Технико-экономическое сравнение вариантов.
Строительство электроэнергетических объектов, к которым относятся СЭС промышленных предприятий, производится по государственным планам в соответствии с распределением средств между отраслями народного хозяйства. В условиях высоких темпов электрификация и возрастающих требований к качеству электроснабжения эффективность использования народнохозяйственных средств в электроэнергетике приобретает всё большее значение. Это обязывает при решении задачи создание рациональных СЭС выполнять технико-экономические расчёты, позволяющие из двух-трёх рассматриваемых вариантов выбрать вариант с наименьшими народнохозяйственными затратами. Оптимальная СЭС – это система электроснабжения, дающая минимум приведённых затрат и обеспечивающая необходимую надёжность питания потребителей.
При проектировании систем электроснабжения промышленных предприятий на основании технико-экономических расчётов решаются, например, следующие задачи: обоснование номинального напряжения сети, выбор схемы и конфигурации сети, средств компенсации реактивной мощности и их размещение, средств ограничения токов КЗ, сечение проводов, числа и мощности трансформаторов и т.п.
Экономическая оценка рассматриваемого варианта заключается в определении капитальных вложений (К) и ежегодных эксплуатационных издержек. Обе эти величины определяются лишь для элементов системы электроснабжения, входящих в изменяющейся части сравниваемых вариантов.
,
где К – капитальные вложения, тыс. руб.;
Кгпп – стоимость главной понизительной подстанции, тыс. руб.;
Квл – стоимость воздушной линии, тыс. руб.,
,
где Квл - стоимость воздушной линии, тыс. руб.;
Квл
- стоимость одного километра линии, тыс.
руб.;
l – длина линии, км;
n – число линий,
С = Са +Сn + Стр
где С – годовые затраты, тыс. руб.;
Са – затраты на амортизацию, тыс. руб.;
Сn – затраты на потери электроэнергии, тыс. руб.,
Стр - затраты на текущий ремонт.
;
где Са – затраты на амортизацию, тыс. руб.;
Кгпп – стоимость главной понизительной подстанции, тыс. руб.;
Квл – стоимость воздушной линии, тыс. руб.,
где Сn – затраты на потери электроэнергии, тыс. руб.;
С - стоимость одного кВт электроэнергии, руб./кВт ч;
-
годовые потери электроэнергии сети,
тыс. руб.
= тр + вл,
где - годовые потери электроэнергии сети, тыс. руб.
тр – годовые потери трансформатора, тыс. руб.;
вл – годовые потери на воздушной линии, тыс. руб.,
тр
= (
хх
+ Кэ
хх)
Твк
+ (
кз
+ Кэ
кз)
;
где тр – годовые потери трансформаторов, тыс. руб.;
хх –потери активной мощности холостого хода трансформатора, кВт;
Кэ – эквивалент экономический (0,06);
хх - потери реактивной мощности холостого хода трансформаторов, кВАР;
Твк
– годовые
включения нагрузок, ч (
)
кз – потери активной мощности КЗ, кВт;
кз – потери реактивной мощности КЗ, кВАР
β – коэффициент загрузки, ([1] таблица 4.6);
τ – время потерь, ч, (определяется по кривой [1] рис.2.17),
Sтр,
где хх - потери реактивной мощности холостого хода трансформаторов, кВАР;
Ixx – ток холостого хода, А;
Sтр – расчётная мощность трансформатора, кВА,
Sтр,
где кз – потери реактивной мощности КЗ, кВАР;
Uкз – напряжение короткого замыкания, кВ;
Sтр – расчётная мощность трансформатора, кВА,
,
где вл – годовые потери на воздушной линии, тыс. руб.;
Sр – полная расчётная мощность, кВА;
Uн – номинальное напряжение, кВ;
R – сопротивление одного километра зависит от сечения материала, Ом;
τ – время потерь, ч, (определяется по кривой [1] рис.2.17);
n – число линий,
,
где З – капитальные затраты, тыс. руб.;
К – капитальные вложения, тыс. руб.;
С – годовые затраты, тыс. руб.,
Вариант №1 - Расчёт капитальных вложений ГПП и ВЛ.
Квл0 = 1,5 тыс. руб.
Квл = 1,5 · 2,5 · 2 = 7,5 тыс. руб.
Кгпп = 13,27 тыс. руб.
К = 7,5+13,27 = 20,77тыс. руб.
Са = (0,063·13,27) + (0,035· 7,5) = 1,09851 тыс. руб.
Стр = 0,1 · 2,19 = 0,219 тыс. руб
Сn = 2 · 116334,2 = 232668,4 тыс. руб.
∆W = 43734,2+72600 = 116334,2
∆Wтр = 6600·( 2+0,06· 9,45) +0,69² · 6000· (7,3+0,06·34,65) = 43734,2
∆Рхх
= 2 кВт;
кз
= 7,3кВт; Uкз
= 5,5кВ; Iхх
,5А.
С = 232668,4 + 0,219 + 1,09851 = 232669,7
∆Qхх = 1,5/100 · 630 = 9,45 кВар,
∆Qкз = 5,5/100 · 630 = 34,65кВар,
∆Wвл = 880² / 10² · 1 · 1,5625 · 6 = 72600
З = 0,125 · 20,77 + 232669,7 = 232672,29 тыс. руб.
Вариант
№2 –
Расчёт капитальных вложений ГРП и КЛ.
K=Kгрп + Ккл
где К – капитальные вложения, тыс. руб.
Кгрп – стоимость главной распределительной подстанции, тыс.руб.
Ккл- стоимость кабельной линии ,тыс.руб.
Ккл=
где Ккл- стоимость кабельной линии ,тыс.руб.
-
стоимость
одного километра кабельной линии,
тыс.руб.
l- длинна линии ,км
n- число линий
Ккл0 = 1,78 тыс. руб.
Ккл = 1,78· 2,5 · 2 = 8,9 тыс. руб.
.
Стоимость масляных выключателей – 2,65 тыс. руб. (20 ячеек)
20
2,65
53
тыс. руб.
Стоимость трансформаторов напряжения – 1,43 тыс. руб. (2 ячейки)
2 1,43 2,86 тыс. руб.
Стоимость разъединителей – 1,97 тыс. руб. (1 ячейка)
1 1,97 = 1,97 тыс. руб.
Кгрп = 57,83 тыс. руб.
∆Wкл 880² /10² · 2 · 1,5625 · 6 = 36300
Са = 0,065 · 58,37 + 0,035 · 8,9 = 4,1015 тыс. руб.
Сn = 2 · 36300 = 72600 тыс. руб
С = 72600 · 4,1015 = 72604 тыс. руб.
К = 57,83 + 8,9 = 67,27 тыс. руб.
З = 0,125 · 67,27 + 72604 = 72612 тыс. руб.
Вариант
№3 –
Расчёт капитальных вложений ГПП и КЛ.
Ккл = 8,9 тыс. руб.
Кгпп = 13,27 тыс. руб.
К = 22,17 тыс. руб.
Са = 1,14751тыс. руб.
Стр = 0,114751 тыс. руб
Сn = 160068,4 тыс. руб.
∆W = 80034,2
∆Wтр = 43734,2
С = 160069,65 тыс. руб.
З = 160072,42 тыс. руб.
Таблица № 2.1 Технико-экономическое сравнение.
-
Наименование
Вариант №1
Вариант №2
Вариант №3
К
20,77
67,27
22,17
Квл
7,5
Ккл
8,9
8,9
Кгпп
13,27
13,27
Кгрп
58,37
С
232669,7
72604
160069,65
Са
1,09851
4,1015
1,14751
Сn
232668,4
72600
160068,4
З
232672,29
72612
160072,42
Выбираем вариант №3 схемы внешнего электроснабжения, так как схема более надёжная и проста в эксплуатации, в ремонте, при аварийных случаях. ( У нас четвёртый ветровой район ).