17. Расчет режима разветвленной разомкнутой электрической сети.

18. Особенности расчета местных электрических сетей.

Местные электрические сети - это сети с воздушными линиями напряжением 35 кВ и ниже и кабельными линиями 10 кВ и ниже. Электрический расчет местных сетей ведется на основе следующих упрощений: 1. Не учитывают зарядные мощности линий.;2. Для кабельных линий, как правило, не учитывают их индуктивные сопротивления.; 3. Пренебрегают потерями холостого хода трансформаторов.;4. При расчете потоков мощности в линиях не учитывают в них потери мощности. Считают, что мощность в конце и начале линии одинакова.;5. Расчет напряжений в узлах ведется по потере напряжения, которую определяют по номинальному напряжению (пренебрегают поперечной составляющей падения напряжения в силу ее малости). Расчет потери по номинальному напряжению обоснован тем, что уровни напряжения в местных сетях мало отличаются от номинального, так как к ним часто непосредственно присоединены электроприемники, требующие это напряжение.

Обычно расчет режима местной электрической сети сводится к определению мощностей (токов) на участках линий и напряжений в узлах. Из напряжений интерес представляет точка с наиболее низким значением, которое должно быть не меньше допустимого.

Рассмотрим процесс расчета режима местной электрической сети на примере неразветвленной сети, данной на рис. 5.15, а. Известны мощности в узлах, напряжение источника Ua и параметры линий. Схема замещения сети представлена на рис. 5.15, б. При расчете распределения мощностей не учитывают потери мощностей в линиях, поэтому (см. рис. 5.15, б)

. Мощность в линии 12 находят по первому закону Кирхгофа для узла 2: Аналогично мощность в линии А1: Значит, для любого участка сети передаваемая по нему мощность определяется простым суммированием его нагрузок. Наибольшее значение потеря напряжения имеет до точки 3. Суммарные потери напряжения до любой точки определяются суммой потерь напряжения на каждом участке. В нашем случае потери напряжения до точки 3 будут: . При известных мощностях на участках (см. рис. 5.15, б) наибольшую потерю напряжения можно найти через них и сопротивления участков по формуле

Для сети с n нагрузками с заданными мощностями S_ij участков и их сопротивлениями Z_ij: (5.52)

Наибольшую потерю напряжения можно также определить через мощность узлов нагрузки и сопротивление от источника до узла: где и т. д. В общем виде эта формула примет вид: В разветвленных электрических сетях (рис. 5.16) мощности на участках также находятся простым суммированием нагрузок узлов. Наибольшая потеря напряжения здесь может быть либо до точки 2 либо до точки 3: Если , то

Значит, наибольшая потеря напряжения . Применяя формулу (5.53), Здесь мощность узла 3 условно переносится в ближайший узел 1, принадлежащий рассматриваемому участку сети А12. В местных электрических сетях нагрузки часто задаются в виде активного I_a и реактивного I_p токов или полным током I и коэффициентом мощности cos. Для таких случаев формула потери напряжения для одного участка сети принимает следующий вид: Заметим, что в последней формуле Формулы (5.52) и (5.53) через токи участков и узлов нагрузки запишем так:

.

19. Основные экономические показатели электрических сетей.

Важнейший технико-экономический показатель – это капитальные вложения (капитальные затраты) К, т.е. средства идущие на расширенное воспроизводство основных фондов. Таким образом, затраты на создание и реконструкцию основных фондов составляют капитальные вложения:

К=Кст+Коб (1)

где Кст- затраты на капитальные строительно-монтажные работы, Коб- капитальные затраты на оборудование и инвентарь.

Капитальные затраты при сооружении линий Кл состоят из затрат на изыскательские работы и подготовку трассы, затраты на приобретение опор, проводов, изоляторов и прочего оборудования, на их транспортировку, монтажные и другие работы. Капитальные затраты при сооружении подстанций состоят из затрат на подготовку территории, приобретение трансформаторов, выключателей и прочего оборудования, затрат на монтажные работы и т.д. капитальные вложения определяются по укрупненным показателям стоимости отдельных элементов сети или по специально составленным сметам.

Вторым важным технико-экономическим показателем являются годовые эксплуатационные расходы (издержки), необходимые для эксплуатации энергетического оборудования и сетей в течение одного года. Годовые эксплуатационные расходы энергетических систем представляют себестоимость производства передачи и распределения электрической энергии, выданной потребителям за год.

Годовые эксплуатационные расходы слагаются из отчислений на амортизацию, расходов на текущий ремонт и обслуживание, стоимости потерь электроэнергии. Амортизационные отчисления предназначены для возмещения изнашивающихся основных фондов предприятия. Часть из них, называемая отчислениями на реновацию, используется в плановом порядке для возмещения выбывающих основных фондов, а другая часть остается в распоряжении предприятия для капитального ремонта действующих основных фондов.

Отчисления на амортизацию и расходы на эксплуатацию называют постоянными расходами в отличие от стоимости потерь электроэнергии, которая относится к категории переменных расходов.

Таким образом, годовые эксплуатационные расходы можно представить выражением:

Гэ=pаК+Го.р+ΔЭβ

где Го.р- расходы на обслуживание и текущий ремонт или расходы на эксплуатацию, ΔЭ- потери электрической энергии за год, β- стоимость 1кВт·ч потерянной электроэнергии.

называют обычно себестоимостью производства и передачи электроэнергии.

Себестоимость передачи электрической энергии С_еп это годовые эксплуотационные расходы приходящиеся на единицу переданной энергии

Се.п.=Гэ/(РнбТнб)=Г_э/W

Для эл. станций-себестоимость выработки, в сети-себестоимость передачи энергии, у потребителя-полная себестоимость.

Приведенные затраты-учитывают как К так и Г_э

З=р_н*к_о+Г_э,

где р_н-банковский процент по ссуде (при рыночной экономике) р_н=0,12

З=(р_н+р_а+р_то)к_о+ΔW_нß_н+ ΔW_хß_х

Стоимость передачи эл. энергии С_е выражается в виде приведенных затрат приходящихся на 1 кВт передоваемой энергии

С_е=З/W=З/(Р_нбТ_нб)

Срок окупаемости t_ok

Пусть имеем 2 варианта развития сети

К₁>К₂ 2 К₁<К₂

Г_э1>Г_э2 Г_э1>Г_э2

то t_ok= (К₂-К₁)/ (Гэ1-Гэ2)

Срок окупаемости удобно применять когда есть только 2 варианта развития сети. Если вариантов больше надо сравнивать попарно, что неудобно, и надо применять приведенные затраты.