Проектирование электрической сети

Вариант 1.

Рассчитаем аварийный случай отключения линии А-1 сети. По участку В-4 будет протекать аварийный ток:

 

По участку 1-4 будет протекать аварийный ток

 

Рассчитаем аварийный случай отключения  линии В-4 сети. По участку А-1 будет протекать аварийный ток:

 

По участку 1-4 будет протекать аварийный ток

 

Рассчитаем аварийный случай отключения линии А-2 сети. По участку В-3 будет протекать аварийный ток:

 

По участку 2-3 будет протекать аварийный ток:

 

 

Рассчитаем аварийный случай отключения линии В-3 сети. По участку А-2 будет протекать аварийный ток:

 

По участку 2-3 будет протекать аварийный ток:

 

 

Выбранные сечения проводов проверку по длительно допустимому току прошли.

Вариант 2.

В двухцепной линии аварийным считается отключение одной цепи линии: для участка цепи А-2:

 

для участка цепи В-3:

 

Рассчитаем аварийный случай отключения линии А-1 сети. По участку В-4 будет протекать аварийный ток:

 

По участку 1-4 будет протекать аварийный ток

 

Рассчитаем аварийный случай отключения  линии В-4 сети. По участку А-1 будет протекать аварийный ток:

 

По участку 1-4 будет протекать аварийный ток

 

Выбранные сечения проводов проверку по длительно допустимому току прошли.

 

 

 

 

8.  Выбор трансформаторов на понижающих подстанциях.

На новых подстанциях с ВН 35 кВ и выше применяют типовые схемы РУ, в которых предусмотрена установка, как правило, двух трансформаторов одинаковой мощности. Установка одного трансформатора является, обычно, первым этапом сооружения двухтрансформаторной подстанции.

Нагрузочной способностью трансформаторов называется совокупность нагрузок и перегрузок трансформатора. Исходным режимом для определения нагрузочной способности является номинальный режим работы трансформатора на основном ответвлении при номинальных условиях места установки и охлаждающей среды, определяемых соответствующим стандартом или техническими условиями.

Допустимым режимом нагрузки называется режим продолжительной нагрузки трансформатора, при котором расчетный износ изоляции обмоток от нагрева не превышает износа, соответствующему номинальному режиму работы. Перегрузочным считается такой режим, при котором расчетный износ изоляции превосходит износ, соответствующий номинальному режиму работы.

Трансформаторы выбираются по условию:

1. По загрузке в нормальном режиме:

 

где  Sмакс – максимальная нагрузка подстанции в нормальном режиме

n – число трансформаторов на подстанции.

Выбирается номинальная мощность трансформатора по большей рассчитанной величине.

2. По перегрузке в послеаварийном режиме:

 

Где k1-2 – коэффициент участия в нагрузке потребителей 1 и 2 категории.

kав – допустимый коэффициент перегрузки трансформаторов в аварийных случаях. В соответствии с ПУЭ принимаем     kав= 1,4.                  

Рассчитаем нагрузку каждой подстанции:

 

 

 

 

 

Рассчитаем нагрузку в нормальном режиме.

 

 

 

 

Рассчитаем нагрузку в послеаварийном режиме:

 

 

 

 

Выбираем трансформаторы для каждой подстанции. Количество трансформаторов - 2.

П1 – ТДН-16000/110-76У1.

П2 – ТРДЦН-63000/110-75У1.

П3 –ТДН-10000/110-70У1.

П4 – ТРДН-25/110-76У1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Выбор схем присоединения  подстанций и коммутационных  схем.

Рассмотрим выбранные варианты сетей.

Вариант 1.

В первом варианте имеем четыре проходных подстанции. Для данного вида подстанций применяется схема подключения распредустройств 5Н «мостик с выключателем в перемычке и выключателями в цепях трансформаторов».

 

Вариант 2.

Во втором варианте подстанции П1 и П4 являются проходными. Для них применяем схему подключения распределительного устройства 5Н «мостик с выключателем в перемычке и выключателями в цепях трансформаторов». Подстанции П2 и П3 являются тупиковыми. Для них применяем схему подключения 4Н «два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий».

 

10. Технико-экономический  расчет и сравнение вариантов  сети.

В наших расчетах экономическим критерием, по которому мы определим наиболее выгодный вариант сети, будет минимум приведенных затрат.

Применим формулу приведенных затрат:

 

где «К» – капитальные вложения;

«Ен» – нормативный коэффициент, принимаем (для вновь проектируемых сетей);

«И» – издержки за весь срок службы электрической сети.

Находим капитальные вложения. Их можно представить как сумму  капитальных вложений в подстанции и капитальных вложений в линии:

 

Капитальные вложения в подстанции определим по формуле:

 

где «Кт» – капитальные вложения в трансформаторы;

«КОРУ» - капитальные вложения в открытое распредустройство;

«Кпост» - постоянная часть затрат.

 

 

Вариант 1.

По справочнику находим необходимые данные и заполняем таблицу 10.1

Тип трансформаторов	Стоимость 1 трансформатора тыс. руб.	Количество трансформаторов  шт.	Сумма        тыс. руб.
ТДН-16000/110-76У1	4300	2	8600
ТРДЦН-63000/110-75У1	9000	2	18000
ТДН-10000/110-70У41	3700	2	7400
ТРДН-25/110-76У1	5500	2	11000
Итого			45000

По справочнику находим капитальные вложения в ОРУ. Для схемы подключения распредустройств 5Н «мостик с выключателем в перемычке и выключателями в цепях трансформаторов» стоимость берем 30000 тыс. руб. за одно ОРУ. Следовательно, для четырех подстанций эта сумма будет составлять 120000 тыс руб. Находим постоянную часть затрат 9000 тыс. руб. на одну подстанцию, на четыре - 36000 тыс. руб.

 

Находим капитальные вложения в воздушные линии. ВЛ выполнены проводом АС по металлическим опорам. Выбираем из справочника необходимые данные и заполняем таблицу 10.2.

Участок сети	Марка провода	Стоимость ВЛ тыс. руб/км	Длина ВЛ             км	Сумма        тыс. руб
А-1	АС 120/19	1050	20,7	21735
В-4	АС 120/19	1050	28,75	30187
А-2	АС 240/32	1170	36,8	43056
1-4	АС70/11	1050	16,27	17083
В-3	АС150/24	1050	46	48300
2-3	АС90/16	1050	36,8	36840
Итого				199001

 

Находим общие капиталовложения:

 

Издержки определим как сумму амортизационных расходов Иа и эксплуатационных расходов Иэ.

 

Амортизационные расходы:

 

где «kал» – коэффициент амортизации для подстанций, по справочнику выбираем kа для линий равным 6,7%. и для подстанций равным 5%.

 

Эксплуатационные расходы:

 

где «kэ» –коэффициент эксплуатационных затрат, по справочнику выбираем kэ равным 0,8% для ВЛ и 5,5% для подстанций.

 

Найдем издержки для первого варианта:

 

Приведенные затраты для первого варианта составят:

 

Вариант 2.

По справочнику находим необходимые данные и заполняем таблицу 10.1

Тип трансформаторов	Стоимость 1 трансформатора тыс. руб	Количество трансформаторов  шт	Сумма        тыс. руб
ТДН-16000/110-76У1	4300	2	8600
ТРДЦН-63000/110-75У1	9000	2	18000
ТДН-10000/110-70У41	3700	2	7400
ТРДН-25/110-76У1	5500	2	11000
Итого			45000

По справочнику находим капитальные вложения в ОРУ. Для схемы подключения распредустройств 5Н «мостик с выключателем в перемычке и выключателями в цепях трансформаторов» стоимость берем 30000 тыс. руб. за одно ОРУ. Следовательно, для двух подстанций эта сумма будет составлять 60000 тыс руб. Находим постоянную часть затрат 9000 тыс. руб. на одну подстанцию, на две -18000 тыс. руб.

Для схемы подключения распредустройств 4Н «два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий» стоимость берем 15200 тыс. руб. за одно ОРУ, за два ОРУ, соответственно- 30400тыс. руб. Находим постоянную часть затрат 5500 тыс. руб. на одну подстанцию, на две - 11000 тыс. руб.

 

Итого, капиталовложения в подстанции составляют 164400 тыс. руб.

Находим капитальные вложения в воздушные линии. ВЛ выполнены проводом АС по металлическим опорам. Выбираем из справочника необходимые данные и заполняем таблицу 10.2.

Участок сети	Марка провода	Стоимость ВЛ тыс. руб./км	Длина ВЛ             км	Сумма        тыс. руб.
А-1	АС 120/19	1050	20,7	21735
В-4	АС 120/19	1050	28,75	30187
А-2	АС 240/32	1795	36,8	66056
1-4	АС70/11	1050	16,27	17083
В-3	АС70/11	1590	46	73140
Итого				208201

 

Находим общие капиталовложения:

 

Издержки определим как сумму амортизационных расходов Иа и эксплуатационных расходов Иэ.

 

Амортизационные расходы:

 

Эксплуатационные расходы:

 

Найдем издержки для второго варианта:

 

Приведенные затраты для второго варианта составят:

 

Сравниваем два варианта по критерию минимума  приведенных затрат:

З1 = 95730,15 тыс. руб.

З2 = 88616,15 тыс. руб.

Выбираем второй вариант проектирования электрической сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Спроектированная электрическая сеть удовлетворяет требованиям технического задания.

В результате проектирования были определены:

- варианты электрической сети;

- мощности, протекающие по участкам  электрической сети;

- номинальное напряжение электрической  сети;

- оптимальное сечение проводов;

- произведена проверка сечений  проводов по условиям короны  и допустимой токовой нагрузке;

- осуществлен выбор трансформаторов  и схем подстанций;

- произведен технико-экономический  расчет для двух вариантов  сети;