Технико-экономические показатели спроектированной сети

В этом разделе проекта определяются следующие основные показатели, характеризующие расходы денежных средств и электрооборудования, необходимые для сооружения и эксплуатации сети, а также технико-экономическую целесообразность спроектированной сети; капиталовложения на сооружение линии, подстанций и сети в целом (тыс.руб.); ежегодные расходы по эксплуатации линий, подстанций и сети в целом (тыс.руб/год); себестоимость передачи электроэнергии по сети (коп/кВт ч); потери активной мощности в режиме максимальных нагрузок (кВт) и потери электроэнергии (кВт-ч) в спроектированной сети. Потери активной мощности и потери электроэнергии необходимо также выразить в процентах соответственно от суммарной активной мощности потребителей и полученной ими за год электроэнергии. При определении капиталовложений и годовых эксплутационных расходов все единичные удельные экономические показатели, характеризующие стоимость отдельных элементов сети, и обслуживание были взяты из приложения 2 методических указаний по проектированию районной по проектированию районной электрической сети.

Ранее были найдены показатели:

Технико-эконом. показатели	Единица измерения	В-3
	тыс. руб.	1170747,84
	тыс. руб.
	тыс. руб.

На подстанциях с учетом расчетной мощности компенсирующих устройств устанавливаем следующие шунтовые конденсаторные батареи:

ПС 1: Q_уст=9,6 Мвар- 9668,9 тыс.руб;

ПС 2: Q_уст=7,2 Мвар- 7017,75 тыс.руб;

ПС 3: Q_уст=12 Мвар – 11696,25 тыс.руб;

ПС 4: Q_уст=4,8 Мвар – 4834,45 тыс.руб;

ПС 5: Q_уст=2,4 Мвар – 2 339,25 тыс.руб.

тыс. руб.

Суммарные капиталовложения:

Определим капиталовложения в ячейки выключателей понизительных подстанций и выключатели линий 10 кВ, отходящих от шин понизительных подстанций. При этом можно считать, что по одной линии в нормальных режимах сети передается при напряжении 10 кВ до 3-4 МВА.

тыс. руб.

тыс. руб.

Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание элементов электрической сети:

тыс. руб.;

тыс. руб;

Годовые потери электроэнергии в сети:

, где:

МВт·ч.

Определяем издержки на потери электроэнергии в сети:

тыс. руб.

Определяем суммарные ежегодные издержки:

Определяем полные приведённые затраты:

тыс. руб.

Определяем суммарную, полезную электроэнергию, отпущенную с шин вторичного напряжения подстанции сети.

При условном одноступенчатом графике:

Себестоимость передачи электроэнергии по сети:

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполнен проект районной электрической сети 220 кВ для электроснабжения пяти пунктов потребления от источника питания (РЭС). Электрическая сеть спроектирована с учетом основных требований: надежности, качества, экономичности и перспективы дальнейшего развития.

В первом разделе проекта рассчитан приближенный баланс реактивной мощности в проектируемой электрической сети при условии, что баланс по активной мощности изначально обеспечен. Вычислена суммарная мощность компенсирующих устройств (КУ), устанавливаемых на шинах НН подстанций (ПС) для обеспечения баланса по реактивной мощности, которая составляет 41,25 Мвар. Проведена расстановка КУ в проектируемой сети по ПС методом tg _Б. Коэффициент мощности нагрузок после установки КУ на шинах потребителей (cos _Б) равен 0,92 (до установки КУ был равен 0,8).

Во втором разделе выбран оптимальный вариант электрической сети по методике технико-экономического сравнения конкурентоспособных вариантов. В качестве критерия оптимальности использовались годовые приведённые затраты на строительство и эксплуатацию электрической сети. Первоначально были намечены восемь конкурентоспособных вариантов, отвечающих требованию надежности электроснабжения потребителей.

Выбранный оптимальный вариант по конфигурации представляет собой разомкнутую разветвленную электрическую сеть с тремя узловыми и двумя тупиковыми подстанциями. Годовые приведенные затраты в оптимальный вариант электрической сети составили 359,4 млн.руб. Другие варианты электрической сети по затратам дороже более чем на 5,3%.

Оптимальный вариант сети имеет два номинальных напряжение 110 и 220 кВ. Сечения проводов пяти ВЛ-110-220 кВ выбраны по экономической плотности тока с учетом потерь на корону и допустимому току по нагреву проводов в послеаварийном режиме. Силовые трансформаторы для понижающих подстанций выбраны по условию возможной перегрузки трансформатора на 40% больше его номинальной мощности в ремонтном режиме, когда в работе на ПС остается один трансформатор из двух.

Уточнен баланс по реактивной мощности. Суммарная мощность КУ, устанавливаемых на шинах НН подстанций для обеспечения баланса по реактивной мощности в сети, равна 33,8 Мвар (вместо 41,25 Мвар при приближенном расчете, выполненного до выбора схемы сети в первом разделе проекта).

В третьем разделе для проверки работоспособности спроектированной электрической сети проведены расчеты основных (характерных) установившихся режимов: максимального, минимального и наиболее тяжелого по потерям напряжения послеаварийного режима (при наибольших нагрузках) с отключением одной цепи в двухцепной головной линии РЭС-1.

Расчет максимального установившегося режима выполнен «вручную» инженерным методом «в два этапа». Максимальный, минимальный и послеаварийный режимы рассчитаны с использованием специализированной компьютерной программы расчета режимов электрических систем «ПРРЭС». Определены значения параметров режимов, в том числе рабочие напряжения на шинах ПС, токи, потоки и потери мощности в линиях и трансформаторах. Значения параметров приведены на картах режимов.

Проверено соблюдение ограничений по пропускной способности линий (по току и мощности) – нарушений нет.

В максимальном режиме рабочее напряжение на шинах НН ПС 1,2,3,4, и 5 значительно меньше желаемого 10,5 кВ. Поэтому на этих ПС необходимо выполнять регулирование напряжения в максимальном режиме. Также необходимо регулирование напряжения осуществлять в минимальном режиме на ПС 1,2,3,4, и 5 и в послеаварийном режиме на ПС 1, 2, 3, 4 и 5.

В четвертом разделе выполнено встречное регулирование напряжения для потребителей в электрической сети с помощью устройств РПН на трансформаторах. Для обеспечения желаемого напряжения 10,5 кВ на стороне НН на подстанциях проведено регулирование напряжения на трансформаторах с РПН с диапазоном регулирования ±9х1,78%. В результате выполнения этого раздела показана возможность обеспечения желаемых напряжений на шинах потребителей в трех характерных режимах работы спроектированной электрической сети и, следовательно, во всех возможных режимах (в нормальных и послеаварийных).

В пятом разделе дана окончательная технико-экономическая оценка выбранного варианта схемы районной электрической сети. Уточненные значения капиталовложений на строительство сети и издержек на её эксплуатацию равны соответственно и тыс.руб. Потери активной мощности в максимальном режиме составляют МВа или 3,5% от суммарной мощности нагрузок.

Для расчета годовых потерь электроэнергии используется двухступенчатый график нагрузок. Годовые потери электроэнергии в электрической сети составляют МВт.ч или 2,32 % от полученной потребителями электроэнергии.

Себестоимость передачи электроэнергии по спроектированной электрической сети равна 25,8 коп./кВт.ч.

Список используемых источников:

1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. Учебник для вузов. - − М.: ООО «Издательский дом Альянс», 2009.. – 592 с.

2. Файбисович Д.Л. Справочник по проектированию электрических сетей. – М: НЦ ЭНАС, 2009.-392 с.

3. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование для станций и подстанций: Учебник для техникумов. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 648 с.

4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.

5. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть станций и подстанций: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - 640 с.

6. Акишин Л.А., Прокопчук К.И. Электрические сети: Методические указания к курсовому проекту на тему «Районная электрическая сеть». – Иркутск: ИрГТУ, 2012.- 45 с.

Приложение 1. Карты электрических режимов работы сети

Максимальный режим

Минимальный режим