THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN Chương Lựa chọn phương án hợp lý kinh tế - kỹ thuật Th.S Phạm Năng Văn Bộ môn Hệ thống điện Viện Điện – ĐH Bách Khoa Hà Nội Bài toán thiết kế mạng lưới điện Thiết kế mạng lưới điện lựa chọn sơ đồ tối ưu để cấp điện cho phụ tải cho thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật lưới điện, yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện phụ tải có tiêu kinh tế tốt Đây toán tối ưu phi tuyến có ràng buộc Phương pháp giải tổng quát: QUY HOẠCH TOÁN HỌC Bài toán thiết kế mạng lưới điện Các giản ước: - Phụ tải không tăng trưởng theo thời gian Các phụ tải có đồ thị phụ tải giống Chỉ có nguồn điện Thực tế, phương pháp nhiều phương án sử dụng để thiết kế mạng lưới điện Nêu phương án lưới điện Các phương án lưới điện lập cho chế độ max Máy biến áp phương án giống Sơ đồ lưới điện phản ánh: - Tổng chiều dài đường dây Độ che phủ mặt đất Kết cấu trạm biến áp Nêu phương án lưới điện Các yêu cầu vạch sơ đồ lưới điện Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện phụ tải Đảm bảo chất lượng điện Liên thông phụ tải gần nguồn đến phụ tải xa nguồn Mạch vòng kín có chiều dài không lớn Đường dây không mang tải nhỏ Sự phát triển mạng điện tương lai Nêu phương án lưới điện Các phương án hợp lý Nêu phương án lưới điện Các phương án hợp lý Nêu phương án lưới điện Các phương án hợp lý Nêu phương án lưới điện Tại phương án không hợp lý? Nêu phương án lưới điện Tại phương án không hợp lý? Xác định tổn thất điện áp lớn Với mạng điện thiết kế, bạn nên trình bày phần xác định tổn thất điện áp lớn mạng điện sau: Đường dây ND-3 3-1 ND-4 ND-2 2-4 2-6 ND-5 ∆Ubt (%) ∆Ubt (%) ∆Umaxbt (%) ∆Uscbt (%) KẾT LUẬN Tiêu chuẩn điện áp mạng điện có điện áp 110 kV trở lên thiết kế sau: • Chế độ làm việc bình thường, tổn thất điện áp lớn mạng điện không lớn 10% • Chế độ sau cố phần tử chưa thực công việc điều khiển, tổn thất điện áp lớn mạng điện không lớn 20% KẾT LUẬN Nếu phương án có tổn thất điện áp lớn không thỏa mãn tiêu chuẩn bạn phải làm gì? Các phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật? SO SÁNH KINH TẾ Chỉ so sánh kinh tế phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật Giữ lại phương án để so sánh kinh tế Coi trạm biến áp phương án giống SO SÁNH KINH TẾ Giả thiết: Vốn đầu tư thực lần Chi phí vận hành hàng năm không đổi Tiêu chuẩn để so sánh kinh tế phương án chi phí tính toán hàng năm Z Bạn có biết tiêu chuẩn khác để so sánh kinh tế phương án? CHI PHÍ TÍNH TOÁN HÀNG NĂM Z = ( atc + avh ) K D + ∆A.c atc – hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư avh – hệ số vận hành KD – vốn đầu tư cho đường dây ∆A – tổn thất điện đường dây c - giá tiền kWh điện tổn thất VỐN ĐẦU TƯ CHO ĐƯỜNG DÂY Vốn đầu tư cho đường dây bao gồm: Tiền đền bù, giải phóng mặt Khảo sát tuyến đường dây, thiết kế Vốn đầu tư cho cột điện Vốn đầu tư cho dây dẫn, dây chống sét Vốn đầu tư cho móng cột Vốn đầu tư cho cách điện đường dây & phụ kiện Nhân công xây dựng đường dây VỐN ĐẦU TƯ CHO ĐƯỜNG DÂY Vốn đầu tư cho đường dây phụ thuộc: Số mạch đường dây Điện áp định mức đường dây Tiết diện dây dẫn Chiều dài đường dây K D = n.K o L VỐN ĐẦU TƯ CHO ĐƯỜNG DÂY Suất vốn đầu tư cho đường dây thiết kế (theo TSĐ7) Loại dây dẫn Suất vốn đầu tư mạch (triệu đồng/km) ACSR-70 2000 ACSR-95 2038 ACSR-120 2256 ACSR-150 2420 ACSR-185 2503 ACSR-240 3145 Ghi chú: Vốn đầu tư đường dây hai mạch cột vốn đầu tư đường dây mạch nhân với hệ số 1,6 CHI PHÍ VẬN HÀNH HÀNG NĂM Chi phí vận hành hàng năm bao gồm: Khấu hao hao mòn thiết bị Lương nhân viên vận hành Chi phí nguyên vật liệu để tiến hành sửa chữa thường xuyên Chi phí cho tổn thất điện Y = avh K D + ∆A.c TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG Nguyên nhân gây tổn thất điện đường dây: Do phát nóng dây dẫn Tổn thất vầng quang Tổn hao điện môi (trong cách điện cáp) Với đường dây có Uđm < 330 kV, bỏ quan tổn thất điện vầng quang Nguyên nhân gây tổn thất điện năng? TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG DO PHÁT NÓNG Theo đồ thị phụ tải - Chính xác - Khối lượng tính toán lớn - Chỉ áp dụng trường hợp có đồ thị phụ tải - Phù hợp tính toán tổn thất điện vận hành - Áp dụng cho tất lưới điện Theo thời gian tổn thất công suất cực đại - Kém xác Khối lượng tính toán Có thể áp dụng đồ thị phụ tải Phù hợp tính toán tổn thất điện quy hoạch - Chỉ áp dụng lưới điện cấp điện trực tiếp cho phụ tải thiết bị bù Các phương pháp xác định tổn thất điện TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG DO PHÁT NÓNG ∆A = ∆Pmax τ τ – thời gian tổn thất công suất cực đại τ phụ thuộc vào đồ thị phụ tải tính chất hộ tiêu thụ Gần (công thức kinh nghiệm Liên Xô cũ) Không có đồ thị phụ tải ( τ = 0,124 + Tmax 10 −4 ) 8760 ( h ) TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG DO PHÁT NÓNG Có xét đến hình dáng đồ thị phụ tải τ = 2Tmax 8760 − Tmax − 8760 + Tmax Pmin −2 1+ 8760 Pmax Khi τ = Tmax  Pmin  1 −  Pmax   TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN Phương án ∆Umaxbt% ∆Umaxsc% K (109 đồng) ∆A (MWh) Z (109 đồng) Phương án có chi phí tính toán hàng năm nhỏ phương án hợp lý