Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Эл. сети - Курсовая работа- Шелест.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
3.23 Mб
Скачать

2.3 Технико-экономическое сравнение вариантов

На третьем этапе наиболее рациональные варианты схем и номинального напряжения сети подвергаются технико-экономическому сравнению по приведённым затратам. Каждый из этих вариантов разработан с выбором схем всех подстанций, с расчетом потерь электроэнергии, с определением параметров всех линий и трансформаторов и т. п.

В данном курсовом проекте не производится выбор определённых типов выключателей 35-220 кВ. При оценке стоимости ячеек выключателей руководствовались следующими соображениями: обычно на подстанциях с малым числом выключателей (ТО и менее) не рекомендуется установка воздушных выключателей. Учитываемое при сравнении вариантов схемы сети число ячеек выключателей на заданном источнике питания района принимается равным числу отходящих от него линий. Число ячеек выключателей, комплектов отделитёлей и короткозамыкателей подстанции проектируемой сети определяется по конкретным схемам этих подстанций в сравниваемых вариантах.

Принимается, что установка двух трансформаторов на понижающей подстанции обеспечивает надёжность электроснабжения, необходимую для потребителей 1 категории, и является экономически целесообразным решением для таких случаев. В связи с этим установка на подстанции трёх и более трансформаторов не рассматривается.

Номинальные мощности понижающих трансформаторов выбираются по условиям нормальных режимов работы и отключений одного из них.

Так как в данном проекте не учитываются конкретные графики нагрузок трансформаторов, то выбор их номинальных мощностей производится приближённо в нормальных режимах работы нагрузка трансформаторов, как правило, не должна быть больше номинальной, а при отключении одного из трансформаторов второй трансформатор не должен перегружаться более чем на 40% выше номинальной.

Условия выбора номинальной мощности трансформаторов для двухтрансформаторных подстанций:

,

где Smах - максимальная нагрузка подстанции.

При определении технико-экономических показателей стоимость электрооборудования и его эксплуатации принимается по данным приложения 3, а стоимость потерь электроэнергии и недоотпущенной электроэнергии - на основании расчетов и задания на проект.

При сравнении вариантов по приведённым затратам в общем случае учитываются стоимости линий, ячеек выключателей, комплектов отделителей и короткозамыкателей, трансформаторов, КУ, отчисления на амортизацию, текущий и капитальные ремонты и обслуживание всего перечисленного выше электрооборудования, стоимость потерь электроэнергии в линиях и трансформаторах, а также стоимость недоотпущенной потребите-лям электроэнергии в тех вариантах, в которых имеются нерезервированные линии и (или) трансформаторы.

Все указанные технико-экономические показатели определяются лишь для тех частей схемы сети, в которых сравниваемые варианты отличаются друг от друга. В связи с этим до-пускается не учитывать заработную плату эксплутационного персонала, принимая её при-мерно одинаковой во всех вариантах. При сравнении вариантов схемы сети с одним и тем же номинальным напряжением, с одинаковым числом трансформаторов на подстанциях и с оди-наковым размещением КУ т учитываются стоимости трансформаторов и КУ (нужных по усло-вию баланса реактивной мощности), а также стоимость потерь электроэнергии в трансфор-маторах.

После определения приведённых затрат сравниваемых вариантов производится окон-чательный выбор экономически целесообразной схемы и номинального напряжения сети.

Вариант 3

1) Выбор трансформаторов, по условию возможной 40% перегрузки трансформаторов в послеаварийном режиме:

.

;

;

;

;

.

2) Определяем капитальные затраты на трансформаторы, устанавливаемые на подстан-циях.

Таблица 4.

ТИП

Uном, кВ

P, кВт

Цена

ВН

СН

НН

ХХ

КЗ

тыс. руб.

230

38,5

11

50

135

115

230

38,5

6,3

55

220

130

230

38,5

6,6

50

135

115

115

38,5

11

50

135

115

115

38,5

11

50

135

115

Т – трансформатор напряжения трехфазный;

Д – принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла;

Н – регулировка напряжения под нагрузкой;

T – трехобмоточный.

Суммарная расчётная стоимость трансформаторов:

п/ст 1: тыс. руб.;

п/ст 2: тыс. руб.;

п/ст 3: тыс. руб.;

п/ст 4: тыс. руб.;

п/ст 5: тыс. руб.

тыс. руб.

3) Выбор ВЛ и определение капитальных затрат на их сооружение. Район по гололеду -II по условию задания на всех участках. Выбираем стальные опоры – двух- и одноцепные согласно схеме, напряжения 110 и 220 кВ:

Кл. = Кл.удlл., тыс. руб.

Линия РЭС-1: Uном=220 кВ, l=56 км, АС-240; стальные одноцепные опоры К=21 тыс. руб./км:

КРЭС-1=21∙56=1176 тыс. руб.

Линия 1-4: Uном=220 кВ, l=48 км, АС-240; стальные одноцепные опоры К=21 тыс. руб./км:

К1-4=21∙48=1008тыс. руб.

Линия 4-3: Uном=220 кВ, l=56 км, АС-240; стальные одноцепные опоры К=21 тыс. руб./км:

К4-3=21∙56=1176 тыс. руб.

Линия 5-3: Uном=220 кВ, l=48 км, АС-240; стальные одноцепные опоры К=21 тыс. руб./км:

К5-3=21∙48=1008 тыс. руб.

Линия 2-5: Uном=220 кВ, l=48 км, АС-240; стальные одноцепные опоры К=21 тыс. руб./км:

К2-5=21∙48=1008 тыс. руб.

Линия РЭС-2: Uном=220 кВ, l=48 км, АС-240; стальные одноцепные опоры К=21 тыс. руб./км:

КРЭС-2=21∙48=1008 тыс. руб.

тыс. руб.

Поправочный коэффициент сооружения ВЛ для Сибири равен 1,2. Тогда:

тыс. руб.

4) Выбор ОРУ и определение капитальных затрат на их сооружение. На п/ст. 1, 2, 3.4,5 устанавливаются ОРУ-220 кВ. Устанавливаем на данных ОРУ ячейки с масляными выключателями на отключаемый ток выше 30 кА, при Uном = 220 кВ – 105 тыс. руб. Общее количество выключателей составляет n = 17шт на 220 кВ.

тыс. руб.

5)Определяем постоянную часть затрат по подстанциям. Постоянная часть затрат по подстанциям приведена в [4] табл. 13 в зависимости от напряжения подстанции и схемы электрических соединений на стороне ВН.

Для п/ст 1, 2,3,4,5: тыс. руб.;

Тогда: тыс. руб.

6) Определяем общие капитальные затраты электрической схемы варианта 3.

тыс. руб.

7) Определяем ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание элементов элек-трической сети в % от капитальных затрат.

а) Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание ВЛ определяем по [4] табл. 14, где процент издержек для ВЛ-220 кВ на стальных опорах составляет 2,8 % от капитальных затрат на сооружение ВЛ. Следовательно:

тыс. руб.

б) Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание ОРУ, трансформаторов. Процент издержек для ОРУ и трансформаторов для Uном=220 кВ - 8,4%. Следовательно:

тыс. руб.;

тыс. руб.

в) Определяем суммарные ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание элементов электрической сети варианта 4:

тыс. руб.

8) Определяем годовые потери электроэнергии в сети:

час.

- суммарные потери активной мощности в сети варианта 5,

где - суммарные потери в линии;

суммарные потери в трансформаторах.

а) Потери активной мощности в линиях сети для 4 варианта:

МВт = 1304 кВт.

б) Определяем потери активной мощности в трансформаторах сети варианта 5:

;

.

п/ст 1: кВт;

п/ст 2: кВт;

п/ст 3: кВт;

п/ст 4: кВт;

п/ст 5: кВт.

кВт.

.

п/ст 1: кВт;

п/ст 2: кВт;

п/ст 3: кВт;

п/ст 4: кВт;

п/ст 5: кВт.

112,6+92,41+54,52+38,71+34,25= 332,47кВт.

Тогда суммарные потери в трансформаторах сети варианта 3 составляют:

кВт.

в) Следовательно, суммарные потери активной мощности в сети варианта 3

1304+842,47 =2,14МВт.

Годовые потери электроэнергии в сети:

=2,14·4528,57 = 9691,13 МВт/ч.

=510·8760+332,47·4542,57 = 5973,21 МВт/ч.

МВт/ч.

9) Определяем издержки на потери электроэнергии в сети варианта 3:

коп. = 156,64 тыс. руб.

10) Определяем суммарные ежегодные издержки варианта 3:

тыс. руб.

11) Определяем полные приведённые затраты варианта 3:

тыс. руб.

.

Вариант 2

1) Выбор трансформаторов, по условию возможной 40% перегрузки трансформаторов в послеаварийном режиме:

.

;

;

;

;

.

2) Определяем капитальные затраты на трансформаторы, устанавливаемые на подстан-циях.

Таблица 5.

ТИП

Uном, кВ

P, кВт

Цена

ВН

СН

НН

ХХ

КЗ

тыс. руб.

115

-

10,5

27

120

66

115

-

6,3

36

172

88

115

-

6,6

19

85

48

115

-

11

19

85

48

115

-

11

19

85

48

Т – трансформатор напряжения трехфазный

Р – расщепленная обмотка низшего напряжения

Д – принудительная циркуляция воздуха и естественная циркуляция масла

Н – регулировка напряжения под нагрузкой

Суммарная расчётная стоимость трансформаторов:

п/ст 1: тыс. руб.;

п/ст 2: тыс. руб.;

п/ст 3: тыс. руб.;

п/ст 4: тыс. руб.;

п/ст 5: тыс. руб.

тыс. руб.

3) Выбор ВЛ и определение капитальных затрат на их сооружение. Район по гололеду -II по условию задания на всех участках. Выбираем стальные опоры –двухцепные согласно схеме, напряжения 110 кВ:

Кл. = Кл.удlл., тыс. руб.

Линия РЭС-1: Uном=110 кВ,l=56 км,АС-185;стальные двухцепные опоры К=22,7 тыс. руб./км:

КРЭС-1=22,7∙56=1271,2 тыс. руб.

Линия 1-4: Uном=110 кВ, l=48 км, АС-70; стальные двухцепные опоры К=24,6 тыс. руб./км:

К1-4=24,6∙48=1180 тыс. руб.

Линия РЭС-2:Uном=110 кВ,l=48 км,АС-240;стальные двухцепные опоры К=34,4 тыс. руб./км:

КРЭС-2=34,4∙48=1651,2тыс. руб.

Линия 2-3: Uном=110 кВ, l=48 км, АС-95; стальные двухцепные опоры К=24,4 тыс. руб./км:

К2-3=24,4∙48=1171,2 тыс. руб.

Линия 2-5: Uном=110 кВ, l=48 км, АС-70; стальные двухцепные опоры К=24,6тыс. руб./км:

К2-5=24,6∙48=1171,2 тыс. руб.

тыс. руб.

Поправочный коэффициент сооружения ВЛ для Сибири равен 1,2. Тогда:

тыс. руб.

4) Выбор ОРУ и определение капитальных затрат на их сооружение. На п/ст. 1, 2, 3.4,5 устанавливаются ОРУ-110 кВ. Устанавливаем на данных ОРУ ячейки с масляными выклю-чателями на отключаемый ток выше 30 кА, при Uном = 110 кВ – 35 тыс. руб. Общее количество выключателей составляет n = 31шт на 110 кВ.

тыс. руб.

5)Определяем постоянную часть затрат по подстанциям. Постоянная часть затрат по подстанциям приведена в [4] табл. 13 в зависимости от напряжения подстанции и схемы электрических соединений на стороне ВН.

Для п/ст 1, 2,3,4,5: тыс. руб.;

Тогда: тыс. руб.

6) Определяем общие капитальные затраты электрической схемы варианта 2:

тыс. руб.

7) Определяем ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание элементов элек-трической сети в % от капитальных затрат.

а) Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание ВЛ определяем по [4] табл. 14, где процент издержек для ВЛ-110 кВ на стальных опорах составляет 2,8 % от капитальных затрат на сооружение ВЛ. Следовательно:

тыс. руб.

б) Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание ОРУ, трансформаторов. Процент издержек для ОРУ и трансформаторов для Uном=110 кВ - 9,4%. Следовательно:

тыс. руб.;

тыс. руб.

в) Определяем суммарные ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание элементов электрической сети варианта 2:

тыс. руб.

8) Определяем годовые потери электроэнергии в сети:

час.

- суммарные потери активной мощности в сети варианта 2,

где - суммарные потери в линии;

суммарные потери в трансформаторах.

а) Потери активной мощности в линиях сети для 4 варианта:

МВт = 3029 кВт.

б) Определяем потери активной мощности в трансформаторах сети варианта 2:

;

.

п/ст 1: кВт;

п/ст 2: кВт;

п/ст 3: кВт;

п/ст 4: кВт;

п/ст 5: кВт.

кВт.

.

п/ст 1: кВт;

п/ст 2: кВт;

п/ст 3: кВт;

п/ст 4: кВт;

п/ст 5: кВт.

100,09+72,247+83,72+59,49+52,65= 368,41кВт.

Тогда суммарные потери в трансформаторах сети варианта 2 составляют:

кВт.

в) Следовательно, суммарные потери активной мощности в сети варианта:

3029+608,42 =3,63МВт.

Годовые потери электроэнергии в сети:

=3,63·4528,57 = 16438,7 МВт/ч.

=240·8760+368,4·4528,57 = 3770 МВт/ч.

МВт/ч.

9) Определяем издержки на потери электроэнергии в сети варианта 2:

коп. = 202,08 тыс. руб.

10) Определяем суммарные ежегодные издержки варианта 2:

тыс. руб.

11) Определяем полные приведённые затраты варианта 2:

тыс. руб.

Сводная таблица технико-экономического сравнения вариантов 2 и 3.

Технико-экономические показатели

Еденица

измерения

Вариант 2

Вариант 3

тыс. руб

7699,2

6451,2

тыс. руб

1085

1785

тыс. руб

596

1180

тыс. руб

1050

1800

тыс. руб

10430

11216

тыс. руб

215,57

180,62

тыс. руб

101,99

149,94

тыс. руб

56,02

99,12

тыс. руб

202,08

156,64

тыс. руб

579,04

586,32

тыс. руб

1882,79

1988,32

.

Так как разница в приведённых затратах превышает 5 %, то выбираем вариант 2, который является оптимальным для данного района.