3.1 Экономическое обоснование выбора варианта схемы электроснабжения

Для обоснования выбора варианта схемы электроснабжения необходимо предварительно рассчитать:

1) основной, сопутствующий и социальный результаты - Р

2) капитальные вложения (инвестиции) - К

3) текущие затраты (эксплуатационные расходы)-И

4) ставку дисконтирования- g

Следует учитывать также ряд особенностей.

• Первая заключатся в том, что прибыль образуется в процессе производства, передачи и распределения электроэнергии. Поэтому, для электросетевых объектов учитывается часть общей прибыли энергосистемы от реализации продукции.

• Вторая состоит в том, что по своему назначению электросетевые объекты могут быть подразделены на сооружаемые для различных целей, каждая из которых приводит к увеличению пропускной способности сети а, значит, и к образованию дополнительной прибыли в энергосистеме.

Сетевые объекты, специально сооружаемые для сокращения потерь или повышения надежности, на практике встречаются редко.

Определение эффективности капитальных вложений (инвестиций) в эти объекты сводится к тому, что сокращение потерь или снижение ущерба от недоотпуска электроэнергии соответствует увеличению реализации и, как следствие, увеличению прибыли в энергосистеме.

1. Технические показатели

Для выбора схемы электроснабжения потребуется предварительно рассчитать некоторые технические характеристики потребителей.

Исходной величиной при проектировании схем электроснабжения промышленных предприятий является расчетная электрическая нагрузка, так как она определяет выбор оборудования и параметров сетей.

P_p=655,6кВт

Q_p=497,6кВАр

S_p=822,95кВА

где — активная и полная расчетные нагрузки, кВт и кВ∙А.

2. Стоимость годовых потерь

Годовое потребление электроэнергии цеха W^год можно определить по характерным графикам электрической нагрузки рабочего и выходного дней.

80

4. Стоимостная оценка основного результата сооружения электрической сети

=1,85*0,3(27356464-7003254,7)+10751,07= =9881962=9881,962тыс. руб

где в=1,85 – средневзвешенный тариф на электроэнергию в данной энергосистеме;

j=0,3 - доля стоимости реализации электроэнергии, относимая на электрическую сеть;

W – электроэнергия, поступающая в данный объект;

П –потери электроэнергии в объекте;

М(У) – увеличение прибыли за счет повышения надежности и других факторов.

Численное значение стоимости принимается в долях (j) от тарифа, относимых на электрические сети, Показатели соответствуют соотношению средневзвешенных показателей капитальных вложений и себестоимости на выработку, передачу и распределение одного кВт.ч электроэнергии.

5. Капитальные затраты (инвестиции) на элементы системы электроснабжения

К_i = К_об + К_ст + К_м,(1.24)

где К_i — капитальные затраты на i-тый элемент схемы электроснабжения, руб.;

К_об, К_ст, К_м — соответственно затраты на оборудование, строительные, монтажные работы, руб.;

Для расчета К_ст и К_м принимать усреднение в размере 10—20% от стоимости оборудования.

К= 1225,08+264,3=1489,38

81

Таблица 5.1- Капитальные затраты на элементы схемы электроснабжения

Наименование оборудования		Ед. изме-рения		Кол-во		Стои-мость единицы оборудования, тыс. руб.		Общая стоимость, тыс. руб.		Амортиза-ционные отчисления
										На, %	Са, тыс. руб.
Трансформатор ТМЗ		шт		2		560		1120		6,4	71,68
Шкаф ННПШВ		шт		2		37		74		5	3,7
Шкаф ВНШВВ		шт		2		142		284		5	14,2
Шинопровод магистральный ШМА-4 (Iн=1600А)		секция (3м)		60		0,55		33		2,4	0,792
Шинопровод распределительный ШРА-4 (Iн=250А)		секция (3м)		148		0,46		68,08		2,4	1,63
Шинопровод троллейный ШТМ (Iн=100А)		секция (3м)		22		0,4		8,8		2,4	0,211
Силовые пункты СП 8501		шт		1		2,3		2,3		5	0,115
Высоковольтный кабель ААБГ 3х95		1000км		0,1		540		54		3,4	1,836
Щит освещения		шт		4		12		48		3,4	1,632
Автоматы: ВА52-35		шт		3		1,5		4,5		6,4	0,288
ВА52-37		шт		1		6		6		6,4	0,384
Лампы ДРЛ-400		шт		44		3,4		149,6		6,4	9,57
Лампы ЛЛ		шт		62		1,4		86,8		6,4	5,55
Остальные силовые провода и кабели	1000км		7		65		455		2,4		10,92
Итого:							2394,08		1225,08

82

График нагрузки проектируемого предприятия строится по данным табл. П.2.1—П.2.2:

,

W^год=254 ·8942,38+4182,728 ·111=2735646,4

где W^год_раб, W^год_вых — годовое потребление энергии в рабочие и выходные дни, кВт∙ч;

W^сут_раб, W^сут_вых — суточное потребление электроэнергии в рабочий и выходной день, кВт∙ч,

;

W^сут _раб=655,6 · ·(0,35*7+0,72*1+0,1*2+0,95*1+0,8*1+0,5*1+0,72*1+0,9*1+0,85*1+0,72*1+0,78*1+0,95*1+0,85*1+0,1*1+0,95*1+0,65*1+0,55*1)=89423,8кВт ч

;

W^сут _вых=655,6(0,32*7+0,22*13+0,32*4)=4182,728кВт ч

где Р_j^раб, Р_j^выx — активная нагрузка в j-й час рабочего и выходного дня, кВт;

n_р =254 — число рабочих дней в календарном году;

п_в =111 — число выходных дней в календарном году.

В проектируемой подстанции расчетные счетчики установлены на НН, поэтому их показания при расчете платы за потребленную электроэнергию необходимо умножить на коэффициент 1,025.

=1,025(89423,8+4182,728)=95946,69кВтч

Число часов использования максимальной нагрузки определяется по выражению:

Т_мах=2735646,4/655,6=4172,73ч

Потери электроэнергии в элементах схемы можно определять по формулам:

1) потери в линиях

= 677,2кВт

где ΔР_л — потери активной мощности в линии, кВт;

τ — число часов максимальных потерь;

U — номинальное напряжение линии, кВ;

83

R — активное сопротивление линии, Ом;

r_o — удельное сопротивление линии, Ом/км, которое определяется по справочникам;

l — длина линии, км;

n_ц — число цепей воздушных линий;

2) потери в трансформаторах

,

∆W_т=2*1,89*8760+1/2*14,85(18,61,97/1000)² *2000= 84596,74кВт

где п_т — число параллельно работающих трансформаторов;

ΔР'_х.х — приведенные потери холостого хода, кВт,

=1,05+0,07*12=1,89кВт

=(1000*1,2)/100=12

∆W_r=∆W_вк +∆W_т=677,2+84596,74=85273,94кВт*ч/год

ΔР'_к.з — приведенные потери короткого замыкания, кВт,

= 1+0,07+1000*5,5/100=14,85

,

где ΔР_х.х, ΔР_к.з — потери холостого хода и потери короткого замыкания трансформатора по справочникам, кВт;

ΔQ_х.х — постоянная составляющая потерь реактивной мощности холостого хода трансформатора, кВ∙А;

ΔQ_к.з Рк-з — реактивные потери мощности при полной нагрузке, кВ∙А;

J_х.х, e_х.х — ток холостого хода и напряжение короткого замыкания в процентах по справочникам;

К_э — экономический эквивалент реактивной мощности (коэффициент превышения потерь). Величина К_э может быть принята в среднем 0,05—0,07 кВт/(кВ∙А);

Т_вкл — число часов работы трансформаторов в году, ч. Можно принимать Т_вкл = 8760 ч;

S_н.т — номинальная мощность трансформатора, кВ∙А.

Стоимость годовых потерь электроэнергии определяют по формуле:

=2,56*2735646,4=7003254,7 руб

где ΔW_i — годовые потери электроэнергии в элементах схемы, кВт∙ч, определяемые по формулам (1.10) и (1.11);

γ — удельная стоимость электроэнергии (потерь), руб./кВт∙ч. Величина γ зависит от тарифов на электроэнергию в данной энергосистеме, от режима потребления электроэнергии и может быть определена выражением:

84

= 2997/4172,73+1,85=2,56руб/кВтч

где а=2997 — годовая основная ставка двухставочного тарифа за киловатт максимальной нагрузки, руб./кВт;

b=1,556 — дополнительная ставка двухставочного тарифа за потребляемую энергию, руб./кВт∙ч.