
- •Проект электрификации района
- •Характеристика электрифицируемого района и потребителей электроэнергии
- •Предварительный выбо р конструкции и номинального напряжения линий сети
- •Выбор количества и мощности силовых трансформаторов на приемных подстанциях
- •4 Анализ и обоснование схем электрической сети
- •Технико–экономическое сравнение вариантов
- •Электрический расчет основных режимов работы сети
- •Выбор средств регулирования напряжения
- •8 Технико–экономические показатели сети
Технико–экономическое сравнение вариантов
Сравнение рассматриваемых вариантов проводится в два этапа. На 1-ом этапе для каждого варианта определяем сечения проводов ЛЭП. На 2-ом этапе варианты сравниваются по минимуму приведенных затрат. Однако, с целью упрощения дальнейших расчетов, экономическое сравнение вариантов следует провести первым. Хотя его результаты и будут относительными, но вполне достаточными для выбора наиболее оптимального варианта.
Из отобранных по результатам предварительного анализа трех вариантов необходимо выбрать наиболее выгодный вариант. Условием оптимальности является:
,
где З – приведенные затраты.
При сооружении всей сети в течение одного года и одинаковой степени надежности, приведенные затраты каждого варианта определяются по формуле 2-2 [5]:
где К - единовременные капитальные вложения в данный вариант сети, тыс. руб.
И - ежегодные эксплутационные расходы, тыс. руб.
Рн - нормативный коэффициент, Рн=0,15.
Определяем теперь величину капитальных затрат на оборудование подстанций, используя данные о стоимости из приложений [4, с. 320], которые выписаны и сведены для наглядности в таблицы. Предварительно выбираем схемы подстанций, используемых в наших вариантах, которые представлены на рисунках 7, 8, 9, 10, 11 и 12. Окончательные варианты подстанций со всем установленным оборудованием представлены в приложениях А, Б, В, Г и Д.
Рисунок 7 – Структурные схемы питания подстанций
Рисунок 8 – Конфигурация сети для варианта 3
Рисунок 9 – Конфигурации сети для варианта 4
Рисунок 10 – Конфигурации сети для варианта 5
Рисунок 11 – Схема подстанции с трех- Рисунок 12 – Схема подстанции с обмоточным трансформатором двухобмоточным трансформатором
Для определения величины капитальных затрат на электрооборудование подстанций необходимо его выбрать, предварительно посчитав токи на линиях.
.
Причем Cos φ по высокой стороне принимается от предыдущей подстанции, а на средней и низкой сторонах Cos φ формируется самой подстанцией.
Рассчитаем в качестве примера токи на подстанции Б варианта 3.
По высокой стороне:
.
По средней обмотке:
.
По низкой стороне:
.
Аналогичный расчет проводится для всех оставшихся вариантов. Результаты заносятся в таблицу 6.
Таблица 6 – Передаваемые по линиям токи
Вариант |
Подстанция |
Конфигурация |
Протекающий ток, А при номинальном напряжении, кВ |
Шины |
Примечание |
|||
220 |
110 |
35 |
10 |
|||||
3 |
А |
I |
37 |
— |
— |
802 |
|
Ток протекает по одной цепи |
Б |
525 |
536 |
— |
5277 |
+ |
|||
В |
— |
169 |
544 |
— |
|
|||
Г |
— |
85 |
— |
962 |
+ |
|||
Д |
— |
292 |
887 |
— |
|
|||
4 |
А |
I |
— |
71 |
229 |
— |
|
|
Б |
275 |
71 |
— |
5277 |
+ |
|||
В |
— |
175 |
544 |
— |
|
|||
Г |
268 |
467 |
— |
962 |
+ |
|||
Д |
— |
292 |
887 |
— |
|
|||
А |
II |
— |
71 |
229 |
— |
|
||
Б |
543 |
607 |
— |
5277 |
+ |
|||
В |
— |
175 |
544 |
— |
|
|||
Г |
— |
85 |
— |
962 |
+ |
|||
Д |
— |
292 |
887 |
— |
|
|||
5 |
А |
I |
— |
71 |
229 |
— |
|
|
Б |
275 |
71 |
— |
5277 |
|
|||
В |
268 |
375 |
— |
1903 |
|
|||
Г |
— |
87 |
— |
962 |
|
|||
Д |
— |
292 |
887 |
— |
|
|||
А |
II |
— |
71 |
229 |
— |
|
||
Б |
543 |
607 |
— |
5277 |
+ |
|||
В |
— |
169 |
— |
1903 |
|
|||
Г |
— |
87 |
— |
962 |
|
|||
Д |
— |
292 |
887 |
— |
|
На подстанции А будут установлены (см. таблицу 7):
Тип оборудования, установленного на подстанции |
Количество, шт. |
Стоимость в тыс. руб. |
|
220 кВ |
10 кВ |
||
Разъединитель РНД-220Т/1500 |
2 |
0,780 |
- |
Заземлитель ЗОН-220М-I |
4 |
0,030 |
- |
Отделитель ОД-220М/630 |
2 |
0,095 |
- |
Короткозамыкатель КЗ-220М |
2 |
0,095 |
- |
Трансформатор напряжения НКФ-220-58 |
2 |
0,920 |
- |
Разрядник РВС-220 |
2 |
0,300 |
- |
Трансформатор тока ТФНД-220-I/600 |
2 |
1,600 |
- |
Разъединитель РНД-220Т/800 |
6 |
0,640 |
- |
Заземлитель ЗОН-220М-I |
6 |
0,030 |
- |
Секционный выключатель ВМПЭ-10-3200-31,5 |
1 |
- |
1,000 |
Трансформатор тока ТПШЛ-10/2000 |
1 |
- |
0,044 |
Разъединитель РВР-III-10/2000 |
2 |
- |
0,080 |
Заземлитель ЗР-10УЗ |
4 |
- |
0,020 |
Выключатель ВМГ-10-1000-20УЗ |
2 |
- |
0,280 |
Трансформатор тока ТПОЛ-10/1000 |
2 |
- |
0,0195 |
Разъединитель РВ-10/1000 |
4 |
- |
0,036 |
Выключатель У-220-1000-25У1 |
2 |
25,000 |
- |
Трансформатор ТДГ-30,1/230/11 |
2 |
45,000 |
Определяем стоимость оборудования для подстанции А:
На подстанции Б будут установлены (см. таблицу 8):
Тип оборудования, установленного на подстанции |
Кол-во, шт. |
Стоимость в тыс. руб. |
||
220 кВ |
110 кВ |
10 кВ |
||
Разъединитель РНД-220Т/1500 |
2 |
0,780 |
- |
- |
Заземлитель ЗОН-220М-I |
4 |
0,030 |
- |
- |
Отделитель ОД-220М/630 |
2 |
0,095 |
- |
- |
Короткозамыкатель КЗ-220М |
2 |
0,095 |
- |
- |
Трансформатор напряжения НКФ-220-58 |
2 |
0,920 |
- |
- |
Разрядник РВС-220 |
2 |
0,300 |
- |
- |
Трансформатор тока ТФНД-220-I/600 |
2 |
1,600 |
- |
- |
Разъединитель РНД-220Т/800 |
6 |
0,640 |
- |
- |
Заземлитель ЗОН-220М-I |
6 |
0,030 |
- |
- |
Сборные шины |
1 |
- |
51,230 |
- |
Трансформатор тока ТФНД-110М/600 |
4 |
- |
0,470 |
- |
Выключатель МКП-110М-630-20 |
2 |
- |
8,000 |
- |
Разъединитель РОН-110Т/630 |
4 |
- |
0,400 |
- |
Заземлитель ЗОН-110М-I |
4 |
- |
0,025 |
- |
Секционный выключатель ВМПЭ-10-3200-31,5 |
2 |
- |
- |
1,000 |
Трансформатор тока ТПШЛ-10/3000 |
2 |
- |
- |
0,044 |
Разъединитель РВК-10/3000 |
2 |
- |
- |
0,038 |
Заземлитель ЗР-10УЗ |
4 |
- |
- |
0,020 |
Выключатель ВМГ-10-1000-20УЗ |
12 |
- |
- |
0,280 |
Трансформатор тока ТПОЛ-10/1000 |
12 |
- |
- |
0,0195 |
|
|
|
|
|
Разъединитель РВ-10/1000 |
24 |
- |
- |
0,036 |
Заземлитель ЗР-10УЗ |
24 |
- |
- |
0,020 |
Трансформатор 2×ТДЦТГА-180/242/121/10,5 |
2 |
55,000 |
Определяем стоимость оборудования для подстанции Б:
На
подстанции В будут установлены (см.
