Основные принципы, и способы компенсации реактивной мощности в распределительных электрических сетях
Результаты расчётов по оценке эффективности установки компенсирующих устройств (КУ) в распределительных электрических сетях. График потребления активной и реактивной мощности. Показания приборов учета между отпущенной и потребленной электроэнергии.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.08.2017 |
Размер файла | 5,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Для определления минимума функци (5.2) достатачно учитыват не все зотраты на обьекте, а лишь их изменяемую часть. Так, для задачи компенсаций реактивнои мошности понимают изменение капиталловложении в электрические станций, сети и, КУ, происсходяшее при установка последних, а под И -- изменение годаовых издержек эксплуатаций. В по- следние входят зотраты на потери электраэнергии во всех элементах системы электраснабжения ЗЭ и на обслуживание и ремонт обарудования. Фактические расходы на обслуживанние и ремонт, как правила, различны для разных еддиниц одного и того же обаорудования, вследствие неодиннаковово качества их изготовленния и условий эксплуаттации. В связии с неопределеностю будущих фактических расходав на обслуживание и ремонт и расчетах их учитывают с помошью нормативных отчисслений от капиталловложений р0. В результатет (5.2) записывают в следующем виде (индекс года для простоты опушен):
Зi = ( рН + ра + р0 )Ч Кi + ЗЭ(5.3)
Затраты на конденсатарный батарей могут быт представллены сумой трех составляюших: постояных не зависяших от мошности БК затрат Зпост; затраты зависяиее от каличества m комутируюших апаратов, mЗа, линейно зависяших от мошности БК ЗКQК.
Зк=Зпост+mЗа+ (5.4)
Уделные затраты на потери мошности и энергий в конденсатарах Сб определяют по формуле:
Сб=tgд(б+вTб) ) (5.5)
где tgд-удельные потери мощности в конденсаторах кВт/кВар.
Tб-число часов использования установленной мощности БК. Для нерегулируемых батарей Tб-=8760ч.
Учитывая выше перечисленные составляющие в таблице 5.1 приведены сводные затраты по реализации Компенсации реактивной мощности в городских распределительных электрических сетях АО «Алатау жары? компаниясы» (Этап 2).
Таблица 5.1 - Затраты на реализацию Компенсации реактивной мощности в городских распределительных электрических сетях АО «Алатау жары? компаниясы»
№ |
Наименование |
Ед. |
Кол- во |
Цена за ед. с учетом НДС |
Всего |
Итого |
|
1 |
Конденсаторные батареи |
||||||
УК-0,4-25 УЗ |
шт. |
3 |
236 614 |
709 842 |
3 039 756 |
||
УК-0,4-37,5 УЗ |
шт. |
1 |
241 450 |
241 450 |
|||
УК-0,4-50 УЗ |
шт. |
8 |
249 183 |
1 993 464 |
|||
2 |
Автоматические выкл. |
||||||
(HУUNDАI) USB 100А 3р |
шт |
8 |
22 000 |
176 000 |
357 840 |
||
(HУUNDАI) USB 80А 3р |
шт |
4 |
22 000 |
88 000 |
Таблица 5.1 - Затраты на реализацию Компенсации реактивной мощности в городских распределительных электрических сетях АО «Алатау жары? компаниясы»
№ |
Наименование |
Ед. |
Кол- во |
Цена за ед. с учетом НДС |
Всего |
Итого |
|
Щит ЩМП-1(395х310х220) IР 31 |
шт |
16 |
5 865 |
93 840 |
|||
3 |
Оборудование для монтажа |
||||||
Кабель ВВГ нг МЖ 3х25+1х16 |
м |
40 |
1 881 |
75 240 |
340 979 |
||
Кабель ВВГ нг МЖ 3х35+1х16 |
м |
80 |
2 450 |
196 000 |
|||
Провод ПВ-1 1х16 |
м |
81 |
315 |
25 515 |
|||
Наконечник медный ТМ 25-6-8 |
шт |
56 |
80 |
4 480 |
|||
Наконечник медный ТМ 35-8-10 |
шт |
69 |
122 |
8 418 |
|||
Наконечник медный ТМ 50-8-11 |
шт |
56 |
162 |
9 072 |
|||
Скоба метал.двухлап. д. 25-26 мм |
шт |
160 |
25 |
4 000 |
|||
Кабельные ремешки 4х120 |
уп ак |
1 |
250 |
250 |
|||
Кабельные ремешки 5х400 |
уп ак |
1 |
840 |
840 |
|||
Изолента ПВХ черная |
шт |
5 |
60 |
300 |
|||
Наконечник ТМЛ 35 |
шт |
43 |
145 |
6 235 |
|||
BN 2,5x120 Лент. Хомут для св. кабелей, Арт.87479 |
шт |
100 |
4 |
392 |
|||
BN 4,8x390/4,8х370 Лент. Хомут для св. кабелей, Арт.37583 |
шт |
100 |
18 |
1 849 |
|||
Изолента 19мм.х20м черная АVIОRА/200 |
шт |
5 |
170 |
850 |
|||
8/65х115 Анкерный болт под гайку |
шт |
40 |
40 |
1 604 |
|||
5,5х32 Кровельный шуруп со св. оцинкованный |
шт. |
250 |
7 |
1 633 |
|||
М8х25 Болт с шестигранной головкой DIN933 |
шт. |
110 |
7 |
784 |
|||
М8 Гайка шестиграная DIN934 |
шт. |
110 |
2 |
260 |
|||
М8 Шайба с увелич. наружн. Диаметром |
шт. |
110 |
3 |
360 |
|||
М6х25 Болт с шестигранной головкой DIN933 |
шт. |
30 |
4 |
108 |
|||
М6 Гайка шестиграная DIN934 |
шт. |
30 |
1 |
35 |
|||
М6 Шайба DIN 125 |
шт. |
30 |
1 |
19 |
|||
КРХ 8х40 Дюбель универсальный, полипропилен |
шт. |
500 |
3 |
1 605 |
Таблица 5.1 - Затраты на реализацию Компенсации реактивной мощности в городских распределительных электрических сетях АО «Алатау жары? компаниясы» (Этап 2)
№ |
Наименование |
Ед. |
Кол- во |
Цена за ед. с учетом НДС |
Всего |
Итого |
|
4,5х45 Универсальный шуруп желтый |
шт. |
500 |
2 |
1 130 |
|||
4 |
Транспортные расходы |
кг |
1046 |
136 |
142 256 |
142 256 |
|
5 |
Монтажные работы |
3 682 169 |
|||||
6 |
Дополнительное исследование по снятию суточных графиков нагрузки активных и реактивных мощностей по питающим ПС 110-35 кВ и РП/ТП 6-10кВ после установки КРМ |
5 600 000 |
|||||
Итого |
13 163000 |
||||||
7 |
НДС |
1 579 560 |
|||||
Всего |
14 742560 |
По расчетам на работы по компенсации реактивной мощности предлагается затратить 14 742 560 тенге, с учетом НДС.
5.2 Определение дохода от снижения потерь электроэнергии
Расчет экономической эффективности от установки конденсаторных батарей определим от снижения потерь для рассматриваемых участков электрической сети. Снижение потерь от КРМ определим от снижения реактивной перетока реактивной мощности, при этом остальные параметры примем за постоянные значений для определения % снижения нагрузочных потерь только от реактивной составляющей. Далее значение Д будем использовать для получения абсолютного значения потерь согласно утвержденных нормативов. Для городских сетей 6-10кВ норматив потерь принят на уровне 6,63%.
№ |
электроэ нергия |
июнь 2014 |
август 2014 |
снижение потреб.реак тив мощ. в % |
питающ ий центр |
питаю щая ПС |
фидер |
Wос кВтч за 2013 год |
утвержден ный норматив. потерь 6% |
Снижение от абс .значени й в% |
Снижен ие в абс значени й кВтч |
||
Ф 17 |
W актив кВтч |
986917 |
1 314122 |
РП-3 |
ПС-1 |
фид 17Ш |
9 820 345 |
651 089 |
5,73% |
37 295 |
|||
W реактив кВарч |
267411 |
225 894 |
15,53% |
РП-3 |
ПС-1 |
||||||||
ф. 20 9 |
W актив кВтч |
725751 |
1 012284 |
РП-8 |
РП-8 |
фид 206Д |
4 470 738 |
296 410 |
13,48% |
39 956 |
|||
W реактив кВарч |
332457 |
189 822 |
43% |
РП-8 |
|||||||||
ф. 20 6 |
W актив кВтч |
635598 |
917 212 |
РП-8 |
фид 209Д |
7 890 144 |
523 117 |
11,33% |
59 294 |
||||
W реактив кВарч |
177283 |
116 693 |
34% |
||||||||||
ф. 48 3 |
W актив кВтч |
203579 |
317 000 |
РП-14 |
Р П - 1 0 |
П С № 88 |
фид 462Д |
147 942 |
147 942 |
0,46% |
618 |
||
W реактив кВарч |
60284 |
59584 |
1,16% |
||||||||||
ф. 48 4 |
W актив кВтч |
10412 |
11328 |
фид 463Д |
558 717 |
558 717 |
19,96% |
111 514 |
|||||
W реактив кВарч |
375 |
17 |
95,47% |
||||||||||
Итого |
248 741 |
Таким образом, в результате проведенных мероприятий КРМ на 10 ТП снижение потерь составило 248 741 кВтч.
Эффективность проведенных мероприятий оценим по ежегодной прибыли компании АО «Алатау жары? компаниясы» по следующему выражению:
T- тариф на покупку электроэнергии для компенсации (для АО «Алатау жары? компаниясы» Т= 7,5 тенге/кВтч)
- снижение потерь от мероприятий КРМ. В результате прибыль компании будет составлять:
Д1= 248 741 • 7,5 тенге/кВтч = 1 865 557 тенге
Срок окупаемости в соответствии с формулой 5.1 будет равен: С =14 742 560 тенге = 3,9 лет
1 865 557 тенге
В результате проведенных мероприятий по компенсации реактивной мощности срок их окупаемости составит 8 лет, что является оптимальным показателем эффективности. В тех случаях, когда возможно оценить экономический эффект от улучшения режима напряжения в сетях после проведения мероприятий по компенсации реактивной мощности.
В дипломной работе, при расчете нормального режима фидера 23, при напряжении на шинах ЦП ПС 15 - 6,3 кВ, напряжение на ТП 6930, 555, 3322,
3324,559-2, 9666-2, 6066, 6065 находится в пределах 5,77-5,78 кВ, что может привести к пониженному напряжению у потребителя в сети 0,4 кВ (особенно удаленного потребителя). Отклонение напряжения у потребителя 0,4 кВ согласно действующему в Казахстане ГОСТ 103-97, не должно выходить за пределы ±5 % и ± 10 % номинального значения напряжения электрической сети. Требования к регулированию напряжения на шинах ЦП в режимах больших нагрузок должно поддерживаться в диапазоне от +8 до + 10%, а в режиме малых нагрузок от +0,53% до 4,57% номинального напряжения.
Годовой экономический эффект от внедрения данного режимного мероприятия, которое относится к беззатратным мероприятиям:
Э = Зэ дW тенге , (5.6)
где Зэ - удельные затраты на потери электроэнергии, тг/кВтч; дW - снижение потерь, приведенное к году, тыс кВтч.
Для улучшения качества напряжения в сети выполнен режим повышения напряжения на шинах ЦП с 6,3 кВ до 6,7 кВ, что позволило увеличить напряжение на шинах удаленных ТП-6/0,4 кВ до 6,3 кВ с 5,77 кв до 6,3 кВ.
5.3 Оценка экономической эффективности компенсации реактивной мощности по основным экономическим показателям
Согласно рассчитанной смете установка конденсаторных батарей с сопровождающимся затратами составит 498 500 тенге. Финансовые средства необходимые для этих мероприятий будут заимствованы в виде кредита. Кредитором предполагается стать один из существующих банков г.Алматы. Банк предлагает большинство видов кредитов. Мы возьмем долгосрочный кредит на 10 лет в виде ссуды в денежной форме, которую кредитор (Банк) дает заемщику на условиях возвратности с выплатой заемщиком 15% годовых за пользование кредитом.
Расчет экономических показателей проекта Срок службы конденсаторных батарей - 15 лет Процентная ставка -15%.
Кредит будем брать на 10 лет
Метод определения чистой текущей стоимости (NРV)
Это метод анализа инвестиций, на которые ценность фирмы может прирасти в результате реализации инвестиционного проекта, исходит из предпосылок:
1)Любая фирма стремится к максимизации своей ценности; 2)Разновременные затраты имеют неодинаковую стоимость.
Имеет место неодинаковая ценность денег по времени. Смысл этого не столько в инфляции, сколько в том, что тенге, вложенный в коммерческие операции, через год может превратиться в большую сумму за счет полученного с него дохода. Тенге, полученный сегодня, стоит больше, чем тенге, полученный завтра.
Дисконтирование - это процесс расчета будущей стоимости средств, инвестируемых сегодня, или обратный расчет стоимости денег, т.е. определение того, сколько нужно инвестировать сегодня, чтобы получить некоторую сумму в будущем:
где РV- текущая сумма средств; FV- будущая сумма средств;
r- процентная ставка банка;
n- количество лет реализации проекта.
NРV- это разница между суммой денежных поступлений, порождаемых реализацией проекта и дисконтированных к их текущей стоимости, и суммой всех дисконтированных текущих стоимостей всех затрат, необходимых для реализации этого проекта.
где Iо- первоначальное вложение средств; СF- поступление денежных средств;
r- процентная ставка банка; t- годы реализации проекта.
Определим NРV для двух вариантов: При процентной ставки банка 15%
NРV=1 247 293.9 тенге
где Iо= 1 592 390 тенге
СF= 565812.88 тенге
n-10лет
При процентной ставки банка 33,9%
NРV= -13 413,5 тенге
где Iо= 1 126 218 тенге
СF= 565 812.88 тенге
n-10лет
В результате расчета NРV имеет положительное значение. Значит, в результате проекта ценность фирмы возрастет, инвестирование идет на пользу, проект считается приемлемым.
Внутренняя норма прибыли IRR представляет собой уровень окупаемости средств, направленных на цели инвестирования, или это значение r, при котором NРV равно нулю. IRR служит индикатором уровня риска по проекту. Чем в большей степени IRR превышает принятый фирмой барьерный коэффициент, тем больше запас прочности проекта и тем менее страшны ошибки при оценке будущих денежных поступлений.
где NРV1- чистая текущая стоимость при ставке 10%; NРV2- чистая текущая стоимость при ставке 50%;
r1 и r2- процентные ставки банка, равные 10% и 50% соответственно. Отсюда -IRR =33,6%
Т (дисконтированный срок окупаемости) - минимальное время - интервал от начала осуществления проекта, за которым интегральный эффект становится и в дальнейшем остается неотрицательным:
Произведем расчет чистого срока окупаемости где будут учтены только затраты рассчитанные по смете с помощью компьютерного программного продукта АВС-4 с помощью следующей формулы:
где К - 592 390 тенге
П - 107 729,03 тенге Из расчета:
Срок окупаемости проекта- 5,5 года
Внедрение конденсаторных батарей является экономически целесообразным решением. Поскольку срок окупаемости не превышает 5,5 года. Индикатор риска по проекту достаточно высокий (IRR =49,7%), NРV = 2 350 456.7 при ставке дисконта в 15 %, таким образом мы можем уверенность сказать о том что проект имеет прочную основу.
Заключение
Максимальная экономия всех видов энергетических ресурсов и повышение качества промышленной продукции - это две наиболее актуальные задачи в нашей стране. В области электроэнергетики они сводятся большей частью к снижению потерь мощности и электроэнергии и повышению ее качества в точках потребления. Наиболее эффективным способом снижения потерь активной мощности, электроэнергии и потерь напряжения в электрических сетях является установка компенсирующих устроиств у потребителей. Оптимальное решение соответствующей проблемы не только создает возможность существования максимальных режимов работы электрических систем за счет обеспечения баланса реактивной мощности как по системе в целом, так и в отдельных ее узлах, но и существенно дополнительно уменьшает все перечисленные потери, а также приведенные затраты на сооружение и эксплуатацию сетей.
Такая оптимизационная эффективность не требует дополнительных капиталовложений, достигается за счет методических совершенствований и внедрения рационального организационного механизма реализации теоретических решений и поэтому чрезвычайно практична и актуальна, особенно на современной стадии развития электроэнергетики в стране, при все более ощущающихся дефицитах генерирующих мощностей и довольно низких уровнях напряжения в энергосистемах. Исследования последних лет в рассматриваемой области, использующие усовершенствованные методы и вычислительную технику третьего поколения, установили существенно более широкие в этом плане возможности компенсаторов реактивной мощности, чем это до сих пор предполагалось. Было установлено, что убытки в энергосистемах и распределительных сетях от незнания всех особенностей проблемы значительно превышают затраты и усилия на приобретение знаний и организацию рационального управления размещением компенсирующих устроиств.
Таким образом, в данной выпускной работе было рассмотрено установка компенсирующих устроиств в АО “Алатау жарык компаниясы” Илийского района.
Литература
1. Воротницкий В.Э., Калинкина М.А., Апряткин В.Н. Мероприятия по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях энергоснабжающих организаций
2. Карпов Ф.Ф., Константинов Б.А., Копытов Ю.В. и др. О повышении тех нико-экономической эффективности компенсации реактивной мощности в электрических сетях.// Электрические станции. - 1975. № 1.- С. 7-9.
3. Аберсон М.Л. Оптимизация регулирования напряжения. - М.: Энергия, 1975.- 159 с.
4. Маркушевич Н.С., Солдаткина Л.А. Качество напряжения в городских электрических сетях. - М.: Энергия, 1975.- 258 с.
5. Железко Ю.С. Компенсация реактивной мощности в сложных электрических системах. - М.: Энергия, 1981.- 200 с.
6. Ковалев И.Н. Выбор компенсирующих устройств при проектировании электрических сетей .- М.: Энергоатомиздат, 1990. -200 с.
7. Иванов В.С., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электроэнергии систем электроснабжения промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 337 с
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Структура потерь электроэнергии в городских распределительных сетях, мероприятия по их снижению. Компенсация реактивной мощности путем установки батарей статических конденсаторов. Методика определения мощности и места установки конденсаторных батарей.
диссертация [1,6 M], добавлен 02.06.2014Электроприемники дробильно-сортировочной установки. Характеристика потребителей электроэнергии. Расчет освещения, электрических нагрузок. Выбор автоматической установки компенсации реактивной мощности, а также оборудования распределительных шкафов.
курсовая работа [137,6 K], добавлен 16.02.2013Структура потерь электроэнергии в электрических сетях. Технические потери электроэнергии. Методы расчета потерь электроэнергии для сетей. Программы расчета потерь электроэнергии в распределительных электрических сетях. Нормирование потерь электроэнергии.
дипломная работа [130,1 K], добавлен 05.04.2010Оценка стоимости конденсаторных установок и способы снижения потребления реактивной мощности. Преимущества применения единичной, групповой и централизованной компенсации. Расчет экономии электроэнергии и срока окупаемости конденсаторных установок.
реферат [69,8 K], добавлен 14.12.2012Потребители и нормирование использования реактивной мощности. Перечень и краткая характеристика основных источников реактивной мощности. Выработка или потребление реактивной мощности с помощью компенсирующих устройств. Маркировка конденсаторных батарей.
презентация [269,8 K], добавлен 30.10.2013Виды, способы размещения и правила подключения источников реактивной мощности. Методы снижения потребления реактивной мощности: применение компенсирующих устройств, замена асинхронных двигателей синхронными, ограничение холостой работы двигателя.
презентация [382,3 K], добавлен 30.10.2013Характеристики потребителей электроэнергии. Расчет электрических нагрузок и мощности компенсирующих устройств реактивной мощности. Выбор мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства подстанции и выбор распределительной сети.
курсовая работа [702,9 K], добавлен 23.04.2021Оценка величины потребляемой реактивной мощности электроприемников. Анализ влияния напряжения на величину потребляемой реактивной мощности. Векторная диаграмма токов и напряжений синхронного генератора. Описания основных видов компенсирующих устройств.
презентация [1,9 M], добавлен 26.10.2013Источники реактивной мощности. Преимущества использования статических тиристорных компенсаторов - устройств, предназначенных как для выдачи, так и для потребления реактивной мощности. Применение и типы синхронных двигателей, их располагаемая мощность.
презентация [2,4 M], добавлен 10.07.2015Способы компенсации реактивной мощности в электрических сетях. Применение батарей статических конденсаторов. Автоматические регуляторы знакопеременного возбуждения синхронных компенсаторов с поперечной обмоткой ротора. Программирование интерфейса СК.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 09.03.2012Расчет электрических нагрузок предприятия. Определение центра электрических нагрузок. Выбор числа и мощности силовых трансформаторов. Выбор рационального напряжения внешнего электроснабжения. Компенсация реактивной мощности в сетях общего назначения.
курсовая работа [255,8 K], добавлен 12.11.2013Определение ожидаемых электрических нагрузок промышленного предприятия. Проектирование системы электроснабжения группы цехов сталелитейного завода. Компенсация реактивной мощности в электрических сетях. Расчёт максимальной токовой защиты трансформаторов.
дипломная работа [796,8 K], добавлен 06.06.2013Основные принципы компенсации реактивной мощности. Оценка влияния преобразовательных установок на сети промышленного электроснабжения. Разработка алгоритма функционирования, структурной и принципиальной схем тиристорных компенсаторов реактивной мощности.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 24.11.2010Потери электрической энергии при ее передачи. Динамика основных потерь электроэнергии в электрических сетях России и Японии. Структура потребления электроэнергии по РФ. Структура технических и коммерческих потерь электроэнергии в электрических сетях.
презентация [980,8 K], добавлен 26.10.2013Характеристика потребителей по категории надежности электроснабжения и среды производственных помещений. Определение расчетных электрических нагрузок. Выбор количества, мощности и тип трансформаторов цеха и компенсирующих устройств реактивной мощности.
курсовая работа [219,8 K], добавлен 12.06.2019Общая характеристика радиальных, магистральных (комбинированных) схем электроснабжения. Расчет электрических нагрузок, коэффициентов использования, средней реактивной и активной мощности. Выбор проводников, аппаратов защиты и компенсирующих устройств.
курсовая работа [226,5 K], добавлен 17.03.2011Характеристика цеха и потребителей электроэнергии. Определение нагрузок и категории электроснабжения. Расчёт нагрузок, компенсации реактивной мощности. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Выбор распределительных сетей высокого напряжения.
курсовая работа [308,4 K], добавлен 21.02.2014Разработка алгоритма управления режимом реактивной мощности при асимметрии системы электроснабжения промышленного предприятия. Источники реактивной мощности. Адаптивное нечеткое управление синхронного компенсатора с применением нейронной технологии.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 20.05.2017Расчет электрических нагрузок. Коэффициент мощности. Расчетные токи. Компенсация реактивной мощности. Выбор потребительских подстанций. Расчет потерь электроэнергии в трансформаторе, газовое потребление электрической энергии. Сопротивление заземления.
курсовая работа [204,7 K], добавлен 31.03.2018Расчет баланса мощности и выбор компенсирующих устройств. Потери активной мощности в линиях и трансформаторах. Баланс реактивной мощности. Составление вариантов конфигурации сети с анализом каждого варианта. Потеря напряжения до точки потокораздела.
контрольная работа [4,3 M], добавлен 01.12.2010