Проект новой подстанции для обеспечения электроэнергией нефтеперерабатывающего завода (стр. 6 из 22)
, (16)где
– наибольшие потери активной мощности в элементах сети при заданном максимуме нагрузки потребителей (определяем по результату расчета в программе «Энерго»);ЗЭ – удельные затраты на возмещение потерь в электрических сетях.
,ЗЭ = 70 коп / кВт∙ч.
Вариант1:
; 
; 
;И=472,32+49+39279,24=39800,56 тыс.руб.
Вариант 2:
; 
; 
;И=755,71+78,4+39691,26=40525,37 тыс.руб.
3.1.3 Приведенные затраты
Годовые эксплуатационные расходы не характеризуют в полной мере повышения производительности труда на единицу продукции; они не дают полного представления об экономичности, так как не учитывают затрат труда на производство прибавочного продукта. В полной мере оценку эффективности капиталовложений и экономичности того или иного сооружения может дать только учет всего общественного труда, необходимого для производства продукции.
Полным затратам общественного труда на производство продукции соответствует себестоимость продукции. Поэтому стоимость продукции (индивидуальная стоимость) и следует считать основным экономическим показателем.
Ввиду отсутствия в настоящее время общепризнанного метода определения стоимости продукции в качестве основного экономического показателя рекомендуются так называемые приведенные затраты. При единовременных капитальных вложениях (срок строительства не более 1 года) и постоянных годовых эксплуатационных расходах приведенные затраты определяются формулой:
З=ЕН ∙ К + И(17)
где ЕН – нормативный коэффициент сравнительной эффективности капитальных вложений, ЕН = 0,14;
К – единовременные капитальные вложения в сооружаемые объекты;
И – ежегодные эксплуатационные издержки;
Для сравнения вариантов рассчитаем их приведенные затраты:
З1= 0,14 ∙ 19680 + 39800,56 = 42555,76 тыс. руб.
З2= 0,14 ∙ 31488 +40525,37 =44933,69 тыс. руб.
Исходя из полученных результатов, очевидно, что экономически целесообразно для подключения подстанции выбрать вариант 1. С учетом простоты, наглядности и надежности мы выбираем схему РУ-35кВ «две секционированные системы шин».
4. Расчет токов короткого замыкания
4.1 Ручной расчет токов короткого замыкания
Для выбора электрических аппаратов на подстанции НПЗ, токоведущих частей, изоляторов необходимо провести расчет токов короткого замыкания. Электрическая схема для расчета токов КЗ приведена в приложении ?. Проводим расчет короткого замыкания в точках Kl, K2 и КЗ (на сторонах ВН, СН и НН трансформатора).
Составляем расчетную схему замещения.
Рисунок 10 – Схема замещения
Определяем сопротивление обмоток автотрансформатораАТДЦТН-125000/220 при Uк,в-с=11%, Uк,в-н=45%, Uк,с-н=28%:
Хв =1/200*(Uк,в-с + Uк,в-н - Uк,с-н )* Sб/Sн.т.=1/200*(11+45-28)*100/125=0,112;
Хс =1/200*(Uк,в-с + Uк,с-н - Uк,в-н )* Sб/Sн.т.=1/200*(11+28-45)*100/125=0;
Хн =1/200*(Uк,в-н + Uк,с-н + Uк,в-с )* Sб/Sн.т.=1/200*(45+28-11)*100/125=0,248;
Результирующее сопротивление автотрансформаторов в базисных единицах:
Xат=(0,112+0*0,248/0+0,248)*0,5=0,056
Определяем сопротивление обмоток трансформатора ТДТН-25000/115/38,5/10,5 в базисных единицах:
Хв=1/200*(Uк,в-с+Uк,в-н - Uк,с-н )* Sб/Sн.т.=1/200*(10,5+17,5-6,5)*100/25=0,43;
Хс =1/200*(Uк,в-с + Uк,с-н - Uк,в-н )* Sб/Sн.т.=1/200*(10,5+6,5-17,5)*100/25=0;
Хн =1/200*(Uк,в-н + Uк,с-н + Uк,в-с )* Sб/Sн.т.=1/200*(17,5+6,5-10,5)*100/25=0,27.
Результирующее сопротивление обмоток трансформатора в базисных единицах:
Для точки к.з. 2 Хт.с.=(0,43+0)*0,5=0,215
Для точки к.з. 3 Хт.н.=(0,43+0,27)*0,5=0,35
Составим таблицу базисных сопротивлений линий и трансформаторов.
