Оптимизация режимов по напряжению и реактивной мощности.

Проанализируем формулу для реактивной мощности

Можно отметить, что увеличение напряжения или уменьшение реактивной мощности, передаваемой по сети, приведет к уменьшению потерь мощности. Основным методом повышения напряжения является его централизованное регулирование на шинах источника. Шинами источника являются шины вторичного напряжения электрических станций, а так же шины СН и НН районных подстанций (РП). Высокую эффективность этот метод имеет в режимах большой загрузки сети, когда потери сами по себе достаточно велики. При этом следует учитывать также технические пределы повышения уровня напряжения.

Отключение трансформаторов в режимах малых нагрузок.

Нагрузочные потери  и потери холостого хода сопоставимы между собой. При полной загрузке трансформатора . В режимах минимальной нагрузки наоборот. В последнем случае имеет смысл отключать часть параллельно работающих трансформаторов.

Рассмотрим трансформаторную подстанцию, на которой установлено два трансформатора:

Ø Общие потери мощности в трансформаторе:

Ø Потеря мощности при работе одного трансформатора:

Ø Потери мощности при работе двух трансформаторов:

Построим зависимости

Точка пересечения кривых дает нагрузку S₁, при которой потери мощности для обоих случаев равны. Из графика видно, что при нагрузке  выгоднее работать одним трансформатором. И наоборот при  выгоднее работать двумя трансформаторами.

Величину S₁ определим из уравнения:

Замена проводов и перевод воздушной линии на более высокое напряжение.

Замена проводов выполняется на перегруженных линиях 0,38; 10кВ с целью снижения потерь напряжения в сети и повышения ее пропускной способности. Но так как при замене проводов на провода большего сечения уменьшается активное сопротивление, также уменьшаются и потери активной мощности. Перевод ВЛ на более высокую ступень напряжения является одним из самых эффективных, но и самых дорогостоящих мероприятий. Конструктивно это связано с заменой опор, увеличением между фазных расстояний, реконструкцией подстанции и возможно заменой проводов. Это мероприятие применяется для повышения пропускной способности, снижение потерь энергии здесь, как и в предыдущем случае, является сопутствующим фактором.

Методика технико-экономических расчетов.

Общие понятия.

Методика технико-экономических расчетов должна дать возможность выбрать оптимальный вариант. Экономическая эффективность варианта определяется единовременными капитальными затратами и ежегодным эксплуатационными расходами (издержками производства). Капитальные затраты на сооружение электрической сети определяют по укрупненным показателям. Зная протяженность линии и среднюю стоимость одного километра, можно опередить полную стоимость линии. Средняя стоимость одного километра линии приводится в справочниках по проектированию и зависит от напряжения линии, типа опор, площади сечения проводов, климатических условий района. Стоимость трансформаторных подстанций определяется числом и мощностью основного оборудования: трансформаторов и выключателей. При этом укрупненные показатели учитывают также и стоимость приборов релейной защиты, стоимость монтажа и строительных работ. Эксплуатационные расходы включают себя ежегодные амортизационные отчисления, ежегодные расходы на текущий ремонт и обслуживание и стоимость годовых потерь энергии.

Амортизационные отчисления включают в себя: ежегодные расходы на капитальный(восстановительный) ремонт и ежегодные отчисления на реновацию.

Каждое сооружение имеет ограниченный срок службы. На реновацию предусматривают такие ежегодные отчисления, чтобы к концу срока службы капитальные затраты были полностью возмещены.

Различают капитальный и текущий ремонты. Капитальный ремонт производят с целью восстановления сооружения до его первоначального состояния, выполняют его раз в несколько лет, но средства на него предусматривают в виде ежегодных отчислений в процентах от стоимости сооружений. Текущий ремонт включает в себя периодические осмотры, проверку оборудования, подкраску, замену дефектных изоляторов и т.п. Выполняется он повседневно с целью поддержать сооружения в пригодном для эксплуатации состояния. Выражение для эксплуатационных расходов издержек производства можно записать в виде:

 ,                                             (8.1)

Где Р_ам - доля ежегодных отчислений на амортизацию,

Р_об - тоже на текущий ремонт и обслуживание,

К - капитальные затраты,

И_пот - суммарная стоимость годовых потерь электроэнергии.

8.2. Методика расчетов и выбор экономически целесообразного варианта.

Рассмотрим два варианта энергетического объекта. Обозначим капитальные затраты в первом варианте К1 и К2; И1 и И2.

1.

Это, так называемый, случай абсолютной экономической эффективности.

2.

Рассмотрим отношение:

Т_ок показывает за сколько лет по более дорогому варианту окупятся затраты.

Величина обратная времени окупаемости называется коэффициентом эффективности капиталовложения.

Для единообразия оценки экономической эффективности различных вариантов. Т_ок и Р_эф нормируют. Для энергетических объектов нормативный коэффициент капиталовложений Р_н =  0,12-0,15.

Исходя из этого первый вариант будет выгоднее второго, если будет соблюдаться равенство.

Годовые приведенные затраты.

                                                                     (8.2)

 

С учетом 8.1 получим:

                    (8.3)

 

При сравнении нескольких технически равноценных вариантов наиболее выгодным считается вариант с наименьшими приведенными затратами. Если окажется, что у сравниваемых вариантов затраты примерно равны, то предпочтение остается более перспективному варианту.

Мы рассмотрели методику технико-экономических расчетов при единовременных капитальных затратах. В случае долговременного сооружения объекта (разновременные затраты в несколько этапов) необходимо учесть темпы инфляции, учетную ставку банка, тариф на электроэнергию и его изменение.