Chương 4: Tính chỉ tiêu kinh tế và chọn phương án tối ưu
4.1 Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế
Khi tính toán thiết kế mạng lưới điện cần phải đảm bảo yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật mặc dù trên thực tế hai yêu cầu kinh tế và kỹ thuật thường mâu thuẫn nhau. Một lưới điện có chỉ tiêu kỹ thuật tốt thì vốn đầu tư và chi phí vận hành cao, ngược lại, lưới điện có vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ thì tổn thất cao, cấu trúc lưới điện phức tạp, vận hành kém linh hoạt, độ an toàn thấp. Vì vậy việc đánh giá tính toán chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của một lưới điện sẽ đảm bảo cho việc đạt chỉ tiêu về kỹ thuật, hợp lý về kinh tế.
Vì các phương án của các nhóm đều có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản ta không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp.
Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán hàng năm, được xác định theo công thức:
c . A K ). a a ( Z tc vh d Trong đó: Z - hàm chi phí tổn thất hàng năm, đồng;
atc - hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn ( 0,125 8 1 T 1 a tc
tc với Ttc là thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ thuộc vào từng giai đoạn, ta lấy Ttc = 8 năm);
avh - hệ số khấu hao, hao mòn sửa chữa các đường dây và thiết bị trong mạng điện (do mạng điện thiết kế dùng cột bê tông cốt thép nên lấy avh = 0,04);
Kđ - tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện (chỉ xét đến việc xây dựng đường dây vì coi số lượng của máy biến áp, máy cắt, dao cách ly của các phương án là như nhau);
ΔA - tổng tổn thất điện năng hàng năm trong mạng điện; c - giá 1kWh điện năng tổn thất (c = 1000 đ/kWh).
Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện được xác định theo công thức: Với các đường dây kép đặt trên cùng một cột: Kd 1,6. .k l0i i
Với các đường dây đơn: Kd koil.i
Trong đó:
koi - giá thành 1 km đường dây một mạch, đ/km; li - chiều dài đường dây thứ i, km.
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế và khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 43
Ta có giá thành 1km đường dây trên không một mạch điện áp 110 kV Bảng 4.3: Giá thành 1 km đường dây trên không mạch 110 kV Loại dây AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240 k0 (.106đ/km) 208 283 354 403 441 500
Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công thức: A Pimax.
trong đó:
ΔPimax - tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại; τ - thời gian tổn thất công suất cực đại.
Tổn thất công suất trên đường dây thứ i có thể được tính như sau:
2 2 max max max i 2 i . i i dm P Q P R U Trong đó:
Pimax, Qimax - công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại;
Ri - điện trở tác dụng của đường dây thứ i; U đm - điện áp định mức của mạng điện.
Thời gian tổn thất công suất cực đại có thể tính theo công thức: (0,124Tmax.104)2.8760
trong đó:
Tmax - thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm. Ta tính được tương ướng như sau:
Bảng 4.2: Thời gian tổn thất công suất cực đại của phụ tải
Phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tmax (h) 3500 4000 4000 3500 3500 3500 3500 4000 4000
1968,16 2405,29 2405,29 1968,16 1968,16 1968,16 1968,162 2405,29 2405,29
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế và khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực” 44 % 5 % 100 . Z Z Z % 1 2 1 Z