емельянов. "Электроснабжение завода ювелирных изделий."

Название	"Электроснабжение завода ювелирных изделий."
Дата	25.03.2022
Размер	0.73 Mb.
Формат файла
Имя файла	емельянов.docx
Тип	Курсовой проект #415758
страница	3 из 5

1 2 3 4 5

4. Технико-экономическое обоснование по укрупненным показателям выбора напряжения внешнего электроснабжения.
Внешнее электроснабжение промышленных предприятий осуществляется от энергосистемы если отэнергосистемы и собственных электростанций, реже - только от собственных электростанций.

Передача электроэнергии от энергосистемы может осуществляться, по схемам электроснабжения без или с трансформацией в месте перехода от внешнего к внутреннему электроснабжению и по схемам "глубокого" ввода.

Выбор той или иной схемы определяется удалённостью предприятия от источника питания, величиной потребляемой мощности, территориальным размещением нагрузок как самого предприятия, так и района, где оно находится.

Для получения наиболее экономичного варианта электроснабжения предприятия в целом напряжение каждого звена системы электроснабжения должно выбираться прежде всего с учетом напряжений смежных звеньев. Выбор напряжений основывается на сравнении технико-экономических показателей различных вариантов в случаях, когда:

от источника питания можно получать энергию при двух или более напряжениях;

при проектировании электроснабжения предприятий приходится расширять существующие подстанций и увеличивать мощность заводских электростанций;

сети заводских электростанций связывать с сетями энергосистем.

Предпочтение при выборе вариантов следует отдавать варианту с более высоким напряжением даже при небольших экономических преимуществах (не превышающих 10—25%) низшего из сравниваемых напряжений.

Для питания крупных и особо крупных предприятий следует применять напряжения 110, 150, 220, 330 и 500 кВ, На первых ступенях распределения энергии па таких крупных предприятиях следует применять напряжения ПО, 150 и 220 кВ.

Напряжение 35 кВ в основном рекомендуется использовать для распределения энергии на первой ступени средних предприятий при отсутствии значительного числа электродвигателей напряжением выше 1000 В, а также для частичного распределения энергии на крупных предприятиях, где основное напряжение первой ступени равно 110— 220 кВ. В частности, напряжение 35 кВ можно применять для полного или частичного внутризаводского распределения электроэнергии при налички:

а) мощных электроприемников на 35 кВ (сталеплавильных печей, мощных ртутно-выпрямительных установок и др.);

б) электроприемников повышенного напряжения, значительно удаленных от источников питания;

в) подстанций малой и средней мощности напряжением 35/0,4 кВ, включенных по схеме "глубокого ввода".

Напряжение 20 кВ следует применять для питания: а) предприятий средней мощности, удаленных от источников питания и не имеющих своих электростанций;

б) электроприемников, удаленных от подстанций .крупных предприятий (карьеров, рудников и т. п.);

в) небольших предприятий, населенных пунктов, железнодорожных узлов и т. п., подключаемых к ТЭЦ ближайшего предприятия. Целесообразность применения напряжения 20 кВ должна обосновываться технико-экономическими сравнениями с напряжениями 35 кВ и 10 кВ с учетом перспективного развития предприятия.

Напряжение 10 кВ необходимо использовать для внутризаводского распределения энергии:

а) на предприятиях с мощными двигателями, допускающими непосредственное присоединение к сети 10 кВ;

б) на предприятиях небольшой и средней, мощности при. отсутствии или незначительном числе двигателей на 6 кВ;

в) на предприятиях, имеющих собственную электростанцию с напряжением генераторов 10 кВ.

Напряжение 6 кВ обычно применяют при наличии на предприятии:

а) значительного количества электроприемников на 6 кВ;

б) собственной электростанций с напряжением генераторов б кВ.

После определения электрической нагрузки и установления категории надежности потребителя намечают возможные варианты электроснабжения, с питанием кабельными или воздушными линиями различных напряжений. Окончательный выбор одного из вариантов определяют сравнением технико-экономических показателей указанных вариантов. Обычно рассматривают 2-3 варианта с выявлением капитальных затрат, ежегодных эксплуатационных расходов, расходов цветного металла, суммарных затрат.

Для данного случая можно составить несколько схем электроснабжения: одна из них передача электроэнергии на напряжении 6 кВ до распределительного пункта предприятия (рис. 4.1 а); другая предполагает передачу электроэнергии на напряжении 110 кВ с последующей трансформацией на ГПП предприятия (рис, 4.2 б).
Целью технико-экономических расчётов является определение оптимального варианта схемы и параметров электросети и её элементов.

Расчётная нагрузка предприятия S_р = 5568,82 кВА. Единичная мощность трансформатора связи с энергосистемой 32 МВА, U_вн = 110 кВ, U_нн = 6,5 кВ.

Расстояние до проектируемого завода 0,9 км.

При рассмотрении вариантов внешнего электроснабжения критерием экономичности является минимум приведенных затрат:

(4.2)

где р – нормативный коэффициент экономической эффективности, р = 0,12;

К – капитальные вложения, состоящие из капитальных затрат на сооружение питающих линий, установку высоковольтной аппаратуры и установку силовых трансформаторов, К=К_л+К_ап+К_т-р;

С_э – ежегодные эксплуатационные расходы.

(4.3)

где α, β – коэффициенты отчислений на амортизацию и обслуживание;

С_п – стоимость потерь электроэнергии.

Для электроснабжения завода рассмотрим два варианта.

Рис. 4.1. Схемы питания завода.

Вариант 1.

По первому варианту предполагается осуществить питание по воздушным линиям 6 кВ. По условию надежности должно быть две линии от двух независимых источников.

Выполним выбор сечения проводов 6 кВ питающих РП от энергосистемы. Выбор сечения проводника производим по экономической плотности тока. Ток, протекающий по линиям, определяется по формуле,

(4.4)

где S_р – мощность, протекающая по линиям, кВА;

n – количество параллельных линий;

U_н – номинальное напряжение линии, кВ.

Ток, протекающий по линии при напряжении 6 кВ:

Экономическая плотность тока определяется в зависимости от времени использования максимума нагрузки по [9, табл. 4.1]. Время использования максимума нагрузки для предприятий с двухсменным графиком работы равно 4000 ч следовательно экономическая плотность тока для голых сталеалюминевых проводов j_э= 1,1 А/мм².

Экономическое сечение определяется по формуле, мм²

(4.5)

Экономическое сечение линии:

Выбираем АС-185/24 с I_доп=540 А ([3], таб. П14];

Проверяем данное сечение по условию нагрева для послеаварийного режима:

(4.6)

I_{нб.п.ав.} =2·267,93 = 535,86.А; при отключении одной цепи. Условие выполняется.

Окончательно принимаем две линии, выполненные проводом АС-185/24
Вариант 2.

По второму варианту электроснабжение завода предполагается осуществить на напряжении 110 кВ по проводам марки АС. Выберем мощность трансформаторов в ГПП:

(4.8)

где К_с– коэффициент допустимой систематической перегрузки трансформатора, K_c=l,4 [10];

S_p– расчётная мощность завода;

n–число трансформаторов на подстанции.

Мощность трансформаторов установленных на ГПП.

Коэффициент загрузки трансформатора:

(4.9)

где S_макс– максимально расчетная полная мощность завода, МВА;

S_ном– номинальная мощность трансформатора, МВА;

Принимаем трансформаторы ТМН(ТМ) 6300/110 с S_ном=6,3 МВА, тогда коэффициент нормальной загрузки будет равен:

что допустимо.

Коэффициент аварийной перегрузки будет равен:

что допустимо.

Воздушные линии выбираем по экономической плотности тока:

Ток, протекающий по линии при напряжении 110 кВ:

Выбираем АС – 120/19, I_доп = 390, А. по условию механической прочности и коронирования.

Проверяем данное сечение по условию нагрева для послеаварийного режима:

I_{нб.п.ав.} =2·14,61 = 29,22,.А˂390.А. при отключении одной цепи. Условие выполняется.

Окончательно принимаем две линии, выполненные проводом АС – 120/19.

Расчет капитальных вложений производим на основе укрупненных показателей стоимости. Результаты расчета сводим в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Оборудование	Стоимость един. о.е.	Вариант 1		Вариант 2
Оборудование	Стоимость един. о.е.	количество	стоимость	количество	стоимость
ВЛ-110кВ стальные одноцепные опоры	24,6	–	–	2	44,28
ВЛ 6 кВ	2,7	2	4,86	–	–
ОРУ 110 кВ	119,9	–	–	2	359,7
трансформаторы 2х6300 МВА	570,6	–	–	2	1141,2
Ячейка КРУ 6 кВ с выключателем	15,2	3	45,6	3	45,6
Итого:			50,46		1590,78

Расчет затрат на амортизацию и обслуживание сводим в табл. 4.2. Значения коэффициентов  и  взяты из [7].

Таблица 4.2 .

Оборудование		Стоимость тыс. руб	Амортизация		Обслуживание
Оборудование		Стоимость тыс. руб	, %	Ст-ть тыс. руб	, %	Ст-ть тыс. руб
ВЛ, 110 кВ		44,28	2,40	1,06	0,40	0,18
ВЛ, 6 кВ		4,86	2,30	0,11	2,00	0,10
ГПП 110 кВ		1500,90	6,40	96,06	2,00	30,02
РУ 6 кВ		45,60	6,40	2,92	3,00	1,37
Итого:	Вариант 1 (ВЛ 110кВ)			97,12		30,20
Итого:	Вариант 2 (ВЛ 6 кВ)			3,03		1,47

Определим стоимость потерь электроэнергии С_п:

(4.10)

где С_оп – стоимость одного кВт ч электроэнергии; С_оп=0,8 коп/кВтч;

Определим потери электроэнергии в элементах электрической сети:

Число часов максимальной нагрузки, ч;