Выбор оптимального варианта выполнения линии электропередачи
Расчет номинальных напряжений для двух вариантов выполнения электропередачи. Определение экономических интервалов токовых нагрузок, выбор сечения проводов и компенсирующих устройств. Расчет затрат и окупаемости каждого варианта, выбор оптимального.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.01.2017 |
Размер файла | 954,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
1. ВЫБОР ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
1.1 Определение номинальных напряжений и числа цепей для предлагаемых вариантов выполнения передачи
электропередача напряжение токовый нагрузка провод
При выборе вариантов выполнения электропередачи основными критериями являются передаваемая мощность и длина электропередачи. Исходя из перечисленных критериев, и руководствуясь формулой Илларионова (1.1), предлагаются варианты выполнения электропередачи СВН.
(1.1)
Здесь l - длина участка электропередачи, км; Р - активная передаваемая по участку электропередачи мощность, приходящаяся на одну цепь, МВт.
Варианты расчетных номинальных напряжений и количества цепей участков электропередачи представляются в таблице 1.1. Передаваемая мощность по участку 2 (линия 3-2) ориентировочно определяется как разность между мощностью, вырабатываемой станцией и мощностью, потребляемой промежуточной подстанцией в режиме зимнего максимума.
Таблица 1.1 - Предлагаемые варианты выполнения участков электропередачи
№ п/п |
Наименование |
Участок 1 |
Участок 2 |
|
Вариант 1 |
||||
1. |
Передаваемая мощность, МВт |
2700 |
1900 |
|
2. |
Длина, км |
500 |
200 |
|
3. |
Число цепей |
2 |
1 |
|
4. |
Расчетное номинальное напряжение |
592,157 |
511,927 |
|
5. |
Принятое номинальное напряжение |
750 |
750 |
|
Вариант 2 |
||||
1. |
Передаваемая мощность, МВт |
2700 |
1900 |
|
2. |
Длина, км |
500 |
200 |
|
3. |
Число цепей |
2 |
2 |
|
4. |
Расчетное номинальное напряжение |
592,157 |
441,443 |
|
5. |
Принятое номинальное напряжение |
750 |
500 |
1.2 Расчет показателей режима передачи активной и реактивной мощности
Графики выдачи мощности в линию передающей станцией и потребления на промежуточной подстанции определены в задании и представлены в относительных единицах на рисунке 1.1.
Рисунок 1.1 - Суточные графики активной мощности: а) - ГЭС; б) - промежуточной подстанции
1.2.1 Расчет годового графика передачи мощности участка ГЭС - промежуточная подстанция
Для гидравлических станций расход электроэнергии на собственные нужды Рсн определяется по [1] и составляет около 0,5% установленной мощности станции.
Передаваемая мощность в летнем и зимнем режиме нагрузок на первом участке определяется на основании заданного графика и значения максимальной вырабатываемой мощности с учетом нагрузки собственных нужд станции, а также длительности зимнего и летнего режимов:
(1.2)
Длительность этих режимов:
(1.3)
Здесь Pmax - максимальная вырабатываемая мощность ГЭС, равная ее установленной мощности; Kз, Kл - коэффициенты, определяемые из графика рисунка 1.1а. Как следует из графика, Kз = 0,9; Kл = 0,6.
Относительные значения реактивной мощности рассчитываются по формуле, получаемой из выражения круговой диаграммы мощности идеализированной линии:
, (1.4)
где =, значение активной мощности в долях от натуральной для каждого режима;
Zc- волновое сопротивление линии,
л - волновая длина линии.
На этой стадии проектирования марка провода, а, следовательно, волновые параметры участков передачи, еще не определены. Предлагается воспользоваться ориентировочными величинами волнового сопротивления линии (300 Ом) и волновой длины линии (б0=1,05*10-3;), т.к. учет точных значений активной и реактивной мощности, которые являются обязательными при расчете и анализе режимов и принятии на основании их проектных решений, при выборе варианта выполнения передачи, не обязателен.
Расчет графика участка 1-3 следует представить в таблице 1.2.
Таблица 1.2 - Расчёт графика передачи мощности участка передающая станция - промежуточная подстанция (участок 1)
№ п/п |
Наименование |
I Варианнт |
II Вариант |
|||
Зимний режим |
Летний режим |
Зимний режим |
Летний режим |
|||
1. |
Нагрузка собственных нужд, МВт |
13,5 |
13,5 |
13,5 |
13,5 |
|
2. |
Вырабатываемая мощность, МВт |
2430 |
1620 |
2430 |
1620 |
|
3. |
Продолжительность режима, час |
4080 |
4680 |
4080 |
4680 |
|
4. |
Передаваемая активная мощность, МВт |
2416,5 |
1606,5 |
2416,5 |
1606,5 |
|
5. |
Передаваемая реактивная мощность, о.е. |
-0,162 |
-0,075 |
-0,162 |
-0,02 |
|
6. |
Передаваемая реактивная мощность, Мвар |
-303,319 |
-141,301 |
-303,319 |
-38,272 |
1.2.2 Расчет графика передачи мощности участка промежуточная подстанция-приемная система
Расчет графика передачи мощности участка промежуточная подстанция-приемная система (участок 3-2) выполняется путем вычитания графика отбора мощности промежуточной подстанции из графика передачи мощности участка передающая станция - промежуточная подстанция (участок 1-3).
Результаты расчета графика передачи активной и реактивной мощностей этого участка следует представить в таблице 1.3.
Таблица 1.3 - Расчёт графика передаваемой мощности на участке промежуточная подстанция - приемная система (участок 2)
I Вариант |
||||||
№ п/п |
Наименование |
летний максимум |
летний минимум |
зимний максимум |
зимний минимум |
|
1. |
Передаваемая мощность, МВт |
1606,5 |
1606,5 |
2416,5 |
2416,5 |
|
2. |
Потребление активной мощности промежуточной подстанцией, МВт |
640 |
240 |
800 |
400 |
|
3. |
Продолжительность режима, час |
2340 |
2340 |
2040 |
2040 |
|
4. |
Передаваемая активная мощность, МВт |
966,5 |
1366,5 |
1616,5 |
2016,5 |
|
5. |
Передаваемая реактивная мощность, о.е. |
-0,078 |
-0,05 |
-0,027 |
0,017 |
|
6. |
Передаваемая реактивная мощность, Мвар |
-145,523 |
-93,19 |
-51,15 |
31,35 |
|
II Вариант |
||||||
1. |
Передаваемая мощность, МВт |
1606,5 |
1606,5 |
2416,5 |
2416,5 |
|
2. |
Потребление активной мощности промежуточной подстанцией, МВт |
640 |
240 |
800 |
400 |
|
3. |
Продолжительность режима, час |
2340 |
2340 |
2040 |
2040 |
|
4. |
Передаваемая активная мощность, МВт |
966,5 |
1366,5 |
1616,5 |
2016,5 |
|
5. |
Передаваемая реактивная мощность, о.е. |
-0,070 |
-0,035 |
-0,006 |
0,050 |
|
6. |
Передаваемая реактивная мощность, Мвар |
-58,506 |
-29,001 |
-5,262 |
41,414 |
1.2.3 Расчет числа часов потерь мощности по участкам передачи
При длине электропередачи не более 300 км, а также при больших длинах, но с условием, что передаваемые активные мощности всех режимов по графику работы соответствуют диапазону , время потерь оценивается по формуле:
. (1.5)
В остальных случаях
, (1.6)
где -волновая длина линии;
m - число характерных режимов работы ВЛ согласно годовому графику по продолжительности;
и -соответственно реактивная мощность идеализированной линии (о.е.) и длительность каждого режима;
-реактивная мощность в режиме передачи наибольшей активной мощности (о.е.).
1.3 Выбор проводов участков электропередачи
Согласно ПУЭ выбор сечений проводов ВЛ СВН нужно производить на основе технико-экономических расчётов. Расчёты заключаются в нахождении экономических интервалов токовых нагрузок, внутри которых оказывается целесообразным применение одной из возможных марок проводов.
Так, например, для ВЛ 500 кВ рекомендуется конструкция фазы, состоящая из трёх сталеалюминевых проводов с номинальным сечением по алюминию 300, 400 или 500 мм2, а для ВЛ 330 кВ - из двух сталеалюминевых проводов сечением 240, 300, 400 или 500 мм2.
Таким образом, для каждого из участков электропередачи в каждом из намеченных вариантов ее выполнения могут быть использованы несколько марок проводов. Для всех этих марок проводов по справочной литературе необходимо определить удельные электрические параметры.
1.3.1 Определение электрических параметров фазных проводов
Расчёт активного сопротивления провода выполняется с учётом поправки на среднегодовую температуру t по формуле:
(1.7)
Значение удельного активного сопротивления фазы провода r0+20 приведены в справочной литературе [1].
Результаты выбора и расчёта представляются в виде таблицы 1.4.
Таблица 1.4 - Расчёт удельных электрических параметров фазных проводов
№ п/п |
Наименование |
Марка провода |
|||||
5x300/66 (750 кВ) |
5x400/51 (750 кВ) |
3х300/66 (500 кВ) |
3x400/51 (500 кВ) |
3x500/64 (500кВ) |
|||
1. |
Активное сопротивление провода при , r0+20, Ом/км |
0,02 |
0,0146 |
0,033 |
0,0243 |
0,0197 |
|
2. |
Активное сопротивление с поправкой на температуру, Ом/км |
0,02 |
0,0146 |
0,033 |
0,0243 |
0,0197 |
|
3. |
Реактивное сопротивление провода, , Ом/км |
0,288 |
0,286 |
0,31 |
0,306 |
0,304 |
|
4. |
Емкостная проводимость, , См/км |
4,11 |
4,13 |
3,97 |
3,623 |
3,645 |
|
5. |
Удельные потери мощности на корону, кВт/км |
10,4 |
7,8 |
9,9 |
7,5 |
5,5 |
1.3.2 Расчёт предельных экономических токов
Экономические интервалы токов для проводов выбранных сечений выявляются путём вычисления значений предельного экономического фазного тока для смежных сечений:
(1.8)
где и - удельные капитальные вложения на сооружение ВЛ соответственно с проводами большого и меньшего сечения при учёте поправочных и зональных коэффициентов;
- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
- коэффициент ежегодных издержек на обслуживание ВЛ;
и - среднегодовые потери мощности при коронировании проводов большого и меньшего сечения;
и - погонные активные сопротивления одного провода соответственно меньшего и большего сечения с введением поправки на среднегодовую температуру воздуху;
n - число проводов в фазе;
- удельные затраты на возмещение потерь электроэнергии;
- время потерь.
Результаты расчетов предельных экономических токов для рассматриваемых смежных сечений проводов по вариантам заносятся в таблицу 1.5.
Таблица 1.5 - Расчёт предельных экономических токов
Наименование |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
||||
Участок 1 |
Участок 2 |
Участок 1 |
Участок 2 |
|||
Удельные капитальные вложения в сооружение ВЛ с проводами (указывается первое рассматриваемое сечение провода) тыс. руб./км |
5660 |
5660 |
5660 |
3560 |
3600 |
|
Удельные капитальные вложения в сооружение ВЛ с проводами (указывается следующее рассматриваемое сечение провода) тыс. руб./км |
6120 |
6120 |
6120 |
3600 |
3900 |
|
Нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
0,22 |
|
Издержки на обслуживание и ремонт, о.е. |
0,028 |
0,028 |
0,028 |
0,028 |
0,028 |
|
Среднегодовые потери на коронирование проводов (указывается для первого рассматриваемого сечения провода) , кВт/км |
10,4 |
10,4 |
10,4 |
9,9 |
7,2 |
|
Среднегодовые потери на коронирование проводов (указывается следующее рассматриваемое сечение провода) кВт/км |
7,8 |
7,8 |
7,8 |
7,2 |
5,5 |
|
Погонное активное сопротивление фазы (указывается первое рассматриваемое сечение провода), Ом/км |
0,02 |
0,02 |
0,02 |
0,033 |
0,0243 |
|
Погонное активное сопротивление фазы (указывается следующее рассматриваемое сечение провода) Ом/км |
0,0146 |
0,0146 |
0,0146 |
0,0243 |
0,0197 |
|
Время потерь энергии, час |
4989,6 |
4989,6 |
4989,6 |
4989,6 |
4989,6 |
|
Стоимость потерь энергии, руб./кВт*час |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
|
Предельный экономический ток А |
1096,75 |
1096,75 |
1096,75 |
0 |
959,35 |
1.3.3 Расчёт среднеквадратичного тока и выбор варианта сечения провода
Выбор целесообразного сечения проводов осуществляется путём сопоставления рабочего тока ВЛ в режиме передачи наибольшей активной мощности с предельными экономическими токами, ограничивающими экономические интервалы сечений. Ввиду того, что величина рабочего тока не остаётся постоянной по длине линии из-за существования распределённой емкостной проводимости проводов, а предельные экономические токи рассчитываются по параметрам и стоимостным показателям, отнесённым к единице длины ВЛ, т.е. не зависят от длины, то в качестве рабочего тока следует принимать условный неизменный по длине линии среднеквадратичный ток. При равных напряжениях на концах участка идеализированной линии этот ток:
. (1.9)
Далее путем сравнения величины среднеквадратичного тока с предельными экономическими токами осуществляется выбор марки провода. Промышленностью выпускаются несколько марок проводов с одинаковыми номинальными сечениями по алюминию, но с различными номинальными сечениями стального сердечника и различными способами защиты от коррозии.
Выбранная марка проводов проверяется на нагрев длительно протекающим током в наиболее тяжёлом послеаварийном режиме при учёте температуры окружающего воздуха. ПУЭ установлены допустимые длительные токи неизолированных проводов, исходя из допустимой температуры их нагрева при температуре воздуха . Допустимые длительные токи для других температурных состояний воздуха пересчитываются так:
. (1.10)
Если , то подбирается марка провода большего сечения или же даются рекомендации по разгрузке ВЛ на период времени существования послеаварийного режима и действию устройств автоматики (автоматическое повторное включение).
Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.6.
Таблица 1.6 - Выбор марки провода фазы
Наименование |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
|||
Участок 1 |
Участок 2 |
Участок 1 |
Участок 2 |
||
Номинальное напряжение. кВ |
750 |
750 |
750 |
500 |
|
Число цепей |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
Предельный экономический ток Ii-(i+1), кА |
1096,750564 |
1096,750564 |
1096,750564 |
959,3502231 |
|
Предельный экономический ток I(i+1)-(i+2), кА |
1388,854732 |
1553,277557 |
1388,854732 |
1166,593999 |
|
Предельный экономический ток I(i+2)-(i+3), кА |
Iп1=1097>Icp=927 |
Iп1=1097<Icp=1553 |
Iп1=1097>Icp=927 |
Iп1=959>Icp=775 |
|
Среднеквадратичный ток, кА |
2777,709464 |
----- |
2777,709464 |
2333,187999 |
|
Соотношение предельных экономических и среднеквадратичного тока |
3636,619309 |
----- |
3636,619309 |
2608,87907 |
|
Ток послеаварийного режима, кА |
2778<3637 |
2778<3637 |
2333<2609 |
||
Длительно допустимый ток, кА |
5хАС-300/66 |
5хАС-400/51 |
5хАС-300/66 |
3хАС-400/51 |
|
Проверка условия |
750 |
750 |
750 |
500 |
|
Марка провода фазы |
2 |
1 |
2 |
2 |
1.3.4 Выбор трансформаторов
Для ОРУ ГЭС трансформаторы выбираются по следующей формуле:
(1.11)
Выбираем трансформатор типа ОРЦ-417000/750.
