Задача : Составить расчетную схему и полную схему замещения электропередачи и рассчитать ее параметры.
 |
Исходные данные: ЛЭП1 длиной 160 км выполнена проводом 2АС-300х2, номинальное напряжение 330 кВ; ЛЭП2 длиной 90 км выполнена проводом 4АС-300, номинальное напряжение 220 кВ; Т1 - автотрансформатор 3АТДЦТН-240000/330/220, Р4 = 400 МВт, Р5 = 50 МВт, cosφ = 0,9.
Решение задачи. Схема замещения сети приведена на рис.1.2. При составлении схемы замещения сети использованы удельные показатели линий. Параметры схемы замещения воздушных линий электропередачи определяются по соотношениям:
, 
, 
, 
,
где 
и 
.
Параметры ЛЭП1 – 2АС-300х2: 
Ом/км, 
Ом/км,
См/км, 
кВт/км, 
кВт/км.
Тогда: 
Ом; 
Ом;
См; 
кВт/км;
См/км; 
См;
Ом; 
См.
Параметры ЛЭП2 – 4АС-300: 
Ом/км, 
Ом/км,
См/км, 
кВт/км, 
кВт/км.
Тогда: 
Ом; 
Ом;
См; 
кВт/км;
См/км; 
См;
Ом; 
См.
Параметры трансформатора 3АТДЦТН-240000/330/220: 
Ом; 
Ом; 
Ом; 
Ом; 
Ом; 
Ом; 
кВт; 
кВАр.
Все параметры приведены к номинальному напряжению высшей обмотки. Обычно потери в стали трансформаторов считаются неизменными, независимыми от колебаний напряжения на шинах высшего напряжения трансформатора, в этом случае 
.
Теперь: 
МВ·А;
Ом; 
Ом;
Ом; 
Ом;
Ом;
Ом; 
Ом; 
Ом.
Для завершения схемы замещения следует найти реактивные мощности нагрузок, 
, по известным активным мощностям и cosφ, 
МВ·А, 
МВ·А.
10 Задача : Выбрать наиболее экономичный вариант сети по методу приве 
денных затрат.
Вариант 2 Вариант 4
Подсчет приведенных затрат производится по следующей формуле:
,руб./ год,
где 
- нормативный коэффициент эффективности ( 
);
- соответственно капитальные вложения в линии и ПС-ции;
- соответственно издержки на амортизацию и обслуживание линий 
, подстанций 
и 
- издержки на возмещение потерь энергии в электрических сетях;
Определение капитальных вложений производится обычно по укрупненным стоимостным показателям для всего оборудования подстанций и ЛЭП.
Ежегодные издержки 
и 
определяются суммой отчислений от капитальных вложений 
и 
, где 
, 
- соответственно коэффициенты отчислений на амортизацию и обслуживание для линий и подстанций.
Издержки на возмещение потерь энергии в линиях и трансформаторах определяются по формуле
,
где 
- суммарные переменные потери мощности в сети в режиме максимальных нагрузок;
- суммарные потери холостого хода трансформаторов;
τ – число часов максимальных потерь в году 
;
β0 – удельная стоимость потерь активной энергии.
Варианты схем считаются экономически равноценными, если разница в приведенных затратах равна или менее 5%.
В таком случае следует выбирать варианты схем:
а) с более высоким напряжением;
б) с более высокой надежностью электроснабжения;
в) с более высокой оперативной гибкостью схемы (приспосабливаемостью к необходимым режимам работы сети);
г) с меньшим расходом цветного металла на провода воздушных линий и с меньшим необходимым количеством электрической аппаратуры;
д) с лучшими возможностями развития сети при росте нагрузок или при появлении новых пунктов потребления электроэнергии.
Определим капитальные вложения в линии.
, тыс./руб.,
где 
- стоимость 1 км линий;
- длина линии;
- число параллельных линий.
При определении приведенных затрат следует учесть, что линия 1-2 существует во всех вариантах, и капиталовложения на ее сооружение и амортизационные отчисления не учитываются.
Капитальные вложения в линии
| Вариант 2 | |||||
| Участок | Провод |
|
|
|  , тыс./руб.
|
| 13-14 | АС-70 | ||||
| 1-13 | АС-95 | ||||
| 3-4 | АС-70 | ||||
| 1-4 | АС-70 | ||||
| ИТОГО | |||||
| Вариант 4 | |||||
| Участок | Провод |
|
|
| , тыс./руб.
|
| 2-4 | АС-185 | ||||
| 4-14 | АС-70 | ||||
| 13-14 | АС-70 | ||||
| 1-13 | АС-185 | ||||
| 2-3 | АС-70 | ||||
| ИТОГО |
Определяем капитальные вложения в подстанции 
.
Так как во всех вариантах трансформаторы одинаковы, то:
Кп = nּКяч.,
где n – количество ячеек;
Кяч – стоимость ячейки. Стоимость ячейки выключателя принимаем равной 840 тыс.руб.
| Вариант | ||
| Число ячеек выключателей | ||
Стоимость, 
|
Суммарные вложения в линию и подстанции:
тыс.руб.;
тыс.руб.;
Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание для ЛЭП 2,8%, для подстанций 110 кВ – 9,4%. Поэтому 
, 
.
тыс. руб.;
тыс. руб.
тыс. руб.;
тыс. руб.
Определяем издержки на возмещение потерь энергии в электросетях.
Поскольку во всех вариантах число, мощность и типы трансформаторов не зависят от схемы сети, то учет издержек ведем только для линий.
Издержки на возмещение потерь энергии в линиях определяются по формуле:
,
где 
- суммарные переменные потери мощности в сети в режиме максимальных нагрузок;
τ – число часов максимальных потерь в году 
;
– удельная стоимость потерь активной энергии.
;
ч;
,
где 
- сопротивление линии.
Для расчета 
определяем параметры схемы замещения сети, используя соотношения
;
;
;
.
Параметры схем замещения вариантов сетей
| Участок |
| Провод |
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| 1-2 | АС-240 | 0,12 | 0,405 | 2,52 | 8,505 | 1,26 | 4,2525 | ||
| Вариант 2 | |||||||||
| 13-14 | АС-70 | 0,428 | 0,444 | 8,988 | 9,324 | 4,494 | 4,662 | ||
| 3-4 | АС-70 | 0,428 | 0,444 | 6,42 | 6,66 | 3,21 | 3,33 | ||
| 1-13 | АС-95 | 0,306 | 0,434 | 5,508 | 7,812 | 2,754 | 3,906 | ||
| 1-4 | АС-70 | 0,4289 | 0,444 | 6,848 | 7,104 | 3,424 | 3,552 | ||
| Вариант 4 | |||||||||
| 2-3 | АС-70 | 0,428 | 0,444 | 6,848 | 7,104 | 3,424 | 3,552 | ||
| 2-4 | АС-185 | 0,162 | 0,413 | 3,888 | 9,912 | 3,888 | 9,912 | ||
| 4-14 | АС-70 | 0,428 | 0,444 | 12,84 | 13,32 | 12,84 | 13,32 | ||
| 13-14 | АС-70 | 0,428 | 0,444 | 8,988 | 9,324 | 8,988 | 9,324 | ||
| 1-13 | АС-185 | 0,162 | 0,413 | 2,916 | 7,434 | 2,916 | 7,434 |
Издержки на возмещение потерь энергии в линиях определяются:
тыс. руб.
тыс. руб.
Определяем приведенные затраты:
тыс. руб.;
тыс. руб.;
Результаты расчета составляющих затрат и сопоставление вариантов приведены в таблице.
Экономическое сопоставление вариантов развития сети
| № вар. | 
| 
| 
|
| 
| ,
отн.ед.
|
| тыс.руб. | ||||||
| 3082,3399 | 15661,6199 | 1,05 | ||||
| 3947,5388 | 14912,7788 |
Анализ результатов сопоставления вариантов развития сети показывает, что наиболее экономичным является 4-й вариант распределительной сети.