6. Технико-экономическое сравнение вариантов

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными приведёнными затратами:

З=р_н*К+С+У,

где р_н – нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12; К – капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс.руб.; С – годовые эксплуатационные издержки, тыс.руб./год; У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс.руб./год. Так как у нас потребитель 1-ой категории, то мы не будем учитывать У.

З=р_н*К+С.

Годовые эксплуатационные издержки определяются по формуле:

,

где С₁ – стоимость потерянной электроэнергии в трансформаторе, тыс. руб.; С₂+С₃ – расходы на ремонт, амортизацию, зарплату, тыс.руб.; р_а, р_о – отчисления на амортизацию и обслуживание, р_а+р_о=8÷9%,  – стоимость 1 кВт*ч потерь электроэнергии,  =80 коп./( кВт*ч); ΔW – потери электроэнергии, кВт*ч.

Потери электроэнергии в автотрансформаторе АОДЦТН-267000/500/220.

,

где Т – продолжительность работы трансформатора, Т=8943 ч; τ – продолжительность максимальных потерь, определяется по продолжительности использования максимальной нагрузки по графику, Т_мах=6200; значит, τ – 5500 ч; S_Н.Т.=267MBA.

,

Потери электроэнергии в двух параллельно работающих трансформаторах:

ΔW₁=2* ΔW’₁=2*3,8*10⁶=10,12*10⁶кВт*ч.

Потери электроэнергии в трансформаторе ТДЦ – 250000/500.

,

.

Потери электроэнергии в двух параллельно работающих трансформаторах:

ΔW₂=2* ΔW’₂=2*2,3*10⁶=4,6*10⁶кВт*ч.

Потери электроэнергии в трансформаторе АОДЦТН – 167000/500/220.

,

.

Потери электроэнергии в двух параллельно работающих трансформаторах:

ΔW₃=2* ΔW’₃=2*6,5*10⁶=13*10⁶кВт*ч.

Капитальные затраты.

Для расчета капитальных затрат составляем таблицу, в которой будем учитывать только то оборудование, на которое отличаются варианты.

Таблица 5.

Капитальные затраты

Наименование оборудования	Стоимость ед., тыс.руб.	Вариант 1		Вариант 2
		Количество ед., шт.	Общая стоимость, тыс.руб.	Количество ед., шт	Общая стоимость, тыс.руб.
Автотрансформатор А0ДЦТН – 267000/500/220	292	2	584	-	-
Трансформатор ТДЦ – 250000/500	335	-	-	2	670
Автотрансформатор АОДЦТН – 167000/500/220	206	-	-	2	412
Ячейка ОРУ	140	-	-	2	280
ИТОГО	-	-	584	-	1362

Получим годовые эксплуатационные издержки:

для 1 варианта:

для 2 варианта:

Приведенные затраты 1 варианта:

Подсчитаем наиболее экономичный 1 вариант:

Таким образом, 1 вариант по сравнению со 2 вариантом является экономически выгодным на 93%. Остальные расчеты будем вести для 1 варианта.

7. Схема питания собственных нужд

На проектируемой ПС выбираем постоянный оперативный ток, поскольку постоянный оперативный ток применяется на подстанциях 220-500 кВ с воздушными выключателями. Источником постоянного тока служит

аккумуляторная батарея, работающая в режиме постоянного поднаряда от выпрямительной установки.

При подсчете нагрузок учитываем, что приемники с.н. могут иметь неполную загрузку и работать не одновременно. Это учитывается коэффициентом спроса k_с.

Определяем по таблицам установленную мощность приемников Р_уст и подсчитываем расчетную нагрузку

Р_расч = k_с *Р_уст

Принимаем для осветительной нагрузки, обогрева cosφ=1; для двигательной нагрузки cosφ= 0,85, определяем соответствующий tgφ и тогда

Q_расч=P_расч*tgφ

Таблица 6.

Приемники собственных нужд подстанции

Наименование приемников	Установленная мощность		cosφ	tgφ	kс	Расчетная нагрузка
	Мощ. ×ед.	Всего, кВт				Зимой		летом
						P,кВт	Q,кВт	P,кВт	Q,кВт
Охлаждение трансформаторов	42×2	84	0,85	0,62	0,8	67,2	41,66	67,2	41,66
Электроподогрев и сушка трансформаторов	100×2	200	1	0	1	200	-	200	-
Фильтрпресс	3×1	3	0,85	0,62	0,1	0,3	0,19	0,3	0,19
Маслоочиститель-ная установка	28×1	28	0,85	0,62	0,25	7	4,34	7	4,34
Постоянно включенные сигнальные лампы	0,5×45	22,5	1	0	1	22,5	-	22,5	-
Насосы	3×1	3	0,85	0,62	0,1	0,3	0,19	0,3	0,19
Подогрев шкафов КРУ-10	1×20	20	1	0	1	20	-	-	-
Насосы пожаротушения	200×1	200	0,85	0,62	0,05	10	6,2	10	6,2
Отопление насосной пожаротушения	20×1	20	1	0	0,1	2	-	-	-
Подогрев выключателей 220кВ	1,8×17	30,6	1	0	1	30,6	-	-	-
Подогрев выключателей 110кВ	1,8×8	14,4	1	0	1	14,4	-	-	-
Отопление ЗРУ совмещенного с ОПУ	-	20	1	0	1	20	-	-	-
Освещение ЗРУ совмещенного с ОПУ	-	2,2	1	0	0,6	1,3	-	1,3	-
Устройство связи	-	2	1	0	1	2	-	2	-
Освещение ОРУ-220	-	11,2	1	0	0,35	3,9	-	3,9	-
Освещение ОРУ-110	-	11,2	1	0	0,35	3,9	-	3,9	-
ИТОГО						405,2	52,58	318,4	52,58

Таким образом, расчетная нагрузка:

зимой ,

летом .

Аварийные и ремонтные нагрузки:

• аварийная вентиляция: 0,18×2=0,36кВт;

• ремонтная нагрузка (сварочный аппарат): 23кВт;

Всего: 23+0,36=23,36кВт.

Полная нагрузка 23,36/0,85=27,48кВА.

Выбор числа и мощности трансформаторов собственных нужд.

S_расч=S_з=408,6кВА.

Условия выбора ТСН:

S_Н.Т.≥ S_Ф.Т.; S_Ф.Т.=0,65* S_мах , S_мах =S_расч=S_з=408,6кВА.

S_Ф.Т.=0,65* 408,6=265,6кВА.

S_Н.Т.≥265,6кВА.

Выбираем ТСН мощностью 400кВА марки ТСЗ-400/10.

Таблица 7.

Технические данные ТСН-400/10

Тип трансформатора	SН.Т., кВА	Iх, %	Напряжение обмоток, кВ		Потери, кВт		UКЗ,%
			ВН	НН	ΔРх	ΔРк
ТСЗ-400/10	400	3	10	0,4	1,3	5,4	5,5

ТСЗ-400/10 - это трехфазный трансформатор с естественным воздушным охлаждением при защищенном исполнении.

Проверим выбранный ТСН в режиме аварийного отключения другого параллельно работающего трансформатора при 30% перегрузке данного ТСН (с учетом ремонтного режима):

S_мах ≤ 1,3* S_Н.Т.;

408,6+27,48 ≤ 1,3*400кВА;

436,08 ≤ 520 кВА.

Выбор схемы питания собственных нужд

Трансформаторы с.н. 10/0,4 присоединяются к разным источникам питания (вводом разных трансформаторов, различным секциям РУ6-10 кВ, снабженных АВР).

На ПС с оперативным постоянным током ТСН присоединяются к шинам РУ 10 кВ, а при отсутствии их - к выводам НН трансформаторов (автотрансформаторов). Мы присоединяем в данном проектировании к шинам РУ 10 кВ.

В цепях ТСН на стороне 10 кВ устанавливаем выключатели.

На стороне 380/220В ТСН должны работать раздельно, каждый на свою секцию с АВР на секционной связи.

Рис.16. Схема питания с.н. подстанции