II. Технико-экономические Расчеты в электроснабжении

II. 1. Электроснабжение промышленного предприятия или отдельных узлов в конкретных условиях может быть осуществлено в нескольких вариантах. Для этого применяют разные величины напряжений, мощностей трансформаторов,число и месте располо­жения понижающих подстанций и т.п. Наиболее рациональное ре­шение выявляется при сравнении возможных вариантов, равноцен­ных по техническим показателям.

Задачавыбора лучшего варианта сводится к определению экономической эффективности капиталовложений за счет снижения потерь в сети, получения наилучших эксплуатационных показателей, высокой надежности. Критерием экономичности схемы электро­снабжения либо конструктивного ее решения является минимум приведенных затрат.

З=И+

- нормативной коэффициент эффективности капиталовложе­ний, принимается равным 0,12;

К - единовременные капитальные вложения, тыс.руб./год; И - ежегодные текущие затраты при нормальной эксплуата­ции, тыс.руб./год,

И=

где - коэффициент отчислений на амортизацию, равный для электрооборудования подстанций 0,06З; - стоимость потерь электроэнергии, тыс.руб./год.

Отчисления на текущий ремонт и обслуживание мало влияют на экономические расчеты, поэтому в ряде случаев их можно не учитывать.

Пример выбора числа и мощности силовых трансформаторов не основании технико-экономическихрасчетов приведен в разделе 3 данных методических указаний.

II.2. Ниже приведен пример выбора рациональной величины напряжения и питающих линий ввода на ГПП завода.

Пример 8. Расчетная мощность предприятия =20 МВ s w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>"> А; расстояние от питающей подстанции до ГПП l = 12 км; удельная стоимость потерь электроэнергии с₀ =1,5 коп./квт ; экономи­ческий эквивалент реактивной мощности 0,06 кВт/квар;

продолжительность использования максимальной нагрузки

Т_макс = 4500 ч, cos . Вторичное напряжение 6 кВ. Потребители первой категории. На питающей подстанции имеются два напряжения - 35 кВ и 110 кВ.

Решение. Выбираем величину напряжения, марку и сечение питающих линий на основании технико-экономических расчетов,рас­сматривая два возможных по техническим условиям варианта.

Расчет выполняем в табличной форме (табл.II.I).

Наименование оперции	Условие выбора	Расчеты по вариантам	Примечание
1вариант	2вариант
1.Величина напряжения 2.Число питающех линий   3.Расчетная мощность каждой линии   4.Разчетный ток линии     5.Сечение проводов линии по єкономической плотности тока	Так,как потребитель I-категории,принимаем две линии     При этом условии обезпечивается безперебойное питание потребителя при отключении одной из линии           В номинальном режиме каждая линия будет иметь половину счетной нагрузки			По табл.5.16[8] для алюминиевых проводов при Тм =4500ч

Продолжение Таблицы II.I

Наименования операции	Условия выбора	Расчеты по вариантам	Примечание
1вариант	2вариант
6.Марка и стандартное сечение провода с длительно допустимым табличным током 7.Капитальные затраты а)стоимость линии на железобетонных одноцепных опорах б)стоимость трансформаторов ТДН-16000/110 и ТДНС-16000/35 в) стоимость электрической аппаратуры	S   А     , тыс.руб , -стоимость 1км линий.   тыс,руб.-число трансформаторов,стоимость одного трансформатора     В соответствии со схемой электроснабжения на линии установлены	АС-70(учетом минимальных потерь на корону)   2     2	АС-150           2	Дл.дорустимыетоки по табл.П4[8]. с.372         Стоимость см.1 приложение

Продолжение Таблицы II.I

Наименования операции	Условия выбора	Расчеты по вариантам	Примечание
1вариант	2вариант
г) суммарные капитальные затраты по вариантам	1.Со стороны питающей подстанции выключатели стоимость,руб. 2.Со стороны приемной подстанции: разьединитель стоимостью,руб. короткозамыкатель стоимость,руб.отд-елитель стоимость,руб.разр-ядник стоимость,руб. Полная стоимость электрической аппаратуры на две линии   К= ,тыс.руб.	МКП-110Б     РНДЗ-2-110 КЗ-110 ОД-110 РВС-110     184.8+96+25,5=305.85	МКП-35     РНДЗ-2-35 КЗ-35две шт ОД-35 РВС-35     168+98+7,914=273,914	Стоимость по прейскуранту 15-03

Продолжение Таблицы II.I

Наименования операции

Условия выбора

Расчеты по вариантам

Примечание

1вариант

2вариант

8.Эксплуатаци-оные расходы по вариантам: а) потери электрической энергии в линиях  

  , кВ т   Мощности,кВт/км   = -время потерь -2500 ч

             

    2          

    По табл.2.6,2.8[4], с.115,117     Определяется по рис.4.8[8],с.115    

Каталожные данные трансформаторов

	Тип					применение
1Вариант 2 Вариант	ТДН-16000/110 ДТНС-16000/110			10,5	0,8 0,75	Данные взяты по [4],табл.17.6

Продолжение Таблицы II.I

Наименования операции	Условия выбора	Расчеты по вариантам	Примечание
1вариант	2вариант
Б)приведенные потери активной энергии в трансформа-торах   В) суммарные потери электрической энергии Г) стоимость потерянной электроэнергии за год. Д) годовые амортизацио-нные отчисления	] 1вариант 2(26+0,06 2вариант 2(23+0,06
,тыс.руб   тыс.руб	468750+968716=1437466   1437466   0,063	1223836+927988=2151824   2151624   0,063

Наименования операции	Условия выбора	Расчеты по вариантам	Примечание
1вариант	2вариант
Е) суммарные эксплуатацио-нные расходы   9.Приведенные затраты по вариантам	,тыс.руб   З ,тыс.руб	14,37+11.22= 25,59   25,59+0,12	21,55+10,878= 32,39   32,39+0,12 273,914=65,26

  ІІ.З. Определение мощности батарей конденсаторов для компенсации реактивной мощности всетях напряжением до 1000В. Суммарная расчетная мощность батарей конденсаторов на­пряжением до 1000В (НБК) определяется двумя последовательными расчетными этапами по минимуму приведенных затрат: 1)выбор экономически оптимального числа трансформаторов цеховых ПС, на этом этапе определяется ; 2) определение дополнительной мощности НБК в целях опти­мального снижения потерь в трансформаторах в сети напряжением 6 и 10 кВ предприятия,питающей эти трансформаторы Суммарная расчетная мощность НБК равна Она распределяется между отдельными трансформаторами пропорционально их реактивным нагрузкам. Минимальное число трансформаторов, необходимых для питания наибольшей активной нагрузки, определяется по формуле : где - расчетная активная нагрузка группы трансформаторов. - коэффициент загрузки трансформаторов; - принятая номинальная мощность одного трансформатора; -добавка до ближайшего большего целого числе. Экономически, оптимальное число трансформаторов определя­ется по формуле . где m-дополнительное число трансформаторов. Экономически оптимальное число трансформаторов опреде­ляется удельными затратами на передачу реактивной мощности с учетом постоянных составляющих капитальных затрет. Для практических расчетов допускается принимать =0,5 и определить в зависимости от (;     Рис.7 Зоны для определения дополнительного числа трансформаторов а) О,7 б) К_э=0,9 4+1,0   При трех и менее трансформаторах их мощность выбирается, исходя из   наибольшей активной нагрузки согласно условию   По выбранному количеству трансформаторов определяют наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передать через трансформаторы в сеть напряжением до 1000 В s w:space="720"/></w:sectPr></wx:sect></w:body></w:wordDocument>">   Суммарная мощность НБК для данной группы трансформаторов.     где - расчетная реактивная нагрузка.   Если окажется, что < 0, то по первому этапу расчет установка НБК не требуется, и принимается равной нулю.   Дополнительная суммарная мощность НБК для данной группы трансформаторов определяется по формуле. = где - расчетный коэффициент определяемый в зависимости от показателей К1 и К2, по рис. 8. Рис.8. Кривые для определения коэффициента для радиальной схеме питания трансформаторов. а,б- напряжение сети соответственно 6 и 10кВ. Значение К₁ зависимости от удельных приведенных затрат на БК напряжения до и свыше 1000в и стоимости потерь. -расчетная стоимость потерь по табл.2

Объединенная энергостойкость	Расчетная стоимость потерь ,руб/кВт	Удельный коэффициент потерь
Центра,Северно-Западная,Юга-Средней Волги,Урала Северного Кавказа,Закавказье		II II

Для практических расчетов рекомендуется принять по табл.II.2; коэффициент принимать по табл. II.3

Мощность трансформаторов	Коэффициент К2 при длине питающей линии l,км
До 0,5	0,5-1,0	1,0-1,5	1,5-2,0	Свыше 2,0

Если окажется, что < 0, то для данной группы трансформаторов реактивная мощность принимается равной нулю,

Пример 9. Определить суммарную мощность НБК для цеха метал­лургического завода по следующим данным: Р_м =26,5 МВт, -21,311

напряжение U_н ‑10кВ;

Предварительные условия: с учетом удельной плотности нагрузки цеха единичная мощность трансформаторов =2500 кВа, =0,9.

Решение. Определяем минимальное число цеховых трансформаторов

Оптимальное количество трансформаторов

=12+1=13 где m-определено по рис. 7.

Определяем наибольшую реактивную мощность, которую целесообразно передать через все 13 трансформаторов при расчетной суммарной активной мощности 26,5 МВт

Мощность НБК но первому этапу расчета . Определяем дополнительную мощность НБК по условию потерь (второй этап расчета).

Согласно рис. 8 = 0,32при К₁₌ 12, 1С, К₂ 22, тогда

=

Суммарная мощность НБК цеха равна =11 Мвар

Стоимость силовых трансформаторов (по прейскуранту 15-05)

Тип

Стоимость

Двух обмоточные трансформаторы без РПН

Трансформаторы СРПН

TU	- 25/Є-Ю
TM	- 40/6-10
TM	- 63/6-10
TM	- I00/6-I0
TM	- I60/6-I0
TM	- 250/6-10
TM	- 400/6-10
TM	- 6Э0/6-Ю
TM	- I000/6-I0
TM	1600/6-ю
TM -	2500/6-10
TM -	4000/6-10
TM -	6300/6-10
TM -	2500/35
TM -	4000/35
TU -	6300/35
ТД	10000/35
TA	16000/35

ТМН-2500/35 ТМН-4000/35 ТМН-6300/35 ТМН-10000/35 ТМН-6300/110 ТМН-10000/110 ТМН-16000/110 ТРДН-25000/110 ТРДН-32000/110 ТРДН-40000/110 ТРДЦН-63000/110 ТРДЦН-80000/110 ТДНС-10000/35 ТРДС-16000/35 ТРДНС-25000/35 ТРДНС-32000/35 ТРДНС-40000/35 ТРДНС-63000/35  

Технические данные выключателей, устанавливаемых в шкафу КРУ серии КМ-1Ф

Тип	Номина -льное напряжение кВ	Номинальный ток, кА	Номинальный ток отключения кА.	Амплитуда предварительного сквозного тока	Трех секундный ток термической стойкости
ВК-10 ВКЭ-10   ВМПЭ-10			31,5

Литература

1.Правила устройства электроустановок. -М.,Энерготомиздат,1985.

2.Справочник по электроснабжению промышленного предприятия/Под ред.Федорова А.А. –М.. Энергия, 1980-1981.

3.Справочник по проектированию электроснабжения,/Под ред.Круповича.В.И. и др. –М., Энергия, 1980

4.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Проектирование и расчет /Овчаренко А.С.и др. –Киев, Техника, 1985

5.Указание по проектированию компенсации реактивной мощности в электрических сетях. -М 788-930.Технический Циркуляр.№347 от 5.10.1984

6.Липкин Б.Б. Электроснабжение промышленных предприятий и установок –М., Высшая школа, 1981.

7.Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций; -М., Энергия, 1980

8.Ермолюк А.А. Электроснабжение промышленных предприятий. 1980

9.Методические указание по оформлению курсовых и дипломных проектов; Днепропетровск;1984.

10.Прейскуранты 15-03,15-05.-М.. Прейскурантиздат, 1981.

11.Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Методические указание по курсовому проектированию. -Днепропетровск 1986.

12. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Методические указание по курсовому проектированию для учащихся 1курса заочных отделений техникумов по специальности ”ОЗОЗ „ Электрооборудование промышленных предприятий и установок”.Релейная защита. Днепропетровск ДЭЛ.1984

Дата добавления: 2015-03-31