таблицу 9):
Тип оборудования, установленного на подстанции |
Количество, шт. |
Стоимость в тыс. руб. |
|
110 кВ |
35 кВ |
||
Разъединитель РОН-110Т/630 |
2 |
0,400 |
- |
Заземлитель ЗОН-110М-I/400 |
4 |
0,025 |
- |
Выключатель МКП-110М-630-20 |
2 |
8,000 |
- |
Трансформатор напряжения НКФ-110-57 |
2 |
0,440 |
- |
Разрядник РВС-110 |
2 |
0,130 |
- |
Разъединитель РОН-110/630 |
6 |
0,400 |
- |
Заземлитель ЗОН-110М-I/400 |
6 |
0,025 |
- |
Трансформатор тока ТФНД-110М/600 |
2 |
0,470 |
- |
Выключатель С-35М-630-10У1 |
2 |
- |
1,400 |
Разъединитель РВ-35/630 |
4 |
- |
0,072 |
Заземлитель ЗР-35УЗ |
2 |
- |
0,020 |
Трансформатор тока ТПОЛ-35/600 |
2 |
- |
0,147 |
Секционный выключатель У-35-2000-40 |
1 |
- |
3,900 |
Разъединитель РНД-35/2000У1 |
2 |
- |
0,110 |
Заземлитель ЗР-35УЗ |
2 |
- |
0,020 |
Трансформатор тока ТФНД-35М/2000 |
1 |
- |
0,245 |
Трансформатор ТДЦН-63/115/38,5 |
2 |
91,000 |
Определяем стоимость оборудования для подстанции В:
На подстанции Г будут установлены (см. таблицу 10):
Тип оборудования, установленного на подстанции |
Количество, шт. |
Стоимость в тыс. руб. |
|
110 кВ |
10 кВ |
||
Разъединитель РОН-110Т/1000 |
2 |
0,420 |
- |
Заземлитель ЗОН-110М-I |
4 |
0,025 |
- |
Отделитель ОД-110М/630 |
2 |
0,095 |
- |
Короткозамыкатель КЗ-110М |
2 |
0,095 |
- |
Трансформатор напряжения НКФ-110-57 |
2 |
0,440 |
- |
Разрядник РВС-110 |
2 |
0,130 |
- |
Разъединитель РОН-110Т/630 |
2 |
0,400 |
- |
Заземлитель ЗОН-110М-I |
2 |
0,025 |
- |
Трансформатор тока ТФНД-110М/600 |
2 |
0,470 |
- |
Сборные шины |
1 |
52,090 |
- |
Секционный выключатель ВМПЭ-10-3200-31,5 |
1 |
- |
1,000 |
Трансформатор тока ТПШЛ-10/2000 |
1 |
- |
0,044 |
Разъединитель РВР-III-10/2000 |
2 |
- |
0,080 |
Заземлитель ЗР-10УЗ |
4 |
- |
0,020 |
|
|
|
|
Выключатель ВМГ-10-1000-20УЗ |
2 |
- |
0,280 |
Трансформатор тока ТПОЛ-10/1000 |
2 |
- |
0,0195 |
Разъединитель РВ-10/1000 |
4 |
- |
0,036 |
Трансформатор ТДЦ-25/115/10,5 |
2 |
58,300 |
Определяем стоимость оборудования для подстанции Г:
На
подстанции Д будут установлены (см.
