Материал: 41-60

44. Основные технико-экономические показатели электрических сетей Капиталовложения на сооружение сети

Суммарные капиталовложения на сооружение рассматриваемого варианта являются суммой затрат на сооружение линий и подстанций :

Воздушные линии. Укрупненные показатели стоимости сооружения 1 км воздушной линии электропередачи учитывают затраты на оборудование (опоры, провода, тросы, изоляторы, арматуру) и строительно-монтажные работы, то есть на земляные работы и устройство фундаментов, установку опор, подвеску изоляторов, арматуры, проводов и тросов, заземление фундаментов и опор, окраску стольных конструкций опор лаком, антикоррозионную смазку грозозащитных тросов и оттяжек опор транспортные и погрузочно-разгрузочные работы.

В общем случае стоимость сооружения 1 км ВЛ определяется:

где - укрупненный показатель стоимости для нормальных условий строительства;

- зональный коэффициент; - поправочный коэффициент в зависимости от реальных условий.

К увеличению абсолютных значений стоимости сооружения 1 км ВЛ приводят:

- рост номинальною напряжения (из-за увеличения габаритов и веса опор, числа изоляторов в гирляндах и больших сечений проводов);

- увеличение сечения при данном и прочих равных условиях (из-за большего расхода алюминия и стали сердечника);

- удорожание материала опор (наиболее дешевым материалом является дерево, а наиболее дорогим - сталь);

- усложнение конструкции опоры (при переходе от одноцепных к двухцепным опорам);

- утяжеление климатических условий влекущее за собой требование большей прочности опор, а следовательно, и затрат соответствующего материала.

Кабельные линии. Укрупненные показатели стоимости сооружения 1 км кабельной линия электропередачи учитывают затраты на оборудование (собственно кабели, кабельная арматура, подпитывающая аппаратура маслонаполненных линий) и строительно-монтажные работы, то есть на земляные работы, строительство различного рода кабельных сооружений (туннелей, эстакад, галерей, колодцев и т.п.)

Сооружение кабельных линий существенно дороже строительства ВЛ.

Понижающие подстанции. Понижающие подстанции электрических сетей, согласно современной классификации, делятся на три категории:

- ПС 35 – 330 кВ, сооружаемые по упрощенным схемам на сторона ВН (как правило, без выключателей или с малым их числом), одно - и двухтрансформатгорные, с числом ВЛ на ВН до 2 и на СН (если таковое имеется) - до 6;

- проходные (транзитные) 110-500 кВ, преимущественно двухтрансформаторные (возможна установка до 4 трансформаторов), с числом ВЛ на ВН до 4, на СН - до 10. с числом выключателей на стороне ВН до 9 (в отдельных случаях до 12);

- мощные узловые (системного значения) 330-750 кВ с числом АТ до 4, с числом ВЛ на ВН до 8, на СН - до 11 (в отдельных случаях 2 СН).

Совокупность видов оборудования, в основном определяющая стоимость сооружения подстанции:

- трансформаторное оборудование;

- коммутационную аппаратуру, входящую в состав распределительных устройств (РУ), высшего, среднего и низшего напряжений, показанных условно прямоугольниками;

- дополнительное оборудование: ШР, токоограничивающие реакторы (ТОР), СК.

Суммарные капиталовложения на сооружение понижающих подстанций сети определяются:

(20.3)

Здесь - суммарные стоимости трансформаторного и дополнительного оборудования; - суммарная стоимость распределительных устройств; - постоянная составляющая затрат на сооружение подстанции.

Второй крупной составляющей является стоимость распределительных устройств. На вновь проектируемых подстанциях число распределительных устройств обычно не превышает трех:

(20.4)

где, слагаемые правой части отвечают распределительным устройствам высшего (ВН), среднего (СИ) и низшего (НИ) напряжении. При выполнении РУ по схеме с выключателями , где - соответственно число и укрупненный показатель стоимости ячейки с выключателем, учитывающий помимо стоимости самого выключателя стоимости разъединителей, измерительных трансформаторов тока и напряжения, разрядников, шин, силовых и контрольных кабелей, строительной части и монтажа. При выполнении РУ без выключателей или с ограниченным количеством выключателей (например, по схеме мостика) в справочниках приводится полная стоимость всего РУ.

Расчетная стоимость ячейки с выключателем резко возрастает с увеличением номинального напряжения.

Суммарная стоимость дополнительного оборудования в общем случае складывается из стоимости реакторов (ШР, ТОР), компенсирующих устройств (СК, ККУ) и регулировочных трансформаторов (РТ):

(20.5)

где каждое из слагаемых правой части определяется числам однотипных элементов и соответствующим укрупненным показателем стоимости (расчетной стоимостью) единицы оборудования (аналогично ).

Постоянная составляющая затрат () включает стоимость сооружения общеподстанционного пункта управления, аппаратной маслохозяйства и складов масла, компрессорной, коммуникаций тепло- и водоснабжения, подъездных путей и т.п.

Первые две составляющие в правой части (20.3) то есть стоимости трансформаторного оборудования и распределительных устройств, составляют 60 - 80% от общей стоимости сооружения.

44. Издержки на амортизацию и обслуживание сети

При технико-экономическом сопоставлении вариантов электрических сетей ежегодные издержки на амортизацию и обслуживание, элементов сети определяют как долю от капиталовложений:

(20.7)

где - общие нормы отчислений от капиталовложений соответственно для линий и подстанций, складывающиеся из норм амортизационных отчислений и отчислений на текущий ремонт и обслуживание .

Часть амортизационных отчислении используется дли замены оборудования по истечении срока службы на новое и называется отчислениями на реновацию Вторая часть обеспечивает возможность выполнения периодических капитальных ремонтов Таким образом, общая норма отчислений имеет три составляющие:

Довольно значительны издержки эксплуатации и кабельных линий, а также ВЛ, сооружаемых на деревянных опорах по сравнению с линиями на металлических и железобетонных опорах.

Суммарные издержки на амортизацию и обслуживание проектируемой сети с учетом определяются:

44. Критерий выбора оптимального варианта сети

Для электроэнергетики нормативный срока окупаемости года.

Введем величину, обратную нормативному сроку окупаемости:

Эта величина носит название нормативного коэффициента сравнительной эффективности капитальных вложений. Для электроэнергетики значение .

Приведенные затраты для произвольного (k-го) варианта записываются в виде:

.

Критерий выбора оптимальною варианта:

.

Оптимальному варианту электрической сети соответствует наименьшее значение приведенных затрат на ее сооружение и эксплуатацию.

Выражение для суммарных приведенных затрат имеет наиболее общий вид:

При сопоставлении отдельных объектов или небольших сетевых узлов равноэкономичными считаются варианты, значений приведенных затрат для которых отличаются не более чем на 5%. Выбор варианта из числа равноэкономичных производится с учетом ряда дополнительных характеристик, которые обычно не имеют строгих экономических эквивалентов. К ним относятся простота, надежность и оперативная гибкость схемы, возможность ее дальнейшего развития (расширения) при росте нагрузок, удобство эксплуатации, расхода цветного метала на провода и количество потребного электрооборудования и т.п.

44. Затраты на возмещение потерь мощности электроэнергии в элементах электрической сети Определение потерь электроэнергии

Потери мощности и электроэнергии в любом элементе электрической сети состоят из двух компонентов, один из которых соответствует потерям в продольных ветвях, а - в поперечных:

. (21.1)

Величина и соответствующая ей величина зависят от протекающего в продольной ветви тока (от передаваемой через элемент мощности), и поэтому данные потерн называются нагрузочными (или условно - переменными). Вторая составляющая (,) не зависит от передаваемой через элемент мощности, и поэтому данные потери называются условно - постоянными (потери холостого хода трансформаторного оборудования, потери на корону, диэлектрические потери в кабелях и конденсаторах и т.п.).

Рис.21.1. Годовые графики нагрузки по продолжительности (а), квадратов нагрузки по продолжительности (б)

Потери электроэнергии в сопротивлении за период времени

(для j-й ступени графика) определяются:

, (21.2)

за весь год:

. (21.5)

Время потерь является некоторой функцией числа часов использования максимальной нагрузки, то есть .

Связь между и приближенно устанавливается следующей эмпирической формулой: