Расчет экономичности схемы электроснабжения

stify">где И_а- амортизационные отчисления на восстановление (реновацию) и капитальный ремонт оборудования, тыс.руб.;

И_э- расходы на эксплуатацию, включающие заработную плату, общесетевые расходы и расходы на текущий ремонт, тыс.руб.;

И_п- стоимость потерянной электроэнергии, тыс.руб.

И_а=(Р_а%/100)*К,           (6) [1] 

где Р_а%- норма амортизационных отчислений, % 

И_э= ,            (7) [1] 

где - годовые расходы на обслуживание одной условной единицы, руб/у.е.;

n_у.е.- число условных единиц, которыми оценивается данный элемент электроустановки, у.е.

=35 руб/у.е.- по /1, 329/

     Ежегодные издержки на покрытие потерь электроэнергии в звеньях электрической сети:

а) в  электрической линии 

И_пл= ,        (8) [1] 

где S_max- максимальная мощность линии, кВА;

U_н- номинальное напряжение расчетного звена электрической сети, кВ;

r_о- удельное активное сопротивление электрической сети, Ом/км;

l- длина электрической линии, км;

- время максимальных потерь, ч/год;

Ц_л- удельные затраты на возмещение потерь электроэнергии в линии, коп/кВт*ч.

б) в  трансформаторе 

И_пт= ,      (9) [1] 

где S_max- максимальная мощность трансформатора, кВА;

- потери короткого замыкания,  кВт;

- потери холостого хода, кВт;

S_нт- номинальная мощность трансформатора, кВА;

- время максимальных потерь, ч/год;

t- число часов работы трансформатора за год, ч;

Ц_т- удельные затраты на возмещение потерь электроэнергии в линии, коп/кВт*ч.

t=8760 ч

     Если  приведенные годовые затраты  по сравниваемым вариантам отличаются не более чем на 5%, то принимается  к исполнению вариант, имеющий преимущества технического характера.

Превышение  годовых затрат по второму варианту: 

З_г2=З_г2-З_г1           (10)[1] 

в процентах  к затратам по первому варианту: 

З_г2= З_г2*100/ З_г1         (11)[1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 Расчётная часть 

2.1 Технико-экономический  расчёт вариантов 

     Выбирается  для сравнения два варианта проектирования участка электроснабжения (рис. 1, 2),на странице 20-21.

     Рассматривается два варианта выполнения подстанции:

     а) вариант 1- с одним трансформатором  типа ТМ-6300/35;

б) вариант 2- с двумя трансформаторами типа ТМ-2500/35.

     В варианте 1 для обеспечения нормы  надежности электроснабжения потребителей II и III категорий необходимо установить в КЛ-10 кВ четыре пункта автоматического секционирования, два пункта АВР.

     В варианте 2 для обеспечения нормы  надежности электроснабжения необходимо установить в КЛ-10 кВ два пункта автоматического  секционирования и один пункт  автоматического включения резерва (АВР). 

     Технико-экономические  расчеты позволяют выбрать наиболее экономичный вариант электроснабжения в результате сравнения двух или  большего числа технически приемлемых и дающих одинаковый энергетический эффект вариантов по их важнейшим  показателям: капиталовложениям и  ежегодным издержкам производства. Варианты сравнивают по приведенным  годовым затратам З_г, тыс, руб которые определяются по формуле:

     если  сравниваемые варианты обеспечивают одинаковую надежность электроснабжения: 

         (1) [1]

где  – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, принимаемый в энергетике равным 0,12;

       – капитальные вложения, т.  руб.;

 – ежегодные издержки производства, т. руб.;

Наиболее  экономичен вариант с наименьшими приведенными годовыми затратами. 

2.2 Определение капитальных  вложений 

Капиталовложения  наиболее точно определяются по сметам, составленным по прейскурантам ценам  на строительство объектов электроснабжения. Однако для выявления наиболее экономичного варианта капиталовложений с достаточной  степенью точности можно подсчитать по укрупненным показателям (стоимость  ячейки распределительного устройства, подстанции, 1 км электрической линии и т.п.), что значительно упрощает расчеты. Капитальные вложения в электрические сети при питании от энергосистемы в общем случае определяют по формуле: 

,        (4) [1] 

где - суммарные капитальные вложения на сооружение электрических линий, т. руб.;

- суммарные капитальные вложения  на сооружение подстанций на 35 кВ, т. руб.;

- суммарные капитальные вложения  на сооружение подстанций на 10 кВ, т. руб.;

- суммарные капитальные вложения  на прокладку кабельных линий,  т.руб. 
 

2.2.1 Сооружение  распределительного пункта 10/0,4 кВ 

Для двух вариантов: стоимость двухтрансформаторной подстанции мощностью 400 кВА с кабельными вводами при наличии учета, защиты от токов КЗ и АВР, = 6,69 тыс. руб, (принято по таблице № 28.4 [1] ). 

2.2.2 Сооружение  подстанции 35/10 кВ 

1 вариант:  стоимость однотрансформаторной  подстанции с выключателями, мощностью  6300 кВА , = 43,1 тыс.руб, (принято по таблице №28.5 [1] ).

2 вариант:  cтоимость двухтрансформаторной подстанции с выключателями, мощностью  по 2500 кВА , = 84,7 тыс.руб, (принято по таблице №28.5 [1] ). 

2.2.3 Сооружение  ЛЭП и КЛ 

Провода ЛЭП выбираем по экономической плотности  тока.

Сечение провода Fэ, мм² вычисляется по формуле: 

,           (12)[4] 

где F_э – экономическая площадь сечения проводов, мм²;

I_max – максимальный ток участка линии, А;

j_эк – экономическая плотность тока,  А/мм²

j_эк=1,0 А/мм²- по /2, 266/ при Т_м >5000 ч/год

Наибольший  ток участка Imax, А вычисляется по формуле: 

,          (13)[4] 

где S_max - максимальная мощность нагрузки (трансформатора), кВА;

U_н – номинальное напряжение на высокой стороне, кВ;

n – количество линий в цепи.

Подставляя (12) в (13), получим формулу Fэ, мм² : 

.                   (14) 

Для 1-го варианта:

 мм².

Принимается провод марки АС-50/8.

Для 2-го варианта:

 мм².

Принимается провод марки АС-25/4,2.

Суммарные капитальные вложения на сооружение электрических линий  , т. руб вычисляются по формуле: 

∑К_вл = n·К₀·l,          (15)[4] 

где K₀= 1180 тыс. руб/км – укрупненные удельные показатели стоимости ВЛ;

l – длина линии, км;

n – количество линий в цепи;

∑К_вл = 2·1180·39=92040 тыс. руб.

КЛ выбираем по максимальному току  и  вычисляем по формуле: 

        (13)[4] 

А.

Принимаем по таблице – 1  [1] марку кабеля ААБ - 3×150.

Окончательно  принимается  провод марки ААБ - 3×150 для прокладки в траншее

Для двух вариантов:

Суммарные капитальные вложения на прокладку  кабельных линий , т.руб вычисляется по формуле: 

∑К_кл = n·К₀·l,          (15) [4] 

где K₀= 830 тыс. руб/км – укрупненные удельные показатели стоимости КЛ, прокладываемых в траншее;

l – длина КЛ, км;

    n – количество кабельных линий;

∑К_кл = 1·830·39=32370 тыс. руб.

Капитальные вложения в электрические сети при  питании от энергосистемы вычисляются  по формуле (4) [1]: 

1-й вариант:

92040 + 43,1 +6,69 + 32370=124459,79

тыс.руб.

2-й вариант:

=92040 + 84,7 +6,69 + 32370=124501,39

тыс.руб. 

Дополнительные  капиталовложения К_Д не учитываем, т.к. они примерно одинаковы для обоих вариантов. 

2.3 Определение ежегодных эксплуатационных издержек производства 

     Ежегодные издержки производства, представляющие собой сумму всех отчислений и  расходов, связанных с эксплуатацией  данной электроустановки для каждого  звена электрической сети  ,т.руб определяются по формуле: 

,          (5) [1] 

где – амортизационные отчисления на восстановление (реновацию) и капитальный ремонт оборудования, т руб.;

 – расходы на эксплуатацию, включающие заработную плату,         общественные расходы и расходы  на текущий ремонт, т руб.;

 – стоимость потерянной  электроэнергии, т. руб. 

2.3.1 Амортизационные  отчисления 

Амортизационные отчисления , т.руб определяются по формуле: 

,           (6) [1] 

где - норма амортизационных отчислений, % определяется по таблице 28.6; 

, 

1-й вариант:  =8110,15 тыс.руб.

2-й вариант:  =8112,19 тыс.руб. 

2.3.2 Расходы  на эксплуатацию 

Расходы на эксплуатацию Иэ ,т.руб определяются  по формуле: 

,            (7) [1] 

где γ = 35 руб./у.е. – годовые расходы на обслуживание одной условной единицы;