таблицу 11):
Тип оборудования, установленного на подстанции |
Количество, шт. |
Стоимость в тыс. руб. |
|
110 кВ |
35 кВ |
||
Разъединитель РОН-110Т/630 |
2 |
0,400 |
- |
Заземлитель ЗОН-110М-I/400 |
4 |
0,025 |
- |
Выключатель МКП-110М-630-20 |
2 |
8,000 |
- |
Трансформатор напряжения НКФ-110-57 |
2 |
0,440 |
- |
Разрядник РВС-110 |
2 |
0,130 |
- |
Разъединитель РОН-110/630 |
6 |
0,400 |
- |
Заземлитель ЗОН-110М-I/400 |
6 |
0,025 |
- |
Трансформатор тока ТФНД-110М/600 |
2 |
0,470 |
- |
Выключатель МКП-35-1000-25 |
2 |
- |
1,800 |
Разъединитель РВ-35/1000УЗ |
4 |
- |
0,093 |
Заземлитель ЗР-35УЗ |
2 |
- |
0,020 |
Трансформатор тока ТПОЛ-35/1000 |
2 |
- |
0,150 |
Секционный выключатель У-35-2000-40 |
1 |
- |
3,900 |
Разъединитель РНД-35/2000У1 |
2 |
- |
0,110 |
Заземлитель ЗР-35УЗ |
2 |
- |
0,020 |
Трансформатор тока ТФНД-35М/2000 |
1 |
- |
0,245 |
Трансформатор ТДЦН-80/121/38,5 |
2 |
104,000 |
Определяем стоимость оборудования для подстанции Д:
Аналогичным образом в соответствии с приложениями Б, В, Г и Д выбирается оборудование для всех подстанций.
Рассчитаем приведенные затраты для варианта 3.
Общие капитальные затраты на сооружение подстанций варианта 3 составят:
;
;
,
где
;
Аналогичным образом определяем величину капитальных затрат на оборудование подстанций, издержек и приведенных затрат вариантов 4 и 5. Результаты расчетов заносим в таблицу 12.
Таблица 12 – Затраты на установку подстанций
Вариант |
Подстанция |
Конфигурация |
Капитальные затраты, тыс. руб. |
Эксплуатационные расходы |
Приведенные затраты, тыс. руб. |
Примечание (установлены шины) |
||
КП/СТ |
Σ |
И, % |
И, тыс. руб. |
|||||
3 |
А |
|
153,747 |
975,426 |
29,3 |
285,800 |
432,114 |
|
Б |
197,108 |
+ |
||||||
В |
211,357 |
|
||||||
Г |
174,967 |
+ |
||||||
Д |
238,247 |
|
||||||
4 |
А |
I |
143,347 |
1332,426 |
40 |
532,970 |
732,834 |
|
Б |
290,198 |
+ |
||||||
В |
211,357 |
|
||||||
Г |
449,277 |
+ |
||||||
Д |
238,247 |
|
||||||
А |
II |
143,347 |
983,266 |
29,5 |
290,064 |
437,554 |
|
|
Б |
197,108 |
+ |
||||||
В |
211,357 |
|
||||||
Г |
193,207 |
+ |
||||||
Д |
238,247 |
|
||||||
5 |
А |
I |
143,347 |
1,119,655 |
33,6 |
376,204 |
544,152 |
|
Б |
197,618 |
|
||||||
В |
400,486 |
|
||||||
Г |
139,957 |
|
||||||
Д |
238,247 |
|
||||||
А |
II |
143,347 |
924,935 |
27,8 |
257,132 |
395,872 |
|
|
Б |
197,108 |
+ |
||||||
В |
206,276 |
|
||||||
Г |
139,957 |
|
||||||
Д |
238,247 |
|
По данным таблицы 12 можно выбрать наиболее оптимальный вариант проектируемой сети по экономическим соображениям. Останавливаем свой выбор на варианте электрификации 5.2 и дальнейшие расчеты будем вести согласно выбранной схеме.