Các hộ phụ tải loại I,II là những hộ quan trọng, vì vậy phải dự phòng chắc chắn. Mỗi phụ tải phải được cấp điện bằng một lộ đường dây kép và hai máy biến áp làm việc song song để đảm bảo cấp điện liên tục cũng như đảm bảo chất lượng điện năng ở một chế độ vận hành. Khi ngừng cấp điện có thể làm hỏng sản phẩm, hư hại thiết bị gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động của phụ tải.
- Các hộ phụ tải loại III là các hộ phụ tải ít quan trọng hơn nên để giảm chi phí đầu tư ta chỉ cần cấp điện bằng một đường dây đơn và một máy biến áp.
- Yêu cầu điều chỉnh điện áp.
43 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 3529 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế mạng lưới điện khu vực gồm một nguồn điện và một số phụ tải khu vực, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng quốc gia, nó được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống sinh hoạt, nghiên cứu khoa học…
Hiện nay nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên nhu cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao về số lượng cũng như chất lượng. Để đáp ứng được về số lượng thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm và khai thác tốt các nguồn năng lượng có thể biến đổi chúng thành điện năng.Mặt khác, để đảm bảo về chất lượng có điện năng cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện năng hiện đại, có phương thức vận hành tối ưu nhất đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cũng như kinh tế. Xuất phát từ điều đó, bên cạnh những kiến thức giảng dạy trên giảng đường, mỗi sinh viên ngành Hệ thống điện đều được giao đồ án môn học về thiết kế điện cho mạng điện khu vực. Quá trình thực hiện đồ án giúp chúng ta hiểu biết tổng quan nhất về mạng lưới điện khu vực, hiểu biết hơn về những nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ thống điện như xác định hướng và các thông số của các đường dây, chọn hệ thống điện áp cho mạng điện chính…những nguyên tắc tổ chức và điều khiển hệ thống, tổng vốn đầu tư và các nguồn nguyên vật liệu để phát triển năng lượng …
Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy Phạm Văn Hòa, cùng toàn thể các thầy cô trong khoa Hệ thống Điện đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành bản đồ án.
Hà Nội, ngày 20 tháng 4 năm 2012.
SINH VIÊN
Trịnh Quốc Việt
THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC GỒM MỘT NGUỒN ĐIỆN VÀ MỘT SỐ PHỤ TẢI KHU VỰC
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
*********
I – SƠ ĐỒ ĐỊA LÝ:
1.1. Những số liệu nguồn cung cấp.
Nguồn có công suất vô cùng lớn.
1.2. Những số liệu về phụ tải.
Trong hệ thống điện thiết kế gồm 6 phụ tải ( từ phụ tải 1 đến phụ tải 6).
+ Trong đó có phụ tải I và IV thuộc hộ loại I
+ Trong đó có phụ tải II và V thuộc hộ loại II
+ Trong đó có phụ tải III và VI thuộc hộ loại III
Số liệu tính toán của các phụ tải cho trong bảng dưới đây
Phụ tải
Thuộc hộ loại
Min
Max
cosφ
P(MW)
Q(MVAr)
S(MVA)
P(MW)
Q(MVAr)
S(MVA)
0.85
1
I
14
8.68
14+j8.68
20
12.39
20+j12.39
2
II
14
8.68
14+j8.68
20
12.39
20+j12.39
3
III
21
13.01
21+j13.1
30
18.59
30+j18.59
4
I
24.5
15.18
24.5+j15.18
35
21.69
35+j21.69
5
II
10.5
6.5
10.5+j6.5
15
9.3
15+j9.3
6
III
28
17.4
28+j17.4
40
24.79
40+j24.79
∑
112
69.45
112+j69.45
160
99.15
160+j99.15
Trong đó:
Công suất tiêu thụ của các phụ tải khác nhau, công suất tiêu thụ cực tiểu bằng 70 % tải cực đại.
Pmin = 70%.Pmax.
Smax = Pmax+ jQmax.
Smin= Pmin+jQmin.
Tmax= 5000h (thời gian sử dụng công suất cực đại).
II- Phân tích nguồn và phụ tải
2.1 Nguồn điện
Ta sử dụng nguồn có công suất vô cùng lớn:
- Nguồn công suất vô cùng lớn là nguồn có điện áp đầu cực không thay đổi về biên độ dù có xảy ra sự cố gì sau nó
- Công suất nguồn lớn (5÷7) lần công suất tải.
2.2 Phụ tải
- Các hộ phụ tải loại I,II là những hộ quan trọng, vì vậy phải dự phòng chắc chắn. Mỗi phụ tải phải được cấp điện bằng một lộ đường dây kép và hai máy biến áp làm việc song song để đảm bảo cấp điện liên tục cũng như đảm bảo chất lượng điện năng ở một chế độ vận hành. Khi ngừng cấp điện có thể làm hỏng sản phẩm, hư hại thiết bị gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động của phụ tải.
- Các hộ phụ tải loại III là các hộ phụ tải ít quan trọng hơn nên để giảm chi phí đầu tư ta chỉ cần cấp điện bằng một đường dây đơn và một máy biến áp.
- Yêu cầu điều chỉnh điện áp.
Các phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên phạm vi chỉnh điện áp ở chế độ cực đại, cực tiểu, sự cố là:
-2,5% Uđm. ≤ du% ≤ +10% Uđm.
- Tất cả các phụ tải đều có điện áp hạ như nhau là 22 kV, hệ số công suất của các hộ đều cosj = 0.85.
III- Cân bằng công suất trong hệ thống điện
1.Cân bằng công suất tác dụng
Trong trường hợp trạm biến áp cấp điện cho các phụ tải khu vực thì công suất trạm Ptrạm chỉ có cấp công suất cho các phụ tải cộng them tổn thất trong lưới,phần tự dùng của trạm là không đáng kể,còn công suất dự phòng là không xét vì đây chỉ là cấp điện nội bộ khu vực. Do vậy :
Ptrạm = m∑Ppt + ∑∆P
Trong đó:
Ptrạm – Công suất tác dụng trạm biến áp ;
∑Ppt - Tổng công suất tác dụng các phụ tải ở chế độ cực đại;
m – Hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại ( với m = 1 )
∑∆P – Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến á,có thể tính gần đúng bằng 5% của m∑Ppt;
-Từ đó ta có :
m∑Ppt = 160 MW; ∑∆P= 5%.160= 8 MW
Ptrạm = m∑Ppt +∑∆P = 160 + 8 = 168 MW
2.Cân bằng công suất phản kháng
Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong trường hợp này như sau:
Qtrạm + = m∑Qpt + ∑∆QB (1.6)
Trong đó :
Qtrạm – Công suất phản kháng của trạm biến áp;
(Qtrạm= tgφtrạm.Ptrạm , tgφtrạm = , cosφtrạm là hệ số công suất trạm biến áp,thường lấy khoảng 0,85 );
- Tổng công suất bù sơ bộ
∑Qpt – Tổng công suất phản kháng phụ tải ;
∑∆QB – Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp ,có giá trị khoảng 15% của m∑Qpt ;
-Từ đó ta có :
tgφtrạm = = 0,62 ; Qtrạm = 0,62.168 = 104,16
∑Qpt = ∑Qmax ; ∑∆QB = 15%* ∑Qmax = 0,15 . 99,15 = 14,873
= (∑Qmax + ∑∆QB ) - Qtrạm = ( 168 +14,873 ) – 104,16 = 78,713
Vậy cần bù công suất phản kháng là = 78,713
CHƯƠNG II: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN, TÍNH TOÁN SƠ BỘ
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
*********
2.1 Chọn điện áp định mức cho lưới điện
Chọn điện áp tối ưu theo công thức kinh nghiệm:
Ui = 4,34. ( kW, km, MW)- đối với lộ đơn.
`Ui= 4,34. (kW, km, MW)- đối với lộ kép.
Trong đó:
Ui - điện áp đường dây thứ i (kV).
li - khoảng cách từ nguồn đến phụ tải thứ i ( km).
Pi - công suất lớn nhất trên đường dây thứ i(MW).
Ta có bảng số liệu:
Phụ tải
Smax(MVA)
Pmax(MW)
li
(km)
Ui
(kV)
U đm
(kV)
1
20+j12.39
20
3,605
78,072
110
2
20+j12.39
20
41,23
78,12
3
30+18.59
30
5,831
95,660
4
35+21.69
35
31,622
102,97
5
15+j9.3
15
31,622
67,653
6
40+j24.79
40
22,36
109,966
Từ bảng số liệu trên ta thấy rằng điện áp tải điện trong khoảng (78-110) chọn điện áp định mức cho mạng điện là Uđm = 110kV.
2.2 Dự kiến các phương án nối dây.
Mạng điện thiết kế gồm 1 nguồn điện và 6 phụ tải, trong đó có 2 phụ tải loại I , 2 phụ tải loại II , 2 phụ tải loại III. Các phương án nối dây dựa vào các yếu tố sau:
+ Vị trí nguồn và phụ tải.
+ Đảm bảo chất lượng điện năng, kinh tế.
+ Đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy và linh hoạt.
Ta có thể đưa ra các phương án như sau:
Phương án I:
Phương án II:
Phương án III:
Phương án IV:
Phương án V:
2.3 Tính toán chọn tiết diện dây dẫn
Do mạng điện thiết kế có Uđm =110kV. Tiết diện dây dẫn thường được chọn theo phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện Jkt.
Fkt =. (*)
Với Imax là dòng điện cực đại trên đường dây trong chế độ làm việc bình thường, được xác định theo công thức:
Imax = =
Trong đó :
Jkt - mật độ kinh tế của dòng điện.
Uđm - điện áp định mức của dòng điện. (kV)
Smaxi - công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại.(MVA)
n - số lộ đường dây.
Ta sử dụng dây nhôm lõi thép để truyền tải với thời gian sử dụng công suất cực đại của phụ tải là 5000h. ta có mật độ kinh tế của dòng điện Jkt = 1,1 A/mm2 .
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức (*), tiết hành chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang. Độ bền cơ về đường dây và điều kiện pháp nóng của dây dẫn.
* Kiểm tra điều kiện vầng quang.
Theo điều kiện, tiết diện dây dẫn không được nhỏ hơn trị số cho phép đối với mỗi cấp điện áp.
Với cấp điện áp 110kV, để không xuất hiện vầng quang tiết diện dây dẫn tối thiểu được phép là 70mm2 .
* Kiểm tra phát nóng dây dẫn.
Theo điều kiện:
Isc max < k. Icp.
Trong đó :
Icp - dòng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và tiết diện của dây.
k - hệ số quy đổi theo nhiệt độ Khc = 0.8 ứng với nhiệt độ là 25oc.
Đối với đường dây kép : Isc max = 2.Ibt max < 0.8 Icp.
Đối với đường dây đơn khi có sự cố sẽ dẫn đến mất điện.
2.4 Tiêu chuẩn tổn thất điện áp
Các mạng điện 1 cấp điện áp đạt tiêu chuẩn kĩ thuật nếu trong chế độ phụ tải cực đại các tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc bình thường và chế độ sự cố nằm trong khoảng sau đây:
Đối với những mạng điện phức tạp (mạng điện kín), có thế chấp nhận tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ phụ tải cực đại và chế độ sự cố nằm trong khoảng:
Trong đó DUbt Max , DUsc Max là tổn thất điện áp lúc bình thường và lúc sự cố nặng nề nhất.
Ta tính tổn thất theo công thức:
DUi (%) = %
Pi ,Qi là công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ i (MW, MVAr).
Ri, Xi là điện trở tác dụng và điện kháng của đường dây thứ i().
2.5 Tính toán cụ thể từng phương án
Phương án I
Sơ đồ :
Lựa chọn tiết diện dây dẫn
a - Đoạn đường dây N-1
Chọn tiết diện dây dẫn.
Imax N-1 = = .103= 61,74 (A)
Fkt = = = 56,129
Chọn dây dẫn loại AC-70 ,có tiết diện chuẩn là 70mm2 và dòng điện cho phép Icp=265A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=70mm2 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn N-1 là đường dây kép nên khi hỏng một đường thì đường còn lại vẫn phải làm việc bình thường.
Do đó dòng điện trong chế độ sự cố phải nhỏ hơn hệ số k nhân với dòng điện cho phép của dây dẫn:
Isc = 2.Ibt max = 2.61,74 = 123,48 (A)
Isc < 0,8.Icp = 212A ( thỏa mãn điều kiện ).
Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 70 ta có: ro=0.46/km, xo=0,44/km
Điện trở và điện kháng đường dây :
R=ro.l =0,46.36,05=8,292 ().
X =xo .l =0,44.36,05=7,931().
- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :
DU1bt % ==2,183%
- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :
DU1sc % =2. DU1bt % = 2. 2,183 % = 4,365 %
b - Đoạn đường dây N-6
Chọn tiết diện dây dẫn:
Imax = =.103 =246,995 (A)
Fkt = = 224,541
Chọn dây dẫn loại AC-300 có tiết diện chuẩn là 300mm2 và dòng điện cho phép Icp= 690A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=300mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : vì đoạn N-6 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự có sẽ dẫn đến mất điện, không tính đến Isc.
Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 300 ta có: ro=0.108/km, xo=0.392/km
Điện trở và điện kháng đường dây :
R=ro.l =1.0,108.22,36= 2,414 ().
X =xo .l =.0,392.22,36=8,765 ()..
- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
DU1bt % = = 5,188%
Không tính đến tổn thất điện áp ở chế độ sự cố .
Các đoạn dây còn lại tính tương tự, ta có các bảng số liệu tính toán.
Bảng chọn tiết diện dây dẫn
đoạnđường dây
số lộ
l(km)
Smax(MVA)
Imax
(A)
Fkt
Loại dây
ro
()
xo
()
N-1
2
36,05
20+j12.39
61,741
56,129
AC-70
0,46
0,44
N-2
2
41,23
20+j12.39
61,741
56,129
AC-70
0,46
0,44
N-3
1
58,31
30+18.59
185,2396
168,4
AC-185
0,17
0,409
N-4
2
31,622
35+21.69
108,059
98,235
AC-95
0,33
0,429
N-5
2
31,622
15+j9.3
46,31
42,106
AC-70
0,46
0,44
N-6
1
22,36
40+j24.79
246,9954
224,541
AC-300
0,108
0,392
Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn
Đoạn đường dây
Imax
Isc
k,Icp(A)
N-1
61,741
123,484
212
N-2
61,741
123,848
212
N-3
185,2396
370,479
408
N-4
108,059
216,117
264
N-5
46,316
92,633
212
N-6
246,9954
493,991
552
Theo số liệu tính toán bảng trên,các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.
Bảng tính tổn thất điện áp
Đoạn đường
dây
R()
X()
DUbt%
DUsc%
N-1
8,2
7,9
2,183
7,93
N-2
8,2
7,9
2,183
7,93
N-3
9,91
23,848
6,122
N-4
5,22
6,78
2,725
6,78
N-5
5,22
6,78
1,138
6,78
N-6
2,41
8,76
2,59
Theo bảng trên ta thấy:
DUbt max%= 6,122 < 10%
DUscmax% = 7,93 < 20% (thỏa mãn điều kiện)
Vậy phương án I đạt yêu cầu kĩ thuật.
Phương án V
1. Sơ đồ :
2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Ở phương án này các phụ tải 3 và 4 nối với nhau thành mạch kín. Các
phụ tải còn lại được tính giống phương án I.
Ta chỉ tính toán đoạn mạch kín N-3-4-N.
* Tính phân công suất trên đoạn đường dây.
Giả sử các đường dây có cùng tiết diện, mạch điện đồng nhất ,ta có :
- Công suất trên đoạn N-4.
N-4=
= 41,51+j25,722 (MVA).
Công suất trên đoạn N-3.
N-3 = 4+ 3 - N-4
= (35+j21,69)+(30+j18,59)-(41,51+j25,722) = 23,49+14,558 (MVA).
Công suất trên đoạn 3-4.
3-4 = 3-N-3 =(30+j18,59)- (23,49+j14,558) = 6,51+j4,002 (MVA).
a - Đoạn đường dâyN-4
Chọn tiết diện dây dẫn.
Imax = = = .103=108,059 (A)
Fkt = . = = 98,235
Chọn dây dẫn loại AC- 240 ,có tiết diện chuẩn là 240mm2 và dòng điện cho phép Icp=605A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=240mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : đối với đường dây N-4 có 2 trường hợp vận hành sự cố :
+ trường hợp sự cố đoạn 4-3
+ trường hợp sự cố đoạn N-3
Khi có sự cố đoạn N-3,công suất chạy trên đoạn còn lại là
= =(30+j18,59)+(35+j21,69)=65+j40,28 (MVA)
IscN-4 = ==401,357 A
Isc N-4= 401,357 A < 0,8Icp(thỏa mãn điều kiện)
b- Đoạn đường dây N-3
Imax ==194.302 A
Fkt = . = =176.638
Chọn dây dẫn AC-240, Icp=605A
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=240mm2 >70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : đối với đường dây N-3 có 2 trường hợp vận hành sự cố :
+ trường hợp sự cố đoạn 4-3
+ trường hợp sự cố đoạn N-4
Khi có sự cố đoạn N-4,công suất chạy trên đoạn còn lại là:
= =65+j40,28 (MVA)
IscN-3 = IscN-4 =401,357 A
Isc N-3= 401,357 < 0,8 Icp(thỏa mãn điều kiện)
c- Đoạn đường dây 3-4
Imax ==40,158 A
Fkt = . = = 36,507
Tiết diện tối thiểu cho cấp điện áp 110 kV là 70 mm2 .Chọn dây dẫn AC-70 để thỏa mãn điều kiện vầng quang với Icp=265A
Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : với đường dây này có 2 TH vận hành sự cố
+ trường hợp sự cố đoạn N-3
+ trường hợp sự cố đoạn N-4
Sự cố đường dây N-4 nguy hiểm hơn do phụ tải của nó lớn hơn
Isc = =108,0259 A < 0,8Icp
Các đoạn đường dây còn lại được chọn ở phương án I , ta có bảng số liệu sau
Đoạn đườngdây
số lộ
l
(km)
Smax
(MVA)
Imax
(A)
Fkt
Loại dây
ro
()
xo
()
N-1
2
36,05
20+j12.39
61,741
56,129
AC-70
0,46
0,44
N-2
2
41,23
20+j12.39
61,741
56,129
AC-70
0,46
0,44
N-3
1
58,31
30+18.59
185,2396
168,4
AC-240
0,17
0,409
N-4
1
31,622
35+21.69
216,118
196,47
AC-240
0,131
0,401
N-5
2
31,622
15+j9.3
46,31
42,106
AC-70
0,46
0,44
N-6
1
22,360
40+j24.79
246,9954
224,541
AC-300
0,108
0,392
3-4
1
28,284
6,51+j4,002
40,109
36,462
AC- 70
0,46
0,44
Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn
Đoạn đường dây
Imax
Isc
k,Icp(A)
N-1
61,741
123,484
212
N-2
61,741
12,484
212
N-3
185,2396
370
484
N-4
216,118
432,235
484
N-5
46,31
92,633
212
N-6
246,9954
493,991
552
3-4
40,109
80,217
212
Theo số liệu tính toán bảng trên ,các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.
Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây
Tính tổn thất điện áp trên đoạn đường dây kín N-3-4-N
Loại AC-240 có ro=0,131/km, xo=0,401/km
- Điện trở điện kháng đường dây N-3
R=ro.l = 1. 0,131. 58,31=7,638().
X =xo .l =1. 0,401. 58,31= 23,382()..
- Điện trở điện kháng đường dây N-4 R=ro.l = 1.0,131. 31,622=4,142().
X =xo .l =1. 0,401. 31,622= 12,68().
Loại AC-70 có ro=0,33/km, xo=0.429/km
- Điện trở điện kháng đường dây 3-4
R=ro.l = 1.0,46. 28,284=13,011().
X =xo .l =1. 0,44.28,284= 12,445().
* Tổn thất điện áp lúc bình thường:
Xét đoạn N-3:
DUbtN-3% =
=
Trên đoạn N-4:
DUbtN-4% =
=
Xét đoạn 3-4
DUbt3-4% =
== 1,112%
* Chế độ làm việc sự cố
Ở chế độ làm việc sự cố chỉ xét trường hợp nặng lề nhất , đó là sự cố đoạn đường dây từ nguồn đến điểm phân bố công suất
Trường hợp sự cố trên đoạn N-3 :
DUscN-4-3% =
=
=11,914%
Trường hợp sự cố trên đoạn N-4 :
DUscN-3-4% =
=
=17,883%
Bảng tính tổn thất điện áp
Đoạn đường dây
R()
X()
DUbt %
DUsc%
N-1
8,2
7,9
2,183
7,93
N-2
5,56
0,87
1,885
8,72
N-3
7,638
23,382
4,302
11,914
N-4
4,142
12,68
4,329
17,883
N-5
6,11
18,71
5,73
17,9
N-6
6,12
9,59
3,91
3-4
13,011
12,445
1,112
Theo bảng trên ta thất tổn thất điện áp lớn nhất trên đoạn đường dây kín N-3-4
DUbt max%=4,329 < 10%
DUsc max% =17,883 < 20% (thỏa mãn điều kiện)
Vậy phương án 5 đạt yêu cầu kĩ thuật.
Bảng tổng kết tổn thất điện áp của 2 phương án
Phương
án
DUbt %
DUsc%
1
6,122
8,72
2
4,329
17,883
2.6 Tính toán so sánh các phương án về kinh tế
Để so sánh về mặt kinh tế ta sử dụng hàm chi phí tinh toán hàng năm:
Z = (atc + avh).K + DA.C (1)
Trong đó :
Z: là hàm chi phí tổn thất hàng năm (đồng).
atc : hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn, = = 0,125
Ttc: thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư
avh: hệ số khấu hao hao mòn thiết bị ,ở đây lấy avh = 4% =0,04
K: vốn đầu tư xây dựng đường dây
K = x.SK0i.li = SKi
K0i: chi phí cho 1 đường dây nhánh thứ i, tiết diện Fi.
li: chiều dài chuyên tải thứ i ,(km)
Với đường dây đơn x= 1, đường dây kép x=1,6
DA: tổn thất điện năng , (kWh)
DA = SDPmax.t =t
DP: tổn thất công suất toàn hệ thống khi phụ tải cực đại, (kW)
t: thời gian tổn thất lớn nhất phụ thuộc vào phụ tải và tính chất của phụ tải được tính bằng công thức:
t = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 (h)
Với Tmax: thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất và lấy bằng Tmax = 5000 h
t = (0,124 + 5000.10-4)2.8760 = 3411 (h)
C: giá điện năng tổn thất, C = 700đ/1kWh.
Giá dây dẫn:
Loại dây
AC-70
AC-95
AC-120
AC-150
AC-185
AC-240
AC-300
Giá
(106 đ/ km)
405
489
534
615
683
772
969
Tính toán cụ thể như sau:
a. Phương án 1
Đường dây
Số lộ
li(km)
Loại dây
x
Koi(106đ)
Ki(106 đ)
Pi
(MV)
Qi
(MVr)
Ri
()
DPi
(MV)
N-1
2
36,05
AC-70
1,6
405
23360,4
20
12,39
8,2
0,375
N-2
2
41,23
AC-70
1,6
405
26717,04
20
18,59
5,56
0,343
N-3
1
58,31
AC-185
1
683
39825,73
30
21,69
9,91
1,122
N-4
2
31,622
AC-95
1,6
489
24741,05
35
25,97
5,22
0,819
N-5
2
31,622
AC-70
1,6
405
20491,06
15
9,3
5,22
0,134
N-6
1
22,36
AC-300
1
969
21666,84
40
24,79
2,41
0,441
Tổng
156802,1
3,235
Từ phương pháp tính ở trên ta lập được bảng số liệu sau:
Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây :
SKi = 156802,1 .106(đ)
Tổng tổn thất công suất toàn hệ thống :
SDPmax =3,235 (MW)
Tổng tổn thất điện năng :
DA =SDPmax . t = 3,235. 3411 =11034,6(MWh)
Theo công thức (1) hàm chi phí tính toán:
Z=(0,125+0,04). 156802,1.106 +11034,6.700.103 =3,36.1010(đ)
b. Phương án 2
bảng số liệu tính toán
Đường dây
Số lộ
li(km)
Loại dây
x
Koi(106đ)
Ki(106 đ)
Pi
(MV)
Qi
(MVr)
Ri
()
DPi
(MV)
N-1
2
36,05
AC-70
1,6
405
23360,4
20
12,39
8,2
0,375
N-2
2
41,23
AC-70
1,6
405
26717,04
20
18,59
5,56
0,343
N-3
1
58,31
AC-240
1
772
45015,32
30
21,69
9,91
1,122
N-4
1
31,622
AC-240
1
772
39059,49
35
25,97
5,22
0,819
N-5
2
31,622
AC-70
1,6
405
20491,06
15
9,3
5,22
0,134
N-6
1
22,360
AC-300
1
969
21666,84
40
24,79
2,41
0,441
3-4
1
28,284
AC- 70
1
405
11455,02
6,51
4,002
13,011
0,063
Tổng
187765,2
3,298
Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây
SKi = 187765,2.106 (đ)
Tổng tổn thất công suốt toàn hệ thống :
SDPmax =3,298(MW)
Tổng tổn thất điện năng:
DA =SDPmax . t = 3,298. 3411 =11248,8(MWh)
Theo công thức (1) hàm chi phí tính toán:
Z=(0,125+0,04). 187765,2.106+11248,8.700.103 = 3,89.1010(đ).
Bảng tổng kết tính toán các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật của các phương án
Phương án
DUbt%
DUsc %
K
(106 đ)
Z
(1010đ)
I
6,122
8,72
156802,4
3,36
II
4,329
17,883
187765,2
3,89
Kết luận: phương án I là phương án tối ưu nhất đảm bảo về kinh tế và kĩ thuật.mặt khác phương án đó là phương án đơn giản cả về sơ đồ nối dây cũng như về bố trí thiết bị bảo vệ rơle,máy biến áp, máy cắt…các phụ tải không liên quan đến nhau,nên khi có sự cố ở một phụ tải sẽ không ảnh hưởng đến các phụ tải khác,Vì vậy phương án I là phương án tối ưu nhất.
CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP
BỐ TRÍ KHÍ CỤ VÀ THIẾT BỊ TRÊN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
*