Khi so sánh các phương án nối dây của mạng điện thì chưa cần đề cập đến các trạm biến áp vì coi các trạm biến áp ở các phương án là giống nhau. Để giảm khối lượng cần so sánh những phần giống nhau của các phương án với nhau.
So sánh về mặt kinh tế nhằm chọn ra một phương án tối ưu vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, vừa đem lại lợi ích kinh tế lớn nhất.
Trong quá trình so sánh, vì các phương án có cùng điện áp định mức Uđm nên không xét đến chi phí về các trạm biến áp.
Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về mặt kinh tế là phí tổn tính toán hàng năm bé nhất.
:
Z= (avh+ atc).K + A.c (4.1) Trong đó:
+ K : Là vốn đầu tƣ của mạng điện. Trong vốn đầu tƣ chỉ kể những thành phần chủ yếu như đường dây, máy cắt phía cao áp. Nếu không cần chi tiết lắm thì có thể bỏ qua máy cắt. Trong đồ án đang xét, ta cũng chỉ tính đến giá thành đường dây, đường dây lộ kép đi song song trên một cột lấy giá bằng 1,6 lộ đơn.
K 1,6.K .l0i i (4.2) K0i: Giá tiền cho 1 km đường dây thứ i, đ/km.
Li: Chiều dài lộ đường dây thứ i, km.
+ avh : Là hệ số vận hành bao gồm khấu hao, tu sửa thường kỳ và phục vụ các đường dây của mạng điện, avh = 0,04.
+ atc: hệ số thu hồi vốn đầu tƣ, atc = 0,125.
+ A: Là tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng điện một năm, đƣợc xác định bởi biểu thức : A= A1 + A2 +…+ An ; với Ai là tổn thất điện năng trên đoạn đường dây thứ i của mạng điện, Ai được tính như sau:
2 2
i i
i 2 i
dm
P Q
ΔA ΔP .τ .R .τ
U (4.3) Trong đó:
ΔPi: là tổn thất công suất tác dụng trên đường dây thứ i;
P,Q: là công suất tác dụng và phản kháng tương ứng của tuyến đường dây thứ i;
Uđm : là điện áp định mức của mạng điện (Uđm=110 kV)
τ .
τ (0,124 T .10 ) .8760 3633 hmax 4 2 ; với Tmax= 5200h.
+c: giá 1kWh điện năng tổn thất, c = 1000 đồng.
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 42 -
Bảng giá thành 1km đường dây trên không một mạch điện áp 110kV
Loại dây AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240 k0i.106
(đ/km) 208 283 354 403 441 500
- 2. Phương án 1
2.1. Tính tổn thất công suất trên đường dây
Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây HT-1 theo có giá trị bằng:
2 2 2 2
HT 1 HT 1
HT 1 2 HT 1 2
dm
P Q 31 19, 22
P .R .5, 22 0,57(MW)
U 110
Tính tổn thất công suất trên các đoạn dây còn lại được tiến hành tương tự.
2.2. Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện
Vốn đầu tư xây dưng đường dây HT-1 được xác định theo (4.2) như sau : KNĐ-3 = 1,6.K0HT-1.LHT-1
Trong đó :
K0HT-1 : là giá thành đường dây trên không một mạch điện áp 110 kV, đối với đường dây AC-95 là 283.106 (đ/km)
LHT-1 : là chiều dài đường dây HT-1 (lHT-1 = 31,62 km )
Do vậy : KHT-1 = 1,6. 283.106.31,62 = 14317,54.106 (đ)
Tính chi phí vốn đầu tư cho các đường dây còn lại được tiến hành tương tự:
Đường dây
S (MVA)
L (km)
R (Ω)
∆P (MW)
Mã dây
K (10 6đ/km) HT-1 31+19.22j 31.62 5.22 0.57 AC-95 14317.54 ND-2 32+19.84j 31.62 5.22 0.61 AC-95 14317.54 ND-3 34+21.08j 31.62 5.22 0.69 AC-95 14317.54 ND-4 28+17.36j 30 6.75 0.61 AC-70 9984.00 ND-5 32+19.84j 44.72 7.38 0.86 AC-95 20249.22 HT-6 30+18.6j 22.36 3.69 0.38 AC-95 10124.61 ND-7 34+21.08j 44.72 7.38 0.98 AC-95 20249.22 HT-8 25+15.5j 22.35 5.03 0.36 AC-70 7438.08 HT-9 27+16.74j 30 6.75 0.56 AC-70 9984.00 HT-10 25+5.04j 41.23 9.28 0.50 AC-70 13721.34 ND-10 12+17.8j 31.62 7.11 0.27 AC-70 10523.14
Tổng 6,39 145226.21
Bảng 4.2- Tổn thất công suất và vốn xây dựng đường dây phương án 1
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 43 - 2.3. Tính chi phí hàng năm
Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị theo (4.3):
3
1 1
ΔA P .τ 6,39.3633 23226,19.10 (kWh) Chi phí tính toán của phương án 1:
Z = (avh + atc).K +ΔA.c
= (0,04+0,125).145226,21.106 + 23226,19.103.1000 = 47188,51.106 (đ)
3. Phương án 2
Tính toán hoàn toàn tương tự như phương án 1, ta có kết quả tính toán tổn thất công suất và vốn đầu tư của phương án này cho ở bảng:
Đường dây
S (MVA)
L (km)
R (Ω)
∆P (MW)
Mã dây
K (10 6đ/km) HT-1 31+19.22j 31.62 5.22 0.57 AC-95 14317.54 ND-3 66+40.92j 22.36 1.45 0.72 AC-185 15777.22 3-2 32+19.84j 28.28 4.67 0.55 AC-95 12805.18 ND-4 60+37.2j 30 3.15 1.30 AC-150 19344.00 4-5 28+17.36j 28.28 6.36 0.43 AC-70 10124.61 HT-6 30+18.6j 22.36 3.69 0.38 AC-95 10124.61 ND-7 34+21.08j 44.72 7.38 0.98 AC-95 20249.22 HT-8 25+15.5j 22.35 5.03 0.36 AC-70 7441.41 HT-9 27+16.74j 30 6.75 0.56 AC-70 9984.00 HT-10 25+5.04j 41.23 9.28 0.50 AC-70 13721.34 ND-10 12+17.8j 31.62 7.11 0.27 AC-70 10523.14
Tổng 6,62 144412.26
Bảng 4.3- Tổn thất công suất và vốn xây dựng đường dây phương án 2 Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị theo (4.3):
3
2 2
ΔA P .τ 6,62.3633 24060,42.10 (kWh) Chi phí tính toán của phương án 1:
Z = (avh + atc).K +ΔA.c
= (0,04+0,125).144412,26.106 + 24060,42.103.1000 = 47888,44.106 (đ)
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 44 - 4. Phương án 3
Tính toán hoàn toàn tương tự như phương án 1, ta có kết quả tính toán tổn thất công suất và vốn đầu tư của phương án này cho ở bảng:
Đường dây
S (MVA)
L (km)
R (Ω)
∆P (MW)
Mã dây
K (10 6đ/km) HT-6 61+37.82j 22.36 2.35 1.00 AC-150 14417.73
6-1 31+19.22j 22.36 3.69 0.41 AC-95 10124.61 ND-3 66+40.92j 31.62 2.06 1.02 AC-185 20793.31 3-2 32+19.84j 28.28 4.67 0.55 AC-95 12805.18 ND-4 60+37.2j 30 3.15 1.30 AC-150 19344.00 4-5 32+19.84j 23.36 3.85 0.43 AC-95 10124.61 ND-7 34+21.08j 44.72 7.38 0.98 AC-95 20249.22 HT-8 52+32.24j 22.36 2.35 0.73 AC-150 14417.73 8-9 27+16.74j 28.28 6.36 0.53 AC-70 9411.58 HT-10 25+5.04j 41.23 9.28 0.50 AC-70 13721.34 ND-10 12+17.8j 31.62 7.11 0.27 AC-70 10523.14
Tổng 7,71 155932.45
Bảng 4.4- Tổn thất công suất và vốn xây dựng đường dây phương án 3 Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị
3
3 3
ΔA P .τ 7,71.3633 28005,67.10 (kWh) Chi phí tính toán của phương án 1:
Z = (avh + atc).K +ΔA.c
= (0,04+0,125).155932,45.106 + 28005,67.103.1000 = 53734,52.106 (đ)
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 45 - 5. Phương án 4
Tính toán hoàn toàn tương tự như phương án 1, ta có kết quả tính toán tổn thất công suất và vốn đầu tư của phương án này cho ở bảng:
Đường dây
S (MVA)
L (km)
R (Ω)
∆P (MW)
Mã dây
K (10 6đ/km) HT-6 61+37.82j 22.36 2.35 1.00 AC-150 14417.73
6-1 31+19.22j 22.36 3.69 0.41 AC-95 10124.61 ND-3 33.31+20.65j 31.62 4.11 0.52 AC-185 12995.82 3-2 0.69+0.43j 28.28 12.73 0.00 AC-70 5882.24 ND-2 32.69+20.27j 31.62 4.11 0.50 AC-185 12995.82 ND-4 28+17.36j 30 6.75 0.61 AC-70 9984.00 ND-5 32+19.84j 44.72 7.38 0.86 AC-95 20249.22 ND-7 34+21.08j 44.72 7.38 0.98 AC-95 20249.22 HT-8 52+32.24j 22.36 2.35 0.73 AC-150 14417.73 8-9 27+16.74j 28.28 6.36 0.53 AC-70 9411.58 HT-10 25+5.04j 41.23 9.28 0.50 AC-70 13721.34 ND-10 12+17.8j 31.62 7.11 0.27 AC-70 10523.14
Tổng 6,90 154972.44
Bảng 4.5- Tổn thất công suất và vốn xây dựng đường dây phương án 4 Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị theo (4.3):
3
4 4
ΔA P .τ 6,90.3633 25078,75.10 (kWh) Chi phí tính toán của phương án 1:
Z = (avh + atc).K +ΔA.c
= (0,04+0,125).154972,44.106 + 25078,75.103.1000 = 50649,2.106 (đ)
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 46 - 6. Phương án 5
Tính toán hoàn toàn tương tự như phương án 1, ta có kết quả tính toán tổn thất công suất và vốn đầu tư của phương án này cho ở bảng:
Đường dây
S (MVA)
L (km)
R (Ω)
∆P (MW)
Mã dây
K (10 6đ/km) HT-6 34.05+21.111j 22.36 2.91 0.39 AC-185 9189.96
6-1 4.05+2.51j 22.36 10.06 0.06 AC-70 4650.88 HT-1 26.95+16.709j 31.62 6.64 0.55 AC-150 12742.86 ND-2 28+17.36j 31.62 2.06 1.02 AC-185 20793.31 ND-3 32+19.84j 28.28 4.67 0.55 AC-95 12805.18 ND-4 60+37.2j 30 3.15 1.30 AC-150 19344.00 4-5 32+19.84j 23.36 3.85 0.45 AC-95 10577.41 ND-7 12+17.8j 44.72 7.38 0.98 AC-95 20249.22 HT-8 52+32.24j 22.36 2.35 0.73 AC-150 14417.73 8-9 27+16.74j 28.28 6.36 0.53 AC-70 9411.58 HT-10 25+5.04j 41.23 9.28 0.50 AC-70 13721.34 ND-10 12+17.8j 31.62 7.11 0.27 AC-70 10523.14
Tổng 7,28 158426.61
Bảng 4.6- Tổn thất công suất và vốn xây dựng đường dây phương án 5 Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị theo (4.3):
3
5 5
ΔA P .τ 7,32.3633 26444,93.10 (kWh) Chi phí tính toán của phương án 1:
Z = (avh + atc).K +ΔA.c
= (0,04+0,125).158426,61.106 + 26444,93.103.1000 = 52585,32.106 (đ)
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 47 - 7. Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật
Từ các tính toán trên ta có bảng tổng kết sau :
Phương án
1 2 3 4 5
∆Ubt max % 3,75 5,49 5,49 4,54 5,34
∆Usc max % 7,50 10,98 10,98 9,08 10,68
Z .106 47188,51 47888,44 53734,52 50649,20 52585,32 4.7-
Dựa vào bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật ở trên ta có thể nhận thấy
rằng phương án 1 . Do
vậy ta chọn phương án 1 làm phương án tối ưu.
Đồ án tốt nghiệp môn lưới điện GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
- 48 -
CHƯƠNG 5. LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP, SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA CÁC TRẠM