2.4. Технико-экономическое сравнение вариантов

При разработке главной схемы электрических соединений станции (подстанции) возникает ряд вариантов, подлежащих анализу и сопоставлению по технико-экономическим показателям. Технико-экономи­ческое сравнение вариантов может производиться с целью выявления наиболее экономичного варианта распределения генераторов между различными напряжениями, определения мощности генераторов (трансформаторов), выбора схемы РУ, когда заданным техническим требованиям удовлетворяют несколько схем.

Технико-экономическое сравнение для выбора главной схемы электрических соединений выполняется по следующим группам показателей, которые должны быть определены для каждого варианта: коли­чество и мощность основного оборудования и коммутационных аппара­тов (выключателей, разъединителей и т.п.); потери генерирующей мощности и отходящих линий при различных аварийных и ремонтных режимах; капитальные затраты; потери энергии и приведенные затраты.

В связи с учебным характером технико-экономических расчетов основное внимание при выполнении курсового проекта следует уделить методике их выполнения, а исходные данные о стоимости оборудования и монтажа, графики нагрузок и другие величины или коэффициенты чисто экономического характера в расчетах принимать по усредненным показателям.

Количество единиц оборудования, их мощность, а также количество основных аппаратов подсчитываются по выбранным вариантам схем. В тех случаях, когда варианты отличаются только количеством аппаратов, такое сравнение дает возможность определить, какой из вариантов будет более дешевым по капитальным затратам. Определение генераторной мощности и числа линий, теряемых в каждом варианте при авариях, производится путем анализа схем

[2, 7]. Для получения полной картины рекомендуется рассматривать из­менения, которые произойдут в нормальном состоянии схемы при ре­монте любого выключателя и при ремонте шин в случае следующих аварий:

КЗ на линии (трансформаторе);

КЗ на секции (системе) шин;

повреждение выключателя линии (трансформатора);

повреждение секционного (шиносоединительного) выключателя.

Экономически целесообразный вариант определяется минимумом приведенных затрат:

3_i = Р_н К _i+ И_i + У_i , (2.2)

где i =1,2,3 - номера вариантов;

К - капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс.руб.

Р_н - нормативный коэффициент экономической эффективности капи­таловложений, равный 0,125;

И - годовые эксплуатационные издержки;

У - ущерб от недоотпуска электроэнергии.

При выполнении курсового проекта для уменьшения объема вычислений

целесообразно исключать из расчета те капиталовложения, которые являются одинаковыми для всех вариантов);

Капиталовложения К определяют по укрупненным показателям стоимости элементов схем [4, 11] (табл. 10-14 - 10-26). Результаты подсчета капиталовложений приводятся в таблице, составленной по форме табл. 2.2.

Таблица 2.2

Оборудование	Стоимость единицы, тыс.руб.	Варианты
		первый			второй
		к-во ед., шт.	общ.ст., тыс.руб.	к-во ед., шт.		общ.ст., тыс.руб.

Годовые эксплуатационные издержки складываются из ежегодных эксплуатационных расходов на амортизацию оборудования И_а и расходов, связанных с потерями энергии в трансформаторах РУ

тыс.руб., (2.3)

где Р_а и Р_о - отчисления на амортизацию и обслуживание, %.

Э - потери энергии в кВтчас;

- стоимость 1 кВтчас потерянной энергии, равная 0,8 коп/(кВтч).

для электрооборудования напряжением 35-150 кВ Р_а = 6,4 %; Р_о = 3 %;

для оборудования 220 кВ и выше Р_а = 6,4 % и P_о = 2%;

Потери энергии, кВт.час, в двухобмоточном трансформаторе

, (2.4)

где Р_хх - потери холостого хода;

Р_кз - потери короткого замыкания;

S _н - номинальная мощность трансформатора, МВА;

S _м - максимальная нагрузка трансформатора, МВА;

Т - число часов работы трансформатора, можно принять Т = 8760 час;

- число часов максимальных потерь; может быть определено по графической зависимости = (Т_м), приведенной в [4].

Потери энергии в трехобмоточном трансформаторе

. (2.5)

Для упрощения можно принять

_в=_с=_н . (2.6)

В каталогах для трехобмоточных трансформаторов обычно приво­дят величину потерь короткого замыкания для пары обмоток ВН и НН Р_кз.в-н.

Если мощности всех 3-х обмоток одинаковы, то принимают

Р_{кз.в =} Р_{кз.с =} Р_{кз.н =} 0,5Р_кз.в-н. (2.7)

Если номинальная мощность одной из обмоток 0,67S_н, то потери КЗ

Р_{кз.с =} 0,670.5Р_кз.в-н= 0,335Р_кз.в-н. (2.8)

Потери в нескольких параллельно работающих однотипных трансформаторах

Э = n_тЭ , (2.9)

В общем случае ущерб от недоотпуска электроэнергии складывается из двух составляющих:

У = У_I + У₂ , (2.10)

где У_I - ущерб от потери мощности, величина которого не превышает мощность аварийного резерва системы. Этот ущерб оценива­ется стоимостью топлива, которое необходимо затратить на других электростанциях;

У₂ - ущерб от потери мощности сверх величины аварийного резерва.

Для определения ущерба нужно располагать данными о вероятности и длительности аварийных отключений, характере потребителей и т.п., методика определения которых приведена в [4,7]. В курсовом проекте, если не указано в задании, допускается ущерб не определять.

Сравнение экономической эффективности двух вариантов электро­установки с равной степенью надежности, у которых K₁>K₂, а И₁<И₂ можно также произвести по сроку окупаемости капиталовложений, ис­пользуя выражение

, (2.11)

где Т - срок окупаемости капиталовложений, лет.

Если T<T_н, то экономически целесообразен вариант с большими капиталовложениями, а если Т>Т_н - вариант с меньшими капиталовло­жениями; Т=1/Р_н - нормативный срок окупаемости капиталовложений, равный 8 годам.