Вибір раціональної схеми електричної мережі
Робимо техніко-економічне порівняння варіантів можливих схем, використовуючи показники таблиці, що складена з попередніх даних.
За результатами розгляду виконується експертна оцінка й залишається варіант для подальшої розробки, таблиця 1.7.
Таблиця 1.7 – Дані для експертної оцінки варіантів
| № п/п | Обознач. | Од. вим. | Варіанти | |||
| I | II | III | IV | |||
| Uном | кВ | |||||
| ΔUнmax | % | 4.02 | 1.33 | 3.84 | ||
| ΔUАmax | % | 13.5 | 20.5 | 7.52 | 10.1 | |
| nЦП | шт. | |||||
| nПС | шт. | |||||
| l | км | 117.08 | 148.68 | 193.4 | 161.8 | |
| nТ | шт. |
Виконані розрахунки і перевірки показали, що варіанти розвитку СЕП окрім 2-го задовольняють технічним вимогам, що пред'являються до систем електропостачання: є взаємозамінними і забезпечують схожий енергетичний ефект, тобто однакова корисна відпуск електроенергії споживачам при заданому режимі споживання (потужності навантаження).
Вибір остаточного варіанту розвитку СЕП проводився з урахуванням техніко-економічних вимог, які зводяться до досягнення найменшої вартості передачі електроенергії, тобто зниженню капітальних вкладень в об'єкти СЕП і зменшенню щорічних витрат на їх експлуатацію. Одночасний облік капітальних вкладень і щорічних експлуатаційних витрат вироблявся за допомогою універсального економічного критерію - мінімуму приведених витрат [3].
З чотирьох розглянутих варіантів можна технічно реалізувати три. Варіант ІІ (кільцева мережа) не проходить за технічними вимогами. Проводжу експертну оцінку варіантів, що залишилися (табл. 1.8).
(1.25)
(1.26)
(1.27)
(1.28)
(1.29)
(1.30)
(1.31)
Таблиця 1.8 – Витрати на відшкодування втрат електроенергії в лініях
| № п/п | Лінія | Позн. | Один. вим. | Варіанти | ||
| I | III | IV | ||||
| ПЛ ПС1-ПС2 | DР12 | МВт | 0.055 | 0.052 | 0.055 | |
| ПЛ ЦЖ-ПС1 | DРЦ1 | МВт | 0.473 | 0.586 | 0.473 | |
| ПЛ ПС4-ПС3 | DР43 | МВт | 0.063 | 0.089 | 0.12 | |
| ПЛ ПС5-ПС4 | DР54 | МВт | 0.477 | 0.011 | 0.146 | |
| ПЛ ЦЖ-ПС5 | DРЦ5 | МВт | 0.475 | 0.191 | 0.377 | |
| ПЛ ЦЖ-ПС3 | DРЦ3 | МВт | - | 0.473 | 0.231 | |
| ПЛ ПС3-ПС2 | DР32 | МВт | - | 0.001 | - | |
| Втрати потужності | DРЛ | МВт | 1.513 | 1.403 | 1.402 | |
| Втрати эл. енергії у ПЛ | DWЛ | МВт×ч | 7939.01 | 7361.88 | 7356.63 | |
| Вартість втрат енергії | ИDWЛ | тис. грн. | 142.9 | 132.51 | 132.42 |
Загальні затрати на компенсацію втрат електроенергії складуть, відповідно до варіантів:
Таблиця 1.9 Розрахунок затрат на відшкодування втрат електроенергії в трансформаторах ПС
| № п/п | Розрахункова величина | Од. вимір. | Познач. | Варіанти І, ІІІ, ІV | ||||
| ПС1 | ПС2 | ПС3 | ПС4 | ПС5 | ||||
| Найбільше повне навантаження на стороні НН ПС | MB·A |  | 35.24 | 10.18 | 12.63 | 18.74 | 16.66 | |
| Номінальна потужність трансформатора | MB·A |  | 6.3 | |||||
| Кількість трансформаторів на ПС | - |  | ||||||
| Втрати активної потужності холостого ходу | МВт |  | 0.027 | 0.012 | 0.014 | 0.014 | 0.014 | |
| Втрати активної потужності короткого замикання | МВт |  | 0.120 | 0.044 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | |
Втрати активної потужності в магнітопроводах  трансформаторів | МВт |  | 0.054 | 0.024 | 0.028 | 0.028 | 0.028 | |
| Втрати активної потужності трансформаторів | МВт |  | 0.119 | 0.023 | 0.075 | 0.075 | 0.075 | |
Постійні втрати електроенергії в  трансформаторах | МВт·ч |  | 624.42 | 120.69 | 393.54 | 393.54 | 393.54 | |
| Навантажувальні втрати електроенергії в трансформаторах | МВт·ч |  | 1042.4 | 201.48 | ||||
| Втрати електроенергії в трансформаторах | МВт·ч |  | 473.04 | 210.24 | 245.28 | 245.28 | 245.28 | |
| Затрати на відшкодування втрат електроенергії в трансформаторах | Тис.грн. |  | 19.75 | 5.96 | 11.5 | 11.5 | 11.5 |
Таблиця 1.10 Капітальні вклади в будівництво електричної мережі, тис. грн..
| № п/п | Елемент мережі | Од. вимір. | Познач. | Вартість одиниці | Варіант І | Варіант ІІІ | Варіант ІV | |||
| Кільк. одиниць | Всього вартість | Кільк. одиниць | Всього вартість | Кільк. одиниць | Всього вартість | |||||
| ЦЖ і ПС | ||||||||||
| 1.1 | Комірки лінійних вимикачів у ЦЖ | шт. | - | |||||||
| ВРП на ПС | ||||||||||
| 1.2 | Комірки вимикачів на ВН для ПС зі збірними щинами | шт. | - | - | - | - | - | |||
| 1.3 | Місток з вимикачами та неавтоматичною перемичкою | шт. | - | - | - | |||||
| 1.4 | 2 блока лінія - тр-р з неавтоматичною перемичкою | шт. | - | 82.9 | 414.5 | - | - | 165.8 | ||
| 1.5 | Блок лінія – тр-р з роз’єднувачем | шт. | - | 11.5 | - | - | - | - | - | - |
| 1.6 | Трансформатори на ПС | |||||||||
| ТРДН-25000/110 | шт. | КТ | ||||||||
| ТДН-10000/110 | шт. | КТ | ||||||||
| ТМН-6300/110 | шт. | КТ | ||||||||
| 1.7 | Постійна частина витрат на ПС | |||||||||
| без вимикачів | шт. | - | - | - | - | - | - | - | ||
| за схемою місток або два блоки | шт. | - | ||||||||
| зі збірними шинами | шт. | - | - | - | - | - | ||||
| Всього по ЦЖ і ПС | КП | 2222.5 | 2333.8 | |||||||
| ПЛ | ||||||||||
| 2.1 | Одноланцюгові з проводами: | |||||||||
| АС-70 | км | - | 10.5 | - | - | - | - | 22.36 | 234.78 | |
| АС-120 | км | - | 10.8 | - | - | 126.32 | 1346.3 | 67.08 | 724.46 | |
| АС-150 | км | - | 11.5 | - | - | 44.72 | 514.28 | |||
| АС-185 | км | - | 12.6 | - | - | 22.36 | 281.74 | - | - | |
| 2.2 | Дволанцюгові з проводами: | |||||||||
| АС-70 | км | - | 15.8 | 52.36 | 827.29 | - | - | |||
| АС-95 | км | - | 16.9 | 22.36 | 377.88 | - | - | - | - | |
| АС-120 | км | - | 42.36 | 720.12 | - | - | 22.36 | 380.12 | ||
| Всього по ПЛ | КЛ | 1925.29 | 2142.32 | 2043.36 | ||||||
| Всього по мережі | К | 4147.79 | 4713.32 | 4377.16 |
Порівняння варіантів по наведених витратах при будівництві мережі показано в таблиці 1.11
Таблиця 1.11. Підсумкова таблиця порівняння варіантів по приведеним затратам при будівництві мережі в один рік, тис. грн.
| № п/п | Розрахункова величина | Позн. | ВАРІАНТИ | ||
| I | IIІ | ІV | |||
| Вартість врахованих елементів ЦЖ и ПС |  | 2222.5 | 2333.8 | ||
| Вартість ПЛ |  | 1925.29 | 2142.32 | 2043.36 | |
| Загальна вартість мережі |  | 4147.79 | 4713.32 | 4377.16 | |
| Щорічні відрахування на амортизацію, ремонт та обслуговування ПС |  | 208.915 | 241.674 | 219.377 | |
| Щорічні відрахування на амортизацію, ремонт та обслуговування ПЛ |  | 53.908 | 59.984 | 57.214 | |
| Щорічні витрати на відшкодування втрат електроенергії |  | 203.11 | 192.72 | 192.63 | |
| Щорічні витрати будівництва |  | 465.933 | 494.378 | 469.221 | |
| Капітальні вкладення, зведені до одного року, тис. грн. / рік |  | 497.735 | 565.598 | 525.259 | |
| Народногосподарчі збитки, тис. грн. / рік | У | - | - | - | |
| Зведені затрати, тис. грн. / рік | З | 963.668 | 1059.976 | 994.48 |
Вибираю схему, що містить кільцеву та магістральну лінії, котра має мінімальні втрати електроенергії й припустимі капітальні вкладення. Достатній запас перетину дозволяє розвивати мережу без значних реконструкцій.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1. Идельчик В.И. Электрические системы и сети. Учебник для ВУЗов, - М.: Энергоатомиздат, 1989.
2. Справочник по проектированию электрических систем/ Под. ред. С.С.Рокотяна и М.М.Шапиро, – М.: Энергоатомиздат, 1985.
3. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей ВУЗов/ Под. ред. В.М.Блок. – М.: Высш. шк., 1990.
4. Потери электроэнергии в электрических сетях энергосистем/ В.Э.Воротницкий, Ю.С.Железко, В.Н.Казанцев и др.; под ред. В.Н.Казанцева. М: Энергоатомиздат, 1983. – 368с.
5. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 6 - 750 кВ: ГКД 34I.004.00I - 94/ Минэнерго Украины, 1995.
6. Правила устройства электроустановок/ Минэнерго СССР, М.: Энергоатомиздат, 1985.
7. Правила технічної експлуатації електроустановок спожівачів/ Затверджені наказом Міністерства палива та енергетики України від 25 липня 2006 року №258.
8. Проектирование и расчет электрических сетей промышленного района / Под. ред. Л.С.Родиной. - М.: Изд-во МЭИ, 1990.
9. Гриб О.Г., Сендерович Г.А., Полищук В.Н., Довгалюк О.Н., Калюжный Д.Н. Проектирование питающих сетей. Учебное пособие.-Харьков: ХНАГХ, 2007. – 217 с.
10. Железко Ю.С. Выбор мероприятий по снижению потерь энергии в электрических сетях: руководство для практических расчетов. – М: Энергоатомиздат, 1989. – 176с.
11. Экономическая оценка последствий снижения качества электрической энергии в системах электроснабжения/ А.К.Шидловский, В.Г.Кузнецов, В.Г.Николаенко; препринт - 253 МЭД АН УССР, Киев. 1981. – 49 с.
12. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности в сложных электрических сетях. - М: Энергоатомиздат, 1981. – 290 с.
13. Поспелов Г.Е., Федин В.Т. Электрические системы и сети. Проектирование: Учеб. пос. для вузов. - Минск: Высш.шк., 1988. – 308 с.
14. Закон України "Про електроенергетику" від 16.10.1998 р.
15. Правила користування електричною енергією. Затверджені Постановою Національної комісії з питань регулювання електроенергетики України №28 від 31.07.1996 р.