Сечение проводов питающих линий выбирается по экономической плотности тока:
, (9.1)
где -максимальный рабочий ток линии; - количество линий или цепей; - экономическая плотность тока, определяемая в зависимости от [8, 15].
Выбранное сечение проверяется по условиям нагрева в послеаварийном режиме. Для линий 110 кВ по условию короны сечение должно быть не менее АС-70.
Определяются потери напряжения при максимальных и минимальных нагрузках по методике, изложенной в работе [10].
Определяются потерн энергии в линиях и трансформаторах. При расчете потерь напряжения в питающих линиях необходимо учитывать транзитную
мощность и протяженность линии до отпайки (на карте 1). На карте 3сечении проводов и потери напряжения
рассчитываются отдельно на каждом участке и суммируются. Отклонения напряжения в центре питания следует считать в самом начале линии (приложение 3). На карте 2 и во всех случаях кольцевания питающих линий потери напряжения считаются в наиболее неблагоприятном режиме, т. е. при отключении одного из источников.
|
|
Электрический расчет распределительных сетей 10- 20-35 кВ производится с целью выбора марки, сечения провода и проверки качества напряжения у потребителей.
Определяются расчетные линейные нагрузки сети по сумме расчетных нагрузок трансформаторов, расположенных за этим участком:
, (9.2)
где - коэффициент одновременности (таблица 3.2); Ртп - расчетные мощности ТП каждого населенного пункта (дневная и вечерняя) или, по графикам нагрузок [4].
Расчет ведется параллельно дневных и вечерних нагрузок. Полная мощность определяется из активной и значения . В линиях 10 кВ значение естественного , определяют на участках сетей 10 кВ по соотношению расчетных нагрузок производственных потребителей Рп к суммарной расчетной нагрузке по номограмме 4.1 стр. 21 [4]. Окончательно Spaсч принимается наибольшей из дневной или вечерней.
По максимальным расчетным нагрузкам определяются максимальные линейные токи участков:
, (9.3)
Далее определяют эквивалентные токи участков:
, (9.4)
где - коэффициент, учитывающий динамику роста нагрузки. При удвоении нагрузок в течение 5 лет = 0,7.
Сечение проводов ВЛ 10-20 кВ выбирается по эквивалентному току или мощности по экономическим интервалам нагрузок [2, 3, 8]. Для ВЛ 10 кВ форма экономических интервалов дается в таблице 9.1.
Таблица 9.1 –Интервалы экономических нагрузок для ВЛ 10 кВ
Провод | ПС-25 | АС-25 | АС-35 | АС-50 | АС-70 |
Нагрузка, А | 0-5 | 5-12 | 12-22 | 22-31 | 31-47 |
В целях удобства монтажа и эксплуатации на линиях рекомендуется выбирать не более двух - трех сечений.
Производится расчет потери напряжения в линиях от начальных до конечных точек по направлению перетока энергии дневного и вечернего максимумов. На каждом участке AU определяется при максимальном режиме нагрузки (дневном и вечернем) по номограммам [10] или формуле:
|
|
, (9.5)
где - длина участка, км; - удельные сопротивления проводов, Ом/км.
Можно принять = 0,95. Потери энергии в проводах распределительных сетей определяются как:
кВт ч, (9.6)
где - максимальный рабочий ток участка линии.
Время потерь для смешанной с.-х. нагрузки можно принимать равным 2000 ч в год для распределительных линий, а для питающих - 3000...3500 ч.
Потери энергии в питающих и распределительных трансформаторах определяются по общеизвестной формуле:
кВт ч, (9.7)
где - время работы трансформатора (можно принять 8760 ч/год); - время потерь, ч/год; - число трансформаторов данной мощности (63, 100 кВА); - коэффициент загрузки трансформатора.
, (9.8)
где - расчетная нагрузка на один трансформатор.
При расчете потерь энергии в потребительских трансформаторах последние можно объединить в группы по мощности. При этом коэффициент загрузки принимается средним для зоны, равным отношению:
, (9.9)
где - сумма расчетных нагрузок потребителей зоны; - сумма номинальных мощностей трансформаторов зоны.
Результаты электрического расчета распределительных сетей сводятся в таблицу, форма которой дается в приложении 6.
Для расчетов (9.5-9.7) составлены программы на ЭВМ
10 Технико-экономическое сравнение вариантов схемы электроснабжения
Технико-экономическое сравнение вариантов схемы электроснабжения производится по приведенным затратам, которые могут быть рассчитаны для каждого варианта по формуле, приводимой в работе [19]
, (10.1)
где -суммарные капитальные вложения на питающие линии, питающие подстанции, распредсети и потребительские подстанции, тыс. руб.; = 0,12 - нормативный коэффициент эффективности, руб./руб. год; - издержки, тыс. руб./год.
Ежегодные издержки равны:
, (10.2)
где - годовые отчисления на амортизацию определяются по формуле
, (10.3)
где Ра -отчисление на амортизацию, %; - затраты на эксплуатацию линий и подстанций, включающие в себя заработную плату персонала, общественные расходы и расходы на текущий ремонт; - издержки па покрытие потерь энергии в линиях и трансформаторах.
Затраты на эксплуатацию определяются по формуле:
[15,16], (10.4)
или
[14], (10.5)
где - затраты на обслуживание одной условной единицы; = 28 руб./у.е. в год [1]; - количество условных единиц в каждом варианте [14].
Составляющие издержки на покрытие потерь электроэнергии в линиях и трансформаторах:
(10.6)
Для каждой слагаемой:
(10.7)
где - тариф потерь электроэнергии, руб./кВт ч; -величина потерь электроэнергии, кВт ч.
Себестоимость потерь электроэнергии обусловлена местом потерь, значением и регионом страны [1, 9].
В линиях 110 кВ и подстанциях 110/35/10 кВ себестоимость составляет для Центральной части 51. 11 и 60 коп/кВт ч, для линий 35 кВ 66 коп./кВт ч. и для линий 10 кВ 81 коп./кВт ч. Для условий Сибири необходимо вводить коэффициент Кс = 0,62; 0,7; 0,69; 0,7, т. е. соответственно снижать величину себестоимости потерь энергии. Для трансформаторов питающих подстанций имеются номограммы, которые дают возможность определять себестоимость потерь энергии в трансформаторе за год [9]. Значение себестоимости потерь энергии можно также определять по графику [3], рис. 64, с 274.
К исполнению следует принимать вариант, имеющий минимальные приведенные затраты (допускается отклонение по техническим соображениям в пределах ±5%).
Повышение надежности распределительных сетей достигается путем автоматического секционирования, сетевого пли местного резервирования и совместного их применения.