đồ án kỹ thuật điện điện tử TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT,KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN , CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT,KINH TẾ CỦA CÁCPHƯƠNG ÁNLỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ I.Tính toán chỉ tiêu kĩ thuật Các phơng án dự kiến cấp điện cho 6 hộ tiêu thụ điện trong đồ án này đều sử d

TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT,KINH TẾ CỦA CÁC

PHƯƠNG ÁNLỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ

I.Tính toán chỉ tiêu kĩ thuật

Các phơng án dự kiến cấp điện cho 6 hộ tiêu thụ điện trong đồ án này đều sử dụng điện áp 110 kv ,dây dẫn điện là dây nhôm lõi thép(AC),khoảng cách trung bình giữa các dây pha trong mạch là Dtb=5m.Tiết diện dây dẫn tối thiểu là 70mm2,thời gian sử dụng cực đại là Tmax=5000h → Jkt=1,1(A/mm2)(theo bảng 44 trang 234 sách mạng lưới điện)

Tính toán cụ thể cho từng phương án

1.Phương án 1:

Sơ đồ nối dây

A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn

Đây là sơ đồ mạng điện hìng tia,có dự phòng.Các phụ tải được cung cấp điện trực tiếp từ nhà máy điện bằng 1 đường dây kép,độc lập với các phụ tải khác

Theo tính toán ở chương 1 và theo công thức S=

√P imax2 +Q imax2

và công thức: Ilvmax=

S i max

n 3u cho phương án này với n=2

Sau khi tính toán ta có bảng số liệu sau

17.424

18.392

17.424

15.488

Smax(MVA) 37.77 35.55 40 42.2 40 35.55

7

110.75

104.97

93.3

Từ đó tính được tiết diện dây dẫn của từng đường dây theo

mật độ dòng điện kinh tế nhờ công thức F=

-Tất cả các tiết diện dây dẩn đã chọn của các đường dây đều

thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang điện (F>70mm2)

-Kiểm tra diều kiện phát nóng trong điều kiện làm việc bình thường

Isc(A) 198.24 186.6 209.97 221.5 209.97 186.6

Từ bảng trên rõ ràng các điều kiện phát nóng đều thỏa mãn

Từ đó ta có bảng số liệu các đường dây

Dựa vào các công thức

X( Ω )

B(10-6S)

NĐ-1 95 80.6

2

13.30 16.57 453.08NĐ-2 95 56.5

7

9.33 11.63 317.92NĐ-3 95 76.1

6

12.57 15.65 428.02NĐ-4 95 67.0

8

11.06 13.75 376.99NĐ-5 95 58.3

1

9.62 11.98 327.70NĐ-6 95 70.7

NĐ-5 9.62 11.98 36 17.424 4.59 9.17

Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề

nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật

Vậy: Phương án 1 đảm bảo về mặt kĩ thuật

2.Phương án 2

Sơ đồ nối dây

A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn

Kiểm tra điều kiện phát nóng

_Khi làm việc bình thường

NĐ-6 95 330 93.29 186.59

Từ bảng trên rõ ràng các điều kiện phát nóng đều thỏa mãn

Dựa vào các công thức

Đường dây kép:

Ri=1/2.l.rio

Xi=1/2.l.xio

Bi=2.l.bioĐường dây đơn:

X( Ω )

B(10-S)

B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện

Theo các công thức(đối với các đương dây kép)

Đường dây NĐ-5 sẽ phải mang toàn bộ công suất của cả hai phụ tải 4,5

Khi đó độ sụt áp max sẽ là

Δ Umax sc=

(P4+P5)R5+(Q4+Q5)X5

Hoàn toàn tương tự đối với đường dây NĐ-4

Độ sụt áp max khi sự cố đứt đường dây NĐ-5 là

Δ Umax sc=

(P4+P5)R4+(Q4+Q5)X4

Sự cố khi đứt đường dây 4-5 có thể bỏ qua

Bảng số liệu sụt áp của mạng điện

0

Δ Umax sc

Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng

nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật

Vậy: Phương án 2 đảm bảo về mặt kĩ thuật

3.Phương án 3

Sơ đồ nối dây

A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn

Theo công thức S= √P imax2 +Q imax2

Từ bảng trên ta có bảng số liệu về tiêt diện của đường dây như

Kiểm tra điều kiện phát nóng của mạng điện :

Khi làm việc bình thường:Ilv<Icp

Khi sự cố nặng nề nhất : Isc=2.Ilv

Isc<Icp

Ta có bảng số liệu như sau

Đường dây Ilvmax Isc Fch(mm2) Icp(A)

X( Ω )

B(10-S)

4.81 10.75 334.89

9.06 13.52 382.36NĐ-5 95 58.3

1

9.62 11.98 327.70NĐ-6 95 70.7

0

Δ Umax sc

Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng

nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật

Vậy phương án 3 đảm bảo về mặt kĩ thuật

Phương án 4

Sơ đồ nối dây

A.Tính toán lựa chọ tiết diện dây dẫn

Ilvmax=

∑ S i max

1√3u 1000 cho các đường dây còn lại

Có bảng số liệu của các đường dây như sau

Kiểm tra điều kiện phát nóng

Khi làm việc bình thường: Ilv max<Icp

Khi sự cố(đối với các đường dây kép) :Isc=2Ilv max<Icp

* Với vòng NĐ-2-3-NĐ

Sự cố nặng nhất khi đứt 1 trong các dây NĐ-2,NĐ-3

Từ bảng số liệu trên có thể thấy ngay cả khi sự cố nặng nề

nhất thì mạng điện vẫn đảm bảo an toàn

Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào

các công thức(đối voi đường dây NĐ-1,NĐ-6)

X( Ω )

B(10-6S)

B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện

Áp dụng các công thức (với các đường dây NĐ-1,NĐ-6)

+ Khi đứt đường dây NĐ-2:

Toàn bộ công suất của 2 tải sẽ đặt vào đường dây NĐ-3

Hoàn toàn tương tự trên có

+Khi đứt đường dây NĐ-4

X( Ω )

0

Δ Umax sc

A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn

Tính toán dòng điện trên đường dây khi xảy ra sự cố

Với các đường dây kép Isc max=2.Ilv max

Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vàocác công thức(đối với đường dây kép)

X( Ω )

B(10-6S)

+ Khi đứt đường dây NĐ-6:

Toàn bộ công suất của 2 tải sẽ đặt vào đường dây NĐ-5

X( Ω )

Δ Umax

0 0

Δ Umax sc

0 0

Phương án 2 và 4 có độ sụt áp tương tự nhau nhưng phương án 4 có

2 vòng nên tiêt kiệm dây dẩn hơn phương án 2 nên được chọnVậy 3 phương án được chọn để đánh giá chỉ tiêu kinh tế là 1,3,4

TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ

I So sánh kinh tế-kĩ thuật các phương án 1,3,4

Vì các phương án có cùng điện áp định mức, do đó không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp

Chỉ tiêu kinh tế để so sánh giữa các phương án là chi phí tính toán hàng năm, được xác địmh theo công thức

Z=(atc+avhđ).Kđ+ Δ A.c

Trong đó atc :Hệ số hiệu quả của vốn đầu tư,atc=0.125

avhđ :Hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện,avhđ=0.04

Kđ : Tổng vốn đầu tư về đường dây

Trong đó koi là giá thành 1 km đường dây 1 mạch

li là chiều dài đường dây thứ i

Đối với đường dây trên không 2 mạch đặt trên cùng 1 cột,tổngvốn đầu tư được xác định theo công thức

Δ Pimax là tổn thất công suất trên đường dây

thứ i khi phụ tải cực đại

NĐ-6 32 15.49 35.55 70.71 AC-330

Áp dụng công thức Δ Pimax =

P im2 +Q im2

U dm R i

ta có bảng số liệu tổn thất công suất tác dụng của phương án 1

Đường dây Chiều dài

Tính vốn dầu tư xây dựng mạng điện

Các đường dây trên khong 2 mạch được đặt trên cùng 1 cột thép (cột kim loại) Như vậy vốn đầu tư được xác định theo công thức Kđ = ∑1.6 koili

Trong đó ko1 tra trong bảng 8.39 sách lưới điện 1

Số liệu tính toán được cho trong bảng

Đường

dây

Chiều dài(km)

Hoàn tương tự trên có

Bảng thông số của phương án 3

dâydẫn

R( Ω

)

Pptmax

(MW)

Qptmax

(MVAr)

(MW)N-1 80.6

2N-4 67.0

dây (km) dẫn ( Ω

)

(MW)

(MVAr)

(106đ) (106đ) max

(MW)NĐ-1 80.62 AC-95 13.3

0

34 16.456 283

36504.74 1.57NĐ-2 56.57 AC-

185 9.62 33.85 16.39

441

24947.37 1.122-3 31.62 AC-70 14.2

208

6576.96 0.00NĐ-3 76.16 AC-

185 9.91 38.78 18.78

441

25714.71 1.524-5 36.05 AC-70 16.2

208

7498.40 0.01NĐ-6 70.71 AC-95 11.6

So sánh các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của 3 phương án trên

trong bảng số liệu sau

Các chỉ tiêu Phương án I Phương án III Phương án IV