Если уровень не соответствует ГОСТ, необходимо использовать средства регулирования напряжения. На ГПП регулирование напряжения осуществляется под нагрузкой (РПН) в пределах 16 (9 ступеней по 1,78). Для расчета задаем уровни или отклонения напряжения в точке 1 раздела сетей подстанции и энергосистемы: — в период максимума нагрузки. — в период минимума нагрузки. Целью расчета является определение отклонений напряжения в период максимума нагрузки и минимума нагрузки на шинах 0,4 кВ всех трансформаторных подстанций завода. Таблица 4.2Расчет сети на отклонение напряжения.
Элемент и схемы.
Ближайший ТПУдаленный ТПНагрузка, %Нагрузка, %1 002 510 025.
Точка питания ВЛ35−100 кВТрансформатор:
84 418 144-потери-4−1-4−1-надбавка+5+5+5+5-регулятор3−300Шины подстанции ВЛ10−20−35 кВТрансформатор 10/0,4 кВ:103 011 090−4-потери-4−1-4−1-надбавка+5555-регулятор6−300Шины 0,4 кВЛиния 0,38кВ — всего.
В том числе:
7,52,57,507,5−67,50- на наружные сети, 3,50−50-на внутренние сети-10−10Отклонение напряжения у потребителя-5+5−5+5Допустимое отклонение напряжения у потребителя-7,5+7,5+7,5+7,55. Технико-экономическая часть.
5.1 Определение величины капитальных вложений на строительство питающих и распредсетей. Основной задачей технико-экономического сравнения вариантов является оптимальный выбор параметров СЭС. В нашем случае это вопрос выбора рационального напряжения питания от энергосистемы. Условием оптимальности параметров являются минимальные приведенные затраты, обеспечивающие требуемую мощность и высокое качество электроэнергии у потребителей. Так, под рациональным напряжением понимается такое значение стандартного напряжения, при котором сооружение и эксплуатация СЭС имеют минимальное значение приведенных затрат. Опыт эксплуатации современных подстанций приводит к улучшению технических и технико-экономических показателей: снижение эксплуатационных издержек, более высокий срок службы, более высокое качество электроэнергии и меньшие потери энергии, простота эксплуатации, меньшие габариты и т. д. При этом возникает ряд технико-экономических проблем, связанный с необходимостью оптимального выбора комплекса нового оборудования.
5.1. Составлениесметы затрат.
Для определения стоимостных показателей составим спецификацию основного силового электрооборудования табл. 5.
1.На основании спецификации составляем смету капитальных затрат табл.
5.2. Доли затрат на сооружение проектируемого объекта составляют: капитальные вложения на оборудование 80%, монтажные работы и пусконаладочные 14%, строительные работы 4%, прочие расходы 2%.РУ -110 кВ выполняем открытого типа, а РУ -10 кВ выполняем в закрытых модулях, изготавливающая модули с оборудованием заказчика. Модули имеют систему отопления и освещения, в стоимость модуля входят цены за оборудование. Таблица 5.1 Спецификация основного оборудования.
Наименование оборудования и материалов.
ТипКол-во.
Силовой трансформатор
ТДН-4000 110/102Выключатель.
ВГТ-110II-40/2500 У12Трансформатор напряжения.
НАМИ-1102КТП 160/10КТП 160/1011КТП 250/10КТП 250/105КТП 200/10КТП 200/107КТП 320/10КТП 320/109КТП 100/10КТП 100/109Таблица 5.2 — Калькуляция затрат на оборудование и материалы№ п/пНаименование оборудования.
Единица измерения.
Кол-во.
Стоимость ед., тыс. руб. Итого тыс. руб.
1Силовой трансформаторшт.
2 217 047,72Выключатель шт.2 224 103.
Трансформатор напряженияшт627 144КТП 160/10шт.
61 116 685КТП 250/10шт.
251 288,96КТП 200/10шт.
4 711 747КТП 320/10шт.
291 435 8КТП 100/10шт191 475.
Итого:
38 212,6Таблица 5.3 Смета капитальных затрат.
