Проектирование сети для электроснабжения промышленного района

На   первом   шаге   выручка   от  продажи   электроэнергии   потребителям    составит:

Для    девятой   строки   рассчитывается   приведённый   эффект   на   каждом   шаге,   вычетом   из   результата   общих  затрат  (без   капитальных   вложений).

Десятая   строка  -   коэффициент   дисконтирования. 

Коэффициент     дисконтирования   для    шага    3:

.

  Одиннадцатая   строка  - определяется   на   каждом   шаге   чистый   дисконтированный   доход.   На   шаге   0   он   отрицательный   и   равен   капитальным   вложениям.   На   шаге   1   к   нему   добавляется   приведенный   эффект   (с   учётом   дисконтирования):

Капитальные   вложения   на   шагах   1   и   2   не   учитываются,   так   как  они   сделаны   за   счёт  заёмных   средств.

Расчёты   на   остальных   шагах   произведены   аналогично.

Чистый   дисконтированный   доход   для   радиально-магистральной   сети   за   все   15   шагов   составит   284 357 тыс.руб. Срок   окупаемости   . 

Рисунок 19 - График ЧДД радиально – магистральной  сети. 

Таблица   9 -  Расчёт   чистого дисконтированного дохода  при сооружении  радиально-магистральной сети

 

 

5.2    Расчёт    для    варианта    6  Кольцевая  сеть

Расчёт   стоимости   сооружения   линий,  подстанций и чистого дисконтированного дохода  проведён   аналогично,     результаты    в    таблицах    10,  11, 12.

Общая стоимость проекта: 498 030 тыс.р.

 

Таблица  10 - Капитальные   вложения   в   ВЛ   кольцевой сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица  11 – Капитальные вложения в подстанции  кольцевой сети

ПС	Схема    ПС	Uном, кВ	кол-во трансформаторов	Sном.тр, МВА	К, тыс.руб	КПС, т.р.
1	КТПБ мостик  с  выключателем  в   перемычке   и отделителями в цепях трансформатора	110/6	2	6,3	330	19500
2	КТПБ мостик  с  выключателем  в   перемычке   и отделителями в цепях трансформатора	110/6	2	10	350	22500
3	Блок  (линия – трансформатор)  с разъединителем	110/6	1	25	195	14750
4	КТПБ два блока с  выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны ВН	110/10	1	25	339	22950
5	КТПБ два блока с  выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны ВН	110/10	2	16	270	18500
6	КТПБ мостик  с  выключателем  в   перемычке   и отделителями в цепях трансформатора	110/10	2	16	380	26000
РПП	ячейка 110 кВ с воздушным выключателем - 4шт.				7300	58400
ТЭЦ	ячейка 110 кВ с воздушным выключателем - 4шт.				7300	58400
Итого  подстанции						241000

 

 

 

 

 

 

Рисунок 20 - График ЧДД кольцевой сети. 

Таблица   12 -  Расчёт   чистого   дисконтированного   дохода   при   сооружении   кольцевой   сети

 

 

5.3     Расчёт   для   варианта  9   - комбинированная   сеть

Расчёт   стоимости   сооружения   линий,  подстанций и чистого дисконтированного  дохода  проведён   аналогично,     результаты    в    таблицах    5.7,  5.8, 5.9.

Общая стоимость проекта: 577 060 тыс.р.

 

Таблица 13 - Капитальные вложения в ВЛ комбинированной сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 14 - Капитальные вложения в подстанции комбинированной сети.

ПС	Схема  ВН  ПС	Uном, кВ	кол-во транс-форма-торов	Sном.тр, МВА	К, т.р	Кпс, т.р.
1	КТПБ два блока с  выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны ВН	35/6	2	6,3	290	20500
2	КТПБ два блока с  выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны ВН	110/6	2	10	310	17500
3	Блок  (линия – трансформатор)  с разъединителем	220/6	1	25	210	15500
4	КТПБ мостик  с  выключателем  в   перемычке   и отделителями в цепях трансформатора	220/10	1	25	800	46000
5	КТПБ два блока с  выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны ВН	110/10	2	16	270	18500
6	КТПБ мостик  с  выключателем  в   перемычке   и отделителями в цепях трансформатора	220/10	2	16	960	55000
РПП	ячейка 110 кВ с воздушным выключателем - 4шт.				7300	58400
ТЭЦ	ячейка 110 кВ с воздушным выключателем - 4шт.				7300	58400
	ИТОГО					289800

 

 

 

Рисунок 21 - График ЧДД комбинированной сети. 

Таблица 15 - Расчет чистого дисконтированного дохода при сооружении комбинированной сети.

 

6    УТОЧНЁННЫЙ     РАСЧЁТ     ВЫБРАННОГО     ВАРИАНТА

        Уточненный   расчёт   основных   электрических   режимов    произведён  только   для   варианта  №  3 – радиально-магистральной   сети,   победившего   в технико-экономическом   сравнении.  

6.1   Определение   расчётных   нагрузок   подстанций

При   уточнённом   расчёте   электрических   режимов   нужно   учитывать  зарядные   мощности   линий   и   потери   мощности   в   трансформаторах.  

Половины    зарядных   мощностей  воздушных   линий,   примыкающих   к   подстанциям:      ,

где,   -   погонная   ёмкостная   проводимость   линии,   См /км - по   справочным   данным.

Для   линии   РПП-5   половина   зарядной   мощности   составит:

      

  Расчёт   зарядных   мощностей   для   остальных   линий   проведён     в   табл .16.

Таблица   16 – Расчёт   зарядных   мощностей   ВЛ.

6.2   Уточнённый    расчёт    режима   наибольших   нагрузок

На   ПС1  установлено   по   2   трансформатора ТМН – 6300/35/6.   Паспортные  данные  трансформатора [5, табл.П7]:  

и_к = 7,5 %                 РПН ±6×1,5 %            

                          

               

 На  ПС2  установлено     2   трансформатора  ТДН - 10000/110/6

и_к = 10,5 %                 РПН ±9×1,78 %           

                          

               

На   ПС3  установлен 1  трансформатор ТРДН - 25000/110/6.

   Паспортные  данные  трансформатора:  

и_к = 10,5 %              РПН ±9×1,5 %            i_х = 0,7 %     

                          

         

На   ПС4  установлен 2 трансформатора  ТРДН - 25000/110/6.

   Паспортные  данные  трансформатора:  

и_к = 10,5 %              РПН ±9×1,5 %            i_х = 0,7 %     

                          

         

На    ПС5 установлено     2   трансформатора  ТДН - 16000/110/10.

и_к = 10,5 %                 РПН ±9×1,78 %           

                          

               

 

На    ПС6 установлено     2   трансформатора  ТДН - 16000/110/10.

и_к = 10,5 %                 РПН ±9×1,78 %           

                          

               

Нагрузочные   потери   на   подстанциях:

         

                           .

Расчётная   нагрузка   ПС1   составит:

        

Расчётные   нагрузки   остальных   подстанций   определены   аналогично.   Результаты   сведены   в   табл.   6.2.

Таблица   17   -   Расчётные   нагрузки   подстанций   в   режиме      наибольших   нагрузок 

 

Составляется   расчётная   схема   сети   (рис.6.1)   и   проводится   уточнённый    расчёт    потокораспределения,  начиная   с   участка   РПП - 5.

Расчёт  потокораспределения  на  линии РПП - 5:

;

;

Потокораспределение  остальных линий производится  аналогично.

Рисунок  22 - Потокораспределение  режима  наибольших  нагрузок

 

 

Расчёт   потери   напряжения   и   напряжения  на   шинах   ВН    всех   потребителей.  

Потери напряжения на шинах  потребителей:

где,   -  напряжение  в начале  участка;   для   первого   участка   равно   напряжению   источника.   Напряжение   источника   равно   1,03  от   U_ном,   т.е.  36,05 кВ.

          Напряжение   на    шинах    ближайшего  потребителя: ;

 Расчет для остальных  линий произведен аналогично, результаты  в табл.18 и 19.

