Реконструкция подстанции 110/6 кВТ

________ Реальный  график нагрузки

________ Прямая, соответствующая мощности проектируемого трансформатора 2500ква в аварийном режиме

 

По преобразованному графику нагрузки в двух ступенчатый  рассчитываем коэффициент номинальной  загрузки трансформатора. 

 

 

 (8.3)

Где S_э1 – эквивалентная мощность, соответствующая начальной мощности двух ступенчатого графика.

S_н.т – номинальная мощность трансформатора.

 

 

 (8.4)

 

Где S₁ –S_n – соответствующие мощности первой ступени исходного графика. 

t₁ – t_n – соответствующее время первой ступени исходного графика.

 

 

 ква

 

Тогда

 

Определяем коэффициент аварийной перегрузки трансформатора К_2а

 

 

 (8.5)

 

Где S_Э2 – эквивалентная мощность в аварийном режиме соответствующая повышенной мощности на двухступенчатом графике определяется по формуле (8.4)

 

 

 ква

 

Тогда

По графику  определяем время действительной аварийной перегрузки t_п.а.t_п.а.=7

По таблице [5] находим допустимый коэффициент  аварийной перегрузки.

 

К_2адоп=1,8

К_2а=1,47<К_2адоп=1,8

 

Условие выполняется

Следовательно в аварийном режиме такая перегрузка допустима и ущерба от недоотпуска  электроэнергии не будет.

Трансформатор мощностью 6300 ква в аварийном  режиме перегрузки испытывать не будет.

Как показали расчеты  на подстанции «Байдарка» есть возможность  вместо трансформаторов мощностью 6300 ква использовать трансформаторы мощностью 2500.

Для того чтобы окончательно убедиться в возможности использовать трансформаторы мощностью 2500 ква приведем экономическое обоснование целесообразности замены трансформаторов одной мощности на другую.

 

8.1 Экономическое  обоснование целесообразности замены  трансформаторов одной мощности на другую

 

Для сравнения  принимаем два варианта

1)два трансформатора мощностью  по 2500 ква ТМ – 2500/35. Стоимость  одного трансформатора 1214620 руб.

2)два трансформатора мощностью  по 6300 ква ТМ – 6300/35. Стоимостью  одного трансформатора 1845690 руб.

Для обоснования предлагаемого  решения необходимо рассчитать следующие  показатели: капитальные вложения, эксплуатационные издержки, приведенные  затраты, потери электроэнергии и их стоимость, годовую экономию и годовой  экономический эффект. [1]

Капитальные вложения определяем по формуле:

 

 

 (8.6)

 

Где Ц – цена приобретения трансформатора, руб

Т – расходу на доставку, руб

М – затраты на монтаж и пуско-наладочные работы, руб

Расходы на доставку составляют 12% от стоимости оборудования.

 

Т=Ц×0,12 (8.7)

Т₂₅₀₀=1214620×0,12=145754 руб

Т₆₃₀₀=1845690×0,12=221493 руб

 

10.1.2Затраты на  монтаж и пуско-наладочные работы  составляют 25% от стоимости оборудования.

 

М=Ц×0,25 (8.8)

М₂₅₀₀=1214620×0,25=303655 руб

М₆₃₀₀=1845690×0,25=461423 руб

 

По формуле (8.6) определяем капитальные вложения

 

КВ₂₅₀₀=1214620+145754+303655=1664029 руб

КВ₆₃₀₀=1845690+221493+461423=2528606 руб

 

Расчитываем годовой  фонд заработной платы для обоих  случаев он будет одинаковый, так  как напряжения у трансформаторов  одинаковые.

ЗП=ТФ_зп×К_доп×К_отч (8.9)

 

Где ТФ_зп – тарифный фонд заработной платы, руб

К_доп – премиальные. Составляют 75%

К_отч – коэффициен отчислений. Составляет 26%

Тарифный фонд заработной платы определяется

 

ТФ_зп=Ч_тс×ЗТ (8.10)

 

Где Ч_тс – часовая тарифная ставка, руб/час

ЗТ – затраты труда, чел×час

Для обслуживания трансформатора необходим электромонтер 4 разряда его оклад 4412 рублей

 

Ч_тс=оклад/176 (8.11)

 

Где 176 – среднее  число часов работы в месяц

 

Ч_тс=4412/176=25 руб/час

 

10.2.2Затраты труда  определяем по формуле

 

ЗТ=у.е. ×18,6 (8.12)

 

Где у.е.=4,9 –  переводной коэффициент [1]

18,6 – трудоемкость обслуживания  одной условной единицы, чел×час

 

ЗТ=4,9×18,6=91,1 чел×час

 

Тогда тарифный фонд определяется как

ТФ_зп=25×91,1=2278 руб

 

По формуле (8.9) определяем фонд заработной платы

 

ЗП=2278×1,75×1,26=5022 руб

 

Рассчитываем  эксплуатационные затраты

 

ЭЗ=ЗП+А_о+Р_то+С_дэ+П_р (8.13)

 

Где А_о – Амортизационные отчисления, руб

Р_то – расходы на ремонт и техническое обслуживание, руб

С_дэ – стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах, руб

П_р – прочие расходы, руб

Расходы на амортизацию  составляют 3,5% от капитальных вложений

 

А_о=КВ×0,035 (8.14)

А_о2500=1664029×0,035=58241 руб

А_о6300=2528606×0,035=88501 руб

 

Расходы на ремонт и техническое обслуживание составляют 2,9% от капитальных вложений

 

Р_то=КВ×0,029 (8.15)

Р_то2500=1664029×0,029=48257 руб

Р_то6300=2528606×0,029=73330 руб

 

Прочие расходы  составляют 1% от капитальных вложений

 

П_р=КВ×0,001 (8.16)

П_р=1664029×0,001=1664 руб

П_р=2528606×0,001=2528 руб

 

Годовые потери электроэнергии в трансформаторах определяются по уравнению

 

 

 (8.17)

 

Где  -потери мощности короткого замыкания, кВт

=0,12 коэффициент  перевода реактивной мощности  в активную

- реактивные  потери мощности короткого замыкания,  квар 

- максимальна  нагрузка трансформатора, ква 

- номинальная мощность трансформатора, ква 

- потери мощности  холостого хода, кВт 

- потери реактивной  мощности холостого хода квар

Реактивные потери мощности короткого замыкания определяются

 

 

 (8.18)

 

Реактивные потери мощности холостого хода определяются

 

 

 (8.19)

 

Тогда годовые потери энергии будут

 

Определяем стоимость  потерь электроэнергии

 

С_э=Q_пэ×Т_Э (8.20)

 

Где Т_э=1,95 тариф на электроэнергию, руб

 

С_э2500=131743×1,95=256898 руб

С_э6300=150032×1,95=292563 руб

 

Результаты расчетов сводим в таблицу

 

Таблица 8.5

Элементы эксплуатационных затрат	Варианты
	Трансформатор мощностью 2500ква	Трансформатор мощностью 6300ква
Амортизационные отчисления, т.руб	58,24	88,50
Расходы на ремонт и техническое  обслуживание, т.руб	48,26	73,33
Стоимость потерь электроэнергии, т.руб	256,90	292,56
Прочие расходы, т.руб	1,66	2.53
итого	368,42	459,42

 

Так как в  обоих вариантах работают по два  трансформатора, то по условиям надежности электроснабжения варианты равноценные, поэтому выбираем вариант с наименьшими  приведенными затратами

10.4Расчитываем приведенные затраты

 

З=КВ×Е_н+ЭЗ (8.21)

Где Е_н =0,10 нормативный коэффициент экономической эффективности

ЭЗ – эксплуатационные затраты, руб

 

З₂₅₀₀=1664029×0,1+368420=534822 руб

З₆₃₀₀=2528606×0,1+459420=712280 руб

 

Определяем суммарную  годовую экономию

 

Г_э=(ЭЗ₆₃₀₀ – ЭЗ₂₅₀₀)+ЭП (8.22)

 

Где ЭП – Экономия потерь, руб

Определяем экономию потерь

 

ЭП=С_э6300 – С_э2500 (8.23)

ЭП=292563 – 256898=35665 руб

 

Тогда суммарная  годовая экономия определится как

 

Г_э=(459420 – 368420)+35665=126665

 

Определяем суммарный годовой экономический эффект

 

Э_г=(З₆₃₀₀ - З₂₅₀₀)+ЭП (8.24)

Э_г=(712280 – 534822)+35665=213123

 

Результаты расчетов сводим в таблицу

Таблица 8.6 –  экономическое обоснование замены трансформаторов

Показатель	Вариант с трансформаторами мощностью 2500ква	Вариант с трансформаторами мощностью 6300ква
Капитальные вложения, руб	1664,03	2528.61
Эксплуатационные издержки, руб	368,42	459,42
Стоимость потерь электроэнергии, руб	256,90	292,56
Приведенные затраты, руб	534,82	712,28
Суммарная годовая экономия, руб	126,67
Суммарный годовой экономический  эффект, руб	213,12

 

Таким образом, замена трансформаторов мощностью 6300 кав на трансформаторы мощностью 2500 ква позволит получить ежегодную  экономию 126,67 т.руб.

9 Экономическое  обоснование целесообразности замены масляных выключателей на вакуумные

 

Замена масляных выключателей на вакуумные на подстанции «Байдарка позволит снизить потери электроэнергии и повысить надежность электроснабжения производственных и  сельскохозяйственных потребителей.

Экономическая эффективность замены масляных выключателей на вакуумные определяется по следующим показателям:

- Капитальные  вложения

- Годовая экономия

- Годовой экономический  эффект

- Срок окупаемости

 

Расчет  для масляных выключателей

Капитальные вложения определяем по формуле:

 

 

 (9.1)

 

Где Ц – цена приобретения масляных выключателей, руб.

Т – расходу  на доставку, руб

М – затраты  на монтаж и пуско-наладочные работы, руб

Цена на один масляный выключатель составляет 95,2 т.руб, их согласно схемы подстанции 15 штук соответственно цена на приобретение масляных выключателей будет:

 

Ц=С×N (9.2)

 

Где С – цена одного масляного выключателя, руб

N – число  выключателей на подстанции, шт

Ц=95,2×15=1428 т.руб

 

Расходы на доставку составляют 12% от стоимости оборудования.

 

Т=Ц×0,12 (9.3)

Т=1428×0,12=171,36 т.руб

 

Затраты на монтаж и пуско-наладочные работы с учетом сложности составляют 40% от стоимости  оборудования

 

М=Ц×0,4 (9.4)

М=1428×0,4=571,2 т. руб

 

По формуле (9.1) определяем капитальные вложения

 

КВ=1428+171,36+571,2=2170,56 т.руб

 

Расчитываем годовой  фонд заработной платы

 

ЗП=ТФ+К_доп+К_отч (9.5)

 

Где ТФ – тарифный фонд заработной платы ,руб

К_доп – премиальные составляют 75%

К_отч – Коэффициент отчислений составляет 26%

Тарифный фонд заработной платы определяется

 

ТФ=Ч_т.с×ЗТ (9.6)

 

Где Ч_тс – часовая тарифная ставка, руб/час

ЗТ – затраты труда, чел×час

Для обслуживания масляного  выключателя необходим электромонтер 4 разряда его оклад 4412 рублей

 

Ч_тс=оклад/176 (9.7)

 

Где 176 – среднее  число часов работы в месяц

 

Ч_тс=4412/176=25 руб/час

 

Затраты труда  определяем по формуле

 

ЗТ=у.е. ×18,6 (9.8)

 

Где у.е.=5,4 –  переводной коэффициент при обслуживании масляного выключателя [1]

18,6 – трудоемкость  обслуживания одной условной  единице, чел×час

 

ЗТ=5,4×18,6=100,44 чел×час

 

Тогда тарифный фонд определяется как

 

ТФ=25×100,44=2511 руб

 

По формуле (9.5) определяем фонд заработной платы

 

ЗП=2278×1,75×1,26=5022 руб

 

Расчитываем эксплуатационные затраты

 

ЭЗ=ЗП+А_о+Р_то+П_р (9.9)

Где А_о – Амортизационные отчисления, руб

Р_то – расходы на ремонт и техническое обслуживание, руб

П_р – прочие расходы, руб

Расходы на амортизацию  составляют 3,5% от капитальных вложений

 

А_о=КВ×0,035 (9.10)

А_о=2170,56×0,035=75,97 т.руб

 

Расходы на ремонт и техническое обслуживание для  масляных выключателей составляют 40% от капитальных вложений

 

Р_то=КВ×0,4 (9.11)

Р_то=2170,56×0,4=868,224 т.руб

 

Прочие расходы  составляют 1% от капитальных вложений

 

П_р=КВ×0,001 (9.12)

П_р=2170,56×0,001=2,17 т.руб

 

Тогда эксплуатационные затраты будут

 

ЭЗ=5,022+75,97+868,224+2,14=951,356 т.руб

 

Рассчитываем приведенные затраты

 

З=КВ×Е_н+ЭЗ (9.13)

 

Где Е_н =0,10 нормативный коэффициент экономической эффективности

ЭЗ – эксплуатационные затраты, руб

З=2170,56×0,1+951,356=1168,412 т.руб

 

Расчет  для вакуумных выключателей

11.5 Капитальные вложения  определяем по формуле 9.1

 

 

 (9.1)

 

Где Ц – цена приобретения вакуумных выключателей, руб.

Цена на один вакуумный выключатель составляет 101 т.руб, их согласно схемы подстанции 15 штук соответственно цена на приобретение масляных выключателей будет определяться по формуле (9.2)

 

Ц=С×N

 

Где С – цена одного вакуумного выключателя

 

Ц=101×15=1515 т.руб

 

Расходы на доставку составляют 12% от стоимости оборудования определяются по формуле (9.3)

 

Т=1515×0,12=181,44 т.руб

 

Затраты на монтаж и пуско-наладочные работы вакуумных  выключателей составляют 20% от стоимости оборудования и определяются по формуле (9.4)

 

М=1515×0,2=303 т. руб

По формуле (9.1) определяем капитальные вложения

 

КВ=1515+181,44+303=1999 т.руб

 

Расчитываем годовой  фонд заработной платы

Тарифный фонд заработной платы определяется по формуле (9.6)

Так как для  обслуживания масляного выключателя  необходим электромонтер 4 разряда  его оклад 4412 рублей то соответственно и часовая тарифная ставка его  составит 25 руб/час

Затраты труда  определяем по формуле (9.8)

Где у.е.=3,1 – переводной коэффициент при обслуживании масляного выключателя [1]

 

ЗТ=3,1×18,6=57,66 чел×час

 

Тогда тарифный фонд определяется по формуле (9.6)

 

ТФ=25×57,66=1441,5 руб

 

По формуле (9.5) определяем фонд заработной платы

 

ЗП=1441,5×1,75×1,26=3178,51 руб

 

Рассчитываем  эксплуатационные затраты по формуле (9.9)

Расходы на амортизацию  составляют 3,5% от капитальных вложений и определяются по формуле (9.10)

 

А_о=1999,44×0,035=69,98 т.руб

Расходы на ремонт и техническое обслуживание для  вакуумных выключателей составляют 15% от капитальных вложений и определяются по формуле (9.11)