Đồ án Môn học mạng lưới điện - Thiết kế một mạng lưới cấp điện

Mở đầu Điện năng là một dạng năng lượng có nhiều ưu điểm như: Từ điện năng dễ dàng chuyển thành năng lượng khác (cơ năng, nhiệt năng, quang năng...) dễ truyền tải điện năng. Môn học Mạng lưới điện là một trong những môn học chính và quan trọng nhất trong chương trình đào tạo kỹ sư chuyên ngành hệ thống điện. Đồ án môn học mạng lưới điện là một phần rất quan trọng trong chương trình môn học mạng lưới điện. Đồ án môn học mạng lưới điện giúp cho sinh viên làm quen và vận dụng những kiến thức đã học vào việc tính toán, thiết kế một mạng lưới cấp điện. Chương I Cân bằng công suất Đặc điểm của sản xuất điện năng là ở mỗi thời điểm công suất tiêu thụ của phụ tải là khác nhau nên khi thiết kế mạng cần phải xem xét khả năng cung cấp và tiêu thụ trong hệ thống có cân bằng hay không. Qua đó xác định sơ bộ phương thức vận hành cho từng nhà máy điện trong hệ thống ở trạng thái vận hành cực đại, cực tiểu và sau sự cố. I-Cân bằng công suất tác dụng. Phương trình cân bằng. Trong đó: m: hệ số đồng thời (ở đây ta lấy m=1) ồ PF : Tổng công suất tác dụng phát ra do các máy phát điện trong hệ thống. ồPpt tổng công suất tác dụng của các hộ tiêu thụ. ồPmđ = 5%ồPpt ồPtd: Tổng công suất tự dùng trong các nhà máy điện trong khi tính sơ bộ ta coi ồPtd = 0. ồPdt: Tổng công suất tác dụng dự trữ của hệ thống ồPdt= 0 Giả thiết nguồn điện đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng theo yêu cầu của phụ tải. Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng: ồPF = ồPyc = ồPpt + ồDPmđ Ta có ồPpt = Ppt1+ Ppt2 + Ppt3 + Ppt4 + Ppt5 + Ppt6 = 34 + 28 + 40 + 40 + 28 + 34 = 204 (MW) ồPmđ = (MW) ồPF= ồPyc = 204 + 102 = 214,2 (MW) II-Cân bằng công suất phản kháng SQyc = m SQpt + SDQ1 + SDQC + SDQba + SQtd SQdt. Trong đó: SQyc: Tổng công suất phản kháng yêu cầu do nguồn cấp. m: Hệ số đồng thời (ở đây lấy m = 1). SQpt = SQpt .tgj: Tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ max SDQL: Là tổng tổn thất công suất phản kháng trên đường của mạng. SQC: Tổng tổn thất công suất phản kháng do dòng điện dung của đường dây sinh ra. SDQba: Là tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp của hệ thống. SQtd: Là tổng công suất phản kháng tự dùng của các nhà máy điện. SQdt: Là tổng công suất phản kháng dự trữ của các hệ thống. Trong khi tính sơ bộ: SDQL = SDQC SDQBA = 15% SQpt SQtd = SQdt = 0 Với cosj = 0,85 đ tgj ằ 0,62 SQPT = SPPt . tgj = 204 . 0,62 = 126,48 (MVAR) SDQBA = , SQPt = (MVAR) SQyc = 126,48 + 19,872 = 145,452 (MVAR) SQF = SPF . tgj = 214,2 . 0,62 = 132,804 (MVAR) So sánh SQyc và SQF SQF = 132,804 (MVAR) < SQyc = 145,452 (MVAR) Vì vậy khi tính sơ bộ cần phải đặt thiết bị bù Tổng lượng công suất bù là: SQbù = SQyc - SQF = 145,452 – 132,804 = 12, 684 (MVAR) Tiến hành bù sơ bộ dựa trên nguyên tắc: Ưu tiên bù cho các hộ ở xa có cosj thấp (là hộ 5) và bù đến cosj = 0,95. Lượng công suất còn lại ta bù cho hộ gần kế tiếo hộ vừa bù, cosj cao hơn (là hộ 3) Ta có: Hộ 3: Cosj’3 = 0,92 đ tgj’3 = 0,43 Qb3 = P3 ( tgj3 - tgj’3) = 40 (0,62 – 0,43) = 7,6 (KVAR) Hộ 5: Qb5 = QbS - Qb3 = 12, 648 – 7,6 = 5,048 (KVAR) tgj’5 = ị cos j’5 = 0,91 Bảng tính sơ bộ. STT Hộ 1 Hộ 2 Hộ 3 Hộ 4 Hộ 5 Hộ 6 Pmax (MW) 34 28 40 40 28 34 Qmax (MWAR) 21,08 17,36 24,8 24,8 17,36 21,08 Qb(MVAR) 0 0 5,44 0 8,12 0 Qbmax (MVAR) 21,08 17,36 17,2 24,8 12,768 21,08 Cosj’ (trước bù) 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 Cosj (sau bù) 0,85 0,85 0,92 0,85 0,91 0,85 Chương II Các phương án nối dây. Chọn phương án tối ưu về kinh tế – kỹ thuật. Căn cứ vào nhu cầu cung cấp điện và tính chất các hộ tiêu thụ cùng với vị trí tương quan giữa các phụ tải với nhau. Ta dự kiến các phương án nối dây sau. A- So sánh chỉ tiêu kỹ thuật của các phương án: 1- Chọn điện áp danh định của mạng thiết kế: Dựa trên công thức Trong đó: Ui: Điện áp của nhánh thứ i (kV) li: Chiều dài của đoạn đường dây thứ i. (Km) Pi: Công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (MW) Với Ui = (70 á 170 kV) khi đó ta chọn điện áp địn mức mạng điện thiết kế là 110 kV và mạng điện áp này được sử dụng cho tất cả các phương án thiết kế. 2- Chọn tiết diện dây dẫn F (mm2) theo mật độ dòng điện kinh tế (Jkt) Dự kiến loại dây sử dụng là dây AC. Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha Dtb = m Căn cứ vào thời gian sử dụng công suất lớn nhất. Tmax = 5000 h với dây AC nên ta có Jkt = 1,1 (A/mm2). Tiết diện kinh tế của đường dây được xác định theo công thức: Trong đó: Iiị dòng điện chạy trên đoạn dây dẫn thứ i với đường dây một mạch. Với n – Số mạch đường dây Si: Công suất chạy trên đoạn đường dây thứ i Uđm : Điện áp định mức mạng điện thiết kế. Sau khi tính được Fitc gần nhất và tìm được Icp tương ứng sau đó kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn đã chọn lúc sự cố. Giả thiết sự cố nguy hiểm nhất là trường hợp đứt một trong hai mạch của đoạn đường dây thứ i. Khi đó IiSC = 2 Ii. Nếu Iisc Ê Iicp thì dây dẫn có Fitc đã chọn là đạt yêu cầu Iisc ³ Iicp thì ta phải tăng Fi lên đến khi thỏa mãn điều kiện. 3- Tính tổn thất điện áp. DUibt% = Trong đó: Pi, Qi: Công suất chạy trên đoạn đường dây thứ i. Đối với đường dây 2 mạch Uisc% = 2Dibt% và DUmax lớn nhất và không giả thiết sự cố đồng thời. B-Tính toán chi tiết chi các phương án I- Phương án 1 1- Sơ đồ nối dây. 2- Thông số của phương án Đoạn đường dây N – 5 5 - 6 N - 4 4 – 3 N – 1 1 – 2 Pmax (MW) 62 34 80 40 62 28 Qmax (MVAR) 38,44 21,08 49,6 24,8 38,44 17,36 L (km) 78 42 60 36 58 30 Chọn điện áp định mức cho hệ thống dựa trên công thức Ui = 4,34 Số hiệu tính toán được tổng hợp trong bảng sau Đường dây L (km) P (MW) U (kV) N – 5 78 62 141 5 – 6 42 34 105 N – 4 60 80 158 4 – 3 36 40 112,84 N – 1 58 62 140 1 – 2 30 28 94 Theo bảng trên ta chọn Uđm = 110 kV. Điện áp này được sử dụng cho tất cả các phương án thiết kế. 3. Chọn tiết diện dây dẫn Xét đoạn đường dây N – 5 Ta có I N – 5 = I N- 5 SC = 2 I N-5bt = 2.191 = 382 (A) F N-5 = (mm2) Chọn Ftc = 185 có Icp = 445 > IN-5SC = 382,886 Vậy tiết diện của đoạn đường dây N – 5 đã chọn là phù hợp. Các đoạn đường dây còn lại tính tương tự. Ta có bảng kết quả sau: Đoạn đường dây Ibt (A) Fkt (mm2) Ft/c (mm2) Icp (A) ISC (A) N – 5 191 173 185 510 382 5 – 6 105 94 95 330 210 N – 4 247 224 240 610 494 4 -3 123 111 120 380 246 N – 1 191 173 185 510 382 1 – 2 186 78 70 265 172 Theo điều kiện về tổn thất vầng quang. Đối với mạng điện 110 kv thì tiết diện dây dẫn AC phải thỏa mãn điều kiện Ftc > 70 mm2. Kết hợp với bảng số liệu đã tính toán trên ta thấy các tiết diện dây dẫn đã chọn trên thỏa mãn các điều kiện kinh tế kỹ thuật. Bảng thông số các đoạn đường dây đã chọn Đường dây L (km) Loại dây R0 W/km X0 W/km b0 10-6s/km R W X W B 10-6s N-5 78 AC-185 0,17 0,49 2,84 6,63 19,11 443,04 5- 6 42 AC-95 0,33 0,429 2,65 6,93 9,009 222,6 N – 4 60 AC-240 0,13 0,39 2,86 3,9 11,7 343,2 4-3 36 AC-120 0,27 0,423 2,69 4,86 7,614 193,68 N – 1 58 AC-185 0,17 0,49 2,84 4,93 14,21 329,44 1 - 2 30 AC-70 0,46 0,443 2,58 6,9 6,6 154,8 Tính tổn thất điện áp ở các nhánh ở chế độ vận hành bình thường và khi có sự cố. DU%bt = Xét đoạn đường dây N – 5 D UbtN-5% = DSC N-5% = 2. DU%btN-5 = 18,94% Các đoạn đường dây còn lại tính tương tự. Ta có bảng kết quả sau: Đoạn đường dây P (MW) Q (MVAr) R (W) X (W) DUbt (%) DUSC % N – 5 62 38,44 6,63 19,11 9,47 19,94 5 – 6 34 21,08 6,93 9,009 3,52 7,04 N – 4 80 49,6 3,9 11,7 7,37 14,74 4 – 3 40 24,8 4,96 7,614 3,2 6,4 N – 1 62 38,44 4,93 14,21 7,04 14,08 1 - 2 28 17,36 6,9 6,6 2,504 5,08 Tổn thất điện áp lớn nhất ở chế độ vận hành bình thường là tổn thất điện áp ở phụ tải số 5 trên đường dây N – 5 – 6 DUmaxbt% = 9,4 + 3,52 = 12,99%. Khi sự cố đứt một dây trên đoạn N – 5 DUmaxSC% = 18,94 + 3,52 = 22,46% Tổng kết phương án DUmaxbt% = 12,99% < 155 DUmaxSC% = 22,46% > 20% Vậy phương án đã chọn không đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật. Khả năng mở rộng phụ tải thấp Sự cố giữa các nhánh ảnh hưởng chung đến toàn mạng điện II-Phương án 2 Sơ đồ nối dây. 2 – Thông số của phương án Đoạn đường dây N - 5 N – 6 N - 4 4 - 3 N - 1 1 – 2 P (MW) 28 34 90 40 62 28 Q (MVAR) 17,36 21,08 49,6 24,8 38,44 17,36 L (km) 78 85 60 36 58 30 3-Chọn tiết diện dây dẫn Với cách tính tương tự như phương án 1. Sau khi tính toán kết quả được tổng hợp trong bảng sau Đoạn đường dây Ibt (A) Fkt (mm2) Ft/c (mm2) ICp (A) ISC (A) N – 5 86 78 70 265 172 N – 6 104 94 95 330 208 N – 4 247 224 240 610 494 4 – 3 123 111 120 380 246 N – 1 191 173 185 510 382 1 - 2 86 78 70 265 172 Các tiết diện dây dẫn It/c đã chọn ở bảng trên thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế, kỹ thuật. Từ các bảng tra cứu thông số dây dẫn ta có bảng thông số các đoạn đường dây như sau: Đoạn Đường dây L (km) Loại dây R0 W/km X0 W/km b010-6 s/km R W X W B 10-6s N-5 78 AC-70 0,46 0,44 2,58 17,94 19,11 402,48 N- 6 85 AC-95 0,33 0,429 2,65 14,025 18,233 450,5 N – 4 60 AC-240 0,13 0,39 2,86 3,9 11,7 343,2 4-3 36 AC-120 0,27 0,423 2,69 4,86 7,614 193,68 N – 1 58 AC-185 0,17 0,49 2,84 4,93 14,21 329,44 1 - 2 30 AC-70 0,46 0,44 2,58 6,9 6,6 154,8 4- Tính tổn thất điện áp Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau Đoạn đường dây P (MW) Q (MVAr) R (W) X (W) DUbt (%) DUSC % N – 5 28 17,36 17,94 17,16 6,61 13,22 N – 6 34 21,08 14,25 18,233 7,12 14,24 N – 4 80 49,6 3,9 11,7 7,37 14,74 4 – 3 40 24,8 4,86 7,614 3,2 6,4 N – 1 62 38,44 4,93 14,21 7,04 14,08 1 - 2 28 17,36 6,9 6,6 2,54 5,08 Tổng kết phương án DUmaxbt% = 7,37 + 3,2 = 10,57% < 15% DUmaxSC% = 14,74 + 3,2 = 17,94% < 20% Không đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật. Khả năng mở rộng phụ tải cao Sự cố ở đoạn đường dây trong nhánh ảnh hưởng đến phụ tải trong nhánh đó. III-Phương án 3 Sơ đồ nối dây Thông số của phương án Đoạn đường dây N - 5 N – 6 N - 4 N - 1 1 - 3 N – 2 P (MW) 28 34 40 74 40 28 Q (MVAR) 17,36 21,08 24,8 45,88 24,8 17,36 L (km) 78 85 60 58 30 78 Chọn tiết diện dây dẫn Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau Đoạn đường dây Ibt (A) Fkt (mm2) Ft/c (mm2) ICp (A) ISC (A) N – 5 86 78 70 265 172 N – 6 104 94 95 330 208 N – 4 123 111 120 380 246 N – 1 228 207 240 610 456 1 - 3 123 111 120 380 246 N - 2 86 78 70 265 172 Với các tiết diện dây dẫn Ft/c đã chọn ở bảng trên thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế – kỹ thuật. Từ các bảng tra cứu các thông số dây dẫn trong sách ta có bảng thông số các đoạn đường dây như sau Đoạn đường dây L (km) Loại dây r0 W/km x0 W/km b010-6 s/km R W X W B 10-6s N-5 78 AC-70 0,46 0,44 2,58 17,94 17,16 402,48 N- 6 85 AC-95 0,33 0,429 2,65 14,025 18,233 450,5 N – 4 60 AC-120 0,27 0,423 2,69 8,1 12,69 322,8 N – 1 58 AC-240 0,13 0,39 2,86 3,77 11,31 331,76 1 - 3 50 AC-120 0,27 0,423 2,69 4,05 6,345 161,4 N - 2 78 AC-70 0,46 0,44 2,58 17,94 17,16 402,48 Tính tổn thất điện áp Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau: Đoạn đường dây P (MW) Q (MVAr) R (W) X (W) DUbt (%) DUSC % N – 5 28 17,36 17,94 17,16 6,61 13,22 N – 6 34 21,08 14,025 18,233 7,12 14,24 N – 4 40 24,8 8,1 12,69 5,28 10,56 N - 1 74 45,88 3,77 11,314 6,6 13,2 1 - 3 40 24,8 14,05 6,345 2,8 5,6 N - 2 28 17,36 17,94 17,16 6,62 13,24 Tổng kết phương án DUmaxbt% = 19,4% <15% DUmaxSC% = 16% <20% Đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật Khả năng mở rộng và phát triển phụ tải cao Các sự cố ở mỗi nhánh ít ảnh hưởng đến toàn mạng điện IV-Phương án 4 Sơ đồ nối dây Thông số của phương án Đoạn đường dây N - 5 N – 6 N - 1 1 - 4 N – 2 2 - 3 P (MW) 28 34 74 40 68 40 Q (MVAR) 17,36 21,08 45,88 24,8 42,16 24,8 L (km) 78 85 58 32 78 42 Chọn tiết diện dây dẫn Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau: Đoạn đường dây Ibt (A) Fkt (mm2) Ft/c (mm2) ICp (A) ISC (A) N – 5 86 78 70 265 172 N – 6 104 94 95 330 208 N – 1 228 207 185 510 456 1 – 4 123 111 120 380 246 N - 2 210 190 185 510 420 2- 3 123 111 120 380 246 Với các tiết diện dây dẫn Ft/c đã chọn ở bảng trên thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế – kỹ thuật. Từ các bảng tra cứu các thông số dây dẫn trong sách ta có bảng thông số các đoạn đường dây như sau: Đoạn Đường dây L (km) Loại dây r0 W/km x0 W/km b010-6 s/km R W X W B 10-6s N-5 78 AC-70 0,46 0,44 2,58 17,94 17,16 402,48 N- 6 85 AC-95 0,33 0,429 2,65 14,025 18,233 450,5 N – 1 58 AC-185 0,17 0,49 2,84 4,93 14,31 329,44 1 – 4 32 AC-120 0,27 0,423 2,69 4,32 6,768 172,16 N - 2 78 AC-185 0,17 0,49 2,84 6,63 19,11 443,04 2 - 3 42 AC-120 0,27 0,423 2,69 5,67 8,883 225,96 Tính tổn thất điện áp Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau: Đoạn đường dây P (MW) Q (MVAr) R (W) X (W) DUbt (%) DUSC % N – 5 28 17,36 17,94 17,16 6,61 13,22 N – 6 34 21,08 14,025 18,233 7,12 14,24 N - 1 74 45,88 2,84 4,93 3,61 7,22 1 – 4 40 24,8 2,69 4,32 1,7 3,56 N - 2 68 42,16 6,63 18,11 10,4 20,88 2 - 3 40 24,8 5,67 8,883 3,7 7,4 Tổng kết phương án DUmaxbt% = 14,24% < 15% DUmaxSC% = 20,8% > 20% Không đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật Khả năng mở rộng và phát triển phụ tải thấp Sự cố ở mỗi nhánh ảnh hưởng nhiều đến toàn mạng điện V – Phương án 5 1- Sơ đồ nối dây Chọn tiết diện dây dẫn Giả thiết mạng kín trên là đồng nhất và đoạn đường dây có cùng tiết diện. Khi đó dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây được xác định như sau: S N-6 = LS = lN-5 + l N-6 +l5-6 = 78 + 42 + 85 = 205 (km) SN-6 = = = = 31,51 + j 19,54 (MVA) S N-5 = (S6 + S5) – S N-6 = (34 + j 21,08 + 28 + j 17,36) – (31,51 + j 19,54) = 62 + j 38,44 – 31,51 – j 19,54 = 30,49 + j 18,9 S 6 -5 = S N – 5 – S5 = 30,49 + j 18,9 – 28 – j 17,36 = 2,49 + j 1,54 Vậy S N-6 = S N – 5 = S 5 – 6 = Sau khi tính được dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây của mạch vòng. Việc chọn tiết diện dây dẫn mạch vòng và các đoạn mạch còn lại được tính toán tương tự nhe phương pháp đã trình bày phần trước. Kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau: Đoạn đường dây Ibt (A) Fkt (mm2) Ft/c (mm2) ICp (A) ISC (A) N – 5 188 170 185 510 376 6 - 5 15,4 14 70 265 30,8 N – 6 194 176 185 510 388 N – 4 247 224 240 610 494 4 - 3 123 111 120 380 246 N - 1 191 173 185 510 382 1 - 2 86 78 70 265 172 Giả thiết sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt một trong các đoạn đường dây N-5 hoặc N – 6. Khi đó dòng điện sự cố I N-5SC = I N-6 SC = = 383,9 (A) Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn 5 -6 là I 56 SC = Theo kết quả tính toán kết hợp với điều kiện tổn thất vầng quang. Các dây dẫn đã chọn ở bảng trên là phù hợp với yêu cầu kinh tế – kỹ thuật. Từ các bảng tra cứu trong sách ta có bảng thông số của các đoạn đường dây trong phương án thiết kế Đoạn Đường dây L (km) Loại dây x0 W/km b010-6 s/km r0 W/km R W X W B 10-6s N-5 78 AC-185 0,49 2,84 0,17 13,26 38,22 21,52 6-5 42 AC-70 0,44 2,58 0,46 19,32 18,48 108,36 N- 6 85 AC-185 0,429 2,84 0,17 14,45 41,65 241,4 N– 4 60 AC-240 0,39 2,68 0,13 3,9 11,7 321,6 4 -3 36 AC-120 0,423 2,69 0,27 4,86 7,614 193,68 N – 1 58 AC-185 0,49 2,84 0,17 4,93 14,21 329,44 1 - 2 30 AC-70 0,44 2,58 0,46 6,9 6,6 154,8 Tính tổn thất điện áp Tính tương tự như các phương án đã trình bày. Sau khi tính toán kết quả được tổng hợp trong bảng sau: Đoạn đường dây P (MW) Q (MVAr) R (W) X (W) DUbt (%) DUSC % N – 5 30,49 18,9 13,26 38,22 9,31 18,94 6 - 5 2,49 1,54 19,32 18,48 0,633 8,65 N – 6 31,51 19,54 14,45 41,65 10,5 20,63 N - 4 80 49,6 3,9 11,7 7,4 14,8 4 - 3 40 24,8 4,86 7,614 3,2 6,4 N - 1 34 21,08 4,93 14,21 3,9 7,8 1-2 28 17,36 6,9 6,6 2,5 5 Với mạch vòng sự cố nặng nề khi đứt đoạn N – 5 hoặc N – 6 Trường hợp đứt đoạn N – 5. Khi đó dòng công suất trên các đoạn đường dây như sau: S’ N-6 = S N-6 + S N-5 = 34 + j 21,08 + 28 + j 17,36 = 62 + j 38,44 (MVA) S’ 6-5 = S5 = 28 + j 17,36 Ta có: DUN-6SC% = = 20,63% DU65SC% = = 7,12% Trường hợp đứt đoạn N – 5 S’N-5 = SN6 + SN5 = 62 + j 38,44 (MVA) S56 = S6 = 34 + j 21,08 Ta có DUN5SC% = = 18,94% D56SC% = = 8,65% Tổn thất điện áp lớn nhất ở chế độ vận hành bình thường là tổn thất điện áp ở phụ tải 4 trên đường dây N – 4 – 3 DUmaxbt% = 7,4 + 3,2 = 10,6% Tổn thất điện áp lớn nhất ở chế độ sự cố là tổn thất điện áp ở phụ tải 6 trong nhánh mạch vòng N – 5 – 6 – N khi đoạn đường dây N – 5 bị đứt DUmaxSC% = 20,63 + 8,65 = 29,28% Tổng kết phương án DUmaxbt% = 10,6% < 15% DUmaxSc% = 29,28% > 20% Không đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật Khả năng mở rộng phụ tải thấp Sự cố ở đoạn đường dây trong nhánh ảnh hưởng nhiều đến phụ tải. Bảng so sánh chỉ tiêu kỹ thuật của các phương án Phương án DU% I II III IV V DUmaxbt% 12,99 10,57 19,4 11,24 10,6 DUmaxSC% 22,46 17,94 16 20,81 29,28 Theo bảng so sánh trên ta chọn hai phương án (II, III) để so sánh chỉ tiêu về kinh tế và chọn ra phương án tối ưu nhất C – So sánh các chỉ tiêu kinh tế Việc so sánh về mặt kinh tế giữa các phương án dựa vào chi phí hàng năm Z. Tìm ra Zmin để đưa ra phương án tối ưu. Trong tính toán tìm hàm Z của các phương án ta giả thiết tất cả các phương án có: - Số lượng máy biến áp như nhau. Số lượng máy cắt như nhau Số lượng dao cách ly như nhau Hàm chi phí hàng năm Z được tính theo công thức Z = (avh + atc)kd + DA.C Trong đó: avh: hệ số vận hành với avh = 0,04 atc: Hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn với atc = 0,125 kd: Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây kd = Skdi = Sa.li.Koi Koi suất đầu tư cho 1 km đường dây có tiết diện Fi. Li: Chiều dài đường dây thứ i có tiết diện Fi a: Hệ số điều chỉnh Đường dây một mạch a = 1 Đường dây 2 mạch, 1 cột a = 1,6 Đường dây 2 mạch, 2 cột a = 1,8 DA: Tổng tổn thất điện năng hàng năm DA = SDPi.ầ DPi: Tổng công suất tổn thất ở chế độ cực đại của đường dây thứ i ầ : Thời gian tổn thất công suất lớn nhất ầ = (0,124 + Tmax .10-4)2.8760 = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 = 3411 (h) -C: giá thành 1 KWh điện năng tổn thất Với giả thiết đường dây thiết kế là cột ly tâm lõi thép có Uđm = 110 kV. Tra sách ta có suất đầu tư cho một số đường dây có tiết diện khác nhau như sau: Loại dây Ac – 70 Ac – 95 AC – 120 AC – 185 AC – 240 Koi (106 đ/km) 168 224 280 392 444 Để tính toán cho các phương án ta sử dụng một số công thức: Kdi = Koi x li x a = 1,6 x Koi . li DPi = Phương án 2 Xét đoạn đường dây N – 5 K N-5 = Koi x li x a = 108 . 78 . 1,6 . 106 = 20,97.109 (đồng) DP N-5 = Các đoạn dây còn lại được tính tương tương tự. Kết quả được tổng hợp trong bảng sau: Đoạn Đường dây Li (km) Loại dây K0i (106đ) Kdi109đ Pimax (MW) Qimax (MVAR) X W DPimax MW N-5 78 AC-70 168 20,97 28 17,36 17,94 1,61 N- 6 85 AC-95 224 30,464 34 21,08 14,025 1,855 N– 4 60 AC-240 444 42,624 80 49,6 3,9 2,86 4 -3 36 AC-120 280 16,128 40 24,8 4,86 0,89 N – 1 58 AC-185 392 36,38 62 38,44 4,93 2,17 1 - 2 30 AC-70 168 8,064 28 17,36 6,9 0,62 Kd = SDKdi = 154,63 SDPi = 10,005 DA = SDPi . ầ = 10,005 . 103.3411 = 34127055 (kwh) Z = (0,04 + 0,125).154,63 . 109 + 34127055 . 500 = 42,58 . 109 đ Phương án 3 Tương tự như phương án 2. Sau khi tính toán ta có bảng sau: Đoạn Đường dây Li (km) Loại dây K0i (106đ) Kdi109đ Pimax (MW) Qimax (MVAR) X W DPimax MW N-5 78 AC-70 168 20,967 28 17,36 17,94 1,61 N- 6 85 AC-95 224 30,464 34 21,08 14,025 1,855 N– 4 60 AC-120 280 26,88