Выбор оптимального варианта схемы сети
Выбираем три оптимальных варианта схемы сети для электроснабжения промышленного района с пятью потребителями. Источник питания – это шины 220/110/35 кВ подстанции «А» энергосистемы. Географическое расположение источника и потребителей представлено на рисунке 2 в масштабе 1:10. Предполагается, что все пункты имеют потребителей 1, 2 и 3 категории. На рисунках 3-5 представлены варианты схем проектируемой сети.
Рисунок 2 – Расположение потребителей и источника питания
Рисунок 3 – варианты радиально-магистральных схем
Рисунок 4 – варианты кольцевых схем
Рисунок 5 – варианты смешанных схем
Варианты схем сравниваем по суммарной стоимости ЛЭП и ячеек выключателей. Расчёт выполняется в относительных единицах стоимости (о.е.с.). Рассчитаем коэффициенты приведения стоимости для 110 кВ:
;
;
где
– коэффициент приведения стоимости
двухцепных линий к одноцепным;
– коэффициент приведения стоимости
ячейки выключателя к одноцепной линии;
,
– стоимости, определённые согласно
укрупненным показателям стоимости [5,
6].
Все варианты имеют одинаковое количество трансформаторов на каждой из подстанций. На каждом ответвлении от источника «А» установлено по одной ячейке с выключателями. Найдем длины линий в масштабе 1 см = 10 км и представим их в таблице 5. Определим схемы соединения РУ ВН всех подстанций и подсчитаем общее количество выключателей для каждой схемы, заполнив таблицу 6.
Таблица 5 – Длины линий проектируемой сети
Линия |
Длина, см |
Масштаб |
Трасса линии, км |
А1 |
3,16 |
10 |
32 |
А2 |
3,61 |
10 |
36 |
А3 |
5,83 |
10 |
58 |
А4 |
4,12 |
10 |
41 |
А5 |
4,47 |
10 |
45 |
12 |
6,08 |
10 |
61 |
13 |
8,25 |
10 |
83 |
14 |
5 |
10 |
50 |
15 |
4,87 |
10 |
49 |
23 |
2,24 |
10 |
22 |
24 |
2,83 |
10 |
28 |
25 |
5,39 |
10 |
54 |
34 |
4,12 |
10 |
41 |
35 |
7,07 |
10 |
71 |
45 |
3 |
10 |
30 |
Таблица 6 – Схемы соединения РУ ВН подстанций
№ схемы |
Вид |
ПС 1 |
ПС 2 |
ПС 3 |
ПС 4 |
ПС 5 |
ПС А |
Всего выкл |
1 |
Тип п/ст |
тупиковая |
прох.рад |
тупиковая |
тупиковая |
тупиковая |
|
23 |
№ типовой схемы |
4Н |
9 |
4Н |
4Н |
4Н |
|
||
Кол-во выкл |
2 |
7 |
2 |
2 |
2 |
8 |
||
2 |
Тип п/ст |
прох.рад |
прох.рад |
тупиковая |
тупиковая |
прох.рад |
|
29 |
№ типовой схемы |
9 |
9 |
4Н |
4Н |
9 |
|
||
Кол-во выкл |
7 |
7 |
2 |
2 |
7 |
4 |
||
3 |
Тип п/ст |
прох.рад |
узловая |
тупиковая |
тупиковая |
тупиковая |
|
26 |
№ типовой схемы |
9 |
13 |
4Н |
4Н |
4Н |
|
Продолжение таблицы 6
№ схемы |
Вид |
ПС 1 |
ПС 2 |
ПС 3 |
ПС 4 |
ПС 5 |
ПС А |
Всего выкл |
|
Кол-во выкл |
7 |
9 |
2 |
2 |
2 |
4 |
|
4 |
Тип п/ст |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
|
19 |
№ типовой схемы |
5Н |
5Н |
5Н |
5Н |
5Н |
|
||
Кол-во выкл |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
||
5 |
Тип п/ст |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
|
19 |
№ типовой схемы |
5Н |
5Н |
5Н |
5Н |
5Н |
|
||
Кол-во выкл |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
||
6 |
Тип п/ст |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
|
19 |
№ типовой схемы |
5Н |
5Н |
5Н |
5Н |
5Н |
|
||
Кол-во выкл |
3 |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
||
7 |
Тип п/ст |
прох.кол |
прох.рад |
тупиковая |
прох.кол |
прох.кол |
|
22 |
№ типовой схемы |
5Н |
9 |
4Н |
5Н |
5Н |
|
||
Кол-во выкл |
3 |
7 |
2 |
3 |
3 |
4 |
||
8 |
Тип п/ст |
тупиковая |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
тупиковая |
|
19 |
№ типовой схемы |
4Н |
5Н |
5Н |
5Н |
4Н |
|
||
Кол-во выкл |
2 |
3 |
3 |
3 |
2 |
6 |
||
9 |
Тип п/ст |
прох.рад |
прох.кол |
прох.кол |
прох.кол |
тупиковая |
|
22 |
№ типовой схемы |
9 |
5Н |
5Н |
5Н |
4Н |
|
||
Кол-во выкл |
7 |
3 |
3 |
3 |
2 |
4 |
Сравнение вариантов, выполненное в относительных единицах стоимости, представлено в таблице 7. Для дальнейших расчетов выбираем варианты 1, 4, 8.
Таблица 7 – Предварительное сравнение вариантов
№ вар. |
Одноцепные ВЛ |
Двухцепные ВЛ |
Выключатели |
Общая стоимость, о.е.с. |
|||
Длина, км |
Стоимость, о.е.с. |
Длина, км |
Стоимость, о.е.с. |
Кол-во, шт |
Стоимость, о.е.с. |
||
1 |
0 |
0 |
176 |
266,6 |
23 |
153,3 |
419,9 |
2 |
0 |
0 |
169 |
256 |
29 |
193,3 |
449,3 |
3 |
0 |
0 |
167 |
253 |
26 |
173,3 |
426,3 |
4 |
266 |
266 |
0 |
0 |
19 |
126,7 |
392,7 |
5 |
268 |
268 |
0 |
0 |
19 |
126,7 |
394,7 |
6 |
275 |
275 |
0 |
0 |
19 |
126,7 |
401,7 |
7 |
152 |
152 |
58 |
87,9 |
22 |
146,7 |
386,5 |
8 |
140 |
140 |
77 |
116,6 |
19 |
126,7 |
383,3 |
9 |
140 |
140 |
81 |
122,7 |
22 |
146,7 |
409,4 |