Курсовая работа: Проектирование районной электрической сети
Участок сети
Номинальное напряжение, кВ
Число цепей
Марка и сечение провода
УРП - А
110
1
АС-240
УРП - Б
220
2
АС-400
УРП - Е
110
1
АС-240
Б - Г
110
1
АС-240
Г - В
110
1
АС-120
Б- Д
110
1 (2)
АС-240
Д - В
110
1
АС-240
А - Е
110
1
АС-150
Таблица 13 - Выбор сечения проводов для схемы 6
Участок сети
Номинальное напряжение, кВ
Число цепей
Марка и сечение провода
УРП - А
110
1
АС-240
УРП - Б
220
2
АС-400
УРП - Е
110
1
АС-240
Б - Д
110 (220)
2
АС-240
Г - В
110
1
АС-120
Г - Д
110
1
АС-240
Д - В
110
1
АС-240
А - Е
110
1
АС-150
Таблица 14 - Выбор сечения проводов для схемы 10
Участок сети
Номинальное напряжение, кВ
Число цепей
Марка и сечение провода
УРП - Б
220
2
АС-400
УРП - Е
110
2
АС-240
Б - Г
110
1
АС-240
Г - В
110
1
АС-120
Б- Д
110
1 (2)
АС-240
Д - В
110
1
АС-240
А - Е
110
2
АС-150
Таблица 15 - Усиление линий принятых вариантов
№ сети
Длина линии, км
Число выключателей
1
450
29
3
402,6+48,4=451
27
6
417,2
29
10
440,8+48,4=489,2
29
После усиления некоторых участков схем с помощью вторых
цепей и повышения номинального напряжения, необходим новый выбор
трансформаторов на подстанциях (приложение В).
Последним этапом технического анализа четырёх вариантов
конфигураций схем является выбор схем распределительных устройств.
Различные схемы распределительных устройств (РУ) были
намечены ещё в той части курсового проекта, где считалось суммарное количество
выключателей в каждой схеме.
Для разомкнутых сетей по способу подключения подстанции
могут быть либо тупиковыми, либо отпаечными.
В замкнутых сетях по способу присоединения подстанции -
проходные либо транзитные.
Главная схема электрических соединений подстанций зависит от
следующих факторов: типа подстанции, числа и мощности установленных силовых
трансформаторов, категорийности потребителей электрической энергии по
надежности электроснабжения, уровней напряжения, количества питающих линий и
отходящих присоединений, величин токов короткого замыкания, экономичности,
гибкости и удобства в эксплуатации, безопасности обслуживания
Если к подстанции подходят две линии напряжением до 110 кВ
включительно, применяется схема “мостик", для промышленных подстанций - с
выключателями в цепях трансформаторов. На напряжение 220 кВ и выше, с мощностью
подключаемых трансформаторов 63 МВА и выше применяется схема “четырёхугольник";
до 40 МВА - “мостик”.
Занесём данные о выбранных схемах подстанций в таблицу 16.
Таблица 16 - Схемы распределительных устройств
ПС
Схема 1
Схема 3
Схема 6
Схема 10
А
Четырёхугольник
Четырёхугольник
Четырёхугольник
Четырехугольник
Б
Одиночная секционир. сист. шин и четырехугольник
Одиночная секционир. сист. шин и четырехугольник
Одиночная секционир. сист. шин и четырехугольник
Одиночная секционир. сист. шин и четырехугольник
В
Мостик
Мостик
Мостик
Мостик
Г
Одиночная секционир. сист. шин
Мостик
Мостик
Мостик
Д
Мостик
Расширенный мостик
Одиночная секционир. сист. шин
Мостик
Е
Мостик
Мостик
Мостик
Одиночная секционир. сист. шин
В 1, 6 и 10 схемах количество выключателей одинаково, тогда
как для схемы 3 их меньше. Сравнивая схемы по второму важному признаку - длине
линий в одноцепном исполнении, видим, что у схемы 10 она больше всего. Значит,
на дальнейшее рассмотрение оставляем первые три схемы.
Схема 6 выгодно отличается от других наименьшей длиной
линий, по этому показателю выделим её от других.
Таким образом, к технико-экономическому сравнению принимаем
3 и 6 схемы.
При технико-экономическом сравнении вариантов производится
оценка экономической эффективности каждого из них. При этом к показателям, по
которым варианты могут быть оценены, относят:
Статические. К ним относятся: простая норма прибыли и
простой срок окупаемости. Динамические. Эта группа включает такие показатели,
как: чисто дисконтированный доход (ЧДД), внутренняя норма доходности,
дисконтированный срок окупаемости, удельные дисконтированные затраты,
эквивалентные годовые расходы (приведённые затраты), дисконтированные затраты. В
данном курсовом проекте оценка экономичности вариантов производится по
эквивалентным годовым расходам, которые определяются по формуле:
, (21)
где Е - норматив дисконтирования, меняющийся в зависимости
от ставки рефинансирования ЦБ; принимается равным 0,1; К - капитальные вложения
в рассматриваемый объект за год; И - суммарные эксплуатационные издержки.
Капитальные вложения - это вложения, необходимые для
сооружения электрических сетей, электрических станций и энергообъектов. Они
определяются, как:
К = КВЛ+КПС, (22)
где КВЛ - капитальные вложения на сооружение
воздушных линий. Сюда входят затраты на изыскательские работы, подготовку
трасы, затраты на приобретение опор, проводов, линейной арматуры, заземлителей,
их транспортировку и монтаж;
КПС - капиталовложения на сооружения подстанций.
Их будем определять по укрупнённым стоимостным показателям в /11/, как:
КПС= КТР+ КРУS+ КПОСТ+ ККУ, (23)
где КТР - рыночная стоимость трансформаторов;
КРУS-
суммарная стоимость ячеек ОРУ на рассматриваемой ПС;
КПОСТ - постоянная часть затрат, включающие
стоимость средств пожарной безопасности, контура заземления и т.п.;
ККУ - стоимость принятых к установке БСК.
Для технико-экономического сравнения вариантов
эксплуатационные издержки учитываются как процент отчислений от укрупнённых
капитальных вложений. Все значения базовых показателей стоимости взяты из
укрупненных стоимостных показателей электрических сетей /11 /.
Эксплуатационные издержки включают в себя затраты, связанные
с передачей и распределением электроэнергии по сетям, необходимые для
эксплуатации энергетического оборудования и электрических сетей в течение
одного года.
В эксплуатационные издержки входят:
Суммарные затраты электросетевых хозяйств на
ремонтно-эксплуатационное обслуживание сетей:
ИРЭО=aРЭО·К,
(24)
где aРЭО -
нормы на обслуживание и ремонт ВЛ, ПС.
Отчисления на амортизацию, включающие отчисления на
реновацию и капитальные ремонты:
, (25)
где К - капиталовложения в ВЛ и ПС;
Тсл - срок службы ВЛ и ПС.
Стоимость потерь электроэнергии:
, (26)
где ΔW -
потери электроэнергии в ВЛ, трансформаторах и компенсирующих устройствах;
- удельная
стоимость потерь электроэнергии; в текущем году равен 60.
Покажем нахождение потерь на примере участка УРП-А-Е-УРП в
схеме 3.
Потери электроэнергии на обозначенном участке УРП-А-Е-УРП
необходимо начинать с подготовки всех необходимых данных по нему.
С учётом полученных сведений о линиях для нахождения потоков
мощностей, проходящих по ним, буду пользоваться сопротивлением линий. Находить
потери буду по эффективной и нескомпенсированной мощностям, т.е. по
Тогда мощности выделенных участков в зимний период будут
определяться, как:
В летний период потоки мощностей находятся аналогично
зимним, но с учетом летних эффективных мощностей.
Потери мощности в трансформаторах на подстанциях, входящих в
участок УРП-А-Е-УРП определим по формуле:
где ТЗ (Л) - число часов в зимний (летний) период
времени (см. п.1.3);
ТГ - число часов в году; Rтр
- активное сопротивление трансформаторов; ΔРХХ - потери
холостого хода в трансформаторах.
Потери мощности на участках, образующих кольцо:
(27)
Теперь, получив потери в интересующем нас участке, и
подставив их значения в формулу (26) можем найти потери в данном кольце.
Таким же образом производится расчёт для каждой схемы до тех
пор, пока не будут определены суммарные эксплуатационные издержки и суммарные
капиталовложения в проектируемые сети. Результаты расчётов по каждой схеме
занесём в таблицу 17.
Таблица 17 - Сравнение двух вариантов по экономическим
показателям