Удельная стоимость одного километра линии зависит от номинального напряжения сети, вида и материала опор, сечений проводов и района по гололеду. Капиталовложения в строительство подстанций включают стоимость силовых трансформаторов, стоимость ячеек открытых распределительных устройств (ОРУ) и закрытых распределительных устройств (ЗРУ), (), постоянные затраты на строительство подстанций (), зависящие в основном от напряжения и общего количества выключателей на подстанции и стоимость КУ () Ежегодные эксплуатационные расходы (издержки) рассчитывают по формулегде — ежегодные эксплуатационные издержки на линии электропередачи и оборудование подстанций, — стоимость годовых потерь электроэнергии в рассматриваемом варианте сети. Ежегодные издержки на эксплуатацию сети включают амортизационные отчисления (предназначены для капитального ремонта оборудования и сооружений и для полной замены основных фондов после их износа -) и расходы на обслуживание сети (текущий ремонт, зарплата персонала, общесетевые расходы-). Амортизационные отчисления определяются для каждого года по сумме капиталовложений предшествующих лет. Ежегодные расходы на обслуживание электрических сетей могут приближенно быть оценены пропорционально стоимости основных фондов (капиталовложениям). При учебном проектировании достаточно для определения ежегодных издержек пользоваться средними нормами затрат на обслуживание элементов электрических сетей, рекомендуемых для технико-экономических расчетов, а также суммарными ежегодными издержками, включающими амортизационные отчисления [3]. В этом случае издержки определяются по формулам:
где , — средние нормы ежегодных затрат на амортизационные отчисления соответственно для линий и подстанций; , — средние нормы затрат на обслуживание линий и подстанций. Издержки связанные с потерями электроэнергии, определяется по формуле, где: — удельные приведённые затраты на возмещение потерь электроэнергии;
потери энергии. Значение приводится в справочнике и зависит от времени максимальных потерь и от региона[3]. Составляющую ущерба (У) в выражении следует учитывать лишь при сопоставлении схем с различной степенью надежности. Величину ущерба можно определить по удельным показателям надежности основного оборудования сети [3]. Варианты, отличающиеся по приведенным затратам не более, чем на5%, считаются при сопоставлении отдельных объектов или небольших сетевых узлов равноэкономичными.
Выбор рекомендуемого варианта из числа равноэкономичных производится на основе инженерной оценки их характеристик, которые практически сложно учесть в виде экономического эквивалента. Этими характеристиками являются перспективность схемы, удобство эксплуатации, дефицитность материалов и оборудования, серийность применяемого оборудования и т. п.Если рассматриваемые варианты сети имеют разные классы напряжений и их приведенные затраты отличаются не более чем на 15%, следует за основной принимать вариант с более высоким классом напряжения. Для определения Кл необходимо выбрать материал опор и определить район по гололеду. Примем, что все линии выполнены на стальных опорах, а район по гололеду для заданного района проектирования, согласно [4], второй. Укрупненные показатели стоимости сооружений линий приведены в [3]. Согласно этим показателям стоимость линий за километр: АС-240 (Л-1-Л-3) — 21 тыс. руб/км, АС-70 двухцепная (Л-4) — 24,6. Тогда капитальные вложения на сооружение линий.
Кл=21(L1+L2+L3)+24,6L4=21∙(120+50+100)+24,6∙65=7269тыс.
руб. Для расчета Кп/стнеобходимо предварительно выбрать схемы ОРУ и ЗРУ. Для ОРУ подстанции 2 и со стороны высокого напряжения подстанции 1 выбираем схему «мостик» с выключателями в перемычке и в цепях трансформаторов (стоимость 280 т. руб), а для подстанции 3 и на стороне среднего напряжения подстанции 1 — «Одна секционированная система шин с обходной с совмещенным секционным и обходным выключателями» .Стоимость схемы «Одна секционированная система шин с обходной с совмещенным секционным и обходным выключателями» определяется количеством ячеек, установленных на подстанции. Для подстанции 1 таких ячеек 5 (две отходящие линии, две ячейки для подключения трансформаторов, и ячейка для совмещенного обходного и секционного выключателя). Для подстанции 3 установлено 5 ячеек (две линии, две ячейки для подключения трансформаторов, и ячейка для совмещенного обходного и секционного выключателя). Примем к установке в ячейках масляных выключателей с током отключения до 30 кА. Стоимость одной такой ячейки 35 т.руб. На всех подстанциях примем ЗРУ с двумя секциями шин (расщепленные обмотки работают параллельно) с количеством отходящих линий 14.
Стоимость такого ЗРУ 70 т. руб[3]. В качестве стоимости трансформаторов принимаем расчетную стоимость. В этом случае капитальные затраты на сооружение подстанций следующие:
Кп/ст 1=201∙2+280+5∙35+70+520=1447тыс.
руб.Кп/ст 2=169∙2+280+70+360=1048 тыс.
руб.Кп/ст3=63∙2+5∙35+70+290=661тыс.
руб.Суммарные капитальные затраты на сооружение подстанций таким образом будут равны.
Кп/ст∑=3156тыс.
руб. .Удельная стоимость 1 кВт оборудования, необходимого для компенсации потерь мощности Куд=150 руб/квт. Дополнительные капиталовложения на потери мощности:
Кдоп=Куд (Pл+Pт)= 150∙(1,224+0,392)=242,4 тыс. руб. Общие капитальные вложения:
К=Кл+Кпс+Кдоп=7269+3156+242,4 =10 667,4тыс.
руб.Кроме капитальных вложений на сооружение сети необходимо рассчитать ежегодные издержки на эксплуатацию сети по [3]. Коэффициенты отчислений приведены в [3]. Для линий суммарный коэффициент л=2,8, для подстанций 220/110/10 кВпс=8,4, а для подстанции110/10 — пс=9,4.При стоимости потерь электрической энергии Сп=0.89 коп/кВтч. издержки, связанные с потерями энергии будут составлять:
ИW=0,89∙(4121+2536)∙10−2∙103=59 247 руб.=59,25 тыс. руб. Итого, ежегодные издержки на эксплуатацию будут равны:
И=203,5+271,7+59,25 =534,5 тыс. руб.
Приведенные затраты З=0,12∙10 667,4+534,5=1815тыс .руб.
Список литературы
1. Идельчик
В. И. Электрические системы и сети. — М.: Энергоатомиздат, 1989.-592с.
2. Блок В. М. Электрические сети и системы: Учеб. пособие дляэлектроэнерг. спец. вузов.
М.:Высш.
шк., 1986.-430с.
3. Справочник по проектированию электроэнергетических систем. / Под ред. С. С. Рокотяна, И. М. Шапиро — М.: Энергоатомиздат, 1985.-420с.Правила устройства электроустановок. Энергоиздат, 1999.-648с. 4.
Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей вузов./Под ред. В. М. Блок.
М.:Высшая школа, 1990.-265с.
5. Электрические системы. Электрические сети./Под ред. В. А. Веникова, В. А. Строева.
М.: Высшая школа, 1998.-511с.
6. Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях./Под ред.В. А. Веникова. — М.: Энергоатомиздат, 1983.-352с.
7. ГОСТ 14 209–85.Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки.
М.: Госкомитет по стандартам, 1987.-30с.
