Выбор структурной схемы подстанции

                      (2.27)

Таким образом, перегрузка при работе одного трансформатора в зимний период года с максимальной нагрузкой допустима.

Рис.6 Суточный график нагрузки по сети низкого  напряжения

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ  РАСЧЁТ

ВАРИАНТОВ СХЕМ

При выборе схем электрических соединений, компоновок сооружений и оборудования возможно оптимальное решение в форме увеличения производственного эффекта при неизменных затратах. В современном проектировании, при сооружении электроустановок, часто идут на увеличение капитальных затрат для увеличения надежности электроустановок.

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными приведенными затратами и определяется по следующей формуле:

                                                         З = р_н·К + И + У                                           (3.1)

где: р_н - нормативный коэффициент экономической эффективности (для

расчетов  в энергетике р_н = 0,12);

К - капитальные затраты на сооружения, ( )

И - годовые эксплутационные издержки производства;

У- ущерб от недоотпуска электроэнергии, ( )

Если  разность между приведёнными затратами  составит менее 5%, тогда сравнение  необходимо произвести по техническим  показателям трансформаторов по обоим вариантам,

3.1.  Годовые эксплуатационные издержки  определяются по следующей формуле:

                             (3.2)

где: р_а - отчисления на амортизацию, % (р_а=6,5 %);

       р_о — отчисления на обслуживание, % (р_о =2 %);

    - стоимость 1 кВт · ч потерь электроэнергии ( )

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

ΔW_пот - суммарные   годовые   потери   электроэнергии   во   всех трансформаторах электростанции (подстанции), кВт·ч/год, Для силового электротехнического оборудования и распределительных устройств установлены следующие нормы отчислений где р_а =6.5 %, р_о = 3 % при U_ном до 150 кВ и р_о = 2 % при U_ном 220кВ.

Определение годовых потерь электроэнергии:

1) Автотрансформаторная  схема.

Для определения годовых эксплуатационных издержек при использовании автотрансформаторов, необходимо сначала найти суммарные годовые потери в автотрансформаторе:

где: Р_хх   = 75 кВт - мощность холостого хода для трансформатора типа АТДЦТН- 100000/230;

       Р_к = 260 кВт - мощность короткого замыкания для трансформатора типа АТДЦТН- 100000/230;

    (3.4)

       (3.5)

2)  Схема с двойной трансформацией

Для определения годовых эксплуатационных издержек при использовании трансформаторов 220/10 и 110/10, необходимо найти суммарные  годовые потери для каждого типа трансформатора.

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Для двух трансформаторов типа ТДЦ- 80000/242:

              (3.6)

где: Р_хх =105 кВт - мощность холостого хода для трансформатора типа ТДЦ 80000/242 ;

       Р_к   = 320 кВт - мощность короткого замыкания для трансформатора типа ТДЦ- 80000/242.

(3.7)

(3.8)

Для двух трансформаторов типа ТРДЦН- 63000/115:

(3.9)

где: Р_хх = 73 кВт - мощность холостого хода для трансформатора типа ТРДЦН- 63000/115;

Р_к   = 245 кВт - мощность короткого замыкания для трансформатора типа ТРДЦН- 63000/115.

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

 (3.10)

   (3.11)

Суммарные годовые потери для обоих типов  трансформаторов:

                       (3.12)

3.2 Определение капиталовложений.

Для определения  капиталовложений составим  таблицу стоимости основного оборудования электростанции.

Капиталовложения  на сооружение ПС.                                                      Таблица1

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Определение годовых издержек.

В данном курсовом проектировании, годовые издержки можно определить без учета составляющей ущерба от недоотпуска электроэнергии, в связи с равнозначной надежностью  рассматриваемых схем:

              (3.13)

Определяем  годовые издержки для автотрансформаторной схемы (рис.1, а):

(3.14)

Определяем  годовые издержки для схемы с  двойной трансформацией (рис.2, б):

(3.15)

3.2 Ущерб от недоотпуска электроэнергии.

Ущерб У рекомендуется определять только в том случае, если сравниваемые варианты различаются по надежности и в случае применения трансформаторов с заниженной номинальной мощностью, когда при выходе из строя одного из них требуется отключение части потребителей третьей категории.

Величина  ущерба от недоотпущенной электроэнергии во время аварийного перерыва электроснабжения может быть оценена:                         (3.16)

где:   У’ - удельная составляющая ущерба аварийной  недоотпущенной электроэнергии, (1,65 руб./кВт  ·ч);

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

   - среднегодовая    недоотпущенная    электроэнергия,    кВт·ч/год, определяемая по формуле:

              (3.17)

где: =65000 кВт·ч/год - максимальная мощность потребителя;

- время использования максимальной  нагрузки, ч/год;

  - средняя частота отказов элементов схемы;

- среднее время вынужденного  простоя элементов схемы;

= 0,015 - параметр потока отказов  силовых трансформаторов;

= 100   часов   -   среднее   время   восстановления   после   отказа трансформатора.

             (3.18)

Ущерб от недоотпуска электроэнергии составит:

(3.19)

Определение приведенных затрат Определяем    приведенные   затраты    для    автотрансформаторной    схемы (рис.1, а):

             (3.20)

Определяем  приведенные затраты  для  схемы  с  двойной  трансформацией (рис.1, б):

        (3.21)

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Исходя  из рассчитанных значений приведённых  затрат выбираем автотрансформаторную схему (с автотрансформаторами типа АТДЦТН -100000/230), т.к. затраты на её сооружение и эксплуатацию в год, ниже более  чем в два раза, по сравнению  со схемой с двойной трансформацией.

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

4. ВЫБОР  ЧИСЛА ОТХОДЯЩИХ ЛИНИЙ

Выбор отходящих и подходящих линий заключается в определении экономической плотности тока, через продолжительность испытания максимальной  нагрузкой,     а  также  в проверке  по  допустимому значению

продолжительного  тока.

5.1 Выбор подходящих линий на  стороне ВН.

Определим продолжительность испытания линии максимальной нагрузкой:

           (4.1)

Для алюминиевых проводов /Л-4, табл. 1.3.36 / определим экономическую плотность  тока: - экономическая плотность тока , для сети 220кВ.

Определим ток нормированного режима для двух цепной линии ВН:

                   (4.2)

Тогда экономическое сечение:

           (4.3)

Из  таблиц /Л-1 табл. 7-30/, предварительно выбираем провод типа АС-240/39 с допустимой токовой  нагрузкой 

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Проверку  осуществим по допустимому току в  режиме отказа (обрыва) одной из линий:

                (4.4)

Условие   соответствия: , т.е. -  условие соблюдается (в соответствии с положениями ПУЭ,   по условиям  короны), следовательно окончательно выбираем провод марки АС-240/39.

5.2 Выбор отходящих линий на стороне СН.

Определим продолжительность испытания линии  максимальной нагрузкой:

   (4.5)

Для алюминиевых проводов /Л-4, табл.  1.3.36/ определим экономическую плотность  тока: = 5303,1часа (свыше 5000) - экономическая плотность тока , для сети 110кВ.

Предположим, что нагрузка распределена по линиям равномерно, т.е.

Подп. И дата

Инв. № дубл.

Взаим. Инв. №

Подп. И дата

Инв. № подп.

КР.2.140211.12.22.00.00.ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата