Analiza ekonomiczna stacji transformatorowych

wp-singular,page-template-default,page,page-id-17,wp-theme-bridge,wp-child-theme-bridge-child,bridge-core-3.3.4.4,qi-blocks-1.4.3,qodef-gutenberg--no-touch,qodef-qi--no-touch,qi-addons-for-elementor-1.9.5,qode-page-transition-enabled,ajax_fade,page_not_loaded,,qode-title-hidden,side_area_uncovered_from_content,qode-smooth-scroll-enabled,qode-child-theme-ver-1.0.0,qode-theme-ver-30.8.8.4,qode-theme-bridge,disabled_footer_bottom,qode_header_in_grid,wpb-js-composer js-comp-ver-8.6.1,vc_responsive,elementor-default,elementor-kit-16508,elementor-page elementor-page-17

Analiza ekonomiczna stacji transformatorowych

porównująca rozwiązania tradycyjne z nowoczesnym

Słupowa stacja transformatorowa

– rozwiązanie tradycyjne –

moc zapotrzebowana – P = 550 kW
napięcie zasilania – 0,4 kV
cos φ = 0,93
odległość stacji transformatorowej od rozdzielnicy głównej nN w budynku – 350 m
In= 854,62 A

Dobieramy kabel:

YKXS 4×185; obciążalność kabla I_dd = 441,0 A
Obciążalność linii kablowej 2 x YKXSY 4×185
I_obc= 2 x 441,0 A = 882,0 A

Spadek napięcia i straty w przesyle zostały wyliczone wg wzorów:

$\Delta U = \frac{l \cdot P}{\chi \cdot A \cdot U \cdot cos\varphi}$

$P_{str} = \frac{l \cdot P^2}{\chi \cdot A \cdot U^2 \cdot cos^2\varphi}$

$\Delta U = \frac{350 \cdot 550}{57 \cdot 370 \cdot 0,4 \cdot 0,93} = 24,54\ V$

$P_{str} = \frac{350 \cdot 550^2}{57 \cdot 370 \cdot 0,4^2 \cdot 0,93^2} = 36,28\ kW$

gdzie:

l – jednokrotna długość przewodu [m] – 350 m
A – przekrój pojedynczego przewodnika [mm²] – 2×185 mm²
χ – przewodność właściwa , miedź χ = 57 [m/Ωmm²]

Betonowa stacja transformatorowa

– rozwiązanie tradycyjne –

moc zapotrzebowana – P = 550 kW
napięcie zasilania – 0,4 kV
cos φ = 0,93
odległość stacji transformatorowej od rozdzielnicy głównej nN w budynku – 300 m
In= 854,62 A

Dobieramy kabel:

YKXS 4×185; obciążalność kabla I_dd = 441,0 A
Obciążalność linii kablowej 2 x YKXSY 4×185
I_obc= 2 x 441,0 A = 882,0 A

Spadek napięcia i straty w przesyle zostały wyliczone wg wzorów:

$\Delta U = \frac{l \cdot P}{\chi \cdot A \cdot U \cdot cos\varphi}$

$P_{str} = \frac{l \cdot P^2}{\chi \cdot A \cdot U^2 \cdot cos^2\varphi}$

$\Delta U = \frac{300 \cdot 550}{57 \cdot 370 \cdot 0,4 \cdot 0,93} = 21,03\ V$

$P_{str} = \frac{300 \cdot 550^2}{57 \cdot 370 \cdot 0,4^2 \cdot 0,93^2} = 31,09\ kW$

gdzie:

l – jednokrotna długość przewodu [m] – 350 m
A – przekrój pojedynczego przewodnika [mm²] – 2×185 mm²
χ – przewodność właściwa , miedź χ = 57 [m/Ωmm²]

Przemysłowa stacja transformatorowa

– rozwiązanie nowoczesne –

moc zapotrzebowana – P = 550 kW
napięcie zasilania – 15 kV
cos φ = 0,93
odległość stacji transformatorowej od rozdzielnicy głównej nN w budynku – 25 m
In= 22,78 A

Dobieramy kabel:

YHAKXS 1×70; obciążalność kabla I_dd = 275,0 A
Obciążalność linii kablowej 3 x YHAKXS 1×70
I_obc= 275,0 A

Spadek napięcia i straty w przesyle zostały wyliczone wg wzorów:

$\Delta U = \frac{l \cdot P}{\chi \cdot A \cdot U \cdot cos\varphi}$

$P_{str} = \frac{l \cdot P^2}{\chi \cdot A \cdot U^2 \cdot cos^2\varphi}$

$\Delta U = \frac{350 \cdot 550}{33 \cdot 70 \cdot 15000 \cdot 0,93} = 3,28\ V$

$P_{str} = \frac{350 \cdot 550^2}{33 \cdot 70 \cdot 15000^2 \cdot 0,93^2} = 0,077\ kW$

gdzie:

l – jednokrotna długość przewodu [m] – 350 m
A – przekrój pojedynczego przewodnika [mm²] – 2×185 mm²
χ – przewodność właściwa , miedź χ = 57 [m/Ωmm²]

Koszty budowy linii kablowych zasilających

Do obliczeń przyjmujemy cenę katalogową Telefoniki.

Słupowa stacja transformatorowa

Zasilanie obiektu linią kablową nn 0,4 kV

Linia niskiego napięcia:

2 x YKXS 4×185 0,6/1 kV
długość: 2 x 350 m = 700 m
700,00 m x 352,805 zł/m = 246 963,50 zł

Linia średniego napięcia:

YHAKXS 1×70 12/20 kV
długość: 3 x 5 m = 15 m
15,00 m x 34,285 zł/m = 514,27 zł

Koszt budowy: 247 477,77 zł

Betonowa stacja transformatorowa

Zasilanie obiektu linią kablową nn 0,4 kV

Linia niskiego napięcia:

2 x YKXS 4×185 0,6/1 kV
długość: 2 x 300 m = 600 m
600,00 m x 352,805 zł/m = 211 683,00 zł

Linia średniego napięcia:

YHAKXS 1×70 12/20 kV
długość: 3 x 50 m = 150 m
150,00 m x 34,285 zł/m = 5 142,75 zł

Koszt budowy: 216 825,75 zł

Przemysłowa stacja transformatorowa

Zasilanie obiektu linią kablową SN 15 kV

Linia niskiego napięcia:

2 x YKXS 4×185 0,6/1 kV
długość: 2 x 25 m = 50 m
50,00 m x 352,805 zł/m = 17 640,25 zł

Linia średniego napięcia:

YHAKXS 1×70 12/20 kV
długość: 3 x 350 m = 1 050 m
1 050,00 m x 34,285 zł/m = 35 999,25 zł

Koszt budowy: 53 639,50 zł

Porównanie kosztów budowy linii zasilających:

Różnicę w kosztach budowy pomiędzy zasilaniem urządzeń linią kablową niskiego napięcia a zasilaniem z przemysłowej stacji transformatorowej ICZ-E wynosi:

Dla stacji transformatorowej słupowej: 247 477,77 zł – 53 639,50 zł = 193 838,27 zł
dla stacji transformatorowej betonowej: 216 825,75 zł – 53 639,50 zł = 163 186,25 zł

Wyliczone kwoty netto wskazują, iż rozwiązanie zasilania urządzeń przemysłową stacją transformatorową ICZ-E jest rozwiązaniem zdecydowanie korzystniejszym.

analiza ekonomiczna stacji transformatorowych 3

Porównanie strat w przesyle energii elektrycznej

Linia kablowa nn 0,4 kV – straty w przesyle energii elektrycznej

Podczas przesyłu założonej mocy na kablu niskiego napięcia powstaną straty:

Straty w przesyle linią nn	Słupowa	Betonowa	Przemysłowa
Pstr [kW]	72.55	62.19	5.18

Zakładamy średnią cenę 1 kWh = 0,51 zł
Zakład pracuje 21 dni w miesiącu po 8 godzin dziennie.

Daje to nam stratę miesięczną w przesyle energii w ilości: ( moc strat wylicza się jako iloczyn godzin, dni, straty mocy, aktualną cenę energii ):

Straty w przesyle linią nn	Słupowa	Betonowa	Przemysłowa
Pstr [kWh]	12 188.40	10 447.92	870.24

Przeliczając straty w przesyle związane z wydzielanym ciepłem na kwoty pieniężne otrzymujemy:

Straty w przesyle linią nn	Słupowa	Betonowa	Przemysłowa
Miesiąc	7 800.57 PLN	6 686.66 PLN	556.95 PLN
Rok	93 606.91 PLN	80 240.02 PLN	6 683.44 PLN
10 lat	936 069.12 PLN	802 400.25 PLN	66 834.43 PLN

Linia kablowa SN 15 kV – straty w przesyle energii elektrycznej

Podczas przesyłu założonej mocy na kablu niskiego napięcia powstaną straty:

Straty w przesyle linią SN	Słupowa	Betonowa	Przemysłowa
Pstr [kW]	0.001	0.011	0.077

Zakładamy średnią cenę 1 kWh = 0,51 zł
Zakład pracuje 21 dni w miesiącu po 8 godzin dziennie.

Daje to nam stratę miesięczną w przesyle energii w ilości: ( moc strat wylicza się jako iloczyn godzin, dni, straty mocy, aktualną cenę energii ):

Straty w przesyle linią nN	Słupowa	Betonowa	Przemysłowa
Pstr [kWh]	0.168	1.85	12.94

Przeliczając straty w przesyle związane z wydzielanym ciepłem na kwoty pieniężne otrzymujemy:

Straty w przesyle linią SN	Słupowa	Betonowa	Przemysłowa
Miesiąc	0.11 PLN	1.18 PLN	8.28 PLN
Rok	1.29 PLN	14.20 PLN	99.37 PLN
10 lat	12.90 PLN	142.08 PLN	993.79 PLN

Porównanie strat w przesyle energii elektrycznej w okresie 1 roku

Straty energii elektrycznej	Słupowa	Betonowa	Przemysłowa
Linia nn	93 606.91 PLN	80 240.02 PLN	6 683.44 PLN
Linia SN	1.29 PLN	14.20 PLN	99.37 PLN
Linie nn i SN razem	93 608.20 PLN	80 254.22 PLN	6 782.81 PLN

Wniosek końcowy

Analiza ekonomiczna stacji transformatorowych wykazuje, iż zabudowanie przemysłowej stacji transformatorowej ICZ-E w obiekcie jest rozwiązaniem zdecydowanie najbardziej opłacalnym dla Inwestora. Daje wymierną finansowa korzyść Użytkownikowi:

obniża koszty eksploatacji
obniża koszty budowy zasilania elektroenergetycznego

analiza ekonomiczna stacji transformatorowych 4