Проектирование электрической сети для электроснабжения потребителей (стр. 5 из 7)

Результаты расчета параметров схем замещения воздушных ЛЭП и трансформаторов радиально-магистральной сети и сети, имеющей замкнутый контур, приведены в таблице 9.2 и 9.3.

Рисунок 9.1 - Схемы замещения электрической сети:

а) радиально-магистральной сети; б) сети, имеющей замкнутый контур

Таблица 9.2 - Определение параметров схем замещения воздушных ЛЭП электрических сетей

Участок сети	Кол-во цепей ЛЭП	Марка-сечение F, мм²провода	U_ном, кВ	l_уч, км	r₀, Ом/км	x₀, Ом/км	b₀´10^-6, См/км	R_уч, Ом	X_уч, Ом	Q_cуч^’, Q_cуч^’’, Мвар
Радиально-магистральная сеть
01	2	АС-240/32	110	30	0,12	0,405	2,81	1,8	6,075		1,02
12	2	АС-240/32	110	30	0,12	0,405	2,81	1,8	6,075		1,02
03	2	АС-240/32	110	36	0,12	0,405	2,81	2,16	7,29		1,22
05	2	АС-185/29	110	36	0,162	0,413	2,75	2,92	7,434		1,19
54	2	АС-150/24	110	40	0,198	0,420	2,70	3,96	8,4		1,3
Сеть, имеющая замкнутый контур
01	1	АС-300/39	220	30	0,098	0,429	2,64	1,47	6,435		3,83
12	1	AC-300/39	220	30	0,098	0,429	2,64	1,47	6,435		3,83
23	1	AC-240/32	220	22	0,12	0,435	2,6	1,32	4,785		2,77
34	1	AC-240/32	220	44	0,12	0,435	2,6	2,64	9,57		5,54
45	1	AC-240/32	220	40	0,12	0,435	2,6	2,4	8,7		5,03
50	1	AC-300/39	220	36	0,098	0,429	2,64	1,76	7,772		4,6

Таблица 9.3 - Определение параметров схем замещения трансформаторов электрических сетей

Радиально-магистральная сеть

Номер подстанции	Кол-во трансф-орматоров	Тип трансформатора	S_номтр, МВА	DP_хх, МВт	I_хх, %	DS_ст, МВА	z_тр= R_тр+j X_тр, Ом
1	2	ТДН-16000/110	16	0,019	0,7	0,038+j0,224	2.19+j43,4
2	2	ТДРН-40000/110	40	0,036	0,65	0,054+j0,35	1,27+j27,95
3	2	ТРДН-40000/110	40	0,036	0,65	0,054+j0,35	1,27+j27,95
4	2	ТРДН-40000/110	40	0,036	0,65	0,054+j0,35	1,27+j27,95
5	2	ТДРН-25000/110	25	0,027	0,7	0,072+j0.52	0.7+j17.35

Сеть, имеющая замкнутый контур

Номер подстанции	Кол-во трансф-орматоров	Тип трансформатора	S_номтр, МВА	DP_хх, МВт	I_хх, %	DS_ст, МВА	z_тр= R_тр+j X_тр, Ом
1	1	ТДН-32000/220	32	0,053	0,9	0,11+j0,58	4.33+j99,25
2	1	ТДРН-40000/220	40	0,050	0,9	0,1+j0,72	2.8+j79,35
3	1	ТРДН-32000/220	32	0,053	0,9	0,11+j0,58	4.33+j99,25
4	1	ТДРН-40000/220	40	0,050	0,9	0,1+j0,72	2.8+j79,35
5	1	ТРДН-32000/220	32	0,053	0,9	0,11+j0,58	4.33+j99,25

Задача 9

Используя данные задачи 2, для выбранных вариантов исполнения электрической сети: радиально-магистральной сети и сети, имеющей замкнутый контур, - разработать схемы электрических соединений сети.

Решение.

Выбранный вариант радиально-магистральной сети приведен на рисунке 2.1 г). Схема (рисунок 10.2) соответствует случаю, когда схема является ответвительной.

Рисунок 10.2 - Схема электрических соединений радиально-магистральной сети в случае, когда схема является ответвительной.

Рисунок 10.2 - Схема электрических соединений сети, имеющей замкнутый контур

Технико-экономические расчеты при проектировании электрических сетей

Общие положения

В практике технико-экономических расчетов при проектировании электрических сетей применяют два метода: метод окупаемости затрат и метод приведенных затрат [1, 2].

При методе окупаемости затрат определяют срок окупаемости капиталовложений - время, в течение которого удорожание капитальных затрат по данному варианту окупится экономией эксплуатационных издержек [1, 2]:

(10.1)

где T_о - срок окупаемости, год;

К_сети1, К_сети2 - единовременные капиталовложения по первому и второму вариантам исполнения электрической сети, тыс.руб;

И_сети1, И_сети2 - ежегодные эксплуатационные издержки на первый и второй варианты исполнения электрической сети, тыс.руб.

Полученное значение срока окупаемости T_о сравнивают с нормативным T_онорм. Если T_о < T_онорм, то окончательно выбирают вариант с большими капиталовложениями и меньшими эксплуатационными издержками. Если T_о > T_онорм, то окончательно выбирают вариант с меньшими капиталовложениями и большими эксплуатационными издержками. Если T_о = T_онорм, то можно выбрать любой вариант, исходя из других условий, например, надежности и оперативной гибкости работы электрической сети.

Недостатками метода окупаемости затрат является то, что могут сравниваться только два варианта исполнения электрической сети, данный метод не может использоваться при небольшой разнице между составляющими технико-экономического расчета.

Указанные недостатки отсутствуют у метода приведенных затрат.

При методе приведенных затрат для каждого из рассматриваемых вариантов исполнения электрической сети рассчитываются приведенные затраты по выражению [1, 2, 4]:

(10.2)

где З_прi - приведенные затраты по i-ому варианту исполнения электрической сети, тыс.руб;

p_н =0,12 - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;

К_сетиi - единовременные капиталовложения на сооружение i-ого варианта исполнения электрической сети, тыс.руб;

И_сетиi - ежегодные эксплуатационные издержки на i-ый вариант исполнения электрической сети, тыс.руб.

После сравнения значений приведенных затрат рассматриваемых вариантов окончательно выбирают вариант исполнения электрической сети с минимальными приведенными затратами З_пр.

Сравниваемые варианты должны удовлетворять следующие условия:

- одинаковая стадия проектирования;

- экономическая сопоставимость (по ценам одного уровня);

- варианты исполнения электрической сети должны быть равной надежности, в противном случае необходимо учитывать ущерб от перерывов электроснабжения потребителей У_сети, тыс. руб:.

(10.3)

где У_сетиi - ущерб от перерывов электроснабжения потребителей для i-ого варианта исполнения электрической сети, тыс.руб.

Равноэкономичными считаются варианты исполнения электрической сети, приведенные затраты которых отличаются меньше, чем на 5%. В этом случае окончательный выбор варианта производят, исходя из других критериев и условий [1, 2, 4].

При технико-экономическом сравнении вариантов исполнения электрической сети для решения нижеприведенных задач принимаем следующие допущения [5]. Единовременные капиталовложения на сооружение сети рассчитываются из расчета срока строительства в один год, а последующая ее нормальная эксплуатация происходит с неизменными ежегодными эксплуатационными издержками в течение всего периода эксплуатации. Варианты исполнения электрической сети принимаются равноценными по надежности, если при отключении одной цепи двухцепной линии или одной линии в замкнунтой сети питание потребителей сохраняется по другой цепи или другой линии. Технико-экономические расчеты производим методом приведенных затрат.

Задача 10

Для выбранных вариантов исполнения электрической сети: радиально-магистральной сети и сети, имеющей замкнутый контур, - определить капиталовложения еа сооружение электрической сети, используя разработанные схемы электрических соединений из задачи 10.

Решение.

Для радиально-магистральной сети определяем капиталовложения на сооружение электрической сети, используя разработанную схему электрических соединений, приведенную на рисунке 10.2, а для сети, имеющей замкнутый контур, - на рисунке 10.2.

Для удобства расчеты по определению капиталовложений на сооружение воздушных ЛЭП и подстанций электрической сети произведем в табличной форме (таблицы 12.1, 12.2).

Таблица 12.1 - Определение капиталовложений на сооружение воздушных ЛЭП электрической сети по вариантам

Участок	l_уч, км	Тип опор	Марка-сечение F, мм² провода	С_0лэп, тыс.руб/км	К_лэп=С_0лэп×l_уч, тыс.руб	К_лэп_S, тыс.руб
Радиально-магистральная сеть (вариант I)
01	30	Железобетонные двухцепные	АС-240/32	16,4	492
12	30	Железобетонные двухцепные	АС-240/32	16,4	492
03	36	Железобетонные двухцепные	АС-240/32	16,4	590,4	2506,8
05	36	Железобетонные двухцепные	АС-185/29	12,9	464,4
54	40	Железобетонные двухцепные	АС-150/24	11,7	468
Сеть, имеющая замкнутый контур (вариант II)
01	30	Железобетонные одноцепные	АС-300/39	17,8	534
12	30	Железобетонные одноцепные	AC-300/39	17,8	534
23	22	Железобетонные одноцепные	AC-240/32	16,4	360,8	3447,2
34	44	Железобетонные одноцепные	AC-240/32	16,4	721,6
45	40	Железобетонные одноцепные	AC-240/32	16,4	656
50	36	Железобетонные одноцепные	AC-300/39	17,8	640,8

Таблица 12.2 - Определение капиталовложений на сооружение подстанций электрической сети по вариантам