Трансформаторы: Аппараты для преобразования переменного напряжения и тока.
• Измерительные приборы: Трансформаторы тока и напряжения, счетчики электроэнергии, вольтметры, амперметры, ваттметры, фазометры, частотомеры, обеспечивающие контроль параметров режима.
• Аппаратура контроля, регулирования и управления: Системы для мониторинга, поддержания заданных параметров и управления режимами работы сети.

Для электросетей предприятий характерны сложные иерархические структуры, эксплуатируемые по магистральным или разомкнутым схемам. Надежность функционирования в таких системах достигается за счет использования резервирующих элементов, таких как резервные линии электропередачи, секционирование сборных шин с автоматическим вводом резерва (АВР), применение двухтрансформаторных подстанций и использование резервных источников питания.

Основные законы и понятия установившихся режимов

В основе каждого электрического расчета лежат фундаментальные физические принципы, сформулированные в виде законов. Для анализа установившихся режимов электрических сетей ключевыми являются законы Ома и Кирхгофа.

Установившийся режим электрической сети — это такое состояние, при котором все электрические параметры (токи, напряжения, мощности) в ее элементах остаются неизменными во времени. Этот режим может быть как нормальным (при штатной работе), так и послеаварийным (после стабилизации системы после возмущения). Расчет установившегося режима подразумевает определение этих параметров, которые характеризуют функционирование сети.

Цели расчета установившихся режимов многообразны и критически важны для проектирования и эксплуатации:

• Определение загрузки элементов сети: Позволяет оценить, насколько эффективно используются провода, трансформаторы и другие элементы, и соответствует ли их пропускная способность ожидаемым потокам мощности.
• Выбор сечений проводов, кабелей и мощностей трансформаторов: Гарантирует, что оборудование будет работать без перегрузок и перегрева.
• Определение уровня напряжений в узлах сети: Позволяет выявить отклонения от допустимых значений и разработать меры для их поддержания в норме.
• Расчет потерь мощности и электроэнергии: Оценка экономичности работы сети, поскольку потери напрямую влияют на эксплуатационные затраты.
• Определение уровня токов короткого замыкания (КЗ): Необходим для выбора аппаратов защиты и проверки пропускной способности сети по условиям термической и динамической устойчивости оборудования.

Для выполнения этих расчетов требуются исходные данные:

• Схема электрических соединений сети: Топология сети, расположение узлов и ветвей.
• Сопротивления и проводимости элементов: Активное, индуктивное, емкостное сопротивления и проводимости линий, трансформаторов, реакторов.
• Расчетные мощности нагрузок: Активные и реактивные мощности, потребляемые в каждом узле.
• Значение напряжения в одном из узлов сети (базисный узел): Обычно это узел источника питания, принимаемый за точку отсчета для всех остальных напряжений.
• Заданные диспетчерским графиком мощности от источников питания: Мощности генерации.

Электрическая сеть по своей сути является электрической цепью, поэтому для ее расчета справедливы законы Ома и Кирхгофа.

Закон Ома связывает напряжение (U), ток (I) и сопротивление (R) участка цепи: U = I · R. Для переменного тока это соотношение усложняется до U = I · Z, где Z — комплексное полное сопротивление.

Первый закон Кирхгофа (закон токов):
Алгебраическая сумма токов, сходящихся в любом узле электрической цепи, равна нулю:

$\sum _{j=1}^n{I}_j=0$

Физический смысл: Этот закон выражает принцип сохранения электрического заряда. Сколько электрического заряда втекает в узел за единицу времени, столько же должно из него вытечь. То есть, ток не может накапливаться в узле или исчезать.

Второй закон Кирхгофа (закон напряжений):
Алгебраическая сумма падений напряжений по любому замкнутому контуру цепи равна алгебраической сумме электродвижущих сил (ЭДС), действующих вдоль этого же контура:

$\sum _{j=1}^k{U}_j=\sum _{i=1}^m{E}_i$

Физический смысл: Этот закон отражает принцип сохранения энергии. При движении по замкнутому контуру электрической цепи и возвращении в исходную точку суммарное изменение электрического потенциала должно быть равно нулю. Если бы это было не так, то можно было бы создать «вечный двигатель», получающий энергию из ниоткуда.

Эти законы формируют математический аппарат, позволяющий составлять системы уравнений для расчета любых, даже самых сложных, электрических цепей.

Методы расчета установившихся режимов электрических сетей

Разнообразие топологий электрических сетей — от простейших радиальных до сложных замкнутых систем — обусловливает необходимость применения различных методов расчета установившихся режимов. Каждый метод имеет свои особенности, преимущества и недостатки, а его выбор зависит от структуры сети, доступности исходных данных и требуемой точности. Этот раздел посвящен подробному анализу этих методов, раскрывая их алгоритмы и практическое применение.

Расчет установившихся режимов радиальных электрических сетей

Радиальные, или разомкнутые, электрические сети являются наиболее простыми с точки зрения топологии: электроэнергия в них передается от источника к потребителям по одному пути, без обходных связей. Это упрощает расчеты, но снижает надежность. Для таких сетей основным является метод последовательных приближений, часто называемый ��етодом прямого/обратного хода или расчетом в два этапа.

Суть метода заключается в итерационном процессе, при котором расчеты выполняются в двух направлениях:

• «Прямой ход»: Расчет токов и мощностей от начала линии (источника) к ее концу (потребителям).
• «Обратный ход»: Определение напряжений в узлах, начиная от заданного напряжения в конце линии (или на шинах последнего потребителя) к ее началу.

Наиболее распространенной разновидностью является метод «расчета по данным конца передачи». Его алгоритм включает следующие этапы:

1. Расчет параметров схемы замещения: Для каждого участка линии определяются его активное (R) и индуктивное (X) сопротивления.
2. Выбор условно положительного направления потоков мощности: Обычно это направление от источника к нагрузке.
3. Выполнение прямого хода по мощностям:
   • Сначала принимается первое приближение напряжений всех узлов сети равными номинальному напряжению (U_ном). Это упрощает начальный расчет токов.
   • Затем, зная нагрузки в узлах и принятые напряжения, определяются токи и мощности на каждом участке, двигаясь от последнего узла к началу сети.
4. Выполнение обратного хода по мощностям (и напряжениям):
   • Начиная от узла, где напряжение задано (например, на шинах последнего потребителя или головной подстанции), определяются потери напряжения ΔU на каждом участке.
   • Потеря напряжения ΔU — это разность напряжений в начале и конце линии (участка). Аналитически она может быть определена по формуле:
     $\mathrm{\Delta U}=(P\cdot R+Q\cdot X)∕U_{\mathrm{ном}}$
     где P — активная мощность, протекающая по участку (кВт); Q — реактивная мощность, протекающая по участку (кВар); R — активное сопротивление участка (Ом); X — индуктивное сопротивление участка (Ом); U_ном — номинальное напряжение сети (кВ).
   • Потери напряжения позволяют уточнить напряжения в узлах, двигаясь от конца линии к ее началу.
5. Проверка критериев остановки итерационного процесса: Расчет повторяется до тех пор, пока изменение напряжений в узлах между последовательными итерациями не станет меньше заданной погрешности.

Для точного расчета активного сопротивления линии важно знать удельное сопротивление ρ материала проводника. Активное сопротивление 1 км провода R₀ можно определить по формуле:

$R_0=\rho \cdot L∕F$

где ρ — удельное сопротивление материала (Ом·мм²/м); L — длина участка (км); F — поперечное сечение проводника (мм²).
Например, для меди при 20°C ρ ≈ 0,0175 Ом·мм²/м, для алюминия ρ ≈ 0,028 Ом·мм²/м.

При расчетах необходимо строго соблюдать нормативные требования ПУЭ к отклонениям напряжения:

• Для силовых сетей: не более ±5% от номинального.
• Для сетей электрического освещения промышленных предприятий и общественных зданий: от +5% до −2,5%.
• Для сетей электрического освещения жилых зданий и наружного освещения: ±5%.

Превышение этих допусков требует пересмотра параметров сети (например, увеличения сечения проводов или установки устройств регулирования напряжения).

Расчет установившихся режимов замкнутых электрических сетей

В отличие от радиальных, замкнутые электрические сети характеризуются наличием нескольких путей передачи электроэнергии к потребителям, что значительно повышает их надежность и экономичность. Электроэнергия может подаваться не менее чем с двух сторон, что обеспечивает более гибкую работу при различных режимах и позволяет развивать сеть без кардинальной реконструкции. Естественное перераспределение потоков мощности в замкнутых сетях приводит к меньшим потерям активной мощности, что делает их более экономичными.

Однако за эти преимущества приходится платить. Недостатки замкнутых сетей включают:

• Значительно большую стоимость и расход материалов по сравнению с разомкнутыми сетями.
• Усложнение эксплуатации и расчетов, требующее более квалифицированного персонала и специализированных программных средств.
• Более сложную организацию релейной защиты от коротких замыканий, так как ток КЗ может приходить с нескольких сторон.
• Необходимость проведения расчетов послеаварийных режимов, поскольку отключение одного участка может вызвать существенные и потенциально недопустимые изменения напряжений и потоков мощности в оставшейся части сети.

Расчеты режимов замкнутых сетей существенно сложнее радиальных и в большинстве случаев требуют использования ЭВМ и программно-вычислительных комплексов. Тем не менее, освоение ручных методов критически важно для глубокого понимания физической сущности происходящих процессов.

Различают простые замкнутые сети (один контур или разомкнутая линия с двухсторонним питанием) и сложнозамкнутые сети (два и более контуров, узлы с питанием не менее чем с трех сторон).

Ключевые методы расчета установившихся режимов замкнутых электрических сетей:

1. Метод контурных токов (метод контурных уравнений):
   • Применяется для сложнозамкнутых сетей.
   • Основан на первом и втором законах Кирхгофа.
   • В качестве неизвестных принимаются токи в контурах (воображаемые циркулирующие токи).
   • Количество независимых контурных уравнений равно M — N + 1, где M — число ветвей, N — число узлов в сети.
2. Метод узловых напряжений (метод узловых потенциалов):
   • Позволяет быстро определить напряжения в узлах, а затем по ним — мощности и токи в ветвях.
   • Лежит в основе многих программ расчета установившихся режимов (например, RASTR, MUSTANG).
   • Основан на составлении уравнений по первому закону Кирхгофа, при этом потенциал одного из узлов принимается за базисный (равный нулю).
   • Количество независимых уравнений равно N — 1, где N — общее число узлов.
3. Метод разрезания контуров:
   • Сущность метода: замкнутая сеть условно «разрезается» в нескольких точках, превращаясь в разомкнутую.
   • Далее рассчитывается как радиальная сеть, а равенство напряжений в точках разрезов достигается введением токов коррекции.
   • На практике замкнутую сеть условно разрезают в точках, равноудаленных от точек питания, что позволяет использовать обычные методы расчета для разомкнутой сети.
4. Метод коэффициентов распределения:
   • Основан на идее линейной зависимости потоков мощности в ветвях от мощностей узлов.
5. Метод преобразования сети:
   • Пригоден для ручных расчетов.
   • Сводится к последовательному упрощению сложнозамкнутой сети до линии с двусторонним питанием.
6. Итерационные методы (метод последовательных приближений):
   • В основе большинства расчетов сложнозамкнутых сетей, особенно при недостаточности исходных данных.
   • Среди них выделяют метод Ньютона-Рафсона и метод Гаусса-Зейделя. Эти методы используются для решения систем нелинейных уравнений установившегося режима, позволяя добиться высокой точности путем последовательных уточнений значений напряжений и токов в узлах.

Расчет сети с двусторонним питанием является частным случаем простой замкнутой сети. Он осуществляется в несколько этапов, включая определение мощностей на головных участках с использованием «уравнений моментов» и последующее определение потоков мощности на оставшихся участках с помощью первого закона Кирхгофа.

Расчеты замкнутых сетей, как правило, выполняются для наиболее характерных нормальных установившихся режимов (наибольших и наименьших нагрузок), а также для различных послеаварийных режимов, что позволяет оценить надежность и устойчивость системы.

Выбор структурных элементов электрической сети и составление схем замещения

Сердцем любой электрической сети являются ее компоненты: провода, кабели, трансформаторы, коммутационная аппаратура. Правильный выбор этих элементов — залог надежности, эффективности и долговечности всей системы. Однако выбор не ограничивается лишь подбором физического оборудования. Для анализа и расчета режимов работы сети необходимо уметь создавать ее математический «двойник» — схему замещения, которая позволяет моделировать поведение реальной системы. В этом разделе мы углубимся в методологию выбора ключевых элементов и принципы построения схем замещения.

Выбор сечений проводов и кабелей

Выбор оптимального сечения проводов и кабелей — одна из важнейших задач при проектировании электрической сети. Основной принцип выбора — экономическая целесообразность, которая выражается в минимизации суммарных приведенных затрат на сооружение и эксплуатацию линии. Для линий напряжением 330 кВ и выше, а также межсистемных связей, это решение всегда принимается на основе комплексных технико-экономических расчетов.

При проектировании кабельных линий, помимо сечения, одновременно решается задача выбора материала проводника (алюминий или медь), каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки по цене, проводимости и механической прочности.

Выбор сечений проводов и кабелей производится по нескольким ключевым критериям, как правило, для нормального длительного рабочего режима с максимальными нагрузками:

1. По допустимой длительной токовой нагрузке (по нагреву):
   • Сечение проводника должно быть достаточным, чтобы обеспечить допустимый нагрев в нормальном режиме работы и не превышать температуру, при которой начинается деградация изоляции.
   • Условие выбора: I′_доп ≥ I_р, где I′_доп — допустимый длительный ток кабеля с учетом поправочных коэффициентов, I_р — расчетный рабочий ток.
   • Детализация: Допустимый ток кабеля корректируется с учетом поправочного коэффициента на количество кабелей, проложенных в одной траншее или пучке, а также способа прокладки и температуры окружающей среды. Эти коэффициенты указаны в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Например, для нескольких кабелей в траншее коэффициент может быть 0,75, а для одиночной прокладки в воздухе — до 1,2.
   • Для двухцепных линий дополнительно проверяется допустимый нагрев в послеаварийном режиме с учетом перегрузочной способности (1,3 · I′_доп ≥ I_р.max).
2. По потере напряжения:
   • Отклонения напряжения в узлах сети не должны превышать допустимых норм, установленных ПУЭ (например, ±5% для силовых сетей).
   • Сечение, выбранное по условиям нагрева, всегда проверяется по потере напряжения. Чем длиннее линия и меньше сечение, тем больше потеря напряжения.
   • Формула для расчета потери напряжения:
     $\mathrm{\Delta U}=(P\cdot R+Q\cdot X)∕U_{\mathrm{ном}}$
     .
3. По условию возникновения короны:
   • Этот критерий актуален для воздушных линий (ВЛ) напряжением 35 кВ и выше.
   • ПУЭ устанавливает минимально допустимые диаметры проводов для предотвращения возникновения коронного разряда, который приводит к потерям энергии, радиопомехам и разрушению изоляции.
   • Детализация: Увеличение диаметра провода (например, за счет использования полых или расщепленных проводов) снижает напряженность электрического поля на поверхности проводника ниже критического значения, предотвращая коронный разряд.

На выбор сечения влияют и другие факторы: мощность потребителя, сила тока, напряжение сети, длина кабеля, способ прокладки (влияет на теплоотдачу), температура окружающей среды, а также количество и расстояние между параллельными кабелями.
В РФ используются унифицированные типоразмеры сечений: 0.75, 1, 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240 мм² для кабелей. Для воздушных линий также широко применяются алюминиевые и сталеалюминиевые провода с сечениями от 16 до 500 мм² и более (например, АС-70, АС-120, АС-240).

Выбор силовых трансформаторов

Силовой трансформатор — один из самых дорогих и ответственных элементов электрической сети. Его правильный выбор напрямую влияет на надежность, эффективность и общую стоимость эксплуатации энергосистемы.

Ключевые параметры, которые необходимо учитывать при выборе силового трансформатора:

1. Номинальная мощность (S_ном):
   • Должна быть достаточной для обслуживания максимальной нагрузки, включая пиковые значения и потенциальные будущие расширения.
   • Обычно рекомендуется предусматривать запас мощности в 10-20% от расчетной максимальной нагрузки.
   • Выбор мощности трансформатора учитывает расчетные нагрузки, характер нагрузки (постоянная, переменная, импульсная), а также перегрузочную способность трансформаторов.
   • Детализация: Масляные трансформаторы обладают кратковременной перегрузочной способностью до 40% и более, которая зависит от температуры окружающей среды, предшествующей нагрузки и системы охлаждения. Сухие трансформаторы имеют меньшую перегрузочную способность, до 20%, зависящую от класса нагревостойкости изоляции.
   • Для потребителей первой категории надежности электроснабжения обязательна проверка трансформатора в аварийном режиме (например, при выходе из строя одного из параллельно работающих трансформаторов).
2. Номинальное напряжение:
   • Должно соответствовать требованиям сети высокого и низкого напряжения, на которые трансформатор будет установлен.
3. Коэффициент трансформации (k_тр):
   • Определяется соотношением между номинальными напряжениями первичной и вторичной обмоток.
4. Токи короткого замыкания:
   • Трансформатор должен обладать достаточной электродинамической и термической стойкостью к токам короткого замыкания, чтобы выдерживать эти режимы без повреждений до отключения защитой.

Составление схем замещения элементов электрических сетей

Для выполнения любых электрических расчетов, особенно установившихся режимов, необходимо упрощенное, но адекватное представление реальных элементов сети. Эту задачу выполняет схема замещения.

Схема замещения элемента электрической сети трехфазного переменного тока — это совокупность фазных сопротивлений и проводимостей, которая позволяет достаточно точно моделировать элемент при расчетах установившихся режимов.

Эквивалентная схема (схема замещения) — это электрическая схема, в которой все влияющие на расчет элементы заменены на их идеальные эквиваленты, а не влияющие факторы исключены. Она является математической моделью реальной схемы для рассматриваемого режима работы.

Принципы составления схем замещения:

• Обычно схема замещения составляется на одну фазу с нейтралью (для трехфазных симметричных режимов).
• Состоит из источников ЭДС и тока, активных сопротивлений (R), индуктивностей (X) и емкостей (C), которые моделируют реальные потери, индуктивные и емкостные свойства элементов.

Основные элементы электроэнергетических систем, для которых составляются схемы замещения:

• Источники электроэнергии (генераторы): Моделируются ЭДС и внутренним сопротивлением, либо источником тока (для активных элементов в расчетах установившихся режимов).
• Повышающие и понижающие трансформаторы: Представляются эквивалентным сопротивлением, приведенным к одной из сторон (первичной или вторичной).
• Воздушные и кабельные линии электропередачи:
  • Для линий сравнительно небольшой длины (воздушных до 150–250 км, кабельных до 30–50 км) равномерно распределенные параметры (сопротивление, индуктивность, емкость, проводимость) могут быть заменены сосредоточенными. Наиболее распространенной является П-образная схема замещения.
    • Детализация: П-образная схема представляет собой продольные сопротивления (активное R и индуктивное X), расположенные по обе стороны от шунтирующей проводимости (активной G и емкостной B), которая размещается в середине схемы.
  • Детализация: Для длинных линий (воздушных более 250 км, кабельных более 50 км) более точной является схема замещения с распределенными параметрами, либо Т-образная схема замещения, которая точнее учитывает влияние емкости и активной проводимости изоляции по всей длине линии.
  • Полное продольное сопротивление схемы замещения линии: R = r · l и X = x · l, где r и x — удельные активное и реактивное сопротивления линии на единицу длины, l — ее длина.
  • Емкостная проводимость линии: Определяется токами смещения, обусловленными электростатическими полями линии. Полные активная и емкостная проводимости (шунты узлов) также входят в схему замещения.
• Потребители электроэнергии (нагрузки): Моделируются в виде постоянной мощности (активной и реактивной), постоянного тока или постоянного сопротивления, в зависимости от задачи.

Для упрощения анализа сложных электрических цепей часто применяются эквивалентные преобразования. Отдельные участки или пассивные цепи могут быть заменены одним эквивалентным сопротивлением (или проводимостью), при условии, что это не изменяет распределение токов и напряжений в остальной части цепи. Примерами являются замена треугольника сопротивлений эквивалентной звездой и наоборот.

Важно отметить, что в расчетах установившихся режимов параметры пассивных элементов схемы замещения принимаются постоянными, не зависящими от напряжений и токов этих элементов.

Технико-экономический анализ и сравнение вариантов проектирования

Проектирование электрических сетей — это не только техническая задача, но и экономическая. Выбор оптимального решения требует глубокого технико-экономического анализа, который позволяет сопоставить различные варианты, оценить их преимущества и недостатки с точки зрения затрат, надежности и эффективности. Этот раздел посвящен методологии и критериям такого анализа, подчеркивая важность комплексного подхода к принятию проектных решений.

Цели и критерии технико-экономического анализа

Основная цель технико-экономического анализа заключается в обосновании решений по развитию электрических станций, сетей, средств эксплуатации и управления. Он позволяет не только установить допустимость планируемого режима, но и найти оптимальные условия для производства, передачи и распределения электроэнергии. В конечном итоге, анализ направлен на выбор такого проектного решения, которое обеспечивает требуемое качество электроэнергии при заданной степени надежности и минимально возможной стоимости.

При проведении технико-экономического сравнения сопоставляются исключительно допустимые по техническим требованиям варианты. То есть, сначала отсеиваются все решения, которые не соответствуют нормам по напряжению, токовой нагрузке, надежности и т.д., а затем из оставшихся выбирается наиболее экономически выгодный.

Сравниваемые варианты развития сети должны обеспечивать равноценный полезный отпуск электроэнергии потребителям при заданном режиме потребления и мощности нагрузки. Нельзя сравнивать проекты, которые обеспечивают разный уровень обслуживания потребителей, без введения поправочных коэффициентов или дополнительных расчетов.

Основной экономический критерий для выбора оптимального варианта — это минимум приведенных затрат. Этот показатель комплексно учитывает как капитальные вложения, так и ежегодные эксплуатационные расходы, приведенные к единой временной базе.

Помимо экономического, учитываются и другие критерии, которые, как правило, формулируются в форме ограничений при принятии проектных решений:

• Надежность: Способность системы бесперебойно выполнять свои функции.
• Живучесть: Способность системы сохранять работоспособность или быстро восстанавливаться после серьезных аварий.
• Экологичность: Минимизация негативного воздействия на окружающую среду.
• Социальные факторы: Влияние проекта на население (например, обеспечение занятости, развитие инфраструктуры).

Методология и расчеты технико-экономических показателей

Методология технико-экономических расчетов начинается с определения возможных альтернативных вариантов проектного решения и выявления факторов, влияющих на принятие решения (технических, экономических, экологических). Задачи расчета режимов электрических систем, хоть и основываются на законах Ома и Кирхгофа, отличаются большей сложностью и трудоемкостью по сравнению с расчетами отдельных цепей. При этом, несмотря на сложность, эти методы позволяют выявить неявные преимущества и риски каждого варианта, обеспечивая всестороннюю оценку.

Для анализа используются разнообразные математические инструменты:

• Математические методы оптимизации: Например, нелинейное программирование, позволяющее найти наилучшее решение при заданных ограничениях и целевой функции.
• Имитационное моделирование: Создание компьютерных моделей системы для изучения ее поведения в различных условиях.
• Методы, основанные на теории вероятностей: Включают, например, методы Монте-Карло, которые позволяют оценивать надежность и риски инвестиционных проектов в условиях неопределенности исходных данных, моделируя тысячи возможных сценариев.

Одним из ключевых показателей для сравнения вариантов, особенно при долгосрочных инвестициях, является чистый дисконтированный доход (ЧДД) или Net Present Value (NPV). При наличии нескольких вариантов ЧДД подсчитывается по каждому, и лучшим считается тот, для которого ЧДД наибольший.

• Детализация: ЧДД рассчитывается как сумма дисконтированных потоков денежных средств за весь срок жизни проекта, уменьшенная на величину первоначальных инвестиций. Дисконтирование учитывает временную стоимость денег, приравнивая будущие доходы и расходы к их сегодняшней ценности.

Капитальные затраты (К) на сооружение электрической сети обычно определяются с использованием укрупненных измерителей.

• Детализация: Это типовые показатели стоимости 1 км линии электропередачи определенного класса напряжения и сечения, а также типовые стоимости трансформаторных подстанций различной мощности и типа. Стоимость линии рассчитывается как произведение протяженности линии (L) на среднюю стоимость одного километра (К_л0), которая зависит от напряжения, сечения проводов и климатических условий. Стоимость трансформаторных подстанций определяется числом и мощностью основного оборудования (трансформаторов, ячеек РУ), включая стоимость аппаратуры, приборов, монтажа материалов и строительных работ.

Годовые эксплуатационные издержки (расходы) (С) включают затраты, связанные с поддержанием электрической сети в нормальном техническом состоянии, а также стоимость потерь электроэнергии. Основные статьи:

• Отчисления на амортизацию объектов электрической сети (И_а): Включают затраты на капитальный ремонт и средства на полное восстановление (реновацию). Рассчитываются исходя из норм отчислений на амортизацию и капитальных вложений.
  • Детализация: Нормы амортизации определяются в процентах от первоначальной стоимости основных фондов и устанавливаются для различных видов оборудования и сооружений в соответствии с законодательством РФ.
• Расходы на поддержание технического состояния (И₀): Технические обслуживания, текущие ремонты, зарплата персонала, административные расходы.
• Стоимость потерь электроэнергии в элементах сети (И_п, С_Э): Определяется как произведение объема потерь электроэнергии на ее тариф.

Приведенные затраты (З) представляют собой сумму годовых текущих затрат (себестоимости) и капитальных затрат, приведенных к одинаковой размерности при помощи нормативного коэффициента эффективности (дисконтирования):

$З=С+{Е}_{н}\cdot К$

где С — годовые текущие затраты (себестоимость, руб/год); Е_н — нормативный коэффициент эффективности (обычно 0,1-0,15 лет^-1); К — капитальные вложения (руб).

• Детализация: Нормативный коэффициент эффективности Е_н является величиной, обратной сроку окупаемости капитальных вложений. Значение 0,1-0,15 соответствует сроку окупаемости 10-6,7 лет и отражает требования к доходности инвестиций в энергетике.

При расчете приведенных затрат также может учитываться народнохозяйственный ущерб (У) от недостаточной надежности, однако это более сложная категория, применяемая в масштабных проектах.

Влияние выбора номинального напряжения на технико-экономические показатели колоссально: повышение напряжения снижает потери мощности и электроэнергии, уменьшает эксплуатационные расходы и позволяет использовать меньшие сечения проводов, но при этом значительно увеличивает капитальные вложения на трансформаторы, изоляцию и коммутационную аппаратуру. Поиск оптимального напряжения — это всегда компромисс между этими факторами.

Оптимальный режим энергосистемы — это такой допустимый режим (удовлетворяющий условиям надежности и качества электроэнергии), при котором обеспечивается минимум затрат при заданной нагрузке.

Нормативно-техническое регулирование в проектировании электрических систем

Любое проектирование в электроэнергетике жестко регламентируется обширным комплексом нормативно-технических документов. Эти правила и стандарты призваны обеспечить безопасность, надежность и эффективность электрических систем, а также унифицировать подходы к проектированию и оформлению документации. Для студента, работающего над курсовой, знание и правильное применение этих документов является не только требованием академической дисциплины, но и залогом будущей профессиональной компетентности.

Основные нормативные документы

В Российской Федерации проектирование и эксплуатация электрических систем регулируются целым рядом документов. Их знание и умение применять являются обязательными для каждого специалиста.

На высшем уровне процесс разработки проектной документации регулируют:

• ГОСТ Р 21.622-2023 «Система проектной документации для строительства (СПДС). Правила выполнения проектной документации по системам внутренних электроустановок, сетям электроснабжения и наружного электроосвещения»: Этот стандарт определяет требования к составу и оформлению проектной документации, устанавливая, что в нее рекомендуется включать пояснительную записку, принципиальные электрические схемы (ТП, питающих, распределительных и групповых сетей), а также планы расположения электрооборудования и прокладки электрических сетей.
• ГОСТ 21.613-2014 «Система проектной документации для строительства (СПДС). Правила выполнения рабочей документации силового электрооборудования»: Устанавливает состав и правила оформления рабочей документации силового электрооборудования для предприятий, зданий и сооружений различного назначения.

Для унификации графических и текстовых обозначений в схемах и чертежах используются следующие государственные стандарты:

• ГОСТ 2.702-75 «Единая система конструкторской документации. Правила выполнения электрических схем»: Регламентирует общие требования к оформлению и содержанию электрических схем всех типов.
• ГОСТ 2.709-89 «Единая система конструкторской документации. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах»: Определяет стандартизированные условные обозначения для проводников и их соединений.
• ГОСТ 2.710 «Единая система конструкторской документации. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах»: Устанавливает систему буквенно-цифровых обозначений для элементов схем, облегчая их чтение и понимание.
• ГОСТ 2.721 «Единая система конструкторской документации. Обозначения графические условные в схемах. Обозначения общего применения»: Регулирует общие условные графические обозначения, используемые в различных типах схем.

Ключевым документом, который затрагивает все аспекты проектирования, строительства и эксплуатации электроустановок, являются Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Этот свод правил содержит фундаментальные требования:

• Требования к отклонениям напряжения: Как уже упоминалось, ПУЭ устанавливает допустимые пределы отклонения напряжения для различных типов электрических сетей (например, ±5% для силовых сетей).
• Минимально допустимые диаметры проводов: Для воздушных линий напряжением 35 кВ и выше ПУЭ указывает минимальные диаметры проводов, необходимые для предотвращения возникновения коронного разряда.
• Допустимые длительные токи и сечения: В ПУЭ содержатся подробные таблицы минимально допустимых сечений проводов и кабелей, а также допустимых длительных токов для различных условий прокладки, материалов проводников и температур окружающей среды. Эти данные критически важны при выборе оборудования по условиям нагрева.

Кроме того, важную роль играют Своды Правил (СП), которые детализируют требования к конкретным типам электроустановок. Например, СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа» подробно регламентирует требования к внутренним электроустановкам, дополняя и уточняя общие положения ПУЭ применительно к данному сегменту.

Строгое соблюдение этих нормативных документов обеспечивает не только соответствие проекта законодательству, но и гарантирует безопасность, надежность и долговечность возводимых электрических систем.

Заключение

Проектирование электрических сетей и систем — это комплексная инженерная задача, требующая глубоких теоретических знаний, владения расчетными методами и строгого соблюдения нормативных требований. Данная курсовая работа позволила систематизировать и углубить понимание ключевых аспектов этого процесса. Мы рассмотрели фундаментальные законы электротехники, которые лежат в основе анализа установившихся режимов, от законов Ома и Кирхгофа до сложных итерационных алгоритмов для замкнутых сетей.

Особое внимание было уделено поэтапному процессу проектирования, начиная с анализа потребностей в электроэнергии и выбора оптимальной схемы, заканчивая технико-экономическим обоснованием и выбором оборудования. Детальный анализ методов расчета установившихся режимов для радиальных и замкнутых сетей, включая такие итерационные подходы, как методы Ньютона-Рафсона и Гаусса-Зейделя, показал сложность и многогранность этих процессов. Мы убедились, что правильный выбор сечений проводов, кабелей и силовых трансформаторов невозможен без учета критериев нагрева, потери напряжения, предотвращения короны и экономической целесообразности, а также без умения составлять адекватные схемы замещения.

Не менее важным аспектом стал технико-экономический анализ, который позволяет не просто найти технически возможное, но и экономически оптимальное решение, минимизируя приведенные затраты и учитывая множество факторов — от надежности до экологичности. Подробный обзор нормативно-технической документации, такой как ПУЭ, ГОСТы и СП, подчеркнул критическую важность соблюдения стандартов для обеспечения безопасности и эффективности любой электрической системы.

В конечном итоге, выполнение данной курсовой работы не только закрепило теоретические знания, но и сформировало практические навыки, необходимые для будущей профессиональной деятельности. Она является важным шагом в подготовке квалифицированного специалиста, способного решать сложные задачи по проектированию, анализу и оптимизации электрических сетей и систем в условиях динамично развивающейся электроэнергетики. Комплексный подход, системное мышление и ответственность — вот те качества, которые развивает эта работа, и которые будут востребованы в профессии инженера-энергетика.

Список использованной литературы

1. Правила устройства электроустановок. 7-е изд. М.: Энергоатомиздат, 2003.
2. ГОСТ Р 21.622-2023. Система проектной документации для строительства (СПДС). Правила выполнения проектной документации по системам внутренних электроустановок, сетям электроснабжения и наружного электроосвещения.
3. ГОСТ 21.613-2014. Система проектной документации для строительства (СПДС). Правила выполнения рабочей документации силового электрооборудования.
4. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.
5. Идельчик, В.И. Электрические системы и сети: Учеб. для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1989.
6. Методы расчета параметров электрических сетей и систем: Метод. пособие но курсу «Электрические системы и сети» / Сост. С.С. Ананичева, А.Л. Мызии. Екатеринбург: УГТУ — УПИ, 2001.
7. Расчеты установившихся режимов. Схемы замещения электрических систем: Метод. рекомендации по дисциплине «Основы электроэнергетики» / Сост. Г.Д. Бухарова, М.Г. Дунаева, Т.Я. Окуловская. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. проф.-пед. ун-та, 1998.
8. Справочник по проектированию электроэнергетических систем / В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1985.
9. Мызия, А.Л. Воздушные линии электропередачи: Механическая часть, экология, эксплуатация: Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. гос. техн. ун-та, 1999.
10. Крюков, К.П., Новгородцев, Б.П. Конструкции и механический расчет линий электропередачи. 2-е изд. Л.: Энергия, 1979.
11. Основы проектирования систем электроснабжения. Элек.ру. URL: https://www.elec.ru/library/osnovy-proektirovaniya-sistem-elektrosnabzheniya/
12. Основы проектирования энергосистем. БНТУ. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/1066/osnovy_proektirovanija_ehnergosistem_ch_1.pdf?sequence=1&isAllowed=y
13. Основы проектирования электрических сетей электроэнергетических систем. Repository BNTU. URL: https://rep.bntu.by/handle/data/41012
14. Выбор структуры электрических сетей промышленных предприятий в условиях автоматизированного управления электропотреблением. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vybor-struktury-elektricheskih-setey-promyshlennyh-predpriyatiy-v-usloviyah-avtomatizirovannogo-upravleniya-elektropotrebleniem
15. Определение оптимальной структуры электрической сети. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-optimalnoy-struktury-elektricheskoy-seti
16. Основные структуры электрических систем и сетей. Forca.ru. URL: https://forca.ru/energeticheskie-sistemy/osnovnye-struktury-elektricheskih-sistem-i-setey.html
17. Расчет потерь мощности в кабелях напряжением до 1 кВ. ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение. URL: https://www.eep.ru/articles/raschet-poter-moshchnosti-v-kabeljah-naprazheniem-do-1-kv/
18. Ручной расчёт установившегося режима разомкнутой электрической сети. Wiki Power System. URL: https://wikips.ru/index.php/%D0%A0%D1%83%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82_%D1%83%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%B2%D1%88%D0%B5%D0%B3%D0%BE%D1%81%D1%8F_%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B8%D0%BC%D0%B0_%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BC%D0%BA%D0%BD%D1%83%D1%82%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8
19. Расчет установившихся режимов радиальной электрической сети на напряжении 0,4 кВ интервальным методом. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-ustanovivshihsya-rezhimov-radialnoy-elektricheskoy-seti-na-napryazhenii-0-4-kv-intervalnym-metodom
20. Расчет установившихся режимов радиальной схемы сети. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4405333/page:30/
21. О программе расчета потерь электроэнергии в радиальных электрических сетях. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-programme-rascheta-poter-elektroenergii-v-radialnyh-elektricheskih-setyah
22. Расчет установившихся режимов электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/5548695/page:46/
23. Расчет установившихся режимов электрических сетей. Elib.sfu-kras.ru. URL: https://elib.sfu-kras.ru/bitstream/handle/2311/17812/10_Raschet_ustanovivshihsya_rezhimov.pdf?sequence=1
24. Расчет потерь электроэнергии на участке радиальной магистральной сети напряжением 110 кВ. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-poter-elektroenergii-na-uchastke-radialnoy-magistralnoy-seti-napryazheniem-110-kv
25. Законы Кирхгофа. Джеймс Трефил, энциклопедия — Элементы большой науки. URL: https://elementy.ru/trefil/21199
26. Электроснабжение. 2. Устройство наружных и внутренних электрических сетей, их расчет. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/1039869/page:17/
27. Глава 2 Практические методы расчета установившихся режимов энергосистем. Центр подготовки кадров энергетики. URL: https://docs.yandex.ru/docs/view?url=ya-disk-public%3A%2F%2FY2sR9f8gVl21wH%2FWi1n3wU4X0s0B29b5t7g3Z6xP1Q%3D&name=02-Glava_2_Prakticheskie_metody_rascheta_ustanovivshikhsya_rezhimov_energosistem.pdf
28. РГР Расчёт радиальной электрической сети. Wiki Power System. URL: https://wikips.ru/index.php/%D0%A0%D0%93%D0%A0_%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%87%D1%91%D1%82_%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8
29. Расчет потерь в сетях 35-110 кВ. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4122143/
30. Расчет установившихся режимов простейших электрических сетей. (Глава 6). Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4311896/page:4/
31. Валиев, Р.Т. Развитие методов расчета показателей балансовой надежности. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/razvitie-metodov-rascheta-pokazateley-balansovoy-nadezhnosti
32. Определение оптимальных радиусов действия распределительных электрических сетей с учетом надежности электроснабжения потребителей. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. URL: https://energetika.by/jour/article/view/100
33. Схемы замещения и установившиеся режимы электрических сетей. Фонд «Надежная смена». URL: https://www.fms.urfu.ru/fileadmin/user_upload/common/studentam/uchebnie_posobiya/sistem_set_shem_zam_ust_rez.pdf
34. Расчет и проектирование электрических сетей и систем. Алматинский Университет Энергетики и Связи. URL: http://elib.auez.kz/facultet/fen/kaf_ee/files/book/2012_%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82%20%D0%B8%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D0%B8%20%D0%B8%20%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85%20%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B9%20%D0%B8%20%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC.pdf
35. Расчет установившихся режимов сложных электрических сетей. Режимщик. URL: https://elektro.regim.su/raschet-ustanovivshyasya-rezhimov-slozhnyh-elektricheskih-setej/
36. Расчет режимов электрических сетей и систем. Методические указания к выполнению расчетно. Алматинский Университет Энергетики и Связи. URL: http://elib.auez.kz/facultet/fen/kaf_ee/files/book/2019_%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82%20%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D0%B2%20%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85%20%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B9%20%D0%B8%20%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC.pdf
37. Расчеты установившихся режимов сложных электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/5548695/page:68/
38. Расчет замкнутых электрических сетей методом систематизированного подбора с учетом нелинейности характеристик элементов. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-zamknutyh-elektricheskih-setey-metodom-sistematizirovannogo-podbora-s-uchetom-nelineynosti-harakteristik-elementov
39. Лекция 12. Расчёт установившихся режимов простых замкнутых электрических сетей. Энерго-К. URL: https://energo-k.ru/lektsiya-12-raschyot-ustanovivshihsya-rezhimov-prostyh-zamknutyh-elektricheskih-setej/
40. Анализ методов расчета режимов замкнутых электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4405333/page:70/
41. Методы анализа и расчета замкнутых электрических сетей. УрФУ. URL: https://www.fms.urfu.ru/fileadmin/user_upload/common/studentam/uchebnie_posobiya/metody_analiza_i_rascheta_setei.pdf
42. Расчет замкнутых сетей. Электроснабжение сельского хозяйства, М., Колос, 2000. URL: https://studfile.net/preview/1039869/page:77/
43. Расчет установившихся режимов сложных электрических систем при проектировании их развития. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-ustanovivshihsya-rezhimov-slozhnyh-elektricheskih-sistem-pri-proektirovanii-ih-razvitiya
44. Расчет замкнутых местных сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4311896/page:63/
45. Расчёт режимов работы замкнутых электрических сетей. Достоинства и недостатки замкнутых электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4122143/page:14/
46. Электрический расчет распределительных электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/1148674/page:5/
47. Классификация и преимущества замкнутых электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/1054363/page:12/
48. Анализ режимов электрических сетей. Воронежский государственный технический университет. URL: https://vorstu.ru/download/file/18987.pdf
49. Расчёт параметров режима сложнозамкнутых сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/2607590/page:10/
50. Расчет режимов работы линии электропередачи с двухсторонним питанием. Курганский государственный университет. URL: http://elib.kgsu.ru/docs/e_resources/2021/N5617_Labrab_po_elektrosnabzheniyu.pdf
51. Выбор сечений проводов линий электропередачи. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/5548695/page:40/
52. Выбор сечения кабеля и провода: по нагреву, по току, по потере напряжения. Energo.wiki. URL: https://energo.wiki/vybor-secheniya-kabelya-i-provoda/
53. Как выбрать сечение кабеля: расчет по мощности и току, таблицы. Elektrik.guru. URL: https://elektrik.guru/vybor-kabelya/raschet-secheniya-kabelya-po-moshchnosti-i-toku.html
54. Схемы замещения элементов электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4122143/page:5/
55. Схемы замещения элементов электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4311896/page:5/
56. Выбор сечений кабельных линий распределительной сети. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/2607590/page:8/
57. Схемы замещения и параметры элементов электрических сетей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/1054363/page:2/
58. Лекция 3. Схемы замещения электрических цепей. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/2770548/page:3/
59. Принципы эквивалентирования схем электрических сетей, имеющих тяговую нагрузку, при искажениях качества электрической энергии. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/printsipy-ekvivalentirovaniya-shem-elektricheskih-setey-imeyuschih-tyagovuyu-nagruzku-pri-iskazheniyah-kachestva-elektricheskoy-energii
60. Экономика предприятия (энергетики). БНТУ. URL: https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/1066/ehkonomika_predpriyatiya_ehnergetiki.pdf?sequence=1&isAllowed=y
61. Современные способы оптимизации электрических сетей. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-sposoby-optimizatsii-elektricheskih-setey
62. Приведенные затраты и стоимость передачи электроэнергии в электрических сетях. Росэнерго. URL: https://www.rosenergo.ru/publ/privedenye-zatraty-i-stoimost-peredachi-elektroenergii-v-elektricheskikh-setyakh.html
63. Приведенные затраты. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/2607590/page:13/
64. Приведённые затраты на передачу электрической энергии через ПС 10/0,4 кВ и ВЛ 0,38 кВ. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/1039869/page:110/
65. Мероприятия по оптимизации электрических сетей. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/meropriyatiya-po-optimizatsii-elektricheskih-setey
66. Технико-экономическое сравнение вариантов схемы сети. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/5548695/page:60/
67. Определение капитальных затрат и годовых эксплуатационных затрат в электрической системе. Worldly Journals. URL: https://www.worldlyjournals.com/index.php/IJSR/article/view/296
68. Определение эксплуатационных затрат на обслуживание электрической сети, Амортизационные отчисления. Studref.com. URL: https://studref.com/393240/energetika/opredelenie_ekspluatatsionnyh_zatrat_obsluzhivanie_elektricheskoy_seti_amortizatsionnye_otchisleniya
69. Проектирование электрических сетей и систем — Годовые эксплуатационные расходы. Электростанции. URL: https://studfile.net/preview/1148674/page:15/
70. Технико-экономические расчеты в электроснабжении. Выбор рационального. Ektu.kz. URL: https://www.ektu.kz/images/doc/books/proektirovanie_sistem_elektrosnabzheniya_Abenova.pdf
71. Электроснабжение. 13. Технико-экономические показатели установок сельского электроснабжения. Красноярский государственный аграрный университет. URL: https://krasnoyarsk.ros-germes.ru/data/document/pdf/snabjenie_lek13.pdf
72. Методика определения себестоимости и формирования тарифов на электроэнергию. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/1039869/page:119/
73. Проектирование систем электроснабжения. Elib.kubgau.ru. URL: https://elib.kubgau.ru/ebook/23616
74. Оптимальное проектирование систем электроснабжения. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/optimalnoe-proektirovanie-sistem-elektrosnabzheniya
75. Учет критериев проектирования электрических сетей. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/uchet-kriteriev-proektirovaniya-elektricheskih-setey
76. Развитие методики технико-экономического анализа при выборе основных параметров электрических сетей с учетом неопределенности исходной информации. DisserCat. URL: https://www.dissercat.com/content/razvitie-metodiki-tekhniko-ekonomicheskogo-analiza-pri-vybore-osnovnykh-parametrov-elektriche
77. Проектирование электрических сетей энергетических систем. Studfile.net. URL: https://studfile.net/preview/4311896/page:9/
78. Методы оптимизации электрических сетей для повышения энергоэффективности и снижения затрат. КиберЛенинка. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metody-optimizatsii-elektricheskih-setey-dlya-povysheniya-energoeffektivnosti-i-snizheniya-zatrat
79. Проектирование электрических сетей: учебное пособие. Уральский федеральный университет. URL: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/55152/1/978-5-7996-2009-4.pdf
80. Проектирование систем электроснабжения АПК. Elib.kubgau.ru. URL: https://elib.kubgau.ru/ebook/23619
81. Проектирование систем электроснабжения. Elib.kubgau.ru. URL: https://elib.kubgau.ru/ebook/23617