1.2 Выбор количества и мощности силовых трансформаторов

Согласно требованиям ПУЭ для электроснабжения потребителей І и ІІ категорий на подстанции рекомендуется устанавливать два и более трансформаторов.

Выбор мощности силовых трансформаторов производится исходя из расчетной нагрузки подстанции S_расч , количества трансформаторов N и возможности обеспечения электроснабжения потребителей в послеаварийном режиме.

(1.4)

где К_З – коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме,

К_З = 0,65 – 0,75 .

Определяем мощность трансформаторов для двух- и трехтрансформатороной подстанции:

- двухтрансформаторная подстанция:

Выбираем трансформаторы марки ТДТН-63000/110

-трехтрансформаторная подстанция:

Выбираем трансформаторы марки ТДТН-40000/110

Технические данные трансформаторов записываем в таблицу 3.

Таблица 3 – Технические данные трансформаторов

Тип транс-форма-тора	Sном, МВА	Номинальные напряжения, кВ			Потери, кВт		Напряжения КЗ, %			Полн. стои-мость, т.руб.
		UВ.Н	UС.Н	UН.Н	РХ.Х	РК.З	UкВ.С	UкВ.Н	UкС.Н
ТДТН-63000/110	63	115	38,5	6,6	53	290	10,5	18	7	4396070
ТДТН-40000/110	40	115	38,5	6,6	39	200	10,5	17,5	6,5	3250000

Проверяем трансформаторы на допустимую перегрузку в послеаварийном режиме:

(1.5)

- двухтрансформаторная подстанция:

Данный вариант удовлетворяет условию.

- трехтрансформаторная подстанция:

Данный вариант удовлетворяет условию.

1.3 Технико-экономический расчет

Наиболее экономичным решением электроснабжения является вариант, отвечающий техническим требованиям и имеющий наименьшие приведенные затраты.

Приведенные затраты определяются по формуле:

(1.6)

где Е_н – коэффициент приведения

Е_н=0,12 [2, с.79, таблица 2,23]

К_е – единовременные капиталовложения

(1.7)

- при N = 3

- при N = 2

U_н – ежегодные издержки

(1.8)

U_А – амортизационные отчисления

(1.9)

Е_А – годовая норма амортизационных отчислений [2, с.79, таблица 2.23]

- при N =3

- при N = 2

U_Э - расход на эксплуатацию

(1.10)

- при N =3

- при N = 2

Е_ТР – нормативные отчисления [2, с.79, таблица 2.23]

U_М - стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах

(1.11)

где т – стоимость 1 кВт максимальных активных потерь

(1.12)

где Т_М – число часов использования максимума нагрузки предприятия, час/год;

Т_В – годовое число включения трансформаторов, час/год;

α – основная ставка двухставочного тарифа,

α =7619,8 руб/(кВт∙год)

β – дополнительная плата за потребляемую электроэнергию,

β = 0,44 руб/(кВт∙час)

- при N =3

- при N = 2

т₀ – стоимость 1 кВт потерь при холостом ходу

(1.13)

- при N = 3

- при N =2

τ_М – годовое число часов использования максимальных потерь, час/год

(1.14)

- при N =3

- при N =2

М(у) – ущерб от недоотпуска электроэнергии в часы максимальных нагрузок в послеаварийном и ремонтном режимах

(1.15)

У΄ - удельная составляющая ущерба от недоотпуска электроэнергии в послеаварийном режиме

У΄ = 0,7 руб/(кВт∙час)

У΄΄ - удельная составляющая ущерба от недоотпуска электроэнергии в ремонтном режиме

У΄΄ = 0,2 руб/(кВт∙час)

∆w1 - среднегодовая послеаварийно неотпущенная электроэнергия

(1.16)

α_а = 0,6 – коэффициент, учитывающий ограничение только в часы максимальных нагрузок

ω_а – параметры потока отказов, [7, с.828, таблица 48.29]

ω_а = 0,015 1/год

Т_В – время восстановления, [7, с.828, таблица 48.29]

Т_В = 200 час

∆Р_Н – величина недоотпуска мощности в часы максимальных нагрузок;

(1.17)

(1.18)

- при N =3

- при N =2

∆w2 - среднегодовая планово недоотпущенная электроэнергия

(1.19)

ω_п – частота планового ремонта, [7, с.828, таблица 48.29]

ω_п = 1 1/год

Т_п – продолжительность планового ремонта, [7, с.828, таблица 48.29]

Т_п = 30 час

Так как значение ∆P_н для обоих вариантов получилось отрицательным из этого следует материальный ущерб от недоотпуска электроэнергии будет равен нулю.

- при N =3

- при N =2

Таблица 4 – Единовременные капитальные затраты

№ варианта	Количество трансфор-маторов	Тип трансфор- маторов	Стоимость, тыс.руб.
			одного тр-ра СТ(полн)	Ке 1,6∙СТ∙N
1	2	ТДТН-63000/110	4396070	14067424
2	3	ТДТН-40000/110	3250000	15600000

Таблица 5 – Приведенные капитальные затраты

№ Вар.	К-во тр-ов	ЕН∙Ке тыс.руб.	Uа , тыс.руб.	Uэ , тыс.руб.	Uм , тыс.руб.	М(у), тыс.руб.	З, тыс.руб.
1	2	1688090,88	393888	56270	4692199,36	0	6830382,24
2	3	1872000	436800	62400	4941590	0	7312790

По итогам расчетов выбираем вариант №1, как наиболее отвечающий техническим требованиям и имеющий меньшие приведенные затраты.