- •Содержание
- •Введение
- •1.Составление баланса мощности
- •1.2 Определим активную мощность p каждого из потребителей
- •1.3 Далее определяем реактивную мощность I-того потребителя
- •1.6 Проверка баланса мощности
- •2. Составление вариантов конфигурации сети с анализом каждого варианта
- •2.1 Определение расстояний между пунктами
- •2.2 Электрические схемы подстанций
- •2 .3 Схемы подключения подстанций
- •2.3 Составление и выбор вариантов конфигурации сети
- •2 .3.1 Радиально-магистральная схема электроснабжения (вариант 1)
- •2.3.2 Радиально-магистральная схема электроснабжения (вариант 2)
- •2.3.3 Радиально-магистральная схема электроснабжения (вариант 3)
- •2.3.4 Радиально-магистральная схема электроснабжения (вариант 4)
- •2.3.5 Комбинированная схема электроснабжения (вариант 5)
- •2.3.6 Комбинированная схема электроснабжения (вариант 6)
- •2.3.7 Комбинированная схема электроснабжения (вариант 7)
- •2.3.7 Кольцевая схема электроснабжения (вариант 8)
- •2 .3.9 Кольцевая схема электроснабжения (вариант 9)
- •2.3.10 Кольцевая схема электроснабжения (вариант 10)
- •2.4 Анализ полученных схем сетей электроснабжения
- •3. Предварительный расчёт отобранных вариантов
- •3.1 Радиально-магистральная сеть электроснабжения (вариант 4)
- •3.1.1 Определение номинального напряжения
- •3.1.3 Выбор сечений проводов линий
- •3.1.4 Определение параметров линии
- •3.1.5 Выбор трансформаторов
- •3.2 Комбинированная схема сети электроснабжения (вариант 6)
- •3.2.1 Расчет потокораспределения линии
- •3.2.2 Выбор номинального напряжения
- •3.2.3 Выбор сечений проводов
- •3.2.4 Выбор трансформаторов
- •3.3 Кольцевая сеть электроснабжения (вариант 7)
- •3.3.1 Расчет потокораспределения
- •3.3.2 Определение номинального напряжения
- •3.3.3 Расчет номинального напряжения
- •3.3.4 Выбор сечений проводов
- •4.Технико-экономическое обоснование проекта
- •4.1 Начальные условия технико-экономического сравнения
- •4.7 Анализ технико-экономических показателей вариантов сети
- •5. Уточнённый расчет режимов
- •5.1. Уточненный расчет режима наибольших нагрузок
- •5.2. Уточненный расчет режима наименьших нагрузок
- •5.2.1 Проверка достаточности диапазона рпн
- •5.3 Уточненный расчет послеаварийного режима
- •5.3.1 Расчет послеаварийного режима
- •5.3.2 Проверка диапазона рпн в послеаварийном режиме
- •6. Уточнение количества компенсирующих устройств
4.Технико-экономическое обоснование проекта
4.1 Начальные условия технико-экономического сравнения
В качестве примеров предварительного расчета рассмотрены расчеты вариантов 1, 2 и 3, отобранных в п.3. Они представляют собой радиально-магистральную сеть, комбинированную сеть и кольцевую. Исходные данные для оценки экономической эффективности этих вариантов взяты из предыдущих расчётов.
Для всех вариантов делаем следующие допущения.
1.Сооружение сети продолжается года. Инвестирование проекта осуществляется за счет собственных и заемных средств. Распределение капитальных вложений по годам принимаем следующим:
- первый год – 60000 тыс.руб./ год (собственные средства);
- второй год - 30000 тыс.руб./ год (заемные средства).
- третий год- 20658 тыс.руб./ год оставшиеся капитальные вложения (заемные средства).
Плата за кредит – 20% годовых. Погашение кредита начинается на 3год после начала строительства. Погашение производится равными долями в течение 5 лет (по 20% в год).
2.Частичная эксплуатация сети начинается через год после начала строительства. На первом году эксплуатации потребителям будет отпущено 70% от расчетного количества электроэнергии, на втором – все расчетное количество. В последующие годы отпуск электроэнергии потребителям остается неизменным.
3.Горизонт расчета принимаем 16 лет. Шаг расчета устанавливаем 1 год.
4.Тариф на покупаемую электроэнергию (на шинах подстанций энергосистемы 35…220 кВ) для шага 0 принимаем 1,8 руб/кВт•ч. Принимаем также, что в последующие годы тариф на покупаемую электроэнергию растет на 1,1% в год. Тариф на электроэнергию, отпускаемую потребителям , принимаем на 13% выше.
5.Норму дисконта принимаем равной 0,15.
6.Норму отчислений на эксплуатацию принимаем 6% на все оборудование.
7.Для оценки требуемых капитальных вложений будем пользоваться укрупненными показателями стоимости на 1990 год. Для учета последующего изменения цен введем коэффициент удорожания и примем его равным 18.
8.Инфляцию не учитываем.
Начнем с варианта 4, то есть с радиально-магистральной сети.
Стоимость сооружения линии РПП-2 составит:
KРПП-2= KO РПП-2∙LРПП-2∙kуд (4.1)
Здесь KO РПП-2 - стоимость сооружения 1 км двухцепной ВЛ-110 кВ на железобетонных опорах с проводами марки АС-95/16 для II района по гололеду, по [3, табл. 6.98];
LРПП-2- протяженность линии РПП-2;
kуд - коэффициент удорожания.
KРПП-2=17,8∙50∙18=16020 тыс.руб.
Стоимость сооружения остальных линий определяем аналогично. Результаты сводим в табл. 4.1.
Таблица 4.1 Капитальные вложения в ВЛ радиально-магистральной сети
Линия |
Uном, кВ |
Кол-во цепей |
Марка провода |
К0, тыс. руб./км |
L, км |
КВЛ, тыс. руб. |
РПП-2 |
110 |
2 |
АС-95/16 |
17,8 |
50 |
16020 |
РПП-6 |
110 |
2 |
АС-120/19 |
18,1 |
41 |
13357,8 |
6-4 |
110 |
2 |
АС-120/19 |
18,1 |
41 |
13357,8 |
РПП-1 |
110 |
2 |
АС-95/16 |
17,8 |
29 |
9291,6 |
1-5 |
110 |
2 |
АС-95/16 |
17,8 |
18 |
5767,2 |
ТЭЦ-3 |
110 |
2 |
АС-95/16 |
17,8 |
32 |
10252,8 |
Итого, воздушные линии |
68046.8 |
|||||
Определяем капитальные вложения в подстанции.
Стоимость сооружения ПС2 определяем с использованием [6.табл.6.134].
KПС2= K∙kуд (4,2)
Здесь K=350 тыс. руб. - стоимость КТПБ 110/10 кВ с 2-мя трансформаторами 10 МВА.
KПС1= 350∙18=6300 тыс.руб.
Стоимость сооружения остальных ПС определяем аналогично. Результаты сводим в таблицу 4.2.
Таблица 4.2-Капитальные вложения в подстанции радиально-магистральной сети
ПС |
Uном, кВ |
nтр |
Sтр ном, кВА |
К, тыс.руб. |
КПС, тыс.руб. |
1 |
110/10 |
2 |
16000 |
380 |
6840 |
2 |
110/10 |
2 |
10000 |
350 |
6300 |
3 |
110/10 |
2 |
6300 |
330 |
5940 |
4 |
110/10 |
2 |
16000 |
380 |
6840 |
5 |
110/10 |
2 |
10000 |
350 |
6300 |
6 |
110/10 |
2 |
6300 |
330 |
5940 |
РПП |
Ячейка КРУ 110 кВ с выключателем - 6 шт. [6, табл.6.114] |
3336 |
|||
ТЭЦ |
Ячейка КРУ 110 кВ с выключателем - 2 шт |
1116 |
|||
Итого, подстанции: |
42612 |
||||
Общие капитальные вложения в сооружение электрической сети:
КΣ=КВЛ+КПС=68046+42612=110658 тыс. руб.
Разбиваем эти капитальные вложения по годам строительства. В денежном выражении это составляет 80000 тыс.руб./год, 10000 тыс.руб./год, 20658 тыс.руб./год . Вносим их в первую строку табл.5.7.
Остальные расчеты проводим в табл.5.7.
Во вторую строку таблицы помещаем платежи в счет погашения кредита и процентов за него. Погашение кредита производится с 3-го по 7-й шаг по 20% от суммы займа.
Далее для каждого шага определяем отчисления на обслуживание из расчета 6% от всех капитальных вложений, сделанных за предыдущие годы, и заполняем третью строку таблицы.
В четвертую строку таблицы вносим тариф на электроэнергию.
Затраты на покупку электроэнергии (пятая строка таблицы) определяем по формуле:
Зw=(ΣPi∙Tнб+ΔPΣ∙τнб)∙сэ∙k (4.3)
Здесь сэ – тариф на электроэнергию; на шаге 1 равен 1,82 руб/кВт•ч.
k - коэффициент, учитывающий изменение объема покупаемой электроэнергии по годам. В соответствии с принятыми допущениями на шаге 1 он равен 0,7 . На шаге 2 и на последующих шагах k = 1,0.
На шаге 1 затраты на покупку электроэнергии составят:
Зw=(66,5∙6400+5,27∙5113)∙1,8∙0,7=418390,95 тыс. руб.
В шестую строку таблицы помещаем общие затраты. Они определяются суммированием данных второй, третьей, четвертой и шестой строк.
В седьмую строку помещаем результаты, получаемые от реализации проекта. В данном случае единственный результат работы электрической сети - это выручка от продажи электроэнергии потребителям. Ее определяем по формуле:
Rw= ΣPi∙Tнб ∙1,13∙сэ∙k (4.4)
На шаге 1 выручка от продажи электроэнергии потребителям составит:
Rw= 66,5∙6400∙1,13∙1,8∙0,7=425174,4 тыс. руб.
Приведенный эффект на каждом шаге расчета определяем, вычитая из результата общие затраты (без капитальных вложений), и заполняем восьмую строку таблицы.
В десятую строку помещаем значения коэффициента дисконтирования.
αn=(1+E)-n (4.5)
И, наконец, в последней строке таблицы определяем на каждом шаге чистый дисконтированный доход. На шаге 0 он отрицательный и равен капитальным вложениям. На шаге 1 к нему добавляется приведенный эффект (с учетом дисконтирования):
ЧДД n= ЧДДn-1 +(R1-З1+)∙α1 (4.6)
ЧДД 1= -60000 +6783∙0,87=-54098 тыс. руб. Капитальные вложения на шаге 1 не учитываем, так как они сделаны за счет заемных средств.
Расчеты на остальных шагах производим аналогично.
Чистый дисконтированный доход для этого варианта, то есть для радиально-магистральной сети, за все 16 шагов составит 242209,58 млн.руб. Срок окупаемости Ток=4 года. Результаты помещаем в табл. 4.3.
Повторяем расчет для варианта 6 (комбинированная сеть). Расчет стоимости сооружения линий проводим аналогично, с использованием [3, табл. 6.99]. Результаты сводим в табл.4.4.
Таблица 4.4-Капитальные вложения в ВЛ комбинированной сети
Линия |
Uном, кВ |
Кол-во цепей |
Марка провода |
К0, тыс. руб./км |
L, км |
КВЛ, тыс. руб. |
РПП-5 |
110 |
2 |
АС-120/19 |
18,1 |
35 |
11403 |
5-4 |
110 |
2 |
АС-120/19 |
18,1 |
50 |
16290 |
РПП-1 |
220 |
1 |
АС-240/32 |
16,4 |
29 |
8560,8 |
1-6 |
220 |
1 |
АС-240/32 |
16,4 |
23 |
6789,6 |
6-3 |
220 |
1 |
АС-240/32 |
16,4 |
41 |
12103,2 |
3-ТЭЦ |
220 |
1 |
АС-240/32 |
16,4 |
32 |
9446,4 |
ТЭЦ-2 |
220 |
1 |
АС-240/32 |
16,4 |
35 |
10332 |
2-РПП |
220 |
1 |
АС-240/32 |
16,4 |
50 |
14760 |
Итого, воздушные линии |
89685 |
|||||
Таблица 4.3-Расчёт чистого дисконтированного дохода при сооружении радиально-магистральной сети
Показатели |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Капиталовложения |
60000 |
30000 |
20608 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обслуживание кредита |
|
|
|
10131,6 |
10131,6 |
10131,6 |
10131,6 |
10131,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Проценты за кредит |
|
7500 |
12664,5 |
12664,5 |
10131,6 |
7598,7 |
5065,1 |
2539,55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Отчисление на обслуживание |
|
5400 |
8100 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
9751,86 |
Тариф на покупку э/э |
|
1,8 |
1,82 |
1,84 |
1,86 |
1,88 |
1,9 |
1,92 |
1,94 |
1,96 |
1,98 |
2 |
2,02 |
2,04 |
2,06 |
2,08 |
Затраты на покупку |
|
505018,30 |
817007,38 |
1032481,86 |
1043704,49 |
1054927,12 |
1066149,75 |
1077372,38 |
1088595,01 |
1099817,64 |
1111040,26 |
1122262,89 |
1133485,52 |
1144708,15 |
1155930,785 |
1167153,4 |
Общие затраты |
|
521668,30 |
843240,13 |
1074872,67 |
1082468,75 |
1090064,83 |
1097660,91 |
1105256,99 |
1098346,87 |
1109569,5 |
1120792,12 |
1132014,75 |
1143237,38 |
1154460,01 |
1165682,64 |
1176905 |
Выручка от реализации |
|
553046,4 |
894706,17 |
1130672,64 |
1142962,56 |
1155252,48 |
1167542,4 |
1179832,32 |
1192122,24 |
1204412,16 |
1216702,08 |
1228992 |
1241281,92 |
1253571,84 |
1265861,76 |
1278151 |
Приведенный эффект |
|
6783,09 |
23213,03 |
22347,96 |
11581,8 |
22187,64 |
23881,48 |
24575,32 |
42775,36 |
43842,65 |
45909,95 |
46977,24 |
48044,53 |
49111,82 |
50179,115 |
51246,4 |
Коэффициент дисконтирования |
1 |
0,87 |
0,76 |
0,66 |
0,57 |
0,5 |
0,43 |
0,38 |
0,33 |
0,28 |
0,25 |
0,21 |
0,19 |
0,16 |
0,14 |
0,12 |
Чистый дисконтированный доход |
-60000 |
-54098,40 |
-38856,5 |
-16070,57 |
-5527,5 |
17731,39 |
36649,43 |
55205,06 |
97649,93 |
124205,87 |
159183,36 |
180548,58 |
199177,04 |
215034,94 |
230060,017 |
242209,5 |
Так же, как и для радиально-магистральной сети, определяем капитальные вложения в подстанции. Результаты помещаем в табл.4.5.
Таблица 4.5-Капитальные вложения в подстанции комбинированной сети
ПС |
Uном, кВ |
nтр |
Sтр ном, кВА |
К, тыс.руб. |
КПС, тыс.руб. |
1 |
110/10 |
2 |
16000 |
380 |
6840 |
2 |
220/10 |
2 |
40000 |
860 |
15480 |
3 |
220/10 |
2 |
40000 |
860 |
15480 |
4 |
220/10 |
2 |
40000 |
860 |
15480 |
5 |
110/10 |
2 |
10000 |
350 |
6300 |
6 |
220/10 |
2 |
40000 |
860 |
15480 |
РПП |
Ячейка КРУ 220 кВ с выключателем – 4 шт. |
2976 |
|||
ТЭЦ |
Ячейка КРУ 220 кВ с выключателем - 2 шт. |
1488 |
|||
Итого, подстанции: |
79524 |
||||
Общие капитальные вложения в сооружение электрической сети:
КΣ=КВЛ+КПС=89685,6+79524=169209 тыс. руб.
Разбиваем эти капитальные вложения по годам строительства. В денежном выражении это составляет 90000 тыс.руб./год , 45000 тыс.руб./год, 34209 тыс.руб./год. Вносим их в первую строку табл. 4.6. Остальные расчеты экономической эффективности этого варианта производим в табл. 4.6 аналогично варианту с радиально-магистральной сетью.
Таблица 4.6-Расчёт чистого дисконтированного дохода при сооружении комбинированной сети
Показатели |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
Капиталовложения |
90000 |
45000 |
34209 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обслуживание кредита |
|
|
|
15841,8 |
15841,8 |
15841,8 |
15841,8 |
15841,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Проценты за кредит |
|
11250 |
19802.5 |
19802,5 |
15841,8 |
11881,35 |
7920,9 |
3960,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Отчисление на обслуживание |
|
6000 |
9000 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
15584,37 |
Тариф на покупку э/э |
|
1,8 |
1,82 |
1,84 |
1,86 |
1,88 |
1,9 |
1,92 |
1,94 |
1,96 |
1,98 |
2 |
2,02 |
2,04 |
2,06 |
2,08 |
Затраты на покупку |
|
504673,17 |
817007,38 |
1032481,86 |
1043704,49 |
1054927,12 |
1066149,75 |
1077372,38 |
1088595,01 |
1099817,64 |
1111040,26 |
1122262,89 |
1133485,52 |
1144708,15 |
1155930,78 |
1167153,41 |
Общие затраты |
|
523173,17 |
865942,28 |
1119949,06 |
1123184,71 |
1126420,36 |
1129656 |
1132891,65 |
1104179,38 |
1115402,01 |
1126624,64 |
1137847,27 |
1149069,90 |
1160292,53 |
1171515,16 |
1182737,79 |
Выручка от реализации |
|
553046,4 |
894706,17 |
1130672,64 |
1142962,56 |
1155252,48 |
1167542,4 |
1179832,32 |
1192122,24 |
1204412,16 |
1216702,08 |
1228992 |
1241281,92 |
1253571,84 |
1265861,76 |
1278151,68 |
Приведенный эффект |
|
1233,2234 |
23362,88 |
18960,57 |
19777,84 |
28832,11 |
37886,39 |
46940,66 |
87942,85 |
89010,14 |
90077,43 |
91144,72 |
92212,01 |
93279,30 |
94346,59 |
95413,89 |
Коэффициент дисконтирования |
1 |
0,87 |
0,76 |
0,66 |
0,57 |
0,5 |
0,43 |
0,38 |
0,33 |
0,28 |
0,25 |
0,21 |
0,19 |
0,16 |
0,14 |
0,12 |
Чистый дисконтированный доход |
-90000 |
-88701,057 |
-71809,74 |
-58724,18 |
-45454,80 |
-31679,74 |
-16695,59 |
-8247,85 |
-2581,99 |
28504,83 |
54381,19 |
78684,58 |
98254,86 |
117058,55 |
133545,08 |
147134,74 |
Чистый дисконтированный доход для этого варианта, то есть для комбинированной сети, за все 16 шагов составит 147134 тыс. руб. Срок окупаемости Ток=9 лет.
Повторяем расчет для варианта 7 (кольцевая сеть). Расчет стоимости сооружения линий проводим аналогично Результаты сводим в табл.4.7 и табл.4.8.
Таблица 4.7-Капитальные вложения в ВЛ кольцевой сети
Линия |
Uном, кВ |
Кол-во цепей |
Марка провода |
К0, тыс. руб./км |
L, км |
КВЛ, тыс. руб. |
РПП-1 |
110 |
1 |
АС-240/32 |
16,4 |
50 |
14760 |
1-3 |
110 |
1 |
АС-150/24 |
20 |
35 |
10332 |
3-2 |
110 |
1 |
АС-120/19 |
18,1 |
35 |
10332 |
2-ТЭЦ |
110 |
1 |
АС-120/19 |
18,1 |
41 |
12103,2 |
ТЭЦ-6 |
110 |
1 |
АС-150/24 |
20 |
23 |
6789,6 |
6-5 |
110 |
1 |
АС-120/19 |
18,1 |
50 |
14760 |
5-4 |
110 |
1 |
АС-120/19 |
18,1 |
18 |
5313,6 |
4-РПП |
110 |
1 |
АС-150/24 |
20 |
29 |
8560,8 |
Итого, воздушные линии |
82951,2 |
|||||
Таблица 4.8-Капитальные вложения в подстанции кольцевой сети
ПС |
Uном, кВ |
nтр |
Sтр ном, кВА |
К, тыс.руб. |
КПС, тыс.руб. |
1 |
110/10 |
2 |
16000 |
380 |
6840 |
2 |
110/10 |
2 |
10000 |
350 |
6300 |
3 |
110/10 |
2 |
6300 |
330 |
5940 |
4 |
110/10 |
2 |
16000 |
380 |
6840 |
5 |
110/10 |
2 |
10000 |
350 |
6300 |
6 |
110/10 |
2 |
6300 |
330 |
5940 |
РПП |
Ячейка КРУ 110 кВ с выключателем - 2 шт. |
1116 |
|||
ТЭЦ |
Ячейка ОРУ 220 кВ с выключателем-2 шт. |
1116 |
|||
Итого, подстанции: |
40112 |
||||
Общие капитальные вложения в сооружение электрической сети:
КΣ=КВЛ+КПС=82951,2+40112=133063 тыс. руб.
Разбиваем эти капитальные вложения по годам строительства. В денежном выражении это составляет 80000 тыс.руб./год,30000 тыс.руб./год и 23063 тыс.руб./год. Вносим их в первую строку табл. 4.9. Остальные расчеты экономической эффективности этого варианта производим в табл. 4.9 аналогично варианту с радиально-магистральной сетью с небольшими изменениями.
Чистый дисконтированный доход для этого варианта, то есть для кольцевой сети, за все 16 шагов составит 200820,7 тыс. руб. Срок окупаемости Ток=6 лет.
