Файл: 2 частина САПР.doc

(2.26)

Отже вибираємо пускорезервний трансформатори власних потреб ПРТВП1 типу ТРДН-63000/220, пускорезервне живлення ПР2 беремо з низької обмотки АТЗ .

Таблиця 2.7 – Вибір пускорезервного трансформатора ВП

2.3.7 Техніко-економічне порівняння структурних схем станцій.

Економічна доцільність схеми визначається мінімальними приведеними витратами:

,

де K - капіталовкладення; - нормативний коефіцієнт ефективності ( ); B - річні експлуатаційні витрати; - математичне сподівання збитків, які викликаються відмовами в електроустановці.

Для техніко-економічного порівняння структурних схем приймаємо:

Річні експлуатаційні витрати складаються з трьох складових:

,

де - амортизаційні відрахування (реновація, капітальний ремонт); а - норма амортизаційних відрахувань (а=7,4%); - витрати на обслуговування електроустановки (поточний ремонт, заробітна плата); в - норма відрахувань на обслуговування (в=2%); - витрати, обумовлені втратами енергії в установці, що проектується; - питомі витрати на відшкодування втрат ( ); - річні втрати енергії.

Визначимо капіталовкладення в спорудження станції. Враховуючи однаковість генераторів, трансформаторів власних потреб та пускорезервних трансформаторів розрахуємо капіталовкладення по витратах на блочні трансформатори та автотрансформатори і занесемо дані в таблицю:

Таблиця 2.8 – Підрахунок капіталовкладень в спорудження

Річні втрати електроенергії визначаються за формулою:

, (2.27)

де  – час максимальних втрат.

(2.28)

Для час максимальних втрат становить:

Визначимо річні втрати електроенергії для кожного з варіантів структурної схеми:

а)

б)

Визначимо річні експлуатаційні витрати для кожного з варіантів:

а)

б)

Визначимо мінімальні приведені витрати для кожного варіанту структурної схеми:

а)

б)

Таким чином мінімальні приведені витрати кожного варіанту значно відрізняються між собою.

Для подальшого розгляду обираємо варіант схеми б).

2.4 Вибір електричних схем станції

2.4.1 Вибір схем РП станцій

Відповідно з вимогами надійності й економічності роботи станції схеми (35 кВ і вище) повинні складатися з урахуванням наступних вимог:

- ремонт вимикачів 110 кВ і вище виконується без відключення приєднання;

- ЛЕП відключається від РП не більш ніж двома вимикачами;

- трансформатори блоків відключаються від РП не більш ніж трьома вимикачами;

- автотрансформатори зв'язку двох РП відключаються не більш ніж шістьма вимикачами на обидва РП і не більш ніж чотирма на одному із РП.

Для того щоб уникнути можливість втрати великої кількості блоків при відмові вимикача, збірні шини в схемах секціонують.

В наш час для підвищення гнучкості схеми і надійності трансформаторного (автотрансформаторного) зв’язку між РП кожен з трансформаторів приєднується до РП через свій вимикач.

а) б)

Рисунок 2.5 Схеми розподільчих пристроїв

а) та б) – варіанти для високої напруги

Рисунок 2.6 Схема розподільчого пристрою СН

2.4.2 Техніко-економічне порівняння варіантів схем РП

Для вибору схеми електричних з'єднань РП станції передбачається не менше ніж два конкурентоспроможних варіанти. Економічна доцільність схеми визначається за мінімальними приведеними затратами:

З=р_нК+В+М(З_б)→ min,

де p_н - нормативний коефіцієнт економічної ефективності капітальних вкладень (p_н=0,12); K - капіталовкладення в спорудження електроустановки; В - річні експлуатаційні витрати; М(З_б) - очікувані збитки від недопостачання електроенергії.

Капіталовкладення K під час вибору оптимальних схем видачі електроенергії визначаються за укрупненими показниками. Якщо кількість трансформаторів в порівнюваних схемах однакова, то капіталовкладення в РП оцінюються за числом комірок вимикачів:

де C_ком - вартість комірки.

Друга складова розрахункових витрат - річні експлуатаційні витрати:

, (2.29)

де _а, _о - відрахування на амортизацію і обслуговування, % ( );  - вартість 1 кВтгод. втрат електроенергії ; W - втрати електроенергії.

В випадку ідентичності ліній електропередач, типів трансформаторів та їх кількості втрати потужності при визначенні витрат не враховуються.

Розрахуємо капіталовкладення К та річні експлуатаційні витрати для кожного варіанту схеми РП, враховуючи, що вартість однієї комірки 750 кВ становить С_ком=4800 тис. грн.:

Для варіанту а):

Для варіанту б):

Розрахунок очікуваних збитків здійснюється формалізованим таблично-логічним методом. Суть розрахунку полягає в визначенні математичного очікування числа відключень елементів, які комутуються в РП (ліній, трансформаторів, генераторів), розділень РП на електрично-незв'язані частини, а також тривалості вимушеного простою елементів, що відключаються.

Якщо варіанти відрізняються тільки кількістю і схемою з'єднання вимикачів, а кількість трансформаторних з'єднань і ЛЕП однакова, то в розрахунках очікуваного збитку враховуються тільки показники надійності вимикачів. Вихідними даними для розрахунку є параметри потоку відмов вимикачів РП ₁ та ₂, час відновлення вимикача T_в, що відмовив, періодичності  та тривалості планових ремонтів T_n. Вказані величини наведені в табл. 2.9

Таблиця 2.9- Параметри потоку відмов

Для врахування в розрахунках очікуваного збитку відмов трансформаторів та ліній слід використовувати їх показники надійності, наведені в .

Розрахунок очікуваного збитку М(З) здійснюється за таким алгоритмом.

1. В порівнюваних варіантах схем виділяються генераторні та лінійні вимикачі. Вимикачі, які відключають лінії електропередач, відносять до лінійних, інші - до генераторних. Виділимо лінійні та генераторні вимикачі позначивши їх на схемі РП

2. Визначаються параметри потоку раптових відмов генераторних та лінійних вимикачів:

(2.30)

де k_рв = 0,6 - коефіцієнт, що характеризує долю раптових відмов; ₁, ₂ - параметри потоку відмов вимикача (таблиця 2.9); l - довжина лінії електропередачі, км.

Визначимо параметри потоку відмов:

3. Обчислюються коефіцієнти ремонтного k_р і нормального k_о режимів роботи РП:

(2.31)

де n - кількість вимикачів в РП.

Обчислимо коефіцієнти ремонтного k_р і нормального k_о режимів роботи для кожного з варіантів РП:

Для варіанту а):

Для варіанту б):

4. Якщо відмовляє вимикач, то елемент (блок, ЛЕП та ін.) може бути введений в роботу через час T_о (після виконання перемикань в РП) або через час T_в;п (після введення в роботу одного з двох вимикачів у випадку, якщо один був в плановому ремонті, а іншій - в аварійному простої):

(2.32)

де T_вим - час, необхідний для того, щоб обслуговуючий персонал міг встановити місце і характер пошкодження, для електростанцій T_вим = 0,3 год. m - кількість роз'єднувачів, які повинні бути відключені для відокремлення пошкодженого вимикача після відключення струму приєднання; T_р - час для відключення роз'єднувача (T_р = 0,1 год.); T_бл - час пуску блока з гарячого стану після зняття навантаження через відмову вимикача (T_бл = 0,5 год.).

Тоді:

Час одночасного простою вимикача, що відмовив, і вимикача, що ремонтується,

(2.33)

В нашому випадку:

5. Визначається математичне очікування числа відмов генераторних вимикачів в нормальному і ремонтному режимах:

(2.24)

Аналогічно для лінійних вимикачів

(2.35)

6. Розрахунок ведеться у вигляді табл. 2.10 для варіанту схеми РП а) та б) відповідно, де в лівому стовпці виписані елементи i наслідки відмов, які розглядаються, та відповідні параметри потоку раптових відмов, в верхньому рядку - вимикачі, що ремонтуються, та відповідні коефіцієнти K_j режимів роботи РП (K_o або K_p).

7. Після заповнення таблиць 2.10 робиться вибірка у вигляді табл. 2.13 для варіанту схеми РП а) та б) відповідно, яка характеризує надійність схеми, що розглядається. Збиток від перерви електропостачання в результаті відмов вимикачів можна визначити за виразом:

(2.36)

де y_о - питомий збиток, y_о = 3,21 грв/кВтгод.; k_j - коефіцієнт режиму схеми (k_o або k_p); Р_i - потужність, яка втрачається; T_i - час простою елемента (T_o або T_{в; n}).

Визначимо збиток від перерви електропостачання в результаті відмов вимикачів для кожного варіанту схеми РП:

Для варіанту а)

Для варіанту б)

Визначимо мінімальні приведені затрати для кожного варіанту схеми РП:

Для варіанту а):

З=р_нК+В+М(З_б)=0,1267200+6316,8+1893,15=16273,95 (тис. грн.)

Для варіанту б):

З=р_нК+В+М(З_б)=0,1252800+4963,2+1118,97= 12418,17 (тис. грн.)

Таблиця 2.10 - Розрахункові показники надійності схем 3/2 та 4/3

Продовження таблиці 2.10

Кінцевий вибір варіанта виконаємо за даними табл. 2.11.