Стоимость потерь электроэнергии для 1-го 2-го и 3-го варианта соответственно:
= 36,766тыс у е
= 32,0369тыс у е
= 27,64тыс у е
Суммарные затраты:
З1 = 2*84*(0,125+0,064+0,03) + 36,766 = 73,558 тыс. у.е.
З2 = 2*109*(0,125+0,064+0,03) + 32,0369= 79,779 тыс. у.е.
З3 = 2*136*(0,125+0,064+0,03) + 27,64 = 87,21 тыс. у.е.
Таким образом более экономичен вариант 110кВ 2х25000 кВА., З110 = 73,558 тыс.у.е.
Намечаем два варианта мощности трансформаторов:
2*40 МВА, 2*63 МВА,
Принимаем по таблице[3] следующие трансформаторы:
Таблица 9.5. Справочные данные трансформаторов
Тип
Sном
MB- A
Пределы регулирования
Каталожные данные
Расчетные данные
Uном обмоток, кВ
uк
%
DPк,
кВт
DPх, кВт
I,
RT,
Ом
ХT,
DQх, кВт
Ко,
тыс
у е
ВН
HH
ТРДН-40000/220
40
±8x1,5%
230
11/11
12
170
50
0,9
5,6
158,7
360
169
ТРДЦН-63000/220
63
±8X1,5%
300
82
0.8
3,9
100,7
504
193
Порядок расчета аналогичен предыдущему так как используем трансформаторы той же мощности но на напряжение Uвн=220кВ
С точки зрения работы в нормальном и аварийном режиме приемлемы все варианты
Определяем экономически целесообразный режим работы трансформаторов.Определяем потери мощности и энергии в трансформаторах за год при их работе в экономически целесообразном режиме по формулам (9.3)-(9.7) пункта 9.1.
Принимаем при расчётах kИ.П.=0,05 кВт/квар.
Вариант 1.
квар;
кВт;
кВт.
Приведенные потери мощности в одном трансформаторе, кВт:
кВт,
в двух параллельно работающих трансформаторах:
Вариант 2.
Нагрузка, при которой необходимо переходить на работу с 2-мя трансформаторами
= 23,038 МВА;
= 35,31 МВА;
Потери электроэнергии на первой ступени (S1=14,7 МВА) составят:
Результаты расчёта годовых потерь мощности и энергии (220 кВ) сведены в табл.9.6.
Таблица 9.6. Результаты расчёта годовых потерь мощности и энергии (220 кВ)
№
ступени
Нагрузка, S
Продол-жительность ступени, tст,
kз
kз0,5
Продолжитель-ность ступени, t’ст,
Потери мощности, P,
Потери ЭЭ,
DW,
МВА
час в году
кВт*ч
2 по 40 МВА
1
14,700
33
0,367
-
2555
123,37
315215,3
2
22,273
0,557
730
195,12
142435,0
3
28,954
65
0,362
365
243,41
88845,9
4
31,182
70
0,390
260,57
95109,6
5
33,409
75
0,418
279,01
101837,2
6
35,636
80
0,445
1095
298,71
327086,4
7
37,418
84
0,468
315,39
230232,3
8
40,091
90
0,501
341,93
249607,9
9
42,318
95
0,529
365,45
266775,0
10
44,545
100
390,23
427305,1
2813,2
2244449,7
2 по 63 МВА
0,2333
144,36
368833,6
0,3535
192,50
140526,5
0,4596
251,36
91746,6
0,4949
274,39
100153,1
0,5303
299,13
109182,3
0,5657
325,57
356502,7
0,297
334,78
244388,1
0,318
352,59
257390,2
0,336
368,37
268910,3
0,354
385,00
421579,5
2928,06
2359212,9
Стоимость потерь электроэнергии для 1-го 2-го варианта соответственно:
= 33,667 тыс у е
= 35,388 тыс у е
З1 = 2*169*(0,125+0,064+0,03) + 33,667 = 107,69 тыс. у.е.
З2 = 2*193*(0,125+0,064+0,03) + 35,388 = 119,92 тыс. у.е.
Таким образом более экономичен вариант 220кВ 2х40000 кВА., З220 = 107,69 тыс.у.е.
Линия, питающая ГПП, выполнена воздушной линией электро- передачи (ВЛЭП),
Двухцепной, по количеству трансформаторов ГПП, в соответствии с требованиями надежности электорснабжения.
Расчет сводится к определению минимальных приведенных затрат и проводится по методу экономических интервалов.
Ток, протекающий по линии, с учетом суммарной нагрузки предприятия, субабонента, а так-же потерь мощности в трансформаторах ГПП, и возможностью отключения ЭП 3-ей категории в аварийном режиме, составит:
;
I расч =Imax= = 390,6 А.;
где - SPS - суммарная нагрузка предприятия и субабонента, кВт;
DРГПП – потери активной мощности в трансформаторах ГПП (35кВ), кВт;
UН – номинальное напряжение варианта исполнения ВЛЭП;
Токоведущая часть линии выполнена стале-аллюминивым проводом марки АС.
Сечение провода при экономической плотности тока jэ=1,0 А/мм2 при Тmax>5000ч
(по табл. 4-47 [2,628]) определим по формуле:
.F = 390,6/1.0 = 390,6 мм2.
С учётом требований по вознкновению коронного разряда и длительно допустимой токовой нагрузке, намечаем три варианта исполнения ВЛЭП по [6]:
а) АС-120/19 F=120 мм2 (Iдоп=380 А), r0 = 0,249 Ом/км, Ко = 17,3 тыс.у.е.
б) АС-150/24 F=150 мм2 (Iдоп=445 А)., r0 = 0,198 Ом/км, Ко = 17,8 тыс.у.е.
б) АС-185/29 F=185 мм2 (Iдоп=510 А)., r0 = 0,162 Ом/км, Ко = 18,4 тыс.у.е.
Капиталозатраты на сооружение линий:
КЛ1=17,3*60 = 1038 тыс. у.е.,
КЛ2=17,8*60 = 1068 тыс. у.е.
КЛ3=18,4*60 = 1104 тыс. у.е.
По табл. 7.32 [2,358] находим значения активных сопротивлений проводов:
RЛ1=0,249*60 = 14,94 Ом;
RЛ2=0,198*60 = 11,88 Ом.
RЛ2=0,162*60 = 9,72 Ом.
Приведенные затраты на сооружение ВЛЭП и потери электроэнергии, тыс.у.е.:
Зл1 = (0,125+0,024+0,04)*1038 +2*(3*I2 * (14,94)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,04)*1068 +2*(3*I2 * (11,88)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,04)*1104 +2*(3*I2 * (9,72)* 4477*1,5*10-8);
Изменяя значение тока в формулах для каждого из вариантов от 50А до 390,6А, получим значение затрат, зависящее от величины тока в линии в различные моменты времени, по результатам расчетов (табл.9.7) построим графики зависимости величины приведенных затрат от величины тока в линии 35кВ (рис.9.1)
Таблица 9.7. Определение приведенных затрат ВЛ 35 кВ по экономическим интервалам
Ii,A
150
200
250
350
390,6
ЗЛ1, тыс. у.е.
166,34
188,91
226,54
279,21
346,93
429,70
527,53
618,03
ЗЛ2, тыс. у.е.
169,39
187,34
217,26
259,14
312,99
378,81
456,60
528,56
ЗЛ3, тыс. у.е.
173,81
188,49
212,97
247,24
291,30
345,15
408,80
467,68
Очевидно, что сечения АС-120 наболее экономично, чем сечение АС-150, АС-185 предпочтительнее. Это объясняется тем что, кривая для сечения АС-120, храктеризующая затраты, при минимальных нагрузках – значительно ниже,а при при максимальных нагрузках ненамного превышает остальные кривые, что видно из графика.
Т.о. принимаем сечение проводов двух-цепной линии -- АС-120 (Iдоп=380 А)при U=35кВ.
Ток, протекающий по линии:
I расч = = 124,28 А.; Imax =2 I расч=2*124,28=248,56 А;
Сечение провода марки АС при экономической плотности тока jэ=1,0 А/мм2:
= 248,56/1.0 = 248,56 мм2.
Рассмотрим три варианта исполнения ВЛЭП
а) АС-70/11 F=70 мм2 (Iдоп=265 А), r0 = 0,428 Ом/км, Ко = 20,4 тыс.у.е.
б) АС-95/16 F=95 мм2 (Iдоп=330 А)., r0 = 0,306 Ом/км, Ко = 21 тыс.у.е.
в) АС-120/19 F=120 мм2 (Iдоп3805 А)., r0 = 0,249 Ом/км, Ко = 21,4 тыс.у.е.
КЛ1=20,4*60 = 1224 тыс. у.е.,
КЛ2=21*60 = 1260 тыс. у.е.
КЛ3=21,4*60 = 1284 тыс. у.е.
Находим значения активных сопротивлений проводов:
RЛ1=0,428*60 = 25,68 Ом;
RЛ2=0,306*60 = 18,36 Ом.
RЛ2=0,249*60 = 14,94 Ом.
Зл1 = (0,125+0,024+0,004)*1224 +2*(3*I2 * (25,68)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,004)*1260 +2*(3*I2 * (18,36)* 4477*1,5*10-8);
Зл3 = (0,125+0,024+0,004)*1284 +2*(3*I2 * (14,94)* 4477*1,5*10-8);
Построим зависимость Зп= f(I), по результатам (табл.9.8) построим графики зависимости величины приведенных затрат от величины тока в линии 110кВ (рис.9.2)
Таблица 9.8. Определение приведенных затрат ВЛ 110 кВ по экономическим интервалам
20
60
120
140
191,41
203,83
224,52
253,49
290,74
336,27
390,08
195,74
204,62
219,41
240,13
266,76
299,31
337,78
198,86
206,08
218,12
234,98
256,65
283,14
314,44
Принимаем сечение проводов двух-цепной линии -- АС-120 (Iдоп=510 А)при U=110кВ
8.3.3 Технико-экономический расчет варианта U= 220кВ
Ток, протекающий по линии, с учетом суммарной нагрузки предприятия, субабонента, а так-же потери мощности в трансформаторах ГПП, составит:
I расч = = 62,14 А.;
Сечение провода при экономической плотности тока jэ=1,0 А/мм2 при Тmax>5000ч:
= 124,28/1.0 = 124,28 мм2.
С учётом требований по вознкновению коронного разряда и длительно допустимой токовой нагрузке (максимальный ток линии, в случае выхода из строя одной из двух составит 2Iрасч = 2*62,14=124,28 А), намечаем три варианта исполнения ВЛЭП
Рассмотрим сечения:
а) АС-240/32 F=240 мм2 (Iдоп=610 А), r0 = 0,121 Ом/км, Ко = 30,6 тыс.у.е.
б) АС-300/48 F=300 мм2 (Iдоп=690 А)., r0 = 0,125 Ом/км, Ко = 31,2 тыс.у.е.
в) АС-400/51 F=400 мм2 (Iдоп=835 А)., r0 = 0,075 Ом/км, Ко = 35 тыс.у.е.
КЛ1=30,6*60 = 1836 тыс. у.е.,
КЛ2=31,2*60 = 1872 тыс. у.е.
КЛ3=35*60 = 2100 тыс. у.е.
RЛ1=0,121*60 = 7,26 Ом;
RЛ2=0,125*60 = 7,5 Ом.
RЛ2=0,075*60 = 4,5 Ом.
Зл1 = (0,125+0,024+0,004)*1836 +2*(3*I2 * (7,26)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,004)*1872 +2*(3*I2 * (7,5)* 4477*1,5*10-8);
Зл2 = (0,125+0,024+0,004)*2100+2*(3*I2 * (4,5)* 4477*1,5*10-8);
Построим зависимость Зп= f(I), по результатам (табл.9.9) построим графики зависимости величины приведенных затрат от величины тока в линии 220кВ (рис.9.3)
Таблица 9.9. Определение приведенных затрат ВЛ 220 кВ по экономическим интервалам
30
187,56
188,44
189,90
191,95
194,59
197,80
201,61
193,08
193,99
195,50
197,62
200,33
203,66
207,59
196,63
197,18
198,08
199,35
200,98
202,98
205,34
Рис 9.3. Приведенные затраты ВЛ 220 кВ для сечений провода АС-240,АС-300,АС-400
Принимаем сечение проводов двух-цепной линии -- АС-240 (Iдоп=610 А)при U=220кВ
Результаты расчетов по выбору варианта внешнего электроснабжения завода сведем в таблицу 9.10, сравним приведенные затраты на сооружение ГПП и ВЛЭП по вариантам с учетом потерь электроэнергии, выберем оптимальный вариант.
Таблица 9.10. Результаты расчетов по выбору варианта системы внешнего электроснабжения завода
Вариант
Напряжение,
U кВ
Приведенные затраты
по вариантам, тыс.у.е
Суммарные приведенные затраты по
вариантам, тыс.у.е
вариант
исполнения
ВЛЭП
Трансформаторы ГПП
ГПП
35
67,319
534,999
2АС-185
ТРДНС
2х25МВА
110
73,558
356,698
2АС-120
ТРДЦН
220
197,8
107,69
305,49
2АС-240
ТРДН
2х40МВА
Оптимальный.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7