Таблица 24 – Базисные сопротивления системы
| №п/п | Наименованиеобъекта | ОбозначениеНа схеме | Сопротивление,Ом. | БазисноеСопротивление |
| 1 | ВЛ-18 | Х1 | 3,72 | 0,0307 |
| 2 | ВЛ-17 | Х2 | 12,3 | 0,1015 |
| 3 | ВЛ-16 | Х3 | 14,05 | 0,116 |
| 4 | ВЛ-6-1,2 | Х4 | 11,91 | 0,98 |
| 5 | ВЛ-11-1,2ВЛ-10-1,2(доместа врезки) | Х5 | 3,9 | 0,032 |
| 6 | ВЛ-1-1,2(доместа врезкиВЛ-14-1,2) | Х6 | 4,13 | 0,0341 |
| 7 | ВЛ-1-1,2(от места врезки ВЛ-14-1,2до п/ст Пачетлор) | Х7 | 11,985 | 0,099 |
| 8 | ВЛ-14-1,2 | Х8 | 4,05 | 0,034 |
Далее все расчеты проводим в базисных единицах.
Находим эквивалентные сопротивление Хл1-Хат1, Хл1-Хат1, Хл1-Хат1:
Хэ1= Х1+Хат1=0,0307+0,056=0,0867
Хэ2= Х2+Хат2=0,1015+0,056=0,1575
Хэ3= Х3+Хат3=0,116+0,056=0,172
Перерисовываем схему замещения
Рисунок 11
Сопротивления Хэкв1, Хэкв2,Х4 преобразуем в звезду.
Преобразовываем схему
Рисунок 12 – Схема замещения
Сложив последовательные сопротивления, имеем вид схемы
Хэ7=Х6+Хэ5=0,0341+0,0694=0,1035
Хэ8=Х5+Хэ6=0,032+0,1261=0,1581
Рисунок 13 – Схема замещения
Преобразуем сопротивления Хэ4,Хэ3,ХЭ8 в звезду.
Рисунок 14 – Схема замещения
Преобразуем схему и найдём результирующее сопротивление от источника питания до точки к.з. К-1
Схема замещения имеет вид
Рисунок 15 – Схема замещения
Результирующее сопротивление от источника питания до точки к.з. К2
Х к-2=Х12+Хт.в.+Хт.с.=0,1+0,215+0=0,315
Результирующее сопротивление от источника питания до точки к.з. К3
Х к-3=Х12+Хт.в.+Хт.н.=0,1+0,215+0,135=0,45
Трехфазное короткое замыкание на шинах 110 кВ (точка К-1):
Базисный ток;
Ток короткого замыкания;
Трехфазное короткое замыкание на шинах 35 кВ (точка К-2):
Базисный ток;
Ток короткого замыкания;
Трехфазное короткое замыкание на шинах 10 кВ (точка К-3):
Базисный ток;
Ток короткого замыкания;
Согласно расчетов токов короткого замыкания в программе Energo:
В точке К-1Iк-1=3,6 кА;
В точке К-2Iк-2=12,5 кА;
В точке К-3Iк-3=5,1 кА;
4.2 Расчет токов короткого замыкания в программе ENERGO
Программа ENERGO рассчитывает токи короткого замыкания в соответствии с ГОСТ 25514-87 «Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1кВ»:
– действующее значение периодической составляющей тока симметричного и несимметричных коротких замыканий в начальный момент времени в точке короткого замыкания и во всех элементах расчётной схемы, а также в моменты времени до 0,5 с после начала короткого замыкания с помощью типовых кривых;
– остаточные напряжения во всех узлах схемы.
Согласно расчету ток КЗ в точке 1: Iп.о = 11,601 кА.
Ток КЗ в точке 2: Iп.о = 6,042 кА. Ток КЗ в точке 3: Iп.о = 13,982 кА.
5 Выбор электрооборудования на подстанции НПЗ
5.1 Выбор оборудования на стороне ВН 110 кВ
5. 1 1 Выключатели и разъединители на 110 кВ, установленные на вводах
Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения цепи в любых режимах:
– длительная нагрузка;
– перегрузка;
– короткое замыкание;
– холостой ход;
– не синхронная работа.
Выбор выключателей производится по следующим параметрам /2/:
– напряжению установки: Uуст 
Uном ; (28)
– длительному току: Imax Iном ;(29)
– отключению периодической составляющей К.З.:
(30)– отключению апериодической составляющей тока К.З.:
, (31)где
– нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, %.