В данном случае имеется возможность получать питание от подстанции с напряжением 110/35 кВ, находящейся на расстоянии 20 км от завода.
Для приближенного определения рационального напряжения системы электроснабжения промышленных предприятий предварительно определяется два варианта 35 кВ и 110 кВ, которые необходимо сравнить, проведя технико-экономический расчет.
2.2 Выбор внешней схемы электроснабжения завода
На данном промышленном предприятии преобладают потребители 1 и 2 категории, поэтому для осуществления надёжности электроснабжения завода, питание обеспечивается по 2-х цепной воздушной линии электропередач. Для преобразования и распределения электрической энергии на заводе устанавливается главная понизительная подстанция (ГПП). Распределительное устройство высшего напряжения ГПП представлено на рис.2.1
Рис.2.1 Схема РУ ВН ГПП
Данная схема применяется на напряжения 35-220 кВ для ответвительных и тупиковых подстанций.
2.3 Технико-экономический расчёт вариантов питающего напряжения
После определения электрической нагрузки и установления категории надёжности потребителя, намечаем возможные варианты электроснабжения кабельными или воздушными линиями различных напряжений. На оценку экономичности варианта не влияет, в каком эквиваленте будет производиться расчет. Для простоты использования справочной литературы технико-экономический расчет сравнения двух вариантов будет производиться по справочным данным 1989г.
2.3.1 Выбор числа и мощности трансформаторов
По условию надёжности электроснабжения потребителей первой и второй категории принимается два трансформатора. В целях уменьшения установленной мощности, используется перегрузочная способность трансформаторов. Допустимая перегрузка трансформатора в послеаварийном режиме до 40% в течении не более 6 часов в продолжении 5 суток
Расчетная мощность определяется по следующей формуле:
Выбор трансформатора и его мощности приведён в таблице 2.1
Таблица 2.1. Выбор мощности трансформаторов
Тип трансформаторов |
||||
35 |
17390 |
12421 |
16000 |
ТДСН-16000/35 |
110 |
17390 |
12421 |
16000 |
ТДСН-16000/110 |
2.3.2 Выбор сечения проводов ВЛЭП
Питание предприятия обеспечивается посредством линии электропередач. Выбор сечения линий электропередач осуществляется по экономической плотности тока.
где Jэк - нормированное значение экономической плотности тока, А/мм определяется в зависимости от числа часов использования максимума нагрузки в год. Число часов использования максимума нагрузки в год принимается, при 2-х сменном режиме работы, Тм< 5000ч., тогда
Jэк=1,1 А/мм, Далее, для сталеалюминевых проводов, минимальным сечением по прочности является , а по условиям возможного коропирования при напряжении 110 кВ минимальным сечением является
Выбор сечений и технические характеристики проводов сведены в таблицы 2.2 и 2.3
Таблица 2.2. Выбор сечений проводов
35 |
143,42 |
71,71 |
65,1 |
- |
70 |
70/265 |
110 |
45,6 |
22,8 |
26,2 |
70 |
70 |
70/265 |
Таблица 2.3.Технические характеристики проводов типа АС
Стоимость с учётом ж/б опор, тыс. р. /км |
|||||
35 |
70/265 |
125 |
265 |
0,42/0,44 |
10,7 |
110 |
70/265 |
125 |
265 |
0,42/0,44 |
13,5 |
2.3.3 Выбор выключателей
Для установки на ГПП применяются маломасляные выключатели. Предварительно, для технико-экономического сравнения, выключатели выбираются по следующим условиям: по напряжению установки: Uном>Uуст по длительному току: Iном>Iнорм; Iном>Iмах.
Выбор выключателей и разъединителей приведен в таблицах 2.4 и 2.5
Таблица 2.4. Выбор выключателя
Расчётные значения |
Характеристики выключателя ВМУЭ-35Б-25/1250 |
||||||
Цена тыс. р. |
|||||||
35 |
200,8 |
281,2 |
35 |
1250 |
25 |
64 |
3,170 |
Расчётные значения |
Характеристики выключателя ВМТ-110Б-20/1000 |
||||||
Цена тыс. р |
|||||||
110 |
63,9 |
89,46 |
110 |
1000 |
20 |
52 |
9,0 |
2.3.4 Выбор разъединителей
Для установки на ГПП принимаются разъединители серии РДНЗ. Предварительно для технико-экономического сравнения, разъединители принимаются по напряжению установки и по максимальному току
Таблица 2.5. Выбор разъединителей
Расчётные значения |
Характеристики РДНЗ - 35-1000 |
|||
Цена тыс. р. |
||||
35 |
281,2 |
35 |
1000 |
0,125 |
Расчётные значения |
Характеристики РДНЗ - 110-1000 |
|||
Цена тыс. р. |
||||
110 |
89,46 |
110 |
1000 |
0, 200 |
2.3.5 Технико-экономическое сравнение вариантов электроснабжения на напряжении 35 И 110 кВ
Расчет на напряжение 35 кВ. Определяется значение полных приведенных затрат, которое является показаниями экономичности варианта:
где Ен - нормативный коэффициент отчислений, Ен=0,12; К - капитальные затраты на сооружение системы электроснабжения; С - годовые эксплуатационные расходы. Капитальные затраты складываются и из следующих составляющих:
где Кл - капитальные затраты на сооружение воздушных линий.
Кло - стоимость сооружения 1 км линий, L - длина линии. Коб - капитальные затраты на установку оборудования трансформаторы, выключатели, разъединители):
Годовые эксплуатационные расходы определяются:
где - стоимость годовых амортизационных отчислений
где Ка - коэффициент амортизационных отчислений. Амортизационные отчисления на линии Кал=2,8%, амортизационные отчисления на подстанцию Кап=6,3%, - стоимость потерь электрической энергии:
где - стоимость электроэнергии
- число часов работы предприятия в год Тм =4100 ч.
- потери электроэнергии, где -потери мощности в линиях. Для двухцепной линии потери составляют:
где - удельные потери мощности на 1 цепь
- коэффициент загрузки,
- потери мощности в трансформаторе
Реактивные потери холостого хода:
Реактивные потери короткого замыкания:
Приведённые потери короткого замыкания активной мощности
где - коэффициент потерь, называемый экономическим эквивалентом реактивной мощности.
Приведённые потери активной мощности при холостом ходе:
Полные потери в трансформаторах:
где - коэффициент загрузки трансформатора
Суммарные потери мощности:
Стоимость потерь:
Суммарные годовые эксплуатационные доходы:
Суммарные затраты:
Потери электроэнергии:
2.3.6. Анализ результатов и выбор решения
Технико-экономический расчет позволяет сделать вывод о наиболее рациональном напряжении питания.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18