Расчёт установившихся режимов электрической сети

Расчётные схемы рисуются для каждого варианта (рисунки 12, 13) совместно с расчётной схемой существующей сети (рисунок 14), параметры которой даны в таблице 24.

Расчёты режима максимальных нагрузок выполняются по схеме существующей сети с добавлением новых ЛЭП и трансформаторов для определения допустимости режимов напряжений узлов, составления баланса по реактивной мощности, определения суммарных потерь мощности для последующего вычисления затрат и проверки загрузки элементов существующей сети при подключении новых потребителей.

Расчёты режимов максимальных нагрузок (для нормальной и послеаварийной схем) проводятся на ЭВМ по одной из программ расчёта установившегося режима электрической сети (инструкция по использованию программы RastrWin находится в приложении Б).

Таблица 24 – Параметры ветвей расчётной существующей сети

Узлы ветви R, Ом X, Ом B, мкСм
3,1 13,5  
2,2 12,2  
7,4 32,2  
2,1 12,0  
4,4 11,2  
0,25 24,3 1,000
0,25 0,526
0,5 41,25 0,048
1,95 50,35 0,048
0,25 24,3 1,000
0, 5 41,25 0,048
0,25 0,526
0,4 17,75 1,000
0,4 0,335
0,4 11,15 0,091

Примечание. Узел номер 201 является балансирующим узлом.

Марки проводов новых ЛЭП и типы трансформаторов на проектируемых подстанциях выбраны выше в разделе 3. Справочные данные по выбранному оборудованию (см. приложение А) сведены в таблицы 25, 26 и 27.

Таблица 25 – Параметры проводов ЛЭП для радиального варианта
электрической сети

Линия Марка провода r0, Ом/км x0, Ом/км b0, мкСм/км Число цепей Длина
А - 2 АС-185/29 0,162 0,414 2,739 26,0
Г - 1 АС-240/32 0,121 0,405 2,800 17,8
Б - 3 АС-70/11 0,429 0,444 2,547 29,2

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru

Рисунок 12. Расчётная схема радиального варианта «Р-3» электрической сети

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru

Рисунок 13. Расчётная схема кольцевого варианта «З-2» электрической сети

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru

Рисунок 14. Расчётная схема исходного состояния электрической сети

Таблица 26 – Параметры проводов ЛЭП для кольцевого варианта

электрической сети

Линия Марка провода r0, Ом/км x0, Ом/км b0, мкСм/км Число цепей Длина
А - 2 АС-240/32 0,121 0,405 2,800 26,0
1 - 2 АС-120/19 0,249 0,427 2,651 32,4
Г - 1 АС-240/32 0,121 0,405 2,800 17,8
Б - 3 АС-70/11 0,429 0,444 2,547 29,2


Таблица 27 – Параметры трансформаторов для новых подстанций

электрической сети

Подстанция Тип трансформатора Sном, МВА UBH, кВ UHH, кВ РПН R, Ом X, Ом DPx, кВт DQx, квар Число тр-ров
ПС-1 ТРДЦН-63000/110 10,5 ±9×1,78 % 0,87
ПС-2 ТРДН-40000/110 10,5 ±9×1,78 % 1,4 34,7
ПС-3 ТДН-10000/110 ±9×1,78 % 7,95

Данные об узлах в максимальном режиме приведены в таблице 28.

Таблица 28 – Параметры узлов расчётной схемы радиального «Р-3»

и кольцевого «З-2» вариантов

Тип Номер Название Uном, кВ Pн, МВт Qн, Мвар Vзд, кВ Qmax, Мвар
База ЭС    
Нагр ПС-А ВН 0,13 1,25    
Нагр ПС-А О        
Нагр ПС-В ВН 0,16 1,01    
Нагр ПС-Г ВН 0,13 1,25    
Нагр ПС-Г О        
Нагр ПС-А СН    
Нагр ПС-3 ВН 0,028 0,14    
Нагр ПС-Г СН    
Нагр ПС-Б ВН 0,086 0,48    
Нагр ПС-2 ВН 0,072 0,52    
Нагр ПС-1 ВН 0,118 0,82    
Нагр ПС-Б 0        
Нагр ПС-1 НН    
Нагр ПС-2 НН    
Нагр ПС-3 НН    
Нагр ПС-Б НН    
Нагр ПС-А НН        
Нагр ПС-В НН    
Нагр ПС-Г НН        
Нагр ПС-Б СН    

В узлах 1 – 7, 112, 114 и 31 Pн, Qн – это заданные нагрузки потребителей на шинах существующих и новых подстанций. В остальных узлах Pн, Qн – это суммарные потери мощности холостого хода трансформаторов каждой подстанции.

Vзд – заданный модуль напряжения в базисном узле, равный 1,1Uном в режиме максимальных нагрузок.

Параметры ветвей рассматриваемых вариантов развития сети для расчётов нормальных режимов, подготовленные в формате программы RastrWin, приведены в таблицах 29, 30.

Таблица 29 – Параметры ветвей расчетной схемы радиального варианта

Тип N нач N кон R, Ом X, Ом B, мкСм Kт/r
ЛЭП 3,1 13,5 -333  
ЛЭП 2,2 12,2 -313  
ЛЭП 7,4 32,2 -198  
ЛЭП 2,1 12,0 -308  
ЛЭП 4,4 11,2 -300  
Тр-р 0,25 24,3   1,000
Тр-р 0,25   0,526
Тр-р 0,5 41,25   0,048
Тр-р 1,95 50,35   0,048
Тр-р 0,25 24,3   1,000
Тр-р 0,5 41,25   0,048
Тр-р 0,25   0,526
Тр-р 0,4 17,75   1,000
Тр-р 0,4   0,335
Тр-р 0,4 11,15   0,091
ЛЭП 2,10 5,37 -142  
ЛЭП 1,08 3,60 -100  
ЛЭП 6,27 6,49 -149  
Тр-р 0,44 11,00   0,091
Тр-р 0,70 17,35   0,091
Тр-р 3,98 69,50   0,096

В таблицах 29, 30 коэффициенты трансформации трансформаторов Kт/r определены для основного вывода (т.е. по отношению номинальных напряжений обмоток) и являются номинальными. В программе RastrWin принадлежность ветви к схеме замещения трансформатора определяется по наличию в ветви коэффициента трансформации. Поэтому в схемах замещения трёхобмоточных трансформаторов и автотрансформаторов для ветви высшего напряжения следует указать Kт/r=1. Например, в таблице 29 – это ветви 202 – 205, 204 – 206, 115 – 118.

Для экономического сопоставления вариантов развития электрической сети (раздел 5 методических указаний) необходимо наряду с расчётами режимов перспективных вариантов выполнить расчёт режима максимальной нагрузки для исходного состояния сети (рисунки. 1 и 14). Результаты приведены в приложении Б.1 рисунки Б.7 – Б.9.

Таблица 30. – Параметры ветвей расчетной схемы кольцевого варианта

Тип N нач N кон R, Ом X, Ом B, мкСм Kт/r
ЛЭП 3,1 13,5 -333  
ЛЭП 2,2 12,2 -313  
ЛЭП 7,4 32,2 -198  
ЛЭП 2,1 12,0 -308  
ЛЭП 4,4 11,2 -300  
Тр-р 0,25 24,3   1,000
Тр-р 0,25   0,526
Тр-р 0,5 41,25   0,048
Тр-р 1,95 50,35   0,048
Тр-р 0,25 24,3   1,000
Тр-р 0,5 41,24   0,048
Тр-р 0,25   0,526
Тр-р 0,4 17,75   1,000
Тр-р 0,4   0,335
Тр-р 0,4 11,15   0,091
ЛЭП 3,15 10,53 -73  
ЛЭП 2,15 7,21 -50  
ЛЭП 6,27 6,49 -149  
ЛЭП 8,07 13,83 -86  
Тр-р 0,44 11,00   0,091
Тр-р 0,70 17,35   0,091
Тр-р 3,98 69,50   0,096

4.4 Анализ результатов расчёта режимов сети

Анализ результатов расчёта нормального и послеаварийного режимов по соответствию уровней напряжения в узлах сети нормативам, потоков мощности, токов в ветвях допустимым значениям позволяет сделать выводы о работоспособности рассматриваемых вариантов сети в перспективных условиях работы. Проверка загрузки существующей сети выполняется по результатам расчета токов в действующих ЛЭП и трансформаторах. Расчётные токи сопоставляются с предельно допустимыми по условию нагрева проводов и номинальными токами трансформаторов. При недопустимых перегрузках элементов действующей сети следует либо изменить решения, принятые при подборе вариантов сооружения новой сети, либо выполнить реконструкцию существующей сети.

Основные результаты расчёта напряжений узлов радиального и кольцевого вариантов сети по программе RastrWin приведены в таблице 31 (см. также приложение Б.1, рисунки Б.1, Б.4). Точность расчёта составляет 0,01 МВт. Максимально допустимое напряжение Umax доп для узлов сети 220 и 110 кВ на 15 % превышает номинальное (для 330 кВ – на 10 %). Узлы 10 кВ и 35 кВ являются точками поставки электроэнергии потребителям. Согласно ГОСТ Р 5419-2010 отклонение от номинального напряжения в этих узлах не должно превышать ±10 %.

Режим максимальных нагрузок при номинальных коэффициентах трансформации (таблица 31) характеризуется допустимыми уровнями напряжений и не нуждается в корректировке. При выходе напряжения из заданного интервала их корректировка может быть выполнена изменением Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru первоначально принятых равными Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru .

Для двухобмоточных трансформаторов с РПН в нейтрали обмотки ВН

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где n – число ступеней относительно среднего ответвления;

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – ступень регулирования РПН в относительных единицах.

Если задаться желаемым напряжением Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru на шинах НН, то желаемая ступень регулирования nжел может быть определена из соотношения

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – расчётное напряжение стороны НН.

Таблица 31 – Напряжения узлов в максимальном режиме при

номинальных коэффициентах трансформации.

Тип Номер Название Uном, кВ Вар. «Р» Вар. «З» Umin доп, кВ Umax доп, кВ
Uрасч, кВ Uрасч, кВ
База ЭС 242,0 242,0  
Нагр ПС-А ВН 235,6 235,2  
Нагр ПС-А О 226,7 225,2  
Нагр ПС-В ВН 234,8 235,0  
Нагр ПС-Г ВН 229,5 230,1  
Нагр ПС-Г О 220,4 221,6  
Нагр ПС-А СН 119,2 118,4  
Нагр ПС-3 ВН 115,8 115,0  
Нагр ПС-Г СН 115,9 116,5  
Нагр ПС-Б ВН 116,3 115,5  
Нагр ПС-2 ВН 117,2 114,0  
Нагр ПС-1 ВН 113,8 112,7  
Нагр ПС-Б 0 113,8 113,0  
Нагр ПС-1 НН 9,9 9,8
Нагр ПС-2 НН 10,3 10,0
Нагр ПС-3 НН 10,9 10,8
Нагр ПС-Б НН 10,3 10,2
Нагр ПС-А НН 10,9 10,8
Нагр ПС-В НН 10,8 10,8
Нагр ПС-Г НН 10,6 10,6
Нагр ПС-Б СН 38,1 37,8 31,5 38,5

Для трёхобмоточных трансформаторов с РПН в нейтрали обмотки ВН и ПБВ на стороне СН

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где m – число ступеней ПБВ относительно среднего ответвления.

Для автотрансформаторов с РПН на стороне СН

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru .

Для автотрансформаторов с таким РПН Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru не регулируется. При необходимости его изменения необходимы дополнительные линейные регуляторы [1].

Результаты расчёта токов ветвей радиального варианта сети «Р-3» по программе RastrWin приведены в таблице 32 (см. приложение Б.1, рисунки Б.2, Б.5). Результаты расчёта токов ветвей кольцевого варианта сети «З-2» по программе RastrWin приведены в таблице 33.

Таблица 32 – Токи ветвей в нормальном максимальном режиме варианта «Р-3»

Тип N нач N кон Iрасч, А Iдоп, А Iрасч/ Iдоп, %
ЛЭП 2×710 26,2
ЛЭП 2×830 29,1
ЛЭП 3,2
ЛЭП 2×830 19,8
ЛЭП 2×510 16,9
Тр-р 2×314 59,9
Тр-р 2×314 59,9
Тр-р 2×157 0,0
Тр-р 2×158 65,5
Тр-р 2×314 56,1
Тр-р 2×157 0,0
Тр-р 2×314 56,1
Тр-р 2×201 36,8
Тр-р 2×201 22,9
Тр-р 2×201 14,2

Продолжение табл. 32

Тип N нач N кон Iрасч, А Iдоп, А Iрасч/ Iдоп, %
ЛЭП 2×510 22,5
ЛЭП 2×610 32,8
ЛЭП 2×265 6,0
Тр-р 2×316 63,4
Тр-р 2×201 58,0
Тр-р 2×50 37,0

Примечание: длительно допустимый ток трансформаторов принят равным номинальному, приведённому к стороне ВН.

Из таблицы 32 следует, что при прохождении максимальной нагрузки в нормальном режиме перегрузки элементов сети не возникает.

Таблица 33 – Токи ветвей в нормальном максимальном режиме варианта «З-2»

Тип N нач N кон Iрасч, А Iдоп, А Iрасч/ Iдоп, %
ЛЭП 2×710 27,5
ЛЭП 2×830 28,4
ЛЭП 2,7
ЛЭП 2×830 18,3
ЛЭП 2×510 17,0
Тр-р 2×314 65,1
Тр-р 2×314 65,1
Тр-р 2×157 0,0
Тр-р 2×158 65,5
Тр-р 2×314 52,1
Тр-р 2×157 0,0
Тр-р 2×314 52,1
Тр-р 2×201 37,1
Тр-р 2×201 22,9
Тр-р 2×201 14,2
ЛЭП 47,0
ЛЭП 58,0
ЛЭП 2×265 6,2
ЛЭП 13,7
Тр-р 2×316 64,1
Тр-р 2×201 59,7
Тр-р 2×50 37,0

Отключение одного из элементов сети не приводит к недопустимому перегрузу оставшихся в работе элементов сети. При анализе послеаварийных режимов учтена допустимая кратковременная перегрузка трансформаторов на 40 %. При определении допустимого тока ЛЭП в послеаварийном режиме учитывается поправочный коэффициент на температуру воздуха в зимний период в размере 1,2.

При недопустимых нагрузках элементов сети в послеаварийных режимах следует рассмотреть дополнительные мероприятия (реконструкцию) по замене перегружаемых элементов на более мощные. Затем следует откорректировать параметры схем замещения сети рассматриваемых вариантов развития и выполнить расчёты режимов при максимальной нагрузке.

4.5 Балансы мощности и электроэнергии

При планировании развития ЭЭС формируют балансы мощности и электроэнергии. При составлении баланса активной мощности определяют потребность во вводе генерирующей мощности на электростанциях системы. При проектировании распределительной электрической сети при известном плане строительства электростанций формируется баланс реактивной мощности по сети в целом. Расходная часть баланса реактивной мощности – это сумма реактивных нагрузок всех потребителей Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru (существующих и вновь присоединяемых), общих потерь реактивной мощности в линиях и трансформаторах Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru с учётом зарядной мощности линий Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru . В приходной части этого баланса находятся генерация реактивной мощности Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru , в том числе на электростанциях и дополнительная генерация реактивной мощности компенсирующими устройствами (синхронными компенсаторами, статическими тиристорными компенсаторами и батареями конденсаторов). Баланс реактивной мощности записывается в следующем виде

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru .

При выполнении расчётов режимов программой RastrWin величина Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru в данном курсовом проекте с одной электростанцией определяется автоматически. Значение Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru находится в массиве (окне) «Узлы» в строке «База» (см. приложение Б). Например, в рассматриваемом примере для варианта «Р-3» Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru =195,6 Мвар, для варианта «З-2» Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru =199,5 Мвар. Генерация реактивной мощности на электростанции определяется при номинальном коэффициенте мощности генераторов.

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – генерация активной мощности электростанцией, определяемая автоматически при расчёте режима (см. массив «Узлы», строка «База»).

Мощность компенсирующих устройств (КУ) равна

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru .

Если при вычислении окажется, что Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru , то КУ не нужны. В противном случае выбираются стандартные мощности КУ так, чтобы их сумма примерно равнялась Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru и мощность отдельного КУ не превышала реактивную нагрузку узла установки КУ. В первую очередь следует рассмотреть варианты установки КУ в узлах с низкими уровнями напряжения.

В рассматриваемом примере для варианта «Р-3» Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru = Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru =309,3 МВт, в варианте «З-2» Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru = Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru =310,0 МВт. При Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru =0,85 получим:

вариант «Р-3» Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru <0;

вариант «З-2» Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru <0.

В рассматриваемых вариантах «Р-3» и «З-2» установка КУ не требуется.

Если потребность в КУ существенна, то после их расстановки следует вновь выполнить расчёт режимов максимальных нагрузок и подобрать ответвления РПН так, чтобы обеспечить допустимые уровни напряжений в узлах сети (см. таблицу. 31). При выполнении расчётов в схемах замещения сети КУ представляются в виде шунта (проводимости), подключённого к узлу установки КУ i.

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru , мкСм.

При расчёте режима программой RastrWin Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru следует взять со знаком минус и ввести соответствующее число в массив «Узлы».

Баланс электроэнергии в электрической сети устанавливает взаимосвязь между приёмом электроэнергии в сеть Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru и объёмом электроэнергии, переданной потребителям (полезным отпуском) Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru за год.

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – сумма нагрузочных Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru и условно-постоянных Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru потерь электроэнергии.

Объём электроэнергии, переданной потребителям равен

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – число часов использования максимальной нагрузки (см. таблицу. 3);

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – максимальная нагрузка на шинах i-й подстанции;

n – количество подстанций.

Нагрузочные потери электроэнергии в линиях и трансформаторах определяются методом числа часов максимальных потерь [5].

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – коэффициент, учитывающий влияние потерь в арматуре ВЛ и принимаемый равным 1,02 для линий напряжением 110 кВ и выше и равным 1,0 для линий более низких напряжений;

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – потери мощности в режиме максимальной нагрузки сети;

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – число часов наибольших потерь мощности.

Потери мощности в режиме максимальной нагрузки сети Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru определены при выполнении расчётов режимов (при необходимости с учётом реконструкции сети и установки КУ) программой RastrWin (см. приложение Б.1 рисунки Б.3, Б.6 и Б.9).

Число часов наибольших потерь мощности Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru за год определяется по формуле

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – коэффициент заполнения графика суммарной нагрузки сети. Значение Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru приведено в таблице 3.

Условно-постоянные потери Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru в основном определяются потерями холостого хода трансформаторов (АТ) и потерями на корону в ВЛ.

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru .

Потери холостого хода определяются по паспортным данным трансформаторов (АТ).

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – потери активной мощности холостого хода i-го трансформатора.

Потери на корону определяются для средних погодных условий региона по данным приведённым в таблице 34. Ростовская область условно относится к пятому региону.

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru ,

где Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – удельные потери на корону из табл. 34 для одной цепи j-й ВЛ;

Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru – длина j-й ВЛ (для двухцепных линий – длина двух цепей).

Таблица 34 – Удельные годовые потери электроэнергии на корону

Номинальное напряжение ВЛ, кВ Материал опор, число цепей и сечение проводов в фазе Удельные потери электроэнергии на корону, тыс. кВт·ч/км в год (5-й регион)
2х400 32,1
Сталь-1х300 12,2
Сталь 2 цепи -1х300 11,8
Железобетон-1х300 17,7
Железобетон 2 цепи -1х300 15,1
Сталь-1х120 0,66
Сталь 2 цепи -1х120 0,44
Железобетон-1х120 1,06
Железобетон 2 цепи -1х120 0,57

Примечание: При расчете потерь на линиях с сечениями, отличающимися от приведенных в таблице 34 расчетные значения потерь получаются умножением значений из таблицы 34 на отношение Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru , где Fт – суммарное сечение проводов фазы, приведенное в таблице 34; Fф – фактическое сечение фазы линии.

При выполнении курсового проекта необходимо рассчитать три баланса электроэнергии: баланс по существующей сети, балансы по радиальному варианту развития («Р-3») и кольцевому («З-2»). Соответственно необходимо выполнить расчёты потерь электроэнергии для этих схем.

Пример расчёта приведён в таблицах 35 – 40. При расчёте балансов принято, что Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru =4800 ч. Тогда число часов наибольших потерь мощности Расчёт установившихся режимов электрической сети - student2.ru =2476 ч.

Таблица 35 – Расчёт потерь электроэнергии на корону в исходной схеме

Линия   Uном, кВ Длина, км Цепей Марка провода Сечение фазы, алюминий, мм2 Сечение типовой фазы, мм2 Удельные потери на корону, тыс. кВт×ч/км Годовые потери на корону, тыс. кВт×ч
ЭС-А АС-300/39 15,10 1902,600
ЭС-В АС-400/22 11,33 1313,700
В-Г АС-400/22 11,33 1291,050
А-В АС-300/39 17,70 1327,500
А-Г АС-185/29 0,69 34,378
А-Б АС-185/29 0,37 39,931
Всего 5909,159

Таблица 36 – Расчёт потерь электроэнергии на корону в варианте схемы «Р-3»

Линия   Uном, кВ Длина, км Цепей Марка провода Сечение фазы, алюминий, мм2 Сечение типовой фазы, мм2 Удельные потери на корону, тыс. кВт×ч/км Годовые потери на корону, тыс. кВт×ч
ЭС-А АС-300/39 15,10 1902,600
ЭС-В АС-400/22 11,33 1313,700
В-Г АС-400/22 11,33 1291,050
А-В АС-300/39 17,70 1327,500
А-Г АС-185/29 0,69 34,378
А-Б АС-185/29 0,37 39,931
А-2 АС-185/29 0,37 19,226
Г-1 17,8 АС-240/32 0,29 10,324
Б-3 29,2 АС-70/11 0,98 57,065
Всего 5995,774

Таблица 37 – Расчёт потерь электроэнергии на корону в варианте схемы «З-2»

Линия   Uном, кВ Длина, км Цепей Марка провода Сечение фазы, алюминий, мм2 Сечение типовой фазы, мм2 Удельные потери на корону, тыс. кВт×ч/км Годовые потери на корону, тыс. кВт×ч
ЭС-А АС-300/39 15,10 1902,600
ЭС-В АС-400/22 11,33 1313,700
В-Г АС-400/22 11,33 1291,050
А-В АС-300/39 17,70 1327,500
А-Г АС-185/29 0,69 34,378
А-Б АС-185/29 0,37 39,931
А-2 25,9 АС-240/32 0,53 13,727
1 - 2 32,4 АС-120/19 1,06 34,344
Г-1 17,9 АС-240/32 0,53 9,487
Б-3 29,3 АС-70/11 0,98 57,261
Всего 6023,977

Потери мощности холостого хода трансформаторов определены по паспортным данным. Нагрузочные потери мощности в линиях и трансформаторах определены при расчёте режимов максимальной нагрузки (см. приложение Б.1, рисунки Б.3, Б.6, Б.9) и сведены в таблицу 38.

Таблица 38 – Потери мощности в сети по вариантам, МВт

Составляющие потерь мощности Варианты
Исходн Р-3 З-2
Потери холостого хода трансформаторов 0,50 0,70 0,70
Нагрузочные потери в линиях 1,42 5,03 5,78
Нагрузочные потери в трансформаторах 0,40 1,03 1,06

Расчёт потерь электроэнергии в линиях и трансформаторах приведён в таблице 39.

Таблица 39 – Потери электроэнергии в сети по вариантам, тыс. кВт·ч

Составляющие потерь электроэнергии Варианты
Исходн. Р-3 З-2
Потери холостого хода трансформаторов 4380,000 6132,000 6132,000
Потери на корону 5909,159 5995,596 6023,978
Нагрузочные потери в линиях 3694,888 13088,231 15039,756
Нагрузочные потери в трансформаторах 1020,405 2627,544 2704,075
Всего 15004,453 27843,371 29899,809

Таблица 40 – Баланс электроэнергии в сети по вариантам, тыс. кВт·ч

Составляющие баланса электроэнергии Варианты
Исходный Р-3 З-2
Передача потребителям 936 000,000 1 449 600,000 1 449 600,000
Потери электроэнергии 15 004,453 27 843,371 29 899,809
Приём в сеть 951 004,453 1 477 443,371 1 479 499,809
Потери электроэнергии, % 1,58 1,88 2,02

5 Оценка экономической эффективности инвестиций

5.1 Определение объёма капитальных вложений в развитие сети

Капитальные вложения определяются суммой стоимостей объектов или их элементов, сооружаемых в расчётном периоде. Расчёт капиталовложений выполняется по укрупнённым стоимостным показателям (УСП) 2000 г. для средних условий строительства в европейской части страны [1]. Для перехода от цен 2000 г. к ценам 2016 г. в курсовом проекте используется индекс-дефлятор J=6,465, 2017 г. – 6,775 (использованы прогнозные значения индекс-дефляторов Минэкономразвития РФ № 20713-АК/Д03).

Для подстанций и ЛЭП определяется стоимость отчуждаемых земельных участков – постоянный отвод земель. Для территорий Северного Кавказа усреднённая стоимость освоения новых земель равна 7 – 12 руб./м2 в ценах 2000 г.

Капитальные вложения в подстанцию (ПС) определяются по формуле:

<

Наши рекомендации