Проектування електричної мережі

Визначимо капіталовкладення у спорудження електричної мережі для вибраних варіантів схеми. Вони складаються із вартості підстанцій і вартості ліній електропередач. У вартість обладнання підстанції входить вартість комірок вимикачів на стороні вищої напруги і вартість трансформаторів. При цьому використовуються укрупнені показники вартості [4]. Усі дані по капіталовкладенням заносимо до таблиці 1.4.

При визначенні капіталовкладень скористаємось довідниковими даними вартості спорудження ЛЕП 110 кВ з [3] (ціни, що в довіднику приймаємо в доларах США):

Таблиця 1.4 – Визначення капіталовкладен

1.1            Вибір трансформаторних підстанцій

Капіталовкладення підстанцій включають в себе вартість вимикачів та вартість трансформаторів, з [3] виберемо трансформатори для пунктів схеми, враховуючи потужності вузлів навантаження і перетоки потужності.

Виконаємо вибір трансформаторів для кожного пункту.

Пункт А:

Номінальна потужність трансформаторів:

 (1.9)

 (МВА)

Тому обираємо трансформатор ТРДН-25000/110.

Аналогічно проведемо розрахунок для інших пунктів навантаження.

Пункт Б:

Номінальна потужність трансформаторів:

 (МВА)

Тому обираємо трансформатор ТДН-16000/110.

Пункт В:

Номінальна потужність трансформаторів:

 (МВА)

Тому обираємо трансформатор ТДН-10000/110.

Пункт Г:

Номінальна потужність трансформаторів:

 (МВА)

Тому обираємо трансформатор ТРДН-25000/110.

Таблиця 1.5 – Капіталовкладення підстанцій

Вартість вимикачів визначаеться по кількості приеднань в схемі та ціні одного вимикача. В першому варіанті 28 вимикачів і в другому – 28, вартість одного вимикача – 42 тис. у.о. Отже вартість встановлених вимикачів у схемах №1 і №2 буде становити відповідно 9525,6 (тис. грн.) та 9525,6 (тис. грн.).

Вартість підстанцій в схемах складають:

КПід1=Ктр+Квим1=4617+9525,6 = 14142,6 (тис. грн);

КПід2=Ктр+Квим2=4617+9525,6 = 14142,6 (тис. грн).

Капіталовкладення по різним схемам складають:

К1 = КПЛ1+ КПід1 = 39892,564+13948,2 = 53840,764 (тис. грн);

К2 = КПЛ 2+ КПід2 = 37239,523+14288,4 = 51527,923 (тис. грн).

Визначимо щорічні витрати на амортизацію і обслуговування мережі:

,                      (1.12)

де Клеп, Кп/ст. – капітальні вкладення відповідно в ЛЕП і підстанцію;

аал, акрлеп – відрахування на амортизацію і капітальний ремонт ліній електропередач, % (аал= 5%, акрлеп = 8%);

ао/пс, акрпс – відрахування на амортизацію і капітальний ремонт п/ст, % (ао/пс = 15%, акрпс = 3%);

Визначимо щорічні витрати на покриття втрат електроенергії:

                                   (1.13)

d – коефіцієнт, що враховує підвищення вартості електроенергії в залежності від віддалення мережі від джерела живлення (d =1,1);

a – питомі затрати, пов’язанні з необхідністю розширення електростанцій для компенсації втрат потужності в мережі, грн../кВт (a=1000 грн /кВт);

Км – коефіцієнт співпадання розрахункового навантаження мережі з максимумом енергосистеми (Км=1);

DРнб – втрати активної потужності в режимі максимальних навантажень, кВт;

b – середня питома собівартість електроенергії, що втрачається в мережі, грн../кВт·год (b=0,14 грн./кВт×год);

W – втрати електроенергії за рік, кВт×год.

Схема №1:

 (тис. грн);

Схема №2:

 (тис. грн).

Затрати на відшкодування втрат електроенергії в мережі включаються в щорічні витрати на експлуатацію мережі:

ИΣ=И+Звтрат.                                             (1.14)

Схема №1:

ИS =5679,471+1554660,48 = 1560339,956 (тис. грн);

Схема №2:

ИS = 6047,069+3531654,49 = 3537701,558 (тис. грн).

Вибираємо першу схему мережі, так як цей варіант економічно доцільніший.

2. Характеристика району електромережі

Електрична мережа, що проектується призначена для електропостачання району. Номінальна напруга мережі 110 кВ. В пунктах живлення передбачено встановлення двох трансформаторів 110/10 кВ

Технічні характеристики ЛЕП і підстанцій представлені в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Технічна характеристика ЛЕП

Таблиця 2.2 – Технічна характеристика підстанцій

Визначимо площу району. Для цього схему району нанесемо на міліметрівку, крайні точки району обведемо замкненою лінією, що встановлює територію району. Вона займає площу 3024 (км2).

3. План відпуску електроенергії споживачам

В даному розділі нам необхідно визначити загальну кількість отриманої від електростанцій та відпущеної споживачам електроенергії. Кількість відпущеної споживачам електроенергії визначається по формулі, кВт×год:

 (3.1).

(кВт.год).

Необхідно також розрахувати втрати електроенергії в розподільчих мережах, які повинні бути додані до втрат в основних мережах та трансформаторах, що розраховані в розділі1.

Втрати в розподільчих мережах розраховуються по формулі, кВт×год:

DА=(S2max /U2)×r0× l×t×n,                                (3.2)

де n – кількість комірок на стороні НН запроектованої підстанції;

l – середня довжина ліній 10 кВ.

Припускаємо, що ЛЕП-10кВ передає потужність в середньому 3 МВА на відстань 8 км, провід АС-50 (r0=0.603 Ом/км), тому комірок на всіх підстанціях буде 28 шт.

Результати розрахунку втрат електроенергії в мережах і трансформаторах заносимо в таблицю 3.1, та таблицю 3.2.

Таблиця 3.1 – Втрати потужності і енергії в ЛЕП

Таблиця 3.2 – Втрати потужності та енергії в розподільчій мережі

Таблиця 3.3 – Втрати потужності та енергії в трансформаторах

                      (3.4)

Втрати енергії в трансформаторах визначимо за формулою:

DА=DРп/ст Δτ,                                (3.5)

Отриману від енергосистеми електроенергію визначаємо додаванням до загальної кількості відпущеної енергії сумарних втрат (включаючи втрати в розподільчих мережах) за формулою, кВт×год:

 (3.6)

де DАонлеп – втрати енергії в лініях основної напруги.

n – кількість трансформаторів у вузлі.

4. Розрахунок об'єму ремонтно-експлуатаційного обслуговування

Для визначення об’єму ремонтно-експлуатаційного обслуговування необхідно скласти повний перелік обладнання і споруд ПЕМ у відповідності з номенклатурою (додаток 2,3. [4]).

Об’єм ремонтно-експлуатаційного обслуговування розраховується по нормативах в умовних одиницях, які наведено в дод. 2,3. Дані розрахунку заносимо в таблицю 4.1, в якій виділяємо проміжні підсумки по ЛЕП і підстанціях. Крім того, до підсумку об’єму ремонтно-експлуатаційного обслуговування добавляється 10% (для обліку не включеного в перелік обладнання зв’язку, а також робіт по договорах зі споживачами енергії).

Об’єм ремонтно-експлуатаційного обслуговування визначимо в умовних одиницях, використовуючи дані з [4], та занесемо результати розрахунку у таблицю 4.1.

Для ЛЕП-10кВ:

Кільк.ум. од.= Кільк.од. вим.· Кільк. ум. од. на од (4.1)

Кільк.ум. од.=224·2,1=470,4 (ум. од.)

Таблиця 4.1 – Об’єм ремонтно-експлуатаційного обслуговування в умовних одиницях

Об’єм ремонтно-експлуатаційного обслуговування з урахуванням обладнання зв’язку:

1136· 1,1 = 1249,6 (у.о.)

Об’єм ремонтно-експлуатаційного обслуговування в одиницях приведеної потужності:

1136· 0,01 = 11,36 (прив. МВт)

5. Розрахунок суми капітальних вкладень в основні фонди ПЕМ

Суму капітальних вкладень, або балансову вартість основних фондів визначаємо по укрупнених показниках їх вартості, взятих з [3].

Вартість ОФ = Кількість од. виміру · Ціна за од (5.1)

Для комірок ВРП:

Вартість ОФ = 28·340,2=9520 (тис. грн.)

Дані розрахунку заносимо в таблицю 5.1.

Таблиця 5.1 – Балансова вартість основних фондів ПЕМ

Вартість ремонтно-виробничої бази і житлових будинків визначаємо в залежності від загального об’єму ремонтно-експлуатаційного обслуговування по таблиці 4.1 [4]. Для вибраного варіанта приймаємо тип РВБ-V (об’єм обслуговування від 1000 до 3000 ум. одиниць:

Вартість РВБ:

– Всього:

160 тис. · 2 = 320 (тис. грн.);

– В т.ч. обладнання:

52 тис. · 2 = 104 (тис. грн.);

– Вартість житлових будинків:

48 тис. · 2 = 96 (тис. грн.).

Кількість машин і механізмів, що використовуються для ремонту і експлуатації ліній і підстанцій (машин, автокранів підйомників, тракторів, телескопічних вишок і т. п.) приймається в залежності від питомої густини електромереж по нормативах, що наведені в таблиці 4.1 [4]

Для вибраного варіанту густина мереж складає:

(1136/3024) · 1000 = 375,661 у.о на 1000 км2,

Тому кількість машин на 100 у.о вибираємо рівну 0,6

0,6 · 11,36 = 6,816;

Приймаємо 7 машин.

Вони будуть коштувати:

7 · 132 тис. = 924 (тис. грн.).

6. Розрахунок чисельності персоналу підприємства електричних мереж

Чисельність робітників ПЕМ визначаються по укрупнених нормативах, що наведено в додатку 1 [4]. Нормативи передбачають необхідну чисельність робочих, інженерно-технічних робітників і МОП для визначення ремонтних, експлуатаційних і робіт по реконструкції, що здійснюються в об’ємах, передбачених ПТЕ, інструкціями по експлуатації споруд і обладнання електричних мереж у відповідності з правилами техніки безпеки.

Чисельність на обслуговування ЛЕП-110 кВ

Чисельність на обслуговування ЛЕП-10 кВ

Чисельність на обслуговування РП-10 кВ

Чисельність на обслуговування ТП-10/04

Чисельність на обслуговування силових тр-рів

Чисельність на обслуговування приєднань з вимикачами 110 кВ

Чисельність на обслуговування приєднань з вимикачами 10 кВ

Чисельність оперативного персоналу підстанцій

Ч’’’ = 3,3/100·145,2 + 2,2/100 · 224 + 46/100 · 28 + 33/100 · 8 + 7,6/100 · 28 + 2,6·5 + 5,3/100·8 = 40,791 (чол).

Отриману чисельність коректуємо коефіцієнтами К1 і К2, згідно таблиці 13 [4]

Коефіцієнт К1 залежить від:

– Температурної зони;

– Району по ожеледі;

– Наявності гір;

– Проходження ПЛ по сільськогосподарських територіях.

Для Вінницької області К1=1,04

Ч’’ = Ч’’’ · К1 = 40,791 · 1,04 = 42,423 (чол).

Коефіцієнт К2 враховує територіальну густину електромережі, що виражається розрахунковою чисельністю персоналу на 1000 км2 з урахуванням К1 (42,423 /3024)·1000 = 14,028.

Тобто з таблиці 7.1 [4] приймаємо К2 = 1,1.

Отже:

Ч’ = Ч’’ · К2 = 42,423 · 1,1 = 46,665

Визначимо нормативну чисельність ІТР і службовців.

Чисельність з таблиць 1,1, 1,2, 1,4, 1,6 [4] – 20%

(3,3/100·145,2+2,2/100·224+2,6·5)·1,04·1,1·0,2 = 5,198

Чисельність з табл. 1,3, 1,5 [4] – 30%

(33/100 · 8 + 46/100 · 28 + 7,6/100 · 28) · 1,04 · 1,1 · 0,3 = 6,056

– Чисельність ІТР і службовців приймаємо 12 чол.

– Чисельність АУП приймаємо 5 чол., з таблиці 1.8 [4]

– Загальна чисельність працівників: 58 чол.

7. Визначення річних затрат і собівартості передачі електроенергії

Річні витрати ПЕМ визначаються по наступним основним статтям:

– Амортизація основних засобів.

– Основна і допоміжна заробітна плата робітників по експлуатації і поточному ремонту (з врахуванням на соціальне страхування).

– Цехові (загальнорайонні) витрати.

– Загальномережні витрати.

Сума амортизації основних засобів визначається у відповідності з нормами амортизації, що наведені в додатку 2 [4].

Таблиця 7.1 – Розрахунок суми амортизації основних засобів виробництва.

До І групи увійшла вартість

– Вартість ЛЕП   35899,7832 (тис. грн.);

– РВБ (без обладнання)         320 – 104 = 216 (тис. грн.).

До ІІ групи увійшла вартість

– Машини  924 (тис. грн).

До ІІІ групи увійшла вартість

– Основних фондів ПС 28155,6 (тис. грн.);

– Обладнання 96 (тис. грн).

До ІІІ групи увійшла вартість

- Засобів зв’язку 3202,769 (тис. грн.);

Витрати по заробітній платні всього персоналу визначаються виходячи з середньої річної заробітної платні (оплати по посадових окладах і тарифах плюс планові премії) в розмірі:

-       для робітників 12000 (грн./рік),

-       для ІТР 30000 (грн./рік),

-       для АУП 36000 (грн./рік).

До основної заробітної плати додають додаткову заробітну плату (оплата чергових і додаткових відпусток, днів виконання держобов’язків, яка приймається в розмірі 10% основної заробітної платні.

Витрати по заробітній платні включають в себе тільки заробітну платню робітників, зайнятих функціями експлуатації і поточного ремонту. Ця заробітна платня складає 60% загального фонду основної і додаткової заробітної платня всього персоналу ПЕМ.

Оплата праці робітників, виконуючих капітальний ремонт обладнання, здійснюється за рахунок амортизації (вона складає 25% фонду зарплати), остання частина фонду зарплати (18%) – це заробітна платня загальноцехового (загальнорайонного) персоналу, що відображається у відповідній статті витрат.

При визначенні витрат по заробітній платі потрібно також врахувати відрахування на соціальні потреби в розмірі 35,7%.

Таким чином, витрати по заробітній платі визначають по формулі:

Из.п.= Ф × 0,6 × 1,357,                                            (7.1)

де Ф – загальний фонд заробітної плати всього персоналу.

Загальнорайонні (цехові) витрати включають в себе заробітну платню робітників апарату управління ПЕМ (ІТР, службовців і частини робітників), витрати на ремонт і експлуатацію загальнорайонних будівель, споруд, обладнання, пускові витрати і деякі інші.

Розмір загальнорайонних витрат визначається по формулі:

Из.р.= 0,18 × Ф + 0,22 × Иа.                                    (7.2)

Тобто в залежності від загального фонду заробітної плати всього персоналу ПЕМ і витрат на амортизацію обладнання.

Загальноцехові витрати – це витрати, які формуються в цілому по підприємству електричних мереж (адміністративно-управлінські витрати, утримання апарату, відділів, служб ПЕМ і інші). Сума цих витрат, що відноситься до собівартості передачі електроенергії ПЕМ, повинна прийматися в розмірі 30% загального фонду заробітної плати ПЕМ.

Из.м.= 0,3 × Ф.                                             (7.3)

Результати річних витрат ПЕМ на передачу та розподіл електроенергії зводять у таблицю 7.2.

Таким чином витрати по заробітній платі складають:

Изп = 78 · 0,6 · 1,357 =63,5 (тис. грн.)

Розмір загальнорайонних розходів визначаємо за виразом:

Изр= 0,18Ф + 0,22Иа = 0,18 · 78 + 0,22 · 2990,227= 671,889 (тис. грн.)

Загальноцехові витрати:

Иос= 0,3Ф = 0,3 · 78 =23,4 (тис. грн.)

Таблиця 7.2 – Калькуляція витрат ПЕМ на передачу та розподіл електроенергії

На основі підсумку затрат визначають питомі постійні витрати ПЕМ, грн../МВт прив.:

Sпост=UΣ × 10 3 / Nприв                                                         (7.4)

де Nприв - приведена потужність району електромережі, МВт.прив.

Собівартість передачі електроенергії без врахування втрат енергії в мережі і трансформаторах визначають за формулою, коп./кВт×год:

Sпер=UΣ ×105/ Эвідп.                             (7.5)

Собівартість передачі електроенергії з врахування втрат енергії в мережі і трансформаторах визначають за формулою, коп./кВт×год:

Sпер=UΣ×105 + (DАоснлеп+DАп/ст.)×z / Эвідп                 (7.6)

де z – купівельна вартість однієї кВт×год електроенергії для ПЕМ (Z =50 коп/кВт·год).

Sпост.= US · 103 / Nприв = 3749,016·10 3/11,36 = 330019,014 (грн/МВтприв.); (7.7)

Sпер.= US · 105 /Эвідп. = 3749,016·105/432000·103 = 0,867 (коп/кВт·год);

Sпер.= (US · 105+() · Z)/Эвідп.=

=(3749,016·105 + (232202,721+2896320,30+1863468,244) 103·50)/432000·103 =

=6,645 (коп/кВт·год).

8. Зведені техніко-економічні показники

По результатах попередніх розрахунків складемо таблицю зведених техніко-економічних показників роботи ПЕМ (таблиця 8.1).

Таблиця 8.1 – Зведені техніко-економічні показники роботи ПЕМ

Висновки

В процесі виконання даної курсової роботи я підкріпив свої навички у користуванні довідниковою літературою, ДЕСТами, єдиними нормами і розцінками, таблицями, а також набув навиків техніко-економічного планування і аналізу. Ознайомився з методикою складання плану відпущення електроенергії споживачам, з практичними методами розрахунку основних економічних показників роботи ПЕМ.

За допомогою показників порівняльної економічної ефективності я вибрав оптимальний варіант енергопостачання споживачів, розрахував і проаналізував основні техніко-економічні показники ПЕМ. Таким чином, я отримав, що собівартість передачі електроенергії з врахуванням втрат енергії в мережі і трансформаторах складає 6,645 (коп./кВт×год).

Для полегшення свого виконання курсової роботи я використав такі програмні комплекси, як: Microsoft Word, Microsoft Excel, що значною мірою спростили розрахунки для курсової роботи.

Список використаної літератури

1. Электрические системы и сети / Под ред. Г.И. Денисенко. – К.: Вища шк. Головное изд-во, 1986. – 584 с.

2. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей: Учебное пособие для студентов вузов / Под ред. В.М. Блок. – М.: Высш.шк., 1981.

3. Справочник по проектированию электрических систем /Под ред. С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро, – М.: Энергия, 1997.

4. Методичні вказівки по курсовому проектуванню.

Страницы: 1, 2