 |
Технико-экономические расчеты в электроснабжении
|
|
|
|
Технико-экономические расчеты выполняют для выбора:
1) наиболее рациональной схемы электроснабжения цехов и предприятия в целом;
2) режима работы трансформаторов ГПП и ТП;
3) рациональных напряжений в системе внешнего и внутреннего электроснабжения предприятия;
4) экономически целесообразных средств компенсации реактивной мощности и мест размещения компенсирующих устройств;
5) электрических аппаратов и токоведущих устройств;
6) сечений проводов, шин и жил кабелей;
7) целесообразной мощности собственных электростанций и генераторных установок в случае их необходимости;
8) трасс и способов прокладки электросетей с учетом коммуникаций энергохозяйства в целом.
Целью технико-экономических расчетов является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и ее элементов. Для систем электроснабжения промышленных предприятий характерна многовариантность решения задач, которая обусловлена широкой взаимозаменяемостью технических решений.
При технико-экономических расчетах систем промышленного электроснабжения соблюдают следующие условия сопоставимости вариантов:
1) технические, при которых сравнивают только взаимозаменяемые варианты при оптимальных режимах работы и оптимальных параметрах, характеризующих каждый рассматриваемый вариант;
2) экономические, при которых расчет сравниваемых вариантов ведут применительно к одинаковому уровню цен и одинаковой достижимости принятых уровней развития техники с учетом одних и тех же экономических показателей, характеризующих каждый рассматриваемый вариант.
При разной надежности сравниваемых вариантов дополнительно учитывают народнохозяйственный ущерб от снижения надежности.
|
|
|
Каждый рассматриваемый вариант должен соответствовать требованиям, предъявляемым к системам промышленного электроснабжения соответствующими директивными материалами, отраслевыми инструкциями и ПУЭ.
В технико-экономических расчетах используют укрупненные показатели стоимости (УПС) элементов системы электроснабжения, а также УПС сооружения подстанций в целом.
В УПС не включены некоторые статьи расхода, поэтому их не применяют для определения реальной стоимости сооружения объекта, а используют при сравнительных расчетах вариантов.
В соответствии с существующей методикой технико-экономических расчетов в качестве основного метода оценки рекомендуется метод срока окупаемости. В этом случае показателями являются капитальные вложения (затраты) и ежегодные (текущие) эксплуатационные расходы.
Экономические (стоимостные) показатели в большинстве случаев являются решающими при технико-экономических расчетах. Однако, если рассматриваемые варианты равноценны в отношении стоимостных показателей, предпочтение отдают варианту с лучшими техническими показателями.
При экономических расчетах для сравнения двух вариантов используют метод срока окупаемости, лет,
где 
– капитальные вложения в вариантах 1 и 2, тыс. руб.; 
– ежегодные эксплуатационные расходы, тыс. руб/год, в тех же вариантах.
Вычисленный срок окупаемости сравнивают с нормативным T н=7÷8 лет. При Т ок= Т н сравниваемые варианты считают равноэкономичными, при Т ок< Т нэкономичным будет вариант с большими капитальными вложениями и меньшими годовыми эксплуатационными расходами; при Т ок> Т н экономичнее будет вариант с меньшими капитальными вложениями и большими годовыми эксплуатационными расходами.
При сравнении двух вариантов не всегда возникает необходимость в использовании срока окупаемости. Так, например, если один вариант имеет меньшие ежегодные эксплуатационные расходы и требует меньших капиталовложений (С э1< С э2, К 1 <К 2), то он является экономически более выгодным. В варианте с равными капиталовложениями и разными эксплуатационными расходами наиболее экономичным будет вариант с меньшими эксплуатационными расходами. Если же капитальные вложения различны, а эксплуатационные расходы одинаковы, то предпочтение следует отдавать варианту с меньшими капитальными затратами.
|
|
|
При рассмотрении трех и более вариантов критерием экономичности является минимум приведенных затрат, тыс. руб./год,
где 
– нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,125; 
– единовременные капитальные вложения, тыс. руб. (в общем случае состоят из капитальных затрат на сооружение питающих линий 
, установку высоковольтной аппаратуры 
и установку силовых трансформаторов 
); 
– ежегодные эксплуатационные расходы тыс. руб./год (
где 
– коэффициенты отчисления соответственно на амортизацию и текущий ремонт; 
– стоимость потерь электроэнергии, тыс. руб./год).
Если сравниваемые варианты отличаются по надежности, а также не обеспечивают одинакового качества электроэнергии у потребителей, то при определении приведенных затрат дополнительно следует учитывать вероятный ежегодный ущерб от перерывов электроснабжения потребителей 
и математическое ожидание ущерба 
от снижения качества электроэнергии
Значение может быть определено из выражения
где 
– количество недоотпущенной электроэнергии; 
– средний ущерб.
При выборе схемы внешнего электроснабжения промышленного предприятия на основе технико-экономических расчетов определяют сечения проводов и жил кабелей питающих линий и рациональное напряжение.
Экономически целесообразное сечение определяют в результате сопоставления приведенных затрат для линий, имеющих различное сечение. За основу принимают стандартное сечение, выбранное по техническим условиям. Дополнительно рассматривают стандартные ближайшее большее и ближайшее меньшее сечения. Для каждого сечения определяют приведенные затраты, а затем строят зависимость 
При выраженном минимуме зависимости 
экономически целесообразное нестандартное сечение определяют по трем точкам в соответствии с формулой
|
|
|
где 
– стандартное сечение линии, имеющей минимальные приведенные затраты; 
– стандартное ближайшее меньшее и ближайшее большее сечения линий;
– приведенные затраты, соответствующие линиям с сечениями 
По 
принимают ближайшее стандартное сечение, которое не должно быть меньше сечения, выбранного по техническим условиям.
Кривая приведенных затрат может и не иметь ярко выраженного минимума. В этом случае стандартное экономически целесообразное сечение 
выбирают из определенного интервала, соответствующего изменению приведенных затрат в пределе 
Рациональное напряжение для сетей, питающих предприятие, также выбирают по приведенным затратам. Нестандартное рациональное напряжение определяют по формуле
где
– приведенные затраты по вариантам 1, 2, 3; 
– стандартные напряжения вариантов 1, 2, 3.
По нестандартному напряжению выбирают рациональное стандартное напряжение. При этом учитывают технические показатели оборудования, перспективы роста нагрузок и преимущества более высокого напряжения с точки зрения развития предприятия. Окончательный вариант внешнего электроснабжения предприятия принимают в результате сравнения технико-экономических вариантов, учитывающих различное сочетание напряжений внешнего и внутризаводского электроснабжения.
[1] Все показатели, характеризующие индивидуальный приемник электроэнергии, будем обозначать строчными буквами, показатели группы приемников – прописными.
|
|
|
