Расчет 5. Потеря напряжения в воздушной линии 35 кВ до и после компенсации реактивной мощности и напряжения в конце линии

а) До установки КУ потеря напряжения в линии:

. (7)

Напряжение в конце линии:

, (8)

где - напряжение на шинах тягового трансформатора, принимаемое равным 35,5 кВ.

б) Потеря напряжения в воздушной линии 35 кВ после компенсации реактивной мощности, рассчитываем по формуле вида (7):

(9)

Напряжение в конце воздушной линии 35 кВ до и после компенсации:

. (10)

Каким образом можно снизить потерю напряжения в линии? Как можно повысить напряжение в конце линии?

Расчет 6. Потери активной мощности и электроэнергии в линии 35 кВ до и после установки КУ

а) Потери активной мощности в двух-цепях линии 35 кВ до установки компенсирующих устройств:

(11)

Соответствующие годовые потери электроэнергии в линии электропередач 35 кВ:

. (12)

Исходя из заданной цены электроэнергии β, руб./кВт.ч определяем стоимость потерь электроэнергии:

(13)

б) Потери активной мощности в линии 35 кВ после установки компенсирующих устройств:

(14)

Годовые потери электроэнергии в линии после установки компенсирующих устройств согласно (14):

. (15)

Определяем соответствующую стоимость потерь электроэнергии:

. (16)

Какие Вы знаете способы снижения потерь активной мощности и электроэнергии в линии электропередач?

Расчет 7. Потери активной мощности и электроэнергии в обмотках трансформаторов 35/10 кВ предприятия до и после установки КУ

а) Данные потери в двух трансформаторах до установки КУ определяются по формуле

ΔР_2т = 2 ΔР_мн (S₁/S_н)² , (17) где ΔР_мн – потери в обмотках трансформатора при номинальном токе, которые в данной работе принимаются как 7% от номинальной мощности S трансформатора;

S₁ – загрузка каждого трансформатора полной мощностью без учета КУ.

Таким образом

ΔР_2т = 2∙0.07 ( / )² = . (18)

Соответствующая стоимость годовых потерь электроэнергии в трансформаторах:

С_2т = ΔW_2т∙ β = ΔР_2т τ β = . (19)

б) Аналогичные потери после установки КУ:

ΔР_2т(к) = 2 ΔР_мн (S_к1/S_н)² = . (19)

Соответствующая стоимость потерь:

С_2т = ΔW_2т(к)∙ β = ΔР_2т(к) τ β = . (20)

Какие Вы знаете способы снижения потерь активной мощности и электроэнергии в трансформаторах?

Расчет 8. Оценка суммарного денежного эффекта от установки КУ в сети предприятия

Результаты расчетов режимных показателей до и после компенсации сведем в таблицу 3.

Таблица 3. Режимные показатели работы линии 35 кВ до и после установки на предприятии компенсирующих устройств

	до установки КУ	после установки КУ
, кВ
, кВ
ΔW2т, кВт-ч
С, т.р.
∆С∑, т.р.

Разница показателей до установки компенсирующего устройства и после характеризует положительный технико-экономический эффект компенсации реактивной мощности для линии 35 кВ. В целом для энергосистемы данный эффект будет значительно большим. Соответствующее увеличение эффекта КРМ в части снижения потерь электроэнергии определяется коэффициентом эффективности k (Таблица 1). Так, общую стоимость снижения потерь электроэнергии благодаря КРМ оценим так:

∆С_Σ = ∆С k = . (17)

Не исключено, что и при k = 1, суммарный доход (17) окажется достаточным для того, чтобы признать компенсацию экономически целесообразной. Предлагается оценить эффект для обоих вариантов: а) без учета энергосистемы при k = 1 и б) с учетом энергосистемы при k > 1.

Расчет 9. Оценка экономической эффективности инвестиции в компенсирующие устройства по критерию их индекса доходности

В проектах систем электроснабжения нужно в обязательном порядке оценивать экономическую эффективность инвестиций в компенсирующие устройства, установка которых часто определяется не техническими, но именно экономическими основаниями.

В первом приближении выгодность инвестиций определяется сроком окупаемости инвестиций К за счет снижения производственных затрат ΔС без учета дисконта будущих получаемых доходов:

Т₀ = К/ ΔС_∑. (18)

Здесь величина инвестиций К определяется суммой затрат на банки силовых конденсаторов и стоимость двух вводных ячеек с выключателями и измерительной аппаратурой (таблица 2):

К = . (19)

С учетом (17) получаем:

Т₀ = . (20)

Индекс доходности инвестиций рассчитываем по формуле:

ИД = 1/ (Т₀ ∙r) – 1 = . (21)

Каков экономический смысл полученной безразмерной величины ИД?

Заключение

Выполненные расчеты по основным разделам работы охватывают основные разделы теории электрических сетей и дают представления о порядке проектирования систем электроснабжения предприятий в целом.