7. Технико-экономический расчет
Выберем
ОРУ. Все подстанции в кольцевой сети
являются проходными. Поэтому выбираем
ОРУ "Мостик с выключателями в цепях
линий и ремонтной перемычкой со стороны
линий". Определяем стоимость такого
ОРУ в ценах 1991 года при напряжении 220
кВ:
.
Стоимость трансформаторов и постоянная часть затрат на одной подстанции в ценах 1991 года:
.
Стоимость
ЗРУ определяется как произведение
стоимости одной ячейки на их количество.
Стоимость ячейки ЗРУ 10 кВ в ценах 1991
года
.
Число отходящих линий
определяется через их пропускную
способность
,
которая при напряжении 10 кВ составляет
4
.
Подстанция
№1:
;
Подстанция
№2:
;
Подстанция
№3:
;
Подстанция
№4:
;
Тогда общее число ячеек с выключателями и стоимость ЗРУ в ценах 1991 года составляет:
Подстанция
№1:
Подстанция
№2:
Подстанция
№3:
Подстанция
№4:
Зональные
коэффициенты для Сибири равны:
.
Тогда суммарные капитальные вложения
в строительства подстанций в ценах 1991
года составят:
Выбираем для всех линий сети стальные свободностоящие опоры. Стоимость линий:
АС-240 = 51 тыс.руб./км.
Суммарные капиталовложения в строительство линий в ценах 1991 года равны:
Приведем капиталовложения к ценам 2003 года:
где
- доли затрат на строительно-монтажные
работы, технологическое оборудование
и прочие работы в общих капиталовложениях;
- индексы цен для соответствующих затрат
на сентябрь 2003 года.
Суммарные капиталовложения:
Ежегодные
отчисления на ремонт и обслуживание
линий и подстанций равны
;
.
Тогда издержки на эксплуатацию линий
и подстанций:
Стоимость годовых потерь энергии и суммарные издержки:
Приведенные затраты на строительство и эксплуатацию сети:
Примечания к рисунку №5:
1.Трансформаторы с расщепленной обмоткой изображены как двухобмоточные трансформаторы;
2. Распределительное устройство источника питания показано упрощенно.
Рисунок №5 - Схема сети с ОРУ (П/С - трансформаторная подстанция)
8. Точный электрический расчет
Зарядные мощности линий определим через емкостные проводимости:
Номинальные коэффициенты трансформации:
Рисунок №6 - Полная схема замещения сети
Рисунок №7 - Схема замещения с расчетными нагрузками подстанций (зарядные мощности у источника питания для простоты не показаны)
Определим расчетные нагрузки подстанций:
Подстанция №1:
Подстанция №2:
Подстанция №3:
Подстанция №4:
Таблица №11 - Расчетные нагрузки подстанций
№ подстанции |
|
|
|
|
1 |
0,041 |
1,166 |
20,041+j18,805 |
20,141+j16,404 |
2 |
0,016 |
0,455 |
15,016+j7,721 |
15,116+j4,811 |
3 |
0,023 |
0,656 |
17,023+j11,192 |
17,123+j7,072 |
4 |
0,031 |
0,873 |
15,031+j18,41 |
15,131+j11,265 |
Определяем предварительное потокораспределение без учета потерь (рис. 9.2). Т.к. все линии имеют одинаковый тип и сечение, то сеть однородна и мощности на головных участках (линии
1 и 5) вычисляем по формуле:
Определим мощности на головных участках сети для линии Л1:
;
МВА
Определим мощности на головных участках сети для линии Л5:
Мощности на остальных участках:
Так как значения мощности в линии 5, полученные по правилу моментов и по первому закону Кирхгофа, совпали в пределах допустимой погрешности, то предварительный расчет потокораспределения выполнен правильно.
Все мощности положительны, значит точка потокораздела в узле 3. Определяем потери мощности в линии, находящейся между точками потокораздела.
+
+
+
+
+
+
Суммарная мощность, потребляемая от источника питания:
Рассчитаем
напряжение в узлах сети. Согласно
исходным данным, напряжение на шинах
РЭС в нормальном режиме максимальных
нагрузок равно
,
то есть
.
Расчет начинаем с одного из головных участков - с линии Л1. Продольная и поперечная составляющие падения напряжения:
Узел №1:
Узел №2:
Узел №4:
Узел №5:
Таблица №12 - Расчет напряжений в линиях электропередачи
№ |
Мощность по которой определяются потери напряжения, МВ·А |
Напряжение в начале линии |
|
|
Напряжение в конце линии |
1 |
|
|
1,729 |
1,584 |
|
2 |
|
|
0,698 |
0,864 |
|
5 |
|
|
2,654 |
2,452 |
|
4 |
|
|
0,261 |
0,465 |
|
Продольная и поперечная составляющие падения U в трансформаторных подстанциях:
Подстанция №1:
Подстанция №2:
Подстанция №3:
Подстанция №4:
Таблица №13 - Расчет напряжений на подстанциях
№ |
|
|
|
|
|
|
1 |
20,41+j18,805 |
240,28 |
6,445 |
6,398 |
233,923 |
11,188 |
2 |
15,06+j7,721 |
239,58 |
2,733 |
4,883 |
236,897 |
11,33 |
3 |
17,023+j11,192 |
239,11 |
3,914 |
5,518 |
235,261 |
11,252 |
4 |
15,031+j18,41 |
239,36 |
6,28 |
4,767 |
233,129 |
11,15 |
,
МВ·А
Допустимый
диапазон напряжений на стороне НН
подстанций составляет 10,5...11 кВ. Из
таблицы №15 видно что напряжения
и
в диапазон не попадают. Поэтому необходим
расчет регулировочных ответвлений.
Подстанция №1. Желаемое значение коэффициента трансформации:
где
в качестве желаемого напряжения
выбрана нижняя граница допустимого
диапазона (11 кВ).
Диапазон
регулирования трансформатора
ТРДН-40000/220 составляет
.
Соответственно шаг регулирования
напряжения
,
а номер ответвления может изменяться
от -8 до +8. Требуемое значение номера
регулировочного ответвления с округлением
до ближайшего большего целого числа
Фактический коэффициент трансформации и фактическое напряжение на стороне НН:
Подстанция №2. Желаемое значение коэффициента трансформации:
где в качестве желаемого напряжения выбрана верхняя граница допустимого диапазона (11 кВ).
Диапазон регулирования трансформатора ТРДН-40000/220 составляет . Соответственно шаг регулирования напряжения , а номер ответвления может изменяться от -8 до +8. Требуемое значение номера регулировочного ответвления с округлением до ближайшего большего целого числа
Фактический коэффициент трансформации и фактическое напряжение на стороне НН:
Подстанция №3. Желаемое значение коэффициента трансформации:
где в качестве желаемого напряжения выбрана верхняя граница допустимого диапазона (11 кВ).
Диапазон регулирования трансформатора ТРДН-40000/220 составляет . Соответственно шаг регулирования напряжения , а номер ответвления может изменяться от -8 до +8. Требуемое значение номера регулировочного ответвления с округлением до ближайшего большего целого числа
Фактический коэффициент трансформации и фактическое напряжение на стороне НН:
Подстанция №4. Желаемое значение коэффициента трансформации:
где в качестве желаемого напряжения выбрана верхняя граница допустимого диапазона (11 кВ).
Диапазон регулирования трансформатора ТРДН-40000/220 составляет . Соответственно шаг регулирования напряжения , а номер ответвления может изменяться от -8 до +8. Требуемое значение номера регулировочного ответвления с округлением до ближайшего большего целого числа
Фактический коэффициент трансформации и фактическое напряжение на стороне НН:
Таблица №14 - Расчет регулировочных ответвлений
№ |
|
|
|
|
|
1 |
233,923 |
21,266 |
-2 |
21,536 |
10,862 |
2 |
236,897 |
21,536 |
-2 |
21,536 |
11 |
3 |
235,261 |
21,387 |
-2 |
21,536 |
10,924 |
4 |
233,129 |
21,194 |
-1 |
21,223 |
10,985 |
Вычислим ток в линиях по мощностям и напряжениям, полученным в ходе точного электрического расчета:
Ни одно из этих значений не превышает допустимого тока (605А). Следовательно, все линии в нормальном режиме максимальных нагрузок удовлетворяют условию проверки по допустимому нагреву.
Сделаем перерасчет нагрузочных потерь активной мощности:
Линия 1:
Линия 2:
Линия 3:
Линия 4:
Линия 5:
Все потери сведем в таблицу №15
Номер линии |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0,176 |
0,043 |
0,115 |
0,005 |
0,133 |
