Проектирование районной электрической сети 220/110 кВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и НАУКИ Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Национальный исследовательский

Томский политехнический университет

Курсовой проект

по курсу «Электроэнергетические системы и сети»

Проектирование районной электрической сети 220/110 кВ

Томск 2014



ЗАДАНИЕ

1. Расположение потребителей и источника питания на координатной плоскости, масштаб 10 км/см

2. Характеристики потребителей электроэнергии и источника питания

Наименование	РЭС	Потребители
		1	2	3	4
Активная мощность в режиме максимальных нагрузок, МВт	-	80	17	25	11
Активная мощность в режиме минимальных нагрузок, %	50	-	-	-	-
Коэффициент мощности	0,91	0,82	0,77	0,84	0,78
ТМ, час	-	3800	3000	7800	4700
КК , %	-	100	30	70	0
UРЭС MAX, %	108	-	-	-	-
UРЭС MIN, %	104	-	-	-	-

сеть электрический радиальный смешанный



ВВЕДЕНИЕ

Проектирование электроэнергетических систем требует комплексного подхода к выбору и оптимизации схем электрических сетей и технико-экономическому обоснованию решений, определяющих состав, структуру, внешние и внутренние связи, динамику развития, параметры и надежность работы системы в целом и ее отдельных элементов.

Основной целью курсового проектирования является выбор и обоснование путем сравнения основных инженерно-технических и экономических характеристик двух вариантов электрической сети радиальной и смешанной.

В первом разделе необходимо разработать возможные варианты конфигурации электрической сети, выполнить предварительные расчеты, а так же подготовить расчетную схему для выполнения электрического расчета в производственной программе «RastrWin».

Во втором разделе необходимо составить принципиальную схему для радиальной и кольцевой сети.

Одной из особенностей современных электрических сетей является многорежимность, поэтому необходимо произвести расчеты трех установившихся режимов: максимальных нагрузок, минимальных нагрузок и послеаварийного режима.

В третьем разделе производится ориентировочная (укрупненная) оценка требуемых капиталовложений и других технико-экономических и натуральных показателей сети.

По результатам курсового проекта сделать заключение и проанализировать полученные результаты.



1. РАЗРАБОТКА ТОПОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

1.1 Формирование исходных данных

Таблица 1.1 Сводная таблица исходных данных по варианту МИЛОЮ

Варианты	ПС № 1 (С)	ПС № 2 (Л)	ПС № 3 (Е)	ПС № 4 (Д)	Система и режим (В)
Х, см	8,0	4,0	5,0	9,0	0,0
У, см	1,5	3,0	6,5	4,5	0,3
Pmax, МВт	100	18	27	10,0	-
Tmax, час	4200	3200	8000	5000	-
cosц	0,80	0,75	0,80	0,78	0,91
Kk,%	80	40	60	30	-
UРЭСmax, %	-	-	-	-	110
UРЭСmin, %	-	-	-	-	104
Pmin, %	-	-	-	-	50
Масштаб, км/см	-	-	-	-	10

1.2 Построение вариантов схемы электрической сети

Вариант электрической сети радиальной конфигурации, для каждой подстанции указаны значения активной мощности на шинах низшего напряжения ПС в режиме максимальных нагрузок.

Рис. 1.1 Вариант электрической сети радиальной конфигурации

Анализ:

– коэффициент K_k, % для первой, второй и третьей ПС больше нуля, что свидетельствует о принадлежности потребителей к первой и второй категории, поэтому согласно требованиям ПУЭ ЛЭП данных ПС выполнены в двухцепном исполнении, коэффициент K_k, % для четвёртой ПС равен нулю, поэтому для этой ПС разрешается выполнение ЛЭП в одноцепном исполнении;

– следуя третьему правилу построения схемы, в качестве узловой ПС следовало бы выбрать ПС № 1, но ЛЭП 01 имела бы большую длину, чем ЛЭП 02, что повлекло бы дополнительные затраты на её сооружение, поэтому в качестве узловой решено выбрать ПС № 2.

На рис. 1.2 изображен вариант , содержащий замкнутую электрическую сеть, запитанную от узловой ПС.

Рис. 1.2 Вариант, содержащий замкнутую электрическую сеть, запитанную от узловой ПС



1.3 Выполнение предварительных расчётов

Определение мощностей нагрузок подстанций. В табл. 1.1 приведены значения активной мощности на шинах низшего напряжения ПС в режиме максимальных нагрузок и коэффициент мощности, поэтому для дальнейших расчетов необходимо рассчитать значения полной мощности по формуле (1.1) и реактивной мощности по формулам (1.2)

тогда комплексное значение полной мощности можно представить в виде (1.3)

Результаты расчетов мощностей сведены в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 Мощности нагрузок подстанций

№ ПС	Pmax, МВт	сosц	Qmax,Мвар	Smax, МВА	|Smax|, МВА
1	80	0,82	55,76	80+j55,76	97,51
2	17	0,77	14,11	17+j14,11	22,09
3	25	0,84	16,15	25+j16,15	29,76
4	11	0,78	8,82	11+j8,82	14,1

Определение длин линий электропередачи. Расчёт производится в соответствии с указанным масштабом, цепность линий электропередачи принимается в соответствии с требованиями надежности и бесперебойности электроснабжения.

Определение длин всех участков:

(1.4)

где - расстояние между соответствующими подстанциями, см;

m - масштаб.

Результаты вычислений сведены в таблицу 1.3.

Таблица 1.3. Длины воздушных линий

Участок	РЭС-2	2-1	2-3	2-4	4-3
Длины ЛЭП (км)	40	42,72	36,4	52,2	44,72

Определение потоков мощностей без учета потерь мощности на сопротивлениях. Данный пункт является основополагающим для последующих расчетов по выбору номинального напряжения и сечения проводов ЛЭП. Проведём расчет потоков мощностей отдельно для каждой схемы.

Потоки мощности на участках радиальной сети, , будут равны мощностям нагрузок подстанций S_max3, S_max1, S_max4 соответственно, а поток мощности идущий от РЭС до узловой подстанции ПС № 2, по первому закону Кирхгоффа будет равен

S_РЭС-2 = S_max1+ S_max2 +S_max3+ S_max4.

Полученные данные сводятся в таблицу 1.4.

Расчёт предварительного потокораспределения в смешанной сети производится по правилу моментов. Считая сеть однородной , вместо сопротивлений используем длины линий для определения потоков мощности.

Определение потоков мощности головных участков сети по правилу моментов с использованием длин линий:

(1.5)

(1.6)

Полученные данные сводятся в табл. 1.3.

Правильность расчета мощности на головных участках проверяется по балансу мощности, когда в каждый момент времени мощность, поступающая в сеть равна количеству мощности полученной электроприемниками.

S_2-4 + S_2-3= S_max4 + S_max3;

13,519 + j9,776+ 22,481 + j15,194= 11 + j8,82+ 25 + j16,15;

36 + j24,97= 36 + j24,97.

Проверка выполняется.

Комплексное значение потока мощности внутреннего участка находится по уравнению, составленному по первому закону Кирхгофа.

S_4-3= S_2-4 - S_max4;

13,519 + j9,776-11 + j8,82=2,519+j0,956 МВА

Определилась точка потокораздела по активной и реактивной мощности (точка 3).

Проверка по потокоразделу



S_max3= S_4-3 + S_2-3;

25 + j16,15=2,519+j0,956+22,481 + j15,194;

Проверка выполняется.

Все полученные данные сводятся в таблицу 1.4.

1.4 Выбор номинального напряжения

Номинальные напряжения сети выбираются в зависимости от передаваемой мощности и дальности передачи.

Для определения номинальных напряжений на всех участках электрической сети воспользуемся формулой Илларионова [2]:

где L - длина линий в км, P-активная мощность в МВт.

Таблица 1.4 Выбор номинального напряжения

Вид схемы	Участок	nл	L, км	Мощность, МВ·А	P, МВт	Uном, расч, кВ	Uном, кВ
Радиальная сеть	0-2	2	40	80+j55,76	133	178,75	220
	2-3	2	36,4	17+j14,11	25	93,76	110
	2-4	1	52,2	25+j16,15	11	64,97	110
	2-1	2	42,72	11+j8,82	80	152,58	220
Смешанная сеть	0-2	2	40	80+j55,76	121,04	172,53	220
	2-3	1	36,4	17+j14,11	22,48	89,6	110
	2-4	1	52,2	25+j16,15	13,52	71,7	110
	2-1	1	42,72	11+j8,82	80	152,58	220
	3-4	1	44,72	2,519+j0,956	2,52	31,57	110

Примечание: при расчете кольца может получится, что на какой-либо линии класс напряжения будет равен 110, на остальных значительно ниже (35 кВ), то все кольцо выполняется на классе напряжения 110 кВ.

1.5 Выбор сечения проводов

Согласно п. 1.3.25 [1], выбор сечения - задача технико-экономическая, в решении которой принимают участие различные экономические критерии. Экономическая плотность тока обозначается J_эк и измеряется в А/мм², является таким критерием.

Экономическо-целесообразное сечение рассчитывается по следующей формуле:

где I_р- расчетный ток в час максимума энергосистемы, в амперах;

J_эк- нормировано экономическая плотность тока выбираемое по таблице 1.3.36 [1].

Расчетный ток находится по следующей формуле:

где I_(5)max - ток ВЛ на пятый год эксплуатации;

б_i - коэффициент, учитывающий изменение нагрузки по годам эксплуатации линии. Для линий 110 - 220 кВ значение может быть принято равным 1,05, что соответствует математическому ожиданию этого коэффициента в зоне наиболее часто встречающихся темпов роста нагрузки.

б_T - коэффициент, учитывающий число часов использования максимальных нагрузок, находится в зависимости от коэффициента K_м, который отражает участие нагрузки ЛЭП в максимуме энергосистемы. Коэффициенты определяются по таблице 3.13 [6].

Для определения J_эк необходимо найти T средневзвешенное. Формула:

Результаты расчетов сведены в таблицу 1.5.

