Файл: Задание и исходные данные.docx

Выбор схем присоединения к сети новых и расширения существующих понижающих подстанций

Выбор схем присоединения к сети всех новых подстанций выполняется из числа типовых коммутационных схем с учетом их области применения. Они являются схемами открытых распределительных устройств (ОРУ), стоимости которых включаются в затраты при сопоставлении вариантов.

Следует иметь в виду, что присоединение ЛЭП к существующим подстанциям требует расширение их ОРУ. Поэтому стоимости ячеек (комплектов выключателей – по одному на одну линию) также должна включаться в затраты при сопоставлении вариантов.

Для радиального варианта выбираем схему РУ 4Н, а для кольцевого варианта выбираем схему 5 АН.

Схемы РУ приведены ниже:


Рис 8.1. Типовые схемы РУ



Рис. 8.2. Схемы присоединения к сети понижающих подстанций.

9. Выбор окончательного варианта схемы развития электрической сети

[1] Выбор окончательного варианта следует делать путем сопоставления полных (дисконтированных) или удельных затрат. При расчете затрат на сооружение сети необходимо пользоваться укрупненными стоимостными показателями электрических сетей (УСП). УСП учитывают типизацию проектирования, прогрессивную технологию строительства, его механизацию и индустриализацию с максимальным использованием унифицированных элементов и конструкций заводского изготовления.

УСП приведены в приложении в базовых сметных ценах 1991 г. И не включают НДС.

Для определения текущих стоимостей могут быть использованы ведомственные индексы цен. Индексы представляют собой отношение стоимости продукции, работ или ресурсов в текущем уровне цен к стоимости в базовом уровне цен. Индексы цен публикуются в «Межрегиональном информационно-аналитическом бюллетене», издаваемом ежеквартально Госстроем РФ.

В суммарные затраты на сооружение сети Ку по УСП по каждому варианту включаются стоимости только тех элементов, на которые варианты различаются между собой, включая стоимости расширения действующих подстанций при присоединении к ним новых ЛЭП. В Ку не включены стоимости трансформаторов подстанций, распределительных устройств НН, компенсирующих устройств, а также ЛЭП и ОРУ подстанций, которые входят во все сравниваемые варианты.

---

Для расчетов полных затрат необходим расчет потерь мощности:

• 
  нагрузочных потерь в сети (выполняется при расчете установившегося режима на ЭВМ),
  
• 
  потерь холостого хода (сумма потерь холостого хода всех трансформаторов, установленных на новых подстанциях),
  
• 
  потерь на корону,
  
• 
  потерь в ВЛ от токов утечки по изоляторам.
  

Последние три составляющие потерь относятся к классу условно-постоянных потерь мощности (энергии).

При расчете потерь на линиях с сечениями, отличающихся от приведенных в таблице, расчетные значения потерь получаются умножением значений на отношение , где Fт - суммарное сечение проводов фазы, приведенное в таблице; Fф – фактическое сечение фазы линии.

Чтобы получить средние потери мощности на корону в линии необходимо умножить табличные значения на число цепей, длину линии, отношение и поделить на число часов в году.

Потери электроэнергии от токов утечки по изоляторам ВЛ для 7-го региона на одну цепь принимают:

• 
  для напряжения 220 кВ – 1,08 тыс. кВт ч/км в год;
  
• 
  для напряжения 110 кВ – 0,86 тыс. кВт ч/км в год.
  

Чтобы получить средние мощности по линии электропередачи необходимо умножить указанные значения на число цепей, длину линии и поделить на число часов в году.

Для вычисления полных затрат определяются:

1. Суммарные затраты на сооружения сети по УСП в ценах 1991 г.

2. Капитальные вложения в сооружение сети в начале первого года строительства сети без учета инфляции, ежегодных платежей и учетной ставки банка

,

kп - коэффициент пересчета цен на сооружение ЛЭП и подстанций на момент времени t = 0 (индекс цен).

3. Капитальные вложения

,

где i - ежегодная инфляция и учетная ставка кредитора при долгосрочном кредите;

kп2 - коэффициент приведения ежегодных затрат к сегодняшнему дню

,

где iэ - эквивалентная учетная ставка;

,

где a - рост стоимости электрической энергии;

---

Tв - срок строительства электрической сети;

Tэ- экономический срок службы электрической сети.

4. Эксплуатационные затраты

,

где β - относительное значение ежегодных эксплуатационных затрат.

5. Капитализированная стоимость потерь

,

где ИΔP - стоимость расширения электростанций и подстанций для компенсации потерь мощности в электрической сети;

;

где μ- удельная стоимость расширения электростанций и подстанций;

ΔPΣ = ΔPкор + ΔPх + ΔPн – полные потери мощности в электрической сети;

ΔPкор - потери в ЛЭП на корону;

ΔPх - потери холостого хода на подстанциях;

ΔPн - суммарные нагрузочные потери в ЛЭП и на подстанциях;

,

где τ - время наибольших потерь:
;

b - удельная стоимость электрической энергии для покрытия потерь энергии.

Полные затраты каждого варианта З определяются по формуле

.
Из предложенных вариантов выбирается вариант с наименьшими затратами.

Если полные затраты сравниваемых вариантов различаются менее, чем на 5 %, то варианты считаются неразличимыми с точки зрения используемого критерия и требуется привлечение дополнительных критериев сравнения.

Расчет

Постоянную часть затрат, которая оказалась одинаковой для обоих вариантов, исключаем из расчетов.
Таблица 9.1 – Капитальные вложения для сооружения радиального варианта электрической сети

Объекты и оборудование	Количество единиц (км для ЛЭП)	Стоимость, тыс. руб. (в ценах 1991 г.)
		Единицы	Общая
ВЛ А-2, 2 цепи АС-240/39 на Ж/Б опорах	24.7	66	1630.2
ВЛ Г-1, 2 цепи АС-120/19 на Ж/Б опорах	20.7	57	1179.9
ВЛ 1-2, 2 цепи АС-70/11 на Ж/Б опорах	7	57	399
Итого по ВЛ			3209.1
ПС1 и ПС2. Схема ОРУ номер 4Н	2	198	396
Постоянная часть затрат на ПС1 и ПС2. Схема ОРУ номер 4Н	2	400	800
Ячейка с выключателем для расширения существующих подстанций А и Г (масляный)	4	75	300
Итого по ПС			1496
ВСЕГО			4705.1

---

Таблица 9.2 – Капитальные вложения для сооружения кольцевого варианта электрической сети

Объекты и оборудование	Количество единиц (км для ЛЭП)	Стоимость, тыс. руб. (в ценах 1991 г.)
		Единицы	Общая
ВЛ А-2, 1 цепь АС-185/29 на Ж/Б опорах	24.7	38	938.6
ВЛ 1-2, 1 цепь АС-120/19 на Ж/Б опорах	40	34	1360
ВЛ Г-1, 1 цепь АС-120/19 на Ж/Б опорах	20.7	34	703.8
ВЛ Г-3, 2 цепи АС-120/19 на Ж/Б опорах	24.1	57	1373.7
Итого по ВЛ			4376.1
ПС1 и ПС2. Схема ОРУ номер 5АН	2	235	470
Постоянная часть затрат на ПС1 и ПС2. Схема ОРУ номер 5АН	2	400	800
Ячейка с выключателем для расширения существующих подстанций А и Г (масляный)	2	75	150
Итого по ПС			1420
ВСЕГО			5796.1

Капитальные вложения по вариантам:

• 
  для радиального 4705.1 тыс. руб.;
  
• 
  для кольцевого 5796.1 тыс. руб.
  

Индекс цен по капитальным вложениям с учетом НДС по отношению к уровню сметных цен на 01.01.91 для 2009 г. можно принять равным 43,5.

Для радиального варианта электрической сети



Для кольцевого варианта электрической сети

.

Таблицы исходных и расчетных данных для сопоставления вариантов приведены ниже – 9.3 и 9.4.
Таблица 9.3 – Исходные данные для расчета полных затрат

Наименование	Обозначение	Единицы измерения	Значение
1. Учетная ставка кредитора	i1	о.е.	0,07
2. Коэффициент инфляции	i2	о.е.	0,06
3. Рост стоимости электроэнергии	a	о.е.	0,09
4. Срок строительства электрической сети	Tв	год	2
5. Экономический срок службы электрической сети	Tэ	год	25
6. Относительное значение ежегодных эксплуатационных затрат	β	о.е.	0,02
7. Удельная стоимость расширения подстанций	μ	тыс.руб/кВт	42
8. Удельная стоимость электрической энергии	b	руб/кВт ч	1,2
9. Число часов использования максимальной нагрузки	Tmax	ч	5000
10. Коэффициент пересчета укрупненных показателей стоимостей электрических сетей на момент начала строительства	k	о.е.	43,5
11. Сумма активных мощностей нагрузок потребителей	Pн	МВт	92

---

Таблица 9.4 – Расчетные данные

Наименование	Обозначение	Единицы измерения	Значение
1. Коэффициент учета интереса кредитора и инфляции	i	о.е.	0,13
2. Эквивалентная учетная ставка	ie	о.е.	0,04
3. Коэффициент приведения стоимости потерь за экономический срок службы к сегодняшнему дню	kп	о.е.	16,18
5. Время наибольших потерь	τ	ч	3411

Выполним расчет составляющих потерь мощности в вариантах сети.

Расчет потерь мощности на корону по вариантам сделаем в табл. 9.5 и 9.6.

Таблица 9.5 – Расчет среднегодовых потерь мощности на корону на ВЛ радиального варианта сети

Линия	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		Потери мощности, МВт
Г-1	20.7	2	АС-120/19	120	120	1.47	60.858		0.007
А-2	24.7	2	АС-240/39	240	120	1.47	36.309		0.004
1-3	7	2	АС-70/11	70	120	1.47	35.28		0.004
Всего								132.447		0.015

Таблица 9.6 – Расчет среднегодовых потерь мощности на корону на ВЛ кольцевого варианта сети

Линия	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	Потери мощности, МВт
Г-1	20.7	1	АС-120/19	120	120	1.36	28.152	0.003
А-2	24.7	1	АС-185/29	185	120	1.36	21.789	0.002
1-2	40	1	АС-120/19	120	120	1.36	54.4	0.006
Г-3	24.1	2	АС-120/19	120	120	1.36	65.552	0.007
Всего							169.893	0.018

---