Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng của một quốc gia. Trong điều kiện nước ta hiện nay đang trong thời kì công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì điện năng lại đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Điện năng là điều kiện tiên quyết cho việc phát triển nền công nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác. Do nền kinh tế nước ta còn trong giai đoạn đang phát triển và việc sản xuất điện năng còn đang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như phân phối điện cho các hộ tiêu thụ cần phải được tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lí về kĩ thuật cũng như về kinh tế.
Đồ án môn học này đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại I. Nhìn chung, phương án được đưa ra đã đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của một mạng điện khu vực.
40 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 2491 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Dự kiến các phương án nối dây cấp điện hợp lý nhất, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mở đầu
Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng của một quốc gia. Trong điều kiện nước ta hiện nay đang trong thời kì công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì điện năng lại đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Điện năng là điều kiện tiên quyết cho việc phát triển nền công nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác. Do nền kinh tế nước ta còn trong giai đoạn đang phát triển và việc sản xuất điện năng còn đang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như phân phối điện cho các hộ tiêu thụ cần phải được tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lí về kĩ thuật cũng như về kinh tế.
Đồ án môn học này đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại I. Nhìn chung, phương án được đưa ra đã đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của một mạng điện khu vực.
Chương I
cân bằng công suất
I.đặc điểm về phụ tải.
các số liệu về phụ tải:
Các số liệu
Các hộ phụ tải
1
2
3
4
5
6
Phụ tải cực đại (MVA)
18
32
36
32
36
18
Hệ số công suất cosj
0,85
Mức đảm bảo cấp điện
I
Yêu cầu điều chỉnh điện áp
KT
điện áp lưới điện thứ cấp(kV)
10
- Tổng công suất khi phụ tải cực đại là:
SPtmax = Pmax1+ Pmax2 + Pmax3 + Pmax4 + Pmax5 + Pmax6
= 18+ 32 + 36+ 18+ 32 + 36= 172 MW
Tất cả các phụ tải đều là hộ loại I, đây là những hộ tiêu thụ điện rất quan trọng, nếu như ngừng cung cấp điện có thể gây ra nguy hiểm đến tính mạng và sức khoẻ của con người, gây thiệt hại nhiều về kinh tế, hư hỏng thiết bị, làm hỏng hàng loạt sản phẩm, rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp.Chính vì vậy không cho phép ngừng cung cấp điện bất cứ thời gian nào, do đó lưới điện phải khép kín hoặc dùng đường dây hai mạch.
II. Cân bằng công suất
1. Cân bằng công suất tác dụng.
Phương trình cân bằng công suất tác dụng:
SPF =SPyc = Pt +ΔPmđ + Ptd + Pdt.
Trong đó:
PF : Tổng công suất tác dụng phát kinh tế của nhà máy điện.
ΔPmđ :Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp.
Pt: Tổng công suất cực đại của các hộ tiêu thụ.
Ptd: Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện.
Pdt: Tổng công suất dự trữ.
Với các số liệu đã cho tính được:
Pt = 172 MW
ΔPmđ =5%. ΣPpt = 5%.172 = 8,6 MW.
Ptd = 0.
Pdt= 0.
ị SPF =SPyc = 172 + 8,6= 180,6 MW.
2. Cân bằng công suất phản kháng:
Phương trình cân bằng công suất phản kháng:
SQF + SQb = Qpt + ΔQL - QC + ΔQba + Qtd + Qdt.
Trong đó:
QFKT : Tổng công suất phản kháng kinh tế của nhà máy điện.
Qb: Công suất phản kháng cần bù cho hệ thống.
Qpt: Tổng công suất phản kháng của các hộ tiêu thụ.
QL: Tổng tổn thất công suất phản kháng trên các đoạn đường dây của mạng điện.
QC : Tổng công suất phản kháng do điện dung của đường dây sinh ra.
ΔQba: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các MBA.
Qtd: Tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy thuỷ điện.
Qdt:=0 Tổng công suất dự trữ.
Với các số liệu đã cho tính được:
QF = tgwF.PF với coswF =0,85 → tgwF = 0,62
→ QF = 0,62.180,6 = 111,9 MVAr.
Qpt = Qmaxi = 172.0,62 = 106,6MVAr
ΔQba = 15%.Qpt =15%.106,6= 16 MVAr
Trong tính toán sơ bộ ta coi ΣQL =ΣQC
Vậy tổng công suất phản kháng yêu cầu của phụ tải là:
Qyc = Qpt + ΔQba
=1. 106,6 + 16 =122,6 MVAr.
Vì Qyc > ΣQF nên phải tiến hành bù sơ bộ công suất phản kháng.
Qb = Qyc- ΣQF = 122,6 – 111,9 = 10,7 MVAr.
Ta giả thiết bù sơ bộ trên nguyên tắc: bù ưu tiên cho những hộ ở xa nguồn nhất, cosj thấp(hộ thứ 5) và bù đến cosj = 0,95. Lượng công suất bù còn lại(nếu có) ta bù tiếp cho hộ tiếp theo(hộ thứ 3).
Ta có:
cosj’ = 0,95 → tgj’ = 0,33.
Công suất bù cho hộ thứ 5là:
Qb4 = 36´0,62 - 36´0,33 = 10,88 MVAr.
Ta thấy Qb4 > SQb = 10,7 MVAr, vậy ở đây ta chỉ bù công suất cho hộ thứ 5
Qb4sb = Q4 - Qb4 = 36´0,62 – 10,7 = 11,62MVAr.
→ tgj’ = = 0,33.
→ cosj’= 0,94
Bảng tổng kết cho các phụ tải sau khi thực hiện bù sơ bộ:
Hộ
1
2
3
4
5
6
Pmax(MW)
18
32
36
32
36
18
Qmax(MVAr)
11.16
19.84
22.32
19.84
22.32
11.16
Qb(MVAr)
10,7
cosj(trước bù)
0.85
0.85
0.85
0.85
0.85
0.85
cosj(sau bù)
0.85
0.85
0.85
0.85
0.94
0.85
Chương II
chọn phương án cung cấp điện hợp lý nhất
I. Dự kiến các phương án nối dây
Việc lựa chọn và vạch tuyến đường dây là công việc khởi đầu của công tác thiết kế đường dây tải điện, nó có ảnh hưởng quyết định đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật. Do đó việc vạch các phương án phải dựa trên cơ sở:
Chất lượng điện năng.
Độ tin cậy cung cấp điện.
Hiệu quả kinh tế: Chi phí sản xuất điện năng nhỏ nhất.
An toàn cho người và thiết bị.
Từ các số liệu và tính chất của nguồn và phụ tải đã phân tích, ta có các phương án nối dây như sau:
1. Phương án I:
Phương án I:
2. Phương án II:
Phương án II
3. Phương án III:
Phương án III
4. Phương án IV:
Phương án IV
II. Lựa chọn điện áp định của mạng điện.
1. Nguyên tắc chung:
Lựa chọn hợp lý cấp điện áp định mức là một trong những vấn đề rất quan trọng khi thiết kế mạng điện, bởi vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của mạng điện thiết kến như: Vốn đầu tư, tổn thất điện năng, phí tổn kim loại mầu, phí tổn vận hành. Để chọn được cấp điện áp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu sau:
Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này.
Cấp điện áp phải phù hợp với lưới điện hiện tại và lưới điện quốc gia.
Cấp điện áp được lựa chọn phải làm cho mạng điện có chi phí tính toán nhỏ nhất.
Trong thực tế tính toán sử dụng công thức kinh nghiệm.
Ui = 4,34. ; kV
Ui - Điện áp của nhánh thứ i, kV .
Li - Chiều dài của nhánh thứ i, km .
Pi - Công suất tác dụng chạy trên nhánh thứ i, MW
Nếu Ui = ( 60ữ 150) KV thì lấy Ui đm = 110 kV .
2. Tính toán chọn cấp điện áp định mức của mạng điện
Phương án 1
Sơ đồ
Dựa vào công thức kinh ngiệm, tính toán cho các lộ đường dây ta có bảng kết quả sau:
Tên lộ
P ( MW)
l ( km )
U ( kV )
0- 1
18
80.6
96.71
0- 2
32
63.2
111.09
0- 3
36
92.2
117.44
0- 4
32
76.15
116.14
0- 5
36
100
114.17
0-6
18
76.15
96.28
Qua bảng số liệu trên ta chọn cấp điện áp cho phương án một là 110kV. Các phương án sau tính toán tương tự ta cũng chọn được cấp điện áp là 110 kV. Vậy ta quyết định chọn điện áp định mức của mạng điện khu vực thiết kế là 110 kV.
Iii. Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật của từng phương án.
1. Chọn tiết diện dây dẫn:
Trong mạng điện thiết kế dự kiến dùng dây dẫn AC, khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là 5 m.
Với đặc điểm mạng điện thiết kế có công suất truyền tải lớn, điện áp cao, vốn đầu tư và chi phí vận hành hàng năm tương đối lớn, mặt khác trong mạng điện thiết kế có các máy biến áp điều áp dưới tải vì vậy tiết diện dây dẫn được chọn theo điều kiện kinh tế.
Công thức xác định tiết diện dây dẫn theo Jkt như sau :
Fi =
Trong đó :
Fi -Tiết diện của đường dây thứ i, mm2
Iimax- Dòng điện chạy trên đoạn đường dây thứ i khi tải cực đại, A.
Jkt - Mật độ kinh tế của dòng điện nó phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất lớn nhất và loại dây dẫn, A/ mm2. Thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax = 5000 h và với giả thiết toàn mạng điện đều dùng loại dây AC (Từ bảng 44 trang 180 Mạng lưới điện ) ta tra được JKT = 1,1 A/mm2
Iimax được tính như sau:
Ii max = ( Đối với đường dây 1 mạch )
Iimax = ( Đối với đường dây 2 mạch )
Từ Fi tính toán ta tra bảng 33 trang 227 Sách mạng lưới điện để chọn tiết diện theo tiêu chuẩn gần nhất.
Sau khi đã chọn được tiết diện dây dẫn theo tiêu chuẩn gần nhất ta phải kiểm tra dây dẫn theo điều kiện phát nóng, điều kiện vầng quang và điều kiện độ bền cơ .
+ Điều kiện phát sinh vầng quang: Để đảm bảo không phát sinh vầng quang thì dây dẫn phải có tiết diện tối thiểu là 70 mm2 ( chỉ kiểm tra điều kiện vầng quang đối với các đường dây có điện áp ³ 110 KV ).
+ Điều kiện độ bền cơ: Được phối hợp với điều kiện vầng quang vì vậy nếu tiết diện dây dẫn đã thoả mãn với điều kiện vần quang thì cũng thoả mãn với điều kiện độ bền cơ.
+ Điều kiện phát nóng lúc sự cố: Dòng điện trên đường dây lúc có sự cố ( Isc) phải thoả mãn điều kiện:
IscÊ kIcp
Trong đó: k - Hệ số hiệu chỉnh dòng điện, khi nhiệt độ của môi trường đặt dây dẫn khác với nhiệt độ tiêu chuẩn ứng với ICP đã cho. ở đây ta thường lấy k = 0,82 ( ứng với nhiệt độ trung bình là 350 C ), bảng 26 trang 86 hướng dẫn thiết kế mạng.
ISC - Được xác định ứng với trường hợp bị đứt 1 trong 2 đường dây :
Ii max =
2. Xác định tổn thất điện áp:
Trong mỗi phương án ta cần phải tính tổn thất điện áp của tất cả các lộ đường dây trong 2 chế độ: Chế độ bình thường và chế độ sự cố. Sau đó so sánh các lộ với nhau để giữ lại mỗi chế độ 1 giá trị cực đại về tổn thất điện áp, đây là căn cứ chính để so sánh các phương án với nhau về mặt kỹ thuật.
Trong chế độ sự cố ta giả thiết rằng bị đứt 1 trong 2 đường dây và chỉ đứt ở đoạn đầu nguồn (với các lộ có nhiều phụ tải), còn đối với các mạch vòng kín thì giả thiết rằng bị đứt 1 trong 2 đoạn đầu đường dây.
Vì công suất truyền tải trên các đoạn đường dây là không đổi nên các đoạn đường dây đôi có một đường dây bị đứt sẽ có điện trở và điện kháng tăng lên gấp đôi so với bình thường và do đó tổn thất DU ở đoạn đó sẽ tăng lên 2 lần còn các đoạn đường dây khác DU không thay đổi.
Công thức chung để tính DU% của các lộ như sau:
DU%= 100
Trong đó: Uđm - Điện áp định mức của mạng điện, kV
Pi, Qi: Công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đoạn đường dây thứ i, MW, MVAr.
Ri , Xi - Điện trở và điện kháng của đoạn đường dây thứ i ,W
m- Số đoạn đường dây có trong một lộ.
Điện áp định mức của mạng điện là 110 kV nên có thể viết công thức trên dưới dạng sau đây:
DU%=8,2610-3ồ(PiRi+QiXi)
Trình tự tính toán:
1. Phương án I:
a. Chọn tiết diện dây dẫn.
áp dụng công thức:
Fi =
mà Ii max = =
Dòng điện sự cố là: ISC =2. Ii max
Tính toán ta được bảng sau:
Tên lộ
Pi(MVA)
cosj
Ii max(A)
ISC(A)
Loại dây
ICP(A)
0- 1
18
0.85
80.37
160.74
AC-95
330
0- 2
32
0.85
114.4
228.74
AC-120
375
0- 3
36
0.85
123.6
247.29
AC-150
445
0- 4
32
0.85
123.6
247.29
AC-150
445
0- 5
36
0.94
104.5
209.06
AC-120
375
0-6
18
0.85
80.37
160.74
AC-95
330
Vậy tiết diện dây dẫn thoã mản điều kiện phát nóng khi sự cố.
b. Tổn thất điện áp và tổn thất công suất tác dụng
Bảng tổng hợp các thông số đường dây của phương án I:
Đoạn
đ/dây
L
(km)
Loại dây
r0
W/km
x0
W/km
b0 .10-6
S/km
R
(W)
X
(W)
B/2
10-6S
0- 1
80.6
AC-95
0.33
0.429
2.65
13.3
17.29
213.59
0- 2
63.2
AC-120
0.27
0.423
2.69
8.53
13.37
170.01
0- 3
92.2
AC-150
0.21
0.416
2.74
9.68
19.18
252.63
0- 4
76.15
AC-150
0.21
0.416
2.74
8
15.84
208.65
0- 5
100
AC-120
0.27
0.423
2.69
13.5
21.15
269
0-6
76.15
AC-95
0.33
0.429
2.65
12.6
16.33
201.8
Trong đó :
R =; X = ; B/2= n
n - Số mạch đường dây.
l - Chiều dài đường dây, km .
Bảng thông số công suất của phương án I
Tên lộ
Pi
cosj
Si
Qi
0- 1
18
0.85
21.18
11.16
0- 2
32
0.85
37.65
19.83
0- 3
36
0.85
42.35
22.31
0- 4
32
0.85
37.65
19.83
0- 5
36
0.94
38.3
13.07
0-6
18
0.85
21.18
11.16
* tổn thất điện áp trên đoạn 0-1:
DUbt% = .100 = .100 = 5,16%
- Sự cố đứt một mạch đường dây:
DUsc% = 2. DUbt% = 2. 5,16 = 10,32%
* tổn thất công suất tác dụng trên đoạn 0-1:
áp dụng công thức:
PD = (kW)
ịPD0-1==1,0 (kW)
Tính toán tương tự cho các lộ khác ta có bảng kết quả sau đây:
Tên lộ
P(MVA)
DUbt%
DUSC%
0- 1
1.028
5.16
10.32
0- 2
1.336
5.14
10.284
0- 3
1.772
7.13
14.259
0- 4
1.463
5.89
11.777
0- 5
1.766
6.68
13.368
0-6
0.972
4.88
9.7501
Tổn thất điện áp lớn nhất DUbt% =7.13%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố DUSC% =14,26%
Phương án II:
a. Chọn tiết diện dây dẫn.
áp dụng công thức:
Fi =
mà Ii max = =
Dòng điện sự cố là: ISC =2. Ii max
Tính toán ta được bảng sau:
Tên lộ
Pi(MVA)
cosj
Ii max(A)
ISC(A)
Loại dây
ICP(A)
0- 1
18
0.85
80.37
160.74
AC-95
330
0- 2
32
0.85
238
476.03
AC-185
510
2- 3
36
0.85
123.6
247.29
AC-120
375
0- 4
32
0.85
123.6
247.29
AC-120
375
6- 5
36
0.94
104.5
209.06
AC-120
375
0-6
18
0.85
194.7
389.48
AC-150
445
Vậy tiết diện dây dẫn thoã mản điều kiện phát nóng khi sự cố.
b. Tổn thất điện áp và tổn thất công suất tác dụng
Bảng tổng hợp các thông số đường dây của phương án 2:
Đoạn
đ/dây
L
(km)
Loại dây
r0
W/km
x0
W/km
b0 .10-6
S/km
R
(W)
X
(W)
B/2
10-6S
0- 1
80.6
AC-95
0.33
0.429
2.65
13.3
17.29
213.59
0- 2
63.2
AC-185
0.17
0.409
2.82
5.37
12.92
178.22
2- 3
41.2
AC-120
0.27
0.423
2.69
5.56
8.714
110.83
0- 4
76.15
AC-120
0.27
0.423
2.69
10.3
16.11
204.84
6- 5
42.4
AC-120
0.27
0.423
2.69
5.72
8.968
114.06
0-6
76.15
AC-150
0.21
0.416
2.74
8
15.84
208.65
Tổn thất công suất và tổn thất điện áp trên các lộ của phương án 2
Lộ
Pi
cosj
Si
Qi
DUbt%
DUSC%
P(MVA)
0- 1
18
0.85
30.59
16.113
5.16
10.3
1.028
0- 2
32
0.85
90.59
47.72
6.52
13.04
3.643
2- 3
68
0.85
47.06
24.79
3.12
6.24
1.018
0- 4
32
0.85
47.06
24.79
6.7
13.4
1.881
6- 5
54
0.94
39.78
14.623
2.83
5.67
0.749
0-6
18
0.85
74.12
39.044
6.27
12.54
3.63
Tổn thất điện áp lớn nhất DUbt% =6.52%+3.12% =9.64%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố DUSC% =9.64%x2 = 19.28%
3. Phương án III:
a. Chọn tiết diện dây dẫn.
áp dụng công thức:
Fi =
mà Ii max = =
Dòng điện sự cố là: ISC =2. Ii max
Tính toán ta được bảng sau:
Tên lộ
Pi(MVA)
cosj
Ii max(A)
ISC(A)
Loại dây
ICP(A)
0- 2
54
0.85
194.7
389.48
AC-185
510
2- 1
18
0.85
80.37
160.74
AC-95
330
0- 4
68
0.85
247.3
494.58
AC-185
510
4- 3
36
0.85
123.6
247.29
AC-120
375
0- 6
554
0.85
194.7
389.48
AC-150
445
6-5
36
0.94
104.5
209.06
AC-95
330
Vậy tiết diện dây dẫn thoã mản điều kiện phát nóng khi sự cố.
b. Tổn thất điện áp và tổn thất công suất tác dụng
Bảng tổng hợp các thông số đường dây của phương án 3:
Đoạn
đ/dây
L
(km)
Loại dây
r0
W/km
x0
W/km
b0 .10-6
S/km
R
(W)
X
(W)
B/2
10-6S
0- 2
63.2
AC-185
0.17
0.409
2.82
5.37
12.92
178.22
2- 1
36.05
AC-95
0.33
0.429
2.65
5.95
7.733
95.533
0- 4
76.15
AC-185
0.17
0.409
2.82
6.47
15.57
214.74
4- 3
32
AC-120
0.27
0.423
2.69
4.32
6.768
86.08
0- 6
76.15
AC-150
0.21
0.416
2.74
8
15.84
208.65
6-5
42.4
AC-95
0.33
0.429
2.65
7
9.095
112.36
Trong đó :
R =; X = ; B/2= n
n - Số mạch đường dây.
l - Chiều dài đường dây, km .
Tổn thất công suất và tổn thất điện áp trên các lộ của phương án 3
Lộ
Pi
cosj
Si
Qi
DUbt%
DUSC%
P(MVA)
0- 2
54
0.85
74.12
39.044
6.97
13.9
2.439
2- 1
18
0.85
30.59
16.113
2.31
4.62
0.46
0- 4
68
0.85
94.12
49.58
10.7
21.3
4.739
4- 3
36
0.85
47.06
24.79
2.81
5.63
0.791
0- 6
554
0.85
74.12
39.044
9.27
18.5
3.63
6-5
36
0.93
39.78
14.623
3.24
6.48
0.915
Tổn thất điện áp lớn nhất DUbt% =10.7%+2.81% =13,5%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố DUSC% =13,5%x2 = 27%
4. Phương án IV:
a. Chọn tiết diện dây dẫn.
áp dụng công thức:
Fi =
mà Ii max = =
Dòng điện sự cố là: ISC =2. Ii max
Tính toán ta được bảng sau:
Tên lộ
Pi(MVA)
cosj
Ii max(A)
ISC(A)
Loại dây
ICP(A)
0- 1
18
0.85
80.37
160.74
AC-95
330
0- 2
68
0.85
238
476.03
AC-185
510
2- 3
36
0.85
123.6
247.29
AC-120
375
0- 4
68
0.85
238
476.03
AC-185
510
4- 5
36
0.94
104.5
209.06
AC-95
330
0-6
18
0.85
80.37
160.74
AC-95
330
Vậy tiết diện dây dẫn thoã mản điều kiện phát nóng khi sự cố.
b. Tổn thất điện áp và tổn thất công suất tác dụng
Bảng tổng hợp các thông số đường dây của phương án IV:
Đoạn
đ/dây
L
(km)
Loại dây
r0
W/km
x0
W/km
b0 .10-6
S/km
R
(W)
X
(W)
B/2
10-6S
0- 1
80.6
AC-95
0.33
0.429
2.65
13.3
17.29
213.59
0- 2
63.2
AC-185
0.17
0.409
2.82
5.37
12.92
178.22
2- 3
41.2
AC-120
0.27
0.423
2.69
5.56
8.714
110.83
0- 4
76.15
AC-185
0.17
0.409
2.82
6.47
15.57
214.74
4- 5
32
AC-95
0.33
0.429
2.65
5.28
6.864
84.8
0-6
76.15
AC-95
0.33
0.429
2.65
12.6
16.33
201.8
Trong đó :
R =; X = ; B/2= n
n - Số mạch đường dây.
l - Chiều dài đường dây, km .
Tổn thất công suất và tổn thất điện áp trên các lộ của phương án IV
Lộ
Pi
cosj
Si
Qi
DUbt%
DUSC%
P(MVA)
0- 1
18
0.85
30.59
16.113
5.16
10.3
1.028
0- 2
68
0.85
90.59
47.72
8.52
17
3.643
2- 3
36
0.85
47.06
24.79
3.62
7.25
1.018
0- 4
68
0.85
90.59
47.72
10.3
20.5
4.39
4- 5
36
0.93
39.78
14.623
2.44
4.89
0.691
0-6
18
0.85
30.59
16.113
4.88
9.75
0.972
Tổn thất điện áp lớn nhất DUbt% =10.3%+2.44% =12,74%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố DUSC% =12,74%x2 = 25,48%
Tổng kết các phương án:
Phương án
I
II
III
IV
V
DUbtmax%
7,13
9,64
13,5
12,74
13,85
DUmaxsc%
14,26
19,28
27
25,48
27,7
Như vậy: Trong 5 phương án có 2 phương án đạt chỉ tiêu về kỹ thuật. Đó là phương án 1, 2 ta tiến hành so sánh hai phương án với nhau về mặt kinh tế.
Chương iiI
So sánh các phương án về mặt kinh tế.
I. CƠ Sở Lý THUYếT
Trong thực tế, việc quyết định bất kỳ một phương án nào của hệ thống điện đều phải dựa trên cơ sở so sánh về mặt kinh tế và kỹ thuật. Một phương án được gọi là tối ưu khi mà các nguyên tắc cung cấp điện được đảm bảo và phải kinh tế nhất .
Các phương án được so sánh về mặt kinh tế thì chưa cần để cập đến các trạm biến áp vì coi các trạm biến áp ở các phương án là giống nhau. Để giảm bớt khối lượng tính toán và tránh tính toán trùng lặp không cần thiết, ta không so sánh những phần giống nhau của các phương án với nhau.
Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về mặt kinh tế là phí tổn tính toán hàng năm nhỏ nhất và được tính theo biểu thức:
Z = ( avh+ atc)ồK0i. li + DPmax. t C
Trong đó :
atc - Hệ số thu hồi vốn đầu tư, được tính như sau:
atc = 1/ Ttc
Ttc - Thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư, tuỳ theo từng gian đoạn phát triển kinh tế mà có thể lấy Ttc = 5-8 năm, hiện nay ta lấy Ttc= 8 năm à atc = 0,125
avh - Hệ số vận hành, thực chất là hệ số khấu hao tu sửa định kỳ đường dây Tuỳ theo trình độ quản lý kỹ thuật, đặc điểm và điều kiện của từng vùng, từng nơi mà trị số này có thể thay đổi. Hiện tại ta lấy avh = 0,04 đối với đường dây.
K0i - Giá xây dựng 1 km đường dây thứ i, đ/ km.
li - Chiều dài đoạn đường dây thứ i, km.
. t - Thời gian tổn thất công suất lớn nhất, được xác định theo công thức:
. t = ( 0,124 + Tmax. 10-4)2. 8760
Đề bài cho Tmax = 5000 h → . t = 3411 h.
DPmax - Tổn thất công suất lớn nhất của toàn mạng điện.
C - giá tiền 1kWh điện năng tổn thất, đ/ kWh
Dự kiến các phương án dùng cột bê tông ly tâm + thép, ta có bảng tổng hợp suất giá đầu tư cho 1 km chiều dài đường dây như sau:
Loại dây (AC)
70
95
120
150
185
Giá thành (106) đ/Km
168
224
280
336
392
Trong khi tính tổn thất công suất của các đường dây có nhiều phụ tải ta giả thiết rằng không kể đến tổn thất công suất của các đoạn đường dây phía sau khi tính tổn thất công suất của các đoạn đường dây trước nó. Như vậy tổng tổn thất DPmax được tính như sau:
DPmax= DPmaxi
Trong đó: DPmaxi = Ri
Smaxi - Công suất cực đại truyền tải trên đoạn đường dây thứ i, MVA.
DPmaxi - Tổn thất công suất lớn nhất của đoạn thứ i, MW.
Ri - Điện trở của đoạn đường dây thứ i, W.
Các giá trị K0i cho ở trên là tương ứng với trường hợp đường dây đơn, nếu như đường dây kép đi 2 hàng cột thì nhân với hệ số 1,8 còn khi đường dây đi chung cột thì nhân với hệ số 1,6. Sở dĩ ta không nhân đôi là vì có một số công đoạn chỉ làm như đối với đường dây đơn, ví dụ: Công khảo sát địa chất, địa lý, công ngắm tuyến ...
Theo phương án đã trình bày ta đi tính chi phí cho từng phương án như sau:
1. Phương án I:
a) Tính vốn đầu tư:
K= SK0il
Ta có bảng tính SK0ili như sau:
Đoạn đường dây
Loại dây
K0i
(106 đồng )
Hệ số nhân
li
(Km)
K0ili
(109đồng)
0- 1
AC-95
224
1.6
80.6
28.89
0- 2
AC-120
280
1.6
63.2
28.31
0- 3
AC-150
336
1.6
92.2
49.57
0- 4
AC-150
336
1.6
76.15
40.94
0- 5
AC-120
280
1.6
100
44.8
0-6
AC-95
224
1.6
76.15
27.29
Tổng cộng
219.8
b-Tính tổ