Выбор силовых трансформаторов и технико-экономическое сравнение вариантов проектируемой подстанции

Принимаем к установке  два трансформатора типа ТДТН – 25000/110  [1]

Коэффициент загрузки трансформаторов определяется по формуле:

                                                                                                                         (2.3)

где    –   количество трансформаторов;

  – номинальная мощность трансформатора, МВА;

расчетная нагрузка проектируемой  подстанции, МВА.

Тогда коэффициенты загрузки трансформаторов согласно    (2.3):

1 вариант:

2 вариант:

.

Коэффициент аварийной перегрузки трансформаторов  определяется по формуле и при условии: 

                                                                                                                         (2.4)

Тогда коэффициенты  аварийной перегрузки трансформаторов согласно     (2.4):

1 вариант:

;

2 вариант:

.

Вариант 2 не проходит по коэффициенту загрузки  т.к.  его коэффициент загрузки больше 0,7 ,  в случае аварийной перегрузки не проходит также второй вариант, т.к.  превышает значение 1,4,  но в случае режима аварийной перегрузки потребители 3 категории можно отключить, согласно ПУЭ такая перегрузка трансформатора допустима в течение пяти суток с продолжительностью по 6 часов в сутки. Поэтому окончательный выбор трансформаторов произведем с учетом технико-экономических расчетов.

Сопоставительную оценку рассматриваемых вариантов трансформаторов проектируемой подстанции проведём по минимуму приведенных затрат, которые определяются из выражения:

,(2.5)

где      – нормативный коэффициент эффективности, , принимаемый в расчёте 0,12;

 – капиталовложения, млн. руб.;

 – годовые издержки, млн. руб./год;

 – математическое ожидание ущерба от недоотпуска электроэнергии.

Капиталовложения определяем по упрощенным показателям стоимости оборудования и аппаратов [3],табл. 7.17 ,  . При этом не учитываем стоимость одинакового оборудования. Результаты расчётов капиталовложений сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1

Оборудование	Вариант
	первый		второй
	Количество единиц, шт.	Общая стоимость, млн. руб	Количество единиц, шт.	Общая стоимость, млн. руб
Силовой трансформатор	2	190,69	2	156,86

   Годовые эксплуатационные издержки складываются из трех составляющих:

                                                     _;

                                                                           (2.6)

где     – амортизационные отчисления, млн. руб ;

– издержки на обслуживание электроустановки , млн. руб;

 – издержки, обусловленные потерями энергии в трансформаторе, млн. руб;

Годовые потери энергии в трансформаторе определяются по формуле:

;                  (2.7)

где      – потери холостого хода, кВт;

                – потери короткого замыкания, кВт;

               t – время максимальных  потерь, час;

-количество трансформаторов.

Время максимальных  потерь определяется по формуле:

;                         (2.8)

где  – продолжительность использования максимальной нагрузки.

Амортизационные отчисления определяем по формуле:

;                                                       (2.9)

где      – норма амортизационных отчислений для силового оборудования, ;

-капиталовложения, млн. руб;

Для оборудования до 150 кВ составляет 6,4%.

Тогда амортизационные отчисления  для двух вариантов установки трансформаторов согласно (2.9):

1 вариант:

;

2 вариант:

Издержки на обслуживание трансформаторов  определяем по формуле:

;                                                   (2.10)

где  – норма отчислений на обслуживание, %;

Для оборудования до 150 кВ составляет 3 %.

Тогда издержки на обслуживание трансформаторов  для двух вариантов установки трансформаторов согласно (2.10):

1 вариант:

       ;

2 вариант:

.

Издержки, обусловленные потерями энергии в трансформаторах определяем по формуле:

                      (2.11)

где        - удельные затраты по возмещению потерь,;

- годовые потери энергии в трансформаторе, .

Удельные затраты на возмещение потерь электроэнергии принимаем  .

Время максимальных  потерь согласно  (2.8):

 час.

Годовые потери энергии в трансформаторах для двух вариантов установки трансформаторов согласно (2.7):

1 вариант:

2 вариант:

.    

Издержки, обусловленные потерями электроэнергии в трансформаторах для двух вариантов установки трансформаторов согласно (2.11):

1 вариант:

;

2 вариант:

Ущерб от недоотпуска электроэнергии определяется по формуле:

;                    (2.12)

где    – количество трансформаторов;

 – удельный ущерб от недоотпуска электроэнергии, принимаем равным 0,4 у.е./кВт×ч;

 – аварийное снижение мощности трансформатора, МВт;

 – параметр потока отказов, 0,014  1/год, [4];

 – среднее время восстановления, 70 ч. [4].

Аварийное снижение мощности трансформатора определяется по формуле:

;                             (2.13)

где    – мощность передаваемая через трансформатор, МВ×А;

 – номинальная мощность трансформатора, МВ×А;

 – коэффициент мощности,0,9.

Аварийное снижение мощности трансформатора для варианта 2 согласно (2.13) :

  

Ущерб от недоотпуска электроэнергии согласно (2.12):

    Минимальные приведенные затраты для двух вариантов установки трансформаторов согласно (2.5):

1 вариант:

  ;

2 вариант:  

.                                    

Следуя  минимальным приведенным затратам  следует принять к установки