Технико-экономическое обоснование проектных решений

Экономическое сравнение рассматриваемых вариантов схем электроснабжения проводится по критерию минимума приведенных затрат.

Приведенные затраты по варианту определяются формулой:

где Е_н - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, принимается равным 0,25 1/год, что соответствует сроку окупаемости 4 года;

- суммарные капиталовложения;

- суммарные издержки.

Суммарные капиталовложения состоят из капиталовложений в оборудование К_об, линию К_л и капиталовложений в дополнительное оборудование для покрытия потерь мощности в сети К_эс,

.

Стоимость дополнительного оборудования для покрытия потерь мощности в сети:

,

Суммарные издержки состоят из амортизационных отчислений на эксплуатацию электрооборудования и линии И_а и издержек, связанных с потерями электроэнергии И_∆А.

Амортизационные отчисления на оборудование и линию:

,

где _об, α_л - норма амортизационных отчислений на оборудование и на линию, 1/год [3].

Годовые расходы, какие вызванные потерями электроэнергии:

,

где - стоимость активной и реактивной электроэнергии, руб/кВт∙ч, руб/квар∙ч, принимается согласно действующим тарифам.

Величина З рассчитывается для двух вариантов внешнего электроснабжения. При разнице в затратах более 15% принимается вариантам с минимальными приведенными затратами. Если разница в приведенных затратах менее 15%, то отдается предпочтение варианту с более высоким напряжением.

3 Выбор схемы внутреннего электроснабжения

В первую очередь проводится обоснование напряжения и способа канализации электроэнергии по территории предприятия. Учитываются многие факторы: мощности высоковольтных двигателей и их количество, взаимное расположение цехов. Как правило, выбирают напряжение распределительной сети 10 кВ.

При наличии сосредоточенной высоковольтной нагрузки на предприятии решается вопрос о сооружении распределительных подстанций (РП). Стоит учесть, что при сравнительно небольших расстояниях (100-120 м) от распределительного устройства ГПП к месту сосредоточения высоковольтной нагрузки и небольшом количестве присоединений сооружение РП может быть нецелесообразно [7].

На основании картограммы нагрузок решается вопрос о размещении цеховых ТП по территории предприятия (одна ТП может обеспечивать питание потребителей нескольких цехов небольшой мощности), выбираются число и мощность трансформаторов на каждой ТП по аналогии с выбором трансформаторов на ГПП.

Одну ЦТП целесообразно применять для одноэтажных зданий цеха и небольшой вытянутости здания. Если длина здания существенно превышает его ширину (примерно в 2 и более раз), то следует применять две ЦТП.

Количество трансформаторов на ЦТП определяется требованиями надежности питания потребителей [15, п.6.4.3].

Для электроприемников I категории всегда предусматривается двухтрансформаторная ЦТП с АВР на низком напряжении [15, п.6.4.3.1].

Двухтрансформаторные ЦТП без АВР на низком напряжении рекомендуется также применять и для электроприемников II категории [15, п.6.4.3.2].

Для электроприемников II категории можно применять однотрансформаторные ЦТП, если требуемая степень резервирования обеспечивается кабельными линиями низкого напряжения от трансформатора соседней подстанции или если время замены вышедшего из строя трансформатора не превышает 1 суток [15, п.6.4.3.6] (например, при наличии складского резерва трансформаторов). Следует стремиться к применению внутрицеховых ЦТП.

Определяются потери мощности в цеховых трансформаторах, и нагрузка низковольтных потребителей приводится к стороне высшего напряжения ТП.

Потом намечаются два варианта схем распределения электроэнергии по территории предприятия (магистральная, радиальная, смешанная), как правило, кабельными линиями.

Производится расчет первого варианта. Приводится электрическая схема рассмотренного варианта и ее описание. При выполнении схем распределения электроэнергии обращается внимание на рациональные трассы прокладки линий, которые имеют кратчайшие расстояния между ТП и не допускают встречных перетоков электроэнергии на отдельных участках сети.

Выбор сечений линий ведется по экономической плотности тока. Затем выполняется проверка принятых сечений по допустимому току и потери напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Экономическое сечение линии:

,

где =1,2-1,4 А/мм² - экономическая плотность тока в кабельных линиях, которая принимается согласно ПУЭ в зависимости от величины Т_М [1].

Дальнейшая проверка выбранных сечений ведется аналогично раздела 2. Проверка по допустимому току должна выполняться с учетом условий прокладки линий.

Технико-экономическое обоснование проектных решений следует выполнять по приведенным годовым затратам аналогично методике, которая приведена в предыдущем разделе.

Стоимость оборудования, включает в себя стоимость ячеек КРУ с выключателями и стоимость кабельных линий.

При выборе мощности цеховых трансформаторов необходимо стремиться к тому, чтобы число типоразмеров трансформаторов не превышало двух-трех. При наличии обоснования возможное применение на ТП трансформаторов мощностью 1600 и 2500 кВА.

Если на предприятии есть высоковольтные двигатели мощностью до 600 кВт, то предусматривается их питание на напряжение 6 кВ через понижающие трансформаторы при принятом варианте напряжения распределительной сети 10 кВ.