Do lộ này cú phạm vi cung cấp điện rộng, cỏc phụ tải cú tớnh chất quan trọng. Khi thời điểm chưa lắp đặt DAS- khi cú sự cố, bộ phận thao tỏc phải thực hiện cỏc việc sau:
1.Đến khu vực mất điện 2.Tỡm vựng sự cố trờn lưới.
3.Cụ lập vựng sự cố và khụi phục cấp điện trở lại cho lưới điện.
Cỏc việc trờn do người vận hành đến tận cỏc điểm sự cố để thao tỏc. Thời gian ngừng cấp điện do sự cố theo thống kờ hàng năm tớnh trung bỡnh như khi chưa lắp đặt hệ thống DAS:
Thời gian để khắc phục sự cố khoảng T= 1,8h/vụ = 108phỳt/vụ.
Khi ỏp dụng hệ thống DAS – việc phỏt hiện, cỏch ly sự cố và phục hồi cấp điện cho phần khụng bị sự cố được thực hiện tự động. Thời gian tự động xử phõn vựng sự cố của đường trục trong khoảng 1 phỳt.
Nếu tớnh cả thời gian người vận hành kiểm tra tớn hiệu trờn mỏy tớnh lấy thời gian tối đa là: 2 phỳt.
Bảng 3.12. Thời gian tiết kiệm được khi ứng dụng DAS- phỳt/ vụ
Đường trục Hiện tại (s) Khi ỏp dụng DAS (s)
Thời gian tiết kiệm (s)
Thời gian so sỏnh
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Học viờn: Phạm Thị Thu Trang 71 CHK14- Kỹ Thuật Điện
Tớnh toỏn sản lƣợng điện năng bỏn đƣợc do lắp đặt DAS:
Hỡnh 3.5. Phõn lộ 372-E6.8thành 4 phõn vựng, sự cố xảy ra ở phõn vựng thứ 3 Phõn vựng lộ 372 E6.8 Bảng 3.13. Cụng suất tải trờn 1 phõn vựng Số mỏy BA/1lộ Số RMS/1lộ Cụng suất Tb/1lộ Số phõn vựng Cụng suất đặt/1 phõn vựng Hệ số tải Cụng suất tải/ 1 phõn vựng(KVA) Cụng suất tải/ 1 phõn vựng (KW) A B C D e =c f = d/e g h =f x g i =h * 0,85 (cos sФtb =0,85) Lộ 372E6.8 15 4 12,157 4 3,039 0,40 1,216 1,033
- Cụng suất tải tại mỗi phõn đoạn trung bỡnh là: 1,033kW .
Bảng 3.14. Sản lượng điện năng tiết kiệm của mỗi lần sự cố khi lắp đặt DAS
P tải (KW) T trước (phỳt) T cú DAS (Phỳt) Δt (Phỳt) Điện năng tiết kiệm/ 1 vụ 1 lộ (KWh) Vựng 1 1,033 78 2 76 1286.93 Vựng 2 1,033 108 2 106 1794.93 Vựng 3 1,033 0.00 Vựng 4 1,033 108 2 106 1794.93 Tổng 4132 4876,79 - Thời gian xử lý một sự cố: 1.8h - Số vụ sự cố/1 lộ năm: 1.96 vụ - Sản lượng điện tiết kiệm được trong 1 năm 9,558.51kWh
( = số vụ x điện năng tiết kiệm TB của 1 vụ trờn 1 lộ)
Sau khi lắp đặt hệ thống DAS cho lộ đường dõy 372E6.8 lưới điện làm việc tin cậy. Việc phỏt hiện sự cố và thao tỏc chuyển đổi nguồn khi cụng tỏc hoặc khi sự cố nhanh gọn, dễ thao tỏc, giảm được thời gian mất điện của cỏc phụ tải liờn quan, tăng được sản lượng điện năng do thời gian mất điện giảm. Do đú việc ứng dụng DAS trờn lưới điện huyện Đồng Hỷ là rất cần thiết.
