3.1 I Вариант

Рисунок 3.1. Первый вариант схемы электроснабжения.

Выбираем электрооборудование по I варианту.

1. Выбираем трансформаторы ГПП:

Выбираем два трансформатора мощностью 10000 кВА.

Коэффициент загрузки:

Паспортные данные трансформатора:

Тип т –ра ТДН–10000/115;

S_н=10000 кВА, U_вн=115кВ, U_нн=10.5кВ, ΔP_хх=14кВт, ΔP_кз=58кВт,

U_кз=10,5%, I_хх=0,9%.

Потери мощности в трансформаторах:

активной:

реактивной:

Потери энергии в трансформаторах.

При двухсменном режиме работы Т_вкл=4000ч. Т_макс=4000ч.

тогда время максимальных потерь:

ΔW=2(ΔP_хх×T_вкл+ΔP_кз× τ ×K_з²)

ΔW=2(14×4000+58×2405,29×0,57 ²)= 203006кВтч

3.1.1 ЛЭП –115 кВ.

Полная мощность, проходящая по ЛЭП:

Расчетный ток, проходящий по одной линии:

Ток аварийного режима:

I_а=2×I_р=2×28,87=57,75А

По экономической плотности тока определяем сечение проводов:

где j=1 А/мм² экономическая плотность тока при Т_м=4000ч и алюминиевых проводах.

По потере на корону принимаем провод АС –70/11 с I_доп=265А.

Проверим выбранные провода по допустимому току.

При расчетном токе:

I_доп=265А>I_р=28,72 А

При аварийном режиме:

I_{доп ав}=1,3xI_доп=1,3x265=345A>I_ав=57,44A

Потери электроэнергии в ЛЭП:

где R=r₀×L=0,5×0,43 ×12=5,16 Ом,

где r₀=0.43 Ом/км – удельное сопротивление сталеалюминевого провода сечением 70 мм², l=12 км – длина линии.

3.1.2 Трансформаторы энергосистемы

Тип ТДТН –40000/230;

S_н=40000 кВА, U_вн=230кВ, U_сн=115кВ, U_нн=10,5кВ, U_квс=11%, U_квн=22%, U_ксн=9,5%.

Коэффициент долевого участия фабрики в мощности трансформаторов энергосистемы:

3.1.3 Выбор выключателей и разъединителей на U=115 кВ

Перед выбором аппаратов составим схему замещения (рис.3.2.) и рассчитаем ток короткого замыкания в о.е.

S_б=1000 МВА;U_б=115 кВ.

х_с= 0,6 о.е.,

Выбираем выключатели В1–2, Р1–4 по аварийному току трансформаторов ЭС. Примем, что мощность по двум вторичным обмоткам трансформатора распределена поровну, поэтому мощность аварийного режима равна 2х20=40 МВА.

Выбираем выключатели в1 и в2

Выключатель ABB LTB 145D1/B:

Uр=110кВ= Uн=110кВ;

Iном=3150А >Iав=57,44А;

Iоткл=40кА>Ik1=8,37кА;

Iпред= 40кА>iy=21,23кА.

Выбираем разъединители Р1–4

Разъединитель ABB SGF–123n+2E:

Uр=110кВ= Uн=110кВ;

Iном=1600А >Iав=57,74А;

Iтерм=100кА>Ik1=8,37кА;

Iдин=40кА>iy=21,23кА.

Выбираем выключатели В3 и В4

Выключатель ABB LTB 145D1/B:

Uр=110кВ= Uн=110кВ;

Iном=3150А >Iав=57,44А;

Iоткл=40кА>Ik2=5,23кА;

Iпред= 40кА>iy=13,27кА.

Выбираем ограничители перенапряжений ABB PEXLIM–R.

3.1.4 Расчет затрат на I вариант

Затраты на выключатели В1–2:

К_В1–2=2×30000=60000 у.е.

Затраты на выключатели В3–4:

К_В3–4=2×30000=60000 у.е.

Затраты на разъединители Р1–4:

К_Р1–4=4×2500=10000 у.е.

Затраты на ограничители перенапряжений ОПН1–4:

К_ОПН1–2=2×К_опн=4×2000=8000 у.е.

Затраты на тр ГПП:

К_тр ГПП=2×250000=500000 у.е.

Затраты на оборудование:

К_об= К_В1–4+ К_Р1–4+К_ОПН1–4+ К_тр ГПП

К_об= 60000*2+10000+8000+500000=638000 у.е.

Затраты на ЛЭП на двухцепной стальной опоре:

К_уд=20000 у.е./км.

К_ЛЭП=1×L×К_уд=16×20000=320000 у.е.

Суммарные затраты на оборудование первого варианта:

К_Σ1= К_об+К_ЛЭП=638000+320000=958000y.e.

К_Σ1= 958000×151=144,6 млн.тг.

Определим издержки

Издержки на эксплуатацию ЛЭП:

И_{экс ЛЭП}=0.004×К_ЛЭП=0.004×320000=1280 у.е.

Амортизация ЛЭП:

И_{а ЛЭП}=0.028×К_ЛЭП=0.028×320000=8960 у.е.

Издержки на эксплуатацию оборудования:

И_{экс об}=0.01×К_об=0.01×638000=6380 у.е.

где К_об –суммарные затраты без стоимости ЛЭП.

Амортизация оборудования:

И_{а об}=0.063×К_об=0.063×638000=40194 у.е.

Стоимость потерь:

Ипот.=Сo×( Wтргпп+ Wлэп)=0.09×(323293,2+359452,76)=61450 y.e.

Сo=0.09 y.e./кВт×ч

Суммарные издержки:

И_Σ1=Иа+Ипот+Иэ,

И_Σ1=(8960+40194)+(61450+1280)+6380=118264y.e.

И_Σ1=118264×151=17,8 млн.тг.

Приведенные суммарные затраты:

З_I=0.12×К_Σ1+ И_Σ1=0.12×144,6+17,8=35,15 млн.тг.