4 Техніко-економічне порівняння варіантів схем за дисконтованими вИтратами

На цьому етапі проектування виконаємо порівняння вибраних варіантів мережі за дисконтованими витратами [3]

,

де В_е  експлуатаційні витрати на технічне обслуговування й ремонт мережі;

В_втр  вартість втрат електроенергії;

К  сумарні капіталовкладення на спорудження ліній і підстанцій, які визначимо за укрупненими показниками вартості обладнання [4];

Е = (0,10,2)  норма дисконту.

Варіант 1. Кільцева мережа.

Капітальні вкладення в електричну мережу

Капіталовкладення у спорудження мережі складаються з витрат на спорудження повітряних ліній (К_Л) і підстанцій (К_ПС)

. (4.1)

Витрати на будівництво ліній визначимо за формулою

, (4.2)

де К₀ – питома вартість спорудження повітряної ліній;

l – довжина лінії.

Питомі капіталовкладення для ліній кільцевої мережі, що споруджуються на залізобетонних опорах у третьому районі за інтенсивністю ожеледі, визначимо з таблиць 10.15 та 10.17 [4] в умовних одиницях (доларах):

;

;

.

Витрати на спорудження ліній:

;

;

.

Сумарні витрати на спорудження ліній

Витрати на будівництво підстанцій [3] можна визначити як суму вартості вимикачів, силових трансформаторів та постійної складової витрат

, (4.3)

де К_В – розрахункова вартість оливних вимикачів;

К_ТР – розрахункова вартість силових трансформаторів;

К_пост – постійна складова витрат.

Для підстанції ПС-1 згідно з довідником [4]

Для підстанції ПС-2

Вартість вимикачів

Сумарні витрати на будівництво підстанцій будуть

Сумарні капіталовкладення у спорудження мережі становлять

Витрати на експлуатацію електричної мережі

Щорічні експлуатаційні витрати на технічне обслуговування й ремонт електричної мережі складаються із витрат на експлуатацію ліній та підстанцій

, (4.5)

Щорічні витрати на експлуатацію ліній обчислимо за формулою

, (4.6)

а витрати на експлуатацію підстанцій

, (4.7)

де  норми витрат на експлуатацію ліній та підстанцій відповідно (значення приймаємо згідно з таблицею 5.5 [1]).

Сумарні витрати на експлуатацію мережі становитимуть

Вартість втрат електроенергії в мережі

Вартість втрат електричної енергії

, (4.8)

де Ц_вх = 0,15 грн/(кВтгод)  купівельна вартість електричної енергії на вході в мережу.

Втрати електричної енергії складаються з втрат енергії в лініях і трансформаторах

. (4.9)

Втрати енергії в лініях визначимо за формулою [2]

, (4.10)

де S – потужність навантаження лінії;

r_Л – активний опір лінії;

τ – час найбільших втрат,

, (4.11)

.

Розрахуємо активні опори ліній через погонні опори і довжини ділянок [2]:

;

;

Визначимо втрати електроенергії в лініях:

Сумарні втрати електроенергії в лініях

Розрахуємо втрати електроенергії в триобмоткових трансформаторах ТДТН-40000/110, встановлених на ПС-1:

; ; ;

Обчислимо втрати електроенергії в двообмоткових трансформаторах ТPДН-25000/110, встановлених на ПС-2:

; ; ; ;

Сумарні втрати електроенергії в трансформаторах

Сумарні втрати електроенергії в кільцевій мережі

Визначимо вартість втрат електричної енергії в мережі за курсом 1$ = 8 грн

Визначимо дисконтовані витрати для кільцевої мережі

Варіант 2. Магістральна мережа.

Капітальні вкладення в електричну мережу

,

,

,

.

Сумарні витрати на будівництво ліній будуть

Визначимо витрати на будівництво підстанцій.

Для підстанції ПС-1

Для підстанції ПС-2

Вартість вимикачів

Сумарні витрати на будівництво підстанцій будуть

Сумарні капіталовкладення у спорудження мережі складатимуть

Витрати на експлуатацію електричної мережі

Визначимо активні опори ліній

,

Розрахуємо втрати електроенергії в лініях

,

Сумарні втрати електроенергії в лініях

Оскільки у всіх схемах вибрані одинакові трансформатори, то втрати в них будуть однаковими.

Сумарні втрати електроенергії в магістральній мережі

Вартість втрат електричної енергії

Дисконтовані витрати для магістральної мережі

.

Варіант 3. Радіальна мережа.

Капітальні вкладення в електричну мережу

,

,

,

.

Сумарні витрати на будівництво ліній будуть

Визначимо витрати на будівництво підстанцій.

Для підстанції ПС-1

Для підстанції ПС-2

Вартість вимикачів

Сумарні витрати на будівництво підстанцій будуть

Сумарні капіталовкладення у спорудження мережі складатимуть

Витрати на експлуатацію електричної мережі

Визначимо активні опори ліній

,

Розрахуємо втрати електроенергії в лініях

,

Сумарні втрати електроенергії в лініях

Оскільки у всіх схемах вибрані одинакові трансформатори, то втрати в них будуть однаковими.

Сумарні втрати електроенергії в магістральній мережі

Вартість втрат електричної енергії

Дисконтовані витрати для магістральної мережі

.

Результати техніко-економічного розрахунку зводимо в таблицю 3.3.

Таблиця 3.3 – Техніко – економічне порівняння варіантів схем електричної мережі

Варіант	КЛ, тис. ум.од	КПС, тис. ум.од	К, тис. ум.од	ВЕ, тис. ум.од	ΔWЛ, МВт·год	ΔWТР, МВт·год	Ввтр, тис. ум.од	ВДС, тис. Ум.од
1	1574,5	1169	2743,5	46,95	5159,7	2588,4	193,7	3946,7
2	1473,8	1169	2642,8	45,74	5795,6	2588,4	209,6	3964,5
3	1824,4	1169	2993,4	49,95	4095,7	2588,4	167,1	4078,64

Критерієм вибору оптимального варіанта схеми районної мережі є мінімум дисконтованих витрат. Порівняємо дисконтовані витрати для варіантів 1, 2, для цього розрахуємо їх відносну різницю

.

З порівняння видно, що варіант кільцевої мережі є економічно кращим , тому вибираємо кільцеву мережу для подальшого розрахунку.