Проектирование районной электрической сети (стр. 7 из 10)
Эксплуатационные издержки включают в себя затраты, связанные с передачей и распределением электроэнергии по сетям, необходимые для эксплуатации энергетического оборудования и электрических сетей в течение одного года.
В эксплуатационные издержки входят:
Суммарные затраты электросетевых хозяйств на ремонтно-эксплуатационное обслуживание сетей:
ИРЭО=aРЭО·К, (24)
где aРЭО - нормы на обслуживание и ремонт ВЛ, ПС.
Отчисления на амортизацию, включающие отчисления на реновацию и капитальные ремонты:
, (25)где К - капиталовложения в ВЛ и ПС;
Тсл - срок службы ВЛ и ПС.
Стоимость потерь электроэнергии:
, (26)где ΔW- потери электроэнергии в ВЛ, трансформаторах и компенсирующих устройствах;
- удельная стоимость потерь электроэнергии; в текущем году равен 60 
.Покажем нахождение потерь на примере участка УРП-А-Е-УРП в схеме 3.
6.2 Определение потерь электроэнергии и их оценка
Потери электроэнергии на обозначенном участке УРП-А-Е-УРП необходимо начинать с подготовки всех необходимых данных по нему.
С учётом полученных сведений о линиях для нахождения потоков мощностей, проходящих по ним, буду пользоваться сопротивлением линий. Находить потери буду по эффективной и нескомпенсированной мощностям, т.е. по
Тогда мощности выделенных участков в зимний период будут определяться, как:
В летний период потоки мощностей находятся аналогично зимним, но с учетом летних эффективных мощностей.
Потери мощности в трансформаторах на подстанциях, входящих в участок УРП-А-Е-УРП определим по формуле:
где ТЗ (Л) - число часов в зимний (летний) период времени (см. п.1.3);
ТГ - число часов в году; Rтр - активное сопротивление трансформаторов; ΔРХХ - потери холостого хода в трансформаторах.
Потери мощности на участках, образующих кольцо:
(27) 
Теперь, получив потери в интересующем нас участке, и подставив их значения в формулу (26) можем найти потери в данном кольце.
Таким же образом производится расчёт для каждой схемы до тех пор, пока не будут определены суммарные эксплуатационные издержки и суммарные капиталовложения в проектируемые сети. Результаты расчётов по каждой схеме занесём в таблицу 17.
Таблица 17 - Сравнение двух вариантов по экономическим показателям
| Показатель | Схема 3 | Схема 6 |
| Капиталовложения в подстанции, млн. руб. | 778,8 | 948,9 |
| Капиталовложения в линии, млн. руб. | 867,9 | 836,2 |
| Суммарные капиталовложения, млн. руб. | 1646,7 | 1785 |
| Стоимость потерь электроэнергии, млн. руб. | 32,96 | 28,9 |
| Продолжение таблицы 17 | ||
| Эксплуатационные издержки, млн. руб. | 45,1 | 53,2 |
| Издержки на амортизацию, млн. руб. | 82,3 | 89,2 |
| Суммарные издержки, млн. руб. | 160,4 | 171,3 |
| Затраты, млн. руб. | 325 | 350 |
Себестоимость,  | 2,9 | 3,6 |
Разница в затратах между схемами более 5%.
Из расчета видно, что схема 3 имеет меньшие капиталовложения, затраты и издержки. Эта схема проще в управлении, хотя и имеет большую стоимость потерь электроэнергии. Примем эту схему для расчета режимов.
В данном разделе был осуществлен расчет и сравнение экономических показателей двух вариантов схем, были определены приведенные затраты, капиталовложения и стоимость потерь электроэнергии. Сравнивая рассчитанные показатели двух схем, была выбрана наиболее экономичная. Расчет экономических показателей схем в программе MathCAD 11 приведен в приложении Д.
7. Расчёт установившихся режимов
7.1 Общие сведения
В каждой энергосистеме в той или иной степени происходит постоянное непрерывное изменение её параметров (частоты f, напряжения U, тока I, мощностей P и Q, углов сдвига между напряжениями в разных точках линии и т.п.). Различное сочетание этих, влияющих друг на друга параметров в каждый момент времени называется режимом энергосистемы.
К режимам, которые наиболее полно описывают картину происходящих в выбранном варианте процессов, относятся:
максимальный зимний режим; расчёт в данном режиме производится по максимальной активной и нескомпенсированной в зимний период реактивной мощностям;
режим летнего минимума, где за основу берутся те же величины, что и в пункте 1, но рассчитанные для летнего режима;
послеаварийный режим, который рассчитывается при обрыве наиболее загруженных участков сети. Начальными данными в этом режиме будут те же значения мощностей, что и в п.1
Данные по выбранным трансформаторам и сечениям ВЛ, необходимые для дальнейшего расчёта, сведём в таблицы 18 и 19.
Таблица 18 - Исходные данные о трансформаторах на подстанциях
| ПС | Сведения о трансформаторах | |||||
| Rтр, Ом | Xтр, Ом | DPХ, МВт | DQХ, Мвар | Gтр, мкСм | Bтр, мкСм | |
| А | 0,87 | 22 | 0,059 | 0,41 | 4,5 | 31 |
| Б | 3,2; 0,48; 0,55 | 59,2; 0; 131 | 0,065 | 0,625 | 1,23 | 11,81 |
| В | 1,4 | 34,7 | 0,036 | 0,26 | 2,7 | 19,66 |
| Г | 2,54 | 55,9 | 0,027 | 0,175 | 2,04 | 13,23 |
| Д | 2,54 | 55,9 | 0,027 | 0,175 | 2,04 | 13,23 |
| Е | 4,38 | 86,7 | 0,019 | 0,112 | 1,44 | 8,45 |
Таблица 19 - Исходные данные по воздушным линиям
| Участок | Сведения о линиях | |||
| RВЛ, Ом | XВЛ, Ом | Вij, мкСм | QCi, Мвар | |
| УРП-Б | 1,62 | 9,07 | 233,3 | 5,56 |
| УРП-А | 7,34 | 24,79 | 172 | 1,04 |
| УРП-Е | 3,67 | 12,39 | 86 | 0,52 |
| Б-Г | 7,78 | 26,24 | 182 | 1,1 |
| Б-Д | 2,9 | 9,79 | 272 | 1,64 |
| Г-В | 5,38 | 9,22 | 56,2 | 0,34 |
| В-Д | 2,59 | 8,75 | 60,7 | 0,37 |
| А-Е | 13,54 | 28,73 | 185 | 1,12 |
Из всех перечисленных выше режимов алгоритм расчёта приведём лишь для режима максимальной зимней нагрузки. Данный режим будет просчитан при помощи программы Mathcad. Расчёты приведём в приложении Д.
7.2 Расчёт установившегося максимального режима
Алгоритм расчёта режима:
Приведем схему выбранного варианта с нанесёнными на неё сечениями проводов и нагрузками на рисунке 3.
Рисунок 3.
Составляем схему замещения (рис.4). Рассчитываем ее параметры, используя параметры, которые уже указаны в таблицах 18 и 19.
Расчет производился по следующим формулам, с помощью справочных данных для трансформаторов и проводов, взятых из /1/ и /5/.
активная проводимость
, мкСм (28)индуктивная проводимость
, мкСм (29)ёмкостная проводимость
, мкСм (30)зарядная мощность линий
, Мвар (31) 
Рисунок 4 - Схема замещения для ручного расчёта
Определяем потери мощности в трансформаторах по следующей формуле:
(32)Находим приведённую, а после и расчётную нагрузку каждого узла, учитывая раздельную работу каждого трансформатора.
Для двух трансформаторов:
Sпр. i= Si+2·ΔSтр. i (33)
Sр. i= Sпр. i - jQci (34)
Определяем потоки и потери мощности в линиях на примере кольца УРП - А-Е-УРП (1`-7-8-1``). Схему замещения кольца укажем на рисунке 5.
Рисунок 5 - Схема замещения кольца УРП - А-Е-УРП (1`-7-8-1``)
Находим потоки мощности, текущие по головным участкам 1`-7 и 1``-8.
