Расчет себестоимости передачи и трансформации

Электрической энергии.

Распределительная сеть 6–10 кВ

Капитальные затраты (К_р) определяют по формуле (10.5) в зависимости от марки проводов и материала опор.

Амортизационные отчисления:

И_ар = К_р р_ар, (10.8)

где р_ар – коэффициент амортизационных отчислений, определяется по справочным данным [2] в зависимости от напряжения сети и материала опор. Для сетей 0,38-10кВ р_ар = 3,6%.

Затраты на обслуживание сети:

И_ор = n_у L_р з_у, (10.9)

где n_у – количество условных единиц на обслуживание 1 км ЛЭП, определяется по справочным данным [2] в зависимости от напряжения сети и материала опор; з_у – затраты на обслуживание одной условной единицы, руб×год.

Затраты на компенсацию потерь электроэнергии (руб/кВт×ч):

И_пр = с_пр 10^-5 ∑ R_рi S ² _рi / U ² _н, (10.10)

где – число часов максимальных потерь, определяется по справочным данным [2] в зависимости от режима потребления электроэнергии, ч; с_пр – удельные затраты на передачу 1 кВт×ч по распределительной сети, определяются по справочным данным [11] в зависимости от номинального напряжения ЛЭП, коп/кВт×ч; R_рi – активное сопротивление участка сети, Ом; S_рi – расчетная мощность на участке сети, кВА.

Если потери электроэнергии определялись при расчетах сети, то затраты на компенсацию потерь электроэнергии можно рассчитать по формуле:

И_пр = с_пр 10^-2 ∑∆Р, (10.11)

где ∑∆Р – суммарные потери мощности в ЛЭП, определенные по последней колонке таблицы 4.1.

Себестоимость передачи электроэнергии по распределительной сети:

С_р = (И_ар + И_ор + И_пр)/W_р. (10.12)

Количество электроэнергии, переданной по распределительной сети, рассчитывают:

W_р = Р_гу Т. (10.13)

где Р_гу – активная мощность на головном участке распределительной сети, кВт; Т – число часов использования максимально нагрузки, определяется по справочным данным [11] в зависимости от режима потребления электроэнергии, ч.

 

Трансформаторная подстанция

Капитальные затраты на подстанцию (К_Т) определяются по справочным данным [2]. Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле (10.8) при значении коэффициента амортизационных отчислений, рекомендованного для электротехнического оборудования [2].

Затраты на компенсацию потерь электроэнергии:

И_{П Т} = , (10.14)

где S_р – расчетная мощность ТП, кВА; S_ном – номинальная мощность трансформатора, кВА; Р_кз и Р_хх – соответственно потери короткого замыкания и потери холостого хода трансформатора, Вт; С_ТП – – удельные затраты на трансформацию 1 кВт×ч на ТП, определяется по справочным данным [11] в зависимости от номинального напряжения трансформатора и характеристики подключенной нагрузки, коп/кВт×ч.

Если в населенном пункте предлагается установка нескольких подстанций, то издержки на трансформацию электрической энергии и себестоимость трансформации электрической энергии определяются для каждой подстанции.

С_ТП = (И_аТП + И_оТП + И_пТП)/W_ТП. (10.15)

Количество электроэнергии, переданной через ТП, рассчитывают:

W_ТП = S_ТП Т Cos φ, (10.16)

где S_ТП – расчетная мощность нагрузки на шинах 0,4кВ ТП, кВА; Cosφ – коэффициент мощности нагрузки, подключенной к ТП.

Для дальнейших расчетов определяют среднее значение себестоимости трансформации электрической энергии.

С_{ТП ср} = (С_ТП1 + С_ТП2)/ 2. (10.17)

Сеть 0,38 кВ

Капитальные затраты (К _0,38) определяют по формуле (10.5) в зависимости от марки проводов и материала опор.

Амортизационные отчисления (И_{а 0,38}) рассчитывают по формуле (10.8) с учетом значения коэффициента амортизационных отчислений для сети 0,38кВ.

Затраты на компенсацию потерь электроэнергии могут быть рассчитаны по формулам (10.10 или 10.11). Потери электроэнергии в линии 0,38кВ в относительных единицах можно рассчитать по приближенной формуле (10.18) с учетом максимальных потерь напряжения в сети [12].

ΔW _0,38 % = 0,7 ×К_нер×ΔU%× /Т, (10.18)

где К_нер – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по фазам; ΔU % – потери напряжения до самой удаленной точки линии 0,38кВ.