Для ОРУ промежуточной подстанции автотрансформаторы выбираем по следующей формуле:
(1.12)
Для второго варианта выбираем АОЦДТН-417000/750/500.
Для ОРУ промежуточной подстанции нагрузочные автотрансформаторы выбираем по следующей формуле:
(1.13)
Для первого варианта выбираем АОДЦТН-333000/750/330 а для второго АОДЦТН-417000/750/330 и АОДЦТН-333000/500/330.
Для ОРУ приёмной системы автотрансформаторы выбираем по следующей формуле:
(1.14)
Для первого варианта выбираем АОДЦТН-417000/750/500.
2. ПРОВЕРКА АПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТАТИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
Расчет устойчивости выполняется с целью проверки соблюдения нормируемых коэффициентов запаса по статической устойчивости для вариантов выполнения электропередачи.
Исходя из требований к устойчивости, схемы энергосистемы подразделяются на нормальные, когда все сетевые элементы, определяющие устойчивость, находятся в работе, и ремонтные, отличающиеся от нормальной тем, что из-за отключенного состояния одного или нескольких элементов электрической сети уменьшен максимально допустимый переток в каком-либо сечении.
Перетоки мощности в сечениях в установившихся режимах подразделяются следующим образом:
- нормальные (наибольший допустимый переток называется максимально допустимым);
- вынужденные (наибольший допустимый переток называется аварийно допустимым).
Коэффициент запаса статической (апериодической) устойчивости по активной мощности в сечении (KP) вычисляется по формуле:
, (2.1)
где Pпр - предельный по апериодической статической устойчивости переток активной мощности в рассматриваемом сечении;
Р - переток в сечении в рассматриваемом режиме, Р > 0;
Pнк - амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности в этом сечении (принимается, что под действием нерегулярных колебаний переток изменяется в диапазоне Р Pнк).
Расчетная амплитуда нерегулярных колебаний активной мощности сечения может быть определена по выражению:
, (2.2)
где Pн1, Pн2 - суммарные мощности нагрузки с каждой из сторон рассматриваемого сечения. Коэффициент K принимается равным 1,5 при ручном регулировании и 0,75 при автоматическом регулировании (ограничении) перетока мощности в сечении.
По условиям устойчивости нормируются минимальные коэффициенты запаса статической апериодической устойчивости по активной мощности в сечениях (таблица 2.1).
Таблица 2.1 - Коэффициенты запаса по активной мощности
Режим, переток в сечении |
Минимальные коэффициенты запаса по активной мощности |
|
Нормальный |
0,20 |
|
Вынужденный (аварийный) |
0,08 |
Для проведения проверочного расчета используется схема замещения электропередачи с двумя источниками энергии: ГЭС и приемная система, представляемая шинами неизменного напряжения и частоты. Эквивалентные параметры схемы замещения (проводимости и сопротивления), а также режимные параметры выражаются в именованных или же в относительных единицах, причем в случае применения именованных единиц рекомендуется все параметры пересчитывать к одной ступени высшего номинального напряжения электропередачи.
При составлении схемы замещения электропередачи допускаются некоторые упрощения: участки воздушных линий представляются П-образными схемами замещения без учета активных сопротивлений и проводимостей; нагрузки промежуточной подстанции заменяются одной обобщенной расчетной нагрузкой, активная мощность которой равняется сумме заданных нагрузок, а реактивная мощность рассчитывается на основании балансирования с учетом включения компенсирующих устройств в исходном режиме. Обобщенная нагрузка вводится в схему замещения как полное (комплексное) сопротивление, включенное шунтом на землю. Величина этого сопротивления принимается не зависящей от изменения режимных параметров и вычисляется по известным параметрам нагрузки в исходном режиме.
В схему замещения электропередачи необходимо вводить сопротивления автотрансформаторов связи с системой, если их необходимо применить. Выполняя расчет по проверке устойчивости варианта электропередачи с различными номинальными напряжениями ВЛ на головном и концевом участках, следует учесть сопротивление луча высшего напряжения трехлучевой схемы замещения автотрансформаторов промежуточной подстанции. Сопротивления всех трансформаторов электропередачи находят по справочным материалам, пользуясь известными величинами трансформируемой полной мощности и принятыми номинальными напряжениями ВЛ.
Эквивалентные параметры схемы замещения электропередачи целесообразно рассчитывать по результатам серии последовательных преобразований, когда исходная схема замещения приводится к П- или Г-образной.
При получении коэффициентов запаса устойчивости в нормальном и наиболее тяжелом послеаварийном (отключение одной цепи двухцепной линии) режимах, превышающих нормативные значения (см. таблицу 2.1), считают, что варианты выполнения электропередачи технически приемлемы, и поэтому правомерно их экономическое сравнение.
Если коэффициент запаса в нормальном режиме оказывается меньше нормативного, то пропускная способность электропередачи должна быть увеличена за счет применения специальных устройств, таких как продольная емкостная компенсация, источники реактивной мощности и других.
В тех случаях, когда меньше нормативного получается коэффициент запаса в послеаварийном режиме, в зависимости от того, на каком из участков или же на двух участках предусматривается сооружение двухцепной линии, и от соотношения максимальной передаваемой мощности и наибольшей мощности потребителей подстанции, следует либо определить требуемое снижение передаваемой мощности за счет быстродействующей разгрузки генераторов ГЭС, либо дать рекомендации по сооружению переключательного пункта на трассе двухцепной линии, либо применить специальные устройства.
В качестве примера рассмотрим расчет устойчивости передачи, представленной на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Принципиальная схема электропередачи
Исходя из вышеуказанных упрощающих допущений, составляем схему замещения электропередачи (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 - Схема замещения электропередачи
Индуктивные сопротивления и емкостные проводимости участков линии следует определять с учетом распределенности параметров и числа цепей по формулам:
где: x0, b0 - удельные параметры для выбранного на участке провода; n - число цепей на участке линии; l - длина участка (км); - волновая длина каждого из участков линии (рад).
Значение реактивной мощности обобщенной нагрузки Sн определяется
из условия баланса реактивной мощности в узле 3 и в предположении, что на шинах ВН промежуточной подстанции (узел 3) и на шинах приемной системы (узел 2) поддерживается номинальное напряжение.
Реактивные мощности, подтекающие к узлу 3 от участков линии 1-3 и 3-2, определяются по формулам круговых диаграмм мощности:
где: Uном - номинальное напряжение участка линии 1-3 или 3-2;
- волновое сопротивление каждого из участков линии;
k - перепад напряжения на участках линии (здесь принимается k=1);
Р - активная мощность, протекающая по участку в режиме максимальных нагрузок.
Далее определяется реактивная мощность обобщенной нагрузки:
Qн = Q1-3 - Q3-2
Таким образом, полная мощность обобщенной нагрузки промежуточной подстанции с учетом необходимых компенсирующих устройств равна:
Sн = Pн + jQн
где: Рн - максимальная мощность нагрузки промежуточной подстанции.
Комплексное сопротивление обобщенной нагрузки равно:
В схеме замещения следует все проводимости перевести в сопротивления, поэтому находим
Схема замещения после перевода значений мощностей и проводимостей в сопротивления представлена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 - Схема замещения электропередачи после перевода значений мощностей и проводимостей
Преобразуем схему замещения к Т-образному виду с целью дальнейшего определения собственных и взаимных проводимостей:
Схема примет вид, показанный на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 - Схема замещения после первого этапа преобразований
Произведем преобразование треугольника со сторонами , и в звезду:
После второго этапа преобразований схема замещения имеет вид, изображенный на рисунке 2.5.
Рисунок 2.5 - Схема замещения после второго этапа преобразования
Произведем преобразование треугольника со сторонами , и в звезду:
После третьего этапа преобразований схема замещения имеет вид, изображенный на рисунке 2.6.
Рисунок 2.6 - Схема замещения после третьего этапа преобразования.
Определим собственные и взаимные сопротивления между узлами 1 и 2:
Определим пропускную способность линии электропередачи по формуле
, (2.2)
принимая в ней U1 = U2 = Uном.
Оценим амплитуду нерегулярных колебаний активной мощности
,
где Р1-3 и Р3-2 - потоки активной мощности на участках линии в режиме наибольших нагрузок.
Далее рассчитывается коэффициент запаса KР и сравнивается с приведенным в таблице 2.1 для соответствующего режима.
Рассмотрим другой случай, когда необходимо проверить устойчивость электропередачи, состоящей из двух участков с разными номинальными напряжениями (рисунок 2.7).
Рисунок 2.7 - Принципиальная схема электропередачи
Как отмечалось ранее, в этом случае в схеме замещения следует учесть индуктивное сопротивление обмоток высшего напряжения автотрансформаторов промежуточной подстанции. При этом схема замещения всей электропередачи будет выглядеть так (рисунок 2.8):
Рисунок 2.8 - Схема замещения электропередачи
где: xВ - индуктивное сопротивление обмотки ВН автотрансформаторов промежуточной подстанции; - приведенные к напряжению основной ступени (головной участок линии) параметры второго участка линии, которые определяются по формулам:
Мощность обобщенной нагрузки промежуточной подстанции определяется следующим образом.
Рассчитываются реактивные мощности, подтекающие к промежуточной подстанции по участкам линии 1-3 и 4-2:
Определяются потери реактивной мощности в обмотках ВН автотрансформаторов промежуточной подстанции:
Тогда полная мощность обобщенной нагрузки равна
Sн = Pн + jQн = Pн + j(Q1-3 - ДQB - Q4-2)
Находим приведенное напряжение в узле 4:
Комплексное сопротивление обобщенной нагрузки равно:
После перевода всех проводимостей схемы замещения в сопротивления, получим следующую схему (рисунок 2.9).
Дальнейшие преобразования схемы замещения аналогичны описанным ранее и должны сводиться к определению собственной проводимости узла 1 (Z11) и взаимной проводимости Z12.
Рисунок 2.9 - Схема замещения электропередачи после перевода значений мощностей и проводимостей
При расчете пропускной способности линии электропередачи Рпр по формуле (2.2) в качестве U2 в данном случае следует подставлять номинальное напряжение основной ступени (головного участка линии).
Составим исходную схему замещения:
Для 1-го участка
Для 2-го участка
Определение реактивной мощности обобщенной нагрузки
Полная мощность обобщенной нагрузки
Комплексное сопротивление обобщенной нагрузки
Все проводимости переводим в сопротивления
Коэффициент запаса статической (апериодической) устойчивости
Данный коэффициент запаса статической устойчивости больше 20% следовательно в нормальном режиме она проходит проверку по статической устойчивости. Аналогично найдём коэффициенты запаса статической устойчивости для послеаварийного режима для первого варианта и для нормального режима для второго варианта:
Первый вариант, послеаварийный режим - 17,975%
Второй вариант, нормальный режим - 36,054%.
Второй вариант, послеаварийный режим - 14,41%
Оба варианта прошли проверку по статической устойчивости.
3. ВЫБОР КОМПЕНСИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Частичная компенсация суммарной ёмкостной проводимости длинной линии при помощи шунтирующих реакторов необходима для обеспечения нормальных условий работы передачи в режимах холостого хода и малых нагрузок. Она необходима также при подъёме напряжения с нуля и, в некоторой мере, для повышения пропускной способности передачи.
Режим холостого хода линии существует при односторонних включениях и отключениях линии и характеризуется наличием большой избыточной реактивной мощности, генерируемой линией.
Зарядная мощность линии может значительно превышать номинальную мощность генератора, подключаемого к передаче, что приведёт к недопустимой его перегрузке. С наличием большой зарядной мощности связано и повышение напряжения на линии электропередачи.
Для компенсации зарядной мощности линий применяются шунтирующие реакторы, число которых выбирается исходя из их 70%-ной компенсации зарядной мощности.
Зарядная мощность линии:
, (3.1)
где - натуральная мощность линии при максимальном рабочем напряжении, МВт;
, (Ом);
, (рад);
n - число цепей на участке линии; l - длина участка (км);
Число шунтирующих реакторов выбирается по условию
; (3.2)
где Qшр - номинальная мощность трехфазного (трехфазной группы однофазных) реактора.
Марка шунтирующих реакторов для каждого участка по рассматриваемым вариантам выбирается согласно [1]. Если nшр четное, то реакторы устанавливаются поровну по концам линии. При нечетном nшр , со стороны втекания в линию активной мощности устанавливается на один реактор больше.
Результаты выбора шунтирующих реакторов рекомендуется свести в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 - Выбор шунтирующих реакторов
Наименование показателя |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
|||
Участок 1 |
Участок 2 |
Участок 1 |
Участок 2 |
||
Номинальное напряжение, кВ |
750 |
750 |
750 |
500 |
|
Кол-во цепей |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
Марка провода фазы |
5хАС-300/66 |
5хАС-400/51 |
5хАС-300/66 |
3хАС-400/51 |
|
Удельное индуктивное сопротивление фазы, Ом |
0,288 |
0,286 |
0,288 |
0,306 |
|
Удельная емкостная проводимость фазы, мкСм |
4,11 |
4,13 |
4,11 |
3,623 |
|
Длина участка, км |
500 |
200 |
500 |
200 |
|
Волновая длина участка линии, рад |
0,544 |
0,2174 |
0,544 |
0,2106 |
|
Зарядная мощность участка линии, Мвар |
2613,61 |
514,28 |
2613,61 |
400,92 |
|
Марка реактора |
РОДЦ |
РОДЦ |
РОДЦ |
РОДЦ |
|
Номинальная мощность реактора на три фазы |
330 |
330 |
330 |
180 |
|
Число реакторов |
12 |
2 |
12 |
4 |
4. СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И ОБОРУДОВАНИЕ ПОДСТАНЦИИ ГЭС, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ И КОНЦЕВОЙ ПОДСТАНЦИЙ
Вследствие обычного отсутствия значительного потребления энергии в районе сооружения ГЭС и ограниченности площадки для сооружения открытого распределительного устройства (ОРУ), наиболее рациональным является блочное соединение генераторов и повышающих трансформаторов, причем следует применять укрупненные блоки, когда к одному трансформатору присоединяются 2 генератора (рисунок 4.1). Единичная мощность трансформатора блока должна быть выбрана такой, чтобы обеспечивалась трансформация полной номинальной мощности генераторов блока без учета перегрузочных возможностей трансформатора. Как правило, расширение ОРУ высшего напряжения ГЭС исключается, что позволяет применять простые и надежные схемы соединений кольцевого типа (многоугольники) с чередованием ветвей присоединения элементов.
Рисунок 4.1 - Укрупненный блок «два генератора на трансформатор»
Схемы соединений промежуточной подстанции могут быть различными. Выбор той или иной схемы в основном зависит от того, какова величина мощности, распределяемой на высшем напряжении, совпадают ли номинальные напряжения ВЛ на двух участках электропередачи и каковы эти напряжения, а также от числа подходящих к подстанции линий и числа устанавливаемых автотрансформаторов.
При совпадающих напряжениях участков и сравнительно большой распределяемой мощности применяют типовые схемы многоугольников с числом присоединений не более шести. В этом случае распределяемая мощность передается в близлежащий район от пункта расположения подстанции по линиям того же номинального напряжения, что и ВЛ электропередачи, а на подстанции сооружается одно ОРУ. Если число присоединений превышает шесть, то используются схемы связанных многоугольников или схемы с двумя системами сборных шин, когда устанавливаются три выключателя на 2 присоединения, 4 выключателя на 3 присоединения или 2 выключателя на каждое присоединение. В случае относительно меньшей распределяемой мощности близлежащий район целесообразно снабжать энергией по линиям среднего номинального напряжения, с чем связана необходимость сооружения на подстанции двух ОРУ высшего и среднего напряжения, для которых выбираются типовые главные схемы в соответствии с классом напряжения и числом коммутируемых элементов. В этих случаях мощность трансформаторов (автотрансформаторов) и их число выбираются из расчета трансформации наибольшей мощности потребителей подстанции или потребителей подстанции и близлежащего района с учетом допустимых систематических и аварийных перегрузок в нормальном и послеаварийном режимах работы.
Когда номинальные напряжения участков электропередачи разные, мощность и число автотрансформаторов выбираются, исходя из необходимости трансформации наибольшей суммарной мощности потребителей подстанции (с учетом или без учета потребителей района) и мощности, отдаваемой в систему или получаемой от нее. Отбор мощности в близлежащий район может осуществляться по ВЛ как высшего, так и среднего номинального напряжения в зависимости от величины отбираемой мощности. Схемы двух ОРУ выбираются согласно вышеприведенным рекомендациям при соблюдении условия, что отключение трансформаторов должно осуществляться не более чем тремя-четырьмя выключателями в пределах одного ОРУ, а отключение каждой ВЛ -- не более чем двумя выключателями.
Концевой подстанцией электропередачи является опорная подстанция приемной системы, для которой схема ОРУ заданного номинального напряжения неизвестна. Поэтому с целью сравнения вариантов можно условно принимать число дополнительно устанавливаемых выключателей равным числу цепей ВЛ второго участка тогда, когда номинальные напряжения ВЛ и опорной подстанции одинаковы. При несовпадающих напряжениях необходимо предусмотреть установку автотрансформаторов связи, выбор мощности и числа которых производится с учетом допустимых систематических и аварийных перегрузок, исходя из рассмотрения нормального режима наибольших нагрузок и послеаварийного режима при отключении одного из автотрансформаторов связи. В этом случае возникает необходимость в сооружении дополнительного ОРУ на территории или вблизи опорной подстанции приемной системы для коммутирования ВЛ второго участка и автотрансформаторов связи. Схема этого ОРУ выбирается аналогично схеме ОРУ промежуточной подстанции.
В качестве примеров на рисунках 4.2 - 4.4 приведены варианты схем ГЭС и электропередачи на напряжении 500 и 330 кВ.
Рисунок 4.2 - Схема соединения для ГЭС напряжением 500/110 кВ и промежуточной подстанции 500/110 кВ
Рисунок 4.3 - Схема соединения для ГЭС напряжением 500/110 кВ и промежуточной подстанции 500/330/110 кВ
Рисунок 4.4 - Схема соединения для ГЭС напряжением 330/110 кВ и промежуточной подстанции 330/110 кВ
Рисунок 4.5 - Схема соединения для I варианта
Рисунок 4.6 - Схема соединения для II варианта
5. РАСЧЁТ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ НА СТРОИТЕЛЬСТВО ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
При определении стоимости капитальных вложений в строительство электропередачи используют укрупненные стоимостные показатели (УПС) электрических сетей [1]. В основу УПС положены:
- материалы, обобщающие сметные расчеты к проектам;
- требования к строительной и механической части электросетевых объектов, определяемые «Правилами устройства электроустановок» 7-го издания;
- «Общие технические требования к подстанциям 330-750 кВ нового поколения», утвержденные ФСК 09.01.04;
- «Общие технические требования к ВЛ 330-750 кВ нового поколения», утвержденные ФСК 09.01.04;
- действующие цены на оборудование и материалы заводов-поставщиков»
- отчетные данные Департамента инвестиционной политики.
УПС приведены в базисном уровне цен и не включают НДС. В соответствии с постановлением Госстроя России от 08.04.02 № 16 «О мерах по завершению перехода на новую сметно-нормативную базу ценообразования в строительстве» за новый базисный уровень принят уровень цен 2000 года. Определение стоимости строительства в текущем или прогнозном уровне цен осуществляется с применением индексов пересчета стоимости в текущий (прогнозный) уровень цен, которые представляют собой отношение стоимости продукции, работ или ресурсов в текущем уровне цен к стоимости в базисном уровне цен. Индексы цен по капитальным вложениям и элементам их технологической структуры по отрасли «Электроэнергетика» приведены в таблице 7.1 [1].
Базисные УПС учитывают стоимостные показатели на 1 км воздушных линий, а также на подстанциях в целом и по их основным элементам для средних условий строительства в европейской части страны. Для определения стоимости строительства электропередачи в других районах применяются повышающие зональные коэффициенты к базисной стоимости электроэнергетических объектов, которые приведены в таблице 7.2 [1].
5.1 Расчет капитальных затрат на сооружение ВЛ
Расчет капитальных затрат на сооружение ВЛ ведется в следующей последовательности:
1. Определяется базисная стоимость строительства ВЛ. Базисные показатели стоимости строительства ВЛ учитывают все затраты производственного назначения и соответствуют средним условиям строительства и нормативному ветровому давлению. При прохождении ВЛ в более сложных условиях затраты на строительство ВЛ увеличиваются, при этом отдельные усложняющие условия строительства учитываются независимо друг от друга. Значения базисных показателей стоимости строительства ВЛ приведены в таблице 7.4 справочника [1].
2. Определяются затраты на вырубку и подготовку просеки. Стоимость затрат на вырубку просеки приведена в таблице 7.8 [1].
3. Определяются затраты на устройство лежневых дорог. Стоимость затрат на устройство лежневых дорог приведена в таблице 7.8 [1].
4. Определяются дополнительные затраты, учитывающие усложняющие условия с учетом поправочных коэффициентов. Значения коэффициентов, учитывающих усложняющие условия строительства, приведены в таблице 7.9 [1].
5. Определяются суммарные затраты по 1-4 с учетом зонального коэффициента, значение которого выбирается исходя из региона проектирования согласно таблице 7.2 [1].
6. Определяется стоимость земельного участка под опоры ВЛ. При определении стоимости земельного участка под опоры используются укрупненные значения стоимости освоения новых земель взамен изымаемых сельскохозяйственных угодий, приведенные в таблице. 7.3 [1]. Площадь постоянного отвода земли зависит от номинального напряжения линии и принятого типа опор проектируемой ВЛ. Данные по размерам площадей под опоры приведены в табл. 7.7 [1].
7. Затраты по п.п. 5 и 6 в текущем уровне цен суммируются.
Стоимость строительства ВЛ в текущем уровне цен определяется с использованием индекса цен по капитальным вложениям (отрасль «Электроэнергетика»).
8.Определяются затраты на проектно-изыскательские работы, благоустройство, временные здания и сооружения и прочие работы. Средние значения указанных затрат составляют:
- 2,5-5% - благоустройство, временные здания и сооружения;
- 7,0-8,8% - проектно-изыскательские работы и авторский надзор;
- 3.0-3.5% - прочие работы и затраты.
9. Определяется общая стоимость строительства ВЛ в текущем уровне цен с учетом НДС как сумма п.п.7 и 8.
Расчёт капитальных затрат на строительство участков ВЛ выполняется по всем рассматриваемым вариантам передачи. Для расчета стоимости капитальных вложений в строительство ВЛ рекомендуется представить необходимую исходную информацию в таблице 5.1. В таблице 5.2 приведены для удобства расчётные выражения для определения затрат на строительство ВЛ и ссылки на таблицы справочника [1].
Таблица 5.1 - Исходная информация для расчета капвложений в строительство ВЛ
Наименование показателя |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
|||
Участок 1 |
Участок 2 |
Участок 1 |
Участок 2 |
||
номинальное напряжение, кВ |
750 |
750 |
750 |
500 |
|
марка провода |
5хАС-300/66 |
5хАС-400/51 |
5хАС-300/66 |
3хАС-400/51 |
|
число цепей |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
Тип опор |
Стальные |
Стальные |
Стальные |
Стальные |
|
Коэффициенты, учитывающие усложняющие условия |
1,26 |
1,26 |
1,09 |
1,09 |
|
зональный коэффициент |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
1,05 |
|
длина ВЛ, км |
500 |
200 |
500 |
200 |
|
обустройство лежневых дорог, км |
16 |
9 |
16 |
9 |
|
залесенность трассы, км |
140 |
65 |
140 |
65 |
Таблица 5.2 - Расчётные выражения для определения затрат на строительство ВЛ
Наименование показателя |
Номер таблицы в [1] |
Расчетная формула |
|
Стоимость ВЛ по базисным показателям Квл |
7.4. |
К0*l |
|
Затраты на вырубку и подготовку просеки Kпросеки |
7.8. |
Kпросеки0* lлес |
|
Затрат на устройство лежневых дорог Клежн |
7.8. |
Клежн0* lлежн |
|
Дополнительные затраты с учетом усложняющих условий строительства Кусл |
7.9. |
К0*lветр*Кветр+ К0*lзастр*Кзастр+ К0*lболот*Кболот+ К0*lрек*Крек+ К0*lголол*Кголол+ К0*lзагр*Кзагр |
|
Суммарные затраты с учетом зонального коэффициента, Ксум |
7.2. |
(Квл+ Kпросеки+ Клежн+ Кусл)*Кзон |
|
Стоимость земельного участка под опоры , Кзем. |
7.3; 7.7. |
К0зем*Sзем*l |
|
Стоимость земельного участка под опоры с учетом НДС, Кндс |
1,18* Кзем |
||
Стоимость строительства ВЛ в текущем уровне цен Кстр |
7.1. |
К*(Ксум+Кндс) |
|
Затраты на ПИР, благоустройство, временные здания и сооружения и прочие работы. |
0,125* Кстр |
||
Общая величина затрат |
Результаты расчетов следует представить в таблице 5.3.
Таблица 5.3 - Расчет затрат на строительство ВЛ
Наименование показателя |
Вариант 1 |
Вариант 2 |
|||
Участок 1 |
Участок 2 |
Участок 1 |
Участок 2 |
||
Стоимость ВЛ по базисным показателям Квл, тыс. руб |
2830000 |
1224000 |
2830000 |
720000 |
|
Затраты на вырубку и подготовку просеки Kпросеки, тыс. руб |
24500 |
11375 |
24500 |
9750 |
|
Затрат на устройство лежневых дорог Клежн, тыс. руб |
5920 |
3330 |
5920 |
3330 |
|
Дополнительные затраты с учетом усложняющих условий строительства Кусл, тыс. руб |
68486 |
16156,8 |
68486 |
9504 |
|
Суммарные затраты с учетом зонального коэффициента, Ксум, тыс. руб |
3075351,3 |
1317604,89 |
3075351,3 |
779713,2 |
|
Стоимость земельного участка под опоры , Кзем, тыс. руб |
17010 |
6804 |
17010 |
2912 |
|
Стоимость земельного участка под опоры с учетом НДС, Кндс, тыс. руб |
20071,8 |
8028,72 |
20071,8 |
3436,16 |
|
Стоимость строительства ВЛ в текущем уровне цен Кстр |
3095423,1 |
1325633,61 |
3095423,1 |
783149,36 |
|
Затраты на ПИР, благоустройство, временные здания и сооружения и прочие работы. |
386927,8875 |
165704,2013 |
386927,888 |
97893,67 |
|
Общая величина затрат |
3482350,988 |
1491337,811 |
3482350,99 |
881043,03 |
|
Затраты по варианту |
4973688,799 |
4363394,018 |
5.2 Расчёт капитальных затрат на строительство ОРУ ГЭС
Расчёт капитальных затрат на строительство ОРУ ГЭС выполняется по всем рассматриваемым вариантам передачи. Результаты расчета представляются в таблице 5.4.
Таблица 5.4 - Расчёт затрат на строительство ОРУ ГЭС по рассматриваемым вариантам передачи
№ п/п |
Составляющие затрат |
Кол-во |
Стоимость, тыс.руб |
Величина затрат, тыс.руб |
|
Вариант 1 |
|||||
1. |
Стоимость трансформаторов |
6 |
136800 |
820800 |
|
2. |
Стоимость компенсирующих устройств |
6 |
80200 |
481200 |
|
3. |
Стоимость выключателей ВН |
18 |
43000 |
774000 |
|
4. |
Стоимость постоянной части |
306000 |
306000 |
||
5. |
Стоимость устройств противоаварийной автоматики |
11640 |
11640 |
||
6. |
Стоимость земли с учетом НДС |
5815,04 |
5815,04 |
||
7. |
стоимость в базисном уровне цен |
2399455,04 |
|||
8. |
Затраты на ПИР, благоустройство, здания сооружения, прочие работы |
263940,0544 |
|||
9. |
Итоговая стоимость |
2663395,094 |
|||
Вариант 2 |
|||||
1. |
Стоимость трансформаторов |
6 |
136800 |
820800 |
|
2. |
Стоимость компенсирующих устройств |
6 |
80200 |
481200 |
|
3. |
Стоимость выключателей ВН |
18 |
43000 |
774000 |
|
4. |
Стоимость постоянной части |
306000 |
306000 |
||
5. |
Стоимость устройств противоаварийной автоматики |
11640 |
11640 |
||
6. |
Стоимость земли с учетом НДС |
5815,04 |
5815,04 |
||
7. |
стоимость в базисном уровне цен |
2399455,04 |
|||
8. |
Затраты на ПИР, благоустройство, здания сооружения, прочие работы |
263940,0544 |
|||
9. |
Итоговая стоимость |
2663395,094 |
5.3 Расчёт капитальных затрат на строительство ОРУ промежуточной подстанции
Расчет выполняется по всем рассматриваемым вариантам передачи. Результаты расчета представляются в таблице 5.5.
Таблица 5.5 - Расчёт затрат на строительство ОРУ промежуточной подстанции
№ п/п |
Составляющие затрат |
Кол-во |
Цена, т.руб |
Величина затрат, т.руб |
|
I вариант |
|||||
1. |
Стоимость группы автотрансформаторов 750-500 |
2 |
146400 |
292800 |
|
2. |
Стоимость компенсирующих устройств 750 кВ |
7 |
80200 |
561400 |
|
3. |
Стоимость выключателей ВН |
11 |
43000 |
473000 |
|
4. |
Стоимость выключателей СН |
2 |
20000 |
40000 |
|
5. |
Стоимость постоянной части 750 |
1 |
306000 |
306000 |
|
6. |
Стоимость устройств противоаварийной автоматики |
1 |
5320 |
5320 |
|
7. |
Стоимость земли с учетом НДС 750 |
1 |
5815,04 |
5815,04 |
|
8. |
стоимость в базисном уровне цен |
1684335,04 |
|||
9. |
Затраты на ПИР, благоустройство, здания сооружения, прочие работы |
185276,8544 |
|||
10. |
Итоговая стоимость |
1869611,894 |
|||
II вариант |
|||||
1. |
Стоимость группы автотрансформаторов 750-500 |
2 |
155000 |
310000 |
|
2. |
Стоимость группы автотрансформаторов 500-330 |
2 |
56500 |
113000 |
|
3. |
Стоимость компенсирующих устройств 750 кВ |
6 |
80200 |
481200 |
|
4. |
Стоимость компенсирующих устройств 500кВ |
1 |
43700 |
43700 |
|
5. |
Стоимость выключателей ВН |
12 |
43000 |
516000 |
|
6. |
Стоимость выключателей СН |
8 |
25000 |
200000 |
|
7. |
Стоимость постоянной части 750 |
1 |
220000 |
220000 |
|
8. |
Стоимость постоянной части 500 |
1 |
180000 |
180000 |
|
9. |
Стоимость устройств противоаварийной автоматики |
1 |
6790 |
6790 |
|
10. |
Стоимость земли с учетом НДС 750 |
1 |
5815,04 |
5815,04 |
|
11. |
Стоимость земли с учетом НДС 500 |
1 |
7103,6 |
7103,6 |
|
12. |
стоимость в базисном уровне цен |
2083608,64 |
|||
13. |
Затраты на ПИР, благоустройство, здания сооружения, прочие работы |
229196,9504 |
|||
14. |
Итоговая стоимость |
2312805,59 |
5.4 Расчёт капитальных затрат на строительство приемной подстанции
Расчет выполняется по тем вариантам передачи, для которых номинальное напряжение второго участка не совпадает с напряжением приемной системы. Результаты расчета представляются в таблице 5.6.
Таблица 5.6 - Расчёты затрат на строительство ОРУ приёмной подстанции
№ п/п |
Составляющие затрат |
Кол-во |
Цена, т.руб |
Величина затрат, т.руб |
|
I вариант |
|||||
1. |
Стоимость автотрансформаторов |
2 |
155000 |
310000 |
|
2. |
Стоимость компенсирующих устройств |
1 |
80200 |
80200 |
|
3. |
Стоимость выключателей ВН |
4 |
43000 |
172000 |
|
4. |
Стоимость выключателей СН |
2 |
25000 |
50000 |
|
5. |
Стоимость постоянной части |
1 |
112000 |
112000 |
|
6. |
Стоимость устройств противоаварийной автоматики |
1 |
6920 |
6920 |
|
7. |
Стоимость земли с учетом НДС |
1 |
3964,8 |
3964,8 |
|
8. |
стоимость в базисном уровне цен |
735084,8 |
|||
9. |
Затраты на ПИР, благоустройство, здания сооружения, прочие работы |
80859,328 |
|||
10. |
Итоговая стоимость |
815944,128 |
|||
II вариант |
|||||
1. |
Стоимость компенсирующих устройств |
2 |
43700 |
87400 |
|
2. |
Стоимость выключателей ВН |
4 |
25000 |
100000 |
|
3. |
стоимость в базисном уровне цен |
187400 |
|||
4. |
Затраты на ПИР, благоустройство, здания сооружения, прочие работы |
20614 |
|||
5. |
Итоговая стоимость |
208014 |
Для вариантов, у которых номинальные напряжения второго участка электропередачи и приемной системы совпадают, в стоимость затрат включаются только стоимости линейных ячеек выключателей приемной подстанции и стоимость устройств противоаварийной автоматики для этих новых ячеек.
5.5 Расчёт затрат на потери электроэнергии
Таблица 5.7 - Расчёт стоимости потерь в ЛЭП
№ |
Наименование показателя |
I участок |
II участок |
|
I вариант |
||||
1. |
Номинальное напряжение, кВ |
750 |
750 |
|
2. |
Длина линии, км |
500 |
200 |
|
3. |
число цепей |
2 |
1 |
|
4. |
Передаваемая активная мощность в режиме максимума, МВт |
2416,5 |
2016,5 |
|
5. |
Передаваемая реактивная мощность в режиме максимума, МВАр |
-303,3189526 |
-141,301383 |
|
6. |
Удельное активное сопротивление провода, Ом/км |
0,02 |
0,0146 |
|
7. |
Активное сопротивление линии , Ом |
5 |
2,92 |
|
8. |
число часов потерь, час |
4989,6 |
4989,6 |
|
9. |
Переменные потери активной мощности, МВт·ч |
52,724219 |
21,2121172 |
|
10. |
Переменные потери активной энергии, МВтчас |
263072,7631 |
105839,98 |
|
11. |
Удельные потери активной мощности на корону, кВт·/км |
10,4 |
7,8 |
|
12. |
Потери активной энергии на корону в линии, МВт·ч |
91104 |
13665,6 |
|
13. |
Суммарные потери активной энергии в ВЛ, МВт·ч |
354176,7631 |
119505,58 |
|
14. |
Удельная стоимость потерь энергии, тыс. руб/МВт*час |
0,95 |
0,95 |
|
15. |
Затраты на возмещение потерь энергии, тыс.руб |
336467,9249 |
113530,301 |
|
II вариант |
||||
1. |
Номинальное напряжение, кВ |
750 |
500 |
|
2. |
Длина линии, км |
500 |
200 |
|
3. |
число цепей |
2 |
2 |
|
4. |
Передаваемая активная мощность в режиме максимума, МВт |
2416,5 |
2016,5 |
|
5. |
Передаваемая реактивная мощность в режиме максимума, МВАр |
-303,3189526 |
-38,27204844 |
|
6. |
Удельное активное сопротивление провода, Ом/км |
0,02 |
0,0146 |
|
7. |
Активное сопротивление линии , Ом |
5 |
1,46 |
|
8. |
число часов потерь, час |
4989,6 |
4989,6 |
|
9. |
Переменные потери активной мощности, МВт·ч |
52,724219 |
23,75558408 |
|
10. |
Переменные потери активной энергии, МВтчас |
263072,7631 |
118530,8623 |
|
11. |
Удельные потери активной мощности на корону, кВт·/км |
10,4 |
7,2 |
|
12. |
Потери активной энергии на корону в линии, МВт·ч |
91104 |
25228,8 |
|
13. |
Суммарные потери активной энергии в ВЛ, МВт·ч |
354176,7631 |
143759,6623 |
|
14. |
Удельная стоимость потерь энергии, тыс. руб/МВт*час |
0,95 |
0,95 |
|
15. |
Затраты на возмещение потерь энергии, тыс.руб |
336467,9249 |
136571,6792 |
Таблица 5.8 - Расчёт стоимости потерь в трансформаторах ГЭС
№ |
Наименование показателя |
Значение |
||
I вариант |
Актив. |
Реактив. |
||
1. |
Номинальное напряжение |
750 |
750 |
|
2. |
Число блоков ген-тр ГЭС |
6 |
6 |
|
3. |
Мощность, вырабатываемая агрегатами ГЭС, подключенными к трансформатору в режиме максимальных нагрузок, МВт |
405 |
250,9964571 |
|
4. |
Сопротивление обмоток трансформатора, Ом |
0,96 |
69,3 |
|
5. |
Переменные потери активной мощности в трансформаторе в режиме максимальных нагрузок, МВт |
0,387454671 |
27,96938408 |
|
6. |
Число часов потерь, час |
4989,6 |
4989,6 |
|
7. |
Переменные потери активной энергии в трансформаторе, МВтчас |
1933,243828 |
139556,0388 |
|
8. |
Постоянные потери активной мощности трансформатора, МВт |
0,4 |
3,753 |
|
9. |
Постоянные потери активной энергии в трансформаторе, МВтчас |
3504 |
32876,28 |
|
10. |
Полные потери энергии в трансформаторе, МВт час |
5437,243828 |
172432,3188 |
|
11. |
Удельная стоимость потерь энергии, тыс. руб/МВт*час |
0,95 |
0,95 |
|
12. |
Затраты на возмещение потерь энергии, тыс.руб |
30992,28982 |
982864,2173 |
|
II вариант |
Актив. |
Реактив. |
||
1. |
Номинальное напряжение |
750 |
750 |
|
2. |
Число блоков ГЭС |
6 |
6 |
|
3. |
Мощность, вырабатываемая агрегатами ГЭС, подключенными к трансформатору в режиме максимальных нагрузок, МВт |
405 |
250,9964571 |
|
4. |
Сопротивление обмоток трансформатора, Ом |
0,96 |
69,3 |
|
5. |
Переменные потери активной мощности в трансформаторе в режиме максимальных нагрузок, МВт |
0,387454671 |
27,96938408 |
|
6. |
Число часов потерь, час |
4989,6 |
4989,6 |
|
7. |
Переменные потери активной энергии в трансформаторе, МВтчас |
1933,243828 |
139556,0388 |
|
8. |
Постоянные потери активной мощности трансформатора, МВт |
0,4 |
3,753 |
|
9. |
Постоянные потери активной энергии в трансформаторе, МВтчас |
3504 |
32876,28 |
|
10. |
Полные потери энергии в трансформаторе, МВт час |
5437,243828 |
172432,3188 |
|
11. |
Удельная стоимость потерь энергии, тыс. руб/МВт*час |
0,95 |
0,95 |
|
12. |
Затраты на возмещение потерь энергии, тыс.руб |
30992,28982 |
982864,2173 |
Таблица 5.9 - Расчёт стоимости потерь в автотрансформаторах промежуточной подстанции
№ |
Наименование показателя |
Значение |
||
I вариант |
Актив. |
Реактив. |
||
1. |
Номинальное напряжение |
750 |
750 |
|
2. |
Число автотрансформаторов (групп автотрансформаторов) |
2 |
2 |
|
3. |
Мощность, втекающая в обмотку СН в режиме максимальных нагрузок, МВт |
800 |
316,1802314 |
|
4. |
Сопротивление обмоток СН автотрансформаторов ((групп автотрансформаторов), Ом |
0,245 |
0 |
|
5. |
Переменные потери активной мощности в обмотках СН, МВт |
0,322298018 |
0 |
|
6. |
Число часов потерь, час |
4989,6 |
4989,6 |
|
7. |
Переменные потери активной энергии в обмотках СН, МВтчас |
1608,138189 |
0 |
|
8. |
Мощность, протекающая по обмотке ВН |
800,322298 |
316,1802314 |
|
9. |
Сопротивление обмоток ВН автотрансформаторов (групп автотрансформаторов), Ом |
0,245 |
29,55 |
|
10. |
Переменные потери активной мощности в обмотках ВН, МВт |
0,322522669 |
38,90018313 |
|
11. |
Число часов потерь, час |
4989,6 |
4989,6 |
|
12. |
Переменные потери активной энергии в обмотках ВН , МВтчас |
1609,259109 |
194096,3537 |
|
13. |
Суммарные переменные потери активной энергии в трансформаторах |
3217,397298 |
194096,3537 |
|
14. |
Постоянные потери активной мощности трансформаторной группы, МВт |
0,25 |
3,497 |
|
15. |
Постоянные потери энергии в трансформаторах ПС |
4380 |
61267,44 |
|
16. |
Полные потери активной энергии в трансформаторах ПС |
7597,397298 |
255363,7937 |
|
17. |
Удельная стоимость потерь энергии, тыс. руб/МВт*час |
0,95 |
0,95 |
|
18. |
Затраты на возмещение потерь энергии, тыс.руб |
7217,527433 |
242595,604 |
|
II вариант |
||||
1. |
Номинальное напряжение |
750 |
750 |
|
2. |
Число автотрансформаторов (групп автотрансформаторов) |
2 |
2 |
|
3. |
Мощность, втекающая в обмотку СН в режиме максимальных нагрузок, МВт |
2416,5 |
-303,3189526 |
|
4. |
Сопротивление обмоток СН автотрансформаторов (групп автотрансформаторов), Ом |
0,19 |
0 |
|
5. |
Переменные потери активной мощности в обмотках СН, МВт |
2,003520322 |
0 |
|
6. |
Число часов потерь, час |
4989,6 |
4989,6 |
|
7. |
Переменные потери активной энергии в обмотках СН, МВтчас |
9996,764998 |
0 |
|
8. |
Мощность, протекающая по обмотке ВН |
2418,50352 |
-303,3189526 |
|
9. |
Сопротивление обмоток ВН автотрансформаторов (групп автотрансформаторов), Ом |
0,19 |
27,55 |
|
10. |
Переменные потери активной мощности в обмотках ВН, МВт |
2,006792385 |
290,9848958 |
|
11. |
Число часов потерь, час |
4989,6 |
4989,6 |
|
12. |
Переменные потери активной энергии в обмотках ВН , МВтчас |
10013,09128 |
1451898,236 |
|
13. |
Суммарные переменные потери активной энергии в трансформаторах |
Подобные документы
Составление вариантов схемы электрической сети и выбор наиболее рациональных из них. Расчет потокораспределения, номинальных напряжений, мощности в сети. Подбор компенсирующих устройств, трансформаторов и сечений проводов воздушных линий электропередачи.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.11.2013Расчет сечения провода по экономической плотности тока. Механический расчет проводов и тросов воздушных линий электропередачи. Выбор подвесных изоляторов. Проверка линии электропередачи на соответствие требованиям правил устройства электроустановок.
курсовая работа [875,3 K], добавлен 16.09.2017Сопоставление сопротивлений и проводимостей линии электропередачи, расчет ее волновых и критериальных параметров. Определение типов проводов. Работа системы электропередачи в режиме максимальных и минимальных нагрузок, повышение ее пропускной способности.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.03.2012Выбор вариантов развития существующей сети. Выбор номинальных напряжений сооружаемых воздушных линий радиального варианта сети. Определение сечений проводов сооружаемых линий радиального варианта сети. Выбор понижающих трансформаторов на подстанции.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 22.07.2014Расчет электрических нагрузок. Выбор мощности трансформаторов с учетом оптимального коэффициента загрузки и категории питающихся электроприемников. Выбор сечения проводов, кабелей линий. Оценка оптимального количества, сопротивление заземляющих устройств.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 08.06.2013Выбор вариантов схем соединений распределительной сети 220/110 кВ. Выбор номинальных напряжений сети и сечений проводов. Составление полных схем электрических соединений. Точный электрический расчет режимов и минимальных нагрузок выбранного варианта.
курсовая работа [952,5 K], добавлен 22.01.2015Расчет воздушной линии электропередачи. Определение конструктивных и физико-механических характеристик элементов ВЛ. Расчет и выбор марки опоры, ее технические характеристики. Расчёт провода, напряжений, изоляции, грозозащитного троса, стрел провесов.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.03.2015Определение мощностей подстанции. Расчет первого и второго вариантов электрической сети: параметры, оборудование, баланс. Выбор оптимального варианта сети и расчет режима для него. Регулирование напряжения на подстанции для оптимального варианта.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 28.06.2011Проектирование электропередачи переменного тока сверхвысокого напряжения с одной промежуточной подстанцией для транспорта электрической энергии от удалённой гидроэлектростанции. Технически возможные варианты схемы электропередачи, расчет лучшего варианта.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.09.2010Определение потери электроэнергии в двух трансформаторах подстанции, работающих круглый год. Расчет параметров трансформатора. Определение экономического сечения сталеалюминевых проводов двухцепной воздушной линии электропередачи напряжением 110 кВ.
контрольная работа [205,7 K], добавлен 19.04.2015