Выбор рационального напряжения

 

Питание ГПП завода производится от системы, которая находится на расстоянии 10 км от ГПП,

Мощность системы 1500 МВА,

Сопротивление системы на стороне 110 кВ, отнесенное к мощности системы хс= 0,7.

Расстояние от ГПП до завода 2,1 км.

Стоимость электроэнергии 0,94 руб/кВт·ч.

Экономический эквивалент реактивной мощности (кэ), 0,1 кВт / квар

Вторичное напряжение трансформатора - 6 кВ.

Пользуясь таблицей /Приложение 1, таблица 24/ намечаем два варианта по напряжению:

Вариант 1- 35/6кВ,

Вариант2-110/6кВ.

Определяем технико-экономические показатели для каждого варианта.

Расчётный ток по максимальной нагрузке

/6Кв110/6 кВ

Рассчитываем расчётный ток протекающей в каждой линии

В самом загруженном режиме (электропотребители 1, 2 категории надёжно 60%, 3 категории 40%)расч1= расч1=

 

Iрасч2=	Iрасч2=
Выбор защитных и коммутационных аппаратов производится по расчётному току и минимальному напряжению.
3 выключателя Iном =1000 A; 134 тыс. рублей 8 разъединителей Iном =1000 A; 6 тыс. руб.	6 разъединителей Iном =630 A; 71 тыс. руб.

 

Расчёт и выбор силовых трансформаторов

Выбор силовых трансформаторов производится по расчётной мощности и номинальным напряжениям.расч ,число трансформаторов

К - коэффициент нагрузки

По ПУР нормируется коэффициент нагрузки в пределах от 0,55…0,7

Загруженность трансформатора менее чем на 55% нецелесообразно, так как при потери холостого хода сравнительно больше чем потери от нагрузки. Загруженность трансформатора свыше 70% разрешается только при условии большого количества электроприёмников третьей категории надёжности которые отключаются в аварийном режиме.

Перегрузка трансформаторов не более чем на 40% в течении не более 5-6 часов в сутки не более 5 дней подряд, поэтому коэффициент загрузки трансформаторов не должен превышать 70%, чтобы при отключении одного из трансформаторов второй не был перегружен более чем на 40%.

Выбираем для каждого варианта по два силовых трансформатора мощностью по 16 МВА с регулированием под нагрузкой. Стоимость одного трансформатора для варианта напряжением 35/6 кВ 4900 тыс.руб, трансформатора для варианта напряжением 110/6кВ 4800 тыс.руб.

Таблица 2 - Параметры силовых трансформаторов

Тип	Потери (кВт)		Ток холостого хода Iхх, %	Напряжение КЗ Uк, %
	Холостого хода Рхх, кВт	Короткого замыкания Ркз, кВт
ТДН-16000/35	17	85	0,7	10
ТДН-16000/110	18	185	0,7	10,5

 

Выбор сечения питающих проводов и кабелей
Sэк2= Sэк2=	Sэк2=
=1 (из табл. 3 приложение 1) Экономическая плотность рассчитывается исходя из изоляции провода, материала, жилы и числа часов использования максимума нагрузок. При расчёте сечения провода необходимо учитывать минимальные допустимые сечения для заданного напряжения с учётом короны.
При выборе ЛЭП в соответствии сечения проводника выбираются одноцепные воздушные линии.
Производим выбор по методу экономической плотности тока 35кВ 110 кВ Марка АС, сечение 70 мм2 Стоимость: 1840 руб/км ΔР =184 кВт/км I доп. ток. нагр. =690 А Марка АС, сечение 70мм2 Стоимость: 1185руб/км ΔР =140 кВт/км I доп. ток. нагр. =380 А

 

Расходы

кВ 110 кВ

 

Капитальные расходы К =2*Ктр + Кл*l + Коб = 2*4900 + 20240 + 510 =30550 тыс. рублей где Кл - затраты на сооружение линий; Ктр - затраты на приобретение и монтаж трансформаторов; Коб - затраты на приобретение и монтаж основного оборудования. Расходы на оборудование Коб =8*Краз + 3*Квыкл =8*6 + 3*134 = 510

К =2*Ктр + Кл*l + Коб = 2*4800 + 13035 + 426 =23061тыс. рублей Коб = 6*Кразъед = 6*71 = 426

 

Потери трансформатора

Определение потерь электрической энергии.