Таблица   18 -  Расчёт   режима   наибольших   нагрузок

Участок	Uном, кВ	R, Ом	X, Ом	Pк,  МВт	Qк, Мвар	ΔP, МВт	ΔQ, Мвар	Pн,   МВт	Qн, Мвар	∆U, кВ
РПП-5	110	7,47	12,42	17,193	6,336	0,207	0,345	17,4	6,681	1,880
РПП-4	110	3,6	11,16	65,495	26,63	1,487	4,31	66,982	31,24	5,205
4-6	110	2,4	7,44	38,97	16,18	0,353	1,095	39,323	17,275	2,062
6-3	110	4,98	8,28	17,797	7,32	0,152	0,253	17,949	7,573	1,434
ТЭЦ-1	35	3,735	6,21	7,355	2,529	0,184	0,307	7,539	2,836	1,270
ТЭЦ-2	110	2,24	7,452	13,8	6,292	0,043	0,142	13,843	6,434	0,697

      Общие   потери   мощности   в   этом   режиме:

Проверка достаточности  регулирования напряжения устройствами РПН.

На   ПС1   определяется   низшее   напряжение,   приведённое    к    высшему:   

 

Принимается   желаемое   напряжение   на   шинах    НН    для   режима   наибольших    нагрузок    на    5%    выше    номинального    значения,    то   есть   10,5 кВ  и 6,3  кВ   и   определяется   желаемый   коэффициент   трансформации:             

                 .

По   каталожным   данным   трансформатора   определяется   номер   регулировочного   ответвления   устройства   РПН,   на   котором   обеспечивается    желаемый    коэффициент    трансформации:

         Полученное    значение     округляется   до   ближайшего   целого   числа     и     определяется   действительное    напряжение    на    шинах    низшего    напряжения    ПС1    в    режиме    наибольших    нагрузок:

На   остальных  подстанциях  расчёт  аналогичен,  результаты  в  таблице  20.

 

 

 

 

 

 

Таблица 19 - Проверка достаточности диапазона РПН.

6.3  Уточнённый    расчёт   режима  наименьших  нагрузок

Согласно   заданию,   активная   мощность   снижается   на  55%, а     увеличивается   на   0,03.   Тогда   для   первого   потребителя:

;

  ;

 

Целесообразность   отключения   одного   из   трансформаторов:

;

S_ПС1 = =3,443 МВ·А < S_откл = 4,555 МВ·А.

          Отключение   одного   из   трансформаторов   целесообразно,  так   как   нагрузка  ПС  в  минимальном  режиме  ниже,   чем   мощность   ,   при   которой   отключение   выгодно.

По  остальным  ПС  расчёты  аналогичны.  На  ПС3  и ПС4  установлено по  одному  трансформатору,  поэтому для них данный  расчёт  не  ведётся.

Нагрузочные   потери   на   подстанции:

                       

Расчётная   нагрузка   ПС 1:

Таблица   20 -   Расчётные   нагрузки   подстанций   в   режиме   наименьших   нагрузок

ПС	Pнм, МВт	Qнм, Мвар	SнмПС,МВ·А	n	SотклПС,МВ·А	DPПС, кВт	DQПС, квар	DPх, кВт	DQх , квар	∑Qзар/2, Мвар	Pрасч, МВт	Qрасч, Мвар
1	3,285	1,030	3,443	1	4,555	0,013	0,198	0,0115	50,4	0,049	3,297	1,032
2	6,165	2,893	6,810	2	6,679	0,015	0,174	0,0145	80	0,290	6,194	2,764
3	7,965	3,080	8,540	1	-	0,014	0,306	0,03	175	0,322	7,995	2,933
4	11,7	4,058	12,384	1	-	0,029	0,644	0,03	175	1,821	11,730	2,412
5	7,695	3,081	8,289	1	10,698	0,023	0,451	0,019	112	0,966	7,714	2,228
6	9,405	4,012	10,225	1	10,698	0,035	0,686	0,019	112	1,050	9,424	3,074