3. Определение эксплуатационных расходов

Ежегодные расходы складываются:

1. из расходов на ремонт и обслуживание ЛЭП и подстанций;

2. возмещение потерь электроэнергии;

Годовые издержки на эксплуатацию электрической системы

, где

И_Л, И_ПС – эксплуатационные расходы для линий и подстанций, тыс. руб./год

З_ПОТ – стоимость потерь электроэнергии, тыс. руб./год

где _Л и _ПС – ежегодные отчисления на текущий ремонт и обслуживание объекта, для ВЛ 35 кВ и выше на стальных и железобетонных опорах – 0,8%;для силового оборудования и распределительных устройств (кроме ГЭС) до 150 кВ – 5,9%, 220 кВ и выше – 4,9%.

• Радиальная сеть.

Определим переменные потери электроэнергии ВЛЭП:

ВЛЭП 03:

ВЛЭП 31:

ВЛЭП 32:

ВЛЭП 24:

Определим переменные потери электроэнергии трансформаторов:

ПС1:

ПС2:

ПС3:

ПС4:

Суммарные переменные потери:

Определим постоянные потери:

;

Итак эксплуатационные издержки для радиальной сети:

• Кольцевая сеть:

Затраты на возмещение потерь электроэнергии

где Т – тариф, Т = 0,9 тыс. руб./МВт∙ч, W_∑ – потери электроэнергии, кВт∙ч.

– суммарные потери электроэнергии.

– переменные потери электроэнергии;

– постоянные потери электроэнергии;

Определим время наибольших потерь по формуле:

;

• Кольцевая сеть: для ЛЭП

Определим переменные потери электроэнергии ВЛЭП:

ВЛЭП 02:

ВЛЭП 31:

ВЛЭП 23:

ВЛЭП 24:

ВЛЭП 34:

Определим переменные потери электроэнергии трансформаторов:

ПС1:

ПС2:

ПС3:

ПС4:

Суммарные переменные потери:

Определим постоянные потери:

;

Итак эксплуатационные издержки для кольцевой сети:

4. Определение приведённых затрат

Капиталовложения по каждому варианту сети определяются по усредненным показателям стоимости и складываются из: стоимости ЛЭП, стоимости трансформаторов и стоимости распределительных устройств.

,

где E_н=1/8,33 – нормативный коэффициент сравнительной эффективности.

• Радиальная сеть:

• Кольцевая сеть:

Определим процентное соотношение приведенных затрат:

Приведенные затраты вариантов различаются на –выбираем смешаную схему, ввиду ее меньшей стоимости.

3 Точный электрический расчет режимов выбранного варианта

Точный электрический расчет режима сети необходим для проверки качества электроэнергии по отклонениям напряжения на шинах нагрузки и определения коэффициентов трансформации трансформаторов понижающих подстанций в трех наиболее важных режимах: максимальных нагрузок, наименьших нагрузок, наиболее тяжелом послеаварийном.

3.1 Минимальный режим Мероприятия по экономии электроэнергии

К мероприятиям по снижению потерь электроэнергии относятся:

• организационные - не требующие дополнительных капитальных затрат и связанные с оптимизацией режимов, существующих в сети в условиях эксплуатации.

• технические - проводимые при проектировании или реконструкции сети, требующие установки соответствующего оборудования, т.е. необходимы дополнительные затраты.

Также существуют мероприятия по совершенствованию учета электроэнергии, которые могут быть практически беззатратными или требовать привлечения дополнительного капиталовложения. Эти мероприятия не влияют на величину физически существующих потерь, но могут влиять на уменьшение коммерческих потерь.

Организационные мероприятия включают:

• повышение уровня напряжения в сети,

• управление потоками мощности в неоднородных сетях,

• размыкание замкнутых сетей,

• оптимизация режимов реактивной мощности,

• оптимальное распределение активной мощности между электростанциями,

• оптимизация режимов работы трансформатров,

• выравнивание нагрузок фаз в электросетях 380 кВ,

• выравнивание графиков нагрузок.

Технические мероприятия:

• повышение U_ном сети,

• установка устройств продольной компенсации и принудительного распределения мощности в замкнутой сети.

Согласно принципу встречного регулирования напряжение на шинах понижающих подстанций в часы минимальной нагрузки должно быть на уровне

В минимальном режиме напряжение на шинах РЭС

Производим расчет в программе Mustang вводя данные, соответствующие минимальному режиму.

ПС1:

;

ПС2:

;

ПС3:

ПС4:

В режиме минимальных нагрузок бывает целесообразным отключать часть трансформаторов на подстанциях. Критерий оптимальности - минимум потерь активной мощности.

Потери активной мощности в одном трансформаторе при его нагрузке, равной S, составляют

Где S_H0M, ΔР_х и ΔР_к - паспортные данные трансформатора: номинальная мощность, потери холостого хода и потери короткого замыкания (нагрузочные потери).

Потери активной мощности в п параллельно работающих трансформаторах при их суммарной нагрузке, равной S, составляют

Из формул видно, что при увеличении (с 1 до п) количества трансформаторов, работающих на одну и ту же нагрузку S, потери холостого хода увеличиваются в п раз, а нагрузочные потери уменьшаются в п раз.

При нагрузке S< S_n(n+1) целесообразно оставить в работе п трансформаторов, а при нагрузке S> S_n(n+1)- (п+1) трансформаторов [2].

Проведем расчет:

ПС1:

S₁>S_min1=25,13 МВА Следовательно целесообразно оставить в работе 1 трансформатор.

ПС2:

S₂>S_min2=7,08 МВА Следовательно целесообразно оставить в работе 1 трансформатор.

ПС4:

S₄>S_min4=3,38 МВА Следовательно целесообразно оставить в работе 1 трансформатор.

Таблица 22

Радиальная сеть в минимальном режиме (Узлы)

Таблица 23

Радиальная сеть в минимальном режиме (Ветви)

Таблица 24

Расчетные данные минимального режима радиальной сети с оптимизации режима работы трансформаторов, без регулировки напряжения (Узлы)

Таблица 25

Расчетные данные минимального режима радиальной сети с оптимизации режима работы трансформаторов, без регулировки напряжения (Ветви)

Производим регулировку с помощью устройств РПН трансформаторов на ПС

ПС1:

Регулируем напряжения с помощью РПН трансформатора

Таблица 26

№ отп.	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	4	5	6	7	8
U, кВ	202,4	205,85	209,3	212,75	216,2	219,65	223,1	226,55	230	233,45	236,9	240,35	243,8	247,25	250,7	254,15	257,6

Ответвления трансформаторов на ПС1:

Выбираем «-4» отпайку с U_{отп. станд} =216,2 (кВ) ;

ПС2:

Регулируем напряжения с помощью РПН трансформатора

Таблица 27

№ отп	-9	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	+1	+2	+3	+4	+5	+6	+7
U, кВ	96,577	98,624	100,671	102,718	104,765	106,812	108,859	110,906	112,953	115	117,047	119,094	121,141	123,188	125,235	127,282	129,329

Ответвления трансформаторов на ПС2:

Выбираем «-9» отпайку с U_{отп. станд} =96,577 (кВ) ;