Стоимость потерь электроэнергии для 1-го 2-го варианта соответственно:
= 33,667 тыс у е
= 35,388 тыс у е
Суммарные 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:
RЛ1=0,121*60 = 7,26 Ом;
RЛ2=0,125*60 = 7,5 Ом.
RЛ2=0,075*60 = 4,5 Ом.
Приведенные затраты на сооружение ВЛЭП и потери электроэнергии, тыс.у.е.:
Зл1 = (0,125+0,024+0,004)*1836 +2*(3*I2 * (7,26)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,004)*1872 +2*(3*I2 * (7,5)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,004)*2100+2*(3*I2 * (4,5)* 4477*1,5*10-8);
Построим зависимость Зп= f(I), по результатам (табл.9.9) построим графики зависимости величины приведенных затрат от величины тока в линии 220кВ (рис.9.3)
Таблица 9.9. Определение приведенных затрат ВЛ 220 кВ по экономическим интервалам
|
Ii,A |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
|
ЗЛ1, тыс. у.е. |
187,56 |
188,44 |
189,90 |
191,95 |
194,59 |
197,80 |
201,61 |
|
ЗЛ2, тыс. у.е. |
193,08 |
193,99 |
195,50 |
197,62 |
200,33 |
203,66 |
207,59 |
|
ЗЛ3, тыс. у.е. |
196,63 |
197,18 |
198,08 |
199,35 |
200,98 |
202,98 |
205,34 |
Рис 9.3. Приведенные затраты ВЛ 220 кВ для сечений провода АС-240,АС-300,АС-400
Принимаем сечение проводов двух-цепной линии -- АС-240 (Iдоп=610 А)при U=220кВ
Результаты расчетов по выбору варианта внешнего электроснабжения завода сведем в таблицу 9.10, сравним приведенные затраты на сооружение ГПП и ВЛЭП по вариантам с учетом потерь электроэнергии, выберем оптимальный вариант.
Таблица 9.10. Результаты расчетов по выбору варианта системы внешнего электроснабжения завода
|
Вариант № |
Напряжение, U кВ |
Приведенные затраты по вариантам, тыс.у.е |
Суммарные приведенные затраты по вариантам, тыс.у.е |
вариант исполнения |
|||
|
ВЛЭП |
Трансформаторы ГПП |
||||||
|
ВЛЭП |
ГПП |
||||||
|
1 |
35 |
467,68 |
67,319 |
534,999 |
2АС-185 |
ТРДНС 2х25МВА |
|
|
2 |
110 |
283,14 |
73,558 |
356,698 |
2АС-120 |
ТРДЦН 2х25МВА |
|
|
3 |
220 |
197,8 |
107,69 |
305,49 |
2АС-240 |
ТРДН 2х40МВА |
|
|
Оптимальный. |
220 |
197,8 |
107,69 |
305,49 |
2АС-240 |
ТРДН 2х40МВА |
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
