- •Введение.
- •Исходные данные по проекту.
- •2. Предварительный расчет эл сети.
- •2.1. Расчет баланса активной и реактивной мощности в сети.
- •2.1.1 Расчет баланса активной мощности сети.
- •2.1.2 Баланс реактивной мощности в сети.
- •2.2 Выбор конструкции сети, материалов проводов и
- •2.2.1 Выбор конструкции сети.
- •2.2.2 Составление схем вариантов проектируемой сети.
- •2.2.2 Расчет ориентировочного напряжения схем вариантов
- •2.3 Расчет сечений проводов лэп электрической сети.
- •2.3.1 Проверка проводов лэп по току в наиболее тяжелом
- •2.3.2 Проверка сети по потере напряжения в нормальном и
- •2.4 Выбор числа и мощности силовых трансформаторов
- •3. Технико-экономическое обоснование вариантов
- •4. Электрические расчеты основных режимов работы
- •5. Проверочный баланс активной и реактивной мощности
- •6. Заключение.
- •Введение………………………………………………………………….4
- •7. Список литературы.
3. Технико-экономическое обоснование вариантов
схемы электроснабжения.
В соответствии с методикой технико – экономических расчетов в энергетике
критерием оценки принимаем суммарные приведенные расчетные затраты.
Зрасч =Рн*Кi+Иri руб (11)
где Рн – нормативный коэф – т сравнительной эффективности капитальных вложений 0,125 – 0,143,
Кi – капитальные вложения в сеть,
Иri – годовые эксплуатационные расходы.
Рассчитываем капитальные вложения для каждого варианта:
Кi = Кл+ Кп/ст+ Кпост (12)
где Кл – капитальные вложения в строительство,
Кпост – постоянная часть затрат включающая стоимость подготовки и благо-
устройства территории, дорог, средств связи, сетей освещения, водопровода.
Кп/ст – капитальные вложения на строительство подстанции.
Кл = К0 *l
где К0 – стоимость 1км линии,
l – длина линии,
Кп/ст = Ктр + Квыкл
где Ктр – капитальные затраты на покупку и монтаж тр – ров,
Квыкл - капитальные затраты на покупку и монтаж выключателей,
Ктр = К0 * n
где К0 – стоимость тр – ра и выключателей,
n – количество тр – ров и выключателей.
Ежегодные эксплуатационные расходы рассчитываются по формуле:
И = Ил+Ип/ст+ИΔw (13)
где Ил – годовые издержки на эксплуатацию линий,
Ип/ст – годовые издержки на эксплуатацию подстанций,
ИΔw – годовые издержки на потери энергии.
Ил = Ила+Илр+Ило
Ип/ст = Ип/ста+Ип/стр+Ип/сто
где Ила , Ип/ста – амортизационные расходы ,
Илр, Ип/стр – ежегодные издержки на ремонт ЛЭП и подстанций,
Ило, Ип/сто – ежегодные издержки на обслуживание ЛЭП и подстанций.
Ила = Lла * Клэп
Ип/ст = Lп/ста * Кп/ст
где Lла, Lп/ста – норма амортизационных отчислений,
Кл, Кп/ст – капитальные вложения в ЛЭП и подстанции.
Илр = Lлр * Клэп
Ип/стр = Lп/стар * Кп/ст
где Lлр, Lп/стр – норма амортизационных отчислений.
Ило = Lло * Клэп
Ип/сто = Lп/стао * Кп/ст
где Lло, Lп/стао – норма амортизационных отчислений.
ИΔw = β *ΔW (14)
где β – стоимость 1 кВт/ч электроэнергии,
ΔW – потери энергии в ЛЭП и трансформаторах.
ΔW = ΔP * τ (15)
где ΔP – потери мощности,
τ – время, за которое электроприемникам необходимо при постоянном Pmax
создать те же потери электроэнергии, которые имеют место при работе по
реальному графику.
τ = (16)
ΔPлэп = 3I2 * Rлэп = (S/Uн)2 * Rлэп (17)
ΔPтр-ра = ΔPхх * n + ΔPкз/n * (S/Sн тр-ра)2 (18)
где ΔPхх - активные потери холостого хода кВт,
ΔPкз – активные потери короткого замыкания кВт,
Sн тр-ра – номинальная мощность мВА,
S – мощность нагрузки мВА,
n – количество трансформаторов.
Для технико – экономического расчета составим электрические схемы каждого варианта.
Рис.18 Электрическая схема варианта 1, 110 кВ.
Рис.19 Электрическая схема варианта 1, 220 кВ.
Рис.20 Электрическая схема варианта 2, 220 кВ.
Рис.21 Электрическая схема варианта 3, 220 кВ.
Рис.22 Электрическая схема варианта 4, 220 кВ.
Рис.23 Электрическая схема варианта 5, 110 кВ.
Рис.24 Электрическая схема варианта 5, 220 кВ.
Рассчитаем затраты для первого варианта, сети напряжением 110 кВ.
К тр = Ктр1+ Ктр2+ Ктр3+ Ктр4+ Ктр5 = 3920000+4320000+6720000+6720000+5040000=
26720000 руб
Квыкл =25 * 1040000=26000000 руб
Кп/ст = Ктр+ Квыкл = 26720000+26000000=52720000 руб
Клэп01= 68 * 1168000 = 79424000 руб
Клэп02= 88 * 1168000 = 102784000 руб
Клэп03= 50 * 1128000 = 56400000 руб
Клэп04= 60 * 1132000 = 67920000 руб
Клэп05= 35 * 1168000 = 40880000 руб
Клэп∑ = 79424000+102784000+56400000+67920000+40880000 = 347408000 руб
Кпост = 5 * 11200000 = 56000000 руб
К = Кл+ Кп/ст+ Кпост = 347408000+52720000+56000000 = 456128000 руб
Расчет эксплуатационных расходов.
Ила = Lла * Клэп = 0,02 * 347408000 = 6948160 руб
Илр = Lлр * Клэп = 0,008 * 347408000 = 2779264 руб
Ило = Lло * Клэп = 0,004 * 347408000 = 1389632 руб
Ил = Ила+ Илр+ Ило = 6948160+2779264+1389632 = 11117056 руб
Ип/ст = Lп/ста * Кп/ст = 0,035 * 52720000 = 1845200 руб
Ип/стр = Lп/стар * Кп/ст = 0,029 * 52720000 = 1528880 руб
Ип/сто = Lп/стао * Кп/ст = 0,03 * 52720000 = 1581600 руб
Ип/ст = Ип/ста+ Ип/стр+ Ип/сто = 1845200+1528880+1581600 = 4955680 руб
Расчет потерь мощности в ЛЭП и трансформаторах.
ΔPл01 = (10,6/110)2 * 14,55 = 0,135 мВт
ΔPл02 = (21,2/110)2 * 18,83 = 0,7 мВт
ΔPл03 = (31,8/110)2 * 7,65 = 0,64 мВт
ΔPл04 = (42,4/110)2 * 7,47 = 1,11 мВт
ΔPл05 = (26,5/110)2 * 7,49 = 0,434 мВт
ΔPлэп∑ = ΔPл01+ ΔPл02+ ΔPл03+ ΔPл04+ ΔPл05 = 0,135+0,7+0,64+1,11+,0434 = 3,02 мВт
ΔPт01 = 0,01 * 2 + 0,044/2 * (10,59/6,3)2 = 0,082 мВт
ΔPт02 = 0,014 * 2 + 0,058/2 * (21,1/10)2 = 0,158 мВт
ΔPт03 = 0,025 * 2 + 0,12/2 * (31,8/25)2 = 0,147 мВт
ΔPт04 = 0,025 * 2 + 0,12/2 * (42,4/25)2 = 0,222 мВт
ΔPт05 = 0,018 * 2 + 0,085/2 * (26,5/16)2 = 0,152 мВт
ΔPтр∑ = ΔPт01+ ΔPт02+ ΔPт03+ ΔPт04+ ΔPт05 = 0,082+0,158+0,147+0,222+0,152 = 0,761
мВт
Определяем суммарные потери.
ΔP∑ = ΔPлэп∑+ ΔPтр∑ = 3,02+0,761 =3,781 мВт
ΔW = ΔP∑ * τ = 3,781 * 8437,7 = 31902,94 мВт ч
ИΔw = β * ΔW = 31902940 * 0,58 = 18503705 руб
И = Ил+Ип/ст+ ИΔw = 11117056+4955680+18503705 = 34576441 руб
Определим приведенные затраты.
З = Рн * К+И = 0,12 * 456128000+34576441 = 89311801 руб
Определим стоимость передачи энергии.
С = И/W = 34576441/8437,7 = 4098 руб/кВт ч
Рассчитаем затраты для первого варианта, сети напряжением 220 кВ.
Ктр = Ктр1+ Ктр2+ Ктр3+ Ктр4+ Ктр5 = 13520000+13520000+13520000+13520000+
+13520000 = 67600000 руб
Квыкл =25 * 1440000 = 36000000 руб
Кп/ст = Ктр+ Квыкл = 67600000+36000000=103600000 руб
Клэп01= 68 * 2952000 = 200736000 руб
Клэп02= 88 * 2952000 = 259776000 руб
Клэп03= 50 * 2952000 = 147600000 руб
Клэп04= 60 * 2952000 = 177120000 руб
Клэп05= 35 * 2952000 = 103320000 руб
Клэп∑ = 200736000+259776000+147600000+177120000+103320000 = 888552000 руб
Кпост = 5 * 15200000 = 76000000 руб
К = Кл+ Кп/ст+ Кпост = 888552000+103600000+76000000 = 1068152000 руб
Расчет эксплуатационных расходов.
Ила = Lла * Клэп = 0,02 * 888552000 = 17771040 руб
Илр = Lлр * Клэп = 0,008 * 888552000 = 7108416 руб
Ило = Lло * Клэп = 0,004 * 888552000 = 3554208 руб
Ил = Ила+ Илр+ Ило = 17771040+7108416+3554208 = 28433664 руб
Ип/ст = Lп/ста * Кп/ст = 0,035 * 103600000 = 3626000 руб
Ип/стр = Lп/стар * Кп/ст = 0,029 * 103600000 = 3004400 руб
Ип/сто = Lп/стао * Кп/ст = 0,03 * 103600000 = 3108000 руб
Ип/ст = Ип/ста+ Ип/стр+ Ип/сто = 3626000+3004400+3108000 = 9738400 руб
Расчет потерь мощности в ЛЭП и трансформаторах.
ΔPл01 = (10,6/110)2 * 4,11 = 0,0095 мВт
ΔPл02 = (21,2/110)2 * 5,32 = 0,05 мВт
ΔPл03 = (31,8/110)2 * 3,02 = 0,063 мВт
ΔPл04 = (42,4/110)2 * 3,63 = 0,135 мВт
ΔPл05 = (26,5/110)2 * 2,12 = 0,031 мВт
ΔPлэп∑ = ΔPл01+ ΔPл02+ ΔPл03+ ΔPл04+ ΔPл05 = 0,0095+0,05+0,063+0,135+0,031=0,288 мВт
ΔPт01 = 0,05 * 2 + 0,17/2 * (10,59/40)2 = 0,106 мВт
ΔPт02 = 0,05 * 2 + 0,17/2 * (21,1/40)2 = 0,124 мВт
ΔPт03 = 0,05 * 2 + 0,17/2 * (31,8/40)2 = 0,154 мВт
ΔPт04 = 0,05 * 2 + 0,17/2 * (42,4/40)2 = 0,195 мВт
ΔPт05 = 0,05 * 2 + 0,17/2 * (26,5/40)2 = 0,137 мВт
ΔPтр∑ = ΔPт01+ ΔPт02+ ΔPт03+ ΔPт04+ ΔPт05 = 0,106+0,124+0,154+0,195+0,137=0,716
мВт
Определим суммарные потери.
ΔP∑ = ΔPлэп∑+ ΔPтр∑ = 0,288+0,716 =1,0045 мВт
ΔW = ΔP∑ * τ = 1,0045 * 8437,7 = 8475,7 мВт ч
ИΔw = β * ΔW = 8475700 * 0,58 = 4915906 руб
И = Ил+Ип/ст+ ИΔw = 28433664+9738400+4915906 = 43087970 руб
Определим приведенные затраты.
З = Рн * К+И = 0,12 * 456128000+43087970 = 97823330 руб
Определим стоимость передачи энергии.
С = И/W = 43087970/8437,7 = 5106 руб/кВт ч
Другие варианты сети считаются подобным образом, результаты расчетов заносятся в таблицу №7.
Таблица 7 Сравнение стоимости вариантов сети.
Вари- ант |
Клэп т.руб |
Ктр т.руб |
Квыкл т.руб |
Кп/ст т.руб |
Кпост т.руб |
К т.руб |
Ил т.руб |
1 |
347408 |
26720 |
26000 |
52720 |
56000 |
456128 |
11117 |
1.1 |
888552 |
67600 |
36000 |
103600 |
76000 |
1068152 |
28433,6 |
2 |
695376 |
67600 |
24480 |
92080 |
76000 |
802656 |
22252 |
3 |
646920 |
67600 |
30240 |
97840 |
76000 |
820760 |
20701,4 |
4 |
513576 |
67600 |
27360 |
94960 |
76000 |
684536 |
16434,4 |
5 |
334200 |
26720 |
22880 |
49600 |
56000 |
439800 |
10694,4 |
5.1 |
739800 |
67600 |
31680 |
99280 |
76000 |
915080 |
23673,6 |
Ип/ст т.руб |
ИΔw т.руб |
И т.руб |
С |
З т.руб |
4955,7 |
18503,7 |
34576,4 |
4098 |
89311,8 |
9738,4 |
4915,9 |
43087,97 |
5106 |
97823,33 |
8655,5 |
12851,3 |
43758,85 |
5186 |
140077,57 |
9196,9 |
5657,3 |
35555,7 |
4214 |
134046,9 |
8926,2 |
6782,9 |
32143,57 |
3809 |
114287,89 |
4662,4 |
19751,64 |
35177,56 |
4169 |
87953,56 |
9332,3 |
5872,64 |
38878,56 |
4607 |
148688,16 |
Производим сравнение вариантов с наименьшими затратами №1 и №5, так как
разница в капитальных затратах составляет менее 5٪.
В этом случае для сравнения вариантов используется нормативный срок
окупаемости:
К1 > К5
И1 < И5;
Т = (19)
Так как Т > Тн принимается вариант №5.