Технико-экономический расчет и выбор схемы эл. снабжения.




 

Целью технико-экономических расчётов является определение оптимального варианта схемы, параметров электросети и её элементов. Для систем электроснабжения промышленных предприятий характерна много вариантность решений задач, которая обусловлена широкой взаимозаменяемостью технических решений.

При технико-экономических расчётах систем промышленного электроснабжения соблюдают следующие условия сопоставимости вариантов:

– технические, при которых сравнивают только взаимозаменяемые варианты при оптимальных режимах работы и оптимальных параметров, характеризующих каждый рассматриваемый вариант;

– экономические, при которых расчёт сравниваемых вариантов ведут применительно к одинаковому уровню цен и одинаковой достижимости принятых уровней развития техники с учётом одних и тех же экономических показателей, характеризующий каждый рассматриваемый вариант.

Каждый рассматриваемый вариант должен соответствовать требованиям, предъявляемым к системе промышленного электроснабжения соответствующими директивными материалами, отраслевыми инструкциями и ПУЭ.

В технико-экономических расчётах используют укрупненные показатели стоимости (УПС) элементов системы электроснабжения, а так же УПС сооружения подстанций в целом.

В соответствии с существующей методикой технико-экономических расчётов 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 расчётах. Однако, если рассматриваемые варианты равноценны в отношении стоимостных показателей, предпочтение отдают варианту с лучшими техническими показателями.

При рассмотрении трёх и более вариантов критерием экономичности является минимум приведённых затрат, тыс. руб./год, З = рн × К + Сэ,

где рн - нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,15; К – капитальные единовременные вложения, тыс. руб./год (в общем случае состоят из капитальных затрат на сооружение линий Кл, установку коммутационной аппаратуры Кв и установку силовых трансформаторов Кт); Сэ – ежегодные эксплутационные расходы тыс. руб./год; Сэ = Сп + Са, где Сп – стоимость потери электроэнергии, тыс. руб./год, Сп– стоимость потерь, тыс. руб./год.

 

Экономическая эффективность каждого из вариантов определяется по годовым расчетным затратам из выражения: З = рн × К + Сэ,

где рн = 0,15- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, соответствующих сроку окупаемости, равному 6 лет, о.е./год.

Капитальные затраты на сооружение системы электроснабжения в общем случае определяются из выражения: К = Кл + Кт + Кв ,

где: Кл – капитальные затраты на сооружение линий;

Кв – капитальные затраты на установку выключателей;

Кткапитальные затраты на установкусиловых трансформаторов.

Годовые эксплуатационные расходы на систему электроснабжения определяются из выражения: Сэ = Сп + Са,

где Сп – стоимость годовых расходов на оплату потерь электроэнергии в элементах системы электроснабжения;

Са – стоимость годовых расходов на амортизацию и отчисления. Са = φ × К,

где φ – для линий – 3 %; для трансформаторов – 6,3 %, электрических аппаратов – 6,0 %.

Са = Сал + Сат + Са.эа, Сп = Сп. тп. л,

где Сп.л = ΔЭ × Со; Со – стоимость электроэнергии – 8 руб./кВт × ч по условию;

ΔЭ = ΔРл × Тг;

ΔРл – полные потери в линии; ΔРл = ΔРн × L × К2з;

ΔРн – потери в 1 км линии;

Технико-экономический расчет кабельной линии покажем на примере линии: Л1 ГПП - ТП- 1 (вариант №1).

Кабель марки ААШв 3 x 70 мм

L = 0,06 км, стоимость 1 км кабеля: Кл = 2380руб.

Стоимость кабельной линии Л1

Сл = n * l * Кл = 2 * 0,06 * 2380 = 285,6 руб.

Определение эксплуатационных расходов на кабельные линии:

Коэффициент загрузки кабельной линии:

Кз = Iрн. / Iдоп. = 0,34

Потери в одном кабеле при полной нагрузке:

∆Pн = 44 кВт/км.

∆Pл = n * l * ∆Pн * К2 = 2 * 0,06 * 44 * 0,342 = 0,61 кВт.

Потери электроэнергии в линии:

∆Эл = ∆Pл * Тг = 0,61 * 4400 = 2684 кВт·ч,

где Тг = 4400 ч/год.

Стоимость потерь электроэнергии:

Сп = Со * ∆Эл = 8 * 2684 = 21472 руб./кВт∙ч.

где Со = 8 руб./кВт∙ч.

Амортизационные расходы на кабельную линию:

Са – стоимость годовых расходов на амортизацию и отчисления.

Са = φ × К, ( коэффициент × затраты)

Сал = φл * ∆Эл = 0,03 * 2684 = 80,52 руб.

где φл = 3,0 % – для кабельных линий.

Сэ = Сп + Са = 21472 + 80,52 = 21552,52 руб.

З = рн × К + Сэ,

Где К = Сл

З = 0,15 * Сл + Сэ =(0,15*285,6 + 21552,52 ) /1000 = 21,60 тыс. руб

Результаты остальных расчетов сведем в таблицы Таблица 9.1.

 

Технико-экономический расчет трансформаторов производят по определению потерь в трансформаторах и их стоимости

Расчет капитальных затрат на выключатели и трансформаторы рассмотрим на примере ТП- 2 (вариант №1). 2 × ТМ-250 полная стоимость трансформаторов (с учетом стоимости оборудования, монтажных работ и строительной части):

КТ = 1000 руб.

Расчет ведется по формулам:

Активные и реактивные потери в трансформаторе:

   

где ΔРТ, ΔРКЗ, IXX, UКЗ – табличные данные из справочника.

Данные трансформатора ТМ-250/0,4

ΔРxx = 1,05 кВт, ΔРкз= 4,2 кВт, Iхх = 3,68 %, Uкз = 4,7 %

Активные и реактивные потери в трансформаторе:

1,05 + 4,2 * 0,662 = 2,88 кВт,

14,32 кВAр.

З = К × Рн + Сэ = 1000 × 0,15 + 241887 = 242,04 тыс. руб.,

Рн = 1 / 5 лет = 0,15

К = 1000 руб. - двухтрансформаторная подстанция .

Сэ = Са + Сп = 63 + 241824 = 241887 руб.,

Са = φ × К = 0,063 × 1000 = 63 руб., φ = 6,3 % - амортизация.

Сп = Со × ΔЭ = 8 × 30228 = 241824 руб., Со = 8 руб. / кВт × ч,

ΔЭ = ΔР × Т = 6,87 × 4400 = 30228 кВт × ч,

Т = 4400 ч/год - Трехсменный график работы предприятия.

ΔР ×N = (ΔР'х + ΔР'к × Кз2) × 2 = (1,6 + 4,21 × 0,662 ) × 2 = 6,87 кВт,

ΔР'х = ΔРх + Кип × ΔQх = 1,05 + 0,06 × 9,2 = 1,6 кВт, Кип = 0,06.

ΔQх = Sн × Iхх / 100 = 250 × 3,68 / 100 = 9,2 кВAр,

ΔР'к = ΔРк + Кип × ΔQ'к = 4,2 + 0,06 × 0,2 = 4,21 кВт,

ΔQ'к = ΔРк × Uк / 100 = 4,2 × 4,7 / 100 = 0,2 кВAр.

По другим трансформаторным подстанциям расчет представлен в таблицах № 9.2

На линии Л1 установлены два выключателя , так как длина линии 60 метра.

Выключатели типа ВВЭ-10-20/630УЗ,

стоимость одного выключателя. КВ = 1850 руб.

Са = φ × К = 3,7 * 0,06 = 0,22

З = рн × К + Сэ = 0,15 * 3,7 + 0,22 = 3,73 тыс. руб.

Результаты расчетов стоимости по выключателям сведены в таблицы 9.3.

 

 

Технико-экономическое сравнение вариантов

Рассмотрим на примере варианта №1, результаты расчета других вариантов покажем ниже в виде таблицы.

Суммарные затраты по электрической схеме варианта:

ΣЗ = ΣЗлин + ΣЗтр-р + ΣЗвыкл =289,1 + 1454,57 + 7,436 = 1751,106 тыс. руб.

Таблица 9.4. Технико-экономическое сравнение вариантов

 

№ вар. Злин, тыс. руб. Зт, тыс. руб. Звыкл, тыс. руб. З, тыс. руб.  
 
 
289,1 1454,57 7,4 1751,11  
242,79 1602,44 7,4 1852,67  
172,5 1782,7 7,4 1962,6  

 

Из таблицы, при сравнении полученных результатов, видно, что вариант № 1 имеет наименьшие затраты. Выбранная схема на 211,47 тыс. руб. дешевле варианта № 3, что составляет 10,78 %. и на 101,56 тыс. руб. дешевле варианта № 2 на 5,48 %.

Из технико-экономического сравнения вариантов видно, что рассчитанная схема № 1 имеет минимальные затраты. Принимаем ее в качестве основной.





©2015-2017 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Обратная связь

ТОП 5 активных страниц!