Значение коэффициента, неравномерности распределения нагрузки по фазам определяют по формуле:

К_нер = 3 , (10.19)

где S_А, S_В, S_С, – соответственно нагрузки на фазах А, В и С, кВА; R_н, R_ф – соответственно сопротивления нулевого и фазного проводов, Ом.

Потери электроэнергии в линии в именованных единицах рассчитывают по формуле:

ΔW _0,38 = ΔW _0,38%× W _0,38/100, (10.20)

где W _0,38 – количество электроэнергии переданной по линии 0,38кВ.

W _0,38 = Р_голТ, (10.21)

где Р_гол – активная мощность на головном участке линии.

Тогда затраты на компенсацию потерь электроэнергии:

И_{п 038} = ∆W _0,38× с_{п 0,38} ×10^-2, (10.22)

с_п0,38 – удельные затраты на передачу 1 кВт×ч по сети 0,38кВ, определяются по справочным данным [11], коп/ кВт×ч.

Себестоимость передачи электроэнергии для каждой линии 0,38кВ рассчитывают по формуле (10.12).

Для дальнейших расчетов определяют среднее значение себестоимости передачи электрической энергии по сети 0,38кВ:

С _{0,38 ср} = (С_{л 1} + С_{л 2} +... С_лm)/ m, (10.23)

где С_{л 1}, С_{л 2}, С_лm – себестоимости передачи электроэнергии по первой, второй и т.д. линии 0,38 кВ; m – количество линий 0,38кВ в расчетном населенном пункте.

Средняя себестоимость передачи электроэнергии от центра питания до потребителей является суммой себестоимостей по элементам электрической сети:

С_ср = С_р + С_{тп ср}+ С _{0,38 ср} , (10.24)

Если средняя расчетная себестоимость электроэнергии будет меньше, чем аналогичный показатель в предприятиях электрических сетей, то это означает, что спроектированная электрическая сеть может быть конкурентоспособна с существующими сетями.

Литература

 

1. Методические указания по оформлению курсовых и дипломных проектов / О. С. Амосова, А. Г. Гущинский, Л. И. Васильев. СПб.: СПбГАУ, 2006. – 37 с.

2. Будзко И. А. и др. Электроснабжение сельского хозяйства. /И. А. Будзко, Т. Б. Лещинская, В. И, Сукманов. – М.: Колос, 2000. – 536 с.

3. Акимцев Ю. И., Веялис Б. С. Электроснабжение сельского хозяйства. – М.: Колос, 1983. – 384 с.

4. Практикум по электроснабжению сельского хозяйства. / Под ред. И. А. Будзко. – М.: Колос, 1982. – 319 с.

5. ГОСТ 13109-97. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения.

6. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. – М.: АО РОСЭП, 1996, май.

7. Шабад М. А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 296 с.

8. Неклепаев Б. Н., Крючков И. П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 608 с.

9. Нейфельд М. Р. Заземление и защитные меры безопасности. М.: Энергия, 1971. – 312 с.

10. Прусс В. Л. Повышение надежности сельских электрических сетей. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 208 с.

11. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства. /Л. И. Васильев, Ф. М. Ихтейман, С. Ф. Симоновский и др. – М.: Агропромиздат, 1989. – 159 с.

12. Железко Ю. С. Расчет, анализ и нормирование потерь электроэнергии в электрических сетях. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 280 с.

13. Железко Ю. С. Выбор мероприятий по снижению потерь электроэнергии в электрических сетях. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 176 с.

14. Правила устройств электроустановок. 7-е издание. – СПб.: Издательство ДЕАН, 2007. – 625 с.

 

 

Приложение А

 

Исходные данные для выполнения курсового проекта

А Б В Г Д Е Ж И К Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

Рисунок П.А.1. Координатная сетка плана населенного пункта.

Размеры координатной сетки задаются преподавателем

 

Таблица П.А.1.

Координаты расположения потребителей в населенном пункте

Номер потре-бителя	Первый знак шифра
	А1	А1	А5	А7	В2	А6	Г3	Г1	А3	Г1
	Б2	Б2	Б5	Б7	В3	Б6	Д3	Д2	Б2	Д2
	В3	В3	В5	В7	Г1	В6	Е3	Е3	Б5	Е2
	Г4	Г4	Г5	Г7	Г2	Г5	В4	Ж7	В3	Е4
	Д5	Д5	Д5	Д6	Г3	Д4	Ж4	Е5	Г4	Ж3
	Е6	Е5	Е5	Е5	Г4	Е4	В5	Д6	Г3	И5
	Ж7	Ж4	Ж5	Ж4	Д2	Ж4	Ж5	Г4	Д5	В3
	И8	И3	И5	И3	Д4	И5	В6	В3	Е5	А4
	К9	К2	К5	К3	Е1	К5	Ж6	Д5	Ж5	Б3
	Л10	Л1	Л5	Л3	Е3	Л5	Е7	Б3	Е3	К6
	Л1	К5	Г7	В3	Ж5	Е7	Ж8	А6	К4	А6
	Ж2	И6	Д7	Г4	И4	Ж7	Ж9	Б7	К5	Б7
	К2	Л6	Е7	Д3	И3	И7	К7	В8	Л4	В5
	К4	Ж7	Е8	Г2	К2	К7	К8	Г9	Л2	Г5
	Л3	К7	Ж8	Е3	И2	Ж8	И7	Б9	Л3	В6
	Г6	Д4	И4	А8	Б6	Г2	Д5	Ж4	В7	Л7
	Г7	Е4	К4	А9	В5	Д2	Г5	Ж5	Д7	К8
	Б8	Д3	К3	Б8	Г6	Л3	Е4	Ж6	Г8	И7
	Е8	Е3	Л3	Б9	А9	Е2	Е5	Е7	В8	Ж6
	Г9	Ж2	Ж4	Б10	Б8	В3	Е6	И6	Б6	К4

 

Таблица П.А.2.

Сведения о жилых домах

Второй знак шифра	Количество квартир в жилом доме	Номер в таблице нагрузок
	4(1 - 4)	3(5 - 7)	2(8,9)	1(10)
	7(2 – 8)	2(9,10)	1(1)	-
	1(3)	4(4 – 7)	3(8-10)	2(1,2)
	2(4,5)	2(6,7)	6(8-10; 1-3)	-
	3(5 – 7)	4(8-10; 1)	1(2)	2(3,4)
	5(7-10; 1)	1(2)	4(3 – 6)	-
	6(2 – 7)	2(8,9)	1(10)	1(1)
	8(3 – 10)	-	2(1,2)	-
	9(1 – 9)	-	-	1(10)
	5(1 – 5)	-	5(6 – 10)	-

Примечание. В скобках указаны номера потребителей согласно данным таблицы П.А.1.

Таблица П.А.3.

Номера строк в таблице нагрузок для определения типов

производственных потребителей и их нагрузок

Номер потребителя	Третий знак шифра

 

Таблица П.А.4.

Нагрузки ТП, кВА

Четвер-тый знак шифра	ТП1	ТП2	ТП3	ТП4
Sдн	Sвеч	Sдн	Sвеч	Sдн	Sвеч	Sдн	Sвеч
	По расчету
			По расчету
					По расчету
							По расчету
					По расчету
			По расчету
	По расчету
			По расчету
					По расчету
							По расчету

 

Таблица П.А.5.

Сведения о питающей сети и центре питания

Наименование параметра	Пятый знак шифра
1. Отклонения напряжения при максимальной нагрузке, %	+1	+2	+3	+4	+5	+5	+4	+3	+2	+1
2. Отклонения напряжения при минимальной нагрузке, %				+1	+1					+1
3. Номинальное напряжение,кВ
4. Мощность к.з., МВА
5. Длина распределит. сети, км
6. Номер схемы

Таблица П.А.6.

Данные о грунте

Данные грунта	Шестой знак шифра
ρ 1, Ом.м
ρ 2, Ом.м
h, м	0,80	0,85	0,90	0,95	1,00	1,05	1,10	1,15	1,20	1,25

 

Таблица П.А.7.

Данные о нагрузках потребителей в населенном пункте

Потребитель	Дневная	Вечерняя	Эл.двиг, кВт
Р, кВт	Q, квар	Р, кВт	Q,квар
1. Коровник без механизации процессов на 100 голов		--		--	-
2. То же, с электроводонагревателем		-		-	-
3. Коровник привязного содержания с механизированной уборкой навоза на 100 голов					-
4. То же, с электроводонагревателем					-
5. Коровник привязного содержания с механизированным доением, уборкой навоза и эл.водонагревателем на 100 голов					-
6. Помещение для ремонтного и отко-рмочного молодняка на 170-180 голов		--		--	-
7. То же, с механизированной уборкой навоза					-
8. Родильное отделение с профилакторием на 48 мест					-
9. Родильное отделение на 48 мест		-		-	-
10. Телятник с родильным отделением на 120 телят					-
11. Молочный блок при коровнике на 3 т молока в сутки					-
12. Кормоприготовительное отде-ление при коровнике					-
13. Свинарник-маточник на 50 маток без механизации процессов		--		--	-
14. То же, с механизированной уборкой навоза					-
15. То же, с теплогенератором					-
16. То же, с электрообогревом					-
17. Свинарник-маточник на 100 маток без механизации процессов		--		--	-
Продолжение таблицы П.А.7.
18. То же, с механизированной уборкой навоза					--
19. То же, с теплогенератором					-
20. То же, с электрообогревом					-
21. Свинарник-откормочник на 1000-1200 голов		--		--	--
22. То же, с механизацией уборки навоза					--
23. Кормоцех для свинофермы
24. Птичник на 6-9 тыс. цыплят					-
25. То же, на 3-4 тыс. кур					-
26. То же, на 5-6 тыс. кур					-
27. Кормоцех птицефермы
28. Инкубаторий на 2 инкубатора		-		-	-
29. То же, на 4 инкубатора		-		-	-
30. Конюшня		-		-	-
31. Дробилка кормов ДБ-5-1			-	-
32. То же, КДМ-2			-	-
33. Измельчитель грубых кормов			-	-
34. Ветеринарно-фельдшерский пункт		-		-	-
35. Зернохранилище на 500 т					-
36. Овощехранилище на 500 т				-	-
37. То же, с вентиляц. установкой
38. Холодильник для хранения фруктов					--
39. Склад нефтепродуктов				-	-
40. Кузница		-		-	-
41. Лесопилка с агрегатами ЛРМ-79				-
42. То же, с агрегатами Р-65				-
43. Приемный пункт молокозавода
44. Хлебопекарня					-
45. Сенажная башня			-	-	-
46. Установка для досушивания сена
47. Материально-технический склад				-	-
48. Мастерская					-
49. Гараж					-
50. Котельная					-
51. Школа на 40 учащихся		-		-	-
Продолжение таблицы П.А.7.
52. Школа на 140 учащихся					-
53. Ясли-сад		-		-	-
54. Контора совхоза или колхоза				-	-
55. Административное здание				-	-
56. Клуб со зрительным залом		1,5			-
57. Дом культуры					-
58. Бригадный дом		-		-	-
59. Поликлиника					-
60. Фельдшерский пункт		-		-	-
61. Столовая с газовой плитой				-	-
62. Сельский магазин		-		-	-
63. Комбинат бытового обслуживания				-	-
64. Баня на 5 мест					-
65. Общежитие на 24 места		-			-
66. Прачечная					-
67. Столовая с эл.водонагревателем					-
68. То же, с электроплитой					-
69. Сельский жилой дом с плитой на газе, жидком или твердом топливе	00,3	00,15	11,0	00,4	--
70. То же	0,5	0,24	1,5	0,6	-
71. То же	0,7	0,32	2,0	0,75	-
72. То же	0,9	0,4	2,5	0,9	-
73. То же	1,1	0,47	3,0	1,05	-
74. То же	1,3	0,52	3,5	1,17	-
75. То же	1,5	0,6	4,0	1,32	-
76. То же	2,0	0,72	5,0	1,45	-
77. То же	3,5	1,15	6,0	1,5	-
78. Сельский жилой дом с эл. плитой	4,5	1,5	7,5	1,87	-
79. Домик на участке садоводства	2,0	0,72	4,0	1,32	-
80. Коттедж с плитой на природном газе	44,5	11,5	111,5	33,3	--
81. То же с электрической сауной мощностью 12 кВт	55,3	11,9	222,3	66,1	--
82. Коттедж с электрической плитой мощностью 10,5 кВт	77,5	22,5	114,5	33,9	--
83. То же с электрической сауной
мощностью 12 кВт	8,2	3,0	25,1	7,3	-

 

Варианты схем распределительной сети.

 

 

 

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине электроснабжение сельского хозяйства

Студенту____________________________ Группа________

 

Тема проекта. Электроснабжение сельского населенного пункта

Шифр _____________________________

 

Цель разработки – выполнить проект электроснабжения условного населенного пункта по сетям 6-10 и 0,38 кВ. Разработанная система электроснабжения должна удовлетворять требованиям ПУЭ, ГОСТ 13109-97 и иметь низкую себестоимость передачи электроэнергии от центра питания до потребителей населенного пункта.

 

Исходные данные для выполнения курсового проекта.

 

1. Расположение потребителей на плане населенного пункта.

(первый знак шифра)

 

Таблица 1.

 

Номер потребителя
Координаты

 

Продолжение таблицы 1

Номер потребителя
Координаты

 

2. Сведения о жилых домах (второй знак шифра).

 

Таблица 2.

Вид жилого дома	Номера на плане
1. Одноквартирный
2. Четырех квартирный
3. Двенадцати квартирный
4. Сорока квартирный

 

Нагрузки на вводе одной квартиры: Р_дн = _____ кВт, Q_дн = _____ квар

Р_веч = _____ кВт, Q_веч = _____ квар

 

3. Сведения о производственных и коммунально-бытовых потребителях (третий знак шифра).

 

Таблица 3.

 

Номер потребителя
Номер строки в таблице нагрузок

 

4. Нагрузки ТП в кВА (четвертый знак шифра).

 

Таблица 4.

 

ТП1	ТП2	ТП3	ТП4
Sдн.	Sвеч.	Sдн.	Sвеч.	Sдн.	Sвеч.	Sдн.	Sвеч.

 

5. Сведения о питающей сети и центре питания.

(пятый знак шифра)

 

Таблица 5.

 

Наименование параметра	Величина параметра
1. Отклонения напряжения
при максимальной нагрузке, %
2. Отклонения напряжения
при минимальной нагрузке, %
3. Номинальное напряжение, кВ
4. Мощность к.з. МВА
5. Длина ЛЭП, км.
6. Номер схемы

 

6. Данные о грунте (шестой знак шифра)

 

Ρ ₁ = ______ Ом×м, ρ ₂ = ______ Ом×м, h = _____ м

 

Дата выдачи задания «___» _______ 200 г.

Руководитель _______________ _______________

Задание принято к исполнению «___» ________ 200 г.

Студент ____________________ _______________

 

 

Приложение Б

Справочные материалы

Таблица П.Б.1.

Коэффициенты одновременности для расчета нагрузок в сети 0,38 кВ

Число потребителей	Жилые дома с нагрузкой	Жилые дома с электроплитами	Производственные потребители
до 2 кВт	свыше 2 кВт
	0,76	0,75	0,73	0,85
	0,66	0,64	0,62	0,80
	0,55	0,53	0,50	0,75
	0,44	0,42	0,38	0,65
	0,37	0,34	0,29	0,55
	0,3	0,27	0,22	0,47
	0,26	0,24	0,17	0,40
	0,24	0,20	0,15	0,35
500 и более	0,22	0,18	0,12	0,30

 

Таблица П.Б.2.

Добавки мощностей для суммирования нагрузок в сети 0,38 кВ

Р	∆Р	Р	∆Р	Р	∆Р	Р	∆Р
0,2	0,2		7,3		34,0
0,4	0,3		8,5		37,5
0,6	0,4		9,8		41,0
0,8	0,5		11,2		44,5
1,0	0,6		12,5		48,0
2,0	1,2		13,8		55,0
3,0	1,8		15,0		62,0
4,0	2,4		16,4		69,0
5,0	3,0		17,7		76,0
6,0	3,6		19,0		84,0
7,0	4,2		20,4		92,0
8,0	4,8		22,8
9,0	5,4		26,5
	6,0		30,2

 

 

Таблица П.Б.3.

Коэффициенты одновременности для расчета нагрузок в сети 6-20 кВ

 

Число ТП						25 и более
ко	0,90	0,85	0,80	0,75	0,70	0,65

 

Таблица П.Б.4.

Коэффициенты одновременности для расчета нагрузок в сети 35-110 кВ

 

Число РТП или линий			4 и более
ко	0,97	0,95	0,90

 

Таблица П.Б.5.

Добавки мощностей для суммирования нагрузок в сети 6-35 кВ

 

Р	∆Р	Р	∆Р	Р	∆Р	Р	∆Р
	0,6		59,5
	1,2		67,0
	2,5		74,5
	3,7
	5,0
	6,3
	9,7
	13,0
	16,5
	20,4
	24,4
	28,4
	32,4
	36,5
	44,0
	52,0

 

 

Таблица П.Б.6.

Нагрузка уличного освещения

 

<

Характеристика улицы	Ширина, м	Освещенность, лк	Удельная мощность, Вт/м
1. Поселковая главная с твердым покрытием	5-7		11,0
2. То же	9-12
3. Поселковая с простейшим покрытием	5-7		6,5