- •Введение
- •1.Выбор основоного оборудования и схемы выдачи энергии.
- •1.1 Выбор трансформаторов
- •1.2 Технико-экономическое сравнение вариантов
- •1.3 Определение количества присоединений
- •2 Расчет короткого замыкания
- •3 Выбор аппаратов
- •3.1 Выбор выключателей на вн и нн
- •3.2 Выбор разъединителей на вн и нн
- •3.3 Выбор разрядников на вн и нн
- •4 Выбор токоведущих частей
- •4.1 Выбор шин
- •5.1 Токовая защита электрических линий
- •5.1.1 Мтз линий с максимальной выдержкой времени
- •5.2 Защита трансформатороы
- •5.2.1 Дифференциальная защита
- •6.2 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
- •7 Выбор контрольного кабеля
- •6.4 Выбор предохранителей для измерительных трансформаторов напряжения
1.2 Технико-экономическое сравнение вариантов
Технико-экономический расчёт в энергетике базируется на использовании формулы полных приведённых затрат. В учебном курсовом проекте технико-экономический расчёт производят для выявления наиболее экономически целесообразного варианта мощности силового трансформатора.
При расчёте сравнивается два варианта силовых трансформаторов с ближайшей (по стандартному ряду) номинальной мощностью и мощностью на ступень выше. Экономически целесообразный вариант, определяемый минимумом затрат.
,
где – номер варианта;
– годовые издержки (экспериментальные установки, [руб./год];
– капиталовложение на сооружение электрической установки, [руб.];
– ущерб от недоотпуска электрической энергии, [руб.];
– нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, ;
Т.к. сравниваемые варианты не сильно отличаются друг от друга по надёжности, то ущерб от недоотпуска электроэнергии можно не учитывать. Тогда формула примет вид:
, (1.2.1)
Результаты подсчёта капиталовложений приводят в таблице, составленной по форме таблицы 2.1:
Форма составления таблицы сравнения Таблица 1.1
-
Оборудова-ние
Стоимость единицы, млн. руб.
Варианты
I
II
Кол-во единиц, шт.
Общая стоимость, тыс. руб.
Кол-во единиц, шт.
Общая стоимость, тыс. руб.
Годовые эксплутационные издержки складываются из ежегодных эксплутационных расходов на амортизацию оборудования и расходов, связанных с потерями энергии в трансформаторах :
,
где и – соответственно отчисления на амортизацию и обслуживание, [%]; для оборудования напряжением 35-150кВ и .
– потери электроэнергии, [кВт·ч];
– стоимость 1 кВт·ч потерь электроэнергии [руб./кВт·ч];
Принимаем руб./кВт·ч;
Суммарные приведённые потери электроэнергии в двух трансформаторах определяют по формуле:
, (1.2.2)
где – приведённые потери холостого хода трансформатора, учитывающие потери мощности как в самом трансформаторе, так и потери, создаваемые им в элементах всей системы электроснабжения, в зависимости от реактивной мощности, потребляемой трансформатором.
– приведённые потери короткого замыкания;
– коэффициент загрузки;
, (1.2.3)
где – потери мощности холостого хода (в расчёте их приближённо принимают равными потерям в стали трансформатора), [кВт];
– реактивная мощность холостого хода трансформатора, [квар];
– коэффициент изменения потерь, задаётся энергосистемой для каждого завода в соответствии с его местоположением, [кВт/квар]. Принимаем кВт/квар.
, (1.2.4)
где – потери мощности короткого замыкания (приближённо они равны потерям в меди обмоток трансформатора) [кВт];
– реактивная мощность, потребляемая трансформатором при номинальной паспартной нагрузке, [квар].
, (1.2.5)
где – максимальная расчётная нагрузка потребителей, [МВ·А];
– номинальная мощность трансформатора, [МВ·А].
, (1.2.6)
где – ток холостого хода трансформатора, [%].
, (1.2.7)
где – напряжение короткого замыкания трансформатора, [%].
Суммарные потери электроэнергии за год:
, (1.2.8)
где – число часов работы трансформатора в году, [ч].
Принимаем ч.
(Л – 3 стр.41)
Сравнение вариантов расчета. Таблица 1.2
-
Оборудование
Стоимость,
млн.руб.
Вариант
1
2
Количество
единиц,
шт.
Общая
стоимость,
млн.руб.
Количество
единиц,
шт.
Общая
стоимость,
млн.руб.
ТРДН
25000/ 110-У1
296
2
592
–
–
ТРДН
32000/ 110-У1
315
–
–
2
630
Вариант 1.
КЗ = SM / 2ST = 33,75 / 2 · 25 = 0,675;
2) ∆QХ = ST ∙ IХХ / 100 = 25 · 0,7 / 100 =175 ВАр;
3) ∆QК = ST ∙ UК / 100 = 25 ∙ 10 / 100 = 2500 ВАр;
4) ∆P′ХХ = ∆PХХ + КИП ∙ ∆QХ = 30 + 0,05 ∙ 175 = 38,75 кВт;
5) ∆P′КЗ = ∆PКЗ + КИП ∙ ∆QК = 120 + 0,05 ∙ 2500 = 245 кВт;
6) Суммарные приведённые потери эл. энергии в двух трансформаторах
∆P′T∑ = 2∆P′ХХ + 2КЗ2 ∙ ∆P′КЗ = 2 ∙ 38,75 + 2 ∙ 0,72 ∙245 = 317,6 кВт;
7) ∆ЭN∑ = ∆P′T∑ ∙ ТВ = 317,6 ∙ 8760 = 2782176 кВт∙ч;
8) U = UA + UT = ( PA + PO / 100 ) · K + β · ∆ЭN∑ · 10 – 3 = ((6,3 + 3) / 100) · 592000000 + 0,000221 · 2782176· 10 – 3 = 55660000 руб.
9) З1 = UI + EН · KI = 55666000 + 0,12 · 592000000 = 126706000 руб.
Вариант 2.
1) КЗ = SM / 2ST = 33,5 / 2 · 32 = 0,523;
2) ∆QХ = ST ∙ IХХ / 100 = 32 · 0,7 / 100 = 224 кВАр;
3) ∆QК = ST ∙ UК / 100 = 32 ∙ 10 / 100 = 3200 кВАр;
4) ∆P′ХХ = ∆PХХ + КИП ∙ ∆QХ = 40 + 0,05 ∙ 224 = 51,2 кВт;
5) ∆P′КЗ = ∆PКЗ + КИП ∙ ∆QК = 145 + 0,05 ∙ 3200 = 305 кВт;
6) Суммарные приведённые потери эл. энергии в двух трансформаторах
∆P′T∑ = 2∆P′ХХ + 2КЗ2 ∙ ∆P′КЗ = 2 ∙ 51,2+ 2 ∙ 0,5232 ∙ 305 = 269,2 кВт;
7) ∆ЭN∑ = ∆P′T∑ ∙ ТВ = 269,2 ∙ 8760 = 2358192 кВт∙ч;
8) U = UA + UT = ( PA + PO / 100 ) · K + β · ∆ЭN∑ · 10 – 3 = ((6,3 + 3) / 100) · 630000000+ 0,000221 · 2358192 · 10 – 3 = 59110000руб.
9) З2 = UI + EН · KI = 69110000 + 0,12 · 630000000= 144710000 руб.
Производим сравнение вариантов:
З1 =126706000 руб. < З2 = 144710000 руб.
Таким образом, экономически целесообразно применить трансформатор, выбранный по первому варианту. Значит, выбираем трансформатор ТРДН – 25000 / 110 – У1 с SН = 25 МВ·А.