По приведенным годовым затратам.
Сравниваем два варианта по приведенным годовым затратам, и уже на основе этого, выбираем лучший.
, где
- коэффициент эффективности капиталовложений, 1/год;
- капитальные вложения, руб;
- ежегодные эксплуатационные издержки, руб/год;
- ежегодно ожидаемый ущерб, руб/год.
Так как у нас варианты равно надежные, то на первом этапе проектирования можно принять, что ущерб одинаковый, т.е. ущерб учитывать не будем.
.
Первый вариант.
а) Коэффициент эффективности капитальных вложений.
Эта величина обратная сроку окупаемости капиталовложений, и принимают ее равной (0,12÷0,15).
1/год;
б) Капитальные вложения.
, где
- капиталовложения при сооружении ЛЭП;
- капитальные вложения в строительство подстанции;
- стоимость ячейки выключателя у источника питания.
Капиталовложения , будут главным образом зависеть от схемы источника питания, выбор которой зависит от количества присоединений, а так же от типа выключателей установленных в ячейке. Выбираем схему у источника питания- «две системы шин с обходной», а выключатели присоединений типа 
. Тогда капиталовложения для одной главной ячейки выключателя будут равны 
тыс. рублей.
тыс. руб.
Рис. 6.1.1. Две рабочие системы шин с обходной.
, где
- удельные капиталовложения, берем из справочника, они зависят от сечения, напряжения, материал и конструкцию опор и в зависимости от района по гололёду, тыс. руб/км;
Мы берем стальные двухцепные опоры с подвеской двух цепей, и район по гололеду у нас третий. Сечение линий 70 мм².
, где
- стоимость, монтаж, и наладка силовых трансформаторов;
- постоянная часть затрат;
, 
- стоимости распределительных устройств;
Выбираем схему электрических соединений на стороне высокого напряжения – «Два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой со стороны линий». Её укрупненный показатель стоимости 
тыс. руб.
Рис. 6.2.1. Схема подключения подстанции по упрощенной схеме.
Распределительное устройство низкого напряжения во всех пунктах и в обоих вариантах будет одинаковое, т.к. оно зависит от самого потребителя, нагрузки. Поэтому для сравнения по приведенным затратам их можно исключить из рассмотрения.
Расчетная стоимость трехфазных трансформаторов мощностью 16 МВА, и с РПН, 
тыс. рублей.
Постоянная часть затрат, которая приближенно может быть определена в зависимости от напряжения подстанции и общего количества выключателей 
тыс. рублей.
тыс. руб.
тыс. руб.
Тогда капиталовложения в первый вариант будут равны:
тыс. руб.
в) Ежегодные издержки.
, где
- издержки, вызванные потерями электроэнергии, руб/год;
- ежегодные издержки на ремонт, амортизацию, и обслуживание линий, руб/год;
- ежегодные издержки на ремонт, амортизацию, и обслуживание подстанций, руб/год;
, где
- норма амортизационных отчислений, принимаем по справочнику, %;
тыс. руб/год
, где
- норма амортизационных отчислений, принимаем по справочнику, %;
тыс. руб/год
, где
- годовые потери электроэнергии, кВт·ч/год;
- средняя себестоимость электроэнергии в энергосистеме, принимаем равной 0,008 руб/кВт·ч;
, где
- потери электроэнергии в ЛЭП, кВт·ч/год;
- потери электроэнергии в трансформаторах, кВт·ч/год;
, где
- потери активной мощности в линиях в режиме максимальных нагрузок, кВт;
- годовое число часов максимальных потерь. Которое определяется по эмпирической формуле:
, где
- продолжительность использования наибольшей нагрузки, ч;
часов.
Тем самым потери в линии будут равны:
, где
, 
- потери холостого хода и короткого замыкания активной мощности в выбранных трансформаторах, кВт;
- время работы трансформатора в году, исключая плановые отключения и ревизии. Принимаем равным 8200 часов.
- коэффициент загрузки трансформатора, который определяется:
, где
- номинальная мощность трансформатора, МВА;
- мощность нагрузки, МВА;
;
тыс. руб/год;
Тогда ежегодные эксплуатационные издержки для первого варианта:
тыс. руб/год;
г) Приведенные годовые затраты для первого варианта.
тыс. руб/год.
Пятый вариант.
а) Коэффициент эффективности капитальных вложений.
Эта величина обратная сроку окупаемости капиталовложений, и принимают ее равной (0,12÷0,15).
1/год;
б) Капитальные вложения.
, где
- капиталовложения при сооружении ЛЭП;
- капитальные вложения в строительство подстанции;
- стоимость ячейки выключателя у источника питания.
Капиталовложения , будут главным образом зависеть от схемы источника питания, выбор которой зависит от количества присоединений, а так же от типа выключателей установленных в ячейке. Выбираем схему у источника питания «две системы шин с обходной», а выключатели присоединений типа . Тогда капиталовложения для одной главной ячейки выключателя будут равны тыс. рублей.
тыс. руб.
Рис. 6.2.1. Две рабочие системы шин с обходной.
, где
- удельные капиталовложения, берем из справочника, они зависят от сечения, напряжения, материал и конструкцию опор и в зависимости от района по гололёду, тыс. руб/км;
Мы берем стальные двухцепные опоры с подвеской двух цепей, и район по гололеду у нас третий.
, где
- стоимость, монтаж, и наладка силовых трансформаторов;
- постоянная часть затрат;
, - стоимости распределительных устройств;
Выбираем схему электрических соединений на стороне высокого напряжения – «Два блока с отделителями и неавтоматической перемычкой со стороны линий». Её укрупненный показатель стоимости тыс. руб.
Рис. 6.2.2. Схема подключения подстанции по упрощенной схеме.
Распределительное устройство низкого напряжения во всех пунктах и в обоих вариантах будет одинаковое, т.к. оно зависит от самого потребителя, нагрузки. Поэтому для сравнения по приведенным затратам их можно исключить из рассмотрения.
Расчетная стоимость трехфазных трансформаторов мощностью 16 МВА, и с РПН, тыс. рублей.
Постоянная часть затрат, которая приближенно может быть определена в зависимости от напряжения подстанции и общего количества выключателей тыс. рублей.
тыс. руб.
тыс. руб.
Тогда капиталовложения в первый вариант будут равны:
тыс. руб.
в) Ежегодные издержки.
, где
- издержки, вызванные потерями электроэнергии за год, руб/год;
- ежегодные издержки на ремонт, амортизацию, и обслуживание линий, руб/год;
- ежегодные издержки на ремонт, амортизацию, и обслуживание подстанций, руб/год;
, где
- норма амортизационных отчислений, принимаем по справочнику, %;
тыс. руб/год
, где
- норма амортизационных отчислений, принимаем по справочнику, %;
тыс. руб/год
, где
- годовые потери электроэнергии, кВт·ч/год;
- средняя себестоимость электроэнергии в энергосистеме, принимаем равной 0,008 руб/кВт·ч;
, где
- потери электроэнергии в ЛЭП, кВт·ч/год;
- потери электроэнергии в трансформаторах, кВт·ч/год;
, где
- потери активной мощности в линиях в режиме максимальных нагрузок, кВт;
- годовое число часов максимальных потерь. Которое определяется по эмпирической формуле:
, где
- продолжительность использования наибольшей нагрузки, ч;
часов.
Тем самым потери в линии будут равны:
, где
, - потери холостого хода и короткого замыкания активной мощности в выбранных трансформаторах, кВт;
- время работы трансформатора в году, исключая плановые отключения и ревизии. Принимаем равным 8200 часов.
- коэффициент загрузки трансформатора, который определяется:
, где
- номинальная мощность трансформатора, МВА;
- мощность нагрузки, МВА;
;
тыс. руб/год;
Тогда ежегодные эксплуатационные издержки для пятого варианта:
тыс. руб/год;
г) Приведенные годовые затраты для пятого варианта.
тыс. руб/год.
VII. Выбираем лучший вариант, отталкиваясь от приведенных годовых затрат.
| Параметры вариантов | Варианты | |
| Клиний, тыс.руб | 1322,39 | 979,01 |
| Кв, тыс.руб | 275,4 | 504,9 |
| Кп/с, тыс.руб | 1711,5 | 1711,5 |
| К∑, тыс.руб | 3309,29 | 3195,41 |
| Иарол, тыс.руб/год | 37,03 | 27,41 |
| Иароп/с, тыс.руб/год | 160,88 | 160,88 |
| ∆Wлиний, кВт·ч/год | 2805,69 | 3528,27 |
| ∆Wтр-р, кВт·ч/год | 1798059,85 | 1798059,85 |
| C∆w, тыс.руб/год | 14,41 | 14,41 |
| И∑, тыс.руб/год | 212,32 | 202,70 |
| З, тыс.руб/год | 675,62 | 650,06 |
Выбираем пятый вариант конфигурации электрической сети, так как приведенные годовые затраты в этом варианте меньше.
VIII. Для выбранного варианта рассчитываем режимы работы.
Для выбранного варианта необходимо рассчитать три режима: режим максимальных нагрузок, режим минимальных нагрузок, и аварийный режим. Рисуется принципиальная однолинейная схема рис. 8.1. Что бы рассчитать режимы, рисуем упрощенную схему замещения рис. 8.2.
Рис. 8.1. Однолинейная схема.
Рис. 8.2. Схема замещения.