Электроэнергетическая система

 

    Таким  образом силовые тр – ры  подстанций выбраны и проверены  на перегрузочную способность  в соответствии с ГОСТ 14209 –  85 и ПУЭ. 

3. Технико-экономическое  обоснование вариантов

схемы электроснабжения. 

    В  соответствии с методикой технико – экономических расчетов в энергетике

критерием оценки принимаем суммарные приведенные  расчетные затраты.

З_расч =Р_н*К_i+И_ri руб (11)

  где Р_н – нормативный  коэф – т сравнительной эффективности капитальных вложений 0,125 – 0,143,

       К_i – капитальные вложения в сеть,

        И_ri – годовые эксплуатационные расходы.

   Рассчитываем  капитальные вложения для каждого  варианта:

К_i = К_л+ К_п/ст+ К_пост                                                                                             (12)

  где К_л – капитальные вложения в строительство,

        К_пост – постоянная часть затрат включающая стоимость подготовки и благо-

устройства территории, дорог, средств связи, сетей освещения, водопровода.

        К_п/ст – капитальные вложения на строительство подстанции.

К_л = К₀ *l

   где К₀ – стоимость 1км линии,

         l – длина линии,

К_п/ст = К_тр + К_выкл

   где К_тр – капитальные затраты на покупку и монтаж тр – ров,

          К_выкл - капитальные затраты на покупку и монтаж выключателей, 
 
 

 
 
 

К_тр = К₀ * n

   где К₀ – стоимость тр – ра и выключателей,

         n – количество тр – ров и выключателей.

Ежегодные эксплуатационные расходы рассчитываются по формуле:

И = И_л+И_п/ст+И_Δw                                                                                              (13)

   где   И_л – годовые издержки на эксплуатацию линий,

           И_п/ст  – годовые издержки на эксплуатацию подстанций,

           И_Δw –  годовые издержки на потери энергии.

И_л = И_ла+И_лр+И_ло 

И_п/ст = И_п/ста+И_п/стр+И_п/сто

   где  И_ла , И_п/ста – амортизационные расходы ,

           И_лр, И_п/стр – ежегодные издержки на ремонт ЛЭП и подстанций,

           И_ло, И_п/сто – ежегодные издержки на обслуживание ЛЭП и подстанций.

И_ла = L_ла * К_лэп

И_п/ст = L_п/ста * К_п/ст

   где   L_ла, L_п/ста – норма амортизационных отчислений,

           К_л, К_п/ст – капитальные вложения в ЛЭП и подстанции.

И_лр = L_лр * К_лэп

И_п/стр = L_п/стар * К_п/ст

   где   L_лр, L_п/стр – норма амортизационных отчислений.

И_ло = L_ло * К_лэп

И_п/сто = L_п/стао * К_п/ст

   где   L_ло, L_п/стао – норма амортизационных отчислений.

И_Δw = 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 P_max

создать те же потери электроэнергии, которые имеют место при работе по

реальному графику.

τ =  (16) 

ΔP_лэп = 3I² * R_лэп = (S/U_н)² * R_лэп                                                                         (17)

ΔP_тр-ра = ΔP_хх * n + ΔP_кз/n * (S/S_{н тр-ра})² (18)

   где ΔP_хх - активные потери холостого хода кВт,

         ΔP_кз – активные потери короткого замыкания кВт,

         S_{н 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 = К_тр1+ К_тр2+ К_тр3+ К_тр4+ К_тр5 = 3920000+4320000+6720000+6720000+5040000=

26720000 руб

К_выкл =25 * 1040000=26000000 руб

К_п/ст = К_тр+ К_выкл = 26720000+26000000=52720000 руб

К_лэп01= 68 * 1168000 = 79424000 руб

К_лэп02= 88 * 1168000 = 102784000 руб

К_лэп03= 50 * 1128000 = 56400000 руб

К_лэп04= 60 * 1132000 = 67920000 руб

К_лэп05= 35 * 1168000 = 40880000 руб

К_лэп∑ = 79424000+102784000+56400000+67920000+40880000 = 347408000 руб

К_пост = 5 * 11200000 = 56000000 руб

К = К_л+ К_п/ст+ К_пост = 347408000+52720000+56000000 = 456128000 руб 

   Расчет  эксплуатационных расходов. 

И_ла = L_ла * К_лэп = 0,02 * 347408000 = 6948160 руб

И_лр = L_лр * К_лэп = 0,008 * 347408000 = 2779264 руб

И_ло = L_ло * К_лэп = 0,004 * 347408000 = 1389632 руб

И_л = И_ла+ И_лр+ И_ло = 6948160+2779264+1389632 = 11117056 руб

И_п/ст = L_п/ста * К_п/ст = 0,035 * 52720000 = 1845200 руб

И_п/стр = L_п/стар * К_п/ст = 0,029 * 52720000 = 1528880 руб

И_п/сто = L_п/стао * К_п/ст = 0,03 * 52720000 = 1581600 руб

И_п/ст = И_п/ста+ И_п/стр+ И_п/сто = 1845200+1528880+1581600 = 4955680 руб 

   Расчет  потерь мощности в ЛЭП и  трансформаторах. 

ΔP_л01 = (10,6/110)² * 14,55 = 0,135 мВт

ΔP_л02 = (21,2/110)² * 18,83 = 0,7 мВт

ΔP_л03 = (31,8/110)² * 7,65 = 0,64 мВт

ΔP_л04 = (42,4/110)² * 7,47 = 1,11 мВт

ΔP_л05 = (26,5/110)² * 7,49 = 0,434 мВт

ΔP_лэп∑ = ΔP_л01+ ΔP_л02+ ΔP_л03+ ΔP_л04+ ΔP_л05 = 0,135+0,7+0,64+1,11+,0434 = 3,02 мВт

ΔP_т01 = 0,01 * 2 + 0,044/2 * (10,59/6,3)² = 0,082 мВт

ΔP_т02 = 0,014 * 2 + 0,058/2 * (21,1/10)² = 0,158 мВт

ΔP_т03 = 0,025 * 2 + 0,12/2 * (31,8/25)² = 0,147 мВт

ΔP_т04 = 0,025 * 2 + 0,12/2 * (42,4/25)² = 0,222 мВт

ΔP_т05 = 0,018 * 2 + 0,085/2 * (26,5/16)² = 0,152 мВт

ΔP_тр∑ = ΔP_т01+ ΔP_т02+ ΔP_т03+ ΔP_т04+ ΔP_т05 = 0,082+0,158+0,147+0,222+0,152 = 0,761

мВт 

   Определяем  суммарные потери. 
 
 
 

 
 

ΔP_∑ = ΔP_лэп∑+ ΔP_тр∑ = 3,02+0,761 =3,781 мВт

ΔW = ΔP_∑ * τ = 3,781 * 8437,7 = 31902,94 мВт ч

И_Δw = β * ΔW = 31902940 * 0,58 = 18503705 руб

И = И_л+И_п/ст+ И_Δw = 11117056+4955680+18503705 = 34576441 руб

   Определим  приведенные затраты.

З = Р_н * 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. 

К_тр = К_тр1+ К_тр2+ К_тр3+ К_тр4+ К_тр5 = 13520000+13520000+13520000+13520000+

+13520000 = 67600000 руб

К_выкл =25 * 1440000 = 36000000 руб

К_п/ст = К_тр+ К_выкл = 67600000+36000000=103600000 руб

К_лэп01= 68 * 2952000 = 200736000 руб

К_лэп02= 88 * 2952000 = 259776000 руб

К_лэп03= 50 * 2952000 = 147600000 руб

К_лэп04= 60 * 2952000 = 177120000 руб

К_лэп05= 35 * 2952000 = 103320000 руб

К_лэп∑ = 200736000+259776000+147600000+177120000+103320000 = 888552000 руб

К_пост = 5 * 15200000 = 76000000 руб

К = К_л+ К_п/ст+ К_пост = 888552000+103600000+76000000 = 1068152000 руб 

   Расчет  эксплуатационных расходов. 

И_ла = L_ла * К_лэп = 0,02 * 888552000 = 17771040 руб

И_лр = L_лр * К_лэп = 0,008 * 888552000 = 7108416 руб

И_ло = L_ло * К_лэп = 0,004 * 888552000 = 3554208 руб

И_л = И_ла+ И_лр+ И_ло = 17771040+7108416+3554208 = 28433664 руб

И_п/ст = L_п/ста * К_п/ст = 0,035 * 103600000 = 3626000 руб

И_п/стр = L_п/стар * К_п/ст = 0,029 * 103600000 = 3004400 руб

И_п/сто = L_п/стао * К_п/ст = 0,03 * 103600000 = 3108000 руб

И_п/ст = И_п/ста+ И_п/стр+ И_п/сто = 3626000+3004400+3108000 = 9738400 руб 

   Расчет  потерь мощности в ЛЭП и  трансформаторах. 

ΔP_л01 = (10,6/110)² * 4,11 = 0,0095 мВт

ΔP_л02 = (21,2/110)² * 5,32 = 0,05 мВт

ΔP_л03 = (31,8/110)² * 3,02 = 0,063 мВт

ΔP_л04 = (42,4/110)² * 3,63 = 0,135 мВт

ΔP_л05 = (26,5/110)² * 2,12 = 0,031 мВт