ИП - а
230
2
213,95
1,1
194,5
АС-240
427,9
605
а - г
230
2
139,46
1,0
139,46
АС-240
278,9
605
I
ИП - б
115
2
35,44
1,1
32,21
АС-70
70,88
265
ИП - в
115
2
147,66
1,0
147,66
АС-150
295,3
450
в - д
115
2
99,84
1,1
90,76
АС-95
199,68
330
ИП - а
230
2
213,95
1,1
144,75
АС-240
144,75
605
а - г
230
2
139,46
1,0
139,46
АС-240
139,46
605
II
ИП - в
115
2
183,1
1,0
183,1
АС-185
188,1
510
в - б
115
2
35,44
1,1
35,44
АС-70
32,21
265
в - д
115
2
99,84
1,1
99,84
АС-95
90,76
330
Далее произведем сравнение вариантов по минимуму приведенных затрат.
При сооружении всей сети в течении одного года и одинаковой степени надежности приведенные затраты каждого из вариантов определяются как
З = РН К + И,
где К - единовременные капиталовложения в данный вариант сети, тыс.руб;
|
РН = 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.
Капиталовложения включают в себя затраты на сооружение линий КЛ и понизительных подстанций КП/СТ . В капитальные затраты КП/СТ входят стоимость оборудования подстанции (стоимость ячеек выключателей на стороне высокого напряжения или другого коммутационного оборудования и трансформаторов) и постоянная часть затрат.
Ежегодные эксплуатационные расходы И имеют три составляющие: отчисление на амортизацию И1 , ремонт и обслуживание И2 , стоимость потерь электроэнергии И3 .
Стоимость потерь электроэнергии определяется как
И3 = DА × b ,
где DА - потери электроэнергии в сети, кВт×ч;
b = 100 руб/кВт×ч - удельная стоимость потерь электроэнергии.
Потери электроэнергии в сети суммируются из потерь в линиях и потерь в трансформаторах.
Укрупненные показатели ЛЭП и прочего электрооборудования определяем по справочнику [4]. Результаты расчетов сведены в таблицу 5.2.
Таблица 5.2. Укрупненные показатели электрооборудования схем всех вариантов
Вариант |
Кап затраты, млн. руб. |
Эксплуатационные показатели, млн.руб. |
Приведенные затраты, млн.руб. |
|||||
КЛ |
КП/СТ |
КS |
И1 |
И2 |
И3 |
ИS |
З |
|
I |
3768 |
2917 |
6685 |
259,62 |
102,58 |
354,5 |
616,66 |
1619,41 |
II |
3768 |
2917 |
6685 |
259,62 |
102,58 |
452,6 |
814,45 |
1817,2 |
Из данной таблицы видно, что наименьшие приведенные затраты приходятся на схему электроснабжения по варианту 1, т.е. данный вариант является оптимальным по экономическим показателям.
6. Электрический расчет основных режимов работы .
Цель данного раздела - уточненный расчет распределения активной и реактивной мощностей по линиям сети, определение потерь мощности, требуемой мощности источника питания, а также уровня напряжений на шинах подстанций. Расчеты ведутся в следующей последовательности: составляется схема замещения сети и определяются параметры ее элементов; определяют расчетные нагрузки подстанций; производят расчет потокораспределения мощностей в сети; определяют уровни напряжений на шинах подстанций. Все это устанавливают для трех режимов: нормального (максимальные нагрузки) и нормального при минимальных нагрузках. Схема замещения составляется путем объединения схем замещений отдельных элементов в соответствии с последовательностью их соединения в рассчитываемой сети. Схема замещения для выбранного варианта электрической сети изображена на рисунке 6.1.
|
Рис. 6.1. Расчетная схема замещения для выбранного варианта электроснабжения
Выполним приведение заданных на стороне низкого напряжения нагрузок потребителей к стороне высокого напряжения для каждой из подстанций.
Расчетная нагрузка приведенная к стороне ВН определяется по формуле
где Sнн = Pнн + jQнн - заданная нагрузка на стороне НН;
Rтр
, Хтр
-
сопротивления трансформатора (определяемые по [5]);
DРх , D Qх - потери холостого хода трансформатора в стали;
S Qз = 0,5 U2 ном b0 - сумма зарядных мощностей линий электропередач;
b0 - удельная реактивная проводимость для конкретной линии ( по [4]).
Результаты расчетов по приведениям нагрузок подстанций к стороне ВН приведены в таблице 6.1.
|
Таблица 6.1. Приведение нагрузок п/ст к стороне ВН
П/ст |
SH Н , МВА |
SР , МВА |
||
Активн. составл. |
Реактивн.составл. |
Активн. составл. |
Реактивн. составл. |
|
а |
50 |
19,76 |
50,11 |
15,95 |
б |
12 |
5,8 |
12,08 |
4,5 |
в |
15 |
7,68 |
15,11 |
8,75 |
г |
100 |
39,52 |
100,97 |
59,95 |
д |
35 |
14,91 |
35,19 |
18,09 |
Определяем потоки мощности в сети с учетом потерь в линиях и с учетом приведенных к стороне ВН нагрузок. Для этого воспользуемся ранее полученными соотношениями (см. стр. 13-14).
Таблица 6.2. Определение потоков мощности в проектируемой сети
Участок сети |
Мощность в конце линии S ¢¢ , МВА |
Мощность в начале линии S ¢ , МВА |
Потери мощности D S, МВА |
|||
Акт. составл. |
Реакт. составл. |
Акт. составл. |
Реакт. Составл |
Акт. составл. |
Реакт. составл |
|
ИП - а |
50,33 |
23,68 |
50,43 |
24,06 |
0,11 |
0,38 |
а - г |
75,43 |
28,42 |
76,1 |
30,83 |
0,67 |
2,4 |
ИП - в |
17,57 |
7,79 |
17,79 |
8,09 |
0,21 |
0,3 |
в - д |
25,29 |
11,61 |
25,58 |
12,22 |
0,29 |
0,61 |
ИП - б |
6,04 |
2,25 |
6,09 |
2,3 |
0,05 |
0,05 |
Определим суммарную мощность, потребляемую всей схемой с шин электростанции:
S = Sа
+ Sб
+ Sв
+ Sг
+ Sд
= 55,62+6,45+19,22+80,61+27,83 = 189,73 МВА
Расчет напряжений и послеаварийных режимов
Напряжение источника питания, к которому подсоединены распределительные сети должно поддерживаться не ниже 105% от номинального в период наибольших нагрузок и не выше 100% номинального в период наименьших нагрузок. С учетом вышесказанного, напряжение на шинах источника питания принимаем равным:
- для режима максимальных нагрузок - 115 кВ;
- для режима минимальных нагрузок - 110 кВ.
|
Потери напряжения в линии ИП-а
max 4.2+j5.46
min 3.57+j5.69
Потери напряжения в линии а-г
max 1.36+j6.68
min 1.16+j6.95
Потери напряжения в линии ИП-в
max 2.71+j1.52
min 1.54+j1.22
Потери напряжения в линии в-д
max 2.7+j1.57
min 1.81+j1.27
Потери напряжения в линии ИП-б
max 1.08+j0.57
min 0.76+j0.48
Рассмотрим послеаварийные режимы .
ИП-а 3.54+j3.5
а-г 7.36+j6.92
ИП-в 6,39+j2.89
в-д 6.07+j2.96
б 2.48+j0.79
Определим напряжение на шинах НН трансформатора приведенное к стороне ВН, путем вычитания из напряжения падения напряжения на трансформаторе.
где Pр и Qр - расчетные нагрузки подстанций;
Rтр , Xтр - соответственно активные и реактивные сопротивления трансформатора установленного на подстанции (определяемые по [5]);
U - напряжение на шинах ВН, кВ.
Далее определяем параметры схемы в режиме наименьших нагрузок. С некоторой погрешностью можно считать, что потери напряжения в элементах сети уменьшаются пропорционально снижению нагрузок подстанций. Тогда потери напряжения в линии можно определить путем умножения соответствующих значений, найденных для режима максимальных нагрузок, на отношение наименьшей нагрузки к наибольшей.
Результаты расчетов сведены в таблицу 6.3.
Таблица 6.3. Расчет напряжений для трех режимов работы сети
Обозн. п/ст |
а |
г |
в |
д |
б |
||
Участки линий |
ИП - а |
а - г |
ИП - в |
в - д |
ИП - б |
||
Режим наибольших нагрузок |
|||||||
Напряж. в начале уч-ка, кВ |
242 |
237,66 |
121 |
118,3 |
121 |
||
Падение напряж. в линии, кВ |
4,34 |
1,07 |
2,7 |
2,69 |
1,06 |
||
Напряж. в конце уч-ка, кВ |
237,66 |
236,59 |
118,3 |
115,61 |
119,94 |
||
Падение напряж. на тр-рах, кВ |
1,35 |
8,44 |
3,65 |
5,76 |
4,23 |
||
Напряж. на стороне НН приведенное к стороне ВН, кВ |
236,31 |
228,15 |
114,65 |
109,85 |
115,71 |
||
Режим наименьших нагрузок |
|||||||
Напряж. в начале уч-ка, кВ |
230 |
226,5 |
115 |
113,47 |
115 |
||
Падение напряж. в линии, кВ |
3,5 |
1,05 |
1,53 |
1,8 |
0,06 |
||
Напряж. в конце уч-ка, кВ |
226,5 |
225,45 |
113,47 |
111,67 |
114,94 |
||
Падение напряж. на тр-рах, кВ |
1,31 |
6,89 |
2,08 |
3,86 |
2,94 |
||
Напряж. на стороне НН приведенное к стороне ВН, кВ |
225,19 |
218,56 |
111,39 |
107,81 |
112 |
||
Послеаварийный режим |
|||||||
Напряж. в начале уч-ка, кВ |
242 |
238,48 |
121 |
120,65 |
121 |
||
Падение напряж. в линии, кВ |
3,52 |
7,28 |
0,35 |
6,03 |
2,48 |
||
|
238,48 |
231,2 |
120,65 |
114,62 |
118,52 |
||
Падение напряж. на тр-рах, кВ |
1,55 |
8,42 |
4,45 |
6,07 |
8,02 |
||
Напряж. на стороне НН приведенное к стороне ВН, кВ |
236,93 |
222,78 |
116,2 |
108,55 |
110,5 |
7. Выбор средств регулирования напряжения.
В данном разделе требуется проверить достаточность стандартных диапазонов регулирования устройств РПН, установленных на трансформаторах. Для сетей с номинальным напряжением 6 кВ необходимые напряжения равны 6,3 кВ в режиме наибольших нагрузок и в послеаварийном режиме и 6 кВ - в режиме наименьших нагрузок.
Расчетное (желаемое) напряжение регулировочного ответвления трансформатора определяется по формуле
где UHH - номинальное напряжение обмотки НН трансформатора;
UН.Ж - напряжение, которое необходимо поддерживать на шинах НН при различных режимах работы сети;
U’ Н - напряжение на шинах по низкой стороне трансформатора, приведенное к высокой стороне в режиме наибольшей (наименьшей) нагрузки и в послеаварийном режиме.
Действительные значения напряжения на шинах НН подстанции определяют как :
где - действительное значение напряжения трансформатора на стороне ВН.
Для трансформаторов со стандартным диапазоном регулирования будем иметь значения регулировочных отпаек приведенных в таблице 7.1.
Таблица 7.1. Стандартные значения регулировочных отпаек выбранных тр-ров
Номер ответвления |
Добавка напряжения |
Напряжение ответвления, UВН.Д , кВ |
Напряжение ответвления, UВН.Д , кВ |
1 |
16,02 |
266,8 |
133,4 |
2 29-04-2015, 04:19 Разделы сайта |