Выбор схем подстанций

Выбор схем подстанций при сопоставлении вариантов развития сети может выполняться упрощенно. Ориентировочно число ячеек выключателей на стороне высшего напряжения принимается равным:

1) числу присоединений (число линий и трансформаторов) при числе линий меньше четырех;

2) числу присоеди­нений плюс одна ячейка при числе линий четыре и более.

Экономическое сопоставление вариантов развития сети

Технико-экономическое сравнение выполняется для сопоставимых вариантов. Все рассматриваемые варианты должны обеспечивать одинаковую пере­даваемую мощность и качество электроэнергии в нормальных и послеаварий­ных режимах работы сети. При сопоставлении схем с разной степенью надеж­ности необходимо учитывать величину ущерба от вероят­ного нарушения электроснабжения. В этом случае подсчет приведенных затрат производится по следующей формуле:

, (2.6)

где - нормативный коэффициент эффективности, Е_Н = 0,12;

К = К_Л + К_П - соответственно капитальные вложения в линии и подстанции, т.руб;

- соответственно издержки на амортизацию и обслужива­ние линий , подстанций и = - издержки на возмещение потерь энер­гии в электрических сетях, т.руб;

- математическое ожидание народнохозяйственного ущерба от нарушения электроснабжения, т.руб.

Определение капитальных вложений производится обычно по укрупнен­ным стоимостным показателям для всего оборудования подстанций и линии электропередачи.

Ежегодные издержки И_Л и определяются суммой отчислений от капи­тальных вложений и для линий электропередачи рассчитываются по формуле (2.7). Значение ежегодных издержек для подстанции находятся аналогично по формуле

И_Л=a_Л К_Л, (2.7)

, (2.8)

где a_Л - ко­эффициент отчислений на амортизацию и обслуживание линий.

- ко­эффициент отчислений на амортизацию и обслуживание под­станции.

Учитывая существенную долю в приведенных затратах капиталовложений и издержек на подстанции, а также тот факт, что почти во всех вариантах число, мощность и типы трансформаторов, число и типы выключателей не зависят от схемы сети, учет подстанционных составляющих следует производить только при необходимости.

Издержки на возмещение потерь энергии в линиях находятся по формуле (2.9)

И _{D ЭЛ} = b₀ × DРmax × t, (2.9)

где bо - удельная стоимость потерь активной энергии, руб/МВт×ч,

bо =1,5× 10^-2 руб/МВт× ч.

DРmax - потери мощности в максимальном режиме, МВт.

DРmax = 3 I²р R_Л, (2.10)

где I_р - расчетный ток участка сети, А;

R_Л - активное сопротивление участка сети, Ом;

t - время потерь, ч.

Время максимальных потерь определится по формуле

t = (0,124 + Т_max / 10⁴)² × 8760, (2.11)

где Т_max - время использования максимальной нагрузки, ч (задается в исходных данных).

Издержки на возмещение потерь энергии в трансформаторах определяются как

, (2.12)

где - суммарные переменные потери мощности в режиме максимальных нагрузок, кВт;

- суммарные потери холостого хода трансформаторов, кВт.

Учет фактора надежности производится путем определения среднегодо­вого ущерба от нарушений электроснабжения. В случае питания потребителя по одной линии ущерб при ее аварийном отключении можно оценить по выра­жению

, (2.13)

где - удельный годовой ущерб от аварийных ограничений электроснабжения,

[6, с.322,рис. 8.2];

- максимальная нагрузка потребителя, МВт;

- коэффициент вы­нужденного простоя;

- число последовательно включенных элементов сети;

- среднее время восстановления элемента;

- параметр потока отказов эле­мента ;

- степень ограничения потребителя ( при полном от­ключении потребителя, при частичном отключении).

Необходимо иметь в виду, что варианты схемы с разными номинальными напряжениями из-за разницы стоимости аппаратуры и величин потерь электроэнергии могут сравниваться только по приведенным затратам с учетом оборудования подстанций потребителей и потерь энергии в нем. Это положение обязательно и для сравнения вариантов с разной надежностью питания потре­бителей.

Варианты схем считаются экономически равноценными, если приведенные затраты для них отличаются менее чем на 5%. В подобных случаях следует выбирать варианты схем с более высокими показателями:

· по напряжению;

· надежности электроснабжения;

· оперативной гибкости схемы (способностью ее работы в различных режимах);

· с лучшими возможностями развития сети при росте нагрузок или при появлении новых пунктов потребления электроэнергии