100mw galios ekonominių bei finansinių rodiklių įvertinimas
5 (100%) 1 vote

100mw galios ekonominių bei finansinių rodiklių įvertinimas

SUMMARY

The resources used in energy sector can be classified to the renewable and nonrenewable ones. The availability of nonrenewable resources is declining with years. Thus, more effort is put on finding the most efficient ways of utilizing the renewable energy sources wherever possible, one of them being the water energy.

The Power Plant which we intend to analyse in this thesis generates power from water, i.e. we shall analyse the Hydroelectric Power Plant.

The introductory information of the below thesis as regards the electrical part of power plants and substations shall include the following:

1. Type of Power Plant.

2. Capacity.

3. Operational regime schedules and other major parameters.

In this thesis, we shall attempt to solve the issues pertaining to the integration of the Power Plant into the system, to design the main electrical connection diagram, to analyse the plan of power supply to local equipment for local purposes, also discuss the Power Plant management and other issues. We have evaluated the economic and financial indices of the electric power plant using the following methods: the method of the actual net value and the method of local profit value. We have estimated the ratio of income and spendings, energy generation cost as well as the estimate value.

The main focus shall be put on the designing of main electrical diagram. It includes development of a few options as regards the power plant’s block diagrams, also the calculation of short-circuit currents, as well as the evaluation and selection of the connection diagrams of distribution stations and power plants, etc.

SANTRAUKA

Ištekliai naudojami energetikoje yra skirstomi į atsinaujinančius ir neatsinaujinančius. Neatsinaujinantieji ištekliai smarkiai senka. Todėl vis atkakliau ieškoma būdų kuo daugiau ir efektyviau panaudoti atsinaujinančius energijos šaltinius, tarp kurių svarbią vietą užima vandens energija.

Mūsų projektuojama elektrinė kaip tik ir yra hidroelektrinė.

Elektrinių ir pastočių elektrinės dalies kursinio projekto pradinę informaciją sudaro

1. Elektrinės tipas.

2. Galia.

3. Darbo režimų grafikai ir kiti svarbesni parametrai.

Šiame projekte yra sprendžiama elektrinės prijungimo prie sistemos problema, projektuojama pagrindinė elektros sujungimų schema, nagrinėjama savųjų reikmių įrenginių maitinimo, elektrinės valdymo, įvertiname elektrinės ekonominius, bei finansinius rodiklius šiais metodais: dabartinės grynosios vertės metodu ir vidinės pelno normos metodu. Paskaičiuojame įplaukų ir išlaidų santykį, energijos gamybos kaštus, bei nustatome sąmatinę vertę. Daugiausia dėmesio skiriama pagrindinės elektros schemos projektavimui. Ji apima elektrinės struktūrinių schemų variantų sudarymą, trumpojo jungimo srovių skaičiavimą ir skirstyklų elektrinių sujungimo schemų parinkimą ir kt.

TURINYS

1. Įvadas 6

2. Techniniai ir ekonominiai rodikliai 8

3. Duomenys projektavimui 9

4. Elektrinės skaičiavimas 10

4.1 Elektrinės technologinis procesas 10

4.2 Generatorių parinkimas 11

4.3 Struktūrinės schemos variantai 11

4.4 Elektrinės režimų analizė 11

4.5 Transformatorių parinkimas 16

4.6 Elektrinės variantų finansinis palyginimas 20

4.7 Trumpųjų jungimų skaičiavimas 24

4.8 Aparatų ir laidininkų parinkimas 34

4.9 Elektrinės savosios reikmės 43

5. Elektrinės ekonominiai rodikliai 46

5.1 Investicijos į projektą 46

5.2 Ekonominio efektyvumo įvertinimas 47

5.3 Energijos gamybos kaštai 54

6. Išvados 59

7. Naudotos literatūros sąrašas 60

8. Grafinė medžiaga

8.1 Elektrinės pagrindinių elektrinių sujungimų schema

8.2 110 kV skirstyklos planas

8.3 Elektrinės savųjų reikmių schema

1. ĮVADAS

Lietuva neturi savų išteklių pagaminti tiek energijos kiek jos būtinai reikia. Todėl perkame kurą, taupome ir raginame taupyti pagamintą energiją; mąstome kaip tikslingiau panaudoti saulės radiacinę šilumą, vėją, medieną ir jos atliekas, malkas bei kitą organinį kurą, vandens ir kitus energijai gaminti išteklius.

Lietuvoje, kaip ir kitose Europos šalyse, mažoji hidroenergetika buvo benykstanti, tiekiant pirmenybę našiai šiluminei ir atominei energetikai. Žinoma, be šių energijos šaltinių dabar sunku būtų išsiversti, tačiau čia brangiai kainuoja aplinkos ir žmogaus apsauga nuo žalingo ir pavojingo šių šaltinių poveikio. Todėl reikia efektyviau naudoti vietinius atsinaujinančius energijos šaltinius energetikoje. Specialistai mano, kad šių šaltinių panaudojimas šalyje 2020 metais apie 4,5 karto viršys 1996 metų lygį.

Dideliais hidroenergijos šaltiniais Lietuva nepasižymi, tačiau upės, kaip alternatyvios energijos šaltinis, yra vertingos. Todėl tausojant brangų, ir beveik šimtu procentų importuojamą kurą, skirtą elektrai gaminti, tam tikras vaidmuo tenka hidroenergetikai.

Dabartinės tradicinės elektrinės toli gražu nėra tobulos. Šiluminės elektrinės pagrįstos kuro deginimu. Visų pirma, tai labai kenkia gamtai, visų antra, toks kuras nėra nemokamas ir begalinis. Nafta ar mediena kažkada gali baigtis, jei jos netausosime. Nors atominių elektrinių statoma vis
daugiau, tačiau jos taip pat turi savų trūkumų. Visų pirma, jų labai statyba brangi, kyla daug problemų dėl atliekų šalinimo, be to, jų saugumas nėra lygus 100%. Atsinaujinančios energijos teikiamą naudą gauna visa visuomenė:

• Ši energija yra švari, nedaroma žala žmonių sveikatai, ūkiui

• Energija yra patikima ir jos tiekimas ateityje yra užtikrintas

• Energijos tiekimas nepriklauso nuo tarptautinių sąlygų, užsienio tiekėjų

• Šios energijos tiekimo procese dalyvauja nacionalinės įmonės, įdarbinančios vietinę darbo jėgą

Darbe nagrinėjamos elektrinės prijungimo prie sistemos problema, projektuojama pagrindinė elektros sujungimų schema, nagrinėjama savųjų reikmių įrenginių maitinimo, elektrinės valdymo, įvertiname elektrinės ekonominius, bei finansinius rodiklius šiais metodais: dabartinės grynosios vertės metodu ir vidinės pelno normos metodu. Paskaičiuojame įplaukų ir išlaidų santykį, energijos gamybos kaštus, bei nustatome sąmatinę vertę.

