Расчет экономичности схемы электроснабжения (стр. 2 из 4)
В общем виде приведение вариантов к одинаковому экономическому эффекту означает нахождение таких сочетаний проектных вариантов, которые обеспечивали бы достижение одинакового эффекта у потребителя.
В нашем случае технико-экономические расчеты позволяют выбрать наиболее экономичный вариант электроснабжения в результате сравнения двух технически приемлемых и дающих одинаковый энергетический эффект, вариантов по их важнейшим экономическим показателям: капитальным затратам и ежегодным издержкам производства. Варианты сравнивают по приведенным годовым затратам Зг. Если сравниваемые варианты обеспечивают одинаковую надежность электроснабжения:
Зг=Ен*К+Иг, (1) [1]
где Ен- нормативный коэффициент эффективности капиталовложений;
К- Капиталовложения, тыс.руб.;
Иг- ежегодные издержки производства, тыс.руб.
Наиболее экономичен из числа сравниваемых вариант с наименьшими годовыми затратами.
При сравнении двух вариантов наиболее экономичный из них можно определить путем сопоставления расчетного и нормативного сроков окупаемости капиталовложений.
Расчетный срок окупаемости:
Т=(К2-К1)/(И2-И1), (2) [1]
где К1, К2- капиталовложения по первому и второму вариантам, тыс.руб;
И1,И2- ежегодные издержки производства по первому и второму вариантам, тыс.руб.
Нормативный срок окупаемости:
Тн=1/Ен (3) [1]
Тн=1/0,12=8,3 года
При Т=Тн- варианты экономически равноценны, при Т<Тн экономичнее второй вариант, при Т>Тн экономичнее первый вариант.
Для выявления наиболее экономичного варианта капиталовложения с достаточной степенью точности можно подсчитать по укрупненным показателям (стоимость ячейки РУ, подстанции, 1 км электрической линии и т.п.).
Капиталовложения в электрические сети при питании от энергосистемы в общем случае определяются как:
К=
, (4) [1]где
- суммарные капиталовложения на сооружение электрических линий, тыс.руб.; 
- суммарные капиталовложения на сооружение подстанций, тыс.руб.;Кя- суммарные капиталовложения на сооружение ячейки РУ в точке питания, тыс.руб.;
Кд- дополнительные капиталовложения, тыс.руб.
Ежегодные издержки производства, представляющие собой сумму всех отчислений и расходов, связанных с эксплуатацией данной электроустановки, для каждого звена электрической сети:
Иг=Иа+Иэ+Ип, (5) [1]
где Иа- амортизационные отчисления на восстановление (реновацию) и капитальный ремонт оборудования, тыс.руб.;
Иэ- расходы на эксплуатацию, включающие заработную плату, общесетевые расходы и расходы на текущий ремонт, тыс.руб.;
Ип- стоимость потерянной электроэнергии, тыс.руб.
Иа=(Ра%/100)*К, (6) [1]
где Ра%- норма амортизационных отчислений, %
Иэ=
, (7) [1]где
- годовые расходы на обслуживание одной условной единицы, руб/у.е.;nу.е.- число условных единиц, которыми оценивается данный элемент электроустановки, у.е.
=35 руб/у.е.- по /1, 329/Ежегодные издержки на покрытие потерь электроэнергии в звеньях электрической сети:
а) в электрической линии
Ипл=
, (8) [1]где Smax- максимальная мощность линии, кВА;
Uн- номинальное напряжение расчетного звена электрической сети, кВ;
rо- удельное активное сопротивление электрической сети, Ом/км;
l- длина электрической линии, км;
- время максимальных потерь, ч/год;Цл- удельные затраты на возмещение потерь электроэнергии в линии, коп/кВт*ч.
б) в трансформаторе
Ипт=
, (9) [1]где Smax- максимальная мощность трансформатора, кВА;
- потери короткого замыкания, кВт; 
- потери холостого хода, кВт;Sнт- номинальная мощность трансформатора, кВА;
- время максимальных потерь, ч/год;t- число часов работы трансформатора за год, ч;
Цт- удельные затраты на возмещение потерь электроэнергии в линии, коп/кВт*ч.
t=8760 ч
Если приведенные годовые затраты по сравниваемым вариантам отличаются не более чем на 5%, то принимается к исполнению вариант, имеющий преимущества технического характера.
Превышение годовых затрат по второму варианту:
Зг2=Зг2-Зг1 (10)[1]в процентах к затратам по первому варианту:
Зг2= Зг2*100/ Зг1 (11)[1]2 Расчётная часть
2.1 Технико-экономический расчёт вариантов
Выбирается для сравнения два варианта проектирования участка электроснабжения (рис. 1, 2),на странице 20-21.
Рассматривается два варианта выполнения подстанции:
а) вариант 1- с одним трансформатором типа ТМ-6300/35;
б) вариант 2- с двумя трансформаторами типа ТМ-2500/35.
В варианте 1 для обеспечения нормы надежности электроснабжения потребителей II и III категорий необходимо установить в КЛ-10 кВ четыре пункта автоматического секционирования, два пункта АВР.
В варианте 2 для обеспечения нормы надежности электроснабжения необходимо установить в КЛ-10 кВ два пункта автоматического секционирования и один пункт автоматического включения резерва (АВР).
Технико-экономические расчеты позволяют выбрать наиболее экономичный вариант электроснабжения в результате сравнения двух или большего числа технически приемлемых и дающих одинаковый энергетический эффект вариантов по их важнейшим показателям: капиталовложениям и ежегодным издержкам производства. Варианты сравнивают по приведенным годовым затратам Зг, тыс, руб которые определяются по формуле:
если сравниваемые варианты обеспечивают одинаковую надежность электроснабжения:
(1) [1]где
– нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, принимаемый в энергетике равным 0,12; 
– капитальные вложения, т. руб.; 
– ежегодные издержки производства, т. руб.;Наиболее экономичен вариант с наименьшими приведенными годовыми затратами.
2.2 Определение капитальных вложений
Капиталовложения наиболее точно определяются по сметам, составленным по прейскурантам ценам на строительство объектов электроснабжения. Однако для выявления наиболее экономичного варианта капиталовложений с достаточной степенью точности можно подсчитать по укрупненным показателям (стоимость ячейки распределительного устройства, подстанции, 1 км электрической линии и т.п.), что значительно упрощает расчеты. Капитальные вложения в электрические сети при питании от энергосистемы в общем случае определяют по формуле:
, (4) [1]где
- суммарные капитальные вложения на сооружение электрических линий, т. руб.; 
- суммарные капитальные вложения на сооружение подстанций на 35 кВ, т. руб.; 
- суммарные капитальные вложения на сооружение подстанций на 10 кВ, т. руб.; 
- суммарные капитальные вложения на прокладку кабельных линий, т.руб.2.2.1 Сооружение распределительного пункта 10/0,4 кВ
Для двух вариантов: стоимость двухтрансформаторной подстанции мощностью 400 кВА с кабельными вводами при наличии учета, защиты от токов КЗ и АВР,
= 6,69 тыс. руб, (принято по таблице № 28.4 [1] ).2.2.2 Сооружение подстанции 35/10 кВ
1 вариант: стоимость однотрансформаторной подстанции с выключателями, мощностью 6300 кВА ,
= 43,1 тыс.руб, (принято по таблице №28.5 [1] ).2 вариант: cтоимость двухтрансформаторной подстанции с выключателями, мощностью по 2500 кВА ,
= 84,7 тыс.руб, (принято по таблице №28.5 [1] ).2.2.3 Сооружение ЛЭП и КЛ
Провода ЛЭП выбираем по экономической плотности тока.