τ = Тг.уст=7400 ч, тогда
Δ Wбл.С.Н 330. = 715 · (8760 - 50) + 2200 · (1051,4/ 1250)2 · 7400= 16.68·106 кВт·ч.
Потери энергии в блочном трансформаторе на стороне ВН:
ОРЦ – 417000 / 750.
Рх=320 кВт,
Рк=540 кВт,
Тр.бл=50 ч для напряжения 750 кВ и Sт.ном > 80МВА,
τ= Тг.уст=7400 ч, тогда
Δ Wбл.В.Н = 3·320 · (8760 - 50) +3 ·540 · (1051,4/ 3 · 417)2 · 7400 = 16.04·106 кВт·ч.
Потери энергии в автотрансформаторе связи:
АОДЦТН – 333000 / 750 / 330
τ max= 4300 ч, τ min= 1350 ч;
Тр.АТ = 50 ч;
Рх = 217 кВт;
Рк = 580 кВт;
Δ WАТ = 6·217 · (8760 - 50) + 6·580 · (981.784/2 · 3 · 333)2 · 4300+6·580·(1647.97/ 2 · 3 · 333) 2 · ·1350 = 18.15·106 кВт·
Суммарные потери электроэнергии в основных элементах схемы выдачи мощности:
Δ WΣ3 = 6 · Δ Wбл.с.н + 3 · Δ Wбл.в.н + Δ WАТ кВт·ч.
Δ WΣ3 = 6 · 16.68·106 + 3 · 16.04·106 + 18.15·106 = 166.35·106 кВт·ч.
1.4 Определение капитальных, эксплуатационных и приведенных затрат
Экономическая целесообразность различных вариантов схемы выдачи мощности определяется минимальными приведенными затратами:
З = pн · К + И,
где К – капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс. грн.;
рн – нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0.12;
И – годовые эксплуатационные издержки, тыс. грн/год:
И = (ра + ро) / 100% · К + β · Δ WΣ· 10-5 ,
где ра = 6,4%, ро = 2% - отчисления на амортизацию и обслуживание соответственно;
β = 15 коп / кВт · ч – стоимость 1 кВт·ч потерь электроэнергии;
Δ WΣ- cуммарные потери электроэнергии в основных элементах схемы выдачи мощности рассматриваемого варианта.
При расчете капиталовложений учитывается стоимость блочных трансформаторов, автотрансформаторов связи, резервных трансформаторов собственных нужд (РТСН) и ячеек выключателей РУ повышенного напряжения.
Примечание: 1. На этом этапе считаем, что каждое присоединение к ОРУ подключается через один выключатель
2. Подключение РТСН производится в количестве двух штук на одно присоединение, принимается по паре на два блока, а также осуществляется резервирование в количестве двух пар от соседней станции.
Расчет капиталовложений по каждому варианту целесообразно представить в виде таблицы
Таблица 1.
| Наименование оборудования | Стоимость, тыс. грн. | Кол-во, шт | Сумма, тыс. грн. |
| Вариант первый | |||
| Блочные трансформаторы: | |||
| ТНЦ – 1250000 / 330 | 4920 | 5 | 24600 |
| ОРЦ – 417000 / 750 | 2700 | 3*4 | 32400 |
| АТ связи: | |||
| АОДЦТН – 333000 / 750 / 330 | 2466 | 3+1 | 9864 |
| Резервные трансформаторы с.н.: | |||
| ТРДНС – 32000 / 330 | 780 | 10 | 7800 |
| Ячейки выключателей ОРУ: | |||
| ВНВ – 330А–63/4000У1 | 1022 | 9 | 9198 |
| ВНВ – 750А–63/4000 У1 | 1081 | 5 | 5405 |
| Итого Ксуммарное | 89267 | ||
| Вариант второй | |||
| Блочные трансформаторы: | |||
| ТНЦ – 1250000 / 330 | 4920 | 4 | 19680 |
| ОРЦ – 417000 / 750 | 2700 | 3*5 | 40500 |
| АТ связи: | |||
| АОДЦТН – 333000 / 750 / 330 | 2466 | 6 | 14796 |
| Резервные трансформаторы с.н.: | |||
| ТРДНС – 32000 / 330 | 780 | 10 | 7800 |
| Ячейки выключателей ОРУ: | |||
| ВНВ – 330А–63/4000У1 | 1022 | 8 | 8176 |
| ВНВ – 750А–63/4000 У1 | 1081 | 6 | 6486 |
| Итого Ксуммарное | 97438 | ||
| Вариант третий | |||
| Блочные трансформаторы: | |||
| ТНЦ – 1250000 / 330 | 4920 | 6 | 29520 |
| ОРЦ – 417000 / 750 | 2700 | 3*3 | 24300 |
| АТ связи: | |||
| АОДЦТН – 333000 / 750 / 330 | 2466 | 6+1 | 17262 |
| Резервные трансформаторы с.н.: | |||
| ТРДНС – 32000 / 330 | 780 | 10 | 7800 |
| Ячейки выключателей ОРУ: | |||
| ВНВ – 330А–63/4000У1 | 1022 | 10 | 10220 |
| ВНВ – 750А–63/4000 У1 | 1081 | 4 | 4320 |
| Итого Ксуммарное | 93422 | ||
Вариант первый:
Годовые эксплуатационные издержки:
И1 = (6,4+2,0 / 100) · 89267 + 0,15· 154.111 ·106 · 10-5 = 7729.595 тыс.грн.
Приведенные затраты:
З1 = 0,12 · 89267 + 7729.595 = 18441.635 тыс.грн.
Вариант второй:
Годовые эксплуатационные издержки:
И2 = (6,4+2,0 / 100) · 97438 + 0,15 · 163.22·106 · 10-5 = 8429.622 тыс.грн.
Приведенные затраты:
З2 = 0,12 · 97438 + 8429.622 = 20122.182 тыс.грн.
Вариант третий:
Годовые эксплуатационные издержки:
И3 = (6,4+2,0 / 100) · 93422 + 0,15 · 166.35·106 · 10-5 = 8096.973 тыс.грн.
Приведенные затраты:
З3 = 0,12 · 93422 + 8096.973 = 19307,613 тыс.грн.
По результатам расчета приведенных затрат каждого из вариантов видим, что наиболее выгодным и рациональным по технико-экономическим параметрам является первый вариант, т.к. для него приведенные затраты наименьшие среди представленных. Данный вариант принимается в качестве основного для дальнейших расчетов.
2. ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ РУ ПОВЫШЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
2.1 Порядок выбора схемы распределительного устройства
Схемы РУ повышенных напряжений электрических станций выбираются по номинальному напряжению, числу присоединений, назначению и ответственности РУ в энергосистеме, а также с учетом схемы прилегающей сети, очередности и перспективы расширения.
Выбор схемы ведется в следующей последовательности:
- намечаются варианты схемы РУ в соответствии с исходными данными и нормами технологического проектирования АЭС;
- вычисляются капитальные, эксплуатационные и приведенные затраты;
- выбирается РУ, имеющее минимальные приведенные затраты.
2.2 Составление вариантов схемы РУ повышенного напряжения
Требования к блокам мощностью 440 МВт и более АЭС:
- ремонт любого из выключателей напряжением 110 кВ и выше должен быть возможен без отключения присоединения;
отключение повышающих трансформаторов, трансформаторов собственных нужд
- и трансформаторов связи – не более, чем 3-мя выключателями;
- отключение линии – не более, чем 2-мя выключателями;
- при повреждении или отказе секционного или шиносоединительного выключателя, а также при повреждении (отказе) одного выключателя и ремонте другого допускается отключение двух реакторных блоков и такого числа линий, которое допустимо по условию устойчивости энергосистемы;
- повреждение (отказ) любого выключателя, кроме секционного или шиносоединительного, не должно приводить к отключению более одного реакторного блока и такого числа линий, которое допустимо по условию устойчивости работы энергосистемы.
При наличии нескольких вариантов схем, предпочтение отдается:
- более простому и экономичному варианту;
- варианту, по которому требуется наименьшее количество операций с выключателями и разъединителями РУ при режимных переключениях, выводе в ремонт отдельных цепей и при отключении поврежденных участков в аварийных режимах.
«Нормы технологического проектирования АЭС» при составлении вариантов схемы РУ для сравнения, рекомендуют в РУ 330 – 750 кВ с большим количеством присоединений, применять схемы с подключением присоединений через два выключателя (схемы 4/3 и 3/2).
Схема с двумя системами шин и 3-мя выключателями на две цепи имеет на каждое присоединение «полтора» выключателя. Каждое присоединение включено через два выключателя.
В нормальном режиме все выключатели включены, обе системы шин находятся под напряжением. Достоинства данной схемы:
- высокая надежность схемы;
- при ревизии любого выключателя все присоединения сохраняются;
- количество операций разъединителями минимально.
Недостатки схемы «3/2»:
- относительно большое количество выключателей;
- усложнение релейной защиты;
- удорожание схемы РУ при нечетном количестве присоединений;
- отключение к. з. на линии сразу двумя выключателями.
Схема с двумя системами шин и 4-мя выключателями на 3 присоединения требует «4/3» выключателя на присоединение. Наилучшие показатели схема имеет, если число линий в 2 раза меньше или больше числа трансформаторов. Достоинства схемы «4/3»:
- имеет достоинства схемы «3/2»;
более экономична;
- надежность схемы не снизится, если к одной цепочке будут присоединены две линии и один трансформатор вместо одной линии и двух трансформаторов;
- секционирование сборных шин требуется при числе присоединений более 15. Недостатки схемы «4/3» аналогичны недостаткам схемы «3/2», но имеют некоторые особенности:
- при ремонте любого из выключателей, примыкающего к шинам, отказ другого примыкающего к шинам выключателя той же цепочки приводит к потере 3-х присоединений, поэтому присоединения в одной цепочке следует делать разноименными;
- при ремонте любого из выключателей, не примыкающего к шинам, отказ примыкающего к шинам выключателя соседней цепочки приводит к отключению двух присоединений (одноименных или разноименных), поэтому рекомендуется чередовать цепочки с подключением в их середины то трансформатора, то линии, но при этом в целом по РУ число разноименных присоединений должно быть одинаково;
- при общем числе присоединений не кратном 3-м, увеличивается число выключателей, т. е. одну цепочку приходится включать по схеме «3/2» или даже «2/1»; номинальный ток выключателя определяется режимом ремонта одного из выключателей, примыкающих к шинам выключателю данной цепочки когда по второму протекает ток трех (двух) присоединений.
2.3 Определение капитальных, эксплуатационных и приведенных затрат
Капитальные затраты каждого варианта схемы РУ вычисляются по укрупненным показателям стоимости ячеек высоковольтных выключателей. В эксплуатационных затратах учитываются только амортизационные отчисления и отчисления на обслуживание.
Приведенные затраты определяются по формуле:
Зпр = (Ен + а + в) · К ,