Диплом Плахотный А.А. 19.06.17 (1208299), страница 3
Текст из файла (страница 3)
;
Проверяем потери напряжения в послеаварийном режиме, при отключении одной из цепей.
Рассчитаем сопротивление трех оставшихся цепей.
Потери напряжения находятся в пределах допустимых (15-17%) [2].
Для ВЛ «ГЭС-Районная» расчет будет идентичен варианту 1.
Итоговая конфигурация после корректировок варианта 2 – ВЛ ГЭС-Айхал – 220 кВ, две двухцепных линии, АС-240/32, ВЛ ГЭС-Районная – две двухцепные линии 220 кВ, АС-400/51.
2.2 Сопоставление конкурентно-способных вариантов сети и выбор рационального варианта
Сопоставление осуществляем по минимуму дисконтированных затрат, причем в расчете дисконтированных затрат не учитываем одинаковые элементы[2]. Необходимо учесть дополнительно наличие распределительного устройства 330 кВ в варианте 1, ВЛ ГЭС-Районная в обоих случаях имеет одинаковое напряжение и сечение, рассчитывать капиталовложения в нее не нужно.
Вариант 1
ВЛ «ГЭС-Айхал». Для стальных свободностоящих двухцепных опор напряжением 330 кВ и сечением ВЛ 300 мм2 удельная стоимость сооружения 1 км –
[4] в ценах 2000 года,
– коэффициент дефляции;
– зональный коэффициент.
.
.
Капиталовложения в РУ ГЭС.
РУ 330 кВ, подключается двухцепная линия, число ячеек выключателей
, для исполнения РУ в виде КРУЭ
[4].
РУ 220 кВ, подключаются две двухцепных линии, число ячеек выключателей
, для исполнения РУ в виде КРУЭ -
[4].
Для связи между РУ предусматривается два автотрансформатора связи (АТС). Показатели стоимости ячейки АТС 330 кВ составляют 42 800 тыс.руб.[4].
Суммарные вложение в РУ ГЭС.
Расчет издержек на возмещение потерь ЭЭ (электроэнергии).
Потери на корону:
Нагрузочные потери мощности в линиях:
Время потерь:
Нагрузочные потери ЭЭ:
Суммарные годовые потери электроэнергии.
.
Издержки на возмещение потерь ЭЭ.
Расчет дисконтированных затрат.
– суммарные капиталовложения в ВЛ;
–расчетный множитель для ВЛ;
– суммарные капиталовложения в ПС;
– расчетный множитель для ПС;
– издержки на возмещение потерь ЭЭ;
– дисконтирующий множитель[2].
Вариант 2
ВЛ «ГЭС-Айхал». Для стальных свободностоящих двухцепных опор напряжением 220 кВ и сечением ВЛ 240 мм2 удельная стоимость сооружения 1 км –
в ценах 2000 года[4],
– коэффициент дефляции;
– зональный коэффициент.
.
Капиталовложения в РУ ГЭС.
На ГЭС присутствует одно РУ 220 кВ, подключаются четыре двухцепных линии, число ячеек выключателей
, для исполнения РУ в виде КРУЭ -
.
Расчет издержек на возмещение потерь ЭЭ (электроэнергии).
Потери на корону:
Нагрузочные потери мощности в линиях:
.
Время потерь:
Нагрузочные потери ЭЭ:
Суммарные годовые потери электроэнергии.
Издержки на возмещение потерь ЭЭ.
Расчет дисконтированных затрат.
– суммарные капиталовложения в ВЛ;
–расчетный множитель для ВЛ;
– суммарные капиталовложения в ПС;
– расчетный множитель для РУ;
– издержки на возмещение потерь ЭЭ;
– дисконтирующий множитель[2].
.
Таблица 2.1 Сравнение стоимости вариантов связи КВГЭС с узлами нагрузки
| Затраты | Вариант 1 | Вариант 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 100 | 103.4 |
Разница в затратах между вариантами составляет 3,4% - варианты являются равноэкономичными, выбираем вариант 2, за счет отсутствия необходимости использовать в РУ 220 кВ кольцевых схем, в отличие от РУ 330 кВ, присутствующего в варианте 1, а также экономии площади и отсутствии потерь в АТС.
-
ВЫБОР СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ К РУ 220 кВ
3.1 Общие положения при выборе структурной схемы
Структурная схема электрической части электростанции определяет распределение генераторов между распределительными устройствами (далее - РУ) и выполнение электромагнитных связей (трансформаторных) между ними. Порядок выбора структурной схемы ГЭС основан на технико-экономическом обосновании[5] и включает в себя следующее:
-
составляется ряд технически возможных вариантов структурной схемы;
-
для каждого варианта выбираются трансформаторы;
-
определяются технико-экономические показатели;
-
определяются приведенные затраты;
-
на основании анализа результатов расчёта, а также качеств, не вошедших в приведенные затраты, выбирается наилучшее решение.
3.2 Варианты структурной схемы ГЭС
Рассмотрены два целесообразных варианта структурной схемы ГЭС.
Вариант №1 Применение одиночных блоков.
Рисунок 3.1 - ГЭС с одиночными блоками
Выберем блочные трансформаторы для этого варианта (мощность собственных нужд принимаем равной 1% от установленной мощности агрегата). Блочные трансформаторы выбираются без учета перегрузки[5].
Из справочника[6] выбираем ближайший по мощности двухобмоточный трансформатор – ТДЦ-125000/220 (потери холостого хода
, потери короткого замыкания(нагрузочные потери)
.
Вариант №2 Применение укрупненных(сдвоенных) блоков
Рисунок 3.2 - ГЭС с укрупненными блоками
Выберем блочные трансформаторы для этого варианта.
Из справочника[6] выбираем ближайший по мощности трансформатор с расщепленной обмоткой – ТРДЦ-200000/220 (потери холостого хода
, потери короткого замыкания (нагрузочные потери)
.
3.3 Сравнение технико-экономических показателей структурных схем
Для сравнения вариантов структурной схемы были определены приведенные затраты[5]:
.
где
– коэффициент эффективности капиталовложений;
– годовые капиталовложения;
– годовые издержки на амортизацию и обслуживание;
– годовые издержки на потери электроэнергии;
– годовой ущерб от недоотпуска электроэнергии.
Для каждого из вариантов структурной схемы ГЭС были определены суммарные капиталовложения, которые складываются из стоимости трансформаторов и ячеек выключателей 220 кВ:
.
где
– количество трансформаторов и выключателей;
– стоимость трансформаторов и выключателей;
– территориальный коэффициент.
Стоимость затрат на амортизацию и обслуживание
трансформаторов и ячеек выключателей составляет 8,4 % для 220кВ от капиталовложений:
Стоимость потерь электроэнергии в трансформаторах определяется по формуле:
,
где
– стоимость 1 кВт·ч потерянной энергии на холостом ходу и нагруженном состоянии
руб/ кВт·ч);
– потери холостого хода и нагрузочные потери в трансформаторах.
Потери в трансформаторах определяются по выражениям:
где nТ - число параллельно работающих трансформаторов; PX – потери холостого хода, кВт; tг =8760 – число часов в году, ч;.;
– нагрузочные потери трансформатора, кВт; Tmax-число часов использования максимальной нагрузки (задано равным 5100 часов).
Недоотпуск электроэнергии в систему определяется исходя из следующих возможных аварий:
-
отказ блочного трансформатора;
-
отказ выключателя;
Недоотпущенная из-за ненадежности энергия определяется по формуле:
– вероятность отказа блочного трансформатора,1/год,
– время восстановления блочного трансформатора ,ч,
– вероятность отказа генераторного выключателя,
– время восстановления генераторного выключателя, ч[7].
Стоимость ущерба от недоотпуска электроэнергии.
, где
– удельная стоимость недоотпуска электроэнергии.
Расчет приведенных затрат варианта 1.
В вариант 1 структурной схемы входит 8 трансформаторов мощностью 125 МВА (стоимость ячейки трансформатора в ценах 2000 года
) и 8 выключателей в РУ 220кВ (стоимость ячейки выключателя в КРУЭ в ценах 2000 года составляет
=17800 тыс.руб), территориальный(зональный) коэффициент составляет 1.9 [3].
Капиталовложения в вариант структурной схемы:
Издержки в амортизацию и обслуживание оборудования.
.
Издержки на потери в трансформаторах.
Постоянные потери (потери холостого хода).
.
Переменные потери(нагрузочные).
.
, тыс.руб.
, тыс.руб.














