Технико-экономическое сравнение двух вариантов подбора трансформатора

Для определения технико-экономических показателей намечается схема внешнего электроснабжения, рассматриваемого варианта. Аппаратура и оборудование намечаются ориентировочно исходя из подсчитанной электрической нагрузки предприятия. Затем определяются стоимость оборудования и другие расходы. Трансформатор выбирают по расчетной мощности и величине напряжения рассматриваемого варианта.

Так как в участке нет потребителей, относящиеся к первой категории, то принимаем 1 трансформатор.

Рассмотрим случай, когда цех питается от однатрансформаторной подстанции. Мощность трансформатора определяется по формуле:

S_тр.≥ , (89)

Где n- количество трансформаторов,

β-коэффициент загрузки, принимаем равным 0,9

S_тр.≥ = 740,7кВА

Выбираем трансформатор ТСН-1000/10/0,4, i_xx=2,0%, U_к=6%, ∆P_xx= 1900Вт, ∆Р_к = 8250Вт, стоимость одного трансформатора К_т = 505835900руб.

Определяем реактивные потери холостого хода:

∆Q_хх= S_тр.ном. · i_хх / 100 (90)

∆Q_хх= = 20 кВар

Определяем реактивтые потери короткого замыкания:

∆Q_К= (91)

∆Q_К= = 60 кВар

Определяем приведенные потери активной мощности холостого хода:

Р^_хх= Р_хх + К_эк · Q_хх (92)

где К_эк – коэффициент потерь, принимаемый в зависимости от смены электроснабжения и cos. К_эк = 0,06 кВт/квар

Р^_хх = 1,9 + 0,06 · 20 = 3,1 кВт

Приведенные потери активной мощности в меди трансформатора:

Р^_м= Р_к+ К_эк · Q_К3 (93)

Р^_м = 8,25 + 0,06 · 60 = 11,85 кВт

Полные приведенные потери в трансформаторе:

Р_т= n·(Р^_хх + Р_м· β ²₃) (93)

где β= S / S_ном.т - коэффициент загрузки трансформатора:

β = 740,7 / 1000 = 0,74

Р_т = 1·(3,1 + 11,85·0,74²) = 9,6 кВт

Стоимость потерь при С₀ = 770,6 руб(кВт·ч) и Т = 8000 часов

С_п= С · Р_т·Т (94)

С_п = 770,6·9,6·8000 = 59182080 руб.

Средняя стоимость амортизационных отчислений:

С_а= 0,063· К_т (95)

С_а = 0,063·505835900= 31867660 руб.

Суммарные годовые эксплутационные расходы:

С_год= С_п + С_а (96)

С_год = 59182080 + 31867660 = 91049740 руб.

Суммарные затраты:

З= С_год + 0,125 · К_т (97)

З = 91049740+ 0,125 ·505835900 = 154279230 руб.

Потери электроэнергии:

_W=_Р · Т (98)

_W = 9,6 · 8000 = 76800 кВт*ч

Рассмотрим для технико-экономического сравнения второй вариант с двухтрансформаторной подстанцией. Расчет производится аналогично по формулам (89) – (98).

S_тр.≥ = 370,3 кВА

Выбираем трансформатор ТСН-400/10/0,4, i_xx=2,3%, U_к=4%, ∆P_xx= 1150Вт, ∆Р_к = 4300Вт, стоимость трансформатора – 252917950 руб.

Определяем реактивные потери холостого хода:

∆Q_хх = =9,2 кВар

Определяем реактивтые потери короткого замыкания:

∆Q_К= =16 кВар

Определяем приведенные потери активной мощности холостого хода:

Р^_хх = 1,15 + 0,06 · 9,2 = 1,7 кВт

Приведенные потери активной мощности в меди трансформатора:

Р^_м = 4,3 + 0,06 · 16 = 5,3 кВт

Полные приведенные потери в трансформаторе:

β = 740,7 / 2*400 = 0,9

Р_т = 2·(1,7 + 5,3·0,9²) = 12 кВт

Стоимость потерь при С₀ = 770,6 руб(кВт·ч) и Т = 8000 часов

С_п = 770,6 ·12 · 8000 = 73977600 руб.

Средняя стоимость амортизационных отчислений:

С_а = 0,063 ·2·252917950 = 31867660 руб.

Суммарные годовые эксплутационные расходы:

С_год = 73977600 + 31867660 = 105845260 руб.

Суммарные затраты:

З = 105845260 + 0,125 · 2·252917950 = 137460000 руб.

Потери электроэнергии:

_W = 12 · 8000 = 96000 кВт*ч

Результаты технико-экомического сравнения сводим в таблицу № 5.

Таблица №5. Технико-экономическое сравнения подбора трансформаторов.

Тип	Стоимость, руб.	∆ Рт, кВт	W, кВт	Сп, руб.	Са, руб.	Сгод, руб.	З, руб.
ТСН -1000/10/0,4	505835900	9,6	76800	59182080	31867660	91049740	154279230
ТСН -400/10/0,4	252917950	12	96000	73977600	31867660	105845260	169074750

В соответствии с расчетами более экономична и целесообразна установка однотрансформаторной подстанции с трансформаторами ТСН-1000/10/0,4, так как у нее ниже потери электроэнергии на 19200кВт*ч в год, ниже суммарные затраты на 16819230 рублей в год и эксплуатационные расходы на 14795520 рубля.