Файл: Изм. Лист докум. Подпись Дата Лист 2 кп. 45. 13. 03. 02. 07 Пз содержание.pdf
Добавлен: 24.04.2024
Просмотров: 693
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
66
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
√
Выполним проверку по номинальному апериодическому току, согласно (6.5):
Проверка по электродинамической стойкости, по критериям (6.6-6.7):
Проверка по включающей способности выключателя, производится согласно
(6.8-6.9):
Так как t откл
≤ t тер
, то проверка на термическую стойкость выключателя осуществляется по формуле (6.10):
Таким образом, выключатель, встроенный в модуль КРУЭ, прошѐл проверку
6.2.4 Проверка разъединителя, встроенного в КРУЭ СЭЩ–110
Условия проверки разъединителя представлены в разделе 6.1.
Проверка по напряжению, по критерию (6.1)
Проверка по номинальному току, выполняется по выражению (6.2)
Проверка по токам утяжеленного режима, выполняется по выражению (6.3)
Проверка по электродинамической стойкости, по критериям (6.6-6.7):
Так как t откл
≤ t тер
, то проверка на термическую стойкость разъединителя осуществляется по формуле (6.10):
1 2 3 4 5 6 7
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
67
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
Таким образом, разъединитель, встроенный в модуль КРУЭ, прошѐл проверку
6.2.5 Проверка трансформатора тока, встроенного в КРУЭ СЭЩ–110
Условия проверки трансформатора тока представлены в разделе 6.1
Проверка по напряжению, по критерию (6.1)
Проверка по номинальному току, выполняется по выражению (6.2)
Проверка по токам утяжеленного режима, выполняется по выражению (6.3)
Проверка по электродинамической стойкости, по критериям (6.6-6.7):
Так как t откл
≤ t тер
, то проверка на термическую стойкость трансформатора тока осуществляется по формуле (6.10):
Таким образом, трансформатор тока, встроенный в модуль КРУЭ, прошѐл проверку
6.2.6 Проверка трансформатора напряжения, встроенного в КРУЭ СЭЩ–110
Согласно (6.1), условия проверки трансформатора напряжения является следующее:
√
√
Исходя из условий проверки, трансформатор напряжения, встроенный в КРУЭ
СЭЩ-110, является пригодным для работы.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
68
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
6.2.7 Выбор и проверка ограничителей перенапряжений (ОПН)
В базовой комплектации КРУЭ СЭЩ–110 отсутствует ограничитель перенапряжений, однако она предусматривает его установку в случае необходимости.
Предварительно примем ограничитель перенапряжений типа AZ04E, производства компании «ABB», предназначенный для установки в КРУЭ.
Таблица 6.3 – Паспортные параметры ограничителя перенапряжений AZ04E
Наименование параметра
Значение
Номинальное напряжение, кВ
110
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ
78
Максимальное остаточное напряжение, кВ
145
Проверка по напряжению, по критерию (6.1)
Проверка по наибольшему длительно допустимому рабочему напряжение, согласно (6.15)
√
Проверка по уровню выдерживаемого напряжения при коммутационных перенапряжениях по критерию (6.16):
Таким образом, ограничитель перенапряжений, типа AZ04E производства компании «АBB» прошѐл проверку и принимается к установке на КРУЭ 110 кВ
6.3 Выбор и проверка оборудования 35 кВ
6.3.1 Выбор силовых трансформаторов
В каждой ВЭУ предусмотрена возможность установки повышающего трансформатора. Основное требование, предъявляемое к ним, это:
(6.21) где
– номинальная мощность трансформатора
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
69
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
– номинальная мощность ВЭУ
Предварительно примем трансформатор ТМН 3000/35 мощностью 3000 кВА и системой охлаждения Д. Произведем проверку, согласно (6.11)
Таким образом, трансформатор ТМН 3000/15 полностью удовлетворяет критерию выбора и принимается пригодным для установки. Технические характеристики трансформатора представлены в таблице 6.4
Таблица 6.4 – Паспортные данные трансформатора ТМН 3000/15
Тип
S
ном
,
МВ
А
U
номвн, кВ
U
номнн,
кВ
ΔP
xx,
кВт
ΔP
кз,
кВт
U
k,
%
I
xx,
%
ТМН-3000/35 3
35 0,69 3,9 23,5 6,5 1
6.3.2 Выбор ячейки КРУ 35 кВ
Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока с частотой 50 Гц с различными номинальными значениями напряжения и тока. Для установки на РУ 35 кВ ВЭС морского базирования принимаем комплектное распределительно устройство производства компании «Электрощит Самара» типа «СЭЩ-70–35». Предварительный состав оборудования КРУ представлен в таблице 6.5.
Рисунок 6.2 – Компоновка КРУ СЭЩ–70–35
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
70
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
Таблица 6.5 – предварительный состав ячейки КРУ СЭЩ–70–35 [26]
Наименование элемента
Тип оборудования
Коммутационный аппарат
HVX40
Трансформатор тока
ТОЛ–СЭЩ–35–01
Трансформатор тока нулевой последовательности
ТЗЛК–СЭЩ–0,66
Трансформатор напряжения
ЗНОЛ.01ПМИ.35
Ограничитель перенапряжений
ОСР2–41М–ООО
6.3.3 Проверка выключателей для КРУ 35 кВ
Предварительно для ячеек КРУ был выбран вакуумный выключатель HVX40
[26] производства компании «Электрощит Самара». Параметры выключателя представлены в таблице 6.6
Таблица 6.6 – Параметры вакуумного выключателя HVX40
Параметр
Величина
Номинальное напряжение, кВ
35
Наибольшее рабочее напряжение
(линейное), кВ
40,5
Номинальный ток, А
2500
Номильнаный ток отключения выключателя, кА
25
Ток термической стойкости, кА
25
Время протекания тока термической стойкости, с
3
Ток электродинамической стойкости, кА
63
Время отключения выключателя, мс
44
Проверка по напряжению, по критерию (6.1)
Проверка по номинальному току, выполняется по выражению (6.2)
Проверка по токам утяжеленного режима, выполняется по выражению (6.3)
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
71
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
Проверка по отключающей способности, по критерию (6.4)
Номинальный ток апериодической составляющей выключателя, согласно (6.20):
√
Выполним проверку по номинальному апериодическому току, согласно (6.5):
Проверка по электродинамической стойкости, по критериям (6.6-6.7):
Проверка по включающей способности выключателя, производится согласно
(6.8-6.9):
Так как t откл
≤ t тер
, то проверка на термическую стойкость выключателя осуществляется по формуле (6.10):
Таким образом, вакуумный выключатель HVX40 производства компании
«Электрощит Самара» прошѐл проверку и принимается к установке в КРУ–СЭЩ–70–
35.
6.3.4 Проверка трансформатора тока для КРУ 35 кВ
Предварительно, для установки в ячейке КРУ 35 кВ примем трансформатор тока
ТОЛ–СЭЩ–35–01, производства компании «Электрощит Самара». Характеристики трансформатора тока представлены в таблице 6.7
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
72
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
Таблица 6.7 – Параметры трансформатора тока ТОЛ–СЭЩ–35–01
Параметр
Величина
Номинальное напряжение, кВ
35
Наибольшее рабочее напряжение (линейное), кВ 40,5
Номинальный ток, А
2500
Номинальный вторичный ток, А
5
Ток термической стойкости, кА
40
Ток электродинамической стойкости, кА
100
Класс точности
0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1; 3; 5; 10 5Р;
10Р
Условия проверки трансформатора тока представлены в разделе 6.1
Проверка по напряжению, по критерию (6.1)
Проверка по номинальному току, выполняется по выражению (6.2)
Проверка по токам утяжеленного режима, выполняется по выражению (6.3)
Проверка по электродинамической стойкости, по критериям (6.6-6.7):
Так как t откл
≤ t тер
, то проверка на термическую стойкость трансформатора тока осуществляется по формуле (6.10):
Таким образом, трансформатор тока ТОЛ–СЭЩ–35–01 производства компании
«Электрощит Самара» прошѐл проверку и принимается к установке в КРУ–СЭЩ–70–
35.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
73
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
6.3.5 Проверка трансформатора напряжения для КРУ 35 кВ
Предварительно, для установки в ячейке КРУ 35 кВ примем трансформатор напряжения ЗНОЛ.01ПМИ.35, производства компании «СЗТТ». Характеристики трансформатора напряжения представлены в таблице 6.8
Таблица 6.8 – Параметры трансформатора напряжения ЗНОЛ.01ПМИ.35
Параметр
Величина
Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ
35
√
Номинальное напряжение вторичной обмотки, кВ
100
√
Класс точности вторичной обмотки
0,2; 0,5; 1
Согласно (6.1), условия проверки трансформатора напряжения является следующее:
√
√
Таким образом, трансформатор напряжения ЗНОЛ.01ПМИ.35 производства компании «Электрощит Самара» прошѐл проверку и принимается к установке в КРУ–
СЭЩ–70–35.
6.3.6 Проверка ограничителей перенапряжений (ОПН) для КРУ 35 кВ
Предварительно, для установки в ячейке КРУ 35 кВ примем ограничитель перенапряжений ОСР2–41М, производства компании «ЭлектроСилаМонтаж».
Характеристики ограничителя напряжения представлены в таблице 6.9
Таблица 6.9 – Паспортные параметры ограничителя перенапряжений ОСР2–41М
Наименование параметра
Значение
Номинальное напряжение, кВ
35
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ
27
Максимальное остаточное напряжение, кВ
83.7
Проверка по напряжению, по критерию (6.1)
Проверка по наибольшему длительно допустимому рабочему напряжение, согласно (6.15)
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
74
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
√
Проверка по уровню выдерживаемого напряжения при коммутационных перенапряжениях по критерию (6.16):
Таким образом, ограничитель перенапряжений, типа ОСР2–41М производства компании «ЭлектроСилаМонтаж» прошѐл проверку и принимается к установке на КРУ
35 кВ
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
75
ВКР.45.13.03.02.07 ПЗ
Разраб.
Ермолович В.С.
Провер.
Никишин А.Ю.
Руков.
Никишин А.Ю.
Н. Контр.
Сивухо М.Э.
Утв.
Белей В. Ф.
Технико-экономическое
обоснование проекта
Лит.
Листов
95
ФГБОУ ВО «КГТУ»
Кафедра ЭС и ЭЭ
Группа 16
–ЭЭ
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
7.1 Исходные данные для расчѐта капиталовложений
Как уже было отмечено в разделе 1.1, стоимость ветроэлектростанции морского базирования ежегодно снижается. Если в 2010 году стоимость 1 кВт установленной мощности оффшорных ВЭС была около 2500 долларов, то уже в 2018 данный показатель опустился ниже 1500 долларов за 1 кВт. Снижение цены составляет примерно 40%. Для сравнения, данный показатель для береговых ВЭУ за тот же период, равен 25%.
К основным капитальным вложениям, используемым при строительстве ВЭС морского базирования, относятся затраты на покупку ветроустановок и основного оборудования подстанции морского, а также ряд сопутствующих затрат, к которым относятся:
Возведение морских фундаментов для ветроустановок
Установка ВЭУ
Проектно-изыскательские работы, контроль и госэспертиза
Строительство подстанции морского базирования
Покупка и прокладка кабельных линий и т.д.
В качестве исходных данных для расчѐта затрат на покупку основного оборудования будут использоваться укрупненные показатели стоимости отдельных элементов: ВЭУ, трансформаторов, ячеек КРУ и т.д.
Стоимость ветроустановок Nordex N80 будет определяться с учетом среднего индекса цен на ветровые турбины. Как видно из рисунка 7.1 средняя стоимость 1 МВт установленной мощности ВЭУ на 2019 год, равна 700 тыс. долларов [27].
Соответственно, при курсе валют на 1 июня 2020 года (1 доллар = 69,1 рублей) для используемой модели ветроустановки, мощностью 2,5 МВт, стоимость составит
120750 тыс. рублей.
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
76
КП.45.13.03.02.07 ПЗ
Рисунок 7.1 – Индекс цен на ветровые турбины с 2008 по 2019 год
Укрупненные показатели стоимости основного оборудования подстанции морского базирования, согласно [28] представлены в таблице 7.1
Таблица 7.1 – Стоимость основного электрооборудования ПС морского базирования
Оборудование или аппарат
Цена за единицу, тыс. руб
Количество
Стоимость, тыс. руб
Тип
Марка
Трансформатор
ТДЦ
200000/110 25000 2
50000
КРУЭ
СЭЩ–110 120000 1
120000
КРУ
СЭЩ-70-35 800 9
7200
Как правило, затраты на покупку ВЭУ и основного оборудования подстанции составляют менее половины от общей стоимости морской ВЭС. Большинство издержек приходится именно на сопутствующие затраты [29] (рисунок 7.2)
1,58 1,47 1,26 1,24 1,19 1,11 1,17 0,99 0,91 0,89 0,75 0,7 0,6 0,8 1
1,2 1,4 1,6 1,8 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Ср ед няя ст ои мо сть
1
кВт уст ан ов лен но й мо щно сти
ВЭУ
, мл н.
$