Стартовая >> Архив >> Подстанции >> Справочник по проектированию подстанций

Автоматичность, эксплуатационные удобства и экономическая целесообразность схемы - Справочник по проектированию подстанций

Оглавление
Справочник по проектированию подстанций
Особенности, технология и принципы проектирования подстанций
Стадии проектирования, состав и объем проектной документации
Исходные данные для проектирования, продолжительность
Техническое задание на разработку ТЭО
Классификация подстанций и присоединение их
Надежность главных схем
Автоматичность, эксплуатационные удобства и экономическая целесообразность схемы
Классификация схем
Синхронные компенсаторы,  конденсаторные батареи и реаторы в схемах
Расчет токов короткого замыкания
Электродинамическое и термическое действия токов короткого замыкания
Ограничение токов короткого замыкания
Токи замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью
Типы и технические характеристики трансформаторов
Выборы мощности и числа устанавливаемых трансформаторов
Выключатели
Разъединители, отделители, короткозамыкатели
Источники реактивной мощности
Характеристики трансформаторов, выключателей
Провода, шины, кабели, изоляция
Механический расчет жесткой ошиновки
Механический расчет проводов гибкой ошиновки ОРУ
Защита от грозовых перенапряжений
Заземление
Собственные нужды переменного тока
Электрическое освещение
Нормы освещенности подстанций
Классификация и принципы выполнения схем управления, сигнализации и автоматизации
Организация управления элементами подстанций
Регулирование напряжения и охлаждение силовых трансформаторов
Автоматическая компенсация емкостного тока замыкания на землю
Организация сигнализации элементами ПС
Питание цепей оперативным током, аппаратура схем, маркировка
Электрические измерения и учет электроэнергии
Фасады и компоновка панелей, ряды зажимов схем управления, автоматики, защиты, сигнализации
Монтажные схемы и кабельные журналы
Оперативный ток, источники постоянного тока
Шкафы КРУ, КРУН, КТП, КТПН
Релейная защита
Релейная защита трансформаторов и автотрансформаторов
Релейная защита шунтирующих и компенсационных реакторов
Защита синхронных компенсаторов
Защита шин
АПВ и АВР
УРОВ
Защита элементов собственных нужд
Принципы компоновок распределительных устройств
Открытая установка маслонаполненного оборудования
Компоновка закрытых распределительных устройств и подстанций
Комплектные распределительные устройства с газовой изоляцией
Эксплуатационные и вспомогательные средства
Рельсовые пути для перекатки трансформаторов и стационарные анкеры
Ограды
Выбор площадки для строительства
Состав комиссии и акт выбора площадки
Особенности выбора и согласования площадки, размещаемой на территории города
Технико-экономическое сравнение вариантов выбора площадки
Генеральный план
Горизонтальная планировка
Внутриплощадочные автомобильные дороги и проезды
Инженерные сети
Вертикальная планировка
Озеленение и благоустройство территории
Технико-экономические показатели генерального плана
Приложение к генеральному плану
Режимы работы строительных конструкций ОРУ
Опоры под ошиновку и оборудование
Кабельные лотки, каналы
Здания и фундаменты синхронных компенсаторов
Отопление и вентиляция зданий
Водоснабжение, канализация, отвод масла
Противопожарные мероприятия
Приложение к здания и фундаменты
Защита окружающей среды
Защита от шума
Устройства связи и сигнализации
Внешняя связь
Требования к помещениям для узлов связи и к размещению оборудования связи
Пожарная сигнализация
Охранная сигнализация и охранное освещение
Основные положения по организации строительства и сметы
Особенности проектирования ПС в северных труднодоступных районах
Рекомендации но усилению стальных конструкций

На современных ПС всех типов и категорий главная схема электрических соединений РУ должна обеспечивать выполнение всех оперативных функций ПС в послеаварийном режиме средствами автоматики без непосредственного оперативного вмешательства персонала даже при наличии его на ПС. На ПС по упрощенным схемам это требование заключается, в частности, в использовании АВР, как правило, на низшем и в отдельных случаях на высшем напряжении.
Эксплуатационные удобства схемы, в частности, определяют  сложность производить ревизию выключателей и другого оборудования без перерыва электроснабжения. Когда вывод в ревизию какого-либо выключателя приводит к значительному нарушению свойств схемы и снижению ее надежности, применяются: шунтирующая, перемычка с разъединителями (в схеме мостика); установка подменного выключателя (в кольцевых схемах); устройство обходной системы шины с обходным выключателем (в схемах с одной и двумя рабочими системами шин). Схемы с многократным присоединением элементов (кольцевые, полуторные, все виды схем Ш-Т) не имеют обходных устройств и позволяет опробовать и ремонтировать любой выключатель без нарушения схемы.
К эксплуатационной надежности ПС относится ограниченное число одновременно действующих выключателей, которое не должно превышать в одному РУ: двух при повреждении на ВЛ любого напряжения, трех при повреждении в трансформаторе 750 кВ и выше и четыре - в трансформаторе 330-500 кВ.
Экономическим критерием, по которому определяется наивыгоднейший вариант, является минимум расчетных затрат, вычисленный по формуле
З = рнК + И,
где З - расчетные затраты; ри - нормативный коэффициент экономической эффективности капиталовложений - величина, обратная сроку окупаемости Тн (при Тн =8 лет рн = 1/ Тф=0,125); К - единовременные капиталовложения; И - ежегодные эксплуатационные издержки, состоящие из затрат на обслуживание, амортизационные отчисления и стоимости потерь в трансформаторах.
При сравнении вариантов с неодинаковой степенью надежности необходимо в расчетные формулы ввести член, учитывающий возможный народнохозяйственный ущерб от перерыва электроснабжения с соответствующим недоотпуском электроэнергии.
Затраты, обусловленные аварийным перерывом электроснабжения, можно рассматривать как математическое ожидание дополнительных ежегодных (затрат) издержек У (ущерба), которые несет народное хозяйство помимо основных затрат на сооружение объекта и на его нормальную эксплуатацию.
В соответствии с этим расчетная формула приведенных затрат получит вид
З = рнК + И + У.
Для определения ущерба У необходимо установить значение недоотпущенной электроэнергии ΔЭ при перерыве при удельном среднем ущербе от недостатка 1 кВт·ч уа.
Недоотпущенная электроэнергия при перерыве определяется из следующих выражений:
при отключении трансформатора

при повреждении на ВЛ

Здесь Рс - суммарная среднегодовая нагрузка трансформатора или участка ВЛ, кВт·ч, определяемая из выражения

где Рmax - максимум нагрузки, кВт; Рmax-число часов использования максимума нагрузки, ч/год.
Таким образом, народохозяйственный ущерб от недоотпуска электроэнергии для ПС равен

Пи сравнении двух вариантов схем, где дополнительные капитальные вложения на установку аппаратуры или на секционирование снижают ущерб, необходимо определить срок окупаемости дополнительных капитальных вложений по формуле

где ∆У=∆У1-∆У2 и ∆И = ΔИ1- ∆И2- разница в значениях ущерба и ежегодных издержек для сравниваемых вариантов.
С помощью попарного сравнения вариантов по этому выражению можно найти оптимальное решение. Следует отметить, что в отличие от основных капиталовложений дополнительные капиталовложения оправданы при сроке окупаемости Тн, равном 2-3 годам.
При технико-экономическом сравнении вариантов схем, и в частности выборе числа и типа трансформаторов, в сумму ежегодных эксплуатационных расходов входят также амортизационные отчисления и ежегодные издержки на текущий ремонт и обслуживание ПС (табл. 2.11).

Таблиц а 2.11.
Ежегодные издержки, %, капитальных вложений


Номинальное напряжение,
кВ

Нормы амортизационных отчислений

Затраты на обслуживание

Суммарные издержки на амортизацию и обслуживание

общая

на капитальный ремонт

на реновацию

35-150

6,4

2,9

3,5

3,0

9,4

220 кВ и выше

6,4

2,9

3,5

2,0

9,4-
8,4

Экономичность главной схемы ПС достигается за счет:
отказа от выключателей на стороне ВН; применения в схемах с выключателями элементов блоков линия - трансформатор (Л-Т) и шины - трансформатор (Ш-Т);
избежания создания сложных коммутационных узлов, и в частности применения на ПС двух СН и двух НН;
уменьшения общего числа присоединений на всех напряжениях за счет правильного назначения числа отходящих ВЛ с использованием их максимальной пропускной способности и правильного выбора числа и номинальной мощности трансформаторов;
построения схем, исключающих двойную трансформацию и связанные с ней повышенные потери электроэнергии;
преимущественного применения трехфазных трансформаторов и автотрансформаторов;
установки минимального количества выключателей, а также применения другой, более легкой коммутационной аппаратуры в соответствии с ее оперативными функциями.



 
« Современная система противопожарной защиты кабелей   Сравнение вакуумных и элегазовых выключателей среднего напряжения »
электрические сети