2. Расчет электрических нагрузок распределительных сетей 10 кВ.
2.1 Расчет электрических сетей 10 кВ
В основу метода определения нагрузок при расчете электрических сетей сельскохозяйственного 10 кВ, назначения положено суммирование расчетных нагрузок, на вводах потребителей или на шинах трансформаторной подстанций.
Электронный расчет производиться пофидерно, с учетом дневной и вечерней нагрузки :
а) Электрический расчет для первого фидера Таблица 2.1
Расчет потерь напряжения и электроэнергии в распределительной сети фидер-1 | ||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
|
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | |
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | ||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |
0-1 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
178,8 |
134,1 |
2000 |
0,836784 |
1736,365 | |
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
12,8 |
9,6 |
2000 |
0,179712 |
26,69606 | |
1-3 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
166 |
124,5 |
2000 |
2,33064 |
4489,969 | |
3-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
57,2 |
42,9 |
2000 |
0,535392 |
355,4087 | |
4-5 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
16,5 |
10 |
25,2 |
18,9 |
2000 |
0,648648 |
189,701 | |
3-6 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
108,8 |
81,6 |
2000 |
0,509184 |
642,9301 | |
6-7 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
13,5 |
10 |
12,8 |
9,6 |
2000 |
0,269568 |
40,04409 | |
6-8 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
96 |
72 |
2000 |
0,89856 |
1001,102 | |
8-9 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
64 |
48 |
2000 |
0,89856 |
667,4015 | |
9-10 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
51,2 |
38,4 |
2000 |
0,239616 |
142,379 | |
9-11 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
12,8 |
9,6 |
2000 |
0,119808 |
17,79737 | |
8-12 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
32 |
24 |
2000 |
5,309928 |
111,2336 | |
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9421,028 |
Wг = |
357600 |
квт.ч./год |
|
|
|
| ||||||||||||
D W%= |
2,63 |
% от годового электропотребления |
| |||||||||||||||
Таблица 2.2
| ||||||||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | |||||||
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | ||||||||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |||||||
0-1 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
180,38 |
119,45 |
2000 |
0,825176 |
1626,973 | |||||||
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
13,28 |
8,89 |
2000 |
0,182599 |
26,6325 | |||||||
1-3 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
167,1 |
110,563 |
2000 |
2,292941 |
4186,545 | |||||||
3-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
54,1 |
36,243 |
2000 |
0,495979 |
294,7944 | |||||||
4-5 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
16,5 |
10 |
20,9 |
14,003 |
2000 |
0,526931 |
120,9984 | |||||||
3-6 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
112,96 |
74,32 |
2000 |
0,516173 |
635,5408 | |||||||
6-7 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
13,5 |
10 |
13,28 |
8,89 |
2000 |
0,273899 |
39,94875 | |||||||
6-8 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
99,68 |
65,43 |
2000 |
0,910613 |
988,3929 | |||||||
8-9 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
66,48 |
43,19 |
2000 |
0,909367 |
655,4056 | |||||||
9-10 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
53,2 |
34,3 |
2000 |
0,242256 |
139,2759 | |||||||
9-11 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
13,28 |
8,89 |
2000 |
0,121733 |
17,755 | |||||||
8-12 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
33,2 |
22,24 |
2000 |
5,113698 |
111,0151 | |||||||
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8843,278 |
Wг = |
360760 |
квт.ч./год |
|
|
D W%= |
2,45 |
% от годового электропотребления |
б) Электрический расчет второго фидера фидера:
Таблица 2.3
|
| |||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | ||||||||
|
|
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | ||||||||
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | ||||||||
|
0-1 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
7,5 |
10 |
193 |
144,72 |
2000 |
2,25801 |
5057,033 | ||||||||
|
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
90 |
67,5 |
2000 |
0,6318 |
659,9062 | ||||||||
|
1-3 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
102,96 |
77,22 |
2000 |
0,481853 |
575,762 | ||||||||
|
3-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
57,6 |
43,2 |
2000 |
0,404352 |
270,2976 | ||||||||
|
3-5 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
45,36 |
34,02 |
2000 |
0,636854 |
335,2535 | ||||||||
|
5-6 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
2 |
10 |
22,68 |
17,01 |
2000 |
0,070762 |
18,62519 | ||||||||
|
5-7 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
15 |
10 |
22,68 |
17,01 |
2000 |
0,530712 |
139,689 | ||||||||
|
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7056,566 | ||||||||
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||
|
|
Wг = |
386000 |
квт.ч./год |
|
|
|
D W%= |
1,83 |
% от годового электропотребления |
Таблица 2.4
Расчет потерь напряжения и электроэнергии в распределительной сети фидер-2 вечер | ||||||||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
|
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | |||||||
|
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | |||||||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |||||||
0-1 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
7,5 |
10 |
200,17 |
137,33 |
2000 |
2,303597 |
5120,877 | |||||||
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
93,37 |
62,53 |
2000 |
0,641962 |
658,4311 | |||||||
1-3 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
106,79 |
74,8 |
2000 |
0,493426 |
590,8986 | |||||||
3-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
59,76 |
43,2 |
2000 |
0,416599 |
283,5151 | |||||||
3-5 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
47,03 |
31,6 |
2000 |
0,64708 |
334,7833 | |||||||
5-6 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
2 |
10 |
23,53 |
15,8 |
2000 |
0,071936 |
18,61542 | |||||||
5-7 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
15 |
10 |
23,5 |
15,8 |
2000 |
0,53895 |
139,3705 | |||||||
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7146,491 | |||||||
Wг = |
400340 |
квт.ч./год |
|
|
|
| ||||||||||||
D W%= |
1,79 |
% от годового электропотребления |
|
в) Электрический расчет третьего фидера:
Таблица 2.5
| ||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | |
|
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |
0-1 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
12 |
10 |
281,2 |
215,5 |
2000 |
5,286144 |
17451,67 | |
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
10,5 |
10 |
241,2 |
185,5 |
2000 |
3,970176 |
11264,38 | |
2-3 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
25,2 |
18,9 |
2000 |
0,235872 |
68,9822 | |
2-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
216 |
166,6 |
2000 |
1,5246 |
3879,874 | |
4-5 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
10,5 |
10 |
200 |
150 |
2000 |
3,276 |
7603,858 | |
5-6 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
40 |
30 |
2000 |
0,3744 |
173,8025 | |
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40442,57 |
Wг = |
562400 |
квт.ч./год |
|
|
|
D W%= |
7,19 |
% от годового электропотребления |
Таблица 2.6
Расчет потерь напряжения и электроэнергии в распределительной сети фидер-3 вечер | ||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
|
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | |
|
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | |
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |
0-1 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
12 |
10 |
291,7 |
195,2 |
2000 |
5,347464 |
17128,85 | |
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
10,5 |
10 |
250,2 |
167,4 |
2000 |
4,013226 |
11025,33 | |
2-3 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
26,1 |
17,5 |
2000 |
0,239316 |
68,64919 | |
2-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
224,1 |
149,9 |
2000 |
1,540467 |
3790,153 | |
4-5 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
10,5 |
10 |
207,5 |
138,8 |
2000 |
3,328185 |
7582,164 | |
5-6 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
41,5 |
27,8 |
2000 |
0,38046 |
173,4611 | |
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39768,6 |
Wг = |
583400 |
квт.ч./год |
|
|
|
D W%= |
6,82 |
% от годового электропотребления |
После проведения расчетов данные о активной, реактивной мощностей, а так же потерях сводятся в таблицы.
Общие потери на трансформаторах и в линиях |
|
| |
Потери в Тр-ре |
Потери в линии | ||
∆ Wтд |
∆ Wтв |
D Wд |
D Wв |
245752,5 |
244865,6 |
547538,2 |
55758,37 |
∆ Wт |
D Wл |
490618 |
603296,5 |
Wг = |
8370430 |
квт.ч./год |
|
|
|
D W%= |
13,0688 |
% от годового электропотребления |
Проведенный расчет электрической схемы показал что потери от годового потребления составили 13,0688 %.
2.2 Электрический расчет сетей 10 кВ.
Для уменьшения общих годовых потерь произведем замену трансформаторов на менее мощные и заменим сечения основных магистралей.
а) Замена сечения провода 25 мм2 на 35 мм2 на фидере первом: Таблица 2.7
| ||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | |
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | ||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | |
0-1 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
3 |
10 |
178,8 |
134,1 |
2000 |
0,64368 |
1240,261 | |
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
12,8 |
9,6 |
2000 |
0,179712 |
26,69606 | |
1-3 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
9 |
10 |
166 |
124,5 |
2000 |
1,7928 |
3207,121 | |
3-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
57,2 |
42,9 |
2000 |
0,535392 |
355,4087 | |
4-5 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
16,5 |
10 |
25,2 |
18,9 |
2000 |
0,648648 |
189,701 | |
3-6 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
3 |
10 |
108,8 |
81,6 |
2000 |
0,39168 |
459,2358 | |
6-7 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
13,5 |
10 |
12,8 |
9,6 |
2000 |
0,269568 |
40,04409 | |
6-8 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
6 |
10 |
96 |
72 |
2000 |
0,6912 |
715,073 | |
8-9 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
64 |
48 |
2000 |
0,89856 |
667,4015 | |
9-10 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
51,2 |
38,4 |
2000 |
0,239616 |
142,379 | |
9-11 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
12,8 |
9,6 |
2000 |
0,119808 |
17,79737 | |
8-12 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
6 |
10 |
32 |
24 |
2000 |
4,46148 |
79,45256 | |
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,87214 |
7140,571 |
Wг = |
357600 |
квт.ч./год |
|
|
| ||||||||||||
D W%= |
2,00 |
% от годового электропотребления |
| ||||||||||||||
Таблица 2.8
| |||||||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | ||||||
|
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | ||||||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | ||||||
0-1 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
3 |
10 |
180,38 |
119,45 |
2000 |
0,630366 |
1162,124 | ||||||
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
13,28 |
8,89 |
2000 |
0,182599 |
26,6325 | ||||||
1-3 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
9 |
10 |
167,1 |
110,563 |
2000 |
1,751537 |
2990,39 | ||||||
3-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
54,1 |
36,243 |
2000 |
0,495979 |
294,7944 | ||||||
4-5 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
16,5 |
10 |
20,9 |
14,003 |
2000 |
0,526931 |
120,9984 | ||||||
3-6 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
3 |
10 |
112,96 |
74,32 |
2000 |
0,394176 |
453,9577 | ||||||
6-7 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
13,5 |
10 |
13,28 |
8,89 |
2000 |
0,273899 |
39,94875 | ||||||
6-8 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
6 |
10 |
99,68 |
65,43 |
2000 |
0,695304 |
705,9949 | ||||||
8-9 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
9 |
10 |
66,48 |
43,19 |
2000 |
0,909367 |
655,4056 | ||||||
9-10 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
3 |
10 |
53,2 |
34,3 |
2000 |
0,242256 |
139,2759 | ||||||
9-11 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
13,28 |
8,89 |
2000 |
0,121733 |
17,755 | ||||||
8-12 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
6 |
10 |
33,2 |
22,24 |
2000 |
4,255487 |
79,29651 | ||||||
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10,47963 |
6686,573 |
Wг = |
360760 |
квт.ч./год |
|
|
|
D W%= |
1,85 |
% от годового электропотребления |
б )Замена сечения провода 25 мм2 на 35 мм2 на фидере втором:
Таблица 2.9
Расчет потерь напряжения и электроэнергии в распределительной сети фидер-2 день
| |||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | ||
|
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | ||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | ||
0-1 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
7,5 |
10 |
193 |
144,72 |
2000 |
1,73691 |
3612,166 | ||
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
90 |
67,5 |
2000 |
0,6318 |
659,9062 | ||
1-3 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
3 |
10 |
102,96 |
77,22 |
2000 |
0,370656 |
411,2586 | ||
3-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
57,6 |
43,2 |
2000 |
0,404352 |
270,2976 | ||
3-5 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
9 |
10 |
45,36 |
34,02 |
2000 |
0,489888 |
239,4668 | ||
5-6 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
2 |
10 |
22,68 |
17,01 |
2000 |
0,070762 |
18,62519 | ||
5-7 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
15 |
10 |
22,68 |
17,01 |
2000 |
0,40824 |
99,77782 | ||
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,112608 |
5311,499 |
Wг = |
386000 |
квт.ч./год |
|
|
| ||||||||||||
D W%= |
1,38 |
% от годового электропотребления |
| ||||||||||||||
Таблица 2.10
| |||||||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | ||||||
|
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
| ||||||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | ||||||
0-1 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
7,5 |
10 |
200,17 |
137,33 |
2000 |
1,763138 |
3657,77 | ||||||
1-2 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
93,37 |
62,53 |
2000 |
0,641962 |
658,4311 | ||||||
1-3 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
3 |
10 |
106,79 |
74,8 |
2000 |
0,378093 |
422,0704 | ||||||
3-4 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
4,5 |
10 |
59,76 |
43,2 |
2000 |
0,416599 |
283,5151 | ||||||
3-5 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
9 |
10 |
47,03 |
31,6 |
2000 |
0,494703 |
239,1309 | ||||||
5-6 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
2 |
10 |
23,53 |
15,8 |
2000 |
0,071936 |
18,61542 | ||||||
5-7 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
15 |
10 |
23,5 |
15,8 |
2000 |
0,41205 |
99,55033 | ||||||
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,17848 |
5379,083 |
Wг = |
400340 |
|
|
|
| ||||||||||||
D W%= |
1,34 |
% от годового электропотребления |
| ||||||||||||||
в)Замена сечения провода 25 мм2 на 35 мм2 на фидере третьем: Таблица 2.11
| |||||||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | ||||||
|
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | ||||||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | ||||||
0-1 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
12 |
10 |
281,2 |
215,5 |
2000 |
4,07136 |
12465,48 | ||||||
1-2 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
10,5 |
10 |
241,2 |
185,5 |
2000 |
3,05844 |
8045,984 | ||||||
2-3 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
25,2 |
18,9 |
2000 |
0,235872 |
68,9822 | ||||||
2-4 |
А35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
4,5 |
10 |
216 |
166,6 |
2000 |
1,17468 |
2771,338 | ||||||
4-5 |
A35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
10,5 |
10 |
200 |
150 |
2000 |
2,52 |
5431,327 | ||||||
5-6 |
A35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
6 |
10 |
40 |
30 |
2000 |
0,288 |
124,1446 | ||||||
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11,34835 |
28907,26 |
Wг = |
562400 |
квт.ч./год |
|
|
| ||||||||||||
D W%= |
5,140 |
% от годового электропотребления |
| ||||||||||||||
Таблица 2.12
| |||||||||||||||||
участок |
провод |
сече- |
Ro |
Xo |
L |
Uн |
Р |
Q |
Tm |
D U |
D W | ||||||
кабель |
ние |
Ом/км |
Ом/км |
км |
кВ |
кВт |
Квар |
час. |
% |
квт.ч/год | |||||||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 | ||||||
0-1 |
A35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
12 |
10 |
291,7 |
195,2 |
2000 |
4,08732 |
12234,89 | ||||||
1-2 |
A35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
10,5 |
10 |
250,2 |
167,4 |
2000 |
3,06747 |
7875,233 | ||||||
2-3 |
А25 |
25 |
1,26 |
0,4 |
6 |
10 |
26,1 |
17,5 |
2000 |
0,239316 |
68,64919 | ||||||
2-4 |
A35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
4,5 |
10 |
224,1 |
149,9 |
2000 |
1,177425 |
2707,252 | ||||||
4-5 |
A35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
10,5 |
10 |
207,5 |
138,8 |
2000 |
2,543835 |
5415,832 | ||||||
5-6 |
A35 |
35 |
0,9 |
0,4 |
6 |
10 |
41,5 |
27,8 |
2000 |
0,29082 |
123,9008 | ||||||
итого : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11,40619 |
28425,76 |
Wг = |
583400 |
квт.ч./год |
|
|
D W%= |
4,87 |
% от годового электропотребления |
После проведенных технических мероприятий по замене трансформаторов и сечения основных магистралей сети подсчитаем общие потери:
Общие потери |
|
| |
Потери в Тр-ре |
Потери в линии | ||
∆ Wтд |
∆ Wтв |
D Wд |
D Wв |
225015,2 |
224680,6 |
491055,1 |
40491,41 |
∆ Wт |
D Wл |
449695,8 |
531546,5 |
Wг = |
8655655 |
квт.ч./год |
|
|
|
D W%= |
11,336 |
% от годового электропотребления |
Проведенный расчет электрической схемы показал что потери от годового потребления составили 11,336 %., что на 1,733% меньше чем в предыдущем варианте.
