Приложение г Пример технико-экономического сравнения двух вариантов электроснабжения цехов машиностроительного завода

На рис.Г.1 приведены принципиальные схемы двух вариантов электроснабжения.

ГПП 6кВ

Рис.Г.1. Принципиальные схемы вариантов электроснабжения на высоком и низком напряжении.

Необходимо обеспечить питание двух цехов от ГПП на напряжение 6кВ.

Вариант Iпредусматривает питание обоих цехов на напряжение 6кВ, кабельными линиями, с установкой комплектных трансформаторных подстанций.

Вариант 2 предусматривает питание цеха №1 на напряжение 6кВ, а цеха №2 на низковольтное напряжение 0,66кВ с питанием от трансформаторов цеха №1.

Подстанции двухтрансформаторные. Однако в целях упрощения на рис.Г.1 вторые аналогичные половины схем не показаны.

Максимальная нагрузка цеха №1 составляет 2800кВА. На подстанции устанавливаются в первом варианте два трансформатора по 1600кВА. Нагрузка цеха №2 составляет 1600кВА с установкой на подстанции двух трансформаторов по 1000кВА.

Во втором варианте устанавливаются два трансформатора по 2500кВА при нагрузке 4400кВА (коэффициенты мощности нагрузок обоих подстанций принимаются одинаковыми).

Приведенные затраты питающих кабелей от ГПП можно считать одинаковыми, в обоих вариантах, поэтому они в расчетах не учитываются.

Расстояние между подстанциями цехов составляет L=200 м. Годовое время работы и время использования максимума нагрузки составляет соответственно Т_Г=8000; Т_М=6000час/год. Стоимость 1кВт.ч электроэнергии С_УЭ= 1,5руб/кВт.ч.

Высоковольтный и низковольтный кабели между двумя подстанциями принимается соответственно марки ААШв-6кВ сечением 3х95мм²и марки ААШВ-1кВ сечением 3(3х185мм²).

На основании исходных данных определяем капитальные затраты для трансформаторов и кабельных линий.

Для комплектных трансформаторных подстанций имеем:

Для п/ст. №1 (2х1600кВА) К₁=648000руб.

Для п/ст. №2 (2х1000кВА) К₂ =548000руб.

При этом на каждый трансформатор приходится:

К_У1= К₁/ 2 = 324000руб.

К_У2= К₂/ 2 = 274000руб.

Для подстанции с трансформаторами 2х2500кВА

К = 779000руб.

или на каждый трансформатор

К_У= К / 2 = 389500руб.

Суммарный коэффициент отчислений для трансформаторов р=0,22.

Для высоковольтной кабельной линии варианта Iс двумя кабелями ААШв-6кВ сечением 3х95мм²в траншее (включая ее стоимость) имеем на 1км длины:

К_УВ= 75000руб./км.

Для низковольтной кабельной линии сечением 3(3х185мм²) имеем:

К_УН= 242000руб./км.

Суммарный коэффициент отчислений для кабельной линии р=0,19.

Потери х.х. и номинальные и нагрузочные (к.з.) потери составляют:

Для трансформатора 1 мощностью S_Н1=1600кВА:

Р_ХХ1 =3,3кВт;Р_НН1 =18,0кВт.

Для трансформатора 2 мощностью S_Н2=1000кВА:

Р_ХХ2 =2,45кВт;Р_НН2 =12,2кВт.

Для трансформатора мощностью S_Н= 2500кВА:

Р_ХХ =4,6кВт;Р_НН =25,0кВт.

Соответствующие коэффициенты загрузки трансформаторов составляют:

К_З1= 1400/1600 = 0,875;

К_З2 = 800/1000 = 0,8;

К_З= 2200/2500 =0,88.

Относительное время использования максимума потерь составляет ( при )

_ =

Таким образом, средние потери активной мощности на каждый трансформатор составляют соответственно:

Р_УС1=Р_ХХ1+Р_НН1_ = 3,3+180,875²0,563=6,85кВт

Р_УС2=Р_ХХ2+Р_НН2_ = 2,45+12,20,8²0,563=11,05кВт

Р_УС=Р_ХХ+Р_НН_ = 4,6+250,88²0,563=15,5кВт.

Средние потери активной мощности:

для двух высоковольтных кабельных линий 6кВ на 1 км длины:

Р_УСВ=кВт;

для двух низковольтных линий на 1 км длины:

Р_УCН=кВт;

Стоимость 1 кВт.года электроэнергии равна:

= Т_ГС_УЭ= 80001,5=12000руб/кВт.год

Все результаты расчетов сведены в таблицу Г.1.

Дальнейшие расчеты ясны из таблицы и дополнительных пояснений не требуют.

Из таблицы видно, что первый вариант оказался экономичнее.

При этом годовой экономический эффект составляет:

Э = З₁- З₂= 1219776-753170=466606 руб/год.

Таблица Г.1. Определение экономических показателей вариантов.