Электрические нагрузки ремонтно-механического цеха (стр. 11 из 12)
Таблица 9.6. Результаты расчёта годовых потерь мощности и энергии (220 кВ)
| № ступени | Нагрузка, S | Продол-жительность ступени, tст, | kз | kз0,5 | Продолжитель-ность ступени, t’ст, | Потери мощности, P, | Потери ЭЭ, DW, |
| МВА | % | час в году | кВт | кВт*ч | |||
| 2 по 40 МВА | |||||||
| 1 | 14,700 | 33 | 0,367 | - | 2555 | 123,37 | 315215,3 |
| 2 | 22,273 | 50 | 0,557 | - | 730 | 195,12 | 142435,0 |
| 3 | 28,954 | 65 | - | 0,362 | 365 | 243,41 | 88845,9 |
| 4 | 31,182 | 70 | - | 0,390 | 365 | 260,57 | 95109,6 |
| 5 | 33,409 | 75 | - | 0,418 | 365 | 279,01 | 101837,2 |
| 6 | 35,636 | 80 | - | 0,445 | 1095 | 298,71 | 327086,4 |
| 7 | 37,418 | 84 | - | 0,468 | 730 | 315,39 | 230232,3 |
| 8 | 40,091 | 90 | - | 0,501 | 730 | 341,93 | 249607,9 |
| 9 | 42,318 | 95 | - | 0,529 | 730 | 365,45 | 266775,0 |
| 10 | 44,545 | 100 | - | 0,557 | 1095 | 390,23 | 427305,1 |
| 2813,2 | 2244449,7 | ||||||
| 2 по 63 МВА | |||||||
| 1 | 14,700 | 33 | 0,2333 | - | 2555 | 144,36 | 368833,6 |
| 2 | 22,273 | 50 | 0,3535 | - | 730 | 192,50 | 140526,5 |
| 3 | 28,954 | 65 | 0,4596 | - | 365 | 251,36 | 91746,6 |
| 4 | 31,182 | 70 | 0,4949 | - | 365 | 274,39 | 100153,1 |
| 5 | 33,409 | 75 | 0,5303 | 365 | 299,13 | 109182,3 | |
| 6 | 35,636 | 80 | 0,5657 | 1095 | 325,57 | 356502,7 | |
| 7 | 37,418 | 84 | - | 0,297 | 730 | 334,78 | 244388,1 |
| 8 | 40,091 | 90 | - | 0,318 | 730 | 352,59 | 257390,2 |
| 9 | 42,318 | 95 | - | 0,336 | 730 | 368,37 | 268910,3 |
| 10 | 44,545 | 100 | - | 0,354 | 1095 | 385,00 | 421579,5 |
| 2928,06 | 2359212,9 | ||||||
Стоимость потерь электроэнергии для 1-го 2-го варианта соответственно:
= 33,667 тыс у е 
= 35,388 тыс у еСуммарные затраты:
З1 = 2*169*(0,125+0,064+0,03) + 33,667 = 107,69 тыс. у.е.
З2 = 2*193*(0,125+0,064+0,03) + 35,388 = 119,92 тыс. у.е.
Таким образом более экономичен вариант 220кВ 2х40000 кВА., З220 = 107,69 тыс.у.е.
8.3 Выбор оптимального варианта воздушной линии электропередачи (ВЛЭП)
Линия, питающая ГПП, выполнена воздушной линией электро- передачи (ВЛЭП),
Двухцепной, по количеству трансформаторов ГПП, в соответствии с требованиями надежности электорснабжения.
Расчет сводится к определению минимальных приведенных затрат и проводится по методу экономических интервалов.
8.3.1 Технико-экономический расчет варианта U=35кВ
Ток, протекающий по линии, с учетом суммарной нагрузки предприятия, субабонента, а так-же потерь мощности в трансформаторах ГПП, и возможностью отключения ЭП 3-ей категории в аварийном режиме, составит:
;I расч =Imax=
= 390,6 А.;где - SPS - суммарная нагрузка предприятия и субабонента, кВт;
DРГПП – потери активной мощности в трансформаторах ГПП (35кВ), кВт;
UН – номинальное напряжение варианта исполнения ВЛЭП;
Токоведущая часть линии выполнена стале-аллюминивым проводом марки АС.
Сечение провода при экономической плотности тока jэ=1,0 А/мм2 при Тmax>5000ч
(по табл. 4-47 [2,628]) определим по формуле:
.F = 390,6/1.0 = 390,6 мм2.С учётом требований по вознкновению коронного разряда и длительно допустимой токовой нагрузке, намечаем три варианта исполнения ВЛЭП по [6]:
а) АС-120/19 F=120 мм2 (Iдоп=380 А), r0 = 0,249 Ом/км, Ко = 17,3 тыс.у.е.
б) АС-150/24 F=150 мм2 (Iдоп=445 А)., r0 = 0,198 Ом/км, Ко = 17,8 тыс.у.е.
б) АС-185/29 F=185 мм2 (Iдоп=510 А)., r0 = 0,162 Ом/км, Ко = 18,4 тыс.у.е.
Капиталозатраты на сооружение линий:
КЛ1=17,3*60 = 1038 тыс. у.е.,
КЛ2=17,8*60 = 1068 тыс. у.е.
КЛ3=18,4*60 = 1104 тыс. у.е.
По табл. 7.32 [2,358] находим значения активных сопротивлений проводов:
RЛ1=0,249*60 = 14,94 Ом;
RЛ2=0,198*60 = 11,88 Ом.
RЛ2=0,162*60 = 9,72 Ом.
Приведенные затраты на сооружение ВЛЭП и потери электроэнергии, тыс.у.е.:
Зл1 = (0,125+0,024+0,04)*1038 +2*(3*I2 * (14,94)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,04)*1068 +2*(3*I2 * (11,88)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,04)*1104 +2*(3*I2 * (9,72)* 4477*1,5*10-8);
Изменяя значение тока в формулах для каждого из вариантов от 50А до 390,6А, получим значение затрат, зависящее от величины тока в линии в различные моменты времени, по результатам расчетов (табл.9.7) построим графики зависимости величины приведенных затрат от величины тока в линии 35кВ (рис.9.1)
Таблица 9.7. Определение приведенных затрат ВЛ 35 кВ по экономическим интервалам
| Ii,A | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 390,6 |
| ЗЛ1, тыс. у.е. | 166,34 | 188,91 | 226,54 | 279,21 | 346,93 | 429,70 | 527,53 | 618,03 |
| ЗЛ2, тыс. у.е. | 169,39 | 187,34 | 217,26 | 259,14 | 312,99 | 378,81 | 456,60 | 528,56 |
| ЗЛ3, тыс. у.е. | 173,81 | 188,49 | 212,97 | 247,24 | 291,30 | 345,15 | 408,80 | 467,68 |
Очевидно, что сечения АС-120 наболее экономично, чем сечение АС-150, АС-185 предпочтительнее. Это объясняется тем что, кривая для сечения АС-120, храктеризующая затраты, при минимальных нагрузках – значительно ниже,а при при максимальных нагрузках ненамного превышает остальные кривые, что видно из графика.
Т.о. принимаем сечение проводов двух-цепной линии -- АС-120 (Iдоп=380 А)при U=35кВ.
8.3.2 Технико-экономический расчет варианта U= 110кВ
Ток, протекающий по линии:
I расч =
= 124,28 А.; Imax =2 I расч=2*124,28=248,56 А;Сечение провода марки АС при экономической плотности тока jэ=1,0 А/мм2:
= 248,56/1.0 = 248,56 мм2.Рассмотрим три варианта исполнения ВЛЭП
а) АС-70/11 F=70 мм2 (Iдоп=265 А), r0 = 0,428 Ом/км, Ко = 20,4 тыс.у.е.
б) АС-95/16 F=95 мм2 (Iдоп=330 А)., r0 = 0,306 Ом/км, Ко = 21 тыс.у.е.
в) АС-120/19 F=120 мм2 (Iдоп3805 А)., r0 = 0,249 Ом/км, Ко = 21,4 тыс.у.е.
Капиталозатраты на сооружение линий:
КЛ1=20,4*60 = 1224 тыс. у.е.,
КЛ2=21*60 = 1260 тыс. у.е.
КЛ3=21,4*60 = 1284 тыс. у.е.
Находим значения активных сопротивлений проводов:
RЛ1=0,428*60 = 25,68 Ом;
RЛ2=0,306*60 = 18,36 Ом.
RЛ2=0,249*60 = 14,94 Ом.
Приведенные затраты на сооружение ВЛЭП и потери электроэнергии, тыс.у.е.:
Зл1 = (0,125+0,024+0,004)*1224 +2*(3*I2 * (25,68)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,004)*1260 +2*(3*I2 * (18,36)* 4477*1,5*10-8);
Зл3 = (0,125+0,024+0,004)*1284 +2*(3*I2 * (14,94)* 4477*1,5*10-8);
Построим зависимость Зп= f(I), по результатам (табл.9.8) построим графики зависимости величины приведенных затрат от величины тока в линии 110кВ (рис.9.2)
Таблица 9.8. Определение приведенных затрат ВЛ 110 кВ по экономическим интервалам
| Ii,A | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 |
| ЗЛ1, тыс. у.е. | 191,41 | 203,83 | 224,52 | 253,49 | 290,74 | 336,27 | 390,08 |
| ЗЛ2, тыс. у.е. | 195,74 | 204,62 | 219,41 | 240,13 | 266,76 | 299,31 | 337,78 |
| ЗЛ3, тыс. у.е. | 198,86 | 206,08 | 218,12 | 234,98 | 256,65 | 283,14 | 314,44 |
Принимаем сечение проводов двух-цепной линии -- АС-120 (Iдоп=510 А)при U=110кВ
8.3.3 Технико-экономический расчет варианта U= 220кВ
Ток, протекающий по линии, с учетом суммарной нагрузки предприятия, субабонента, а так-же потери мощности в трансформаторах ГПП, составит:
I расч =
= 62,14 А.;Токоведущая часть линии выполнена стале-аллюминивым проводом марки АС.
Сечение провода при экономической плотности тока jэ=1,0 А/мм2 при Тmax>5000ч:
= 124,28/1.0 = 124,28 мм2.С учётом требований по вознкновению коронного разряда и длительно допустимой токовой нагрузке (максимальный ток линии, в случае выхода из строя одной из двух составит 2Iрасч = 2*62,14=124,28 А), намечаем три варианта исполнения ВЛЭП
Рассмотрим сечения:
а) АС-240/32 F=240 мм2 (Iдоп=610 А), r0 = 0,121 Ом/км, Ко = 30,6 тыс.у.е.
б) АС-300/48 F=300 мм2 (Iдоп=690 А)., r0 = 0,125 Ом/км, Ко = 31,2 тыс.у.е.
в) АС-400/51 F=400 мм2 (Iдоп=835 А)., r0 = 0,075 Ом/км, Ко = 35 тыс.у.е.
Капиталозатраты на сооружение линий:
КЛ1=30,6*60 = 1836 тыс. у.е.,
КЛ2=31,2*60 = 1872 тыс. у.е.
КЛ3=35*60 = 2100 тыс. у.е.
Находим значения активных сопротивлений проводов: