Экономическое сопоставление вариантов сети и выбор двух наиболее экономичных

Общие положения

Варианты, подлежащие технико-экономическому сравнению, должны быть технически и экономически сопоставимы. Подсчет приведенных затрат производится по формуле:

руб./ год, (8.1).

где — нормативный коэффициент эффективности (в энергетике);

• — соответственно капитальные вложения в линии и подстанции;
• — соответственно издержки на амортизацию и обслуживание линий, подстанций и — издержки на возмещение потерь энергии в электрических сетях;

У — математическое ожидание народнохозяйственного ущерба от нарушения электроснабжения.

Ежегодные издержки И_л и И_п определяются суммой отчислений от капитальных вложений:

; (8.2).

, (8.3).

где , — соответственно коэффициенты отчислений на амортизацию и обслуживание для линий и подстанций [4, табл. 2. 1].

Издержки на возмещение потерь энергии определяются по формуле:

(8.4).

где — суммарные переменные потери мощности в сети в режиме максимальных нагрузок;

— суммарные потери холостого хода трансформаторов;

ф — число часов максимальных потерь в году:

; (8.5).

в₀ — удельная стоимость потерь активной энергии.

В случае питания потребителя по одной линии ущерб У при ее аварийном отключении можно оценить по выражению:

(8.6).

где б - удельный годовой ущерб от аварийных ограничений электроснабжения [3, рис. 2.1];

— максимальная нагрузка потребителя;

- коэффициент вынужденного простоя;

- степень ограничения потребителя (при полном отключении потребителя, при частичном отключении),.

где m — число последовательно, включенных элементов сети;

- среднее время восстановления элемента i [4, таблица 2.31];

— параметр потока отказов элемента i [4, таблица 2.33].

На основании анализа результатов расчета выбираются 2 варианта с меньшими приведенными затратами.

Экономическое сопоставление подвариантов, а и б

Решение этого вопроса позволяет однозначно определить схему питания потребителей III категории в узле 13 для вариантов 2, 3, 4.

Подвариант, а предполагает присоединение узла 13 по двум линиям АС — 70/11 с установкой на подстанциях двух трансформаторов ТДН-10 000/110, подвариант б предполагает присоединение узла 13 по двум линиям АС — 70/11 с установкой на подстанциях одного трансформатора ТРДН-16 000/110. Рассмотрим подварианты в узле 13.

1) Подвариант а. Капитальные вложения в линии:

.

где С — стоимость 1 км линии; - длина линии; n — число параллельных линий. Тогда:

тыс.руб.

Капиталовложения в подстанцию включают стоимость трансформаторов и РУ высшего напряжения. Стоимость РУ низшего напряжения незначительна вследствие невысокой стоимости выключателей 10 кВ. Расчетная стоимость трансформатора ТДН-10 000/110 [4, таблица 2.7] составляет (с учетом инфляции) тыс.руб., стоимость ячейки выключателя 110 кВ: тыс.руб. [4, таблица 2.3], тогда:

тыс.руб.,.

тыс.руб.

Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание [4, таблица 2.1] для линий составляют 2,8%, для подстанций 110 кВ — 9,4%, соответственно:

.

Для определения издержек на покрытие потерь электроэнергии необходимо найти параметры схемы замещения сети:

;

Ом, где — погонное сопротивление. Ом/км [4, таблица П. 1 — 2];

Ом, где — сопротивление трансформатора. Ом [6, таблица 1.30];

Ом;

МВт, где, определяется из таблицы [6, таблица 1.30].

Потери мощности в максимальном режиме:

.

ток определен при выборе сечений, кА, тогда:

МВт.

Число часов максимальных потерь:

ч.

Принимаем удельную стоимость потерь электроэнергии тыс.руб./МВт_?ч.

Издержки:

тыс.руб.

Таким образом, приведенные затраты в подварианте, а присоединения узла 13 составляют:

тыс.руб.

2) Подвариант б. Капиталовложения в линии:

тыс.руб.,.

тыс.руб.,.

тыс.руб.

Ом, Ом;

Ом;

Издержки на потери:

МВт,.

МВт, МВт;

тыс.руб.

Питание потребителей может быть аварийно прекращено и ущерб, связанный с перерывом питания:

.

при его расчете следует учесть два последовательно включенных элемента: линию и трансформатор (m = 2), при полном отключении, удельный ущерб долл./кВт = тыс.руб./МВт, МВт.

Параметры потока отказов линии отказ/год на 100 км, трансформатора отказ/год [4, таблица 2.32]. Среднее время восстановления [4, таблица 2.33] для линии лет/отказ, трансформатора лет/отказ при наличии в системе резервного трансформатора и лет/отказ при его отсутствии,.

тыс.руб.

Приведенные затраты для подварианта б:

тыс.руб.

Сопоставление приведенных затрат показывает, что подвариант с двумя линиями и двумя трансформатором экономичнее на 22% (с учетом ущерба от перерыва электроснабжения). Выбираем подвариант а, т.к. он с наименьшими приведенными затратами, с более высокой надежностью электроснабжения и с более высокой оперативной гибкостью схемы, а также с лучшими возможностями развития сети при росте нагрузок.

Таким образом, при технико-экономическом сопоставлении двух подвариантов (а и б) рассматриваемого варианта 1 питание потребителей узла 13 осуществляется по двум линиям АС — 70 с установкой на подстанции двух трансформаторов ТДН-10 000/110.

Экономическое сопоставление по всем сравниваемым вариантам

Следует учесть, что во всех вариантах в узлах стоят одинаковые трансформаторы и поэтому нужно учесть только разное число выключателей. Число выключателей, которые следует учесть при сопоставлении вариантов показано в табл. 8.1.

Таблица 8.1 — Число ячеек выключателей по вариантам.

Вариант.		2а.	За.	4а.
Число ячеек выключателей 110 кВ.