2. TECHNINIAI IR EKONOMINIAI RODIKLIAI

Rodiklio pavadinimas Vertė

1. Elektrinės galia , MW 100

2. Elektrinė vardinės įtampos , kV

2.1. Generatoriaus įtampa , kV 11

2.2. Ryšys su vartotojais , kV 110

2.3. Ryšys su sistema , kV 330

3. Generatorių skaičius ir tipas 2xCB-845/140-44T

4. Elektrinės apkrovos grafikas:

4.1.Vasaros max , MW 60

4.2.Vasaros min , MW 30

4.3. Žiemos max , MW 100

4.4. Žiemos min , MW 100

5. Vartotojų apkrovos grafikas:

5.1. Vasaros max , MW 20

5.2. Vasaros min , MW 15

5.3. Žiemos max , MW 50

5.4. Žiemos min , MW 25

6. Rodikliai, charakterizuojantys elektrinės apkrovos grafiką:

6.1. Vidutinė metinė apkrova , MW 40,82

6.2. Grafiko užpildymo koeficientas 0,4082

6.3. Minimalios galios koeficientas 0,3

6.4. Maksimalios galios apkrovos trukmė , h 3576

7. Rodikliai, charakterizuojantys vartotojo apkrovos grafiką:

7.1. Vidutinė metinė apkrova , MW 22,920

7.2. Grafiko užpildymo koeficientas 0,4584

7.3. Minimalios galios koeficientas 0,3000

7.4. Maksimalios galios apkrovos trukmė , h 4015,5

8. Faktinis pagamintas elektros energijos kiekis , MWh 346683,2

9. Pagamintos elektros savikaina Lt. 0,078

9. Metinės eksploatacijos sąnaudos , tūkst. Lt. 24000

10. Bendros išlaidos 27000

11. Kapitalo investicijos , tūkst. Lt. 300.000

3. DUOMENYS PROJEKTAVIMUI

Elektrinės tipas HE

Elektrinės galia , MW 100

Sistemos galia , MW 3000

Sistemos varža 0.7

Sistemos įtampa, kV 330

Vartotojų galia , MW 50

Vartotojų įtampa, kV 110

Parametrai P1,% P2,% P3,% T1,h T2,h

Elektrinė 60 30 1.5 mėn 15 17

Vartotojas 50 40 30 14 17

4. ELEKTRINĖS SKAIČIAVIMAS

4.1 Elektrinės technologinis procesas

1. pav. HE technologinio proceso principinė schema:

1 – turbina, 2 – generatorius, 3 – transformatorius, 4 – čiulpvamzdis, 5 – slėgimo vamzdis, VB – viršutinis bjefas, ŽB – žemutinis bjefas.

Vanduo iš viršutinio bjefo pro užtvankos angas patenka į hidroturbinos spiralinę kamerą, o po to į pačią turbiną. Iš turbinos vanduo pro čiulpvamzdį patenka į žemutinį bjefą. Turbina suka generatorių ir jo gaminama elektros energija perduodama į skirstyklą.

HE statomos prie upių, kur yra tam tinkamos sąlygos, o pagaminta elektra dažniausiai atiduodama į paaukštintos įtampos tinklą. Skirstykla statoma šalia pačios elektrinės ant upės kranto arba priklausomai nuo sąlygų. Elektrinės darbas priklauso nuo vandens kiekio viršutiniame baseine, nuo debito, taip pat ir nuo to ar žemutiniame bjefe tenkinami sanitarinių normų reikalavimai.

HE yra manevringos, nes joms paleisti užtenka 3-5 minučių, turi didelį naudingo veikimo koeficientą ( η = 0,85-0,9 ), tačiau jos užtvindo didelius žemės plotus, daro daug nuostolių žuvininkystei ir žemės ūkiui.

Hidroelektrinės iš karto projektuojamos ir statomos maksimalia galia, kuri lygi:

P = 9,81ηQH; η – elektrinės naudingo veikimo koeficientas;

Q – vandens debitas, m3/s;

H – bjefų aukščių skirtumas, m.

4.2 Generatorių parinkimas

Elektrinei parenkame 2xCB-845/140-44T generatorius. Generatorių parametrus surašome į 1 lentelę.

1 lentelė. Generatorių tipas ir parametrai

Tipas nN, r/min SN, MVA PN, MW UN, kV cosφN IN, kA xd“ xd’ xd

2 CB-845/140-44T 136,4 56 50,4 11 0,9 2,945 0,18 0,26 0,77

4.3 Struktūrinės schemos variantai

Parenkame 2 struktūrinius schemų variantus, kuriuos išnagrinėję, vieną variantą pasirinksime tiksliam skaičiavimui.

1 variantas

2 pav.

2 variantas

3 pav.

4.4 Elektrinės režimų analizė

Elektrinių režimų analizė reikalinga projektuojant elektros tiekimo sistemą, sudarant elektros vartojimo prognozes, planuojant įrenginių remontą, taip pat eksploatuojant elektrines normalaus ir avarinio darbo režimais. Elektrinių režimų analizei sudarysime elektrinės, vartotojo bei savųjų reikmių (toliau s.r.) apkrovų grafikus.

Pagal pradinę sąlygą matome, kad elektrinės apkrovos potvynio metu 1,5 mėnesio yra potvynis – šį
laikotarpį priimame nuo kovo 1 dienos iki balandžio 15 dienos.

d.

d.

Vartotojų apkrovos laiką laikysime vasaros sezoną nuo balandžio 15 dienos – 152 dienos, likusį vartotojų apkrovos laiką – 213 dienų – žiemos sezonu.

Duoti elektrinės ir vartotojų apkrovų procentiniai duomenys. Pagal juos nubraižome procentinius elektrinės ir vartotojų apkrovos grafikus. Grafikuose ryškiau pažymėta linija – žiemos sezonas.

2 lentelė 3 lentelė

Elektrinės apkrova,PG Normali Potvynis Vartotojo apkrova,PV Vasara Žiema

Max,% 60 100 Max,% 40 100

Min,% 30 100 Min,% 30 50

Max,MW 60 100 Max,MW 20 50

Min,MW 30 100 Min,MW 15 25

4 pav. Elektrinės apkrovos grafikas (%).

5 pav. Vartotojo apkrovos grafikas (%).

Turėdami procentines apkrovų reikšmes, sudarę proporcijas, apskaičiuojame realias apkrovų reikšmes: MW

MW

MW

Analogiškai apskaičiuojame ir kitas elektrinės, vartotojų apkrovų laiptų reikšmes. Gautus rezultatus surašome į lenteles.

Elektrinės paros apkrova, Pel 0-15 val. 15-17 val. 17-24 val.

Potvynis,% 100 100 100

Normalus režimas,% 30 60 30

Potvynis ,MW 100 100 100

Vasara,MW 30 60 30

4 lentelė.

Vartotojo paros apkrova 0-14 val. 14-17 val. 17-24 val.

Žiema,% 50 100 50

Vasara,% 30 40 30

Žiema,MW 25 50 25

Vasara,MW 15 20 15

5 lentelė.

Nubraižome elektrinės ir vartotojų apkrovos grafikus su apskaičiuotomis reikšmėmis.

6 pav. Elektrinės apkrovos grafikas (MW).

7 pav. Vartotojų apkrovos grafikas (MW).

Elektrinės savųjų reikmių galią apskaičiuojame kiek kitaip. Priimame, kad %. Tada elektrinė savosioms reikmėms naudos elektrinės gaminamos el. energijos galios:%

Sudarę proporciją apskaičiuojame s.r. naudojamą galią:

MW

MW

MW

Analogiškai apskaičiuojame ir kitas s.r. procentines ir realias reikšmes. Gautus rezultatus surašome į 6 lentelę:

6 lentelė

Savųjų reikmių galia, Ps.r. 0-15 val. 15-17 val. 17-24 val.

Potvynis,% 3,00 3,00 3,00

Normalus režimas,% 1,65 2,10 1,65

Žiema,MW 3,00 3,00 3,00

Vasara,MW 0,50 1,26 0,50

Pagal 6 lentelės skaičiavimus nubrėžiame elektrinės savųjų reikmių apkrovos grafiką.

8 pav. Savųjų reikmių apkrovos grafikas.Elektrinės apkrovos grafiką charakterizuoja šie rodikliai:

1. Maksimali elektrinės apkrova:

MW

2. Minimali elektrinės apkrova:

MW

3. Vidutinė metinė elektrinės apkrova (generatorių apkrova skačiuota 4.12 skyrelyje):

MW

4. Grafiko užpildymo koeficientas:

5. Minimalios apkrovos koeficientas

6. Maksimalios apkrovos koeficientas

h

Vartotojų apkrovos grafiką charakterizuoja šie rodikliai:

1. Maksimali vartotojo apkrova:

MW

2. Minimali vartotojo apkrova:

MW

3. Vidutinė metinė vartotojo apkrova:MW

4. Grafiko užpildymo koeficientas:

5. Minimalios apkrovos koeficientas:

5. Maksimalios apkrovos koeficientas:

4.5 Transformatorių parinkimas

Skaičiavimų supaprastinimui priimame, kad abu generatoriai dirbs vienodu apkrovimu.

Transformatoriai parenkami pagal jų tipą, vardinę galią ir įtampą. Maksimalios galios skaičiavimui pasinaudosime elektrinės bei vartotojo apkrovos grafikais. Rasime aukštinančių transformatorių skaičiuojamąją galią. Kadangi transformatoriai dirba atskirai, generatorių apkrovos vienodos, tai skaičiavimus rodome vienam transformatoriui. Šiuos skaičiavimus atliekame tam, kad rastume maksimalias ir minimalias transformatorių apkrovas (žiemos sezono ne potvynio metu nerodome).

1 variantas

Normaliame režime :MW

Analogiškai apskaičiuojame ir kitų laiptų apkrovų skaičiuojamąją galią.

Avariniame režime imituojame, kad sustojo vienas generatorius ir tada skaičiuojamoji galia skaičiuojama taip:MW

Skaičiuojame per transformatorius pratekančius srautus:

MVA

Analogiškai apskaičiuojamos ir kitos ir reikšmės. Skaičiavimų reikšmes surašome į 7 lentelę.

7 lentelė

Režimai 0-14 val. 14-15 val. 15-17 val. 17-24 val.

Potvynis P, MW 48,50 48,50 48,50 48,50

Potvynis S, MVA 53,89 53,89 53,89 53,89

Potvynis PA, MW -51,90 -51,90 -51,90 -51,90

PotvynisA SA, MVA -57,67 -57,67 -57,67 -57,67

Vasara, P, MW 14,75 14,75 29,37 14,75

Vasara, S, MVA 16,39 16,39 32,63 16,39

Vasara, PA, MW -50,65 -50,65 -51,03 -50,65

Vasara, SA, MVA -56,28 -56,28 -56,70 -56,28

9 pav. Transformatorių apkrovų max ir min grafikai normaliame režime.

10 pav. Transformatorių apkrovų max ir min grafikai avariniame režime režime.

Iš grafikų matome, kad didžiausias srautas teka avariniame režime potvynio metu. – 57,67 MVA. Normaliame režime didžiausias transformatorių apkrovimas – 53,89 MVA. Kadangi transformatorių apkrovimas pastovus, normaliame režime perkrauti negalime. Todėl parenkame transformatorius pagal normalų režimą:

MVA

Parenkame aukštinančius transformatorius 2xTРДН-63000/ 110.

Ryšio transformatorių parinkimas

Per ryšio transformatorius elektros energiją gauna sistema. Avarinio režimo skaičiuoti nereikia. Skaičiuosime maksimalios ir minimalios apkrovos reikšmes. Transformatorių skaičiuojamoji galia apskaičiuota taip. MW

MVA

Analogiškai
ir kitų laiptų apkrovos reikšmes. Skaičiavimų rezultatus surašome į 8 lentelę.

8 lentelė

Vartotojo paros grafikas 0-14 val. 14-15 val. 15-17 val. 17-24 val.

P,MW Žiema 72 47,00 47,00 72

S,MVA Žiema 80 52,22 52,22 80

P,MW Vasara 14,51 9,51 38,74 14,51

S,MVA Vasara 16,12 10,56 43,04 16,12

11 pav. Ryšio transformatorių apkrovos max ir min reikšmių grafikas.

MVA

Parenkame ryšio transformatorius 2xTРДЦН-63000/ 330.

9 lentelė

Žymėjimas schemoje Tipas SN, MVA UA, kV UŽ, kV UK, % ΔPK, kW ΔP0, kW I0%, % Kaina, tūkst. Rb. Kaina, tūkst. €. Viso, tūkst. €.

T1 ,T2 TPДН-63000/110 63 115 11 10,5 245 50 0,5 110 1100 2200

T3 ,T4 TPДЦH-63000/330 63 330 110 11 230 100 0,8 215 2150 4300

Transformatorių kaina perskaičiuota taip:

tūkst.€

Dviejų transformatorių kaina:

tūkst.€

2 variantas

Aukštinančių transformatorių parinkimas

Šiame variante srautai pratekantys per transformatorius, tokie pat kaip ir 1 variante. Papildomų skaičiavimų nereikia:

MVA

Ryšio transformatorių parinkimas

Per ryšio transformatorius elektros energiją gauna tik vartotojai. Tad papildomų skaičiavimų neatliekame: . Avarinio režimo skaičiuoti nereikia. Transformatorių skaičiuojamoji galia apskaičiuota analogiškai kaip ir 1 variante. Vartotojo apkrovos skaičiavimų rezultatai – 10 lentelėje, grafikai 7 pav.

10 lentelė

Vartotojo paros grafikas 0-14 val. 14-17 val. 17-24 val.

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 2170 žodžiai iš 7204 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.