Определение параметров схемы замещения ЛЭП

Определение параметров элементов электрической сети необходимо для со­ставления схемы замещения, на основании которой дается расчет режимов сети.

Рис. 9

Рис. 9

Активное сопротивление ЛЭП:

R = г₀ • l,

где r₀ - удельное (погонное) активное сопротивление, Ом/км.

l - длина линии, км.

Найдем активные сопротивления для всех линий сети:

Для 1 варианта:

Для 2 варианта:

Для двухцепной линии R = 0,5 • г₀ •l;

Для 3 варианта:

Индуктивное сопротивление ЛЭП

X = х₀•l, где x₀ - удельное индуктивное сопротивление, Ом/км.

l - длина линии, км.

Найдем индуктивные сопротивления для всех линий сети:

Для 1 варианта:

Для 2 варианта:

Для двухцепной линии X = 0,5 • x₀ •l;

Для 3 варианта:

Реактивная (емкостная) проводимость в ЛЭП обусловлена действием элек­тростатического поля в диэлектрике, окружающем токоведущие элементы линий. Емкостная проводимость ЛЭП (См) определяется по выражению:

В = b₀ • l, где b₀ - удельное (погонное) емкостная проводимость, См/км. l - длина линии, км.

Найдем удельное индуктивное сопротивление для всех линий сети:

Для 1 варианта:

Для 2 варианта:

Для 3 варианта:

Наличие емкостной проводимости в ЛЭП приводит к образованию заряд­ных токов, а следовательно, и реактивной мощности, генерируемой линией, кото­рая определяется по выражению

Q_c = U²· b₀ ·l;

Для 1 варианта:

Для 2 варианта:

Для 3 варианта:

1.4. Технико-экономическое сопоставление вариантов.

Для окончательного выбора проектируемой сети необходимо произвести сравнение двух наиболее приемлемых вариантов сети на основе технико-экономических расчетов.

Находим полные капитальные затраты с учетом стоимости оборудования и монтажных работ:

к_н._ЛЭП = Ц·l·I·(1 + σ_т + σ_с + σ_м),

где Ц - цена на оборудование (приложения 5, 6, 7, 8), тыс. руб.;

I - индекс цен на оборудование (I = 22 на февраль 2003 г.);

σ_т = 0,1 - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные рас­ходы, связанные с приобретением оборудования;

σ_с = 0,02 ÷ 0,08 (в зависимости от массы и сложности оборудования) –

ко­эффициент, учитывающий затраты на строительные работы;

σ_м = 0,1 ÷ 0,15 (от оптовой цены на оборудование) - коэффициент, учиты­вающий затраты на монтаж и отладку оборудования.

Выбираем сталеалюминевые провода.

Для 1 варианта:

А1: к_н._ЛЭП=Ц·l·I·(1+σ_т+σ_с+σ_м)=7,7·56·22·(0,1+0,05+0,125)=

=7,7·56·6,05=2608,76 тыс.руб.

А2: к_н._ЛЭП = Ц·l· 6,05 = 9·28· 6,05=1524,6тыс.руб.

А3: к_н._ЛЭП = Ц·l· 6,05 = 8,35·58· 6,05=2930,015тыс.руб.

А4: к_н._ЛЭП = Ц·l· 6,05 = 9,6·64· 6,05=3717,12тыс.руб.

А5: к_н._ЛЭП = Ц·l· 6,05 = 9,6·40· 6,05=2395,8тыс.руб.

23: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05 = 7,7·60· 6,05=2795,1тыс.руб.

45: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05 = 7,7·70· 6,05=3260,95тыс.руб.

Для 2 варианта:

А1: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 7,7·56·6,05= 2608,76 тыс.руб.;

А2: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 9·28·6,05= 1524,6 тыс.руб.;

А3: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 7,7·58·6,05= 2701,93тыс.руб.;

А4: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 9,6·64·6,05=3717,12тыс.руб.;

А5: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 9,6·40·6,05=2323,2 тыс.руб.;

45: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 7,7·70·6,05=3260,95 тыс.руб.;

Для 3 варианта:

А1: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 7,7·56·6,05= 2608,76 тыс.руб.;

А2: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 9·28·6,05= 1524,6 тыс.руб.;

А3: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 9,6·58·6,05= 3368,64 тыс.руб.;

А4: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 9,6·64·6,05=3717,12 тыс.руб.;

А5: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05= 9,6·40·6,05= 2323,2 тыс.руб.;

34: к_н._ЛЭП = Ц·l·6,05 = 8·60· 6,05=2904,4тыс.руб.

Найдем время максимальных потерь:

;

где T_max - число часов использования максимума нагрузки.

Для 1 варианта:

А1,А2,45:

А3,23:

А4, А5:

Для 2 варианта:

А1,А2:

А3:

А4, А5, 45:

Для 3 варианта:

А1,А2:

А3, 34:

А4, А5:

Находим стоимость потерь электроэнергии в ЛЭП.

;

где C₀ - стоимость электроэнергии (С₀ = 1,2 руб/кВт • ч ( на февраль 2003 г.);

τ_mах - время максимальных потерь, ч.

