Навигация

 

 Меню раздела

Краткая характеристика развития электрических сетей и систем
Цели и задачи проектирования
Исходные положения проектирования электрических сетей и систем
Краткая характеристика задачи проектирования
Определение потребления электроэнергии
Прогнозирование режимов электропотребления
Средневзвешенный за сутки коэффициент мощности
Выбор источников энергии
Планирование баланса реактивных мощностей в электрической системе
Вопросы организации управления электрическими системами
Построение схем электрических сетей
Краткие сведения о конструктивном исполнении электрической сети
Выбор номинального напряжения электрической сети
Схемы понижающих подстанций
Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанции
Указания по выбору вариантов электроснабжения
Баланс реактивной мощности
Общие замечания о технико-экономическом анализе
Капиталовложения и их оценка
Определение потерь мощности и энергии
Годовые эксплуатационные расходы
Приведенные затраты
Учет надежности при проектировании электрических систем и сетей
Показатели надежности и их нормирование
Выбор рационального резерва мощности в электрической системе
Определение ущерба от перерывов электроснабжения
Технико-экономический расчет
Выбор конструкции и сечения проводов электрической сети
Определение капитальных затрат на сооружение сети
Определение годовых эксплуатационных расходов электрической сети
Определение приведенных затрат электрической сети
Краткие сведения о составлении смет
Технико-экономические показатели рекомендуемого варианта
Схема замещения и параметры сети
Приведение нагрузок к высшему напряжению и составление расчетной схемы
Определение потоков мощности в сети
Расчет напряжений
Выбор ответвлений трансформаторов
Регулирование напряжения при помощи трансформаторов с РПН
Регулирование напряжения с помощью автотрансформаторов
Регулирование напряжения при помощи перераспределения потоков
Определение мощности компенсирующих устройств
Выбор ответвлений трансформаторов
Выбор дополнительных средств регулирования напряжения
Оформление результатов электрических расчетов
Расчет потокораспределения мощностей и напряжения
Уравнения узловых напряжений
Обращенная форма уравнений узловых напряжений
Определение коэффициентов уравнений узловых напряжений
Решение уравнений узловых напряжений методом итерации
Метод коэффициентов распределения
Расчет методом контурных уравнений
Расчет методом преобразования сети
Метод обобщенных контурных уравнений
Общая характеристика матричных методов расчета
Выполнение расчетов электрических режимов на ЭВМ
Проектирование средств повышения экономичности
Основные мероприятия по увеличению пропускной способности
Естественное и экономичное распределение мощностей в замкнутых сетях
Выбор параметров трансформаторов с продольно-поперечным регулированием
Применение продольной компенсации в замкнутых сетях
Общий подход к компенсации реактивной мощности в электрической системе
Компенсация реактивных нагрузок в распределительных сетях
Компенсация реактивных нагрузок в питающих сложно замкнутых электрических сетях
Учет особенностей протяженных электропередач при проэктировании
Оптимальное соотношение капиталовложений
Учет емкостных токов линий электропередачи
Выбор основных параметров линии электропередачи
Проектирование механической части воздушных линий
Изыскания трасс воздушных линий
Выбор материала и типа опор
Определение удельных нагрузок
Определение критических пролетов
Систематический расчет проводов и тросов
Выбор и расчет грозозащитного троса
Расчет проводов и тросов в аварийных режимах
Расстановка опор по профилю трассы
Расчет переходов через инженерные сооружения
Расчет монтажных стрел провеса
Защита проводов и тросов от вибрации
Элементы проектирования криогенных систем электропередач
Задачи проектирования
Конструктивное исполнение криогенных линий электропередачи
Определение технико-экономических характеристик криогенных линий
Собственный расход мощности и энергии в криогенных линиях
Расчет и оптимизация конструктивных параметров криогенных линий
Обеспечение надежности работы криогенных линий
Пропускная способность криогенных электропередач
Электрические схемы криогенных электропередач
Определение параметров рефрижераторных станций криогенных линий
Технико-экономические показатели криогенных линий электропередачи
Определение условий совместной экономичной работы
Потери энергии в проводниках при глубоком охлаждении


Капиталовложения и их оценка

Капитальными вложениями или капитальными затратами называются средства, идущие на расширенное воспроизводство основных фондов народного хозяйства СССР.
Основные фонды подразделяются на производственные и непроизводственные. К первым относятся средства труда, участвующие в процессе производства или способствующие его осуществлению, ко вторым — фонды, которые непосредственного участия в производственном процессе не принимают, а только косвенно содействуют его нормальному ходу.
В состав основных производственных фондов в энергетике входят производственные здания, сооружения, силовое оборудование (турбогенераторы, котельные агрегаты, компрессоры, гидрогенераторы, турбины, синхронные компенсаторы, электродвигатели, выключатели и т. п.), производственное оборудование (станки, прессы, машины), передаточные устройства, транспортные средства, хозяйственный инвентарь, инструменты (ценой 50 руб. и выше) и т. п. К непроизводственным фондам относятся жилые здания, школы, ясли, клубы и пр.
Целью капитального строительства является создание новых основных фондов, а также расширение и реконструкция существующих. Однако для этой цели одного капитального строительства недостаточно. Нужны еще капитальные приобретения оборудования, инвентаря.
Таким образом, затраты на создание и реконструкцию основных фондов составляют капитальные вложения:
Л = Лет + Лоб.
где /Сет — затраты на капитальные строительно-монтажные работы; Лоб — капитальные затраты на оборудование и инвентарь.
Соотношение между стоимостью капитальных работ и стоимостью оборудования в энергетике характеризуется примерно следующими данными для основных объектов: для тепловых электростанций Лет=40% Л и Лоб=60% Л"; для гидроэлектростанций Лет = 70—77% Л И Ко6=30—23% К; для электрических сетей Лет=70—93% Л и Лоб=30—7% Л.
С увеличением напряжения электрических сетей повышается доля стоимости оборудования и уменьшается доля затрат на строительно-монтажные работы; для кабельных сетей низкого напряжения и 6—10 кВ затраты на приобретение оборудования составляют 7—10%, а для дальних электропередач—27—30%.
Капитальные вложения определяются на основе проектно-изыскательских работ, которые обычно предшествуют капитальному строительству. Стоимость строительства подсчитывается по смете, которая указывает предел затрат на сооружение объекта. Смета служит основным экономическим документом, характеризующим строительство. Задачи ее следующие: выявить трудовые, материальные и денежные затраты, необходимые при осуществлении строительства; служить исходным документом для его планирования; быть основой для финансирования и внедрения хозрасчета в стране; являться базовым документом для заключения договоров с подрядными строительно-монтажными организациями и предприятиями — поставщиками оборудования.
Большое распространение в технико-экономическом анализе получили укрупненные технико-экономические показатели, которые рассчитываются на основе проектно-сметных данных, опыта строительствами эксплуатации. Укрупненные технико-экономические показатели используются при сравнении вариантов энергетических объектов, выявлении относительной экономичности различных энергетических сооружений, схем энергоснабжения и т. п. Они дают возможность сравнительно просто определять капитальные затраты.
Вопросы сопоставления смет и укрупненных технико-экономических показателей энергетических систем подробно рассматриваются в курсе экономики энергетики.
При сравнении вариантов капиталовложений в электрические системы и сети необходимо знать удельные капитальные затраты на строительство электростанций. Дело в том, что в сравниваемых вариантах могут быть различные потери мощности и энергии; покрытие дополнительных потерь в проектируемых элементах электрических систем требует увеличения мощности электростанций. Поэтому при проектировании часто необходимо дать ответ на вопрос, следует ли производить дополнительные затраты в объект для уменьшения потерь энергии в нем или для увеличения мощности новых электростанций с целью покрытия дополнительных потерь в проектируемом объекте. Отсюда вытекает, что удельные капитальные вложения должны приниматься по показателям вновь вводимой мощности в энергосистеме. При этом, учитывая, что установленная мощность ГЭС практически не зависит от изменений расчетной нагрузки, вызываемых изменениями потерь энергии в объекте, и что установленная мощность ТЭЦ определяется потребностью в тепле, следует иметь в -виду новые конденсационные электростанции, вводимые в эксплуатацию в один плановый период с проектируемым объектом.
Рассмотрим применение указанных показателей на примере определения капитальных затрат элементов электрических систем и сетей.
Капитальные затраты для электрических сетей определяются суммой непосредственных вложений в проектируемый объект, вложений в строительство электростанций для покрытия потерь мощности в намечаемом объекте, а также в топливную базу и транспорт топлива для снабжения этой электростанции. Эта сумма характеризуется выражением, где Ко — непосредственные вложения в объект, руб.; k — коэффициент попадания расчетной нагрузки проектируемого объекта в максимум энергосистемы; kp — коэффициент, учитывающий резерв мощности в системе; &с.н — коэффициент, учитывающий увеличение установленной мощности электростанции для питания собственных нужд; АР — максимальные потери мощности (за год) в проектируемой линии или подстанции, кВт; /гуд — удельные затраты на строительство электростанций, руб/кВт; kT — удельные вложения в топливную базу и транспорт топлива, руб/т у. т.; b — удельный расход топлива в энергосистеме, т у. т/кВт • ч; АЭ — потери энергии за год в проектируемой линии или подстанции, кВт/ч.
Коэффициент fcmax зависит от графика нагрузки; при совпадении максимума нагрузки рассматриваемого элемента с максимумом системы. Для двух других коэффициентов институт «Энергосетьпроект» рекомендует следующие значения: Ар «1,1 и 1,07.
Непосредственные капиталовложения при конкретном проектировании, как уже указывалось, определяются путем составления сметно-финансовых расчетов стоимости сооружения.
При перспективном проектировании Ко подсчитывается по аналогии с уже построенными или запроектированными сооружениями; могут быть использованы таблицы стоимостей сооружения линий электропередачи 110—500 кВ на унифицированных опорах и таблицы стоимостей сооружения подстанций 110—500 кВ, составленные институтом «Энергосетьпроект» по прейскурантам.
Варианты с различными сроками строительства сравниваются по значениям приведенных капиталовложений на основе формулы сложных процентов:
К=Ко(1+Р*У,     (3.2)
где К—приведенные затраты через t лет; Ко — затраты, соответствующие началу отсчета времени; рв — нормативный коэффициент эффективности — величина, обратная сроку окупаемости.
Приведение капиталовложений по формуле сложных процентов (3.2) рекомендует «Типовая методика определения экономической эффективности капитальных вложений и новой техники в народном хозяйстве России», разработанная АН России.
При решении задач определения и исследования экономических параметров энергетических систем иногда полезны аналитические выражения, дающие капитальные вложения в отдельные элементы энергосистемы. Подобные выражения для топли-водобычи и электростанций различного типа приводятся в курсах экономики энергетики/Дадим аналогичные формулы для основных элементов электрической системы.
Капиталовложения для сооружения линии электропередачи в зависимости от сечения провода 5 могут быть представлены формулой
K*=[Ko.* + n{a+bS)]
где Ко.л — стоимость освоения трассы (контрольные пункты, дороги, связь и т. д.), тыс. руб/км; п — число цепей линий; а — коэффициент, зависящий от напряжения линии, тыс. руб/км; b _ коэффициент, показывающий изменение стоимости линии при изменении сечения на 1 мм2, тыс. руб/км • мм2; I — длина линии, км.;
Линейная зависимость стоимости линий от сечения проводов, представленная уравнением (3.3), обычно встречается в учебной литературе по электрическим сетям и системам. Исследования показали, что эта линейная зависимость существует только при больших сечениях, при малых сечениях кривая, выражающая эту зависимость, имеет U-образный вид. Для линий с большой передаваемой мощностью сечения, соответствующие криволинейной части, оказались неэкономичными. Поэтому считается, что линейная зависимость (3.3) удовлетворяет всем случаям, представляющим практический интерес.
Линейными оказались также зависимости стоимости 1 км линии от ее напряжения.
Согласно аналитическим выражениям, составленным на основе стоимостных данных института «Энергосетьпроект» и интерполяционной формулы Лагранжа, стоимость 1 км линии в зависимости от ее номинального напряжения можно представить уравнением
где значения коэффициентов Ло и Л зависят от сечения проводов, конструкции опор и числа цепей. Характер зависимостей (3.3) и (3.4) учитывается более общей формулой
Kx = F + HU + NSyn,
где F — постоянная составляющая стоимости 1 км линии, руб/км; Н — составляющая, зависящая от номинального напряжения линии U, руб/км • кВ; N — составляющая, зависящая от сечения провода, руб/км, мм2; п — число проводов расщепленной фазы. Значения коэффициентов JI0, JI, Н, N приводятся в литературе.