Расчет низковольтной и высоковольтной нагрузки по предприятию

Расчет силовой нагрузки по предприятию, включая низковольтную и высоковольтную нагрузки, потери в трансформаторах ЦТП, приведены в таблице 4.

8. Технико-экономическое сравнение вариантов схем внешнего электроснабжение

I вариант

Рисунок 1-Схемы электроснабжения первого варианта

 

Выбор трансформатора ГПП:

Определим полную расчетную мощность трасформатора ГПП:

где Р_р - расчетная активная мощность

Q_э – реактивная мощность энергосистемы

Определим коэффициент загрузки трансформатора ГПП:

Принимается к установке два трансформатора ГПП типа ТДН-10000/110

Таблица – Паспортные данные трансформатора ГПП (petropavl.pulscen.kz)

(www.rosenergoholding.ru) http://forca.ru/spravka/spravka/osnovnye-dannye-dvuhobmotochnyh-transformatorov.html

Sном, МВА	UВН, кВ	UНН, кВ	РХ, кВт	РК, кВт	UКЗ, %	IХХ, %	Цена
					10,5	0,9	39млн тг

 

Определение расчетных активных и реактивных потерь мощностей в трансформаторах ГПП

=89,48 кВт

Потери ЭЭ в ГПП

Так как у меня завод работает 3 смены

=6000

=6000

ч

Определим полную расчетную мощность, которая проходит по ЛЭП

13461,7 МВА

Расчётный ток в ЛЭП

Аварийный ток в ЛЭП

=

=

Экономически целесообразное сечение провода

где – экономическая плотность тока, зависимая от материала провода и количества часов использования наибольшей нагрузки. Для проводов алюминиевые неизолированные, = ч/год.

 

Принимаем к установке провод марки АС-70/72, Iдоп=265А ( = 0.444 Ом/ км, = 0.4276 Ом/ км), (http://cable.ru/questions/id-3205.php)

Потери в ЛЭП

R= =0.4276

Выбор оборудования I варианта

Перед выбором аппаратов разберем схему замещения (рисунок 2) и определим ток короткого замыкания

 

Рисунок 2 – Схема замещения первого варианта

Определим базисный ток:

U_н=115кв I_б=

I_б= =5,02кА

Х_с=

Х_c= = 0,91 о.е

 

 

Сопротивления ЛЭП:

Х_ЛЭП=

Х_ЛЭП=0,444 =0,17 о.е

 

Сопротивления трансформатора ГПП:

Х_трГПП= =10,5 о.е

 

Определим токзкороткого замыкания в точке К1, К2,К3:

I_кз1=

I_кз1= =5,52 кA

I_кз2=

I_кз2= =4,65 кA

I_кз3=

I_кз3= =0,43 кA

Определим ударный ток:

i_уд= K_у I_к

 

i_удК1= 1,717 5,52=13,4кА

i_удК2= 1.8 4,65=11,29кА

i_удК3= 1.92 0,43=1,17кА

К установке выбираем высоковольтный баковый элегазовый выключатель марки ВГТ-110 ll-40\2500У1, стоимостью 8 647 000 тенге.

Проверка по условиям выбора высоковольтных выключателей

U_н U_р

I_н I_ав

I_отк I_кз

I_дин i_уд

Для В1,В2,В3,В4,В5,В6

110 кВ

2500А 70,8А

40000А 5520А

102000А 13400А

Для В7

110кВ

2500А 7,08А

40000А 4650А

102000А 11290А

 

К установке выбираю разъединитель типа РНД3-110/1000 стоимостью 165000 тг

Проверка по условиям выбора разъединителей

U_н U_уст

I_н I_{ав ток}

I_{ампл.пред.скв} i_уд

I_тер.ст I_кз1

Для Р1,Р2,Р3,Р4

110кВ

1000А 70,8А

31500А 5520А

80000А 13400А

Для Р5,Р6

110кВ

1000А 70,8А

31500А 4650А

80000А 11290А

Выбрала ограничители перенапряжения (ОПН) по напряжению. К установке выбираю ОПН-110 УХЛ1.

U_H ≥ U_УСТ

3.1.5 Расчёт капитальных затрат

1.Капитальные затраты на трансформатор ГПП:

=N К_тр=2 40800000= 81 600000тенге

2.Капитальные затраты на ЛЭП:

=5,2 К_лэп=5,2 =4 342000 тенге

3. Капитальные затраты на выключатели В1,В2,В3,В4,В5,В6,В7:

к =N К_вк=7 =60 529000 тенге

4.Капитальные затраты на разъединители Р1,Р2,Р3,Р4,Р5,Р6:

=N К_раз=6 =990 000 тенге

5.Капитальные затраты на ОПН:

=N К_опн=2 334000=668 000 тенге

Суммарные капитальные затраты по первому варианту схемы:

= + к+ + =81,6 млн +4,342 млн + 60,529 млн+0,99млн+0,668млн=148 129 000 тг

148129000-4342000=143 787 000тг

 

Расчёт издержек

Издержки на амортизацию:

И_а =И_а.обор+И_а.лэп =9202368+ 121576=9 323 944 тенге/г

И_а.обор=Е_а =0,064 143787000=9 202 368 тенге/г

И_а.лэп =Е_а.лэп К_лэп=0,028 4342000=121576 тенге/г

где - Е_а =6,3% норма отчислений на амортизацию оборудования;

Е_а.лэп=2,8% норма отчислений на амортизацию линии.

 

Эксплуатационные издержки:

И_э =И_э.обор+И_э.лэп =17368 + 1437870=1 455 238 тенге/г

И_э.обор=Е_э =0,01 143787000=1 437 870 тенге/г

И_э.лэп =Е_э.лэп К_лэп=0,004 4342000=17 368 тенге/г

Издержки на потери:

И_пот =С_о ( + )=16 (450 302,63+76646,41)= 8 431 184,6тенге/г

где С_о - стоимость потерь электроэнергии равна 16 тенге.

 

Совместные издержки по первому варианту схемы:

И₁=И_а+И_э+И_пот=1455238+8431184+9323944=19 210366 тенге/г

 

Приведенные затраты по первому варианту схемы:

 

З₁=Е + =0,12 148129000 [phone] =36 985846 тенге/г

 

 

II вариант

Рисунок 1-Схемы электроснабжения втрого варианта

Определим полную расчетную мощность, которая проходит по ЛЭП

13459 кВА

 

Расчётный ток в ЛЭП

 

Аварийный ток в ЛЭП

=

=

Экономически целесообразное сечение провода

где – экономическая плотность тока, зависимая от материала провода и количества часов использования наибольшей нагрузки. Для проводов алюминиевые неизолированные, = ч/год.

 

Принимаем к установке провод марки 3хАС –120/19, Iдоп=390Ах5 ( = 0,414 Ом/ км, = 0.249 Ом/ км), цена которой составляет

Потери в ЛЭП

R= =0.24

 

9.Выбор оборудования II варианта

Перед выбором аппаратов разберем схему замещения (рисунок 4) и определим ток короткого замыкания

Рисунок 4 – Схема замещения второго варианта

 

Определим базисный ток:

U_н=37кв I_б=

I_б= =15,6 кА

Реактивное сопротивление системы Х_С=0, так как питание осуществлено от подстанции энергосистемы неограниченной мощности.

Реактивное сопротивление трансформатора системы:

 

 

 

Определим ток КЗ в точке К-1:

Определим реактивное сопротивление линий:

Определим ток КЗ в точке К-2:

Определим реактивное сопротивление трансформатора ГПП:

Определим ток КЗ в точке К-3:

 

Определим ударный ток:

i_уд= K_у I_к

 

i_удК1= 1.6 9,12=20,74 кА

i_удК2= 1,92 4,76=12,88 кА

i_удК3= 12,2=35,2 кА

 

Выбираем выключатель элегазовый типа ВГТ-35ll-50-3150У1 (цена 14400 000тенге)

Проверка по условиям выбора высоковольтных выключателей

 

U_н U_р

I_н I_ав

I_отк I_кз

I_дин i_уд

Для В1,В2:

37кВ

3150А 1968.4А

50000А 9120А

127000А 20740А

Проверка по условиям выбора выключателя В3:

U_H ≥ U_УСТ 37 кВ ≥ 37 кВ

I_Н ≥ I _АВ.ТОК 3150 А ≥ 984.2 А

I_ОТКЛ ≥ I _КЗ 50 кА ≥ 9.12 кА

I_ДИН ≥ i_УД 127 кА ≥ 20.74 кА

I_ОТКЛ ≥ I _КЗ 50 кА ≥ 0.05 кА

 

Проверка по условиям выбора выключателей В4, В5:

U_H ≥ U_УСТ 37 кВ ≥ 37 кВ

I_Н ≥ I _АВ.ТОК 630 А ≥ 222,28 А

I_ОТКЛ ≥ I _КЗ 12,5 кА ≥ 9,12 кА

I_ДИН ≥ i_УД 35 кА ≥ 20,74 кА

I_ОТКЛ ≥ I _КЗ 3 ≥ 0,05

ВГБ-35ll-12.5/630У1 цена 1500 000тг

 

Проверка по условиям выбора выключателей В6, В7:

U_H ≥ U_УСТ 37кВ ≥ 37кВ

I_Н ≥ I _АВ.ТОК 630 А ≥ 222,28 А

I_ОТКЛ ≥ I _КЗ 12,5 кА ≥ 10,82 кА

I_ДИН ≥ i_УД 35 кА ≥ 4,54 кА

I_ОТКЛ ≥ I _КЗ 3 ≥ 0,05

К установке выбираем разъединители типа РНДЗ-1-35/1000У1

(цена 115 000тг).

Проверка по условиям выбора разъединителей Р1, Р2,Р3,Р4:

U_H ≥ U_УСТ 37кВ ≥ 37кВ

I_Н ≥ I _АВ.ТОК 1000А ≥ 222,28А

I_ДИН ≥ i_УД 63кА ≥ 20,7 кА

 

Проверка по условиям выбора разъединителей Р5, Р6:

U_H ≥ U_УСТ 37кВ ≥ 37кВ

I_Н ≥ I _АВ.ТОК 1000А ≥ 1562А

I_ДИН ≥ i_УД 63 кА ≥ 10,82 кА

 

Выбрала ограничители перенапряжения (ОПН) по напряжению. К установке выбираю 2хОПН-35У1, стоимостью 110000 тенге.

Расчет капитальных затрат

Определим капиталовложения на трансформатор ГПП:

Определим капиталовложения на ЛЭП:

Определим капиталовложения на выключатели:

Определим капиталовложения на разъединители:

Определим долевое участие трансформатора системы:

Определим капиталовложения на трансформатора системы:

Определим долевое участие выключателей В1-В2:

Определим капиталовложения на выключатели В1 и В2:

Определим долевое участие секционного выключателя В3:

Определим капиталовложения на секционного выключателя В3:

 

Определим суммарное капиталовложения по второму варианту схемы:

Определим капиталовложения на оборудования:

 

Расчёт издержек

Издержки на амортизацию:

И_а =И_а.обор+И_а.лэп =2111200+7862912=9974112 тенге/г

И_а.обор=Е_а =0,063 122858000=7862912 тенге/г

И_а.лэп =Е_а.лэп К_лэп=0,028 75400000=2111200 тенге/г

где - Е_а =6,3% норма отчислений на амортизацию оборудования;

Е_а.лэп=2,8% норма отчислений на амортизацию линии.

 

Эксплуатационные издержки:

И_э =И_э.обор+И_э.лэп =301600+1228580=1530180 тенге/г

И_э.обор=Е_э =0,01 122858000=1228580 тенге/г

И_э.лэп =Е_э.лэп К_лэп=0,004 75400000= 301600тенге/г

Издержки на потери:

=16 =13957793,3 тенге/г

где С_о - стоимость потерь электроэнергии равна 16 тенге.

 

Совместные издержки по первому варианту схемы:

И₁=И_а+И_э+И_пот=9974112+1530180+13957793,3=12562085,3тенге/г

 

Приведенные затраты по первому варианту схемы:

 

З₁=Е + =0,12 =49253045,3тенге/г

N	Un			З1
I
II			25462085,3	49253045,3