Các chỉ tiêu kinh tế tổng quát của đường dây lạnh phụ thuộc vào cấu trúc của cáp lạnh, vật liệu làm dây dẫn và cách điện, các thông số tuần hoàn của các chất làm lạnh và các yếu tố khác.
Để lựa chọn sơ bộ vật liệu làm dây dẫn của đường dây lạnh có thể căn cứ vào sự phụ thuộc được nêu trên hình 3.1.
Zyg
Hình 3.1 Sự phụ thuộc của suất chi phí quy dẫn vào công suất truyền tải đối với các vật liệu làm dây dẫn
1-Đồng (MO); 2–Nhôm (A999); 3–Nhôm (A995); 4–Nhôm (AE); 5–Berili (Be) Để lựa chọn sơ bộ điện áp, kết cấu và sơ đồ mắc đường dây lạnh vào hệ thống điện có thể sử dụng các đường đặc tính tổng hợp. Các đường đặc tính này đối với một vài cấu trúc của cáp lạnh và cáp siêu dẫn và các sơ đồ đấu nối khác nhau cho trên hình 3.2 đến 3.9. Sự phụ thuộc được chỉ rõ ràng phạm vi ứng dụng của các
cáp khác nhau. Chúng bao gồm các chi phí trong cáp lạnh và không xét tới chi phí cho các trạm biến áp ở cuối đường dây.
W Zyg
Hình 3.2 Cấu trúc của cáp lạnh (a, b) và sự phụ thuộc của suất chi phí qui dẫn (c) vào công suất truyền tải và điện áp định mức
Các đường nét đứt – đối với cấu trúc a; Các đường nét đứt – đối với cấu trúc b
W Z^ yg W Z^ yg W Zyg
Hình 3.3 Sự phụ thuộc của suất chi phí qui dẫn đối với cáp siêu dẫn đồng trục theo pha vào công suất truyền tải đối với các điện áp định mức khác nhaU và dây siêu
dẫn khác nhau
a) Niobi, sơ đồ có chiều dòng điện ngược nhau b) Niobi, sơ đồ pha ghép đôi.
Hình 3.4: Sự phụ thuộc của suất vốn đầu tư Z0vào công suất truyền tải S 1. Cáp ruột nhôm làm lạnh bằng H2 lỏng
2. Cáp ruột nhôm làm lạnh bằng N2 lỏng 3. Cáp siêu dẫn
4. Cáp dầu 275 kV
Công su?t c?a máy l?nh /1don v? nhi?t lu?ng, W/h
Hình 3.6: Giá trị trung bình của suất chi phí công suất
Chi phí làm l?nh,100 Fr/KWh
Hình 3.7: Giá trị trung bình của suất chi phí để vận hành máy lạnh 1. Chi phí vận hành và khấu hao hàng năm
2. Chi phí vận hành thực hàng năm 3. Chi phí vận hành lí tưởng
Hình 3.9: Sự phụ thuộc của tổn thất công suất vào chiều dài đường dây Để đánh giá suất chi phí vốn đầu tư cho các đường dây siêu dẫn với công suất tính toán F khác nhau có thể sử dụng biểu thức kinh nghiệm sau:
HĐT= A + BP + C.P2 (3.1) Các giá trị A, B, C cho trong bảng 3.1.
Bảng 3.1: Các giá trị A, B, C đối với cấu trúc 3 pha đồng trục theo từng pha của cáp siêu dẫn
Dạng dây siêu dẫn
Hệ
số Đơn vị đo
Điện áp định mức của đường dây (kv)
110 220 330 500 Stanid – Niobi (Nb3Sn) A 106.USD/km 0,0962 0,2880 0,6200 1,6100 B 106.USD/GW.km 0,0822 0,3520 0,0200 0,0077 C 106.USD/GW2. km 0,0048 0,0015 0,0007 0,0006 Niobi (Nb) A 106.USD/km 0,1515 0,4200 0,972 1,7000 B 106.USD/GW.km 0,1206 0,0500 0,009 0,033 C 106.USD/GW2. km 0,0702 0,0204 0,010 0,00383 Vùng tổn thất công suất
Bảng 3.2: Chi phí thành phần vốn đầu tư theo hệ tương đối %
Thành phần vốn đầu tư
Kiểu cáp
Dây làm lạnh bằng He Dây siêu dẫn Chất làm lạnh Ni lỏng H2lỏng He lỏng Dây dẫn và ống 29 10 17 Chất điện môi 6 3 3 Lớp vỏ lạnh 18 9 7 Bổ sung chất làm lạnh 2 17 24 Máy lạnh 18 41 29 Máy bù giãn nở 3 2 4 Sản xuất và lắp ráp 3 2 2 Xây dựng và lắp đặt 6 4 4
Căng, kéo, rải dây 12 9 8
Các mối nối kết cấu mạch vòng 2 2 1
Dụng cụ phụ 1 1 1
Tổng 100% 100% 100%