где P_нб=25000 кВт; ₌5000 ч; у₀=0,036 руб./кВт∙ч;

 

     Приведенные затраты: 

     где  
 
 
 
 
 
 

     Вариант 5

     Капиталовложения  в линии сети

     Выбираем  железобетонные одноцепные и двуцепные с подвеской обеих цепей, район по гололеду II. 
 
 
 
 
 

     Суммарная расчетная стоимость трансформаторов  всех подстанций района: 

     Суммарная расчетная стоимость открытых распределительных  устройств подстанций приемных пунктов: 

     Расчетная стоимость закрытых распределительных  устройств: 

     Расчетная стоимость конденсаторных установок: 

     Расчетная стоимость высоковольтных выключателей: 

     Постоянные  затраты: 

     Капиталовложения  в подстанции: 

     Cуммарные годовые эксплуатационные издержки: 

     Потери  электроэнергии в линии:

      

      

      

      

      

      

      

     Годовые эксплуатационные издержки:

      

     где а_ал=2,0; а_ол=0,4; а_рл=0,8; в =0,9 руб..

     Потери  электроэнергии в трансформаторах:

      

      

      

      

      

      

     Годовые эксплуатационные издержки подстанций:

      

     где а_ап=3,3; а_ол=3; а_рл=3.

     Суммарные эксплуатационные издержки:

 

     Ущерб от перерыва электроснабжения:

 

      

где P_нб=25000 кВт; ₌5000 ч; у₀=0,036 руб./кВт∙ч;

 

     Приведенные затраты: 

     где

     Так как оба варианта получились экономически равноценными (разница 6%), то мы выбираем вариант 4 из-за меньшего расхода цветного металла и электрооборудованиия. 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

4 Расчет основных режимов работы проектируемой электрической сети

     Главной целью расчетов режимов является определение их параметров, которые  характеризуют условия работы оборудования электрических сетей и потребителей. Результаты расчетов режимов сетей  служат основой для оценки качества электроэнергии у потребителей, допустимости этих режимов в отношении работы оборудования сети, а также определения  наиболее выгодных условий электроснабжения потребителей.

    4.1 Расчет нормального режима наибольших нагрузок

    В этом режиме должны быть включенными  все линии и трансформаторы подстанций.

    На  первом этапе расчета режима составляем схему замещения сети.

    Линейный  элемент отображает активное и индуктивное сопротивления, включенные последовательно и емкостную проводимость, включенную половинной величиной по концам элемента параллельно. Вместо проводимости можно указать реактивную мощность генерируемую линией.

    ,

     где b_о – погонная емкостная проводимость;

     b_о (АС-70) = 2,62 ·10^-6 См/км;

     b_о (АС-95) = 2,69 ·10^-6 См/км;

     b_о (АС-120) = 2,74 ·10^-6 См/км;

     b_о (АС-150) = 2,79 ·10^-6 См/км;

     b_о (АС-185) = 2,84 ·10^-6 См/км;

     b_о (АС-240) = 2,89 ·10^-6 См/км;

     b_о (АС-300) = 2,94 ·10^-6 См/км;

     U_ном = 110 кВ – номинальное напряжение;

     l_i – длина линии.

     Произведем  расчеты для каждого участка. 
 
 
 
 
 

     Потери  мощности трансформатора при холостом ходе:

     Трансформатор имеет активные и индуктивные  сопротивления и проводимость, причем проводимость часто заменяется потерями мощности в трансформаторе при холостом ходе: 

(кВт)

(кВт)

(кВт)

(кВт) (кВт)

     
 
 
 
 
 
 
 

     При двух параллельно включенных трансформаторах  сопротивления в схеме замещения  уменьшаются в два раза, а ΔS_TXX возрастает в два раза.

     На  втором этапе расчета режима определяем потокораспределения на всех линиях, отходящих от узловой распределительной подстанции.

     В результате расчета потокораспределения должны быть определены значения потоков мощности на выходе и входе каждого элемента сети с учетом потерь мощности в сопротивлениях и проводимостях. Мощность на выходе подстанций следует принимать с учетом имеющихся на подстанции компенсирующих устройств.

     Потери  реактивной и активной мощностей в n параллельно работающих двухобмоточных трансформаторах:

      

       – полная номинальная мощность;

       – полная мощность, протекающая  через подстанцию в режиме  наибольших нагрузок за минусом  мощности компенсирующих устройств;

       – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

       – ток намагничивания трансформатора, %.

      

      

      

      

      

      

     где ΔР_кз – потери активной мощности на нагрев обмоток трансформатора при протекании по нему номинальной полной мощности.

      

      

      

      

      

     Мощность на входе каждой подстанции:

      

      

      

      

      

       

     На  третьем этапе расчета находим мощности на выходе концевых линий:

     ,

     где - половина реактивной мощности генерируемой линией.

      

      

     Вычислим  потери мощности в этих линиях:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       где , – соответственно активное и индуктивное сопротивления линии, Ом. 
 

     Определяем  мощности на входе рассмотренных  выше линий: 
 
 

     Аналогично  определим мощности на выходе радиальных линий:

 

 

 

 

 

  

     Вычислим  потери мощности в этих линиях:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

       Определяем мощности на входе рассмотренных выше линий:

 

   

  

     Таким образом, начиная с конца линий, получаем полную картину потокораспределения мощностей вплоть до участков линии, отходящих от источника питания с учетом потерь мощности в каждом элементе и генерации реактивной мощности линиями.

     В обратном порядке, начиная с шин  источника питания, производим определение  потерь напряжения на головных линиях с последующим нахождением величин  напряжений в конце этих линий:

      

      

     где – напряжение в первом от электростанции (УРП) узле (узел на отпайке линии, на шинах ОРУ транзитной или тупиковой подстанции);

       ΔU_лj – потери напряжения в первых от электростанции линиях.

 

 

 

 

 

   
 
 
 
 

    4.2 Расчет послеаварийного режима работы проектируемой электрической сети

     В послеаварийном режиме отключаем одну из цепей линии «аД» и одну из цепей линии «аЕГ».

     Реактивная  мощность, генерируемая линией:

     

     

     

     Потери мощности в трансформаторах подстанций при холостом ходе:

(кВт)

(кВт)  (кВт) 
 
 
 
 
 
 

     Потери  реактивной мощности в трансформаторах  подстанций:

      

      

      

     Потери  активной мощности в трансформаторах  подстанций:

      

      

       
 

     Мощность  на входе каждой подстанции: