Дипломдық жоба тақырыбы: «Кәсіпорындарға электр энергиясын үнемдеу жөніндегі іс-шараларын өнеркәсіптік объектісін электрмен жабдықтау»


Сыртқы электрмен жабдықтаудың сұлбасын техникалық және экономикалық салыстыру



бет10/22
Дата02.06.2022
өлшемі2,74 Mb.
#36178
түріДиплом
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   22
Байланысты:
Диплом Абуев

2.8 Сыртқы электрмен жабдықтаудың сұлбасын техникалық және экономикалық салыстыру

Өнеркәсіптік электрқамдаудың оптимизациялау есептерін шешу кезінде бірнеше варианттарды салыстыру қажеттілігі туады. Өнеркәсіптік энергетика есептердің көп варианттарының бар болуы технико-экономикалық есептеулерді жүргізуді қажет етеді. Ол есептеулердің мақсаты – сұлбаның оптималды (тиімді) вариантын анықтау, электр жүйенің және оның элементтерінің параметрлерін анықтау.


Болат құю заводының қуаты 100 МВА, кернеулері 230/115/37 кВ тең екі параллель жұмыс істейтін үш орамды трансформаторлары бар энергожүйе подстанциясынан қорек алады.Подстанцияның қуаты – 800 МВА. Энергожүйенің подстанциясынан заводқа дейінгі қашықтық – 14 км. Завод үш сменамен жұмыс істейді.
Технико-экономикалық салыстыруды жүргізу үшін электрмен қамдаудың екі вариантын қарастырамыз:
1. I нұсқа – ЛЭП 230 кВ;
2. II нұсқа – ЛЭП 115 кВ.
ЛЭП 37 кВ нұсқасы жоғарыда атап өтілген нұсқалармен салыстарғанда желідегі шығындары көп болғандығынан бұл дипломдық жобада қарастырылмады.
I нұсқа:

3 сурет – Электрмен жабдықтау сұлбасының бірінші схемасы

I нұсқа бойынша электржабдықтарды таңдаймыз.


ГПП трансформаторларын таңдаймыз:



Қуаттары 32000 кВА екі трансформаторларды қарастырамыз,





ТРДН-32000/220 екі трансформаторды қабылдаймыз,


Паспорттық берілулері:
Sн=32000 кВА, Uвн=230кВ, Uнн=11-11кВ, ΔPхх=45кВт, ΔPкз=150кВт,
Uкз=11,5%, Iхх=0,65%.
ГПП трансформаторларындағы қуат шығындарын анықтаймыз:


,


,


.

ГПП трансформаторларындағы электр энергия шығындарын анықтаймыз:




,

мұнда Твкл – қосылу сағат саны, Твкл = 6000 ч;


максимум шығындарын қолданы сағат саны.



мұнда ТМ – максимумды қолдану сағат саны, болат қую зауыты үшін ТМ=6000 ч.


∆Wтргпп = 2(45·6000+150·3979,4·0,682) = 1092,02 МВт·ч.


ЛЭП 230 кВ сымдарының қимасын таңдаймыз:


ЛЭП бойынша өтетін қуатты анықтаймыз
.

Бір сымнан өтетін ток есебі




.

Авария режиміндегі ток


Iа=2·Iр=2·58,8=117,6 А


Тоқтың экономикалық тығыздығы бойынша қимасын анықтаймыз (jэ )





jэк=1,1 А/мм2 - ауа жолдары үшін тоқ тығыздығы;


Ең жақын стандартты қиманы таңдаймыз: Fэ=70 мм2
Таңдалған қиманы тексереміз:
«Коронаға» кететін шығындар шарты бойынша 230 кВ ауа жолының минималды қимасы 240 мм2, сондықтан АС-240, Iдоп=610 А сымды қабылдаймыз.
Жұмыс тоғынан қызу шарты бойынша:
Iдоп .пров.> Iр , (610 А > 58,8 А)
Авариялы режим бойынша :
1,3 · Iдоп .пров.> Iав., (1,3 · 610 > 117,6А)
Сонымен, АС-240, I доп = 610 А сымды қабылдаймыз.
ЛЭП 230 кВ электр энергия шығындарын анықтаймыз:



мұнда R=r0·L=0,120 ·14=1,68 Ом;


r0=0,120 Ом/км – АС-240 үшін меншікті активті кедергі.

I вариант үшін U=230 кВ қондырғыларды таңдау үшін қысқа тұйықталу тогын есептейміз


Аппараттарды таңдау алдында алмастыру схемасын құрамыз (1.4-сурет) және қысқа түйықтару токтарын есептейміз. Iкз есептеу (о.е.).



4 сурет – Бірінші нұсқаның орынбасу сұлбасы

Sб=1000 МВА; Uб=230 кВ.





Sб=1000 МВА; Uб=10,5 кВ.





Жүйенің базистік кедергісі





ГПП трансформаторыныі базистік кедергісі












Желінің базистік кедергісі:





Қысқа тұйықталу токтарын есептейміз:


К-1 нүктесінде:






К-2 нүктесінде:






К-3 нүктесінде:





Ажыратқыш таңдаймыз В1; В2 үшін: ВЭБ-220



Iав = 2 · Iр = 2 · 57,4 = 114,8 А


Uном=220кВ=Uс=220кВ;
Iном=3150А >Iав=114,8А;
Iоткл=50кА>Ik1=2,048кА;
Iдин= 50кА>iy1=6,27 кА;

Ажыратқыш таңдаймыз В3, В4 үшін:


ВЭБ-220
Iр=57,4 А
Iав= 114,8 А
Uном=220кВ=Uс=220кВ;
Iном=3150А >Iав=114,8 А;
Iоткл=50кА>Ik2=1,75 кА;
Iдин= 50кА>iy2=5,35 кА
Ажыратқыш таңдаймыз В5- В8 үшін: LF3



Iав = 2 · Iр = 2 · 1,2 = 2,4 кА


Uном=10кВ=Uс=10кВ;


Iном=3150А >Iав=2400 А;
Iоткл=31,5 кА>Ik3=19,7 кА;
Iдин= 81 кА>iy3=49,7 кА;
Ажыратқыш таңдаймыз В9, В10 үшін : LF3



Uном=10кВ=Uс=10кВ;


Iном=3150кА >Iр=2,5 кА;
Iоткл=31,5кА>Ik3=19,7 кА;
Iдин= 81кА>iy3=49,7 кА;

Айырғыш таңдаймыз Р1-Р4 үшін:


РНД-220/630Т1
Iр=112 А; Iав=224 А
Uном=220 кВ=Uс=220 кВ;
Iном=630 А >Iав=224 А;
Iскв=100 кА>iy1=6,27 кА;
Iпред.терм.ст= 40 кА>Ik1=2,048 кА;

Айырғыш таңдаймыз Р5-Р8 үшін: РНД-220/630Т1


Iр=112 А; Iав=224 А
Uном=220 кВ=Uс=220 кВ;
Iном=630 А >Iав=224 А;
Iскв=100 кА>iy2=5,35 кА;
Iпред.терм.ст= 40 кА>Ik2=1,75 кА;
Кернеу шектегіш ОПН типі ОПН-220У1
I нұсқа бойынша шығынның есеп-қисабы.
ГПП трансформаторының шығындары:

Стргпп = 47840000 тенге.


Ктргпп = 2 · Стргпп = 2 · 47840000 = 95680000 тенге.


Екі шынжырлы темірбетонды тіректегі желіге кететін шығындар:


Слэп = 2968000 тенге/км.


КЛЭП = L · Слэп = 14 · 2968000 = 41552000 тенге.


В1-В4 ажыратқышқа кететін шығындар:


СВ1-В4 = 70000000 тг.


КВ1-В4 = 4 · СВ1-В4 = 4 · 70000000 = 280000000 тенге


В5-В8 ажыратқышқа кететін шығындар:


СВ5-В8 = 1100000 тг.


КВ5-В8 = 4 · СВ5-В8 = 4 · 1100000 = 4400000 тенге.


В9, В10 ажыратқышқа кететін шығындар:


СВ9,В10 = 1100000 тенге.


КВ9,В10 = 2 · СВ9,В10 = 2 · 1100000 = 2200000 тенге.


Р1-8 айырғышқа кететін шығындар:


СР1-Р8 = 296000 тенге.


КР1-Р8 = 8 · СР1-Р8 = 8 · 296000 = 2368000 тенге.


ОПН1,2 ток кернеуінің күшеюіне шек қойғышына кететін шығындар:


СОПН1,2 = 572000 тенге.

КОПН1,2 = 2 · СОПН1,2 = 2 · 572000 = 1144000 тг.


Жабдыққа кететін шығындар:


КΣI= Ктргпп + КЛЭП + КВ1-В4 + КВ5-В8 + КВ9,В10 + КР1-Р8 + КОПН1,2


КΣI = 95680000 + 41552000 + 280000000 + 4400000 + 2200000 + 2368000+


+ 1144000 = 427344000 тенге.

Кобор= Ктргпп + КВ1-В4 + КВ5-В8 + КВ9,В10 + КР1-Р8 + КОПН1,2


Кобор = 95680000 + 280000000 + 4400000 + 2200000 + 2368000+1144000 =


= 385792000 тенге.

Ұсталымды есептеу.


Амортизация ұсталымы:

Иа = Иа.обор + Иа.лэп = 24304896 + 1163456 = 25468352 тенге.


Иа.обор = Еа · ∑Кобор = 0,063 · 385792000 = 24304896 тенге.


Иа.лэп = Еа.лэп · Клэп = 0,028 · 41552000 = 1163456 тенге.


мұндағы Еа = 6,3% жабдық амортизациясының нормасы;


Еа.лэп = 2,8% желі амортизациясының нормасы.
Эксплуатациялық ұсталым:

Иэ = Иэ.обор + Иэ.лэп = 3857920 + 166208 = 4024128 тенге.


Иэ.обор = Еэ · ∑Кобор = 0,01 · 385792000 = 3857920 тенге.


Иэ.лэп = Еэ.лэп · Клэп = 0,004 · 41552000 = 166208 тенге.


Шығын ұсталымы:


Ипот = Со ·(∆Wгпп + ∆Wлэп) = 16 · (1092020 + 138686 ) = 19691296 тг/ж

мұндағы Со – электр энергия шығынының құны 16 тг/кВт·сағ.


I-ші нұсқа бойынша ұсталым жиынтығы:

ИI = Иа + Иэ + Ипот = 25468352 + 4024128 + 19691296 = 49183776 тг/ж


I-ші нұсқа бойынша келтірілген шығындар:


ЗI = Е · ∑КI + ∑ИI = 0,12 · 427344000 + 49183776 = 100465056 тг/ж

II Нұсқа:



5 сурет – II нұсқа электржабдықтар сұлбасы

II-нұсқа бойынша жабдықтар таңдаймыз.


1.ГПП-ның трансформаторын таңдаймыз



Қуаты 40000 кВА екі трансформатор таңдаймыз.


Жүктелу коэффициенті


.

Трансформатордың паспорттық берілулері:


Трансформатордың түрі – ТДН-40000/110;
Sн=40000 кВА, Uвн=110 кВ, Uнн=10,5 кВ, ΔPхх=34 кВт, ΔPкз=170 кВт,
Uкз=10,5%, Iхх=0,55%.
Трансформатор қуатының шығыны:
активті:


,



реактивті:


,


.

Трансформатор энергиясының шығыны.


Үш сменді режимдегі жұмысы Твкл=6000 сағ. Тмакс=5500 сағ.
Онда максималды шығын уақыты:



Трансформатор активті қуатының шығыны:


ΔWгпп=2(ΔPхх·Tвкл+ΔPкз· τ ·Kз2),


ΔWгпп=2(34·6000+170·3979,4·0,552)=817,2 МВт·ч


ЛЭП-да өтетін толық қуаты:





Желіден өтетін есептеу тогы:




.

Авариялық режимдегі ток:


Iа=2·Iр=2·117,5=235 А.


Экономикалық тоқтың тығыздығына байланысты сым қимасын анықтаймыз:


.

мұндағы j=1,1 А/мм2 тоқтың экономикалық тығыздығы, Тм=5500сағ және алюминий сымы.


АС-120/19 , Iдоп=260 А сымын қабылдаймыз
Берілген ток бойынша таңдалған сымды тексереміз:

Iдоп =260А>Iр=117,5 А .


Авариялық режим бойынша:


Iдоп ав=1,3·Iдоп=1,3·260=338 A>Iав=235 A.


ЛЭП-де электроэнергия шығыны:


.
мұндағы R=r0·L=0,261·14=3,654 Ом,
мұндағы r0=0,261 Ом/км – болаталюминий сымының меншікті кедергісі, l=14 км – желінің ұзындығы.
Қосалқы станциясының энергожүйе трансформаторлары.
Трансформатор түрі АТДЦТН – 100000/230/115/37;
Энергожүйе трансформаторларының зауыт қуатына үлестік қатысу коэффициенті:



Аппарат таңдап алмас бұрын орынбасу сұлбасын қарастырамыз және қысқа тұйықталу тоғын есептейміз.



6 сурет – Екінші нұсқаның орынбасу сұлбасы


Sб=1000 МВА; Uб=115 кВ.



Sб=1000 МВА; Uб=10,5 кВ.





Жүйе трансформаторының базистік кедергісі


Жүйе трансформаторы АТДЦТН-100000/220/110/37
Uквн=45 Uксн=28 Uквс=11 Iхх=0,4 Sн=100 МВА








Хтрсис= Хв+ Хс=2,8 о.е.


ГПП трансформаторының базистік кедергісі:





Желінің базистік кедергісі:



Қысқа тұйықталу тогын есептейміз:


К-1 нүктесінде:



К-2 нүктесінде:





К-3 нүктесінде:



U=115 кВ жабдықтар таңдаймыз.


Ажыратқыш таңдаймыз В1, В2 үшін: ВЭБ-110



Iав =2· Iр=2·262,4=524,8 А


Uном=110кВ=Uс=110кВ;





Iном=2500А >Iав=524,8А;


Iоткл=40кА>Ik1=1,83кА;
Iдин= 40кА>iy1=4,61 кА;
Ажыратқыш таңдаймыз В3 үшін: ВЭБ-110



Uном=110кВ=Uс=110кВ;



Iном=2500А >Iр=524,8 А;
Iоткл=40кА>Ik1=1,83 кА;
Iдин= 40кА>iy1=4,61 кА;
Ажыратқыш таңдаймыз В4-В7 үшін: ВЭБ-110



Iав =2· Iр=2·114,9= 229,8 А


Uном=110кВ=Uс=110кВ;


Iном=2500А >Iав=229,8 А;
Iоткл=40кА>Ik2=1,56 кА;
Iдин= 40кА>iy2=3,93 кА
Ажыратқыш таңдаймыз В8, В9 үшін: LF3

Iав =2· Iр=2·1,2=2,4 кА


Uном=10кВ=Uс=10кВ;


Iном=3150А >Iав=2400 А;
Iоткл=31,5кА>Ik3=9,5 кА;
Iдин= 81кА>iy3=23,8 кА;
Ажыратқыш таңдаймыз В10 үшін: LF3



Uном=10кВ=Uс=10кВ;


Iном=3150А >Iр=2500А;
Iоткл=31,5кА>Ik3=9,5 кА;
Iдин= 81кА>iy3=23,8 кА;
Айырғыш таңдаймыз Р1-Р4 үшін:
РНД-110/1250Т1
Iр=511,5 А; Iав=1023 А
Uном=110 кВ=Uс=110 кВ;
Iном=1250 А >Iав=1023 А;
Iскв=100 кА>iy1=4,61 кА;
Iпред.терм.ст= 40 кА>Ik1=1,83 кА;
Айырғыш таңдаймыз Р5,Р6 үшін:
РНД-110/630Т1
Iр=511,5 А
Uном=110 кВ=Uс=110 кВ;
Iном=630 А >Iр=511,5 А;
Iскв=80 кА>iy2=4,61 кА;
Iпред.терм.ст= 31,5 кА>Ik2=1,83 кА;
Айырғыш таңдаймыз Р7-Р14 үшін:
РНД-110/630Т1
Iр=234,2 А; Iав=468,4 А
Uном=110 кВ=Uс=110 кВ;
Iном=630 А >Iав=468,4 А;
Iскв=80 кА>iy2=3,93 кА;
Iпред.терм.ст= 31,5 кА>Ik2=1,56 кА;
Асқын кернеу шектегішін таңдаймыз:
ОПН типі ОПН-110У1
II нұсқа бойынша шығынның есеп-қисабы.
Жүйе трансформаторының шығындары:

Стрп/ст.сист. = 78000000 тенге.


Ктрп/ст.сист1·2·Стрп/ст.сист=0,22·2·78000000=34320000 тенге.


ГПП трансформаторының шығындары:


Стргпп=37760000 тенге.


Ктргпп=2· Стргпп =2·37760000=75520000 тенге.


Екі шынжырлы темірбетонды тіректегі желіге кететін шығындар:


Слэп=2968000 тг./км.


КЛЭП=L·Слэп=14·2968000=41552000 тенге.


В1, В2 ажыратқышқа кететін шығындар:

СВ1,В2=30000000 тенге.


КВ1,В2=2·γ2·СВ1,В2=2·0,09·30000000=5400000 тенге.


В3 ажыратқышқа кететін шығындар:


СВ3=30000000 тенге.


КВ3= γ3·СВ3=0,09·30000000=2700000 тенге.


В4- В7 ажыратқышқа кететін шығындар:


СВ4-В7 =30000000 тенге.


КВ4-В7= 4·СВ4-В7=4·30000000=120000000 тенге.


В8, В9 ажыратқышқа кететін шығындар:

СВ8,В9 =1100000 тенге.


КВ8,В9=2·СВ8,В9=2·1100000=2200000 тенге.


В10 ажыратқышқа кететін шығындар:


СВ10 =1100000 тенге.


КВ10=1·СВ10=1·1100000=1100000 тенге.


Р1-Р4 айырғышқа кететін шығындар:


СР1-Р4 =280000 тг.


КР1-Р4= 4·γ4·СР1-Р4=4·280000=1120000 тенге.


Р5, Р6 айырғышқа кететін шығындар:


СР5,Р6 =240000 тг.


КР5,Р6=2· γ5·СР5,Р6=2·240000=480000 тенге.


Р7-Р14 айырғышқа кететін шығындар:


СР7-Р14 =240000 тг.


КР7-Р14=8·СР7-Р14=8·240000=1920000 тенге.

ОПН1,2 асқын кернеу шектегішіне кететін шығындар:


СОПН1,2 =860000 тг.


КОПН1,2=2·СОПН1,2=2·860000=1720000 тенге.


Жабдыққа кететін шығындар:


∑КII= Ктрп/ст.систтргпп + КЛЭП + КВ1,В2+ КВ3+ КВ4-В7+ КВ8,В9+ КВ10+ КР1-Р4+ +КР5,Р6+ КР7-Р14+ КОПН1,2


∑КII=34320000+75520000+41552000+5400000+2700000+120000000+


+ 2200000+1100000+1120000 +480000+1920000 +1720000=288032000 тенге.

∑Кобор= ∑КII - КЛЭП = 288032000 – 41552000 = 246480000 тенге.


Ұсталымды есептеу.


Амортизация ұсталымы:

Иа = Иа.обор + Иа.лэп = 15528240 + 1163456 = 16691696 тенге.


Иа.обор = Еа · ∑Кобор = 0,063 · 246480000 = 15528240 тенге.


Иа.лэп = Еа.лэп · Клэп = 0,028 · 41552000 = 1163456 тенге.


мұндағы Еа = 6,3% жабдық амортизациясының нормасы;


Еа.лэп = 2,8% желі амортизациясының нормасы.

Эксплуатациялық ұсталым:


Иэ = Иэ.обор + Иэ.лэп = 2464800 + 166208 = 2631008 тенге.


Иэ.обор = Еэ · ∑Кобор = 0,01 · 246480000 = 2464800 тенге.


Иэ.лэп = Еэ.лэп · Клэп = 0,004 · 41552000 = 166208 тенге.


Шығын ұсталымы:


Ипот = Со ·(∆Wгпп + ∆Wлэп) = 16 · (817200 + 1203198) = 32326368 тг/ж


мұндағы Со – электр энергия шығынының құны 16 тг/кВт·сағ.


II-ші нұсқа бойынша ұсталым жиынтығы:
ИII = Иа + Иэ + Ипот = 16691696 + 4024128 + 32326368 = 53042192 тг/ж

II-ші нұсқа бойынша келтірілген шығындар:


ЗII = Е · ∑КII + ∑ИII = 0,12 · 288032000 + 53042192 = 87606032 тг/ж


Барлық нұсқаларға жинау кестесін құрамыз.


7 кесте – Қорытынды



Вариант

Uном , кВ

КΣ , тенге

ИΣ , тенге

ЗΣ , тенге

I

220

427344000

49183776

100465056

II

110

288032000

53042192

87606032



II нұсқаны таңдаймыз, өйткені I нұсқаға қарағанда арзанырақ және берік.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   22




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет