Задача : Составить расчетную схему и полную схему замещения электропередачи и рассчитать ее параметры.

Исходные данные: ЛЭП1 длиной 160 км выполнена проводом 2АС-300х2, номинальное напряжение 330 кВ; ЛЭП2 длиной 90 км выполнена проводом 4АС-300, номинальное напряжение 220 кВ; Т1 - автотрансформатор 3АТДЦТН-240000/330/220, Р ₄ = 400 МВт, Р ₅ = 50 МВт, cosφ = 0, 9.

Решение задачи. Схема замещения сети приведена на рис.1.2. При составлении схемы замещения сети использованы удельные показатели линий. Параметры схемы замещения воздушных линий электропередачи определяются по соотношениям:

, , , ,

где и .

Параметры ЛЭП1 – 2АС-300х2: Ом/км, Ом/км,

См/км, кВт/км, кВт/км.

Тогда: Ом; Ом;

См; кВт/км;

См/км; См;

Ом; См.

Параметры ЛЭП2 – 4АС-300: Ом/км, Ом/км,

См/км, кВт/км, кВт/км.

Тогда: Ом; Ом;

См; кВт/км;

См/км; См;

Ом; См.

Параметры трансформатора 3АТДЦТН-240000/330/220: Ом; Ом; Ом; Ом; Ом; Ом; кВт; кВАр.

Все параметры приведены к номинальному напряжению высшей обмотки. Обычно потери в стали трансформаторов считаются неизменными, независимыми от колебаний напряжения на шинах высшего напряжения трансформатора, в этом случае .

Теперь: МВ· А;

Ом; Ом;

Ом; Ом;

Ом;

Ом; Ом; Ом.

Для завершения схемы замещения следует найти реактивные мощности нагрузок, , по известным активным мощностям и cosφ, МВ· А, МВ· А.

10 Задача: Выбрать наиболее экономичный вариант сети по методу приве денных затрат.

Вариант 2 Вариант 4

Подсчет приве­денных затрат производится по следующей формуле:

, руб./ год,

где - нормативный коэффициент эффективности ();

- соответственно капитальные вложения в линии и ПС-ции;

- соответственно издержки на амортизацию и обслуживание линий , подстанций и - издержки на возмещение потерь энергии в электрических сетях;

Определение капитальных вложений производится обычно по укрупненным стоимост­ным показателям для всего оборудования подстанций и ЛЭП.

Ежегодные издержки и определяются суммой отчислений от капитальных вло­жений и , где , - соответственно коэффициенты отчислений на амортизацию и обслуживание для линий и подстанций.

Издержки на возмещение потерь энергии в линиях и трансформаторах определяются по формуле

,

где - суммарные переменные потери мощности в сети в режиме максимальных нагрузок;

- суммарные потери холостого хода трансформаторов;

τ – число часов максимальных потерь в году ;

β ₀ – удельная стоимость потерь активной энергии.

Варианты схем считаются экономически равноценными, если разница в приведенных затратах равна или менее 5%.

В таком случае следует выбирать варианты схем:

а) с более высоким напряжением;

б) с более высокой надежностью электроснабжения;

в) с более высокой оперативной гибкостью схемы (приспосабливаемостью к необходимым режимам работы сети);

г) с меньшим расходом цветного металла на провода воздушных линий и с меньшим необходимым количеством электрической аппаратуры;

д) с лучшими возможностями развития сети при росте нагрузок или при появлении но­вых пунктов потребления электроэнергии.

Определим капитальные вложения в линии.

, тыс./руб.,

где - стоимость 1 км линий;

- длина линии;

- число параллельных линий.

При определении приведенных затрат следует учесть, что линия 1-2 существует во всех вариантах, и капиталовложения на ее сооружение и амортизационные отчисления не учитываются.

Капитальные вложения в линии

Вариант 2
Участок	Провод				, тыс./руб.
13-14	АС-70
1-13	АС-95
3-4	АС-70
1-4	АС-70
ИТОГО
Вариант 4
Участок	Провод				, тыс./руб.
2-4	АС-185
4-14	АС-70
13-14	АС-70
1-13	АС-185
2-3	АС-70
ИТОГО

Определяем капитальные вложения в подстанции .

Так как во всех вариантах трансформаторы одинаковы, то:

К_п = nּ К_яч.,

где n – количество ячеек;

К_яч – стоимость ячейки. Стоимость ячейки выключателя принимаем равной 840 тыс.руб.

Вариант
Число ячеек выключателей
Стоимость,

Суммарные вложения в линию и подстанции:

тыс.руб.;

тыс.руб.;

Ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание для ЛЭП 2, 8%, для подстанций 110 кВ – 9, 4%. Поэтому , .

тыс. руб.;

тыс. руб.

тыс. руб.;

тыс. руб.

Определяем издержки на возмещение потерь энергии в электросетях.

Поскольку во всех вариантах число, мощность и типы трансформаторов не зависят от схемы сети, то учет издержек ведем только для линий.

Издержки на возмещение потерь энергии в линиях определяются по формуле:

,

где - суммарные переменные потери мощности в сети в режиме максимальных нагрузок;

τ – число часов максимальных потерь в году ;

– удельная стоимость потерь активной энергии.

;

ч;

,

где - сопротивление линии.

Для расчета определяем параметры схемы замещения сети, используя соотношения

;

;

;

.

Параметры схем замещения вариантов сетей

Участок		Провод
1-2		АС-240		0, 12	0, 405	2, 52	8, 505	1, 26	4, 2525
Вариант 2
13-14		АС-70		0, 428	0, 444	8, 988	9, 324	4, 494	4, 662
3-4		АС-70		0, 428	0, 444	6, 42	6, 66	3, 21	3, 33
1-13		АС-95		0, 306	0, 434	5, 508	7, 812	2, 754	3, 906
1-4		АС-70		0, 4289	0, 444	6, 848	7, 104	3, 424	3, 552
Вариант 4
2-3		АС-70		0, 428	0, 444	6, 848	7, 104	3, 424	3, 552
2-4		АС-185		0, 162	0, 413	3, 888	9, 912	3, 888	9, 912
4-14		АС-70		0, 428	0, 444	12, 84	13, 32	12, 84	13, 32
13-14		АС-70		0, 428	0, 444	8, 988	9, 324	8, 988	9, 324
1-13		АС-185		0, 162	0, 413	2, 916	7, 434	2, 916	7, 434

Издержки на возмещение потерь энергии в линиях определяются:

тыс. руб.

тыс. руб.

Определяем приведенные затраты:

тыс. руб.;

тыс. руб.;

Результаты расчета составляющих затрат и сопоставление вариантов приведены в таблице.

Экономическое сопоставление вариантов развития сети

№ вар.						, отн.ед.
тыс.руб.
				3082, 3399	15661, 6199	1, 05
				3947, 5388	14912, 7788

Анализ результатов сопоставления вариантов развития сети показывает, что наиболее экономичным является 4-й вариант распределительной сети.