Проект электрокотельной ИГТУ (стр. 8 из 28)
DWГОД ТР=
кВт∙чИздержки, вызванные потерями электроэнергии:
ИП = Сэ ∙ DWГОД = 0,093 ∙ 10 -3 ∙ (2397528+2291360) = 1125,3 т.руб/год
Расчет капиталовложений: К = Кл + КВА
КЛ=16,4 тыс.руб/км – удельная стоимость прокладки ВЛ[11] .
Кл= КЛ ∙ L ∙ n =16,4 ∙ 20 ∙ 2 = 656 т.руб
Стоимость сооружения ОРУ-220 Кв: 108 т.руб [11] ;
Стоимость трансформатора 40000/220/6: 378 т.руб [11] ;
Стоимость ячейки ОРУ-220 Кв: 152 т.руб [11] .
КВА = КОРУ + КЯЧ+ КТР = 108+152+378 = 638 т.руб
Капиталовложения составят:
К = Кл + КВА = 656 + 638 = 1294 т.руб
Определяем годовые амортизационные отчисления.
В них входят отчисления на кабельные линии и отчисления на оборудование.
Стоимость отчислений на кабельные линии:
САЛ=Кл ∙ Ψвл= 656 ∙ 0,028 = 18,4 т.руб
где Кл=656 т. руб – капитальные затраты на линии
ΨЛ=0,028– норма амортизационных отчислений [11]
Стоимость отчислений на оборудование:
САО=КВА ∙ ΨО= 638 ∙ 0,088=56,14 т.руб
где КВА = 638 т.руб – затраты на оборудование;
ΨО=0,088 – норма амортизационных отчислений на оборудование [11].
Определяем суммарные затраты на амортизацию:
ИА = САЛ+САО= 18,4 + 56,14 =74,54 т. руб
Определяем суммарные приведенные затраты:
З = ИП + ИА +Ен ∙ К =1125,3 +74,54 + 0,12 ∙ 1294 =1355,12 т.руб
Результаты расчетов сводим в ниже следующую таблицу 3.12.
Таблица 3.12. Технико-экономические показатели
| № | Статьи затрат | Стоимость затрат, тыс.руб | |
| U = 110 кВ | U = 220 кВ | ||
| 1 | Капитальные вложения в систему электроснабжения | 842,4 | 1294 |
| 2 | Стоимость потерь за год | 2401,5 | 1125,3 |
| 3 | Затраты на амортизацию | 42,33 | 74,54 |
| 4 | Эксплуатационные расходы | 2443,83 | 1199,84 |
| 5 | Приведенные затраты | 2544,92 | 1355,12 |
При анализе технико-экономических показателей двух вариантов, видно, что в варианте с напряжением 110 кВ приведенные затраты больше на 46,75%. Поэтому первичное напряжение питающее береговую насосную станцию принимаем равным 220 кВ.
3.6.2 Выбор схемы электроснабжения
На основании технико-экономического сравнения вариантов и расчета электрических нагрузок на электрокотельной к установке принимаются два двухобмоточных трансформатора ТДТН – 220/6 мощностью 40 МВА. Для поддержания требуемого уровня напряжения на шинах 6 кВ, трансформаторы принимаются со встроенным регулированием напряжения под нагрузкой. Надежность питания проектируемой подстанции обеспечивается питанием ее от двух независимых источников. На напряжение 6 кВ предусматривается схема с одной секционированной системой сборных шин.
3.6.3 Выбор режима нейтрали
Нейтралью называется совокупность соединенных между собой нейтральных точек трансформаторов или генераторов и проводников, присоединенных к заземляющему устройству непосредственно или через малое или большое сопротивление.
Согласно ПУЭ сети напряжением 220 кВ выполняются с глухозаземленной нейтралью. Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (трансформаторы тока и др.). Электроустановки, работающие в этих системах, имеют большие токи замыкания на землю, поскольку поврежденная фаза оказывается короткозамкнутой на землю через нейтраль.
Такой выбор режима нейтрали для сетей с номинальным напряжением 220 кВ и выше объясняется следующими факторами:
- стабилизируется напряжение фаз по отношению к земле и в связи с этим уменьшается перенапряжение;
- снижается стоимость изоляции;
- повышается надежность работы сетей с глухозаземленной нейтралью, так как поврежденный участок немедленно отключается;
- уменьшается количество простоев из-за перебоев в электроснабжении, так как большинство замыканий после отключения самоустраняются, поэтому в этих сетях наиболее эффективно применение автоматического повторного включения (АПВ).
Сети напряжением 6 кВ выполняются с изолированной нейтралью. Они обладают малыми токами замыкания на землю. Изолированной нейтралью называется нейтраль, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная через аппараты, компенсирующие емкостной ток в сети, трансформаторы напряжения и другие аппараты, имеющие большое сопротивление.
Такой выбор режима нейтрали для сетей с номинальным напряжением 6 кВ объясняется следующими факторами:
- в нормальном режиме работы напряжение фаз на зажимах установок относительно земли симметричны и численно равны фазному напряжению, а геометрическая сумма емкостных токов трех фаз равна нулю. При однофазном замыкании на землю одной из фаз междуфазное напряжение остается неизменным по значению и сдвинутыми на угол
, а напряжение других фаз по отношению к земле увеличиваются в 
раза, вследствие чего изменяются и емкостные токи. Благодаря этому питание потребителей включенных в междуфазное напряжение, не нарушается, и они продолжают работать нормально. Это обеспечивает возможность сохранять в работе линию с замыканием на землю в течение некоторого времени, достаточного для отыскания места повреждения и включения резерва;- снижается стоимость заземляющих устройств;
- уменьшается на
число трансформаторов тока и сокращается количество защитных реле, по сравнению с сетями с глухозаземленной нейтралью.При выборе режима роботы нейтрали в установках до 1000 В руководствуются соображениями экономики, надежности и электробезопасности.
Для рассматриваемого предприятия выбираем в электроустановках до 1000 В систему с глухозаземленной нейтралью. Она более целесообразна при сильно разветвленной сети.
Главное преимущество системы с глухозаземленной нейтралью заключается в том, что при прикосновении человека к находящемуся под напряжением проводнику одной фазы он подвергается воздействию лишь части фазного напряжения источника. Таким образом, системы с глухозаземленной нейтралью более электробезопасны, по сравнению с системами с изолированной нейтралью.
К недостаткам системы с глухозаземленной нейтралью относится дороговизна исполнения, по сравнению с системой с изолированной нейтралью, а так же установки с изолированной нейтралью более надежны, так как при коротком замыкании они не требуют немедленного отключения.
3.7 РАСЧЕТ ПИТАЮЩИХ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ
3.7.1 Выбор проводников напряжением выше 1000 В
Выбор экономически целесообразного сечения проводников выше 1000 В выполняют, согласно [1] по экономической плотности тока и производит проверку по условию нагрева проводников в длительном режиме работы.
В зависимости от металла провода и числа часов использования максимума нагрузки экономическая плотность находится по формуле:
где IР - расчетный ток, А;
jЭ - экономическая плотность тока, А/мм2 .
1.Выбор проводников для электрокотла мощностью 10000 кВт :
Номинальный ток двигателя: I НОМ = 962 А;
Число часов использования максимума нагрузки: ТМАХ > 5000 час./год
Экономическая плотность тока: jЭ =1,2 А/мм2 [1]
Экономически целесообразное сечение кабеля:
= 801,7 мм2Выбираем кабель ААГУ-6 кВ 3(3х150) – [1].
Допустимый ток кабеля: IДЛ. ДОП. = 3∙330=990 А. [1].
Проверка по условию нагрева:
IДЛ. ДОП. ≥ I НОМ
990А > 962 А
2.Выбор проводников для высоковольтных асинхронных двигателей мощностью 315 кВт:
Номинальный ток двигателя Iном = 38 А.
Число часов использования максимума нагрузки: ТMAC> 5000 час/год.
Экономическая плотность тока: j'= 1,2 А/мм2.
Экономически целесообразное сечение кабеля:
S'=
мм2Выбираем кабель АААГУ-6 кВ (3´35). [1].
Допустимый ток кабеля: Iдоп= 115 А. [1] .
Проверка по условию нагрева:
Iдл. доп.³Iном.
115 А > 31,7А.
3. Выбор проводников до трансформаторов КТП:
 |
где SРАС = 112 кВ А –расчетная нагрузка из таблицы 2.2.
Число часов использования максимума нагрузки: ТМАХ > 5000 час./год
Экономическая плотность тока: jЭ = 1,2 А/мм2 [1]
Экономически целесообразное сечение кабеля:
= 9,02мм2Выбираем кабель ААГУ – 6 кВ (3х10) [1].
Допустимый ток кабеля: IДЛ. ДОП. = 65 А. [1].
Проверка по условию нагрева:
IДЛ. ДОП. ≥ I НОМ
65 A > 9,02 A
4. Выбор проводников от ТЭЦ-11 до трансформаторов электрокотельной:
Iрас=
А,где SРАС = 51616,79 кВА –расчетная нагрузка подстанции.
Число часов использования максимума нагрузки: ТМАХ > 5000 час./год
Экономическая плотность тока: jЭ = 1 А/мм2 [11].
Экономически целесообразное сечение кабеля:
= 135,4 мм2Выбираем воздушную линию марки АС-150-линия из алюминиевого провода со стальным сердечником. [1].
Допустимый ток ВЛ: IДЛ. ДОП. = 450 А. [11].
Проверка по условию нагрева:
IДЛ. ДОП. ≥ I РАС
450 А > 135,4 А
3.7.2 ВЫБОР СХЕМЫ ПЕРВИЧНОЙ КОММУТАЦИИ НА НАПРЯЖЕНИИ 220 КВ