Критерием выбора лучшего варианта системы электроснабжения является минимум суммарных приведенных затрат, которые определяются по формуле:
, (3.12)
где K - капитальные вложения в i -ый элемент схемы электроснабжения в год t (тыс. р.) приведены в табл. П14, П15, П16, П17 для подстанций и в табл. П10 - для ВЛ-(35-110) кВ. Капитальные вложения в масляные выключатели 110 кВ составляют 37 тыс. р. в ценах 1991 года и приведены в табл. 22;
Е - коэффициент сравнительной эффективности, равный 0,1;
= 1/ (Е +1) — коэффициент приведения к первому году;
Т - срок суммирования;
n - количество элементов схемы;
m - число видов издержек;
U - издержки производства, равные
(3.13)
где U - амортизационные отчисления, зависящие от коэффициента амортизации U = К .
U - издержки на эксплуатацию (обслуживание), которые определяются по фактическим затратам по сетям или на основе норм обслуживания на одного электромонтера или мастера-диспетчера районных подстанций.
, (3.14)
где N - - число условных единиц на обслуживание данного вида оборудования (табл. П20). На одного электромонтера принимается нагрузка (50 - 70) у.е.
|
|
В табл. П19 передаточных устройств утверждены нормы для ВЛ-
(0,4-330) кВ и кабельных линий электропередач в зависимости от условий прокладки (в земле, воде, помещениях), а также утверждены нормы амортизации для силового электрооборудования электростанций и
ветроустановок.
Стоимость одной условной единицы в ценах 1991 года с учетом отчислений на социальные нужды для сравниваемых вариантов у = 70 р./у.е.
Издержки на потери электрической энергии определяются по потерям в линии и в трансформаторах в зависимости от стоимости потерянного кВт-ч при холостом ходе трансформатора по подстанциям 110/35/10 и 110/10 и п/ст 35/10, заданных в условиях проекта:
Схх= 1,3 к./кВт-ч; Скз = 2,02 к./кВт-ч (в ценах 1991 г.).
, р.
где Сх = 1,3 к./кВт-ч; Ск = 2,60 к./кВт•ч - потери в ценах 1991 г. в обмотках трансформатора и в линиях электропередач
(3.15)
З = (3.16)
Это позволяет определить те пункты, которые целесообразно объединить одной замкнутой или магистральной сетью. Остальные пункты можно рассматривать как независимые, получающие питание по радиальной схеме и другими уровнями напряжения.
При рассмотрении аварийного режима следует выбирать наиболее тяжелый случай повреждения одной из линий сети (как правило, наиболее загруженной), который приводит к наибольшему снижению напряжения в электрически наиболее удаленных точках.
Для практического выбора схемы электроснабжения достаточно составить 2-3 варианта. При этом целесообразно рассмотреть сначала радиальные или радиально-магистральные двухцепные, а потом уже замкнутые сети.
|
|
Это справедливо для тех частей схемы сети, которые одинаковы для рассматриваемых вариантов, например, одинаковое число цепей, отходящих от подстанций, номинальные напряжения подстанций, применение упрощенных схем на подстанциях с применением отделителей и короткозамыкателей на стороне 110,35 кВ и т.п.
Непрямолинейность трасс линий сети следует учитывать путем увеличения расстояний (с учетом масштаба) на 10 - 15 %.
Для отработанных вариантов проводятся электрические расчеты, сопоставление по протяженности ВЛ-110 кВ и ВЛ-35 кВ, количеству устанавливаемых выключателей (масляных и воздушных), а затем выполняется технико-экономический расчет двух вариантов по минимуму приведенных затрат для выбора экономически целесообразного варианта.
Выбор наиболее целесообразного варианта по сечению проводов для линий: тип линии (одноцепная, двухцепная) в зависимости от выбранного напряжения, количество выключателей для ВЛ-35 кВ и ВЛ-110 кВ и потери напряжения в нормальном и аварийном режиме заносятся в таблицы.
Таблица П21. Выбор сечений проводов и расчет потерь напряжений, ВЛ
ВЛ до пункта | ин, кВ | Марка и сечение провода | , Ом/км | , Ом/км | Длина ВЛ, км | Нормальный режим U, % | Аварийный режим U, % |
А | АС-70 | ||||||
Б | ПО | АС-185 | |||||
В | по | АС-150 | |||||
Г | по | АС-185 | |||||
Д | АС-50 |
Так как в условии задания на проектирование даны потребители I, II, III категорий большая протяженность сетей (до 100 км) и различные группы потребителей: промышленные, сельскохозяйственные, коммунально-бытовые, то целесообразно рассматривать варианты строительства разомкнуто-резервируемой сети в виде двух параллельных или двухцепных линий.
При выходе из строя одной цепи вторая остается в работе, и потребители I, а в большинстве случаев и II категории продолжают снабжаться электроэнергией.
Необходимо рассмотреть 2-3 варианта с радиальной схемой и двумя возможными уровнями напряжения 35 и 110 кВ с применением ответвительных и тупиковых
(концевых) подстанций. Ответвительные подстанции подключаются к ВЛ с помощью ответвления от линий без коммутационной аппаратуры.
Необходимо также рассмотреть варианты построения замкнутой простой электрической сети с одним контуром. Каждый потребитель такого контура получает питание не менее, чем по двум воздушным одноцепным линиям с установкой масляных или воздушных выключателей на самой удаленной подстанции для раздельной работы в нормальном режиме воздушных линий как радиально-магистральных.
Схемы распределительных устройств на стороне ПО и 35 кВ принимаем простейшими: два блока с отделителями, короткозамыкателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий для тупиковых ответвленных подстанций с двумя присоединенными линиями и установкой масляных выключателей в центре питания
типа ВМТ-110Б-40/2000 на каждую линию (двухцепную или одноцепную) или воздушных выключателей серии ВВУ-35А-40/2000ХЛ1 и для замкнутой линии (35 - 110) кВ мостик с выключателем в перемычке, отделителями и короткозамыкателями в цепях трансформаторов для самой электрически удаленной подстанции и установки выключателей с разъединителями на г. Тамбов (ПС № 4).
Рис. 3.4. Схемы распределительных устройств на стороне 110 и 35 кВ
Для центра питания ПС № 4 принимаем двойную систему секционированных шин по схеме рис. 5.
Количество отходящих линий Л1-Л6 будет зависеть от схемы электрической сети (радиальной, радиально-магистральной, простой замкнутой), что необходимо учитывать при анализе предлагаемой схемы сети.
Для определения экономической целесообразности выбранных вариантов необходимо учитывать техническую и стоимостную характеристики масляных и воздушных выключателей, а также разъединителей с заземляющими ножами (табл. П22).
|
|
Для замкнутой сети, когда заданы активные мощности нагрузок и длины участков линии l кi неизвестны сечения линий FKj и их сопротивления.
Рис.3.5. Структурная схема центра питания ПС № 4