MC
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Học viờn: Phạm Thị Thu Trang 72 CHK14- Kỹ Thuật Điện
CHƢƠNG 4
PHÂN TÍCH TÀI CHÍNH - KINH TẾ 4.1. Phƣơng phỏp luận
Như trờn ta đó biết việc ỏp dụng hệ thống DAS đem lại cỏc hiệu quả chớnh như sau:
4.1.1. Giảm thời gian ngừng cung cấp điện do sự cố
Hiện tại – khi cú sự cố, bộ phận thao tỏc phải thực hiện cỏc việc sau: + Đến khu vực mất điện.
+ Tỡm vựng sự cố trờn lưới.
+ Cụ lập vựng sự cố và khụi phục cấp điện trở lại cho lưới điện.
Cỏc việc trờn do người vận hành thao tỏc. Thời gian ngừng cấp điện do sự cố theo thống kờ hàng năm tớnh trung bỡnh ( xem chương 1) như sau:
- Đối với đường dõy trờn khụng: T = 2,55h/ vụ = 153 phỳt / vụ. - Đối với đường cỏp ngầm : T = 1,80 h/ vụ = 108 phỳt / vụ.
Khi ỏp dụng hệ thống DAS – việc phỏt hiện, cỏch ly sự cố và phục hồi cấp điện cho phần khụng bị sự cố được thực hiện tự động. Thời gian tự động xử lý sự cố của cỏc đường trục trong khoảng 1 phỳt.
Nếu tớnh cả thời gian người vận hành kiểm tra tớn hiệu trờn mỏy tớnh nờn lấy thời gian tối đa là : 2 phỳt / trục cỏp ngầm và 3 phỳt / ĐDK ( vỡ cú số phõn vựng lớn)
Bảng 4.1. Thời gian tiết kiệm được khi ứng dụng DAS - phỳt / vụ.
Loại đường trục
Hiện tại Khi ỏp dụng DAS
Thời gian tiết kiệm
Thời gian so sỏnh
Cỏp ngầm 108 2 106 98%
Đ DK 153 3 150 98%
4.1.2. Tiết kiệm sản lượng điện năng khụng bỏn được do sự cố mất điện
Đối với đƣờng cỏp ngầm:
- Lượng điện năng tiết kiệm được tớnh cho 1 lần sự cố của 1 đường trục là: 4876,8 kWh. ( phụ lục 4-1,4-2 ).
- Sản lượng điện tiết kiệm tớnh cho 8 đường trục trong năm đầu tiờn ứng dụng DAS là:
08 (lộ) x 1,96 (sự cố/1 lộ,năm) x 4876,8 kWh ≈ 76.468,224 kWh
Đối với đƣờng dõy trờn khụng:
- Lượng điện năng tiết kiệm được tớnh cho một lần sự cố của một đường trục là: 2.606,5 kWh (phụ lục 4-3,4-4)
- Sản lượng điện tiết kiệm tớnh cho 3 đường trục trong năm đầu tiờn ứng dụng DAS là:
03 (lộ) x 3,15 (sự cố / 1 lộ,năm) x 2.606,5 kWh ≈ 24,631.425 kWh. Tổng điện năng tiết kiệm được do giảm thời gian sử lý sự cố là:
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Học viờn: Phạm Thị Thu Trang 73 CHK14- Kỹ Thuật Điện
4.1.3. Tăng được khả năng tải do điều khiển tối ưu việc phõn bố cụng suất trờn lưới
- Dự ỏn DAS tại Đồng Hỷ sẽ cải thiện khả năng truyền tải vỡ cho phộp điều khiển tối ưu cỏc chế độ của hệ thống điện.
Cú được điều này là vỡ dự ỏn DAS sẽ trang bị cỏc thiết bị đúng cắt tự động, cú thể điều khiển trong thời gian thực, kịp thay đổi phự hợp với cỏc biến động phụ tải trờn lưới điện trong chế độ xỏc lập.
Điều này khụng thể thực hiện được khi trờn lưới chỉ cú cỏc thiết bị vận hành bằng tay.
Thụng thường, trong đường trục mạch vũng đơn, hệ số tải đường trục là 50%, 50% cũn lại để dự phũng sự cố đường dõy phõn phối.
Khi tăng số mạch vũng trờn một trục, kết hợp với việc điều khiển tối ưu trào lưu cụng suất phụ tải trờn từng đường dõy tự động bằng mỏy tớnh (DAS), cú thể tăng được hệ số tải của đường trục.
Trong hỡnh 4.1, xem xột hệ số tải của đường trục gồm 5 phõn vựng S1- S2 -...- S5 trong cỏc trường hợp số điểm nối mạch vũng trờn đường trục được tăng dần lờn từ 1 lờn 2 và 3 điểm.
Hỡnh 4.1 Tăng khả năng tải của đường trục bằng việc ỏp dụng DAS
FCB S1 SW1 S2 SW2 S3 SW3 S4 SW4 S5 SW5 5 phõn vựng – 1 điểm nối mạch vũng FCB S1 SW1 S2 SW2 S3 SW3 S4 SW4 S5 SW5 5 phõn vựng – 2 điểm nối mạch vũng FCB S1 SW1 S2 SW2 S3 SW3 S4 SW4 S5 SW5 5 phõn vựng – 3 điểm nối mạch vũng
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Học viờn: Phạm Thị Thu Trang 74 CHK14- Kỹ Thuật Điện
Giả thiết
- Cụng suất của phụ tải trong từng phõn vựng của đường trục là tương đương nhau. - Tải cỏc đường dõy phõn phối khỏc sẵn sàng cấp cho phõn vựng bị sự cố qua điểm
mạch vũng là cú khả năng như nhau. (1)Tỏc dụng của số điểm đấu vũng
Khi cú sự cố trờn lưới, mỗi đường trục khụng bị sự cố ngoài việc cấp điện cho phụ tải của mỡnh, phải tải thờm dũng điện (If) để cấp cho đường dõy bị sự cố.
Trong trường hợp tải của đường trục bằng dũng điện định mức (In), dũng điện cực đại (Imax) của đường trục là:
Imax = In + If ...(1) Tỉ số của In và Imax như sau:
In / Imax = In / (In + If) ...(2)
Giả sử Ln là số lượng điểm nối mạch vũng, dũng điện đỏp ứng tại thời điểm sự cố (If) và dũng điện ban đầu (In) là:
If = In / Ln ...(3)
Tương quan giữa dũng điện ban đầu và dũng điện tải cực đại (2) là:
In / Imax = Ln / (Ln + 1) ...(4) (2)Tỏc dụng của số lượng vựng
Xột đường trục được chia thành Sn phõn vựng cú cụng suất phụ tải trong từng vựng tương đương nhau. Số lượng phõn vựng càng nhiều thỡ cụng suất phụ tải của mỗi vựng càng nhỏ - dũng điện cần hỗ trợ từ mạch vũng khỏc khi phõn vựng đú bị sự cố If càng nhỏ.
Khả năng truyền tải của một đường trục được chia làm 2 phần:
- Phần 1: là khả năng tải của đường trục cấp điện cho phụ tải của chớnh nú.
- Phần 2: là khả năng tải của đường trục cần dự phũng để hỗ chợ cho mạch khỏc khi sự cố.
Khi phần 2 nhỏ đi – việc đú đồng nghĩa với việc tăng khả năng tải của đường trục. Theo số liệu tớnh toỏn của chuyờn gia Nhật Bản, hệ số phụ tải cú thể tăng được đến khoảng 70%, thậm chớ nếu ỏp dụng điều khiển tự động bằng mỏy tớnh mức độ cao, cú thể tăng hệ số phụ tải lờn quóng 80%.
Bảng 4.2. Tăng tải bởi số mạch vũng Ln và số vựng Ls
Ln 1 2 3 4 3 3 3 3 3
Sn 5 5 5 5 1 2 3 4 5
In/Imax 44% 62% 71% 76% 0% 60% 67% 69% 71% Hiện tại lưới điờn Đồng Hỷ chủ yếu thực hiện 1 lộ cú 1 điểm nối vũng. Tương lai đến 2015, sau khi cỏc lộ lắp DAS đều vận hành 22kV, cỏc lộ này sẽ được cải tạo để tăng số điểm nối liờn thụng lờn là 2 điểm / 1lộ.
Trong phần tớnh hiệu quả kinh tế do khả năng tải của mỗi đường trục sẽ tăng lờn – lấy giỏ trị tỷ lệ In/Imax ở mức 62%. Giỏ trị tăng khả năng tải so với mức dự phũng 50% là:
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Học viờn: Phạm Thị Thu Trang 75 CHK14- Kỹ Thuật Điện 62% - 50% = 12%
Hiệu quả kinh tế của việc tăng khả năng tải lờn 12% được ước tớnh như sau:
Bảng 4.3. Lợi nhuận tăng khả năng của lưới (Triệu đồng).
Năm Doanh thu điện Lợi nhuận KD điện Tỷ lệ lợi nhuận%
2005 270.981,22 12.089,8 4,5 2006 320.391,87 10.223,95 3,2 2007 397.754,16 7.923,6 2,1 2008 401.234,12 8.245,5 2,1 2009 415.567,6 9.017,6 2,2 2010 427.600,1 9.673,38 2,3 2011 470.882,07 10.657,52 2,3
Bỡnh quõn tỷ lệ lợi nhuận: 2,67
Phạm vi ứng dụng DAS trờn lưới là: 40%
- Doanh thu điện 1 năm tớnh cho năm thứ 3 ứng dụng DAS với tỷ lệ tăng doanh thu là 15% năm: 682,799 triệu đồng.
- Doanh thu điện ước tớnh cho khu vực ứng dụng DAS tại năm thứ 3 là: 273.111,6 triệu đồng.
4.1.4. Giảm tổn thất điện năng
Hệ thống DAS điều khiển vận hành lưới điện theo thời gian thực nờn cho phộp vận hành tối ưu hệ thống điện. Bờn cạnh việc tăng khả năng tải, do tổn thất trờn lưới cũng được cải thiện.
Theo số liệu bỏo cỏo tổng kết cụng tỏc hàng năm của Điện lực Đồng Hỷ, tổn thất của lưới điện như sau:
Bảng 4.4. Tổn thất của lưới điện huyện Đồng Hỷ qua cỏc năm
Năm 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Tổn thất (%) 12,27 10,25 8,25 7,19 6,84 6,05 5,86 So sỏnh (%) - -2,02 -2,00 -1,06 -0,35 -0,33 -0,28
Những năm 2006 đến 2011 cú tỷ lệ tổn thất giảm so với năm trước là do việc đầu tư cho lưới trung thế được triển khai với khối lượng lớn theo dự ỏn cải tạo lưới điện ADB.
Hiện nay, tổn thất kỹ thuật của lưới trung thế khoảng 3%. Ước tớnh sau khi ỏp dụng DAS, tổn thất lưới trung thế tại khu vực này sẽ giảm khoảng 10%. Như vậy, tớnh theo tổn thất chung cho toàn lưới tại khu vực ỏp dụng DAS là:
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Học viờn: Phạm Thị Thu Trang 76 CHK14- Kỹ Thuật Điện
4.1.5. Giảm chi phớ quản lý vận hành O&M
Việc ỏp dụng DAS là ứng dụng cụng nghệ tiờn tiến trong quản lý vận hành lưới điện tất yếu dẫn đến giảm cụng nhõn và được ngắn thời gian thực hiện cụng việc so với hiện nay ở cỏc việc sau. Do đú sẽ giảm được chi phớ quản lý vận hành.
Việc xỏc định hiệu quả kinh tế ước tớnh tiết kiệm theo chi phớ tiền lương, tiền ăn ca và bảo hiểm xó hội- y tế theo số liệu tổng kết năm 2011 của điện lực Đồng Hỷ tương ứng với phạm vi đặt DAS chiếm khoảng 40% như sau:
Bảng 4.5. Chi phớ tiền lương, tiền ăn ca, BHXH,BHYT,KPCĐ của ĐLĐH năm 2011
-Chi phớ tiền lương 10.084 Triệu đồng -Tiền ăn ca 1.386 Triệu đồng -BHXH, BHYT, KPCĐ 605 Triệu đồng Tổng cộng 12.075 Triệu đồng
Nếu xột chi phớ O&M cho cỏc khu vực là đồng đều nhau thỡ tổng chi phớ O&M của phạm vi lắp đặt DAS là:
12.075 Triệu đồng x 40% = 4.830 Triệu đồng.
Giả thiết là lắp đặt DAS, giảm được 20% chi phớ O&M. Chi phớ tiết kiệm được là: 4.830 triệu đồng x 20% = 966 triệu đồng
4.1.6. Thu hồi được tủ RMU chuyển sang dự ỏn khỏc của Đồng Hỷ
Do lắp đặt thiết bị DAS thay thế một số vị trớ tủ RMU trong lưới cỏp ngầm. Số lượng từ RMU thu hồi được sẽ chuyển sang cỏc dự ỏn cải tạo và xõy dựng mới lưới điện.
Theo số lượng tớnh toỏn, số lượng RMU được thu hồi là 31 tủ - tương đương với số lượng mà Cụng ty Điện lực Đồng Hỷ cần sử dụng thờm trong khoảng một năm. Giỏ trị thiết bị thu hồi ước tớnh bằng 85% thiết bị mới, với giỏ tạm tớnh 7.200USD/tủ được tớnh như sau:
25 tủ x 7.200 USD/ tủ x 21.000 đ/ USD x 85% = 3.213 triệu đồng
4.2. Phƣơng phỏp phõn tớch
Cụng trỡnh được tiến hành phõn tớch tài chớnh, kinh tế theo phương phỏp của tổ chức phỏt triển thế giới (UNIDO), với cỏc tiờu chuẩn sau:
1. Tỷ suất hoàn vốn nội tại (IRR) là suất lợi tức mà tại đú dũng hiệu ớch (B) và chi phớ (C) bằng nhau trong suốt quỏ trỡnh dự ỏn.
NPV = ( )(1 ) 0 1 t t n t t C i B Trong đú: Bt: Tổng dũng hiệu ớch năm thứ t. Ct: Tổng dũng chi phớ năm thứ t. n : Đời sống kinh tế cụng trỡnh. i : Tỷ suất tớnh toỏn IRR
2. Giỏ trị lợi nhuận rũng hiện tại NPV là tổng hiệu số giữa dũng hiệu ớch và chi phớ đó được chiết khấu với tỉ lệ chiết khấu cho trước. Cụng trỡnh được coi là hiệu quả nếu NPV>0.
3. Tỷ suất lợi nhuận rũng: Là tỷ số giữa NPV với vốn đầu tư qui đổi. Cụng trỡnh được coi là hiệu quả khi tỷ suất này >0.
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Học viờn: Phạm Thị Thu Trang 77 CHK14- Kỹ Thuật Điện 4. Tỷ số hiệu ớch – chi phớ B/C: Là tỷ số giữa dũng hiệu ớch và dũng chi phớ trong
suốt đời sống kinh tế dự ỏn với tỷ suất chiết khấu cho trước. Cụng trỡnh được coi là hiệu quả khi tỷ suất này >0.
5. Thời gian hoàn vốn: Đối với phõn tớch tài chớnh, cần phải xỏc định lịch trỡnh và thời gian trả nợ hết vốn vay thụng qua cỏc khoản thu được từ cụng trỡnh, căn cứ vào bảng cõn bằng thu – chi về tài chớnh.
6. Phõn tớch độ nhạy: Bất cứ một đề ỏn nào cũng được lập trờn cơ sở cỏc dự kiến cho trước, nhiều khi cỏc dự đoỏn ban đầu khụng chớnh xỏc nờn cần xem xột thờm tài chớnh – kinh tế của cụng trỡnh sẽ biến đổi ra sao khi cỏc thụng số đầu vào bị biến đổi bất lợi. Đối với cỏc cụng trỡnh lưới điện thỡ cỏc thụng số đú là vốn đầu tư tăng, tỷ suất vay lói ngõn hàng tăng hoặc năng lượng điện bỏn giảm.
4.3. Phõn tớch tài chớnh – kinh tế dự ỏn
4.3.1. Mục đớnh phõn tớch – tài chớnh dự ỏn
Phõn tớch tài chớnh – kinh tế dự ỏn nhằm tớnh toỏn toàn bộ hiệu quả và chi phớ cụng trỡnh trờn quan điểm của chủ đầu tư cụng trỡnh. Qua đú đỏnh giỏ khả năng thực hiện về mặt thương mại của đề ỏn, xem xột mức độ sinh lợi của cụng trỡnh cú đủ khả năng hoàn vốn(cả gốc lẫn lói) hay khụng với cỏc điều kiện vay vốn của ngõn hàng. Qua đú kiến nghị một số điều kiện để dự ỏn cú thể đảm bảo được