 |
Выбор схемы и конструктивного исполнения распределительной сети
|
|
|
|
Распределительная сеть выполняется кабельными линиями, кабелем из сшитого полиэтилена на напряжение 10 кВ и поливинилхлорида на напряжение 0,4 кВ.
Прокладка кабельных линий производится по эстакаде, так как такой вид канализации обеспечивает хорошую защиту кабеля от механических повреждений, от воздействия агрессивных составляющих грунта, облегчает быстрый ремонт.
Для дальнейшего рассмотрения принимаются два варианта сети (рисунок 6.1 и 6.2).
Рисунок 6.1 – Вариант №1 распределительной сети (радиальная)
Рисунок 6.2 – Вариант №2 распределительной сети
(радиально-магистральная)
Сечение высоковольтных кабелей выбирается по экономической плотности тока. Для кабельных линий, прокладываемых по трассам, проходящим в различных грунтах и условиях окружающей среды, выбор конструкций и сечений кабелей следует производить по участку с наиболее тяжелыми условиями.
Расчет сети варианта №1:
1) Расчетный ток определяется по формуле:
, (6.1)
где Sр - расчётная нагрузка линии с учетом потерь, кВА; Un - фазное напряжение сети, кВ; n - число кабелей в линии.
2) Сечение жил определяются по экономической плотности тока:
, (6.2)
где 
- экономическая плотность тока, А/мм2.
Для предприятий металлургической промышленности Тм=5000 часов [9].
Для кабелей с резиновой и пластмассовой изоляцией с медными жилами при Тм=5000 часов 
=2,5 А/мм2 [4].
Произведем расчёт кабеля для участка ГПП-ТП 1. Питание осуществляется по двум кабелям:
,
.
Принимаем кабель марки N2XSEY сечением кабеля 3×50 мм2 с Iдл.доп=213 А (фирма SIVAX).
3) Проверка по нагреву длительно допустимым током в аварийном режиме производится в соответствии с условием:
(6.3)
где Iдоп – длительно допустимый ток кабеля, А; Iав – максимальный ток аварийного режима, А.
|
|
|
(6.4)
, (6.5)
где Ксн – коэффициент снижение токовой нагрузки при групповой однослойной или многослойной прокладке кабеля и при их прокладке с расстоянием между ними в свету 100 мм [9]; Кср – коэффициент, учитывающий температуру среды, отличную от расчётной [9].
,
,
.
Условие проверки выполняется. Следовательно, сечение кабеля выбрано правильно.
Расчет остальных участков сведен в таблицу А.4, А.5 приложение А.
4) При выборе сечения кабеля, линия проверяется по допустимой потери напряжения ∆Uдоп только если фактическая длина линии L больше её предельной длины Lпред. Ввиду незначительного расстояния между подстанциями проверка линии по допустимой потере напряжения ∆Uдоп не проводиться.
Потери мощности в кабельных линиях определяются по формуле:
(6.6)
где Si – полная мощность участка, кВА; Uн – номинальное напряжение сети, кВ; Ri - активное сопротивление участка кабельной линии, Ом.
Активное сопротивление участка кабельной линии определяется:
, (6.7)
где r - удельное сопротивление провода, Ом/км; loi - длина участка, км.
Определяются потери мощности на участке ГПП-ТП 1:
,
Расчет потерь мощности в кабельных линиях для других участков варианта №1 и варианта №2 производится аналогично. Результаты расчетов приведены в таблице А.6, А.7 приложение А.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВАРИАНТОВ СХЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
7.1 Единовременные капитальные вложения
Сравнительная экономическая эффективность капитальных вложений используется при сопоставлении вариантов хозяйственных или технических решений.
Сравнение вариантов технических решений возможно при соблюдении следующих требований к расчетам:
1) в одинаковых ценах,
2) по переменным затратам, т.е. стоимость одинаковых элементов
3) электроснабжения в сравниваемых вариантах может не участвовать,
4) варианты расчетов должны обеспечивать одинаковый производственный результат,
|
|
|
5) необходимо учесть меру влияния на затраты всех возможных факторов.
7.1.1 Капитальные вложения на строительство кабельных линий. Капитальные затраты на кабельные линии определяются по формуле:
, (7.2)
где Ккл – капитальные затраты на строительство кабельных линий, которые определяются согласно смете затрат, руб.; Sкаб - стоимость кабеля, руб/км; Lкаб –длина кабеля, км; Кп - поправочный коэффициент, учитывающий территориально-климатические особенности региона; Sм – стоимость одной концевой кабельной муфты, руб.; Nм – количество концевых кабельных муфт, шт.; Sнак – стоимость одного кабельного наконечника, руб.; Nнак – количество кабельных наконечников, шт.; Sкан – стоимость одного кабельного канала, руб.; Nкан – количество кабельного канала, шт.; ∑Км кл – капитальные затраты на монтажные работы по сооружению кабельных линий, руб.
Капитальные затраты на кабельные линии для варианта 1 (таблица А.8 и А.10 приложение А):
Капитальные затраты на кабельные линии для варианта 2 (таблица А.9 и А.11 приложение А):
7.1.2 Капитальные вложения на строительство подстанций. Капитальные затраты на подстанций определяются по формуле:
, (7.3)
где Ктп – капитальные затраты на строительство трансформаторных подстанций, которые определяются согласно смете затрат, руб.; Кктп - стоимость комплектной трансформаторной подстанции, руб.; Nктп – количество комплектных трансформаторных подстанций, шт.; Ктр - стоимость силового трансформатора, руб.; Nтр – количество силовых трансформаторов, шт.; Кяч - стоимость ячейки, руб.; Nяч – количество ячеек, шт.; ∑Км тп – капитальные затраты на монтажные работы по сооружению КТП, руб; ∑ККУ – стоимость конденсаторных установок.
Капитальные затраты на сооружение трансформаторных подстанций определяются (таблица А.12 и А.13 приложение А):
7.1.3 Суммарные капитальные вложения по вариантам. Капиталовложения при проектировании электрической сети определяются:
(7.4)
Капитальные затраты на сооружение электрической сети вариант I определяются:
Капитальные затраты на сооружение электрической сети вариант II определяются:
7.2 Расчет стоимости потерь электроэнергии
|
|
|
Стоимость потерь электрической энергии определяется исходя из действующих тарифов (Z) и потерь электроэнергии по формуле:
; (7.5)
где Zэ – действующие тарифы, тыс.руб., ΔW – годовые потери электроэнергии в кВт.·ч., определяемые по соответствующим формулам в зависимости от вида электрических установок.
Годовые потери электроэнергии определяются по формуле:
,(7.6)
где 
– годовое время максимальных потерь, час; 
– потери активной мощности в сети, кВт.
Годовое время максимальных потерь определяется по формуле:
(7.7)
где 
– число часов использования максимальных нагрузок, час.
.
В целях более полного использования потребителем заявленной мощности применяется двухставочный тариф. Двухставочный тариф составляет 2,55 руб/кВт.
Потери мощности в трансформаторах и кабельных линиях рассчитываются ранее:
, (7.8)
где 
, 
- соответственно, потери мощности в кабельных линиях и трансформаторах, кВт.
Вариант 1
,
,
Вариант 2
,
Из технико-экономического сравнения наиболее рациональным является выбор второго варианта схемы электроснабжения, так как разница в капитальных вложениях двух вариантов сооружения электрической сети составляет 319419 руб. Разница в электрических потерях составляет 4958 руб. в год.
|
|
|