1.6 Проверка выбранных сечений по техническим ограничениям

Проверка по механической прочности

Воздушные линии на 110 кВ со сталеалюминевыми проводами должны иметь сечения не менее 70 для одноцепной ЛЭП, не менее 120 для двухцепной ЛЭП и не более 300 мм², воздушные линии на 220 кВ должны иметь сечение не менее 300 мм²

Провода на всех участках проходят проверку по механической прочности согласно п. 2.5.7 таблицы 2.5.5 [1].

По условию нагрева длительно-допустимым током

Сечение провода, выбранное по экономическому критерию, должно быть проверено по условию длительно допустимого нагрева. Проверка сводится к сопоставлению значения расчетного тока протекающего по линиям при повышении нагрузки с допустимым током, соответствующим выбранному по экономическому критерию сечения.



I_{р п/ав}<I_доп

где I_доп для стандартного ряда сечений находят по таблице 1.3.29[1].

I_{р п/ав} определяется по следующей формуле:

1.7 Определение сопротивлений и проводимостей ЛЭП

Сопротивления и проводимости рассчитывались с учетом цепностей линий. Результаты расчётов сопротивлений, а также потерь реактивной мощности в поперечной ветви представлены в таблице 1.5. Кроме того, таблица содержит марки и технические данные проводов для большей наглядности.

Таблица 1.5 Сопротивления и проводимости ЛЭП

Схема	Участок	Uном. кВ	L, км	n	Марка провода	r0, Ом/км	x0, Ом/км	b0*10-6, см/км	Zл,тОмтXЛ, Ом	Qc, Мвар
смешанная	0-2	220	40	2	АС-300/39	0,096	0,429	2,645	3,84+j17,16	10,241
	2-3	110	36,4	1	АС-240/39	0,118	0,444	2,405	4,29+j16,16	1,059
	2-4	110	52,2	1	АС-150/24	0,204	0,420	2,707	10,65+J21,92	1,71
	2-1	220	42,72	2	АС-300/39	0,096	0,429	2,645	4,10+j18,33	10,938
	3-4	110	44,72	1	АС-70/39	0,422	0,444	2,547	18,87+j19,86	1,378
радиальная	0-2	220	40	2	АС-300/39	0,096	0,429	2,645	3,84+j17,16	10,241
	2-3	110	36,4	2	АС-120/19	0,244	0,427	2,658	8,88+j15,54	2,341
	2-4	110	52,2	1	АС-70/11	0,422	0,444	2,547	22,03+j23,17	1,122

1.8 Выбор трансформаторов (автотрансформаторов) на подстанциях

При выборе трансформатора основополагающим является не экономический критерий, а нагрузочная способность, т.е. мощность трансформатора выбирают по допустимой нагрузке. При отсутствии графика нагрузки (p(t)) выбор трансформаторов производится по упрощенной схеме, а именно по перегрузке в послеаварийном режиме, т.е.

где k_1-2 - коэффициент участия в нагрузке потребителей 1 и 2 категории, равен 1;

S_н - полная мощность потребителей в режиме максимальных перегрузок;

k_пер - коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов в аварийных случаях. Согласно [2] k_пер=1,4. Время перегрузки не должно превышать 4 часов;

n_T - количество трансформаторов (автотрансформаторов) на ПС.

По формуле (1.13) расчетная мощность трансформаторов равна:

· ПС №1 - S_{т расч}=68,29 МВ А;

· ПС №3 - S_{т расч}=20,83 МВ А;

· ПС №4 - S_{т расч}=11 МВ А.

Примечание: т.к ПС №4 - потребитель третьей категории, питание осуществляется одноцепной линией, и на ПС устанавливается один трансформатор, при расчёте расчётная мощность трансформатора принимается равной мощности нагрузки.

По полученным мощностям подбираются номинальные мощности трансформаторов, каталожные данные которых приведены в таблице 1.6.

Выбор автотрансформатора:

Проверка по нагреву для радиальной сети

Проверить допустимость работы АТ АТДЦН - 200000/220/110.

1) Перетоки мощностей

Так как РПН АТ находится на выводе обмотки среднего напряжения, то коэффициент трансформации:

Отличительной особенностью АТ является номинальная мощность и типовая мощность. Отличаются друг от друга коэффициентов выгодности б:

Тогда типовая мощность АТ:

Рассчитать допустимые токи для общей последовательного обмоток:



Рассчитать реальную загрузку последовательной обмотки:

Рассчитать реальную загрузку общей обмотки:

Режим является допустимым, если:

1.9 Каталожные данные трансформаторов (автотрансформаторов)

Таблица 1.6 Каталожные данные двухобмоточных трансформаторов

Тип	Sном, МВ А	Регулирование напряжения	Каталожные данные	Расчетные данные
			Uном, кВ	uk, %	?Pк, кВт	?Pх, кВт	Ix, %	Rт, Ом	Xт, Ом	?Qx, кВАр
			ВН	НН
ТРДЦН-100000/2200	100	РПН в нейтрали ВН ±1,2%, ±12 ступеней	230	11-11	12	360	115	0,7	1,9	63,5	700
Тип	Sном, МВ А	Регулирование напряжения	Каталожные данные	Расчетные данные
			Uном, кВ	uk, %	?Pк, кВт	?Pх, кВт	Ix, %	Rт, Ом	Xт, Ом	?Qx, кВАр
			ВН	НН
ТРДН-25000/ 110	25	±9Ч1,78%	115	10,5-10,5	10,5	120	27	0,7	2,54	55,9	175
ТДН-16000/ 110	16	±9Ч1,78%	115	11	10,5	85	19	0,7	4,38	86,7	112
ЛТДН-40000/10	40	±10Ч1,5%	11	11	-	70	18,5/7	3,5/2,5	-	0,02-0,04	1400/1000

Таблица 1.7 Табличные данные автотрансформатора

Тип

Sном, МВ·А

Регулирование напряжения

Каталожные данные

Расчетные данные

Uном, обмоток, кВ

uk, %

?Pк, кВт

?Pх, кВт

Iх, %

RТ, Ом

XТ, Ом

?Qх, квар

ВН

СН

НН

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

ВН

СН

НН

ВН

СН

НН

АТДЦН-200000/220/110

200

РПН в линии СН ±12%, ±6 ступеней

230

121

11

11

32

20

430

-

-

125

0,5

0,3

0,3

0,6

30,4

0

54,2

1000



2. ТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТРЕЖИМОВ

2.1 Подготовка расчетной схемы для выполнения электрического расчета режимов нагрузок

Рис. 2.1 Полная схема замещения электрической сети радиальной конфигурации

Рис. 2.2 Полная схема замещения электрической сети смешанной конфигурации

2.2 Электрический расчет и анализ режимов для сети радиальной конфигурации

1. Результаты расчетов приведены в табл. 2.1-2.3 в Приложении 1;

2. С целью достижения требуемого значения коэффициента мощности установлены батареи статических конденсаторов следующих типов: КС-1,05-60 и КСКГ-1,05-125. Общее количество батарей типа КС-1,05-60 - 2 шт., КСКГ-1,05-125 - 4 шт. Количество установленных компенсирующих устройств и полученные коэффициенты мощности для трёх режимов представлены в табл. 2.7 в Приложении 1;

3. Согласно [5] п.7.1, чтобы достичь отклонений напряжений у потребителей в допустимых пределах, были предприняты следующие меры по регулированию напряжения на ПС: на ПС1, ПС3 и ПС4 регулирование напряжения производится с помощью анцапф, а на ПС2 с помощью линейного регулировочного трансформатора ЛТДН-40000/10.

4. Токовая загрузка ЛЭП, согласно табл. 2.4, 2.5, 2.6, выполняет условие длительно допустимого тока: I_вл<I_доп.

2.3 Электрический расчёт и анализ режимов для сети смешанной конфигурации

1. Результаты расчетов приведены в табл. 2.9-2.11 в Приложении 2;

2. С целью достижения требуемого значения коэффициента мощности установлены батареи статических конденсаторов следующих типов: КС-1,05-60 и КСКГ-1,05-125. Общее количество батарей типа КС-1,05-60 - 2 шт., КСКГ-1,05-125 - 4 шт. Количество установленных компенсирующих устройств и полученные коэффициенты мощности представлены в табл. 2.15 в Приложении 2;

3. Согласно [5] п.7.1, чтобы достичь отклонений напряжений у потребителей в допустимых пределах, были предприняты следующие меры по регулированию напряжения на ПС: на ПС1, ПС3 и ПС4 регулирование напряжения производится с помощью анцапф, а на ПС2 с помощью линейного регулировочного трансформатора ЛТДН-40000/10.

Результаты представлены в табл. 2.16 в Приложении 2;

4. Токовая загрузка ЛЭП, согласно табл. 2.12, 2.13, 2.14, выполняет условие длительно допустимого тока: I_вл<I_доп

Примечание: Линейный регулировочный трансформатор был необходим на низкой стороне автотрансформатора, так как там отсутствует устройство РПН п. 2.2.7. [11]. Напряжение на низкой стороне превысило допустимые нормы отклонения, предписываемые п.7.1[5].

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

3.1 Составление полных схем электрических соединений

Полные схемы электрических соединений включают схему выдачи мощности РЭС, схемы соединения линий, схемы присоединения понижающих подстанций к сети, схемы устройств низкого напряжения. Выбор схемы выдачи мощности РЭС и схем присоединения подстанций к сети выполняем с учетом принятой конфигурации варианта и категории потребителей по степени надежности.

Схемы выполнены согласно [7], [11]. Чертежи полных схем для радиальной и смешанной конфигурации приведены в приложении 3.

Для узловой подстанции №2 применена схема 12Н для обоих вариантов. Это связано с тем, что от работы узловой подстанции зависит работа остальных подстанций, между тем схема 12Н обладает высокой надежностью выдачи электроэнергии, при этом позволяет оставлять потребителей в работе при КЗ на какой-либо секции шин, либо при проведении ремонтов. На средней стороне для радиальной конфигурации применена схема 12,которая также осуществляет бесперебойное питание потребителей. Остальные подстанции в зависимости от схемы (кольцевая либо радиальная) имеют свое назначение, следовательно, и свою схему. Так, для радиальной схемы эти подстанции тупиковые, а для кольцевой - проходные. Для обеспечения электроэнергией местных потребителей на подстанциях используется РУ 10(6) кВ. Кроме того ПС №4 имеет свои особенности в строении схемы в силу того, что является потребителем третьей категории, и, как следствие, ВЛ, подходящая к ней выполняется одноцепной и на ПС устанавливается один трансформатор. Поэтому на данной ПС на средней стороне применяются схемы 110-3Н и 110-6 для радиальной и кольцевой схем соответственно.



3.2 Составление сводных смет стоимостей строительства

Средства, которые необходимо затратить на капитальное строительство определяется проектно-сметной документацией.

Сметная стоимость строительства - это сумма денежных средств, определяемая сметными документами в соответствии с проектной документацией. Сметная стоимость является основой для финансирования строительства, расчетов за выполнение строительно-монтажных работ, оплаты расходов по приобретению оборудования и его доставке на стройку, а также возмещению других затрат за счет средств на капитальное строительство.

Основываясь на данных сметной стоимости, необходимо произвести оценку деятельности строительно-монтажных организаций и определить балансовую стоимость вводимых в действие построенных электросетевых районов.

Капитальные вложения определяются следующей формулой:

Капиталовложения на сооружения линий:

- укрупненный показатель стоимости сооружения 1 км линии. Индекс (н) - нормальные условия строительства на Европейской части РФ.

Районом строительства была выбрана Томская область, вследствие чего использовались различные коэффициенты, усложняющие строительство, а также увеличивались затраты на проведение дополнительных работ, таких как прокладка лежневых дорог. Смета затрат составлена согласно [8],[9]. Результаты по капитальным вложениям для радиальной и для смешанной конфигурации сети представлены в таблицах 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 в приложении 4.

Суммарные капиталовложения для радиальной конфигурация сети:

Суммарные капиталовложения для смешанной конфигурация сети:

3.3 Технико-экономический расчет

Технико-экономический расчет производится для сравнения вариантов электрических сетей. В данном курсовом проекте он осуществляется для двух вариантов электрической сети: радиальной и смешанной. Для этого необходимо определить экономическую эффективность строительства электросетевого района, и исходя из этого, выбрать наиболее перспективный вариант строительства. Оценка привлекательности проекта связана с определением того, насколько будущие поступления оправдают сегодняшние затраты.

В качестве сравнения применяются показатели: дисконтированный срок окупаемости и индекс рентабельности. При этом в расчётах необходимо учитывать фактор времени, т.е. принимать во внимание снижение ценности денежных ресурсов.

При проведении расчётов необходимо соблюдать следующий алгоритм действий:

1. Определение сроков окончания строительства.

Строительство ПС и ЛЭП для каждой из сетей производится поочередно, следовательно, срок строительства будет суммироваться из наибольших сроков строительства ПС и ЛЭП. Согласно рекомендациям [10] в этом случае:

ТУстр=Тстр.ВЛ+Тстр.ПС = 8+16=24 мес.

2. Расчетный период: 15 лет

3. Количество инвесторов и процентная ставка кредитования.

Строительство предполагается произвести на заемные средства от одного инвестора под 15% годовых.

4. Определение количества передаваемой по линии мощности и потерь активной мощности (из расчета режима максимальных нагрузок в ПК RastrWin3):

Радиальная сеть:

Замкнутая сеть

5. Количество передаваемой за год энергии:

6. Годовые потери электроэнергии:

Для трансформаторов:

Годовые потери в радиальной сети:



а)

Годовые потери в смешанной сети

б)

Технико-экономический расчет производится согласно рекомендациям [10] в приложении MS OfficeExcel. Исходные данные к расчету приведены в таблице 10. Расчеты представлены в приложении 5 табл.3.5 и 3.6. Графики сроков окупаемости представлены на рисунках 1 и 2.

Таблица 3.1 Исходные данные для проведения ТЭР

Показатель	Радиальная сеть	Смешанная сеть
Ставка дисконтирования, о.е.	0,12	0,12
Передаваемая электроэнергия, кВт·ч	601692000	601692000
Потери электроэнергии, кВтч	6606598	5506459
Норма отчислений на амортизацию, о.е.	0,02	0,02
Норма отчислений на ремонт и обслуживание, о.е.	0,008	0,008
Тариф и стоимость потерь, руб. за кВт·ч	5	5
Налоговая ставка, о.е.	0,2	0,2
Доля капитальный вложений, тыс. руб.	5051105	548342,5

3.4 Анализ технико-экономических показателей

Экономическая эффективность оценивается по показателям:

? Чистый дисконтированный доход: для радиальной и смешанной сетей приобретает положительное значение на 11-й год с начала строительства: инвестор вернет вложенный капитал, но с меньшим процентом, нежели он положил бы в банк.

? Дисконтированный срок окупаемости: определяется по графику изменения ЧДД по годам как точка пересечения графика ЧДД с осью времени:

Рисунок 1График срока окупаемости радиальной сети

Рисунок 2График срока окупаемости смешанной сети

Индекс рентабельности инвестиций (доходности) определяется как



а) для радиальной сети:

б) для смешанной:

Это говорит об абсолютной эффективности проектов обеих сетей.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненного курсового проекта была спроектирована электрическая сеть 110-220 кВ, обеспечивающая электрической энергией четырех потребителей.

На начальном этапе проектирования для расчета были отобраны два варианта схемы энергоснабжения радиальная и смешанная. Для каждого варианта был произведен выбор номинальных напряжений сети согласно расчетам, производимым по формуле Илларионова. Были выбраны провода воздушных линий определённых марок и сечений. Было решено использовать стале-алюминиевые провода. Полученные сечения проводов были подвергнуты проверкам по условию нагрева длительно-допустимым током и по условиям механической прочности. По итогам проверки было выяснено, что провода удовлетворяют всем требованиям.

На каждой подстанции был произведен выбор типа трансформаторов и их количества. На всех подстанциях, за исключением ПС №4, было установлено по два трансформатора согласно требованиям ПУЭ исходя из категорий надежности потребителей. Выбранные трансформаторы имеют устройства регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). На ПС №2 были установлены два регулировочных трансформатора с целью регулирования напряжения, т.к АТ не имеет РПН на низкой стороне

Для радиальной и смешанной сети были проведены электрические расчеты максимальных и минимальных нагрузок, а также электрический расчет послеаварийного режима. Во всех случаях расчета схемы регулирование напряжения было произведено до требуемого по [5]. В послеаварийном режиме было принято, что в двухцепной линии РЭС-2 отключена одна цепь. Сравнивая значения допустимого тока в линиях с расчетом тока в ветвях, полученных в программном комплексе, можно сделать вывод, что сечения проводов выбраны, верно.

По итогам технико-экономического расчета индекс рентабельности в обоих случаях получился больше единицы, что свидетельствует об экономической эффективности обеих конфигураций электрических сетей.



СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ. 7-е изд.). - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. - 464 с.;

2. ГОСТ 14209-85 . Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки.-Введ.1985-01-07. Текст.М. :Изд-во стандартов,2009. - 47 c.;

3. ГОСТ 11920-85. Трансформаторы силовые масляные общего назначения напряжением до 35 кВ включительно. Технические условия. -Введ.1986-07-01. Текст.М. :Изд-во стандартов,1985. - 39 c.;

4. ГОСТ 32144 - 2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения; Введ. 2014-07-1. - М.: Стандтартинформ, 2014. - 16 с.;

5. ГОСТ 13109 - 97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения; Введ. 1999-01-1. - М.: Межгосударственный стандарт, 1998. - 52 с.;

6. Справочник по проектированию линий электропередачи/под ред. М.А. Реута и С.С. Рокотяна. - М.: Энергия, 1980

7. СТО 56947007-29.240.30.010-2008. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС». Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35 - 750 кВ. Типовые решения; Введ. 2007-12-20. - М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2007. - 132 с.;

8. Сборник укрупненных показателей стоимости строительства (реконструкции) подстанций и линий электропередачи для нужд; Введ. 2012. - М.: ОАО «Холдинг МРСК», 2012. - 71 с.;

9. СТО 56947007-29.240.121-2012. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС». Сроки работ по проектированию, строительству и реконструкции подстанций и линий электропередачи 35-1150 кВ; Введ. 2012-06-01. - М.: ОАО «ФСК ЕЭС», 2012. - 27 с.;

10. Сроки работ по проектированию, строительству и реконструкции подстанций и линий электропередач 35-1150 кВ. - ОАО «ФСК ЕЭС», 2012. - 27 с.



ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Таблица 2.1 Режим максимальных нагрузок, узлы

№	Тип	Номер	Uном, кВ	PН, МВт	QН, Мвар	PГ, МВт	QГ, Мвар	Vзад, кВ	Qmin, Мвар	Qmax, Мвар	Bш, мкСм	V, кВ
1	База	100	220			135,5	57,8	237,6	-200	200		237,60
2	Нагр	1	220								24,0	234,24
3	Нагр	222 (ПС2)	10	17,0	14,1							9,99
4	Нагр	2	220									232,50
5	Нагр	3	110								26,0	121,77
6	Нагр	33 (ПС3)	10	25,0	16,2		15,5					10,00
7	Нагр	4	110								5,3	119,59
8	Нагр	44 (ПС4)	10	11,0	8,8							10,01
9	Нагр	111	220								73,0	231,82
10	Нагр	11( ПС1)	10	80,0	55,8		15,8					10,06
11	Нагр	260	10	0,0	1,4							11,06
12	Нагр	2600	10	0,0	1,4							11,06
13	Нагр	200	110									122,28

Таблица 2.2 Ремонтный режим нагрузок, узлы

№	Тип	Номер	Uном, кВ	PН, МВт	QН, Мвар	PГ, МВт	QГ, Мвар	Vзад, кВ	Qmin, Мвар	Qmax, Мвар	Bш, мкСм	V, кВ
1	База	100	220			136,2	59,3	237,6	-200	200		237,60
2	Нагр	1	220								24,0	231,07
3	Нагр	222 (ПС2)	10	17,0	14,1							9,98
4	Нагр	2	220									229,28
5	Нагр	3	110								26,0	120,06
6	Нагр	33 (ПС3)	10	25,0	16,2		15,5					9,86
7	Нагр	4	110								5,3	117,85
8	Нагр	44 (ПС4)	10	11,0	8,8							9,84
9	Нагр	111	220								73,0	228,94
10	Нагр	11( ПС1)	10	80,0	55,8		23,7					9,98
11	Нагр	260	10	0,0	1,4							10,91
12	Нагр	2600	10	0,0	1,4							10,91
13	Нагр	200	110									120,59

Таблица 2.3 Режим минимальных нагрузок, узлы

№	Тип	Номер	Uном, кВ	PН, МВт	QН, Мвар	PГ, МВт	QГ, Мвар	Vзад, кВ	Qmin, Мвар	Qmax, Мвар	Bш, мкСм	V, кВ
1	База	100	220			67,8	29,0	228,8	-200,0	200,0		228,80
2	Нагр	1	220								24,0	226,95
3	Нагр	222 (ПС2)	10	8,5	7,1
4	Нагр	2	220
5	Нагр	3	110								26,0	118,32
6	Нагр	33 (ПС3)	10	12,5	8,1		3,8					9,98
7	Нагр	4	110								5,3	117,59
8	Нагр	44 (ПС4)	10	5,5	4,4							10,18
9	Нагр	111	220								73,0	225,46
10	Нагр	11( ПС1)	10	40,0	27,9							9,87
11	Нагр	260	10	0,0	1,4							10,78
12	Нагр	2600	10	0,0	1,4							10,78
13	Нагр	200	110									118,81

Таблица 2.4 Токовая загрузка ЛЭП для режима максимальных нагрузок

№	Начало линии	Конец линии	Ток в начале линии, А	Ток в конце линии, А	Iдоп, А
1	100	1	179	185	710
2	100	1	179	185	710
3	200	3	60	60	390
4	200	3	60	60	390
5	200	4	67	73	265
6	1	111	110	118	710
7	1	111	110	118	710



Таблица 2.5 Токовая загрузка ЛЭП для ремонтного режима нагрузок

№	Начало линии	Конец линии	Ток в начале линии, А	Ток в конце линии, А	Iдоп, А
1	100	1	Линия оборвана	Линия оборвана	710
2	100	1	361	367	710
3	200	3	60	61	390
4	200	3	60	61	390
5	200	4	68	74	265
6	1	111	108	114	710
7	1	111	108	114	710

Таблица 2.6 Токовая загрузка ЛЭП для минимального режима нагрузок

№	Начало линии	Конец линии	Ток в начале линии, А	Ток в конце линии, А	Iдоп, А
1	100	1	93	99	710
2	100	1	93	99	390
3	200	3	31	33	390
4	200	3	31	33	265
5	200	4	31	36	710
6	1	111	59	67	710
7	1	111	59	67	710

Таблица 2.7 Установка КУ по ПС для достижения cosц_зад

Электрический режим	Номер ПС	Тип БСК	Количество	Коэффициент мощности
Режим максимальных нагрузок	ПС №1	КСКГ-1,05-125 КС-1,05-60	1 2	0,92
	ПС №3	КСКГ-1,05-125 (7,9)	2
Послеаварийный режим нагрузок	ПС №1	КСКГ-1,05-125	3	0,917
	ПС №3	КСКГ-1,05-125 КС-1,05-60	1 2
Режим минимальных нагрузок	ПС№3	КС-1,05-60	1	0,927



Таблица 2.8 Регулирование напряжения на нагрузках

...

Электрический режим	Номер ПС	Трансформатор	Ответвление	Напряжение на нагрузке, кВ
Режим максимальных нагрузок	ПС №2	ЛТДН-40000/10	5

Подобные документы

• Проектирование районной электрической сети

  Разработка вариантов конфигурации электрической сети. Выбор номинального напряжения сети, сечения проводов и трансформаторов. Формирование однолинейной схемы электрической сети. Выбор средств регулирования напряжений. Расчет характерных режимов сети.
  
  контрольная работа [616,0 K], добавлен 16.03.2012
  

• Проектирование районной электрической сети 220/110 кВ

  Построение вариантов схемы электрической сети. Предварительный расчет потоков мощности. Выбор номинальных напряжений для кольцевой сети. Определение сопротивлений и проводимостей линий электропередачи. Проверка сечений по техническим ограничениям.
  
  курсовая работа [515,7 K], добавлен 29.03.2015
  

• Разработка схемы питания районной распределительной сети

  Выбор силовых трансформаторов подстанции, сечения проводов варианта электрической сети. Схема замещения варианта электрической сети. Расчёт рабочих режимов электрической сети в послеаварийном режиме. Регулирование напряжения сети в нормальном режиме.
  
  курсовая работа [694,7 K], добавлен 04.10.2015
  

• Проектирование районной электрической сети

  Выбор конфигурации, оптимальной схемы, сечения проводов, трансформатора, активной и реактивной мощностей, нагрузок, напряжения с целью проектирования районной электрической сети на основании технико-экономического сравнения конкурентоспособных вариантов.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 02.02.2010
  

• Проектирование районной электрической сети

  Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных из них. Расчет потокораспределения, номинальных напряжений, мощности в сети. Подбор компенсирующих устройств, трансформаторов и сечений проводов воздушных линий электропередачи.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.11.2013
  

• Проектирование районной электрической сети

  Расчет потокораспределения в электрической сети. Выбор сечений проводов линий электропередачи, трансформаторов и компенсирующих устройств на подстанциях. Расчет установившихся (максимального, минимального и послеаварийного) режимов работы электросети.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.10.2014
  

• Расчет участка электрической сети района энергосистемы

  Выбор напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов на подстанции, сечения проводов воздушной линии электропередачи. Схема замещения участка электрической сети и ее параметры. Расчеты установившихся режимов и потерь электроэнергии в линии.
  
  курсовая работа [688,8 K], добавлен 14.07.2013
  

• Расчет районной электрической сети

  Выбор конфигурации районной электрической сети, номинального напряжения, трансформаторов для каждого потребителя. Расчет потокораспределения, определение тока короткого замыкания на шинах низшего напряжения подстанции. Выбор сечения проводников.
  
  курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.08.2013
  

• Проектирование радиальной схемы электроснабжения

  Разработка вариантов развития сети, расчет мощности его источника сети. Выбор номинального напряжения сети и проводов воздушных линий электропередач. Расчет установившихся режимов сети максимальных нагрузок. Выбор оборудования для радиальной схемы.
  
  курсовая работа [785,6 K], добавлен 19.12.2014
  

• Электрический расчёт районной радиальной сети

  Расчет электрических параметров сети, потоков мощности по участкам и напряжения на вторичной обмотке трансформатора. Выбор числа цепей и сечения проводов, количества и мощности трансформаторов на подстанции. Составление схемы замещения электропередачи.
  
  лабораторная работа [459,6 K], добавлен 30.09.2015
  

• Проектирование электрических систем энергосистемы

  Выбор схемы соединения линий электрической сети. Определение сечений проводов линий электропередачи. Расчёт максимального режима сети. Выявление перегруженных элементов сети. Регулирование напряжения на подстанциях. Выбор трансформаторов на подстанциях.
  
  курсовая работа [5,0 M], добавлен 14.03.2009
  

• Расчеты режимов электрических сетей

  Выбор номинального напряжения сети, мощности компенсирующих устройств, сечений проводов воздушных линий электропередачи, числа и мощности трансформаторов. Расчет схемы замещения электрической сети, режима максимальных, минимальных и аварийных нагрузок.
  
  курсовая работа [2,5 M], добавлен 25.01.2015
  

• Проектирование сетевого района

  Выбор конфигурации электрической сети, определение потока мощности и выбор напряжения. Структурные схемы соединений подстанций, выбор числа и мощности трансформаторов. Расчет параметров режимов работы электрической сети, технико-экономические показатели.
  
  дипломная работа [3,4 M], добавлен 24.01.2016
  

• Проектирования электрической сети

  Анализ различных вариантов развития сети. Выбор номинального напряжения сети, определение сечения линий электропередачи, выбор трансформаторов на понижающих подстанциях. Расчет установившихся режимов сети для двух наиболее экономичных вариантов развития.
  
  дипломная работа [1,1 M], добавлен 20.08.2014
  

• Проект электрической сети с номиальным напряжением 110-220 кВт

  Методика определения расчетных нагрузок. Составление и выбор целесообразных вариантов схем электрической сети. Определение распределения мощности по участкам. Выбор сечения проводов и трансформаторов для питающих узлов. Уточненный расчет режимов сети.
  
  курсовая работа [337,7 K], добавлен 20.11.2013
  

• Электрический расчёт распределительной сети

  Определение сечения проводов сети 0,4 кВ по допустимым потерям. Выбор количества и мощности трансформаторов подстанции. Расчет потерь мощности и электрической энергии в элементах сети. Сравнительная эффективность вариантов развития электрической сети.
  
  курсовая работа [413,9 K], добавлен 25.10.2012
  

• Проектирование электрической сети

  Этапы и методы проектирования районной электрической сети. Анализ нагрузок, выбор оптимального напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов. Электрический расчёт варианта сети при максимальных нагрузках. Способы регулирования напряжения.
  
  методичка [271,9 K], добавлен 27.04.2010
  

• Проектирование электрической сети

  Предварительный выбор числа и мощности трансформаторов. Выбор сечений линий электропередач для различных вариантов схемы развития. Экономическое сравнение вариантов электрической сети. Исследование аварийных и послеаварийных режимов электрической сети.
  
  курсовая работа [1,4 M], добавлен 25.12.2014
  

• Проект развития электрической сети

  Выбор рациональных вариантов схем электрической сети с обоснованием конфигурации сети, номинальных напряжений, числа и мощности трансформаторов на подстанциях, электрической схемы сооружаемой электростанции, а также материала и сечений проводов линии.
  
  курсовая работа [956,8 K], добавлен 14.05.2013
  

• Проектирование электроэнергетических систем и сетей

  Определение параметров режима дальней электропередачи сверхвысокого напряжения и проектирование районной электрической сети. Роль электропередач в современной электроэнергетике. Выбор рациональной схемы сети. Выбор трансформаторов и расчет потерь в них.
  
  дипломная работа [690,8 K], добавлен 29.03.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам