Определение потерь мощности в трансформаторах.
Активные и реактивные потери в трансформаторах обуславливается затратами мощности на нагрев и создания магнитного поля, а также потерями на намагничивания стали.
Потери мощности определяем по формуле:
где Sн – номинальная мощность подстанции,
Sм – полная мощность подстанции
Баланс мощностей в системе.
Уравнение баланса активной мощности:
где
0,9 – коэффициент участия в максимуме нагрузки;
;
Для варианта №1.
Для варианта №2.
.
Уравнение баланса реактивной мощности:
где
При соsφ=0,9, tgφ=0,488
0,95 – коэффициент одновременности для реактивных нагрузок
;
Зарядная мощность линии варианта №1:
Суммарная реактивная мощность источников питания для варианта №1:
Зарядная мощность линии варианта №2:
Суммарная реактивная мощность источников питания для варианта №2:
Расходная часть баланса реактивной мощности для варианта №1:
Расходная часть баланса реактивной мощности для варианта №5:
.
Выбор схем внешних соединений подстанции.
Схемы подстанции должны быть надежными, экономичными, простыми, наглядными.
Они должны обеспечивать надежное питание потребителей и надежного транзита мощности через подстанцию в номинальном, ремонтном и послеаварийном режимах.
Выбираем для транзитных подстанций вариантов 1 и 2 схему 5 (рис.2), а для тупиковых подстанций - схему 1 (рис.3). Оперативные переключения линий и трансформаторов будут осуществляться высоковольтными выключателями, установленными на линиях со стороны источника питания.
Рис.2 Сдвоенный мостик с отделителями в цепях трансформатора и дополнительной линией присоединения через два выключателя, применяются для проходных подстанций.
Рис. 3 Два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой со стороны линий, применяются для тупиковых и ответвительных подстанций.
Технико-экономическое сравнений вариантов схем электрической сети.
Показателем экономической эффективности являются суммарные приведенные затраты:
где
Eн=0,15 – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;
ΣК – суммарные единовременные капиталовложения в сооружаемую сеть;
И – эксплуатационные издержки.
Определим капиталовложения во все элементы электрической сети: линии электропередач, трансформаторов, ячеек с выключателями или отделителями.
Капитальные вложения в линии электропередач:
Где Стл – стоимость воздушных линий, руб.
Вариант
№1.
Вариант
№2.
Капитальные вложения в трансформаторы:
Где Сттр – стоимость трансформаторов, руб.
nтр – количество трансформаторов. По требованиям надежности nтр=2.
Для варианта №1 и №2:
Капитальные затраты на ячейки выключателей:
Где Сттр – стоимость РУ и комплектующих, руб.
nтр – количество РУ.
Для варианта №1.
Для варианта №2.
Постоянная часть затрат для варианта №1 и №2.
Суммарные капитальные затраты в сооружения сети:
Вариант №1.
Вариант №2.
Ежегодные эксплуатационные издержки включают в себя полные готовые отчисления на амортизацию и обслуживание Иа и стоимость потерянной электроэнергии за год Иэ.
Отчисления на амортизацию определяем по формуле:
Стоимость потерянной электроэнергии за год:
Где
З’=1,5 руб/кВт*ч – приведенные затраты электроэнергии для возмещения потерь в сетях Южного региона.
Для варианта №1:
Для варианта №2:
Капитальные затраты варианта №1:
.
Капитальные затраты варианта №2:
.
Затраты на первый вариант выше на 17,5 % второго варианта, следовательно для дальнейшей разработки выбираем вариант №2 электрической схемы сети района.