Для 1 варианта:

А1: т.р.;

А2: т.р.;

А3: т.р.;

А4: т.р.;

А5: т.р.;

23: т.р.;

45: т.р.;

Для 2 варианта:

А1: т.р.;

А2: т.р.;

А3: т.р.;

А4: т.р.;

А5: т.р.;

45: т.р.;

Для 3 варианта:

А1: т.р.;

А2: т.р.;

А3: т.р.;

А4: т.р.;

А5: т.р.;

34: т.р.;

Найдем затраты на обслуживание, ремонт и амортизацию оборудова­ния:

И_{обсл. рем. ам.} = (Н_а + Н _обсл. + Н _рем) • К_{н ЛЭП};

где Н_а - норма амортизационных отчислений (табл. 3);

Н _обсл. - норма обслуживания оборудования (табл.3);

Н _рем. - норма ремонта оборудования (табл.3).

Для 1 варианта:

А1: И_{обсл. рем. ам.}=(Н_а+Н_обсл+Н_рем)·К_{н ЛЭП}=(2+0,4+0,4)· 2608,76=7304,528 тыс.руб.;

А2: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}= 4268,88 тыс. руб.;

А3: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}= 8204 тыс. руб.;

А4: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}= 10407,936 тыс. руб.;

А5: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}= 6708,24 тыс. руб.;

23: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}= 7826,28 тыс. руб.;

45: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}= 9130,66 тыс. руб.;

Для 2 варианта:

А1: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=7304,528 тыс. руб.;

А2: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=4268,88 тыс. руб.;

А3: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=7565,404 тыс. руб.;

А4: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=10407,936 тыс. руб.;

А5: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=6504,96 тыс. руб.;

45: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}= 9130,66 тыс. руб.;

Для 3 варианта:

А1: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}= 7304,528 тыс. руб.;

А2: И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=4268,88 тыс. руб.;

А3:И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=9432,192 тыс. руб.;

А4:И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=10407,936 тыс. руб.;

А5:И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=6504,96 тыс. руб.;

34:И_{обсл. рем. ам.} = 2,8·К_{н ЛЭП}=8132,32 тыс. руб.;

Найдем стоимость эксплуатационных расходов:

И = И_п + И_{обсл, рем, ам.};

Для 1 варианта:

А1: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 1394,65+7304,528 =8699,178 тыс. руб.;

А2: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 3384,49+ 4268,88 =7653,37 тыс. руб.;

А3: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 2377,38+8204=10581,38 тыс. руб.;

А4: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}=11529 +10407,9 =21936,9 тыс. руб.;

А5: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 13155,83+6708,24 =19864,07 тыс. руб.;

23: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 202,89+7826,28 =8029,17 тыс. руб.;

45: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 1609,68+9130,66 =10740,34 тыс. руб.;

Для 2 варианта:

А1: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 697,09+7304,528 =8001,618 тыс. руб.;

А2: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 2521,6+4268,88 =6790,48 тыс. руб.;

А3: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 3037,94+7565,404 =10603,344 тыс. руб.;

А4: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 11529,15+10407,936 =21937,086 тыс. руб.;

А5: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 13155,83+6504,96 =19660,79 тыс. руб.;

45: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 907+9130,66 =10037,66 тыс. руб.;

Для 3 варианта:

А1: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 697,09+7304,528 =8001,618 тыс. руб.;

А2: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}= 2521,62+4268,88 =6790,5 тыс. руб.;

А3: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}=4794,66 +9432,192 =14226,852 тыс. руб.;

А4: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}=8703,76 +10407,936=19111,696 тыс. руб.;

А5: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}=5267,88 +6504,96 =11772,84 тыс. руб.;

34: И = И_п + И_{обсл, рем, ам.}=2063,68 +8132,32 =10196 тыс. руб.;

При сооружении всей сети втечение одного года приведенные затраты для каждого варианта:

З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И,

где Е - норма дисконта, (Е = 0,2 ÷ 0,3);

к_н.ЛЭП - полные капитальные затраты с учетом стоимости оборудования и монтажных работ, тыс. руб.;

И - стоимость эксплуатационных расходов, тыс. руб.

Для 1 варианта:

А1: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2608,76 +8699,178 =9351,368 тыс.руб.;

А2: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·1524,6 +7653,37 = 8034,52 тыс.руб.;

А3: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2930,015 +10581,38 =11313,88 тыс.руб.;

А4: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·3717,12 +21936,9 =22866,18 тыс.руб.;

А5: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2395,8 +19864,07 =20463,02 тыс.руб.;

23: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2795,1 +8029,17 =8727,945 тыс.руб.;

45: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25· 3260,95 +10740,34 =11555,577 тыс.руб.;

Для 2 варианта:

А1: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2608,76 +8001,618 =8653,808 тыс.руб.;

А2: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·1524,6 +6790,48=7171,65 тыс.руб.;

А3: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2701,93 + 10603,34=11278,8225 тыс.руб.;

А4: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25· 3717,12+21937,08 =22866,36 тыс.руб.;

А5: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2323,2 +19660,79 =20241,59 тыс.руб.;

45: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25· 3260,95 +10037,66 =10852,897 тыс.руб.;

Для 3 варианта:

А1: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2608,76 +8001,618 =8653,808 тыс.руб.;

А2: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·1524,6 +6790,5 =7171,65 тыс.руб.;

А3: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·3368,64 +14226,852=15069,012 тыс.руб.;

А4: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·3717,12 +19111,696 =20040,976 тыс.руб.;

А5: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25· 2323,2 +11772,84=12353,64 тыс.руб.;

34: З_∑ = Е·к_{н ЛЭП} + И = 0,25·2904,4 + 10196 =10922,1 тыс.руб.;

З_∑1 = 92312,49 тыс.руб.; З_∑2 = 81065,13 тыс.руб.; З_∑3 = 74211,186 тыс.руб.;

Третий вариант схемы сети, исходя из расчета, наиболее выгодный.