2.3. Расчет показателей надежности распределительных сетей 10 кВт.
Wнд – количество ожидаемого недоотпуска электроэнергии, кВт.ч. Эта величина определяется как
Wнд = pав Pм Tм ,
где pав – вероятность аварийного состояния системы «Шины 10кВ - Выключатель 10кВ - ВЛ-10кВ»;
Pм – максимальная нагрузка фидера, кВт;
Tм – число часов максимальной нагрузки, ч.
Вероятность аварийного состояния системы вычисляется по выражению
pав = (шtш + вtв + лtлL)10-2/8760 ,
здесь L – общая протяженность фидера, км.
Пример расчета представлен в папке SAPR-SH «Надежность» в системе Excel.
В расчете используются показатели аварийности отключения /1/:
- параметр потокоотказов элементов сети;
t – среднее время восстановления электроснабжения.
По расчетной схеме фидера составляется упрощенная блок-схема из трёх последовательных элементов: «Шины 10кВ - Выключатель 10кВ - ВЛ-10кВ». Каждый из этих элементов имеет соответствующие параметры надежности ,t . Эти параметры приведены в таблице
а)Надежность распределительных сетей 10 кВ для первого фидера:
Максимальная нагрузка фидера принимается, вечерняя нагрузка на фидере т.к., дневная минимальная.
Таблица 2.13
Наименование параметров надежности |
Обозначение параметров |
Наименование элементов | ||
шины 10 кВ |
выключатель 10 кВ |
линия 10 кВ | ||
Параметр потокоотказов, 1/лет на 100шт(км) |
1 |
0,5 |
4 | |
Среднее время востановления, час на 100шт(км) |
t |
4 |
10 |
4,2 |
Длина линий фидера, км |
L |
90 | ||
Число часов максимальной нагрузки, ч |
Tм |
2000 | ||
Вероятность аварийного состояния системы |
Рав |
0,007605 | ||
Удельный ущерб от перерыва электроснабжения, руб/квт.ч |
Уо |
2,85 | ||
Максимальная нагрузка фидера,кВт |
Рм |
180,38 | ||
Недоотпуск электроэнергии, кВт.ч/год |
Wнд |
2743,58 | ||
Ущерб от перерыва электроснабжения по Фидеру 1, тыс.руб/год |
У |
7,819 |
Расчетная схема фидера №1
Блок-схема фидера №1
б) Надежность распределительных сетей 10 кВ для второго фидера:
Таблица 2.14
Наименование параметров надежности |
Обозначение параметров |
Наименование элементов | ||
шины 10 кВ |
выключатель 10 кВ |
линия 10 кВ | ||
Параметр потокоотказов, 1/лет на 100шт(км) |
1 |
0,5 |
4 | |
Среднее время востановления, час на 100шт(км) |
t |
4 |
10 |
4,2 |
Длина линий фидера, км |
L |
45,5 | ||
Число часов максимальной нагрузки, ч |
Tм |
2000 | ||
Вероятность аварийного состояния системы |
Рав |
0,003867 | ||
Удельный ущерб от перерыва электроснабжения, руб/квт.ч |
Уо |
2,85 | ||
Максимальная нагрузка фидера,кВт |
Рм |
200,17 | ||
Недоотпуск электроэнергии, кВт.ч/год |
Wнд |
1548,11 | ||
Ущерб от перерыва электроснабжения по Фидеру 2, тыс.руб/год |
У |
4,412 |
Расчетная схема фидера №2
Блок-схема фидера №2
в) Надежность распределительных сетей 10 кВ для третьего фидера:
Таблица 2.15
Наименование параметров надежности |
Обозначение параметров |
Наименование элементов | ||
шины 10 кВ |
выключатель 10 кВ |
линия 10 кВ | ||
Параметр потокоотказов, 1/лет на 100шт(км) |
1 |
0,5 |
4 | |
Среднее время востановления, час на 100шт(км) |
t |
4 |
10 |
4,2 |
Длина линий фидера, км |
L |
45 | ||
Число часов максимальной нагрузки, ч |
Tм |
2000 | ||
Вероятность аварийного состояния системы |
Рав |
0,003825 | ||
Удельный ущерб от перерыва электроснабжения, руб/квт.ч |
Уо |
2,85 | ||
Максимальная нагрузка фидера,кВт |
Рм |
291,7 | ||
Недоотпуск электроэнергии, кВт.ч/год |
Wнд |
2231,51 | ||
Ущерб от перерыва электроснабжения по Фидеру 3, тыс.руб/год |
У |
6,360 |
Расчетная схема фидера №3
Блок-схема фидера №3
2.4. Технико-экономический расчет вариантов схемы 10 кВ.
Капитальные вложения сведем таблицу
Стоимость 1 км. линии равна для сечений СИП-2:
А-25 равна 0,3 млн.руб/км;
А-35 равна 0,35 млн.руб/км;
Деревянные с ж\б приставками.
Стоимость ТП 10/0,4 кВ:
ТП 40 кВА = 2,5 млн.руб;
ТП 63 кВА = 2,7 млн.руб;
ТП 100 кВА = 3,01 млн.руб;
ТП 160 кВА = 3,25 млн.руб;
ТП 250 кВА= 3,88 млн.руб;
ТП 400 кВА= 4,3 млн.руб;
Капитальные вложения, вложения на подстанции и сведем данные таблицу 2
Ущерб определим, как в п.2.3. и данные сведем таблицу
Затраты определим по формуле и полученные данные сведем таблицу
Для каждого варианта определяется затраты:
З = Рн * К+И,
где Рн = 0,124;
К- капитальные вложения, млн.руб;
И – издержки, млн.руб\год.
Капитальные вложения определется:
К=Кл+Кт,
где Кл - капитальные вложения линии, млн.руб;
Кт - капитальные вложения подстанций, млн.руб;
n
Кл = К0i * Li
1
где К0 – стоимость 1 км линий, млн.руб;
Li – длина, км.
2.4.1. Затраты до реконструкции:
а)Существующая схема фидер №1. Общая длина линии 90000 м.
К0 – для А-25 деревянные с ж\б приставками – 0,3 млн.руб/км
Определяем вложения на линии фидера №1 по формуле:
Кл =0,3*90=27 млн.руб;
Кт = 19,47 млн.руб;
определим капитальные вложения по формуле:
К = 19,47 + 27 = 46,47 млн.руб.
Определим издержки по формуле:
И = Ил + Ит +Со∆W,
Ил = 0,062*Кл , млн.руб.
Ит = 0,104*Кт , млн.руб.
Со – стоимость 1 кВт*ч;
По формуле определим
Ил = 0,062*27 = 1,674 млн. руб;
Ит = 0,104*19,47= 2,025 млн. руб;
Со =2,85 коп/Вт*ч
∆W=9421,028 кВт*ч
По формуле определим:
И =1,674 + 2,025 + 2,85*9421,028 *10-5 = 3,9675 млн.руб.
Определим затраты по формуле:
З = 0,124*46,47*3,9675= 22,8619 млн.руб.
б)Существующая схема фидер №2. Общая длина линии 45500 м.
К0 – для А-25 деревянные с ж\б приставками – 0,3 млн.руб/км
Определяем вложения на линии фидера №2 по формуле:
Кл =0,3*45,5=13,56 млн.руб;
Кт = 20,1 млн.руб;
определим капитальные вложения по формуле:
К = 20,1 + 13,56 = 33,66 млн.руб.
Определим издержки по формуле:
И = Ил + Ит +Со∆W,
Ил = 0,062*Кл , млн.руб.
Ит = 0,104*Кт , млн.руб.
Со – стоимость 1 кВт*ч;
По формуле определим
Ил = 0,062*13,56 = 0,8407 млн. руб;
Ит = 0,104*20,1= 2,0904 млн. руб;
Со =2,85 коп/Вт*ч
∆W=7146,491кВт*ч
По формуле определим:
И =0,8407 + 2,0904 + 2,85*7146,491 *10-5 = 3,1348 млн.руб.
Определим затраты по формуле:
З = 0,124*33,66*3,1348= 13,0842 млн.руб.
в)Существующая схема фидер №3. Общая длина линии 49500 м.
К0 – для А-25 деревянные с ж\б приставками – 0,3 млн.руб/км
Определяем вложения на линии фидера №3 по формуле:
Кл =0,3*49,5=14,85 млн.руб;
Кт = 12,32 млн.руб;
определим капитальные вложения по формуле:
К = 12,32 + 14,85 = 27,17 млн.руб.
Определим издержки по формуле:
И = Ил + Ит +Со∆W,
Ил = 0,062*Кл , млн.руб.
Ит = 0,104*Кт , млн.руб.
Со – стоимость 1 кВт*ч;
По формуле определим
Ил = 0,062*14,85 = 0,9207 млн. руб;
Ит = 0,104*12,32= 1,2812 млн. руб;
Со =2,85 коп/Вт*ч
∆W=40442,57кВт*ч
По формуле определим:
И =0,9207 + 1,2812 + 2,85*40442,57 *10-5 = 3,3545 млн.руб.
Определим затраты по формуле:
З = 0,124*27,17*3,3545= 11,3016 млн.руб.
2.4.2. Затраты после реконструкции:
а)Существующая схема фидер №1. Общая длина линии 90000 м.
Длина отпаек сечением 25 мм2=63000 м.
К0 – для А-25 деревянные с ж\б приставками – 0,3 млн.руб/км
Определяем вложения на отпайках фидера №1 по формуле:
Кл1 =0,3*63=18,9 млн.руб;
Длина магистрали сечением 35 мм2=27000 м.
К0 – для А-35 деревянные с ж\б приставками – 0,35 млн.руб/км
Определяем вложения на основной магистрали фидера №1 по формуле:
Кл2 =0,35*27=9,45 млн.руб;
Кл=9,45+18,9=28,35 млн.руб;
Кт = 19,23 млн.руб;
определим капитальные вложения по формуле:
К = 19,23 + 28,35 = 47,58 млн.руб.
Определим издержки по формуле:
И = Ил + Ит +Со∆W,
Ил = 0,062*Кл , млн.руб.
Ит = 0,104*Кт , млн.руб.
Со – стоимость 1 кВт*ч;
По формуле определим
Ил = 0,062*28,35 = 1,7577 млн. руб;
Ит = 0,104*19,23= 1,9999 млн. руб;
Со =2,85 коп/Вт*ч
∆W=7140,571 кВт*ч
По формуле определим:
И =1,7577 + 1,9999 + 2,85*7140,571 *10-5 = 3,9611 млн.руб.
Определим затраты по формуле:
З = 0,124*47,58*3,9611= 23,3701 млн.руб.
б)Существующая схема фидер №2. Общая длина линии 45500 м.
Длина отпаек сечением 25 мм2=11000 м.
К0 – для А-25 деревянные с ж\б приставками – 0,3 млн.руб/км
Определяем вложения на отпайках фидера №2 по формуле:
Кл1 =0,3*11=3,3 млн.руб;
Длина магистрали сечением 35 мм2=34500 м.
К0 – для А-35 деревянные с ж\б приставками – 0,35 млн.руб/км
Определяем вложения на основной магистрали фидера №2 по формуле:
Кл2 =0,35*34,5=12,0,75 млн.руб;
Кл=3,3+12,075=15,375 млн.руб;
Кт = 11,9 млн.руб;
определим капитальные вложения по формуле:
К = 15,375+11,9 = 27,275 млн.руб.
Определим издержки по формуле:
И = Ил + Ит +Со∆W,
Ил = 0,062*Кл , млн.руб.
Ит = 0,104*Кт , млн.руб.
Со – стоимость 1 кВт*ч;
По формуле определим
Ил = 0,062*15,375 = 0,9533 млн. руб;
Ит = 0,104*11,9= 1,2376 млн. руб;
Со =2,85 коп/Вт*ч
∆W=5379,083 кВт*ч
По формуле определим:
И =0,9533 + 1,2376 + 2,85*5379,083 *10-5 = 2,3442 млн.руб.
Определим затраты по формуле:
З = 0,124*27,275*2,3442= 7,9283 млн.руб.
в)Существующая схема фидер №3. Общая длина линии 49500 м.
Длина отпаек сечением 25 мм2=6000 м.
К0 – для А-25 деревянные с ж\б приставками – 0,3 млн.руб/км
Определяем вложения на отпайках фидера №1 по формуле:
Кл1 =0,3*6=1,8 млн.руб;
Длина магистрали сечением 35 мм2=43500 м.
К0 – для А-35 деревянные с ж\б приставками – 0,35 млн.руб/км
Определяем вложения на основной магистрали фидера №1 по формуле:
Кл2 =0,35*43,5=15,225 млн.руб;
Кл=1,8+15,225=17,025 млн.руб;
Кт = 15,1 млн.руб;
определим капитальные вложения по формуле:
К = 17,025+ 15,1 = 32,125 млн.руб.
Определим издержки по формуле:
И = Ил + Ит +Со∆W,
Ил = 0,062*Кл , млн.руб.
Ит = 0,104*Кт , млн.руб.
Со – стоимость 1 кВт*ч;
По формуле определим
Ил = 0,062*17,025 = 1,0556 млн. руб;
Ит = 0,104*15,1= 1,5704 млн. руб;
Со =2,85 коп/Вт*ч
∆W=28907,26 кВт*ч
По формуле определим:
И =1,0556 + 1,5704 + 2,85*28907,26 *10-5 = 3,45 млн.руб.
Определим затраты по формуле:
З = 0,124*32,125*3,45=13,743 млн.руб.
У=У1+У2+У3=18,589 млн.руб
Для увеличения надежности электроснабжения, на каждый фидер установим дизельный генератор CLINE CD60 мощностью 63 кВА. В следствии произведенных мероприятий ущерб равен 0 млн.руб.
Технико-экономический расчет.
Таблица 2.16
Параметры Схема |
Кл |
Кт |
К |
Ил |
Ит |
И |
Со |
ΔW |
Y |
З |
млн.руб |
млн.руб |
млн.руб |
млн.руб/ год |
млн.руб/ год |
млн.руб/год |
руб. за кВт*час |
кВт*час |
тыс.руб/ год |
млн.руб | |
Существующая схема |
55,14 |
51,89 |
107,03 |
3,4354 |
5,3966 |
8,832 |
2,85 |
1093915 |
18,589 |
117,216 |
Реконструкция |
60,75 |
46,23 |
106,98 |
3,7666 |
4,8079 |
8,5745 |
2,85 |
981242 |
0 |
113,745 |
Срок окупаемости определим по формуле
Т=107,03-106,98=0,1942
8,832-8,5745