Выбор схемы электроснабжения на основании технико-экономического расчёта
Выбор схемы внешнего электроснабжения
Целью технико-экономических расчетов является определение оптимального варианта схемы электроснабжения, параметров электросети и её элементов.
Наиболее экономичный вариант электроустановки требует наименьшего значения полных приведённых затрат (З)
= 
(7.1)
где 
- нормативный коэффициент эффективности капиталовложений
= 0,33, с. 57/2/;
- суммарные капитальные затраты;
- ежегодные издержки производства (годовые эксплуатационные расходы), руб./год.
Капиталовложения ( 
) определяются по формуле
= 
, (7.2)
где 
- капитальные затраты на установку высоковольтной аппаратуры, труб.;
- стоимость монтажа и материала линии электропередач;
(7.3)
где 
- амортизационные отчисления (отчисления на амортизацию и капитальный ремонт), руб./год;
- издержки, вызванные потерями электроэнергии (ЭЭ) в проектируемой электроустановке за год, руб./год
(7.4)
где 
- норма амортизационных отчислений.
|
|
|
(7.5)
где 
=1,2 руб/.кВтч - средняя себестоимость электроэнергии в энергосистеме;
- годовые потери электроэнергии в электроустановке, тыс.кВтч./год.
Схемы вариантов внешнего электроснабжения ремонтно-механического завода представлены на рисунке 7.1, 7.2, 7.3.
Выберем сечение кабельной линии для каждого варианта, для этого определяем расчётные токи в нормальном ( 
) и утяжелённом ( 
режимах:
335,652A (7.6)
671,303A (7.7)
где Sp = 11627,31 - полная расчетная мощность, определённая по формуле (3.28), кВА;
10,00 кВ - номинальное напряжение но I варианту, рисунок 7.1.
По 
=2x355 = 710 А выбираем кабель марки АСБ сечением F = 2x240 мм , таблица 7.35 /4/.
Проверим сечение этой линии по допустимой потере напряжения, которая составляет в нормальном режиме ±5% 
ном.с, с. 197 /13/.
Наибольшая потеря напряжения ( 
U):
, (7.8)
|
|
|
где Р - активная мощность, передаваемая по линии в нормальном режиме, принята равной 5425,7 кВт - формула 3.31;
Q - реактивная мощность, передаваемая по линии в нормальном режиме, принята равной 1216,3 кВАр – формула (3.32);
r – активное сопротивление линии, определяемое по формуле (7.9), Ом;
х – реактивное сопротивление линии, определяемое по формуле (7.10), Ом.
Активное и реактивное сопротивление определяются:
(7.9)
, (7.10)
где 
- удельное активное сопротивление кабельной линии, принято равным 0,13 Ом/км, с.428/4/;
- удельное реактивное сопротивление кабельной линии, принято равным 0,075 Ом/км, с.428/4/;
– длина линии (исходные данные), равная 1,5 км, с.11
Итак, для кабеля сечением F=240 кв.мм по формулам (7.8), (7.9), (7.10) получим
Потеря напряжения 
составляет 0,6% от 
. Расчет выбора сечений на напряжение 35кВ и 110кВ аналогичен предыдущему расчету. Результаты этих расчетов сведены в таблице 7.1.
Таблица 7.1 – Результаты расчета выбора сечений на 10, 35 и 110кВ.
Номинальное напряжение  , кВ
| 10 | 35 | 110 |
| Расчетный ток в нормальном режиме Ip., A | 335,652 | 95,900 | 30,514 |
| Расчетный ток в утяжеленном режиме Ip.ут., A | 671,303 | 191,800 | 61,028 |
| Сечение провода, кабеля, F, мм² | 2х240 | 70,000 | 70,000 |
Потеря напряжения в линии 
| 0,600 | 0,630 | 0,200 |
|
|
|
Произведем технико-экономический расчет схемы внешнего электроснабжения 10кВ представленной на рисунке 7.1
Определяем капитальные затраты на внешнее электроснабжение 
)
(7.11)
где 
=2 · 
=2 · 2,59 · 6=31,08 тыс.руб. – стоимость всех ячеек с выключателями и их монтаж при коэффициенте индексации 6, с.336 /2/, а 
=2,59 тыс.руб. – стоимость одной ячейки с данным выключателем, таблица 10.26/4/;
Куд 
= 11,28 т.руб./км – стоимость сооружения 1 км линии, с.336/2/ с учетом коэффициента индексации;
L – длина линии (исходные данные), равная 1,5км.
Итак, по (7.11) имеем
=31,08 + 11,28 · 1,5 = 48 тыс.руб.
Годовые потери электроэнергии в питающих линиях ( 
) определяются по формуле
, (7.12)
где n – число питающих линий (n=2);
потери мощности в линии, кВт;
- число часов использования максимума активных потерь, определяемое по формуле (7.13), час;
= 671,303А – расчетный ток в линии в утяжеленном режиме, таблица 7.1;
|
|
|
= 0,167 Ом/км - активное сопротивление линии на 1 км длины, с. 428 /4/;
L - длина линии (исходные данные), равная 1,5 км.
2886,2 час (7.13)
где 
- 4500 - число часов использования максимума активной нагрузки при работе предприятия в 2 смены продолжительностью по 8 часов каждая, таблица 2.1 /1/.
Итак, по формуле (7.12) имеем
2 · 3· 671,303²·0,167·1,5·2886,2 =19548,9 т.кВт.ч/год
Стоимость ежегодных потерь электроэнергии в проектируемой электроустановке рассчитывается по формуле (7.5)
1,07·19548,91 = 20917,334 руб./год
Амортизационные отчисления на линии ( 
) считаются по формуле (7.4)
= 
947,52 руб./год
где а = 5,6 – для ВЛ-10кВ, с. 548/4/;
11,28·1,5 = 16,92 тыс.руб.
Амортизационные отчисления на выключатели типа ВМПЭ считаем аналогично расчёту по формуле (7.4)
2921,52 руб./год.
где = 9,4 , с. 548/4/;
31,08·10³ тыс.руб.
Итак, годовые эксплуатационные расходы (Иэ) считаем по формуле
(7.14)
=24786,374руб./год
Годовые приведенные затраты схем внешнего электроснабжения рассчитаем по формуле (7.1)
24786,374+0,33·48000=40626,37 руб./год,
где 
Результаты расчетов для вариантов II и III схемы, на рисунках 7.2, и 7.3, получим аналогичным образом. Результаты расчетов сведены в таблице 7.2.
Таблица 7.2 Результаты расчетов расходов на внешнее электроснабжение
| Статьи расходов | Номер варианта | ||
| 10кВ | 35кВ | 110кВ | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Тип выключателя | ВМПЭ-10 | МКП-35 | МКП-110 |
| Марка и сечение питающей линии | АСБ-2х240 | АС-3х70 | АС-3х70 |
| Марка опоры питающей линии, способ прокладки | В траншее | Железобетон-ные одно-цепые | Железобетонные одноцепные |
Капитальные затраты на выключатели  , тыс.руб.
| 31,08 | 109,20 | 400,800 |
Капитальные затраты на линии  , тыс.руб.
| 16,920 | 18,090 | 22,140 |
| Суммарные капитальные затраты (К), т.руб. | 48,000 | 191,820 | 261,400 |
Потери электроэнергии (  т.кВтч./год
| 19548,91 | 122,285 | 9868,995 |
Стоимость потерь электроэнергии (  ), руб./год
| 20917,334 | 20543,817 | 1657,991 |
Амортизационные отчисления на линии (  ), руб./год
| 947,52 | 502,648 | 619,920 |
Амортизационные отчисления на выключатели (  ), руб./год
| 2921,520 | 10264,800 | 37675,000 |
Ежегодные эксплуатационные расходы, (  ), руб./год
| 24786,374 | 26635,497 | 11624,690 |
Приведенные затраты (  ), руб./кВт
| 40626,37 | 89936,097 | 97886,690 |
По результатам, сведенных в таблицу 7.2, принимаем для системы внешнего электроснабжения завода стандартное напряжение 10кВ, т.к в данном случае имеем наилучшие экономические показатели.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 389; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!