Технико-экономическое сравнение вариантов схемы внешнего электроснабжения

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 9Следующая ⇒

Питание может быть осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности, на которой установлено два трансформатора мощностью по 40 МВА напряжением 115/6,3 кВ (трансформаторы работают раздельно) или глухой отпайкой от транзитной ЛЭП – 115 кВ. Мощность к.з. в месте отпайки равна 900 МВА, а на стороне 115 кВ подстанции энергосистемы 1000 МВА.

Расстояние от подстанции энергосистемы до завода 4,5 км, от транзитной ЛЭП-115 кВ 3,5 км.

Завод работает в две смены.

Для технико-экономического сравнения вариантов электроснабжения завода рассмотрим два варианта:

1. I вариант – глухой отпайкой от транзитной ЛЭП-115 кВ;

2. II вариант – со стороны 115 кВ подстанции энергосистемы;

1. Технико-экономический расчет для I варианта

Рисунок 3.1 - Первый вариант схемы внешнего электроснабжения

Выбираем электрооборудование по I варианту

Выбираем трансформаторы ГПП

Полная расчетная мощность трансформатора ГПП:

К_о=0,85, К_о=f{К_и._срвзв.,n_прис.}, [6, таблица 3]

Выбираем два трансформатора мощностью 6300 кВА.

Коэффициент загрузки:

Выбираем два трансформатора мощностью 6300 кВА, Кз=0,83, типа ТМН-6300/110/6; [характеристики -7,цена -8]

Таблица 3.1 - Технические характеристики трансформатора ГПП

Sном, МВА	U_ВН, кВ	UНН, кВ	Р_Х, кВт	Р_К, кВт	U_КЗ, %	І_ХХ, %	Цена, тг
6,3	115	6,3;	10	44	10,5	1	22000000

Определим потери мощности в трансформаторах ГПП :

Определим расчетные активные потери мощности :

Определим расчетные реактивные потери мощности:

Определим мощность, проходящую по ЛЭП:

Расчетный ток, проходящий по одной линии:

Ток аварийного режима:

По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

где, =1,1 А/мм² экономическая плотность тока, зависимая от материала провода и числа часов использования максимума нагрузки. В моем случае – провода алюминиевые неизолированные, Т_м = 4000 ч/год. [6, таблица П1.2].

По условию потерь на «корону», минимальное сечение для линий 110 кВ равно 70 мм². , то принимается провод марки: АС –70/11 ( х₀=0,444 Ом/км, r₀=0,428 Ом/км , I_доп=265 А).[9]

Проверим выбранные провода по допустимому току.

При расчетном токе:

𝐼_доп ≥ 𝐼_р.ЛЭП, (265 А > 26,4А).

При аварийном режиме:

1,3 ∙ І_доп ≥ І_ав_._ЛЭП., (344,5 > 53 А).

Определим потери электрической энергии в трансформаторах ГПП:

При двухсменном режиме работы Т_вкл= 4000 ч. [3, таблица 2.25, стр.80]

t - число часов использования максимума потерь и зависит от числа часов использования максимума нагрузки:

где, Т_м = 4000 ч. – число часов использования максимума.

Определим потери электрической энергии в ЛЭП 110 кВ:

где R = r₀∙l = 0,428∙3,5 = 1,498 Ом, где r₀=0,428 Ом/км – удельное сопротивление сталеалюминевого провода, l=3,5 км - длина ЛЭП.

Выбор оборудования на U=110 кВ.

Перед выбором аппаратов составим схему замещения (см. рисунок 3.2) и рассчитаем ток короткого замыкания.

Рисунок 3.2 - Схема замещения

Принимаем S_б=1000 МВА; U_б=115 кВ.

Определяем базисный ток:

(2.46)

Определяем сопротивление системы:

(2.47)

где, S_кз=900 - мощность к.з на месте отпайки от транзитной подстанции ЛЭП-115кВ.

Ток короткого замыкания в точке К₁:

(2.48)

Определяем сопротивление ЛЭП:

(2.49)

Ток короткого замыкания в точке К₂:

(2.50)

Определяем сопротивление трансформатора ГПП:

(2.51)

Определяем базисный ток:

(2.52)

Ток короткого замыкания в точке К₃:

(2.53)

Определяем ударный ток в точке К1, K2, K3:

(2.54)

где, К_уд1= 1,72 (для энергосистемы)

К_уд2= 1,8 (для Эс и ЛЭП)

К_уд3= 1,92 (для Эс, ЛЭП и тран-р ГПП); [3, таблица 2.45, стр.127]

После расчета токов КЗ произведем выбор оборудования на U=110 кВ:

К установке выбираем высоковольтный баковый элегазовый выключатель марки ВТБ-110-40/2000 У1, стоимостью 41 146 000 тг.[10,11]

Проверка по условиям выбора высоковольтных выключателей:

Для выключателей В1 и В2:

U_Н ≥ U_УСТ; 115 кВ 115 кВ;

І_Н ≥ І _АВ.ЛЭП; 2000 А 53 А;

І_ОТКЛ ≥ І _КЗ; 40 кА 4,505 кА;

І_ДИН ≥ і_УД; 102 кА 11,468 кА;

І_ОТКЛ² ∙ 𝑡_пр ≥ І _КЗ² ∙ 𝑡_от; 40² ∙ 3 кА2 ∙ с. 4,505² ∙ 0,055 кА2 ∙ с.

К установке выбираем горизонтально-поворотные разъединители типа РНД–110/1000У1, стоимость 980000 тг.[12,5 стр. 271]

Проверка по условиям выбора разъединителей Р1, Р2,Р3, Р4:

U_Н ≥ U_УСТ ; 115кВ 115кВ;

І_Н ≥ І _АВ.ТОК; 1000 А 53 А;

І_ДИН ≥ і_УД; 80 кА 11,468 кА;

Ітерм ≥ І _КЗ; 31,5 кА 4,505 кА.

Проверка по условиям выбора разъединителей Р5, Р6:

U_Н ≥ U_УСТ ; 115кВ 115кВ;

І_Н ≥ І _АВ.ТОК; 1000 А 53 А;

І_ДИН ≥ і_УД; 80 кА 10,383 кА;

Ітерм ≥ І _КЗ; 31,5 кА 4,079 кА.

Выбор ограничителей перенапряжения производится по напряжению. Проверка по условиям выбора ОПН:

U_Н ≥ U_УСТ ; 115кВ 115кВ.

К установке выбираем ОПН типа ОПН-110/56 УХЛ1, стоимостью 188000 тг.[13]

Проверка по условиям выбора отделителей ОД1, ОД2

U_Н ≥ U_УСТ ; 110 кВ 110кВ;

І_Н ≥ І _АВ.ТОК; 1000 А 53 А;

І_пр.ск ≥ і_УД ; 80 кА 10,383 кА;

І_пр.ск ≥ І _КЗ; 80 кА 4,079 кА

К установке выбираем отделители ОДЗ – 1 – 110/1000УХЛ1, цена 185 000 тг.[14,15]

Проверка по условиям выбора короткозамыкателей К1, К2

U_Н ≥ U_УСТ ; 110кВ 110кВ;

І_ДИН ≥ і_УД; 80 кА 10,383кА

Ітерм ≥ І _КЗ; 31,5 кА 4,079 кА

Выбираю короткозамыкатель КЗ-110У-У1, цена: 247 500 тенге[16,17].

Определим капитальные затраты на выбранное оборудование:

1) Затраты на трансформаторы ГПП:

К_тр.гпп=2× 22 000 000 = 44 млн. тг.

2) Затраты на ЛЭП 110 кВ: (железнобетонные двухцепные с одновременной подвеской двух цепей), АС-70/11. Длина- 3,5 км.Цена – 3,8 млн тг/км

К_ЛЭП-110= l×К_лэп=3,5 × 3800000 = 13,3 млн. тг.

3) Затраты на выключатели В1-В2:

К_В1-В₂=2×41146600 = 82 293 200 тг.

4) Затраты на разъеденитель:

КР1-Р6=6× 980000 = 5 880 400 тг.

5) Затраты на ОПН:

К_ОПН=8× 188 000 = 1 504 000 тг.

6) Затраты на короткозамыкатели:

К_КЗ=2× 247500= 495 000 тг.

7) Затраты на отделители:

К_ОД=2× 185000 = 370 000 тг.

Суммарные затраты:

SКI=Кобор+КЛЭП-110 (2.55)

Кобор = КВ1-В2+ КР1-Р4.+КОПН+Ктр.гпп (2.56)

Кобор = 44 млн.тг.+82 293 200+5 880 400+1 504 000+495 000+370 000 = 134 542 600 млн. тг.

SК_I = 134 542 600 +13 300 000 =147 842 600 млн. тг.

Суммарные издержки рассчитываются по формуле:

SИ_I=И_а+И_пот+И_э,. (2.57)

Амортизационные отчисления И_а:

Иа = Иа.обор + Иа.ЛЭП (2.58)

Амортизационные отчисления на оборудование:

Иа.обор = Е_а ∙ К_обор = 0,028 ∙ 134 542 600 = 3 767 193 тенге.

Амортизационные отчисления на ЛЭП:

Иа.ЛЭП = Е_а ∙ К_ЛЭП = 0,028 ∙ 3800000 = 106400 тенге.

И_а = 3 767 193 + 106 400 = 3 873 593 тенге.

Для ВЛ-110 кВ на железобетонных опорах Е_а=0,028

Издержки на эксплуатацию оборудования:

Иэ = Иэ.обор + Иэ.ЛЭП. (2.59)

Издержки на эксплуатацию оборудования:

Иэ.обор = Е_а ∙ К_обор = 0,004∙ 134 542 600 = 538 170 тенге.

Издержки на эксплуатацию ЛЭП:

Иэ.ЛЭП = Е_а ∙ К_ЛЭП = 0,004 ∙ 3800000 = 15200 тенге.

И_э = 538 170+ 15200 = 553 370 тенге.

Для ВЛ-110 кВ на железобетонных опорах Е_э=0,004

Определим издержки на потери электроэнергии:

Ипот = Со∙ (DWтр. гпп+DWЛЭП-110) (2.60)

Стоимость потерь электроэнергии С_о=20 тг./кВт^. ч

И_пот =20∙ ( + )=4 427 615 тг

Определим суммарные издержки:

SИ_I =3 873 593 + 553 370+ 4 427 615 = 8 854 578 тг.

Приведенные затраты, являющиеся мерой стоимости, определяются по выражению:

З_I= Е_н^. К_I+SИ_I (2.61)

где Е_н=0,12 нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.

З_I =0,12×147 842 600 + 8 854 578 = 26 595 690 тг.

Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 429; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!