Потери для подстанции складываются в основном из потерь в трансформаторах и потерь в питающих линиях.

 

35 кВ	110 кВ

 

- число трансформаторов (2)

 - потери холостого хода, кВт

Кэ- эквивалент реактивной мощности хх- ток холостого хода в % (из таблицы)

Т - число часов работы трансформатора в год = 8000 часов.

Кзт- коэффициент загрузки трансформатора.

зт- потери короткого замыкания (из таблицы)кз- напряжение к.з. в %

=5364 ч время потерь, ч.; определяется в зависимости от cosφ и годового использования максимума нагрузки в год

Потери в линиях.

 

n-число линии

Кзл = Iрасч/Iдоп

 - потери в линиях на км длины.- длина линии от системы до ГПП

Кзл - коэффициент загрузки линии.

 

 

35 кВ	110 кВ

 

Кзл - коэффициент загрузки линии при максимальной нагрузке:

 

 

где Imax1=265А - ток линии в рабочем режиме

 

( )

доп-длительно-допускаемый ток на провод АС- 70

Расчёт амортизационных потерь

 

 

где Рл, Ртр, Роб-амортизационные отчисления на линии, трансформаторы, выключатели (и разъединители), %

 

35 кВ	110кВ

 

Расходы

 

Кл =1,240*l =1,240*13 =20240 тыс. руб. Коб =8*Краз +3*Квыкл =170*8 + 8*6 =510 тыс. руб. Ктр =9800 тыс. руб.

Кл =1060*l =1060*13 =13035 тыс. руб. Коб =900*6 =426 руб. Ктр =9600 тыс. руб.

 

Отчисления на техническую эксплуатацию оборудованиял, Pтр, Pоб-процент отчисления на техническую эксплуатацию оборудования.

Расчёт стоимости потерь электроэнергии

 

35 кВ	110 кВ
Со =0,94 руб/Кв*ч

 

Рассчитываем полные затраты по каждому вариантукапитальные затраты

 

К = Кл + Ктр + Коб,

 

где Кл - затраты на сооружение линий;

Ктр - затраты на приобретение и монтаж трансформаторов;

Коб - затраты на приобретение и монтаж основного оборудования.

Капитальные затраты следует определять с учётом монтажа и прочих расходов по укреплённым показателям стоимости элементов систем электроснабжения /Приложение 1, таблица 4 и 5/.

Данные по расчёту капитальных затрат в каждом варианте рекомендуется свести в таблицы 2 и 3.= 3*170 +8*6 +900*6 +6700 +1240*13= 30550 тыс. рублей = 3*170 +8*6 +900*6 +6700 +1240*13=23061 тыс.руб

 

Общие затраты при нормативном коэффициенте эффективности капиталовложений 0,15:

Рациональным напряжением ввода для данных условий будет ввод 35 кВ.

Данные расчетов для удобства сравнения сводим в таблицу 3.

 

Таблица 3 - Сводная таблица для сравнения вариантов

Вариант	Капитальные затраты К, тыс.руб.	Эксплуатационные расходы Сэ, тыс.руб.	Потери электроэнергии в год ΔРгод, тыс. кВт∙ч/год	Общие затраты З, тыс. руб/год
1 35/6 кВ	112,1	26,5	1524	49,3
2 110/6 кВ	176,74	37,5	2304	63,9

 

Из таблицы 5 видно, что все показатели первого варианта (ввод напряжением - 35 кВ с трансформацией на 6 кВ) ниже, следовательно, рациональным, напряжением ввода для данных условий будет ввод 35 кВ.

Определение рационального напряжения можно найти по формуле:

 

 

Если К2> К1, а Сэ2< Сэ1 ( или К1 > К2, а Сэ1< Сэ2 ).