Проектирование районной электрической сети

 

Для зимнего  графика нагрузки:

1.S_max=31,016 МВА. S_ном=16 МВА.

2.K_max=31,016/16=1.938. На графике нагрузки предварительно определим продолжительность перегрузки h’=19ч.

             4. Коэф. аварийной перегрузки К₂ =1,419 

5.К₂< 0.9K_max. Следовательно

6. выбираем коэф. аварийной перегрузки Кав=1,4(С системой охлаждения Д)

7. S_max/ Кав=31,016/1,4=22,154 Sном=25 МВА.

Принимаем трансформатор ТРДН-25000/110 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Летний график нагрузок: 
 

1.S_max=23,223 МВА. Sном=12 МВА

  K_max= 23,223/12 = 1,935

2. h’=19
3. К₂=1,468
4. К₂< 0.9K_max Следовательно
5. Для лета Кав=1,2 (с системой охлаждения Д) S_max/ Кав=23,223/1,2=19,35 МВА

 

Окончательно  на ПС-2 выбираем 2 трансформатора ТРДН-25000/110 для 2 схемы,а для 4 аналогично т.к класс напряжения у обоих 110 кВ. 
 

Таблица 14 

ПС-3

  

Для зимнего  графика нагрузки:

1.S_max=18,788 МВА. S_ном=10 МВА.

2.K_max=18,788/10=1.878. На графике нагрузки предварительно определим продолжительность перегрузки h’=19ч.

             4. Коэф. аварийной перегрузки К₂ =1,444

5.К₂< 0.9K_max. Следовательно

6. выбираем коэф. аварийной перегрузки Кав=1,4(с системой охлаждения Д)

7. S_max/ Кав=18,788/1,4=13,42 Sном=16 МВА.

Принимаем трансформатор ТДН-16000/110. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Летний график нагрузок: 
 

1.S_max=12,212 МВА. Sном=7 МВА

  K_max= 12,212/7 = 1,744

2. h’=19
3. К₂=1,357
4. К₂< 0.9K_max Следовательно
5. Для лета Кав=1,2(С системой охлаждения Д)
6. S_max/ Кав=12,212/1,2=10,176 МВА

 

Окончательно  на ПС-3 выбираем 2 трансформатор ТДН-16000/110 для 2 схемы,а для 4 аналогично т.к класс напряжения у обоих 110 кВ. 
 
 

Выбор схем коммутаций подстанций 
 

Рис.3 

Схема 4 

Подстанция 1(в) – проходная, двухтрансформаторная, питаемая по одноцепной линии.  Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов.(5Н) 
 

Подстанция 2(в)-проходная, двухтрансформаторная, питаемая по одноцепной линии.  Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов.(5Н) 
 

Подстанция 3-(в) проходная, двухтрансформаторная, питаемая по одноцепной линии.  Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов.(5Н) 

       
 

    

Схема 5 

Подстанция 1 – (б) тупиковая, двухтрансформаторная, питаемая по двухцепной линии(рис.6б).  Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.(4Н) 

Подстанция 2(а)- Одна секционированная система шин с обходной с отдельными обходным и секционным выключателями.(12) 

Подстанция 3(б) – тупиковая, двухтрансформаторная, питаемая по двухцепной линии(рис.6б).  Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.(4Н) 

Однолинейная схема сети представлена на рис.4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ.  

     Не  будем учитывать  ЗРУ, КУ, потому что они  везде одни и те же. Учитываем потери в трансформаторах только для ПС-1.

Схема№4 

     Капиталовложения  в электрическую сеть (К) состоят  из вложений в строительство воздушных  линий (К_Л) и подстанций (К_П) и вычисляются по формуле:

K = k'_з K'_л + k"_зK'_п = К_л + К_п ,      

где k'_з и k"_з –обобщенные коэффициенты удорожания стоимости строительства линий и подстанций, соответственно. Для ВЛ k'_з равен произведению зонального коэффициента на коэффициенты, учитывающие те или иные усложняющие условия строительства. 

     Капиталовложения  К_{л i} в сооружение отдельной i-й ВЛ определяются по выражению : К'_{л i} = К_{o i} l_i. 

k'_з =1.1 1.5=1.65 ;  k"_з=1.1 

К'_в1  = 20.511 3.85=78.967 млн.р. 

К'₁₂  = 24.203 3.85=93.181. млн.р. 

К'₂₃  = 24.072 3.85=92.677 млн.р. 
 

К'_в3  = 23.13 3.85=89.05 млн.р. 

Определим  суммарное  капиталовложение в ЛЭП: 

К_л=1.65 (78.967+93.181+92.677+89.05) =583.893 млн.р. 

     Капиталовложения  К´_п в строительство i-й подстанции определяем по формуле:

К´_{п i} = К_{пост i} + К_{т i} + К_{рувн i} + К_{русн i} + К_{рунн i} + К_{ку i} +K_rвi ,  

где К_пост – постоянная часть затрат по подстанции, принимаемая в зависимости от напряжения подстанции и схемы электрических соединений на стороне ВН ;К_т – сумма расчетных стоимостей трансформаторов данной подстанции; К_рувн, К_русн, К_рунн – стоимости распределительных устройств на стороне ВН, СН и НН трансформаторов, соответственно ; К_ку – расчетная стоимость компенсирующих устройств, установленных на подстанции ; K_rв – стоимость ячеек головных выключателей на отправном конце питающих линий .(КУ,ЗРУ не учитываем) 

ПС1  

К´_{п 1} = 59.1 + 2 15.8 + 99.2=189.9 млн.р. 

ПС2 

К´_{п 2} = 59.1 + 2 21.1 + 99.2=200.5 млн.р. 

ПС3 

К´_{п 3} = 59.1 + 2 15.8 + 99.2=189.9 млн.р. 

Определим  суммарное  капиталовложение в подстанции: 

К_п=1.1 (189.9+200.5 +189.9) =638.33млн.р. 

Капиталовложения  в электрическую сеть: 

К=583.893+638.33=1222.223 млн.р. 

     Ежегодные расходы на ремонты и текущее  обслуживание сети определяем как:

И´=а_лК_л/100+а_пК_п/100= 0.8 583.893/100+5.9 638.33 /100=42.332 млн.р. 

где а_л, а_п – нормы затрат на ремонт и обслуживание соответственно для линий и подстанций. 
 

     Время потерь зависит от числа часов использования наибольшей нагрузки Т_max и вычисляется по формуле:

=(0,124+ Т_max/10000)²8760= (0,124+ 4900/10000)²8760=3302.484 

     Значение  можно принять равным 8760 ч, а значение определить по формуле: =    где – коэффициент попадания дополнительных потерь в максимум энергосистемы, величина которого принимается из диапазона = 0,6…0,9. 

Потери  активной мощности в линии:

, где

S - мощность подстанции.

Uном  - напряжение линии.

ro - сопротивлении линии, Ом/км.

L - длина линии.

n - кол-во цепей 

 

   

280.654+93.402+59.232+317.466=750.754(кВт) 

 

Определим затраты на возмещение потерь электроэнергии: 

_{(Сэ/э посчитано на стр 46)}

Найдем  приведенные (дисконтированные) затраты по формуле:

З=К(1+Е)+[И´(1+Е)+С_пот]Т_э= 1222.223 (1+0.12)+[ 42.332 (1+0.12)+4.145](5-1)=

=1575.117млн.р.                
 

Схема№5 

       Определим капиталовложения К_{л i} в сооружение отдельной i-й ВЛ  по выражению : К'_{л i} = К_{o i} l_i.

К'_в1  = 20.511 5.58=114.451 млн.р. 

К'_в2  = 29.225 6.01=175.642 млн.р. 

К'₂₃  = 24.072 5.58=134.321 млн.р.

 

Определим  суммарное  капиталовложение в ЛЭП:    

Kл = k'_з (К'_в1+ К'_в2+ К'₂₃) =1.65(114.451+175.642+134.321) =700.283млн.руб. 
 

     Капиталовложения  К´_{п i} в строительство i-й подстанции определим по формуле:

К´_{п i} = К_{пост i} + К_{т i} + К_{рувн i} + К_{русн i} + К_{рунн i} + К_{ку i} +K_rвi ,  

(КУ,ЗРУ не учитываем) 
 
 

ПС1 

К´_{п 1} = 52.4 + 2 15.8 + 64=148 млн.р. 

ПС2 

К´_{п 2} = 72.9 + 2 21.1 + 31 8=363.1 млн.р. 

ПС3 

К´_{п 3} = 52.4 + 2 15.8 + 64=148 млн.р. 

Определим  суммарное  капиталовложение в подстанции:

 

Кп =k "_з(К´_{п 1+} К´_{п 2+} К´_{п 3}) =1.1(148+363.1+148)=725.01млн .руб. 
 

Капиталовложение  в электрическую сеть :

К=Кл+Кп=700.283+725.01=1425.293 млн.руб 

     Ежегодные расходы на ремонты и текущее обслуживание сети определим как:

И´=а_лК_л/100+а_пК_п/100= 0.8 700.283/100+5.9 725.01 /100=48.377 млн.р.