5 Технико-экономические показатели подстанции

Подсчитаем капитальные затраты на строительство подстанции. Для этого составим таблицу 5.1

Таблица 5.1 - Капитальные вложения в строительство подстанции.

Наименование и тип соединения	Стоимость единицы тыс.руб	Количество, шт		Суммарная стоимость, тыс. руб
Трансформатор ТРДЦН80/110/10	42000	2	84000
Ячейка КРУН	300	37	11100
Выключатель 110 кВ	3100	3	9300
Разъединитель 110 кВ	500	10	5000
Итого			109400

Рассчитаем потери энергии на трансформаторах , кВт∙ч:

, (5.1)

где - потери на холостом ходу в трансформаторе, кВт.

t=8760 ч – число часов работы трансформатора в году;

– потери при коротком замыкании в трансформаторе, кВт;

– мощность, проходящая через трансформатор, МВА;

– номинальная мощность трансформатора, МВА;

– число часов максимальных потерь.

=5950 ч для Т_max=6945 ч и . [2, рис.5.6]

Потери в трансформаторе ТРДЦН-80000/110

Определим эксплуатационные затраты , тыс.руб:

, (5.2)

- стоимость потерянной электроэнергии в трансформаторах, тыс.руб/кВт∙ч:

, (5.3)

где - стоимость одного кВт∙ч, 1 руб. 50коп. кВт∙ч

- расходы на ремонт, амортизацию и содержание персонала. Они составляют 8-9% от капитальных затрат, тыс.руб.

, (5.4)

тыс.руб

Подсчитаем приведенные затраты З, тыс.руб. :

, (5.5)

где - нормативный коэффициент эффективности

6 Выбор схемы собственных нужд подстанции

Согласно п 6.1. НТП. 6.1.1. на всех ПС устанавливаются не менее двух трансформаторов собственных нужд. К трансформаторам собственных нужд подстанции могут подключаться только потребители подстанции. В схемах собственных нужд ПС предусматривается присоединение трансформаторов собственных нужд к разным источникам питания (вводам разных трансформаторов, различным секциям РУ и др.) На стороне низшего напряжения трансформаторы собственных нужд должны работать раздельно с автоматическим вводом резерва (АВР).

Согласно НТП, пункт 2.8, выбираем на проектируемой ПС постоянный оперативный ток. Источником постоянного оперативного тока служит аккумуляторная батарея. Согласно, пункту 2.4 на проектируемой ПС устанавливается одна аккумуляторная батарея 220 В. Батареи, согласно пункту 2.6, работают в режиме постоянного подзаряда от выпрямительных устройств.

Мощность трансформаторов с.н. выбирается по нагрузкам с.н. с учетом коэффициентов загрузки и одновременности, при этом отдельно учитываются летняя и зимняя нагрузки, а также нагрузки в период ремонтных работ на подстанции.

Рассчитаем нагрузку с.н. подстанции.

Расчётную нагрузку определяем согласно формулам:

; (6.1)

, (6.2)

где - коэффициент спроса, учитывающий неполную загрузку приёмников.

Принимаем – для осветительной нагрузки и обогрева; и 8– для двигательной нагрузки.

Вычисленные данные сведём в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 - Общие нагрузки собственных нужд

Наименование приемника	Установленная мощность						Расчетная нагрузка
	Ед. кол.	Всего кВт ч					Летом		Зимой
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Охлаждение трансформа- торов	15х2	30	0,88	0,88	0,54	0,88	26,4	14,26	26,4	14,26
Электроподогрев и сушка трансформа- торов	100х2	200	1	1	0	1	-	-	200	-
Маслоочисти- тельная установка	28х1	28	0,88	0,88	0,54	0,2	5,6	3,02	5,6	3,02
Подзарядно-зарядный агрегат ВАЗП	23х2	46	1	1	0	0,12	5,52	-	5,52	-
Постоянно включенные сигнальные лампы	0,5х2х 32	34	1	1	0	1	32	-	34	-
Подогрев выключате-лей 110 кВ	1,8х3	5,4	1	1	0	1	-	-	5,4	-
Подогрев приводов разъедините-лей	10х0,6	6	1	1	0	1	-	-	6	-
Подогрев КРУ 10 кВ	1х37	37	1	1	0	1	-	-	37	-

Продолжение таблицы 6.1

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Насосы пожаротушения	2х100	200	0,88	0,88	0,54	0,1	20	10,8	20	10,8
Отопление насосной пожаротушения		20	1	1	0	1	-	-	20
Освещение ОПУ	-	6	1	1	0	0,6	3,6	-	3,6	-
Отопление ОПУ	-	60	1	1	0	1	-	-	60	-
Устройство связи	-	2	1	1	0	1	2	-	2	-
Силовая нагрузка	-	5	0,88	0,88	0,54	0,88	4,4	2,38	4,4	2,38
Освещение ОРУ	-	10	1	1	0	0,5	5	-	5	-
Итого							104,5	30,46	434,9	30,46

Таким образом, расчётная нагрузка

летом (6.3)

зимой

Аварийная нагрузка с применением

аварийной вентиляции

сварочного аппарата

Всего (6.4)

Подстанция с постоянным дежурством.

Возможна перегрузка одного трансформатора на 30% в течение 2-х часов после аварийного отключения другого. Тогда

(6.5)

При 2-х трансформаторах собственных нужд в нормальном режиме каждый загружен на 50-60%, а при отключении одного второй перегружен не более, чем на 30%.

Расчётной нагрузкой является зимняя.

Тогда мощность каждого трансформатора выбираем по условию:

Принимаем 2 трансформатора ТСЗ – 400/10.

Определяем нагрузку трансформаторов в ремонтном режиме:

(6.6)

Определяем загрузку трансформаторов:

то есть перегрузки не будет.

Тип	Sн , МВА	Uн , кВ		Потери, кВт		Uкз %
		ВН	НН	Рхх	Ркз
ТСЗ – 400/10	0,4	10	0,4	1	5,5	6

Рисунок 6.1 – Схема питания собственных нужд подстанции.

(Рис. 5.50 [2])

7 Расчет токов короткого замыкания

7.1 Общие сведения по расчету токов короткого замыкания

Расчет токов КЗ производят для выбора релейной защиты и проверки оборудования на термическую и динамическую стойкость. При этом допускается не учитывать:

- насыщение сердечников трансформатора;

- ток намагничивания трансформатора;

- активные сопротивления элементов электроэнергетической системы, в частности воздушных и кабельных линий электропередач.

Все эти допущения дают 10% погрешности токов КЗ в сторону увеличения.

В практических расчетах определяют:

I_по – периодическую составляющую в нулевой момент КЗ, для расчета на термическую стойкость.

i_уд – ударный ток, для расчета на динамическую стойкость.

I_пτ, i_aτ - периодическая и апериодическая составляющие на момент разведения контактов.

Расчет токов трехфазного КЗ выполняется в следующем порядке.

– составляется расчетная схема рассматриваемой электроустановки, намечаются расчетные точки КЗ;

– на основании расчетной схемы составляется эквивалентная схема замещения, все сопротивления на ней нумеруются;.

– определяются величины сопротивлений всех элементов схемы замещения в относительных или именованных единицах и указываются на схеме замещения; обозначаются расчетные точки КЗ;.

– путем постепенного преобразования относительно расчетной точки КЗ приводят схему замещения к наиболее простому виду, чтобы каждый источник питания или группа источников, характеризующаяся определенными значениями эквивалентной ЭДС .Е"_экв и ударного коэффициента к_уд, были связаны с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением;

– определяют по закону Ома начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ I_п0, а затем ударный ток i_уд, периодическую и апериодическую составляющие тока КЗ для заданного момента времени t (I_пτ i_at).