Để lựa chọn phương án tối ưu, ta dựa vào 2 chỉ tiêu là chỉ tiêu về kỹ thuật và chỉ tiêu về kinh tế.
3.5.1.Đánh giá theo chỉ tiêu kỹ thuật.
Phương án 1 sử dụng 2 MBA công suất 2500kVA mỗi máy.
Ưu điểm:
• Số lượng MBA ít nên xây dựng trạm biến áp đơn giản hơn Nhược điểm:
• Khi xảy ra sự cố trên 1 máy thì để đảm bảo duy trì hoạt động của nhà máy MBA còn lại luôn phải làm việc trong tình trạng quá tải.
SVTH: Phạm Hải Long 43
• Khi mất điện từ lưới, nhà máy mất điện hoàn toàn
Phương án 2 sử dụng 4 MBA giống nhau có công suất 1250kVA mỗi máy.
Ưu điểm:
• Các phụ tải quan trọng vẫn được cấp điện khi có sự cố hỏng 1 MBA Nhược điểm:
• MBA không đủ công suất để cung cấp hoàn toàn cho 1 dây chuyền quan trọng nên gây khó khăn trong thiết kế đi dây
• Khi mất điện từ lưới, nhà máy mất điện hoàn toàn
Phương án 3 sử dụng 4MBA gồm 1 máy 2000kVA và 1 máy 1250kVA và 2 máy 1000kVA cho riêng từng nhóm phụ tải của nhà máy.
Ưu điểm:
• Các nhóm phụ tải khác nhau được cấp điện bằng các MBA riêng biệt
• Đặt riêng 1 MBA chờ phụ tải dự báo Nhược điểm:
• Khi hỏng 1MBA bất kỳ thì phụ tải sau MBA đó mất điện
Dựa vào các đánh giá ở trên ta thấy phương án 1 không tối ưu về chỉ tiêu kỹ thuật do khi sự cố MBA luôn trong tình trạng quá tải, Phương án 3 tối ưu hơn phương ỏn 2 do ta phõn rừ cấp điện cho cỏc nhúm phụ tải của nhà mỏy, đảm bảo chất lượng điện năng cho phụ tải quan trọng
3.5.2.Đánh giá theo chỉ tiêu kinh tế
Hàm chi phí quy dẫn của máy biến áp
B tc om B th
Z = (a + a ) V ì + ì ∆ + c∆ A Y
Trong đó:
• atc: Hệ số tiêu chuNn sử dụng vốn đầu tư.
• aom:Hệ số vận hành và bảo dưỡng.
• VB:Vốn đầu tư của MBA.
• c∆: Giá thành tổn thất điện năng c∆ =1508(đ/kWh).
(Thông tư số 19 về biểu giá điện 1-8-2013)
• ∆A:Tổn thất điện năng trong 1 năm.
• Yth:Chi phí tổn thất khi mất điện trong 1 năm Hệ số tiêu chuNn sử dụng vốn đầu tư là:
SVTH: Phạm Hải Long 44
tc tc
1 1
a 0.1
T 10
= = =
Trong đó:
Ttc: Thời gian tiêu chuNn thu hồi vốn ( Chọn Ttc =10 năm) Hệ số vận hành bảo dưỡng aom = 0.1 ( Đối với máy biến áp)
Chi phí tổn thất do mất điện trong 1 năm là:
th th th
Y = A ì g
Trong đó:
• Ath: Tổn thất điện năng thiếu hụt do hỏng MBA
th th f
A = P ì T
Pth: Công suất thiếu hụt do hỏng 1 MBA
Tf: Thời gian sửa chữa đối với MBA ta chọn:Tf = 48h
• gth: Suất thiệt hại do mất điện Ta giả thiết:
Phụ tải quan trọng loại 1 của nhà máy là phụ tải được ưu tiên số 1 không được phép mất điện nên phụ tải loại này có suất thiệt hại do mất điện lớn nhất.
gth1 = 30.000 (d/kWh)
Phụ tải quan trọng loại 2 của nhà máy là phụ tải được ưu tiên thứ 2 không được phép mất điện nên phụ tải loại này có suất thiệt hại do mất điện lớn.
gth2 = 20.000 (d/kWh)
Những phụ tải còn lại của nhà máy là phụ tải không quan trọng nên có suất thiệt hại rẻ:
gth3 = 5000 (đ/kWh) Tổn thất thiệt hại trong 1 năm:
2 tt
0 N 2
dmB
A P 8760 P S
S Σ τ
∆ = ∆ ì + ∆ ì ì
Trong đó:
τ : Thời gian tổn thất công suất cực đại, với TM =5000h ta tính được τ như sau:
(0.124 5000 10 )4 2 8760 3411(h)
τ = + ì − ì =
a.Phương án 1: Sử dụng 2 MBA 2500 KVA
SVTH: Phạm Hải Long 45 Tổn thất trong MBA là:
2 2
N tt
1 0 2 2
dmB
P S 25 3695,1
A 2 P 8760 2 9, 9 8760 3411
2 S Σ τ 2 2500
∆
∆ = ì ∆ ì + ì ì = ì ì + ì ì
=266593,9(kWh)
Khi sự cố mất điện 1 MBA thì ta cắt điện phụ tải không quan trọng và phụ tải loại 2 của nhà máy để cung cấp điện cho phụ tải quan trọng loại 1. Vậy lúc đó MBA còn lại sẽ làm việc quá tải mới đủ cung cấp cho toàn bộ phụ tải hoạt động. Khi đó công suất thiếu hụt sẽ bằng:
th 2 3
P Σ = + =P P 1023.8 553(kW)+ Chi phí tổn thất do mất điện phương án 1 là
th1 i i
th1 th f th
6 th1
Y A g
Y P T g
Y 1023, 8 48 20.000 553 48 5.000 1.115, 56 10 (VND)
Σ
= ì
= ì ì
= ì ì + ì ì = ì
∑
Vậy chi phí quy dẫn của phương án 1 là:
6 6
Z1 = ì2 1142.9 10ì ì(0.1+0.1)+1508ì266593, 9+1.115, 56 10ì
= 1974,7ì106 (VND)
b.Phương án 2: Sử dụng 4 MBA 1250kVA (1 máy chưa sử dụng) Tổn thất trong MBA là:
2 2
N tt
2 0 2 2
dmB
P S 14, 9 3695,1
A 3 P 8760 3 6 8760 3411
4 S Σ τ 4 1250
∆
∆ = ì ∆ ì + ì ì = ì ì + ì ì
=321270,1 (kWh)
Khi sự cố mất điện 1 MBA thì ta cắt điện phụ tải không quan trọng và 1 nửa phụ tải loại 2 để cung cấp điện cho phụ tải quan trọng loại 1.
2
th 3
P P P 511,9 553(kW)
Σ = 2 + = +
Chi phí tổn thất do mất điện phương án 2 là
th1 i i
th1 th f th
6 th1
Y A g
Y P T g
Y 511, 9 48 20.000 553 48 5.000 626,144 10 (VND)
Σ
= ì
= ì ì
= ì ì + ì ì = ì
∑
Vậy chi phí quy dẫn của phương án 2 là:
SVTH: Phạm Hải Long 46
6 6
Z1 = ì4 58 9, 02 1 0ì ì(0,1+0,1)+15 08ì3 73830,1+1115, 56 10ì
= 2150,5 ì106 (VND) c.Phương án 3:
Tổn thất trong MBA là:
2 2
tt 1 tt 2
3 0 1000 N 1000 2 0 1250 N 1250 2
dmB dmB
2 tt 2
0 2000 N 2000 2
dmB
S S
A P 8760 P P 8760 P
S S
P 8760 P S
S
τ τ
τ
Σ Σ
− − − −
− − Σ
∆ = ∆ ì + ∆ ì ì + ∆ ì + ∆ ì ì
+ ∆ ì + ∆ ì ì
2 2
2 2
2 2
614, 4 1137,6
5,1 8760 8,5 3411 6 8760 14,9 3411
1000 1250
1933,1
8,8 8760 20,7 3411
2000
= ì + ì ì + ì + ì ì
+ ì + ì ì
=55620,7+94654,1+143,051=293325,8 (kWh)
Khi sự cố mất điện 1 MBA 2000kVA thì ta mất hoàn toàn phụ tải loại 1. Tuy nhiên, khi đó MF sẽ hoạt động và cung cấp điện cho phụ tải. Vì vậy ta tính chi phí phát điện của máy phát
th1 i i
th1 thMF f thMF
6 th1
Y A g
Y P T g
Y 1833, 659 48 10.000 880,16 10 (VND)
= ì
= ì ì
= ì ì = ì
∑
Vậy chi phí quy dẫn của phương án 3 là:
6 6 6
1
6
Z (2 505.9 10 589, 02 10 951, 39 10 ) (0.1 0.1) 1508 293325, 8 880,16 10
= ì ì + ì + ì ì +
+ ì + ì
= 1832,9ì106 (VND)
d.Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế của 3 phương án
STT Các tham số Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3
1 Tổng công suất TBA 5000 5000 5250
2 Tổng vốn đầu tư VB(106VND) 2285,8 2356,08 2552,21 3 Tổn thất điện năng (103 kWh) 266593,9 373830.1 293325,8 4 Tổng chi phí quy đổi Z(106 VND) 1974,7 2150,5 1832,9
Bảng 3.4 Bảng so sánh chỉ tiêu kinh tế
SVTH: Phạm Hải Long 47 Nhìn vào chỉ tiêu về kinh tế ta thấy phương án 3 tuy có vốn đầu tư cao hơn so với 2 phương án còn lại trong mức 5% nhưng lại có tổng công suất trạm lớn hơn. Kết hợp với chỉ tiêu về kỹ thuật, ta quyết định chọn phương án 3 làm phương án tính toán .