проектирование электрической сети промышленного района

руб/годРасчет ликвидационной стоимостиРасчет издержек без амортизационных отчисленийДисконтированных затратСебестоимость передачи электроэнергии по линиям СЛ и сети в целом СУдельные капитальные вложения вычисляются по выражениям: - на 1 кВт нагрузки линии- на 1 кВт нагрузки и на 1 км длины L линииСхема 3Рассчитаем стоимость ЛЭП Затраты на вырубку просеки и устройство лежневых дорогПункт 1 Технические показатели подстанции 220/10 кВ.Мощность – 20 МВА.Тип и количество трансформаторов: ТДН-16000/220/10, 2 шт. Главная схема электрических соединений: На стороне 220 кВ – 2 блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.Количество выключателей на стороне: ВН – КРУЭ 220 кВ, 2 ячейки с выключателями; НН – ЗРУ 10 кВ, 3 выключателя. Количество отходящих линий – 2 ВЛ 220 кВ.K1 = Kт + KоруВН + KзруНН + Knocm + KГВ = 2 ∙ 4100 + 2 ∙ 11000 + 3 ∙ 160 + 7000 ++ 4 ∙ 7000 = 65,68млн.рубПункт 2 Технические показатели подстанции 220/20 кВ.Мощность – 20 МВА.Тип и количество трансформаторов: ТДН-10000/220/10, 2 шт.Главная схема электрических соединений: На стороне 220 кВ – 2 блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.Количество выключателей на стороне: ВН – КРУЭ 220 кВ, 2 ячейки с выключателями; НН – ЗРУ 10 кВ, 3 выключателя. Количество отходящих линий – 2 ВЛ 220 кВ.K2 = Кт + КоруВН + КзруНН + Кпост = 2 ∙ 4100 + 2 ∙11000 + 3 ∙160 + 7000K2 = 37,68млн.руб.Пункт 4 Технические показатели подстанции 220/10 кВ.Мощность – 32 МВА.Тип и количество трансформаторов: ТДН-16000/220/10, 2 шт. Главная схема электрических соединений: На стороне 220 кВ – 2 блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии; Количество выключателей на стороне: ВН – КРУЭ 220 кВ, 2 ячейки с выключателями; НН – ЗРУ 10 кВ, 3 выключателя. Количество отходящих линий – 2 ВЛ 220 кВ.K4 = Кт + КоруВН + КзруНН + Кпост = 2 ∙ 5900 + 2 ∙11000 + 3 ∙160 + 7000K4 = 41,28млн.руб.Пункт 5 Технические показатели подстанции 220/20 кВ.Мощность – 12,6 МВА Тип и количество трансформаторов: ТДН-10000/220/20, 2 шт. Главная схема электрических соединений: На стороне 220 кВ – 2 блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии;Количество выключателей на стороне: ВН – КРУЭ 220 кВ, 2 ячейки с выключателями; НН – ЗРУ 20 кВ, 3 выключателя. Количество отходящих линий – 2 ВЛ 220 кВ.K5 = Кт + КоруВН + КзруНН + Кпост = 2 ∙ 3200 + 2 ∙11000 + 3 ∙160 + 7000K5 = 35,88 млн.руб.Пункт 6 Технические показатели подстанции 220/10 кВ.Мощность – 12,6 МВА Тип и количество трансформаторов: ТДН-10000/220/10, 2 шт. Главная схема электрических соединений: На стороне 220 кВ – 2 блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии;Количество выключателей на стороне: ВН – КРУЭ 220 кВ, 2 ячейки с выключателями; НН – ЗРУ 10 кВ, 3 выключателя. Количество отходящих линий – 2 ВЛ 220 кВ.K6 = Кт + КоруВН + КзруНН + Кпост = 2 ∙ 3200 + 2 ∙11000 + 3 ∙160 + 7000K6 = 35,88млн.руб.С учетом стоимости строительства ПС (с учетом затрат, сопутствующемустроительству 21%) и затрат по отводу земельного участка под строительство ПС:KПсх1 = Расчет издержекРасчет потерь в трансформаторах∆Pт.1 = ∙ ∆Pк.1 ∙ (S1/Sном.тр.1)2 = ∙ 85 ∙ (15,55/10)2 = 102,766 кВт∆Pт.2 = ∙ ∆Pк.2 ∙ (S2/Sном.тр.2)2 = ∙ 60 ∙ (12,49/16)2 = 18,281 кВт∆Pт.4 = ∙ ∆Pк.4 ∙ (S4/Sном.тр.4)2 = ∙ 85 ∙ (15,64/10)2 = 103,96 кВт∆Pт.5 = ∙ ∆Pк.5 ∙ (S5/Sном.тр.5)2 = ∙ 60 ∙ (6,26/6,3)2 = 29,62 кВт∆Pт.6 = ∙ ∆Pк.6 ∙ (S6/Sном.тр.6)2 = ∙60 ∙ (9,38/6,3)2 = 66,504 кВт1 = (0,124 + Тmax1 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 5000 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 5242 ч/год2 = (0,124 + Тmax2 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 5300 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 5494 ч/год4 = (0,124 + Тmax4 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 3800 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4234 ч/год5 = (0,124 + Тmax5 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 3700 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4150 ч/год6 = (0,124 + Тmax6 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 3900 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4318 ч/годРасчет нагрузочных потерь в линиях∆Pлп/ст1 = (/) ∙ R0∙ lп/ст1=(27,132/1152) ∙ 0,422 ∙ 17,23 = 404,67 кВт∆Pлп/ст2 = (/) ∙ R0 ∙ lп/ст2=(38,572/1152) ∙ 0,301 ∙ 16,59 = 561,72 кВт∆Pл43 = (/) ∙ R0 ∙ l23=(10,432/1152) ∙ 0,422∙12,76= 44,30 кВт∆Pл24 = (/) ∙ R0 ∙ l24=(26,072/1152) ∙ 0,422 ∙ 7,66 = 166,12 кВт∆Pл15 = (/) ∙ R0 ∙ l15=(14,042/1152) ∙ 0,422 ∙ 15,31 = 96,30 кВт∆Pл56 = (/) ∙ R0 ∙ l56=(9,362/1152) ∙ 0,422 ∙ 14,68 = 41,04 кВтп/ст1 = (0,124 + Тmax ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 4393 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4732 ч/годп/ст2 = (0,124 + Тmax ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 4667 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4962 ч/год43 = (0,124 + Тmax ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 4200 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4570 ч/год24 = (0,124 + Тmax ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 4667 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4050 ч/год15 = (0,124 + Тmax ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 4393∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4732 ч/год56 = (0,124 + Тmax ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = (0,124 + 3829 ∙ 10-4)2 ∙ 8400 = 4258 ч/годРасчет потерь на корону в линиях∆Pк = (17,23+16,59+12,76+7,66+15,31+14,68) ∙ 0,08 = 6,74 кВт∆ = 8760 ∙ ( + ∆Pк) = 8400 ∙ [(19 + 14 + 14 + 19 + 14+ 14) ∙∙ 2) + 6,74] = 1636 ∙ 103 кВт ∙ чРасчет потерь в линии∆ = 404,67∙ 4732 + 561,72 ∙ 4962 + 44,30 ∙ 4570 + 166,12 ∙4050 + + 96,30 ∙ 4732 + 41,04 ∙ 4258 = 6,208 ∙ 106 кВт ∙ чРасчет потерь в трансформаторах∆ = 102,766 ∙ 5242 + 18,281 ∙ 5494 + 12,748 ∙ 5074 + 103,96 ∙ 4234 + 29,62 ∙ 4150 + 66,504 ∙ 4318 = 1,5542 ∙ 106 кВт ∙ чмлн.руб/годРасчет ликвидационной стоимостиРасчет издержек без амортизационных отчисленийДисконтированных затратСебестоимость передачи электроэнергии по линиям СЛ и сети в целом СУдельные капитальные вложения вычисляются по выражениям: - на 1 кВт нагрузки линии- на 1 кВт нагрузки и на 1 км длины L линииТаблица 11- экономические показателиПоказательСхема 2Схема 3, млн.руб,млн. руб1954,3, млн рубИпот∑, млн руб, млн руб160,8, млн руб379,1, млн руб66,96, р/кВт*ч0,240,19С, р/кВт*ч0,300,23, р/кВт21381357, р/кВт15,316,1Как видно из таблицы, 3 схема более выгодна с экономической точки зрения.8. Расчет установившегося режима сетиРисунок 6 - Схема замещения наиболее экономически выгодного вариантаТаблица 12 - Параметры ВЛЭП№F, мм2L, кмR0, Ом/кмХ0, Ом/кмR, ОмX, Омb0*10-4, м/кмQc, МВарп/ст17017,230,4220,4443,643,830,025470,531п/ст49516,590,3010,4342,503,600,026110,5241-27012,760,4220,4442,692,830,025470,3934-5707,660,4220,4441,621,700,025470,236п/ст-67015,310,4220,4443,233,400,025470,4725-67014,680,4220,4443,103,260,025470,453Для двухцепной линииДля одноцепной линииТаблица 13 - Параметры трансформаторов№S, кВА12х1600010.585190,71124,3886,722х100002060140,7707,9513942х1600010.585190,71124,3886,752х100002060140,7707,9513962х1000010.560140,7707,95139Так как все трансформаторы работают параллельноРассчитаем режим максимальных нагрузок = МВА МВА МВА МВА МВАПотери мощности в трансформаторахМощность трансформатора 2 с учетом потерь + Мощность трансформатора 4 с учетом потерь+Мощность в конце линии 24Потери мощности в линии 24Мощность в начале линии 24Мощность линии 24Мощность трансформатора 4 с учетом потерь+Мощность трансформатора 3 с учетом потерь+Мощность в конце линии 43Потери мощности в линии 43Мощность в начале линии 43 Мощность линии 43Мощность трансформатора 1 с учетом потерь+Мощность трансформатора 5 с учетом потерь+Мощность в конце линии 15Потери мощности в линии 15Мощность в начале линии 15 Мощность линии 15Мощность трансформатора 5 с учетом потерь+Мощность трансформатора 6 с учетом потерь +Мощность в конце линии 56Потери мощности в линии 56Мощность в начале линии 56 Мощность линии 56Мощность ПСТ1 с учетом потерь+Мощность в конце линии ПСТ1Потери мощности в линии ПСТ1Мощность в начале линии ПСТ1Мощность линии ПСТ1Мощность ПСТ2 с учетом потерь+Мощность в конце линии ПСТ2Потери мощности в линии ПСТ2 Мощность в начале линии ПСТ2Мощность линии ПСТ2Мощность схемыРасчет потери напряженияK1 = , - коэффициент трансформацииНапряжение на подстанцииUПСТ = 230 кВПотеря напряжения в линии ПСТ2Напряжение в конце линииUлПСТ2 = UПСТ – UлПСТ2 = 230-1,16 = 228,64 кВПотеря напряжения в трансформаторе 2Напряжение на ВНUВ2Т = UлПСТ2 - U2Т = 228,64 – 7,08 = 221,76 кВНапряжение на ННUН2Т = UВ2Т K1 = 221,76* = 10,79 кВПотеря напряжения в линии 24Напряжение в конце линииUл24= UлПСТ2 – Uл24= 228,64 – 0,48 = 228,16 кВПотеря напряжения в трансформаторе 4Напряжение на ВНUВ4Т = Uл24 - U4Т = 228,16 – 5,2 = 222,96 кВНапряжение на ННUН4Т = UВ4Т K1 = 222,96* = 10,92 кВПотеря напряжения в линии 43Напряжение в конце линииUл43 = Uл4 – Uл43 = 228,16 – 0,2 = 227,96 кВПотеря напряжения в трансформаторе 3Напряжение на ВНUВ3Т = Uл43 - U3Т = 227,96 – 5,76 = 222,2 кВНапряжение на ННUН3Т = UВ3Т K1 = 222,2* = 10,85 кВПотеря напряжения в линии ПСТ1Напряжение в конце линииUлПСТ1= UПСТ – UлПСТ1= 230-1,21 = 228,79 кВПотеря напряжения в трансформаторе 1Напряжение на ВНUВ1Т = UлПСТ1 - U1Т = 228,79 – 2,78 = 226,01 кВНапряжение на ННUН1Т = UВ1Т K1 = 226,01* = 11,19кВПотеря напряжения в линии 15Напряжение в конце линииUл15= Uл1 – Uл15= 228,79 – 0,21 = 228,58кВПотеря напряжения в трансформаторе 5Напряжение на ВНUВ5Т = Uл15 - U5Т = 228,58 – 3,88 = 224,7 кВНапряжение на ННUН5Т = UВ5Т K1 = 224,7* = 11,06кВПотеря напряжения в линии 56Напряжение в конце линииUл56= Uл5 – Uл56= 228,58 – 0,33 = 228,25кВПотеря напряжения в трансформаторе 6Напряжение на ВНUВ6Т = Uл56 - U6Т = 228,25 – 5,05 = 223,2кВНапряжение на ННUН6Т = UВ6Т K1 = 223,2* = 10,89кВВыбор средств регулирования напряжения для максимальной нагрузки Все выбранные трансформаторы оснащены средством регулирования РПН с характеристикой ± 9 x1,78 %. В послеаварийном режиме на шинах 10кВ необходимо обеспечить уровень напряжения входящий в диапазон 1,05UHUжел 1,1 UН . Следовательно, напряжение должно находиться в диапазоне 10,5 кВUжел 11 кВ.Отпайки будем выбирать, используя формулуПосле выбора отпайки пересчитываем напряжениеЗначения выбранных отпаек и скорректированные напряжения занесем в таблицу 14.Таблица14-Результатывыбораотпаекдля максимальнойнагрузкиПункты123456UФАКТ,кВ11,1920,79-10,9221,0610,89N-2----2-UСКОР,кВ10,7920,79-10,9220,6710,89РассчитаемрежимминимальнойнагрузокS1 (1 – Kорг1) = P1 + j Q1 = S2 (1 – Kорг2) = P2 + j Q1 = S4 (1 – Kорг4) = P4 + j Q1 = S5 (1 – Kорг5) = P5 + j Q1 = S6 (1 – Kорг6) = P6 + j Q1 = Потери мощности в трансформаторахМощность трансформатора 2 с учетом потерь +Мощность трансформатора 4 с учетом потерь+Мощность в конце линии 24Потери мощности в линии 24Мощность в начале линии 24 Мощность линии 24Мощность трансформатора 4 с учетом потерь+Мощность трансформатора 3 с учетом потерь+Мощность в конце линии 43Потери мощности в линии 43Мощность в начале линии 43 Мощность линии 43Мощность трансформатора 1 с учетом потерь+Мощность трансформатора 5 с учетом потерь+Мощность в конце линии 15Потери мощности в линии 15Мощность в начале линии 15 Мощность линии 15Мощность трансформатора 5 с учетом потерь+Мощность трансформатора 6 с учетом потерь +Мощность в конце линии 56Потери мощности в линии 56Мощность в начале линии 56 Мощность линии 56Мощность ПСТ1 с учетом потерь+Мощность в конце линии ПСТ1Потери мощности в линии ПСТ1Мощность в начале линии ПСТ1 Мощность линии ПСТ1Мощность ПСТ2 с учетом потерь+Мощность в конце линии ПСТ2Потери мощности в линии ПСТ2 Мощность в начале линии ПСТ2Мощность линии ПСТ2Мощность схемы9. Расчет потери напряженияK1 = , - коэффициент трансформацииНапряжение на подстанцииUПСТ = 230 кВПотеря напряжения в линии ПСТ2Напряжение в конце линииUлПСТ2 = UПСТ – UлПСТ2 = 230-1,02 = 228,98кВПотеря напряжения в трансформаторе 2Напряжение на ВНUВ2Т = UлПСТ2 - U2Т = 228,98 – 5,36 = 223,62кВНапряжение на ННUН2Т = UВ2Т K1 = 223,62* = 10,96кВПотеря напряжения в линии 24Напряжение в конце линииUл24 = UлПСТ2 – Uл24 =228,98 – 0,44 = 228,54кВПотеря напряжения в трансформаторе 4Напряжение на ВНUВ4Т = Uл24 - U4Т = 228,54 – 4,58 = 223,96кВНапряжение на ННUН4Т = UВ4Т K1 = 223,96* = 10,98 кВПотеря напряжения в линии 43Напряжение в конце линииUл43 = Uл24 – Uл43 = 228,54 – 0,16 = 228,38кВПотеря напряжения в трансформаторе 3Напряжение на ВНUВ3Т = Uл43 - U3Т = 228,38 – 4,72 = 223,66кВНапряжение на ННUН3Т = UВ3Т K1 = 223,66* = 10,96кВПотеря напряжения в линии ПСТ1Напряжение в конце линииUлПСТ1 = UПСТ – UлПСТ1 = 230-1,08 = 228,92 кВПотеря напряжения в трансформаторе 1Напряжение на ВНUВ1Т = UлПСТ1 - U1Т = 228,92 – 3,84 = 225,08кВНапряжение на ННUН1Т = UВ1Т K1 = 225,08* = 11,1 кВПотеря напряжения в линии 15Напряжение в конце линииUл15 = Uл1 – Uл15 = 228,92 – 0,22 = 228,7кВПотеря напряжения в трансформаторе 5Напряжение на ВНUВ5Т = Uл15 - U5Т = 228,7 – 4,69 = 224,01кВНапряжение на ННUН5Т = UВ5Т K1 = 224,01* = 10,9кВПотеря напряжения в линии 56Напряжение в конце линииUл56 = Uл5 – Uл56 = 228,7 – 0,27 = 228,43 кВПотеря напряжения в трансформаторе 6Напряжение на ВНUВ6Т = Uл56 - U6Т = 228,43 – 4,146 = 224,3 кВНапряжение на ННUН6Т = UВ6Т K1 = 224,3 * = 11,0кВВыбор средств регулирования напряжения для максимальной нагрузки Все выбранные трансформаторы оснащены средством регулирования РПН с характеристикой ± 9 x1,78 %. В послеаварийном режиме на шинах 10 кВ необходимо обеспечить уровень напряжения входящий в диапазон 1,05 UHUжел 1,1 UН . Следовательно, напряжение должно находиться в диапазоне 10,5 кВUжел 11 кВ.Отпайки будем выбирать, используя формулуПосле выбора отпайки пересчитываем напряжениеЗначения выбранных отпаек и скорректированные напряжения занесем в таблицу 15.Таблица15-Результатывыбораотпаекдля минимальнойнагрузкиПункты123456UФАКТ,кВ11,120,96-10,9820,911N-2-----1UСКОР,кВ10,720,96-10,9820,910,83Список используемой литературы1. Волкова Т.Ю., Ишмеев Т.А. Проектирование электрической сети: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Электроэнергетические системы и сети» / Т.Ю Волкова, Т.А. Ишмеев. Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т.; Сост.. – Уфа, 2005. – 42 с.2. Правила устройства электроустановок. Изд. 7-ое, перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 2003г. – 549 с.3. Кабышев А.В., Обухов С.Г. Расчет и проектирование систем электроснабжения: Справочные материалы по электрооборудованию: Учебное пособие / А.В. Кабышев, С.Г. Обухов. Том. политехн. ун-т. – Томск, 2005. – 168 с.4. Трунина Е.Р. Районная электрическая сеть электроэнергетической системы/ Методические указания, Йошкар-Ола,2000 г. – 55с. 5. Справочник по проектированию электрических сетей /под ред. Д. Л. Файбисовича. – 4-е изд., перераб. и доп. – М. :ЭНАС, 2012. – 376 с.