Проект подстанции 500/110/10 киловольт в Ростовской области (стр. 1 из 3)
Введение
Именно применение электроэнергии сделало возможным развитие самых передовых отраслей промышленности автоматизацию производства, внедрение и распространение компьютерных и информационных технологий. Именно электроэнергия неизмеримо повысила комфортность быта людей, все больше освобождая людей от рутинного домашнего труда. Темпы экономического роста в двадцатом столетии были очень высоки практически во всех регионах мира, хотя и в разное время. Рост производства и потребления электроэнергии был еще выше.
Дальнейшее проникновение электроэнергии в сферу быта и непроизводственных услуг увязывается с механизацией и автоматизацией труда в домашнем хозяйстве, с проникновением в быт людей телекоммуникаций и информационных технологий, повышением качества услуг образования, медицины, отдыха и развлечений.
К числу наиболее важных задач энергетической стратегии России относятся определение основных количественных и качественных механизмов достижения этих параметров, а также координация развития электроэнергетики с развитием других отраслей топливо - энергетического комплекса и потребности экономики страны.
Стратегическими целями развития отечественной электроэнергетики в перспективе до 2020 г. являются:
- надежное энергоснабжение населения и экономики страны;
- сохранение целостности и развитие Единой энергетической системы России, интеграция ЕЭС с другими энергообъединениями на Евразийском континенте;
- повышение эффективности функционирование и обеспечение устойчивого развития электроэнергетики на базе новых современных технологий;
- уменьшение вредного воздействия отрасли на окружающую среду.
В оптимистическом варианте развитие электроэнергетики России ориентировано на сценарий экономического развития страны, предполагающий форсированное проведение социально-экономических реформ с темпами роста производства валового внутреннего продукта. [1. www.ehighenergy.info]
Мною проектируемая подстанция 500/110/10 киловольт предназначена для потребления мощности и питания предприятий цветной металлургии и населения. Связь с системой осуществляется на напряжениях 500 и 110 киловольт. Установка синхронных компенсаторов заданием не предусмотрена. Выдача мощности осуществляется на напряжениях 110 и 10 киловольт. Подстанция строится в Ростовской области.
1. Выбор синхронных компенсаторов
Выбор синхронных компенсаторов заданием не предусмотрен
2. Выбор и обоснование двух вариантов схем проектируемой подстанции
Рис. 1
В схеме 1 шины распределительных устройств 500 киловольт и 10 киловольт соединены двумя автотрансформаторами АТДЦТН 500/110/10 АТ1 и АТ2. Питание шины 110 киловольт осуществляется с выводов среднего напряжения.
Рис. 2
В схеме 2 шины распределительных устройств 500 киловольт и 10 киловольт соединены тремя автотрансформаторами АТДЦТН 500/110/10 АТ3, АТ4 и АТ5. Питание шины 110 киловольт осуществляется с выводов среднего напряжения.
3. Выбор силовых трансформаторов
Определяем мощность автотрансформаторов:
Qсн=Pснּtgφсн=150ּ0.62=93 МВар; ; Qнн=Pннּtgφнн=60ּ0.59=35.6 МВар;
Smax=
= 
=246.25 МВА;
; 
;.По этой мощности выбираю АТДЦТН 250000/500/110/10.
По условию
, 
, уУсловие выполняется.
Т.к. во втором варианте расположение и число автотрансформаторов сохраняется, считаю возможным выбрать те же автотрансформаторы
АТДЦТН 250000/500/110/10.
Выбор трансформаторов.
В первом варианте выбор трансформаторов по структурной схеме не предусмотрен.
Т.к. во втором варианте полная мощность проходит по четырём трансформаторам (АТ1, АТ2, Т1 и Т2), для расчётов используем следующую формулу:
; 
По этой мощности выбираю ТДЦ 80000/110/10.
Данные выбранных трансформаторов и автотрансформаторов заносим в таблицу 3.1 и таблицу 3.2.
Таблица 3.1
[3.c585]
| Тип трансформатора | Номинальное напряжение, кВ | Потери, кВт | Напряжение короткого замыкания, % | Ток холостого хода, % | ||
| ВН | НН | холостого хода | Короткого замыкания | |||
| ТДЦ 80000/110/10 | 121 | 10,5 | 85 | 310 | 11 | 0.6 |
Таблица 3.2
[3. c172]
| Тип автотрансформатора | Номинальная мощность, МВА | Наибольший допустимый ток в обмотки | Номинальное напряжение, кВ | Потери, кВт | Напряжение короткого замыкания,% | Ток холостого хода, % | ||||||||
| автотрансформатора | Обмотки НН | ВН | СН | НН | Холостого хода | Короткого замыкания | ||||||||
| ВН-СН | ВН-НН | СН-НН | ВН-СН | ВН-НН | СН-НН | |||||||||
| АТДЦТН-250000/500 /110 | 250 | 100 | 983 | 500 | 121 | 10,5;38,61 | 200 | 690 | 280 | 230 | 13 | 33 | 18.5 | 0,4 |
4. Технико-экономическое сравнение вариантов
4.1 Экономическая целесообразность схем определяется минимальными приведенными затратами по формуле:
[4. c.396 (5.6)]где К – капиталовложения на сооружение электроустановки, тыс. руб.; pн – нормативный коэффициент экономической эффективности, равный 0,12; И – годовые эксплуатационные издержки, тыс. руб./год.; У – ущерб от недоотпуска электроэнергии, тыс. руб./год.
Капиталовложения “К” при выборе оптимальных схем выдачи электроэнергии и выборе трансформаторов определяют по укрупненным показателям стоимости элементов схемы.
Вторая составляющая расчетных затрат – годовые эксплуатационные издержки – определяется по формуле:
[4. c.327 (5.7)]где Pa, P0 – отчисления на амортизацию и обслуживание, %; ∆W – потери электроэнергии, кВт ∙ ч; β – стоимость 1 кВт ∙ ч потерь электроэнергии,
коп/кВт ∙ чДелаем таблицу капитальных затрат:
Таблица 4.1
| Оборудование | Цена, т.р. | Первый | Второй | ||
| количество | стоимость | количество | стоимость | ||
| АТ1, АТ2, АТ3, АТ4:АТДЦТН 250000/500/110/10 | 375.5 | 2 | 751 | 2 | 751 |
| Т1, Т2: ТДЦ 80000/110/10. | 113.7 | нет | нет | 2 | 227.4 |
| Ячейка 110 | 250.5 | 2 | 501 | 4 | 1002 |
| ИТОГО | 1252 | 1980.4 | |||
| ИТОГО с учётом удорожания ×30 | 1252×30 | 1980.4×30 | |||
4.2 Рассчитываем издержки для первого варианта:
; 
; 
;[1.с315(т.8.2)]
β=85коп/кВтч;
; 
; [1.с 315(т.8.2)] 
ч; 
=0.85; 
; 
; 
=0.5∙ 
=0.5 ∙ 690=345кВт; 
; 
; 
; 
4.3 Рассчитываем издержки для второго варианта:
; 
; 
; 
Т.к. во втором варианте дополнительно используются те же автотрансформаторы, что и в первом варианте, то для нахождения полных затрат энергии второго варианта к
прибавить 
: 
; 
;