Выбор схем электрических соединений ПС

Схемы электрических соединений понижающих ПС кВ на стороне ВН определяется назначением каждой из ПС и ее местоположением в составе сети. Это могут быть узловая, проходная, тупиковая или на ответвлениях от линии ПС. В соответствии с классификацией ПС подразделяются на подгруппы:

1. ПС кВ, осуществляемые по так называемым упрощенным схемам на стороне ВН с минимальным количеством или без выключателей, с одним или двумя трансформаторами, питающимися по одной или двум линиям ВН; на стороне СН (110 или 35 кВ) может быть до шести присоединений воздушных линий.

2. ПС проходные кВ с количеством трансформаторов или автотрансформаторов от двух до четырех, с количеством присоединяемых воздушных линий ВН – до четырех и на СН до десяти с количеством выключателей на ВН до девяти.

3. Узловые ПС (общесистемного значения) кВ с количеством автотрансформаторов – до четырех, воздушных линий на ВН – до восьми и на СН – до десяти.

Для рассматриваемых вариантов выбираем главные схемы электрических соединений подстанций [4]:

А) для кольцевых сетей применяется схема четырехугольника (рисунок 2.6);

Б) для тупиковых ПС в радиальных сетях применяем схему с двумя блочными соединениями воздушных линий и трансформаторов (рисунок 2.7);

В) для кольцевых и магистральных схем, если количество приходящих и отходящих линий 4 и более, применяем схему с одной рабочей, секционированной выключателем, и обходной системами шин (рисунок 2.8).

Г) для ПС с трехобмоточными трансформаторами применяем схему с двойной секционированной системой шин (рисунок 2.9). Секционированные выключатели НН, как правило, разомкнуты в нормальных режимах работы ПС и автоматически включатся при аварийном (или плановом) отключении одного из трансформаторов.

Рисунок 2.6 – Схема четырехугольника

Рисунок 2.7 – Схема с двумя блочными соединениями воздушных линий и трансформаторов

Рисунок 2.8 – Схема с одной рабочей, секционированной выключателем и обходной системами шин

Рисунок 2.9 – Схема с двойной секционированной системой шин

Сведем результаты выбора главных схем для вариантов в таблицу 2.11.

Таблица 2.11 – Результаты выбора главных схем для вариантов сетей

Вариант	Пункты питания
	В	Б	Б	В	В	В
	А	А	А	А	А	А

 

ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ

Экономическая целесообразность схемы определяется минимальными дисконтированными затратами по формуле:

(3,1)

Где – эквивалентный дисконтированный множитель;

- капиталовложение на сооружение объекта;

- затраты на потери электроэнергии.

Где - коэффициент отчислений на реновацию;

a – общие нормы отчислений от капиталовложений;

E=0,1 – норматив дисконтирования;

- время эксплуатации объекта до окончания расчетного периода;

- расчетный дисконтированный множитель за срок эксплуатации до окончания расчетного периода.

 

Где - издержки на возмещение потерь электроэнергии;

- потери электроэнергии в объекте;

- время максимальных потерь;

– продолжительность использования наибольшей нагрузки в году;

C – стоимость 1 кВт, руб./кВт ч.

 

3.1 Технико – экономический расчет первого варианта

Расчетный дисконтированный множитель за срок эксплуатации до окончания расчетного периода по формуле (3,3):

 

Эквивалентный дисконтированный множитель для ЛЭП по формуле (3,2):

Эквивалентный дисконтированный множитель для ПС по формуле (3,2):

Затраты на потери электроэнергии определяются по формуле:

Потери в линиях определяем по формуле:

 

 

 

Потери в трансформаторах определяем по формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие активные потери линий и трансформаторов:

 

 

Затраты на потери электроэнергии по формуле (6,5)

 

Где C – стоимость 1 км линии, тыс. руб./км;

– длина линии, км;

n – число линии.

 

Капитальные затраты на сооружение подстанций определяются по формуле:

 

Где и – стоимость трансформаторов и РУ.

Таблица 3.1 Капитальные затраты на сооружение подстанции для варианта 1

№	Тип трансформатора	Цена, руб.	Общая стоимость РУ НН и РУ ВН, руб.	Цена, тыс. руб.
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6

 

Общие минимальные дисконтированные затраты по формуле:

 

 

 

3.2 Технико – экономический расчет второго варианта

Потери в линиях по формуле (3,6):

 

 

 

 

Общие активные потери линий и трансформаторов по формуле (3,9):

 

 

Затраты на потери электроэнергии по формуле (6,5):

 

Капитальные затраты на сооружение линий по формуле (ЗЛО):

 

 

Таблица 3.2 Капитальные затраты на сооружение подстанции для варианта 2

№	Тип трансформатора	Цена, руб.	Общая стоимость РУ НН и РУ ВН, руб.	Цена, тыс. руб.
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6
	ТДН – 16000/110	2x3880800		12261,6

 

 

 

Вариант сети
Капитальные затраты, млн. руб.

 

Поскольку первый вариант схемы сети имеет меньшие капитальные затраты на сооружение и эксплуатацию, то выбираем этот вариант сети.

 

Где - суммарные ежегодные издержки по эксплуатации спроектированной сети, определяются по формуле: