Chng 6: Tính toán về kinh tế Để lựa chọn một ph-ơng án tối -u trong nhiều ph-ơng án về mặt kinh tế ta dựa vào hàm chi phí tính toán hàg năm Z. Ta chỉ tính phần khác nhau giữa hai ph-ơng án Hàm chi phí tính toán Z = (a vh +a tc ).K+ A.C + B A .C Trong đó avh : Hệ số vận hành atc : Hệ số tiêu chuẩn atc=0,2 K : Vốn đầu t- cho trạm biến áp và đ-ờng dây n i LiKoiK 1 . Koi : Giá tiền 1m cáp tiết diện Li : chiều dài tuyến cáp có tiết diện i A : Tổn thất điện năng trong mạng cao áp xí nghiệp A = Pmax. n i PiP 1 max : thời gian tổn thất công suất lớn nhất =(0,124+Tmax.10 -4 ) 2 .8760 C : Giá 1kWh điện năng C=750đ/kWh .).(. 1 2 0 dmB tt NB S S P n tPnA trong đó: n:số máy biến áp ghép song song t:thời gian máy biến áp vận hành, t=8760h và cos =0,74 tìm đ-ợc =3300h B A 114154,8kWh Tính toán chi tiết cho ph-ơng án K =( 8160+21000+8640+5250+14250+10080+43560+7175 +405000).10 3 = 523115.10 3 (đ) A = (1,2+1,9+1,6+0,5+2+0,821+2,8+1,7).3300 =41319,3(kWh) Z = (0,1+0,2).523115.10 3 +(41319,3+114154,8).750 = 273540,1.10 3 (đ) 2) Ph-ơng án số II Đặt 6 trạm biến áp phân x-ởng, trong đó : *Trạm biến áp B 1 : cấp điện cho ban quản lý, phòng thiết kế và phân x-ởng cơ khí số 1, trạm đặt 2 MBA làm việc song song. n.k hc S đmB > S tt =878,7kVA S đmB > 2 tt S 439,4kVA Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S đm = 1000kVA Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố:S ttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng số 1 sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng, còn ban quản lý và phòng thiết kế là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện: ( n-1).k qt .S đmB >S ttsc =0,7S tt S đmB > 4,382 4,1 8,764.7,0 4,1 .7,0 tt S Vậy trạm biến áp B 1 đặt hai máy S đm =1000kVA là hợp lý * Trạm biến áp B 2 : Cấp điện cho phân x-ởng luyện kim màu và phân x-ởng sữa chữa cơ khí . Trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song: n.k hc .S đmB >S tt =1993kVA S đmB > kVA S tt 5,996 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S đm =1000kVA Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố :S ttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng luyện kim màu sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng còn phân x-ởng sửa chữa cơ khí là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện ( n-1).k qt .S đmB >S ttsc =0,7S tt S đmB > 802 4,1 1604.7,0 4,1 .7,0 tt S kVA Vậy trạm biến áp B 2 đặt hai máy S đm =1000kVA là hợp lý. *Trạm biến áp B 3 cấp điện cho phân x-ởng cơ khí số 2, trạm đặt hai máy biến áp song song : n.k hc .S đmB >S tt =1265kVA S đmB > kVA S tt 5,632 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S đm =1000kVA Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố : ( n-1).k qt .S đmB >S ttsc =0,7S tt S đmB > 5,632 4,1 1265.7,0 4,1 .7,0 tt S kVA Vậy trạm biến áp B 2 đặt hai máy S đm =1000kVA là hợp lý. *Trạm biến áp B 4 : cấp điện cho phân x-ởng luyện kim đen trạm đặt hai máy biến áp làm việc song song n.k hc .S đmB >S tt =1773,4kVA S đmB > kVA S tt 7,886 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S đm =1000kVA Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố : ( n-1).k qt .S đmB >S ttsc =0,7S tt S đmB > 7,886 4,1 4,1773.7,0 4,1 .7,0 tt S kVA Vậy trạm biến áp B 4 đặt hai máy S đm =1000kVA là hợp lý *Trạm biến áp B 5 : Cấp điện cho phân x-ởng rèn bộ phận nén khí và kho vật liệu. Trạm đặt hai máy làm việc song song: n.k hc .S đmB >S tt =2129,5kVA S đmB > kVA S tt 75,1064 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S đm =1600kVA Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố :S ttsc lúc này chính là công suất tính toán của phân x-ởng rèn và bộ phận nén khí sau khi cắt bớt một số phụ tải không quan trọng trong phân x-ởng còn kho vật liệu là phụ tải loại III nên khi sự cố có thể tạm ngừng cung cấp điện. ( n-1).k qt .S đmB >S ttsc =0,7S tt S đmB > kVA S tt 6,1026 4,1 2,2053.7,0 4,1 .7,0 Vậy trạm biến áp B 5 đặt hai máy S đm =1600kVA là hợp lý. *Trạm biến áp B 6 : Cấp điện cho phân x-ởng nhiệt luyện. Trạm đặt hai máy làm việc song song n.k hc .S đmB >S tt =1163,1kVA S đmB > kVA S tt 55,581 2 Chọn máy biến áp tiêu chuẩn S đm =1000kVA Kiểm tra điều kiện quá tải sự cố : ( n-1).k qt .S đmB >S ttsc =0,7S tt S đmB > kVA S tt 55,581 4,1 1,1163.7,0 4,1 .7,0 Vậy trạm biến áp B 6 đặt hai máy S đm =1000kVA là hợp lý. Tên TBA S dm (KVA) 0 P (kW) N P (kW) U N (%) I 0 (%) Số máy B1 1000 2,1 12,6 6,5 1,5 2 B2 1000 2,1 12,6 6,5 1,5 2 B3 1000 2,1 12,6 6,5 1,5 2 B4 1000 2,1 12,6 6,5 1,5 2 B5 1600 2,8 18 6,5 1,4 2 B6 1000 2,1 12,6 6,5 1,5 2 T-ơng tự nh- ph-ơng án I, từ TPPTT đến các trạm biến áp phân x-ởng chọn cáp cao áp theo mật độ kinh tế dòng điện j kt . Sử dụng cáp lõi đồng với T max = 4500h tra đ-ợc j kt =3,1A/mm 2 b) Lựa chọn trạm biến áp và dây dẫn *)Trạm B1 )(19,8 1,3 4,25 )(4,25 10.3.2 7,878 .3.2 2 1 1 1 mm Jkt Itt F A Udm Sb Itt Chọn dây có tiết diện F=16(mm 2 ) Kiểm tra dòng điện cho phép Icp = 110(A) Isc = 2.Itt = 2.25,4 =50,8(A) Để đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Isc < k hc .Icp k hc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lộ kép đi ngầm) => Isc = 50,8 < 0,93.Icp = 0,93.110 =102,3 (A) Vậy dây đã chọn đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Còn Ucp không cần kiểm tra do dây t-ơng đối ngắn Dây cho đ-ờng đi từ PPTT đến B1 là 2xXLPE(3x16) *) Trạm B2 )(5,18 1,3 5,57 )(5,57 10.3.2 1993 .3.2 2 2 2 2 mm Jkt Itt F A Udm Sb Itt Chọn dây có tiết diện F=25(mm 2 ) Kiểm tra dòng điện cho phép Icp = 140(A) Isc = 2.Itt = 2.57,5 =115(A) Để đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Isc < k hc .Icp k hc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lộ kép đi ngầm) => Isc =115 < 0,93.Icp = 0,93.140 =130,2 (A) Vậy dây đã chọn đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Còn Ucp không cần kiểm tra do dây t-ơng đối ngắn Dây cho đ-ờng đi từ PPTT đến B2 là 2xXLPE(3x25) *) Trạm B3 )(8,11 1,3 5,36 )(5,36 10.3.2 1265 .3.2 2 3 3 3 mm Jkt Itt F A Udm Sb Itt Chọn dây có tiết diện F=16(mm 2 ) Kiểm tra dòng điện cho phép Icp = 110(A) Isc = 2.Itt = 2.36,5 =73(A) Để đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Isc < k hc .Icp k hc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lộ kép đi ngầm) => Isc = 73 < 0,93.Icp = 0,93.110 =102,3 (A) Vậy dây đã chọn đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Còn Ucp không cần kiểm tra do dây t-ơng đối ngắn Dây cho đ-ờng đi từ PPTT đến B3 là 2xXLPE(3x16) *) Trạm B4 )(5,16 1,3 2,51 )(2,51 10.3.2 4,1773 .3.2 2 4 4 3 mm Jkt Itt F A Udm Sb Itt Chọn dây có tiết diện F=25(mm 2 ) Kiểm tra dòng điện cho phép Icp = 140(A) Isc = 2.Itt = 2.51,2 = 102,4(A) Để đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Isc < k hc .Icp k hc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lộ kép đi ngầm) => Isc = 102,4 < 0,93.Icp = 0,93.140 =130,2 (A) Vậy dây đã chọn đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Còn Ucp không cần kiểm tra do dây t-ơng đối ngắn Dây cho đ-ờng đi từ PPTT đến B4 là 2xXLPE(3x25) *) Trạm B5 )(84,19 1,3 5,61 )(5,61 10.3.2 5,2129 .3.2 2 5 5 5 mm Jkt Itt F A Udm Sb Itt Chọn dây có tiết diện F=25(mm 2 ) Kiểm tra dòng điện cho phép Icp = 140(A) Isc = 2.Itt = 2.61,5 = 123(A) Để đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Isc < k hc .Icp k hc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lộ kép đi ngầm) => Isc = 123 < 0,93.Icp = 0,93.140 =130,2 (A) Vậy dây đã chọn đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật *)Trạm B6: )(8,10 1,3 6,33 )(6,33 10.3.2 1,1163 .3.2 2 6 6 6 mm Jkt Itt F A Udm Sb Itt Chọn dây có tiết diện F=16(mm 2 ) Kiểm tra dòng điện cho phép Icp = 110(A) Isc = 2.Itt = 2.33,6 =67,2(A) Để đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Isc < k hc .Icp k hc = k1.k2 = 1.0,93 = 0,93 (do lộ kép đi ngầm) => Isc = 67,2 < 0,93.Icp = 0,93.110 =103,2 (A) Vậy dây đã chọn đáp ứng đ-ợc yêu cầu kỹ thuật Còn Ucp không cần kiểm tra do dây t-ơng đối ngắn Dây cho đ-ờng đi từ PPTT đến B6 là 2xXLPE(3x16) *)Chọn cáp hạ áp từ trạm biến áp phân x-ởng đến các phân x-ởng T-ơng tự nh- ph-ơng án 1 cáp hạ áp đ-ợc chọn theo điều kiện phát nóng cho phép. Các đ-ờng cáp ở đây đều rất ngắn tổn thất điện áp không đáng kể nên có thể bỏ qua.Cáp hạ áp đều chọn loại cáp 4 lõi do hãng LENS chế tạo. Kết quả chọn cáp cho ph-ơng án số 2 đ-ờng cáp F(mm 2) L (m) R 0 đơn giá (10 3 Đ/m) Thành tiền (10 3 Đ) TPPTT- B1 3*16 120 1,47 48 11520 TPPTT- B2 3*25 50 0,93 75 75000 TPPTT- B3 3*16 90 1,47 48 8640 TPPTT- B4 3*25 35 0,93 75 5250 TPPTT- B5 3*25 95 0,93 75 14250 TPPTT- B6 3*16 70 1,47 48 6720 B1-1 3*50+35 40 0,387 84 6720 B2-6 3*120+70 30 0,153 205 6150 c) Tính toán kinh tế -kỹ thuật *) Xác định tổn thất công suất tác dụng P )(10 3 2 2 kW n R U S P Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đ-ờng dây cáp từ PPTT-B1 )(68,010.10.120. 2 47,1 . 10 7,878 10 33 2 3 2 2 kW n R U S P Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đ-ờng dây cáp từ PPTT-B2 )(92,010.10.50. 2 93,0 . 10 1993 10 33 2 3 2 2 kW n R U S P Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đ-ờng dây cáp từ PPTT-B3 )(1,110.10.90. 2 47,1 . 10 1265 10 33 2 3 2 2 kW n R U S P Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®o¹n ®-êng d©y c¸p tõ PPTT-B4 )(5,010.10.35. 2 93,0 . 10 4,1773 10 33 2 3 2 2 kW n R U S P Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®o¹n ®-êng d©y c¸p tõ PPTT-B5 )(210.10.95. 2 93,0 . 10 5,2129 10 33 2 3 2 2 kW n R U S P Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®o¹n ®-êng d©y c¸p tõ PPTT-B6 )(7,010.10.70. 2 47,1 . 10 1,1163 10 33 2 3 2 2 kW n R U S P T-¬ng tù tæn thÊt trªn B1-1: kP 55,0 W B2-6: kWP 44,1 Tæng kÕt ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau §-êng c¸p F(mm 2 ) L(m) r o ( /km) R( ) P(kW) PPTT- B1 3*16 120 1,47 176,4 0,68 PPTT- B2 3*25 50 0,93 46,5 0,92 PPTT- B3 3*16 90 1,47 132,3 1,1 PPTT- B4 3*25 35 0,93 32,55 0,5 PPTT- B5 3*25 95 0,93 88,35 2 PPTT- 3*16 70 1,47 102,9 0,8 B6 B1-1 3*50+35 40 0,387 15,48 0,55 B2-6 3*120+70 30 0,153 4,59 1,44 *) Tính toán về kinh tế Để lựa chọn một ph-ơng án tối -u trong nhiều ph-ơng án về mặt kinh tế ta dựa vào hàm chi phí tính toán hàg năm Z. Hàm chi phí tính toán Z = (a vh +a tc ).K+ A.C Trong đó avh : Hệ số vận hành atc : Hệ số tiêu chuẩn atc=0,2 K : Vốn đầu t- cho trạm biến áp và đ-ờng dây(trong bài tập này ta chỉ phải tính toán với vốn đầu t- đ-ờng dây) n i LiKoiK 1 . Koi : Giá tiền 1m cáp tiết diện Li : chiều dài tuyến cáp có tiết diện i A : Tổn thất điện năng trong mạng cao áp xí nghiệp A B = Pmax. n i PiP 1 max : thời gian tổn thất công suất lớn nhất =3300h C : Giá 1kWh điện năng C=750đ/kWh Tính toán chi tiết cho ph-ơng án K =(11520+75000+8640+5250+14250+6720+6720+6150+243600.2) .10 3 = 621450.10 3 (đ) A D = (0,68+0,92+1,1+0,5+2+0,8+0,55+1,44).3300=26367(kWh) A =119370,9+64916,7=184287,6kWh Z = (0,1+0,2).621450.10 3 +(26367+184287).750 =(186435+157990,5).10 3 =344425.10 3 Vậy ta chọn ph-ơng án số 1 . =(11520+75000+ 864 0+5250+14250 +67 20 +67 20 +61 50+24 360 0.2) .10 3 = 62 1450.10 3 (đ) A D = (0 ,68 +0,92+1,1+0,5+2+0,8+0,55+1,44).3300= 263 67(kWh) A =119370,9 +64 9 16, 7=184287,6kWh Z = (0,1+0,2) .62 1450.10 3 . thuật *)Trạm B6: )(8,10 1,3 6, 33 ) (6, 33 10.3.2 1,1 163 .3.2 2 6 6 6 mm Jkt Itt F A Udm Sb Itt Chọn dây có tiết diện F= 16( mm 2 ) Kiểm tra dòng điện cho phép Icp = 110(A) Isc = 2.Itt = 2.33 ,6 =67 ,2(A) Để. cung cấp điện. ( n-1).k qt .S đmB >S ttsc =0,7S tt S đmB > kVA S tt 6, 10 26 4,1 2,2053.7,0 4,1 .7,0 Vậy trạm biến áp B 5 đặt hai máy S đm = 160 0kVA là hợp lý. *Trạm biến áp B 6 : Cấp điện