Наименование оборудования.
Единица измерения.
КоличествоСтоимость единицы, тыс. руб. Общая стоимость, тыс. руб. Оборудование Монтаж.
Строительные работы.
Прочие затраты.
ВсегоОборудование Монтаж.
Строительные работы.
Прочие затраты.
ВсегоОРУ-110 кВСиловой трансформаторшт.
28 523,84937,6237,0102,39 800,717047,71 875,2473,9204,619 601,4Выключательшт.
21 205 132,633,514,51 385,52410265,167,028,92 771,0Трансформатор напряженияшт.
211 913,13,31,4136,871 478,519,88,61 821,0КТП 160/10шт.
1 127 830,67,73,3319,61 668 183,546,420,1 917,9КТП 250/10шт.
5294,4532,48,23,5338,61 288,964,816,47,11 677,1КТП 200/10шт.
73 543,5389,898,542,54 074,311741559,1394,0170,116 297,3КТП 320/10шт967,57,41,90,877,6 143 514,93,81,61 655,2КТП 100/10шт.
91 475 162,341,017,71 696,01475162,341,017,71 696,0Всего:
17 829,138212,64 203,31062,3458,543 936,85.
2. Численностьперсонала и ежегодныеиздержки на эксплуатацию.
Обслуживание подстанции осуществляется оперативно-выездной бригадой. Нормативы численности персонала приняты в соответствии с нормами [12]. Численность рабочих по ремонту и техническому обслуживанию КЛ — 110кВ составляет:
ЧКЛ рем обсл= НКЛ L/100 = 3,2 26/100 = 0,832 чел., где НКЛ = 3,2 — норматив численности на 100 км;L = 26 км — длина линии. Норматив численности рабочих по оперативному и техническому обслуживанию ПС составляет: ЧПС обсл= 0,66 чел. На одну подстанцию. Численность рабочих по ремонту трансформаторов ПС составляет: ЧТР рем = НТРn/100 = 3,77 2/100 = 0,07 чел. Где НТР = 3,77- норматив численности на 100 трансформаторов;n =2 — число трансформаторов на ПС. Численность рабочих по ремонту присоединений с вакуумными выключателями составляет: ЧВ рем = НВn/100 = 1,38 26/100 = 0,359 чел. Где НВ = 1,38 — норматив численности на 100 присоединений;n =26 — число присоединений. Суммарная численность рабочих при округлении результата до ближайшего большего числа составляет:
Ч = ЧКЛ рем обсл + ЧПС обсл + ЧТР рем + ЧВ рем == 0,832+0,66+0,07+ 0,359 = 1,92 чел. Численность персонала ИТР определяется штатным расписанием сетевой организации. Затраты по заработной плате определяются на основании данных о количестве обслуживающего персонала и средней заработной платой. Средняя основная заработная плата составляет:
Зср = 20 тыс. руб./мес.Начисления на зарплату состоят из единого социального налога и отчисления на пенсионное страхование — 22%.Годовой фонд заработной платы составляет:
Изп = 12 Зср ЧКд.з. Кнач = 12 201,92· 1,41,262 = 814,14 тыс. руб/год, где 12 — количество месяцев в году;
Кд.з =1,4 — коэффициент дополнительной заработной платы;
Кнач= 1,262 — коэффициент, учитывающий начисления на зарплату. Ежегодные издержки на эксплуатацию подстанции включают в себя:
амортизационные отчисления;
— издержки на ремонт и обслуживание оборудования;
— заработную плату персонала;
— стоимость потерь электроэнергии. Отчисления от капитальных затрат на амортизацию оборудования оставляют 6%.2636,2 тыс. руб. Отчисления от капитальных затрат на ремонт и обслуживание оборудования — 5,9%.2592,2 тыс. руб. Потери электроэнергии в кабельных линиях и трансформаторах подстанции.
Условное время наибольших потерь мощностим=8760(0,124+2, ч/год, (5.1)где Тм — число максимумов нагрузки, Тм =5000, ч/год. м = 8760(0,124+2 =3410,9 ч/год. Потери электроэнергии в кабельных линиях 110 кВWКЛ=3Iр2 r0 L /4МВтч/год. (5.2)где Iр. max — максимальный рабочий ток на линии 110 кВ, Iр. max = 232 А;L — длина воздушной линии;L=26 км;r0 — активное сопротивление кабеля, = 0,12 Ом/км.WКЛ = 323 220,12263410,9/4 =517 129,6 кВтч/год.Потери электроэнергии в трансформаторах: WТ=(Рх8760+Кз2Ркзм)nт, кВтч/год., (5.3)где Рх — потери холостого хода, Рх = 22 кВт;Кз — коэффициент загрузки трансформатора, Кз=0,53;Ркз- потери короткого замыкания, Ркз=170 кВт;nт- количество трансформаторов, nt = 2. WТ=(228 760+170∙3410,9) 2 = 711 201,4 кВтч/год.Суммарные потери электроэнергии: W=WТ+WКЛ, кВтч/год;(5.4)W= 517 129,6 +711 201,4=1 228 331 кВтч/год.Стоимость потерь электроэнергии: ИW= СпэW, тыс. руб./год.(5.5)где Спэ — стоимость единицы электроэнергии. Спэ = (Сэсв+ 12*Смсв/Тм+ 12*Тсэс/ Тм +Тпэс)* (1+СН*гп/100), руб./кВтч,(5.6)где Сэсв — прогнозируемая стоимость одного кВтч электроэнергии на оптовом рынке электроэнергии и мощности (ОРЭМ) в первый год эксплуатации, в 2015 году Сэсв 1100 руб./МВтч;
Смсв- прогнозируемая стоимость мощности на ОРЭМ в первый год эксплуатации, в 2015 году Смсв309 909,44 руб./МВт в месяц;
Тсэс, Тпэс- прогнозируемые ставки тарифа на услуги по передаче электроэнергии, соответственно, на содержание электрических сетей (руб./МВт/мес.) и на компенсацию потерь в электрических сетях (руб./кВтч), Тсэс =180 196,69 руб./МВт/мес., Тпэс =72,75 руб./кВтч;
СН*гп-относительная прогнозируемая сбытовая надбавка гарантирующего поставщика, СН*гп =3,33%.Спэцк=(1 100 + 12*309 909,44 /5000+12*180 196,69/5000+72,75)*(1+ 3,33 /100)= = 2427,2 руб./МВтч = 2,4 руб./кВтч.Тогда.
ИW = 2,4 1 228 331·10−3 = 2947,9 тыс. руб./год.Себестоимость передачи и трансформации электроэнергии и основные ТЭП проекта.
Годовые издержки на эксплуатацию системы электроснабжения.
И= Иа+ Иро+ ИЗП+ ИW, тыс. руб./год; (5.7)И = 2636,2 +2592,2 +814,14+2947,9=8990,44 тыс. руб./год.Годовое потребление электроэнергии W= SmaxТм; (5.8)W = 405 000 = 200 000МВтч. Себестоимость передачи и распределения энергии С=, руб/кВтч, (5.9)С= =0,044 руб/кВтч. Полученная себестоимость передачи и распределения электроэнергии укладывается в допустимые пределы от 0,044 руб/кВтч до 1,38 руб/кВтч. Основные технико-экономические показатели проекта системы электроснабжения сведены в табл.
5.4. Таблица 5.4 — Основные технико-экономические показатели проекта.
Наименование показателя.
Наименование показателя.
ВеличинаТРДН -40 000/110/10ОРУ-110 кВМодуль-10 кВМодуль аккумуляторнойшт.
шт.шт.шт.2141.
Капиталовложения в систему электроснабжения, в том числе:
Оборудование ОРУ-110 кВОборудование РУ-10 кВАккумуляторнаятыс. руб.
43 936,825943,616 193,081696,0Ежегодные эксплуатационные издержки, в том числе:
амортизационные отчисленияотчисления на обслуживание и ремонтзаработная плата обслуживающего персоналапотри электроэнергиитыс. руб./год8990,442 636,22592,2 814,142 947,9Себестоимость передачи и распределения электроэнергиируб. /кВтч0,044.
Список литературы
Федеральный закон от 23.
11.2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» // Собрание законодательства РФ.- 2009. — № 48. — Ст. 5711.
Приказ Министерства энергетики РФ от 23.
06.2015 № 380 «О Порядке расчета значений соотношения потребления активной и реактивной мощности для отдельных энергопринимающих устройств (группэнергопринимающих устройств) потребителей электрической энергии» [Электронный ресурс]. — Введ. 2015;07−22.-7 с. Режим доступа:
http://docs.cntd.ru/document/420 285 270.
Федеральный закон от 26 марта 2003 года № 35 ФЗ «Об электроэнергетике» с последующими изменениями // Собрание законодательства РФ. — 2003. — № 13. — Ст. 1178.
Правила устройства электроустановок. Все действующие разделы шестого и седьмого изданий с изменениями и дополнениями по состоянию на 1 января 2013 г. — М.: КНОРУС, 2013. — 854 с. Рекомендации по техническому проектированию подстанции переменного тока с высшим напряжением 35−750 кВ СО 153−34.
35.120−2006.
Утверждены приказом ОАО «ФСК ЕЭС» от 16.
06.06 № 187, приказом ОАО «Институт Энергопроект» от 03.
07.06 № 18 эсп. — М.: Изд-во стандартов, 2006.
Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: учеб. пособие/. — 5-е изд. -СПб.: БХВ-Петербург, 2013.
Руководящие указания по расчёту токов короткого замыкания и выбору электрооборудования: РД 153−34.0−20.527 98 / под ред. Б. Н. Неклепаева. ;
Введ. 1998;03−23. — М.: ЭНАС, 2002.
— 152 с. Эрнст А. Д. Расчет токов короткого замыкания в электрических системах: Учеб. пособие.—.
Нижневартовск: Изд-во НГГУ, 2012. —86 с. Оборудование и электротехнические устройства систем электроснабжения: справочник / под общ.
ред. В. Л. Вязигина, В.
Н. Горюнова, В. К. Грунина (гл. редактор). ;
Омск: Редакция Ом.науч. вестника, 2006. — 268 с. Справочник по проектированию электрических сетей под редакцией Д. Л. Файбисовича, М.: Изд-во НЦ ЭНАС, издание 4-е, переработанное и дополненное. 2012.
Производство электроэнергиии. Учебное пособие. С. С. Петрова, О. А. Васильева. 2012.
Грунин, В. К. Основы электроснабжения объектов. Проектирование систем электроснабжения: конспект лекций / В. К. Грунин. — Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. — 68 с. Рожкова Л. Д., Карнеева Л. К., Чиркова Т. В., «Электрооборудование электрических станций и подстанций», 5-е издание, М.: 2008.
Рожковa Л.Д. Элeктрооборудовaниeстaнций и подстaнций: учeб. / Л.Д. Рожковa, В. С. Козулин — М.: Энeргоaтомиздaт, 2006. — 648с. Озерский В. М. Расчеты электроснабжения промышленных объектов напряжением до 1000 В: Учеб.
пособие / В. М. Озерский, И. М. Хусаинов, И. И. Артюхов. Саратов: СГТУ, 2010. — 74 с. ГОСТ 14.209−85.
Трансформаторы силовые масляные общего назначения. Допустимые нагрузки [Электронный ресурс]. — Введ. 1985;07−01. — М.: Стандартинформ, 2009. ;
38 с. — Режим доступа:
http://docs.nevacert.ru/files/gost/gost_14 209−1985.pdf.Защитное заземление электроустановок: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; Сост.: Т. М. Щеголькова, Е. И. Татаров и др. Н. Новгород, 2011. — 19с. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, строений и производственных коммуникаций. СО 153−343.
21.122−2003.
Андреев, В. А. Релейная защита систем электроснабжения: учеб.
для вузов по специальности &# 171;Электроснабжение" направления подгот. &# 171;Элек-троэнергетика" / В. А.
Андреев. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. :
Высш. шк., 2006. 639 с.
