Ch−ơng III.So sánh kinh tế, kỹ thuật chọn các ph−ơng án tối − u
III.2.Chọn sơ đồ thanh góp các cấp điện áp máy phát
1 7 , 12 . 3 1 ( ) S . 2 1 S . 3 1 ( S . dmG tdmax dFmin = + = + − 75 . 05 , 1 05 , 1 S'cb − = =
⇒ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố một máy phát G2 lμ:
. KA 224 , 3 64 , 58 3 S I ' cb ' cb = = ì = 5 . 10 3 Uhdm ì
∗ Dòng c−ỡng bức qua kháng khi sự cố máy biến áp liên lạc Icb = 0 Vậy dòng c−ỡng bức qua kháng lớn nhất lμ: Icb = 3,224 KA.
Từ các kết quả tính toán trên ta có bảng tóm tắt kết quả dòng c−ỡng bức sau: bảng 3-1 Bảng 3-1 Ph−ơng án\ Icb(kA) Icb1 Icb2 Icb3 Icb4 Ph−ơng án I 0,9185 9,623 4,33 4,684 Ph−ơng án II 0,892 4,85 4,33 2,414 Ph−ơng án III 0,9185 9,623 4,33 3,224
Ph−ơng án II vμ ph−ơng án III : Riêng máy biến áp B1 dòng c−ỡng bức bên phía cao áp I = 0,4133 kA. Dòng bên phía hạ áp I = 6,15 A.
Icb 1 lμ dòng bên phía cao áp máy biến áp.(110 kV) Icb 2 lμ dòng bên phía hạ áp máy biến áp.(10,5 kV). Icb 3 lμ dòng của máy phát. (10 kV)
Icb 4 lμ dòng qua kháng. (10 kV).
II.3.Chọn sơ đồ thanh góp các cấp điện áp máy phát .
II.3.1.Thanh góp điện áp máy phát. a.Ph−ơng án I:
Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ.
Sơ đồ thanh góp máy phát đ−ợc chọn nh− hình 3-3 sau:
Hình 3-3: Sơ đồ thanh góp máy phát ph−ơng án I .
b.Ph−ơng án II:
Sơ đồ thanh góp máy phát đ−ợc chọn nh− hình 3-4 sau:
Hình 3-4: Sơ đồ thanh góp phát ph−ơng án II
Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ.
Cả hai ph−ơng án ta đều chọn một loại thanh góp lμ sơ đồ hai thanh góp có máy cắt liên lạc nh− hình 3-5 sau:
Hình 3-5: Sơ đồ thanh góp phía cao áp.
II.3.3 • Chọn loại máy cắt ( chọn sơ bộ ). A/ Ph−ơng án I :
∗ Phía điện áp cao.
Từ dòng điện c−ỡng bức ở phía cao áp Icb1max= 918,5 kA, ta chọn máy cắt loại SF-6 của hãng Merlin có kí hiệu FA- 245- 40 có các thông số ở bảng 3-2 sau:
Bảng3-2 Uđm(kv) Iđm(kA) U(f=50Hz) Uxk(kv) Icắtđm(kA) Iôđ(kA)
245 3150 460 1050 40 102
∗ Phía điện áp thấp.
Từ các dòng c−ỡng bức phía điện áp thấp Icb2= 9,623 kA, Icb3= 4,33 kA, Icb4 = 4,684 kA, ta chọn loại máy cắt điện không khí của hãng Simen loại 8FG10- 12- 80 có các thông số ở bảng 3-3 sau:
Bảng 3-3 Uđm(kv) Iđm(kA) U(f=50Hz) Uxk(kv) Icắtđm(kA) Iôđ(kA)
12 12,5 - 75 80 225
•Chọn kháng điện phân đoạn.
Vì dòng c−ỡng bức qua kháng Icb= 4,684 kA nên ta phải chọn kháng có dòng c−ỡng lớn nhất Icb= 4000A lμ kháng điện bê tông có cuộn dây bằng nhôm với điện áp 10 kv loại PbA-10-4000-12 có các thông số cho ở bảng 3- 4 sau :
Bảng3-4 Uđm(kv) Iđm(A) Xđm(Ω) ΔP(kw) Iôdd(kA) Iônh(kA)
Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ.
10 4000 0.23 25.7 53 42
b. Ph−ơng án II: •Chọn loại máy cắt.
∗ Phía điện áp cao.
Từ dòng điện c−ỡng bức ở phía cao áp Icb1max= 892 kA, ta chọn máy cắt loại SF-6 của hãng Merlin có kí hiệu FA- 245- 40 có các thông số ở bảng 3- 2.
∗ Phía điện áp thấp.
Từ các dòng c−ỡng bức phía điện áp thấp Icb2= 4,85 kA, Icb3 = 4,33 kA, Icb4 = 2,414 kA, ta chọn loại máy cắt điện không khí của hãng Simen loại 8FG10- 12- 80 có các thông số ở bảng 3-3.
• Chọn kháng điện phân đoạn.
Vì dòng c−ỡng bức qua kháng Icb = 2,414 kA nên ta chọn kháng có dòng c−ỡng Icb= 3000A lμ kháng điện loại PbA-10-3000-12 có các thông số cho ở bảng 3-5 sau:
Bảng3-5 Uđm(kv) Iđm(A) Xđm(Ω) ΔP(kw) Iôdd(kA) Iônh(kA)
10 3000 0.23 25.7 53 42
II.4.So sánh kinh tế kỹ thuật chọn ph−ơng án tối −u.
Với mục đích lμ so sánh hai ph−ơng án nên ta chỉ tính sơ bộ những phần khác nhau của hai ph−ơng án.
Chỉ tiêu kinh tế của ph−ơng án gồm vốn đầu t− ban đầu vμ phí tổn vận hμnh hμng năm , thiệt hại hμng năm do mất điện
Một ph−ơng án đ−ợc gọi lμ hiệu quả kinh tế cao nhất nếu chi phí tính toán thấp nhất.
Hμm chi phí tính toán của một ph−ơng án lμ :
Ci = Pi + ađm.Vi + Yi Trong đó :
Ci : Hμm chi phí tính toán của ph−ơng án i , VNĐ
Pi : Phí tổn vận hμnh hμng năm của ph−ơng án i , VNĐ/năm Vi : Vốn đầu t− của ph−ơng án i , VNĐ
Yi : Thiệt hại do mất điện gây ra của ph−ơng án i VNĐ/năm ađm : Hệ số định mức của hiệu quả kinh tế 1/năm
Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ.
ở đây các ph−ơng án giống nhau về máy phát điện, máy cắt trên cực máy phát.Do đó vốn đầu t− đ−ợc tính lμ tiền mua, vận chuyển vμ xây lắp các máy biến áp vμ máy cắt.
+ Vốn đầu t− cho một ph−ơng án lμ :
Vi = VTi + VTBPPi Trong đó :
Vốn đầu t− cho máy biến áp VT = kT. vT kT : Hệ số tính đến chuyên chở vμ xây lắp. vT : giá tiền máy biến áp.
Vốn đầu t− cho thiết bị phân phối : VTBPP i , ở đây ta chỉ tính phần khác nhau.
+ Phí tổn vận hμnh hμng năm của một ph−ơng án đ−ợc xác định nh− sau Pi = Pkhi + Pli + Pti Trong đó: Pkhi = 100 V . i a
: Khấu hao hμng năm về vốn vμ sửa chữa lớn ,
VNĐ/năm
a : định mức khấu hao (%) , lấy a = 8,4%
Pli : Chi phí l−ơng công nhân vμ sửa chữa nhỏ. Vì nó chiếm giá trị không đáng kể so với tổng chi phí sản xuất vμ cũng ít thay đổi giữa các ph−ơng án nên bỏ qua.
Pti = β.ΔA : Chi phí do tổn thất hμng năm gây ra , VNĐ/năm
Comment [t1]:
β : lμ giá 1 kWh điện năng , β = 500 VNĐ/kWh
ΔA : lμ tổn thất điện năng hμng năm , Kwh
Tuy nhiên nếu việc tính toán xác suất thiệt hại do mất điện rất khó khăn thì để so sánh giữa các ph−ơng án có thể tiến hμnh theo công thức
Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ.
tính chi phí tính toán rút gọn, nghĩa lμ không có thμnh phần thiệt hại tham gia.
Khi so sánh hai ph−ơng án thiết bị điện ( coi hai ph−ơng án có độ tin cậy cung cấp điện nh− nhau) ta có thể tính thời gian thu hồi vốn đầu t− chênh lệch T
Tính toán cho từng ph−ơng án :
a.Ph−ơng án 1
+ Vốn đầu t− :
Vốn đầu t− cho máy biến áp
Đ−ợc tính theo công thức: VB = ∑KB1ìvB1 Trong đó: vBi lμ tiền mua máy biến áp.
kBi lμ hệ số chuyên chở lắp đặt.
Loại máy biến áp T 125/10.5 có giá lμ: vB= 3,05.109 VNĐ hệ số chuyên chở kB1=1.1.
⇒ VB= 1,1. 3,05.109 .2 = 6,6.109 VNĐ.
∗ Vốn đầu t− máy cắt.
Vốn đầu t− máy cắt đ−ợc tính theo công thức sau: VTB=∑n1ìv1.
Trong đó: vTB lμ tiền mua máy cắt. n1 lμ số l−ợng máy cắt.
Phía điện áp cao có 2 bộ máy cắt loại FA-245-40 giá 600.106 VNĐ Phía hạ áp 3 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 65.106 VNĐ.
4 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 51.106 VNĐ. Ph−ơng án I cần hai kháng giá 2. 32.106 = 64.106 VNĐ
⇒ VTB= 2ì600.106 + 3ì65.106 + 4ì51.106 + 64.106 = 1,663.109 VNĐ. Vậy tiền vốn mua máy biến áp vμ thiết bị lμ:
V1= VB1+ VTB = 6,6.109 + 1,663.106= 8,263.109 VNĐ.
∗ Chi phí vận hμnh hμng năm.
Chi phí vận hμnh hμng năm của thiết bị đ−ợc tính theo công thức sau:
P1= PV1+ PΔA1. Trong đó:
PV1= avhìV1 = 0,15.8,263.109 = 1,23945.109 VNĐ. PΔA1 = βìΔA = 500.3678,959 103= 1,8395.109 VNĐ.
Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ.
⇒ Chi phí vận hμnh hμng năm lμ:
P1= PV1+ PΔA1 = 1,23945.109 + 1,8395.109 = 3,07895.109 VNĐ. b. Ph−ơng án II:
∗ Vốn đầu t− máy biến áp .
Đ−ợc tính theo công thức: VB = ∑KB2ìvB2 Trong đó: vBi lμ tiền mua máy biến áp.
kBi lμ hệ số chuyên chở lắp đặt.
Loại máy biến áp T 80/10.5 có giá lμ: vB = 2,4.109 VNĐ, hệ số chuyên chở kB1=1,1.
Loại máy biến áp TP 63/10.5 có giá lμ: vB= 2,2.109 VNĐ, hệ số chuyên chở kB1=1,4.
⇒ VB= 2,4.109 + 2.2,2. 109 = 6,8.109 VNĐ.
∗ Vốn đầu t− máy cắt.
Phía điện áp cao có 3 bộ máy cắt loại FA-245-40 giá 600.106 VNĐ Phía hạ áp 4 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 60.106 VNĐ.
3 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 65.106 VNĐ. Ph−ơng án II cần kháng giá 32.106 VNĐ.
⇒ VTB= 3.600.106 + 4.60.106 + 3.65.106 + 32.106 = 2,267.109 VNĐ. Vậy tiền vốn mua máy biến áp vμ thiết bị lμ:
V2= VB2+ VTB = 6,8.109 + 2,276.109 = 9,076.109 VNĐ.
∗ Chi phí vận hμnh hμng năm.
Chi phí vận hμnh hμng năm của thiết bị đ−ợc tính theo công thức sau: P2= PV2+ PΔA2. Trong đó: PV2= avhìV2 = 0,15.9,076.109 = 1,3614.109 VNĐ. PΔA1 = βìΔA = 500.5852,705 = 2,926.109 VNĐ. ⇒ Chi phí vận hμnh hμng năm lμ: P1= PV1+ PΔA1 = 2,926.109 + 1,3614.109 = 4,2874.109 VNĐ. c. Ph−ơng án III:
∗ Vốn đầu t− máy biến áp .
Đ−ợc tính theo công thức: VB = ∑KB2ìvB2 Trong đó: vBi lμ tiền mua máy biến áp.
Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ.
Loại máy biến áp T 125/10.5 có giá lμ: vB = 3,05.109 VNĐ, hệ số chuyên chở kB1=1,1.
Loại máy biến áp TP 80/10.5 có giá lμ: vB= 2,4.109 VNĐ, hệ số chuyên chở kB1=1,1.
⇒ VB= 1,1.(3,05.109 + 2,4. 109 ) = 5,995.109 VNĐ.
∗ Vốn đầu t− máy cắt.
Phía điện áp cao có 2 bộ máy cắt loại FA-245-40 giá 600.106 VNĐ Phía hạ áp 4 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 55.106 VNĐ.
3 bộ máy cắt loại 8FGB-12-80 giá 65.106 VNĐ. Ph−ơng án III cần kháng giá 32.106 VNĐ.
⇒ VTB= 2.600.106 + 4.55.106 + 3.65.106 + 32.106 = 1,647.109 VNĐ. Vậy tiền vốn mua máy biến áp vμ thiết bị lμ:
V2= VB2+ VTB = 5,995.109 + 1,647.109 = 7,642.109 VNĐ.
∗ Chi phí vận hμnh hμng năm.
Chi phí vận hμnh hμng năm của thiết bị đ−ợc tính theo công thức sau: P2= PV2+ PΔA2. Trong đó: PV2= avhìV2 = 0,15.7,642.106 = 1,0463.109 VNĐ. PΔA1 = βìΔA = 500.5133,028 = 2,2665.109 VNĐ. ⇒ Chi phí vận hμnh hμng năm lμ: P1= PV1+ PΔA1 = 2,2666.109 + 1,0463.109 = 3,3128.109 VNĐ.
Từ các kết quả tính toán trên ta có bảng 3-6 so sánh kinh tế các ph−ơng án sau:
Bảng 3-6
Ph−ơng án\ đại l−ợng Vốn đầu t−(VNĐ) Chi phí(VNĐ) Ph−ơng án I 8,263.109 3,07895.109
Ph−ơng án II 9,076 4,2874.109
Ph−ơng án III 7,642.109 3,3128.109
Từ bảng trên ta thấy ph−ơng án có vốn đầu t− nhỏ nhất lμ ph−ơng án III vμ chi phí vận hμnh hμng năm không lớn hơn nhiều so với ph−ơng án I, mặt khác ph−ơng án III lắp đặt vμ vận hμnh dễ dμng, do đó ta chọn ph−ơng án III lμm ph−ơng án thiết kế cho nhμ máy.
Đồ án môn học thiết kế NMĐNĐ.
Ch−ơng IV