Диплом (1094907), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Рис.4.3.5. Топографическая и векторная диаграммы напряжений трансформатора-преобразователя совместно с тепловыделяющими линиями, соответствующие рис.4.3.1.
4.4. Заключение
Благодаря обеспечению условий симметричного режима работы системы электропитания как на стороне трехфазного НН, так и на стороне двухфазного ВН достигается высокая эффективность работы всей системы в целом. Экспериментально была подтверждена структурная схема силового электропитания системы электрообогрева транспортной трубы нефтепровода, состоящая из серийного трехфазного синхронного генератора напряжением 380 В частотой 50 Гц и мощностью 630 кВ*А, силового трансформатора-преобразователя трехфазных напряжений и токов с параметрами промышленной частоты в двухфазную, соответствующую требованиям электропитания тепловыделяющих линий системы обогрева транспортной трубы нефтепровода, выполненного на базе стандартного трехфазного трансформатора типаТСА-400/15-93 путем изменения обмоточных параметров и схемы включения.
Данный принцип преобразования симметричной трехфазной системы напряжений в двухфазную с симметричной нагрузкой может быть применен на любом напряжении с соответствующим пересчетом и с сохранением отношением числа витков и схемы соединений обмотки.
ГЛАВА 5. Организационно-экономическая часть проекта электроснабжения жилого района города.
5.1 Сравнительный анализ результатов расчётов по выбору вариантов схемы электроснабжения напряжением 10 кВ.
Для сравнения выбраны два варианта схем электроснабжения жилого района города – это двухлучевая и петлевая схемы электроснабжения. Схемы приведены на рисунках 2.3.1 и 2.3.2.
Технико-экономические расчеты (ТЭР) в данных системах электроснабжения жилого района города выполняем согласно [1], [8].
Выбор системы электроснабжения жилого района города определяется по минимуму приведённых затрат [1].
Критерий минимума приведённых затрат определяется по следующей формуле [1]:
где:
ЕН=0.12 – нормативный коэффициент эффективности для объектов энергетики, 1/год;
К - суммарные капиталовложения на сооружение сети, тыс. руб.;
PA , РК.Р.иЭ -нормы отчислений, %, на амортизацию, капитальный ремонт и обслуживание (эксплуатацию) сети электроснабжения, которые определяются [1, таблица 2.1], и составляют:
-для кабельных линий:
PA= 4,0, %;
РК.Р.иЭ = 1,8, %;
-для электрического оборудования и распределительных устройств:
PA = 3,5, %;
РК.Р.иЭ = 6,9, %;
ЗП- затраты на возмещение потерь электроэнергии, тыс. руб./год, определяются по формуле [1]:
ЗП =∆ЭП * C’1кВт*ч *10 3,(тыс. руб./год), (5.1.2)
где:
C’1кВт*ч- стоимость 1 кВт*ч потерь электроэнергии, и составляет C’1кВт*ч =0,82 руб./1 кВт*ч [1];
∆ЭП- потери электроэнергии в распределительной сети, кВт*ч/год, определяются по формуле [1]:
где:
n – количество кабельных линий, шт.;
Ip - расчётный ток в кабеле, А;
r0- удельное сопротивление кабельной линии, Ом/км;
L - длина кабельной линии, км;
τ- годовое число использования максимума нагрузки, часов, и составляет τ =2000, часов;
У - среднегодовой ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год.
При ТЭР в данном случае можно пренебречь следующими величинами:
-
суммарные капиталовложения в ТП не учитываем, так как схемы их не измены в обоих рассматриваемых вариантах;
-
потерями электроэнергии холостого хода трансформатора, т.к. количество трансформаторов одинаково в обоих вариантах;
-
потерями на корону, т.к. в кабельных линиях корона отсутствует;
-
ущербом из предположения, что при одинаковом напряжении, количестве ТП для обоих вариантов он одинаковый.
Расчёты для обоих вариантов приведём в табличной форме.
Произведём расчет по затратам на возмещение потерь электроэнергии для обоих вариантов в таблицах 5.1.1 и 5.1.2, согласно данным главы №2 параграфа 2.3 таблиц 2.3.1, 2.3.2 и формулам 5.1.2 и 5.1.3.
Таблица 5.1.1 Расчёт затрат на возмещение потерь электроэнергии для первого варианта (двухлучевой схемы сети электроснабжения).
Участок линии | S кВ*А | L км | Ip, А | Количество параллельных кабелей | F мм2 | r0 Ом/км | rкл н.р., Ом/км | ∆ЭП кВт*ч/год | Зп |
ГПП - ТП27 | 980,35 | 1,42 | 103,9 | 1 | 95 | 0,326 | 0,2315 | 29962,39 | 24,569 |
ТП27 - ТП26 | 786,22 | 0,33 | 78,6 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0731 | 5423,73 | 4,447 |
ТП26 - ТП25 | 804,00 | 0,43 | 58,4 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0952 | 3901,88 | 3,200 |
ТП25 - ТП24 | 768,17 | 0,37 | 37,2 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0820 | 1357,58 | 1,113 |
ТП24 - ТП23 | 721,18 | 0,18 | 18,8 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0399 | 169,69 | 0,139 |
ГПП - ТП20 | 787,62 | 2,01 | 78,5 | 1 | 70 | 0,443 | 0,4452 | 32895,26 | 26,974 |
ТП20 - ТП19 | 814,12 | 0,21 | 61,9 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0465 | 2139,94 | 1,755 |
ТП19 - ТП18 | 810,00 | 0,19 | 41,4 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0421 | 866,33 | 0,710 |
ТП18 - ТП15 | 834,48 | 0,29 | 20,1 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0642 | 312,00 | 0,256 |
ГПП - ТП22 | 763,19 | 1,83 | 96,0 | 1 | 95 | 0,326 | 0,2983 | 32996,17 | 27,057 |
ТП22 - ТП21 | 813,05 | 0,23 | 80,4 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0509 | 3954,84 | 3,243 |
ТП21 - ТП17 | 744,89 | 0,23 | 58,9 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0509 | 2122,72 | 1,741 |
ТП17 - ТП16 | 747,96 | 0,29 | 39,1 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0642 | 1180,35 | 0,968 |
ТП16 - ТП14 | 753,62 | 0,28 | 19,8 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0620 | 290,82 | 0,238 |
ГПП - ТП28 | 822,34 | 2,18 | 108,1 | 1 | 95 | 0,326 | 0,3553 | 49852,78 | 40,879 |
ТП28 - ТП3 | 814,66 | 0,71 | 86,8 | 1 | 70 | 0,443 | 0,1573 | 14226,16 | 11,665 |
ТП3 - ТП4 | 872,03 | 0,41 | 65,9 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0908 | 4727,07 | 3,876 |
ТП4 - ТП2 | 779,38 | 0,26 | 42,6 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0576 | 1256,13 | 1,030 |
ТП2 - ТП1 | 854,13 | 0,21 | 22,4 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0465 | 279,54 | 0,229 |
ГПП - ТП35 | 812,47 | 1,33 | 98,2 | 1 | 95 | 0,326 | 0,2168 | 25101,15 | 20,583 |
ТП35 - ТП33 | 724,90 | 0,28 | 78,2 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0620 | 4550,22 | 3,731 |
ТП33 - ТП32 | 759,24 | 0,24 | 59,5 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0532 | 2260,92 | 1,854 |
ТП32 - ТП30 | 730,70 | 0,37 | 40,9 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0820 | 1641,30 | 1,346 |
ТП30 - ТП29 | 843,45 | 0,19 | 21,7 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0421 | 238,86 | 0,196 |
ГПП - ТП8 | 785,40 | 2,58 | 81,7 | 1 | 70 | 0,443 | 0,5715 | 45749,91 | 37,515 |
ТП8 - ТП6 | 749,94 | 0,29 | 61,1 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0642 | 2873,56 | 2,356 |
ТП6 - ТП5 | 863,22 | 0,25 | 42,6 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0554 | 1206,61 | 0,989 |
ТП5 - ТП7 | 810,44 | 0,33 | 21,6 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0731 | 408,13 | 0,335 |
ГПП - ТП37 | 752,73 | 0,87 | 85,1 | 1 | 70 | 0,443 | 0,1927 | 16727,51 | 13,717 |
ТП37 - ТП36 | 727,89 | 0,23 | 65,2 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0509 | 2599,09 | 2,131 |
ТП36 - ТП34 | 892,51 | 0,23 | 46,0 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0509 | 1295,68 | 1,062 |
ТП34 - ТП31 | 879,75 | 0,45 | 22,5 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0997 | 604,91 | 0,496 |
ГПП - ТП13 | 835,40 | 1,98 | 109,6 | 1 | 95 | 0,326 | 0,3227 | 46533,46 | 38,157 |
ТП13 - ТП12 | 825,88 | 0,39 | 88,2 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0864 | 8057,14 | 6,607 |
ТП12 - ТП11 | 884,99 | 0,29 | 66,8 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0642 | 3435,41 | 2,817 |
ТП11 - ТП10 | 916,65 | 0,31 | 44,4 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0687 | 1627,52 | 1,335 |
ТП10 - ТП9 | 851,12 | 0,22 | 21,8 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0487 | 278,72 | 0,229 |
Итого по лучевой схеме эл.снабжения города: | 353105,48 | 289,546 |
Таблица 5.1.2 Расчёт затрат на возмещение потерь электроэнергии для второго варианта (петлевой схемы сети электроснабжения).
Участок линии | S кВ*А | L км | Ip, А | Количество параллельных кабелей | F мм2 | r0 Ом/км | rкл н.р., Ом/км | ∆ЭП кВт*ч/год | Зп |
ГПП - ТП20 | 787,62 | 2,01 | 78,47 | 1 | 185 | 0,167 | 0,1678 | 12400,70 | 10,169 |
ТП20 - ТП19 | 814,12 | 0,21 | 58,97 | 1 | 150 | 0,206 | 0,0216 | 902,58 | 0,740 |
ТП19 - ТП18 | 810,00 | 0,19 | 39,45 | 1 | 120 | 0,258 | 0,0245 | 457,63 | 0,375 |
ТП18 - ТП15 | 834,48 | 0,29 | 19,16 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0473 | 208,25 | 0,171 |
Перемычка ТП15 - ТП23 | 0,00 | 0,85 | 0,00 | 1 | 70 | 0,443 | 0,1883 | 0,00 | 0,000 |
ТП23 - ТП24 | 721,18 | 0,18 | 17,94 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0399 | 153,91 | 0,126 |
ТП24 - ТП25 | 768,17 | 0,37 | 35,38 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0603 | 906,15 | 0,743 |
ТП25 - ТП26 | 804,00 | 0,43 | 55,65 | 1 | 120 | 0,258 | 0,0555 | 2061,16 | 1,690 |
ТП26 - ТП27 | 786,22 | 0,33 | 74,89 | 1 | 150 | 0,206 | 0,0340 | 2287,61 | 1,876 |
ТП27 - ГПП | 980,35 | 1,42 | 98,92 | 1 | 185 | 0,167 | 0,1186 | 13921,84 | 11,416 |
ГПП - ТП22 | 763,19 | 1,83 | 96,01 | 1 | 240 | 0,129 | 0,1180 | 13056,77 | 10,707 |
ТП22 - ТП21 | 813,05 | 0,23 | 76,60 | 1 | 185 | 0,167 | 0,0192 | 1352,27 | 1,109 |
ТП21 - ТП17 | 744,89 | 0,23 | 56,12 | 1 | 150 | 0,206 | 0,0237 | 895,32 | 0,734 |
ТП17 - ТП16 | 747,96 | 0,29 | 37,27 | 1 | 120 | 0,258 | 0,0374 | 623,52 | 0,511 |
ТП16 - ТП14 | 753,62 | 0,28 | 18,83 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0456 | 194,12 | 0,159 |
Перемычка ТП14 - ТП1 | 0,00 | 0,55 | 0,00 | 1 | 70 | 0,443 | 0,1218 | 0,00 | 0,000 |
ТП2 - ТП1 | 854,13 | 0,21 | 21,31 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0342 | 186,59 | 0,153 |
ТП4 - ТП2 | 779,38 | 0,26 | 40,60 | 1 | 120 | 0,258 | 0,0335 | 663,55 | 0,544 |
ТП3 - ТП4 | 872,03 | 0,41 | 62,72 | 1 | 150 | 0,206 | 0,0422 | 1993,78 | 1,635 |
ТП28 - ТП3 | 814,66 | 0,71 | 82,69 | 1 | 185 | 0,167 | 0,0593 | 4864,32 | 3,989 |
ТП28 - ГПП | 822,34 | 2,18 | 102,98 | 1 | 240 | 0,129 | 0,1406 | 17892,99 | 14,672 |
ГПП - ТП35 | 812,47 | 1,33 | 93,55 | 1 | 185 | 0,167 | 0,1111 | 11663,10 | 9,564 |
ТП35 - ТП33 | 724,90 | 0,28 | 74,47 | 1 | 150 | 0,206 | 0,0288 | 1919,19 | 1,574 |
ТП33 - ТП32 | 759,24 | 0,24 | 56,70 | 1 | 120 | 0,258 | 0,0310 | 1194,32 | 0,979 |
ТП32 - ТП30 | 730,70 | 0,37 | 38,91 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0603 | 1095,53 | 0,898 |
ТП30 - ТП29 | 843,45 | 0,19 | 20,71 | 1 | 70 | 0,443 | 0,0421 | 216,66 | 0,178 |
Перемычка ТП29 - ТП31 | 0,00 | 0,55 | 0,00 | 1 | 70 | 0,443 | 0,1218 | 0,00 | 0,000 |
ТП31 - ТП34 | 879,75 | 0,45 | 21,42 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0734 | 403,77 | 0,331 |
ТП34 - ТП36 | 892,51 | 0,23 | 43,84 | 1 | 120 | 0,258 | 0,0297 | 684,44 | 0,561 |
ТП36 - ТП37 | 727,89 | 0,23 | 62,10 | 1 | 150 | 0,206 | 0,0237 | 1096,24 | 0,899 |
ТП37 - ГПП | 752,73 | 0,87 | 81,00 | 1 | 185 | 0,167 | 0,0726 | 5719,60 | 4,690 |
ГПП - ТП8 | 785,40 | 2,58 | 77,79 | 1 | 185 | 0,167 | 0,2154 | 15643,16 | 12,827 |
ТП8 - ТП6 | 749,94 | 0,29 | 58,15 | 1 | 150 | 0,206 | 0,0299 | 1212,01 | 0,994 |
ТП6 - ТП5 | 863,22 | 0,25 | 40,58 | 1 | 120 | 0,258 | 0,0323 | 637,39 | 0,523 |
ТП5 - ТП7 | 810,44 | 0,33 | 20,54 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0538 | 272,42 | 0,223 |
Перемычка ТП7 - ТП9 | 0,00 | 0,22 | 0,00 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0359 | 0,00 | 0,000 |
ТП10 - ТП9 | 851,12 | 0,55 | 20,79 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0897 | 465,10 | 0,381 |
ТП10 - ТП11 | 916,65 | 0,31 | 42,33 | 1 | 95 | 0,326 | 0,0505 | 1086,33 | 0,891 |
ТП11 - ТП12 | 884,99 | 0,29 | 63,58 | 1 | 120 | 0,258 | 0,0374 | 1814,74 | 1,488 |
ТП12 - ТП13 | 825,88 | 0,39 | 83,96 | 1 | 150 | 0,206 | 0,0402 | 3398,33 | 2,787 |
ТП13 - ГПП | 835,40 | 1,98 | 104,39 | 1 | 185 | 0,167 | 0,1653 | 21621,49 | 17,730 |
Итого по петлевой схеме эл.снабжения города: | 145166,85 | 119,037 |
Из таблиц видно, что по затратам на потери электроэнергии в кабельных линиях наиболее экономичным является второй вариант схемы 10 кВ электроснабжения жилого района города (петлевая схема).