Đồ án Quy hoạch, cải tạo và đề xuất một số phương án giảm tổn thất kinh doanh lưới điện Uông Bí

a có bảng thông số sau: Bảng 3.4 Công suất các phụ tải phường Phương Đông giai đoạn 2010-2015 STT Tên Trạm Sđ (KVA) Cosj Pđo Ktb SM 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 Gạch dốc đỏ 160 0.8 83.2 0.0931 104 114 124 136 148 162 177 2 XN Cơ Giới 100 0.8 52 0.0931 65 71 78 85 93 101 111 3 XHT Đồng Minh 100 0.8 52 0.0931 65 71 78 85 93 101 111 4 Phương đông 4 180 0.8 93.6 0.0931 117 128 140 153 167 183 200 5 XN Than Thùng 100 0.8 56 0.0931 70 77 84 91 100 109 119 6 Phương đông 1 100 0.8 48 0.0931 60 66 72 78 86 94 102 7 Phương đông 3 250 0.8 130 0.0931 163 178 194 212 232 254 277 8 BV Thuỵ điển 1250 0.8 600 0.0931 750 820 896 980 1071 1170 1279 9 C khí 250 xe 100 0.8 65 0.0931 81.3 88.8 97.1 106 116 127 139 10 Mỏ Hồng Thái 100 0.8 48 0.0931 60 66 72 78 86 94 102 3.3.2. Dự báo công suất chạy trên các lộ đường dây giai đoạn 2010-2015: Căn cứ vào các số liệu đã có trong chương trước , ta có thể tính được các thông số và công suất chạy trên các lộ đường dây giai đoạn 2010-2015 trong bảng thống kê sau : Bảng 3.5: Công suất truyền tải trên các đoạn đường dây giai đoạn 2010-2015: Lộ 677- Trung Gian Cầu Sến STT Tuyến dây P (KW) Cosj Ktb Sd 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 6-7 56 0.8 0.0931 70 77 84 91 100 109 119 2 5-6 150 0.8 0.0931 188 205 224 245 268 293 320 3 6-14 94 0.8 0.0931 118 128 140 153 168 183 200 4 19-11 83 0.8 0.0931 104 113 124 136 148 162 177 5 19-12 52 0.8 0.0931 65 71 78 85 93 101 111 6 4-15 52 0.8 0.0931 65 71 78 85 93 101 111 7 8-10 52 0.8 0.0931 65 71 78 85 93 101 111 8 8-9 600 0.8 0.0931 750 820 896 980 1071 1170 1279 9 7-13 56 0.8 0.0931 70 77 84 91 100 109 119 10 2-17 130 0.8 0.0931 163 178 194 212 232 254 277 11 1-18 48 0.8 0.0931 60 66 72 78 86 94 102 12 3-16 48 0.8 0.0931 60 66 72 78 86 94 102 13 5-19 135 0.8 0.0931 169 184 202 220 241 263 288 14 4-5 285 0.8 0.0931 356 389 426 465 509 556 608 15 3-4 337 0.8 0.0931 421 460 503 550 601 657 719 16 8-3 652 0.8 0.0931 815 891 974 1064 1164 1272 1390 17 2-3 1037 0.8 0.0931 1296 1417 1549 1693 1851 2023 2211 18 1-2 1167 0.8 0.0931 1459 1595 1743 1905 2083 2277 2489 19 0-1 1215 0.8 0.0931 1519 1660 1815 1984 2168 2370 2591 3.3.3. Đánh giá khả năng tải của các mba và các đường dây trung áp: 3.3.3.1. Hệ số tải của các MBA: Ta có hệ số tải của MBA: Kt= Bảng 3.6 : Hệ số tải Phường Phương Đông giai đoạn 2010-2015 STT Tên Trạm S (KVA) Cos F Pmax Ktb Kt 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 Gạch dốc đỏ 160 0,8 83 0,093 0,65 0,71 0,78 0,85 0,93 1,01 1,11 2 XN thi công cgiới 100 0,8 52 0,093 0,65 0,71 0,78 0,85 0,93 1,01 1,11 3 XHT đồng minh 100 0,8 52 0,093 0,65 0,71 0,78 0,85 0,93 1,01 1,11 4 Phương đông 4 180 0,8 94 0,093 0,65 0,71 0,78 0,85 0,93 1,01 1,11 5 XN than thùng 100 0,8 56 0,093 0,7 0,77 0,84 0,91 1 1,09 1,19 6 Phương đông 1 100 0,8 48 0,093 0,6 0,66 0,72 0,78 0,86 0,94 1,02 7 Phương đông 3 250 0,8 130 0,093 0,65 0,71 0,78 0,85 0,93 1,01 1,11 8 BV VN – T. điển 1250 0,8 600 0,093 0,6 0,66 0,72 0,78 0,86 0,94 1,02 9 C khí 250 xe 100 0,8 52 0,093 0,65 0,71 0,78 0,85 0,93 1,01 1,11 10 VP Mỏ H.Thái 100 0,8 48 0,093 0,6 0,66 0,72 0,78 0,86 0,94 1,02 3.3.3.2. Khả năng tải của các đoạn đường dây trung áp Ta có dòng điện chạy trên đoạn đường dây: I = Như vậy căn cứ vào Bảng 3.5 trước đó ta có thể tính toán được dòng điện chạy trên các lộ đường dây vào các bảng sau: Bảng 3.7 Dòng điện chạy trên các đoạn đường dây giai đoạn 2010-2015: STT Tuyến dây Loại dây Icp S 2009 I 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 6-7 AC 50 210 70 6,7 7,4 8,0 8,8 9,6 10,5 11,5 2 5-6 AC 50 210 187 18,0 19,7 21,6 23,6 25,8 28,2 30,8 3 6-14 AC 50 210 117 11,3 12,4 13,5 14,8 16,1 17,6 19,3 4 19-11 AC 50 210 104 10,0 10,9 11,9 13,0 14,3 15,6 17,0 5 19-12 AC 50 210 65 6,3 6,8 7,5 8,2 8,9 9,8 10,7 6 4-15 AC 50 210 65 6,3 6,8 7,5 8,2 8,9 9,8 10,7 7 8-10 AC 50 210 65 6,3 6,8 7,5 8,2 8,9 9,8 10,7 8 8-9 AC 70 265 750 72,2 78,9 86,2 94,3 103,0 112,6 123,1 9 7-13 AC 70 265 70 6,7 7,4 8,0 8,8 9,6 10,5 11,5 10 2-17 AC 70 265 163 15,6 17,1 18,7 20,4 22,3 24,4 26,7 11 1-18 AC 50 210 60 5,8 6,3 6,9 7,5 8,2 9,0 9,8 12 3-16 AC 70 265 60 5,8 6,3 6,9 7,5 8,2 9,0 9,8 13 5-19 AC 50 210 169 16,2 17,8 19,4 21,2 23,2 25,3 27,7 14 4-5 AC 70 265 356 34,3 37,5 41,0 44,8 48,9 53,5 58,5 15 3-4 AC 70 265 421 40,5 44,3 48,4 52,9 57,9 63,3 69,2 16 8-3 AC 70 265 815 78,4 85,7 93,7 102,4 112,0 122,4 133,8 17 2-3 AC 70 265 1296 124,7 136,3 149,0 162,9 178,1 194,7 212,8 18 1-2 AC 70 265 1459 156,0 170,5 186,4 203,7 222,7 243,4 266,1 19 0-1 AC 70 265 1519 159,4 174,3 190,5 208,2 227,6 248,8 272,0 3.3.4. Thống kê quá tải của mba và đường dây trung áp Bảng 3.7 Thông kê các thiết bị quá tải giai đoạn 2010-2015: Thiết bị quá tải 2011 2012 2013 2014 2015 Số lượng MBA 0 1 1 7 10 Dung lượng quá tải KVA 0 6 16 47 177 Số Km đường dây quá tải 0 0 0 0 0.96 CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN THỊ XÃ UÔNG BÍ GIAI ĐOẠN 2010-2015 4.1. TÌNH TRẠNG HỆ THỐNG ĐIỆN NHÌN TỔNG QUÁT : Qua rất nhiều các kết quả tính toán trước đó ta có thể nhận thấy một điều rằng hệ thống nằm trên địa bàn phường Phương Đông nhìnn chung sau một thời gian nâng cấp cũng vận hành khá tốt tại một số nơi .Song về cơ bản đó vẫn là hệ thống cũ và không đảm bảo cho công tác vận hành mai sau . Với tình trạng hiện nay , chỉ cần nâng nhu cầu công suất trong một thời gian ngắn sắp tới thì sẽ có tác động xấu tới các thiết bị do quá tải hay sự cố chạm chập vv. Hiện nay nguồn chủ yếu vẫn là do trung gian Cầu Sến cấp tại các thanh cái 6KV . Tổng công suất của hai máy biến áp là 3600KVA do Liên Xô tài trợ lắp đặt và vận hành khá tin cậy . Mặc dù vậy công suất của cả hai máy là nhỏ so với khả năng tăng trưởng của nhu cầu phụ tải trên địa bàn phường . Đặc biệt hơn là tình trạng hệ thống lưới trung áp luôn trục trặc do chắp vá hay sử dụng không đúng tiêu chuẩn . Nhiều lộ không tương xứng với khả năng tải cũng như về tiết diện dây rất dễ gây sự cố. Trong nhiều trường hợp , có một số phụ tải quan trọng đã không được đảm bảo cung cấp điện gây ảnh hưởng khá nghiêm trọng . Nhiều đoạn đường dây không còn đảm bảo tính năng kỹ thuật cũng như các chỉ tiêu cho phép .Như vậy xuất phát từ hiện trạng cũng như tốc độ tăng trưởng phụ tải , để đáp ứng nhu cầu thì cần phải có một biện pháp nâng cấp cũng như cải tạo lại sao cho phù hợp cũng như đặt được các tiêu chuẩn cho công tác vận hành và đó cũng là công việc cấp thiết đòi hỏi đặt ra trước mắt . 4.2.CÁC PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN : 4.2.1. Phương án 1 Đối với phương án này ta dựa trên hiện trạng lưới điện và kết quả dự báo nhu cầu điện năng trong từng giai đoạn để từ đó xây dựng các phương án cải tạo hệ thống cung cấp điện bao gồm : + Cải tạo nguồn Ta tiến hành nâng công suất của trạm biến áp trung gian Cầu Sến hoặc lắp thêm các trạm biến áp trung gian . +Cải tạo lưới Đối với đường dây trung và hạ áp ta tiến hành tăng tiết diện đường dây , lắp đặt thêm các lộ mới hoặc ta có thể thay đổi cấu trúc của lưới Đối với các máy biến áp phân phối ta tiến hành nâng công suất của máy bằng cách thay thế hoặc đặt thêm máy , phân chia khu vực và đặt thêm các trạm tức là thay đổi cấu trúc lưới . Ta có thể nâng công suất một lần để đáp ứng nhu cầu của phụ tải hoặc có thể phân từng giai đoạn để nâng cấp , điều này phụ thuộc vào vốn và tính kinh tế của lưới điện . Ta thấy phương án này chỉ có tác dụng trước mắt đáp ứng được sự tăng nhanh của phụ tải , tiết kiệm được vốn đầu tư , nhưng trong tương lai lưới điện trở nên cháp vá , thiết bị nhiều chủng loại dẫn đến vận hành phức tạp , độ tin cậy cung cấp điện thấp . 4.2.2. Phương án 2 Trên cơ sở mật độ phụ tải và giá bán điện ta xác định dung lượng tốt ưu của trạm biến áp và tiết diện tối ưu của dây dẫn . Trong tương lai , tuỳ thuộc vào độ tăng trưởng của phụ tải mà ta có thể đặt các MBA hoặc là tách các phụ tải và đặt thêm các trạm biến áp mới với công suất hợp lý của MBA đã chọn . Đối với phương án này cần huy động một lúc nhiều vốn vào thời điểm bắt đầu cải tạo , song trong tương lai ta có một lưới điện ít chủng loại thiết bị , vận hành linh hoạt ,độ tin cậy cung cấp điện cao. 4.2.3. Phương án 3 Thay thế toàn bộ lưới điện 6KV lên lưới điện 22KV.Xây dựng các trạm biến áp tiêu thụ 22/0,4KV cho các xã để thay thế toàn bộ các trạm biến áp tiêu thụ 6/0,4 hiện có. Xây dựng và cải tạo đường dây cũ để đảm bảo kỹ thuật và an toàn cho công việc vận hành và quản lý lưới 22KV. Do tính hình phát triển của toàn thị xã và do định hướng cho tương lai của chi nhánh điện Uông Bí thì phương án 3 có chi phí lớn hơn và có lượng đầu tư quá lớn do đó phương án 3 tôi không đưa vào tính toán so sánh, nên tôi chỉ đi tính toán cụ thể cho phương án 1 và phương án 2 . 4.2.4. Nguyên tắc cải tạo Ta chỉ tiến hành cải tạo các thiết bị quá tải hoặc vượt quá chỉ tiêu kỹ thuật tại một thời điểm , ta tiến hành cải tạo trước đó một năm. 4.3. THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 4.3.1. Phương án 1 Cải tạo các MBA phân phối Ta có các MBA phân phối trong tình trạng quá tải và thời điểm quá tải trong những khoảng thời gian như sau: Bảng 4.1: Danh sách các MBA bị quá tải và thời điểm quá tải . STT Tên Trạm Sđ (KVA) Cosj Pđo Ktb SM 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 Gạch dốc đỏ 160 0.8 83.2 0.0931 104 114 124 136 148 162 177 2 XN Cơ Giới 100 0.8 52 0.0931 65 71 78 85 93 101 111 3 XHT Đ.Minh 100 0.8 52 0.0931 65 71 78 85 93 101 111 4 Phương đông 4 180 0.8 93.6 0.0931 117 128 140 153 167 183 200 5 XN than thùng 100 0.8 56 0.0931 70 77 84 91 100 109 119 6 Phương đông 1 100 0.8 48 0.0931 60 66 72 78 86 94 102 7 Phương đông 3 250 0.8 130 0.0931 163 178 194 212 232 254 277 8 BV Thuỵ điển 1250 0.8 600 0.0931 750 820 896 980 1071 1170 1279 9 C khí 250 xe 100 0.8 65 0.0931 81.3 88.8 97.1 106 116 127 139 10 Mỏ Hồng Thái 100 0.8 48 0.0931 60 66 72 78 86 94 102 Căn cứ vào thời điểm và dung lượng công suất bị quá tải , ta có bảng sau nhằm xác định thời điểm cũng như lượng công suất cải tạo như sau : Bảng 4.2 Danh sách các MBA và công suất cải tạo. STT Tên Trạm Sđ (KVA) SM 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 Gạch dốc đỏ 160 250 2 XN Cơ Giới 100 160 3 XHT đồng minh 100 160 4 Phương đông 4 180 320 5 XN than thùng 100 160 6 Phương đông 1 100 160 7 Phương đông 3 250 400 8 BV Thuỵ điển 1250 1800 9 C khí 250 xe 100 180 10 Mỏ Hồng Thái 100 160 Lượng công suất cải tạo và nâng cấp trong các năm Nâng cấp 80 590 Xây mới 880 2120 Sau khi cải tạo ta có thông số các MBA và hệ số tải sẽ đáp ứng được nhu cầu tăng trong các năm . Cải tạo các đường dây trung áp : Ta có có các đoạn dường dây trung áp bị quá tải như sau : Bảng 4.3 Danh sách các đoạn đường dây quá tải . STT Tuyến dây Icp S 2009 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 1-2 265 1459 156,0 170,5 186,4 203,7 222,7 243,4 266,1 2 0-1 265 1519 159,4 174,3 190,5 208,2 227,6 248,8 272,0 Như vậy để đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật và đảm bảo khả năng truyền tải công suất ,cũng như tính đồng nhất chủng loại dây của lưới điện trong giai đoạn 2010-2015, ta tăng tiết diện của các đoạn đường dây trục chính từ AC-70 lên dây AC-120, dây nhánh từ AC-50 lên AC-70.Ta tiến hành cải tạo trước đó 1 năm. Sau khi cải tạo xong ta có sơ đồ nguyên lý lưới trung áp phường Phương Đông. 677 - T.G Cầu Sến 13 14 1 5 6 7 8 7’ XN Than (160KVA) AC70/ 0,1 Phương Đông (320KVA) AC70/ 0,12 AC120/ 0,5 15 4 Đồng Minh (160KVA) AC70/ 0,3 3 Hông Thái (160KVA) AC70/ 0,8 16 AC7120/ 0,28 AC70/ 0,072 AC120/ 0,92 AC70/ 0,6 AC120/ 1,8 AC120/ 0,96 AC120/ 0,6 Phương Đông 3 (400KVA) AC70/ 0,45 2 17 Phương Đông1 (160KVA) AC70/ 0,85 AC120/ 0,36 18 AC70/ 0,025 T. Cơ Giới (160KVA) 12 G. Dốc Đỏ (250KVA) 11 10 Cơ Khí (180KVA) AC70/ 1,3 AC70/ 1 B.V Thuỵ Điển (1800KVA) 9 Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý đ. dây 677- TG Cầu Sến sau cải tạo theo PA 1 Phương thức vận hành và hướng đi đường dây trung thế thuộc phường Phương Đông vẫn như cũ , riêng tiết diện dây được nâng cấp và thay thế theo bảng thống kế sau: Vị trí Cải tạo Vị trí Xây mới Loại dây Chiều dài(km) Loại dây Chiều dài(km) Các đường rẽ nhánh AC-70 5,842 0¸7 AC-120 5,42 c) Đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật lưới trung áp theo phương án 1. Trong phương án 1, như ta đã tính ở phần trước ta đã cải tạo các MBA và các lộ dây trung áp . Để tính toán lại sau khi cải tạo ta vẫn xét lộ cũ lộ 677- Trung Gian Cầu Sến. Xét lộ 677- Trung Gian Cầu Sến : tương tự như phần trước ta có sơ đồ tính toán như sau. 7 0 1 DS d2 2 3 4 5 6 18 DSB18 Spt18 DSd18 ZB14 17 DSB17 Spt17 DSd17 16 DSB16 Spt16 DSd16 15 DSB15 Spt15 DSd15 14 DSB14 Spt14 DSd14 13 DSB13 Spt13 DSd13 19 DSd5-19 DSB12 Spt12 DSd12-19 11 DSB11 DSd11 8 DSB10 DSd10 DSB9 DSd9 DSd3-20 Spt11 DS d3 DS d4 DS d5 DS d6 DS d7 DS d1 12 9 10 Hình 4.5 Sơ đồ thay thế tính toán cho lộ 677- Trung Gian Cầu Sến PA I Với Tmax =3500 h/năm ta có: t = (0,124 + 3500 .10-4)2. 8760 = 1968 (h) Cosj = 0,8 ® Sinj = 0,6 DPB = D P0 + 0.5 + 2,95 . (0,6)2 =1,562 (kW) DQB = D Q0 + = 9.6+ 6.4 . (0,6)2 = 11.904(KVAr) DAB = DPo . t + . t = 0,5. 8760 + [2,95 . (0,6)2 ] . 1968 = 6470 (KWh ) Tính toán tương tự ta có bảng kết quả như sau: Bảng 4.6 Thông số vận hành của các phụ tải và các MBA phương án I Lộ 677- Trung Gian Cầu Sến Nút Tên trạm Sđm KVA Kt cosj Ppt kW Qpt KVAr DPB kW DQB KVAr DAB KWh 18 Phương Đông 1 160 0.6 0.8 76.8 57.6 1.562 11.904 6470 17 Phương Đông 3 400 0.65 0.8 208 156 3.269 26.76 12139 9 Bệnh việnTĐ 1800 0.6 0.8 864 648 16.94 132.12 89712 10 C khí 250 xe 180 0.65 0.8 93.6 70.2 1.861 13.842 7262 12 XN C. giới 160 0.65 0.8 83.2 62.4 1.746 12.304 6832.9 11 Gạch Dốc Đỏ 250 0.65 0.8 130 97.5 2.372 19.225 9015.5 14 Phương Đông 4 320 0.65 0.8 166.4 125 2.799 24.608 10603 13 XN than thùng 160 0.7 0.8 89.6 67.2 1.946 12.736 7224.7 15 HTXĐồng Minh 160 0.65 0.8 83.2 62.4 1.746 12.304 6832.9 16 Mỏ Hồng Thái 160 0.6 0.8 76.8 57.6 1.562 11.904 6470 Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật của đường dây sau cải tạo PA I. Đoạn Loại dây ro(W/km) xo(W/km) L(km) R(W) X(W) 0-1 AC120 0.27 0.365 0.6 0.162 0.219 1-2 AC120 0.27 0.365 0.96 0.259 0.350 2-3 AC120 0.27 0.365 1.8 0.486 0.657 3-4 AC120 0.27 0.365 0.92 0.248 0.336 4-5 AC120 0.27 0.365 0.28 0.076 0.102 5-6 AC120 0.27 0.365 0.5 0.135 0.183 6-7 AC70 0.46 0.382 0.1 0.046 0.038 7-13 AC70 0.46 0.382 0.12 0.055 0.046 6-14 AC70 0.46 0.382 0.3 0.138 0.115 4-15 AC70 0.46 0.382 0.8 0.368 0.306 3-16 AC70 0.46 0.382 0.45 0.207 0.172 2-17 AC70 0.46 0.382 0.85 0.391 0.325 1-18 AC70 0.46 0.382 0.6 0.276 0.229 3-8 AC70 0.46 0.382 1.8 0.828 0.688 8-9 AC70 0.65 0.382 0.12 0.078 0.046 8-10 AC70 0.46 0.382 0.72 0.331 0.275 19-11 AC70 0.46 0.382 1.3 0.598 0.497 19-12 AC70 0.46 0.382 0.025 0.012 0.010 Tính tổn thất trên từng đoạn đường dây: 1.Đoạn từ 13 ¸ 7: S “13¸7 = Spt13 + DSB13 = 89.6+ j 67.2+1,946 +j12,736 = 91,546 + j 79,936 (KVA) - Tổn thất công suất: DS13¸7 = = = 0,022+ j 0,019 (KVA) ® S ‘13¸7 = S “13¸7 + DS13¸7 = 91,568 + j 79,955 (KVA) - Tổn thất điện áp: DU13-7 = = 0,009 (KV) - Tổn thất điện năng: DA13-7 = DP13-7 . t = 0,022 .1968 = 43,296 (KWh) Bảng 4.8: Tổn thất của lộ 677- TG Cầu Sến sau cải tạo PA I Đoạn đường dây Tổn thất công suất (KVA) Tổn thất điện áp (KV) Tổn thất điện năng (KWh) 0-1 0,298+j 0,248 0,00085 351,2 1-2 0,15+j 0,25 0,0009 231,1 2-3 0,95+j 1,085 0,0049 210,3 3-4 1,52+j 1,6 0,152 203,4 4-5 0,164+j 0,128 0,0063 102 5-6 0,189+j 0,372 0,0021 106 6-7 1,345+j 1,214 0,06 41,34 7-13 0,022+j 0,019 0,0014 54,21 6-14 0,013+j 0,012 0,0061 51.25 4-15 0,0135+j 0,0121 00052 46,57 3-16 0,021+j 0,0234 0,0072 50,12 2-17 0,0098+j 0,0078 0,0032 42,1 1-18 0,035+j 0,05 0,0052 51,3 3-8 0,257+j 0,324 0,06 85.76 8-9 0,012+j 0,009 0,003 41,21 8-10 0,02+j 0,032 0,0045 41,23 19-11 0,042+j 0,031 0,007 52,14 19-12 0,025+j 0,034 0,00065 54,68 Công suất yêu cầu tại thanh góp là. S= S1-2+ Spt18 =2014,6+j 1975,4 (KVA) Tổng tổn thất công suất tác dụng. DPS = S DPdd +S DPB = 5,0843 + 35,803 = 40,89 ( kW) DP% = = 2,2% Tổn thất điện áp DUmax = DU0-13 = 0.152 (KV) DU% = = 2,5% Tổn thất điện năng DAS = S DAdd +S DAB = 163959 (KWh) DA% = = 4,1% 4.3.2. Phương án II a) Xác định dung lượng MBA theo mật độ phụ tải Ta có công thức tính mật độ phụ tải như sau : s = Trong đó : s là mật độ phụ tải (VA/m2) Sđmi là hệ số tải của MBA thứ i KTi là hệ số tải của MBA thứ i F là diện tích khu vực tính toán (m2) Ta có diện tích khu vực F=0,523 Km2 Tính toán ta được s = ==3,00(VA/m2) Dựa vào hệ số tăng trưởng trung bình của các năm Ktb=9,31% ta có thể dự báo mật độ phụ tải của phường đến năm 2015 như sau. Bảng 4.9 Hệ số mật độ phụ tải qua các năm . Năm 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 s 3 3.28 3.585 3.918 4.28 4.68 5.118 Từ kết quả dự báo mật độ phụ tải của năm 2015 và giá bán điện là 750đ/KWh. Theo giản đồ khoảng chia kinh tế cấu trúc hợp lý cấu trúc lưới hạ áp trong tài liệu ta chọn được công suất hợp lý cho trạm biến áp phân phối trong phường là : Sđm= 250 (KVA) b) Cải tạo các lộ đường dây. Cũng như vậy với mật độ phụ tải như trên ta tài liệu kỹ thuật xác định định tiết diện dây trục , dây nhánh tối ưu như sau : Dây dẫn Tiết diện tối ưu (mm2) Đường trục 120 Đường nhánh 70 Như vậy, phương án này đường trục sẽ được thay thống nhất một loại dây AC - 120 và đường nhánh thay thống nhất một loại dây AC-70. Tuy nhiên, vẫn có thể tận dụng dây dẫn có tiết diện trên đang vận hành để sử dụng. Khối lượng đường dây cải tạo và xây mới Vị trí Cải tạo Vị trí Xây mới Loại dây Chiều dài(km) Loại dây Chiều dài(km) Các đường rẽ nhánh AC-70 5,842 0¸7 AC-120 5,42 c) Cải tạo các MBA trên địa bàn phường Như đã xác định ở phần trước ta có thể nhận thấy tất cả các MBA mà ta thay thế tối ưu là loại MBA 250KVA. Còn đối với phụ tải nào có công suất quá tải lớn hơn 250KVA thì ta sẽ phân chia lại khu vực phụ tải hoặc sẽ đặt thêm nhiều máy có cùng công suất . Như vậy ta có bảng sau : Bảng 4.10: Danh sách các MBA và công suất cải tạo. STT Tên Trạm Sđ (KVA) SM 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 1 Gạch dốc đỏ 160 250 2 XN Cơ Giới 100 250 3 XHT đồng minh 100 250 4 Phương đông 4 180 2x250 5 XN than thùng 100 250 6 Phương đông 1 100 250 7 Phương đông 3 250 2x250 8 BV Thuỵ điển 1250 2x1000 9 C khí 250 xe 100 250 10 Mỏ Hồng Thái 100 250 Lượng công suất cải tạo và nâng cấp trong các năm Nâng cấp 150 250 Xây mới 2000 1500 Như vậy với phương án 2 , sau khi cải tạo ta có các lộ dây và các MBA ta có sơ đồ nguyên lý các đường dây như sau : 677 - T.G Cầu Sến 13 14 1 5 6 7 8 19 XN Than (250KVA) AC70/ 0,1 Phương Đông (2x250KVA) AC70/ 0,12 AC120/ 4,5 15 4 Đồng Minh (250KVA) AC70/ 0,3 3 Hông Thái (250KVA) AC70/ 0,8 16 AC7120/ 0,28 AC70/ 0,072 AC120/ 0,92 AC70/ 0,6 AC120/ 1,8 AC120/ 0,96 AC120/ 0,6 Phương Đông 3 (250KVA) AC70/ 0,45 2 17 Phương Đông1 (250KVA) AC70/ 0,85 AC120/ 0,36 18 AC70/ 0,025 T. Cơ Giới (250KVA) 12 G. Dốc Đỏ (2x250KVA) 11 10 Cơ Khí (250KVA) AC70/ 1,3 AC70/ 1,8 B.V Thuỵ Điển (2x1000KVA) 9 Hình 4.11 Sơ đồ nguyên lý đường dây 677- TG Cầu Sến sau cải tạo phương án 2 Đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật lưới trung áp theo phương án 2. Bảng 4.12. Thông số vận hành của các phụ tải và các MBA phương án 2. Nút Tên trạm Sđm KVA Kt cosj Ppt kW Qpt KVAr DPB kW DQB KVAr DAB KWh 18 Phương Đông 1 250 0.6 0.8 120 90 2.116 18.6 8511.2 17 Phương Đông 3 2x250 0.65 0.8 260 97.5 4.745. 16.725 18031 9 Bệnh việnTĐ 2x1000 0.6 0.8 960 720 21.25 69.8 108378 10 C khí 250 xe 250 0.65 0.8 130 97.5 2.372 16.725 9015.5 12 XN c giới 250 0.65 0.8 130 97.5 2.372 16.725 9015.5 11 Gạch Dốc Đỏ 250 0.65 0.8 130 97.5 2.372 16.725 9015.5 14 Phương Đông 4 2x250 0.65 0.8 260 97.5 4.745 16.725 18031 13 XN than thùng 250 0.7 0.8 140 105 2.649 17.4 9560.1 15 HTXĐồng Minh 250 0.65 0.8 130 97.5 2.372 16.725 9015.5 16 Mỏ Hồng Thái 250 0.6 0.8 120 90 2.116 16.1 8511.2 Tổng 47.11 207084 Với Tmax =3500 h/năm ta có: t = (0,124 + 3500 .10-4)2. 8760 = 1968 (h) Cosj = 0,8 ® Sinj = 0,6 DPB = D P0 + 0.64 + 4,1 . (0,6)2 =2,116 (kW) DQB = D Q0 + = 15+ 10 . (0,6)2 = 18,6(KVAr) DAB = DPo . t + . t = 0,64. 8760 + [4,1 . (0,6)2 ] . 1968 = 8511,168 (KWh ) Bảng 4.13 Thông số kỹ thuật của đường dây sau cải tạo phương án 2. Đoạn Loại dây ro(W/km) xo(W/km) L(km) R(W) X(W) 0-1 AC120 0.27 0.365 0.6 0.162 0.219 1-2 AC120 0.27 0.365 0.96 0.259 0.350 2-3 AC120 0.27 0.365 1.8 0.486 0.657 3-4 AC120 0.27 0.365 0.92 0.248 0.336 4-5 AC120 0.27 0.365 0.28 0.076 0.102 5-6 AC120 0.27 0.365 0.5 0.135 0.183 6-7 AC70 0.46 0.382 0.1 0.046 0.038 7-13 AC70 0.46 0.382 0.12 0.055 0.046 6-14 AC70 0.46 0.382 0.3 0.138 0.115 4-15 AC70 0.46 0.382 0.8 0.368 0.306 3-16 AC70 0.46 0.382 0.45 0.207 0.172 2-17 AC70 0.46 0.382 0.85 0.391 0.325 1-18 AC70 0.46 0.382 0.6 0.276 0.229 3-8 AC70 0.46 0.382 1.8 0.828 0.688 8-9 AC70 0.65 0.382 0.12 0.078 0.046 8-10 AC70 0.46 0.382 0.72 0.331 0.275 19-11 AC70 0.46 0.382 1.3 0.598 0.497 19-12 AC70 0.46 0.382 0.025 0.012 0.010 Tính tổn thất trên từng đoạn đường dây: 1.Đoạn từ 13 ¸ 7: S “13¸7 = Spt13 + DSB13 = 140+ j 105+2,649 +j 17,4= 142,649 + j 122,4 (KVA) - Tổn thất công suất: DS13¸7 = = = 0,054+ j 0,045 (KVA) ® S ‘13¸7 = S “13¸7 + DS13¸7 = 142,703 + j 122,45 (KVA) - Tổn thất điện áp: DU13-7 = = 0,0022 (KV) - Tổn thất điện năng: DA13-7 = DP13-7 . t = 0,054 .1968 = 106,272 (KWh) Tương tự cho các đoạn dây khác kết quả tính toán được ghi trong bảng sau: Bảng 4.14: Thông số tổn thất của đường dây sau cải tạo phương án 2 Đoạn đường dây Tổn thất công suất (KVA) Tổn thất điện áp (KV) Tổn thất điện năng (KWh) 0-1 0,28+j 0,26 0,00046 124,35 1-2 0,115+j 0,15 0,00085 154,23 2-3 0,75+j 0,85 0,0059 134,68 3-4 1,2+j 1,49 0,123 132,1 4-5 0,124+j 0,108 0,0065 108,02 5-6 0,129+j 0,172 0,0034 112,08 6-7 1,445+j 1,514 0,06 157,21 7-13 0,054+j 0,045 0,0038 106,272 6-14 0,034+j 0,022 0,0084 115,64 4-15 0,0165+j 0,0171 00073 101,02 3-16 0,081+j 0,0734 0,0051 112,354 2-17 0,0068+j 0,0098 0,0045 108,02 1-18 0,045+j 0,05 0,0042 105,234 3-8 0,127+j 0,214 0,07 85.76 8-9 0,015+j 0,011 0,006 116,024 8-10 0,03+j 0,032 0,0055 109,087 19-11 0,062+j 0,051 0,008 95,89 19-12 0,085+j 0,074 0,00075 97,95 Công suất yêu cầu tại thanh góp là. S= S1-2+ Spt18 =2436,3+j 2075,4 (KVA) Tổng tổn thất công suất tác dụng. DPS = S DPdd +S DPB = 4,599 + 47,11 = 51,709 ( kW) DP% = =2,12% Tổn thất điện áp DUmax = DU0-13 = 0.123 (KV) DU% = = 2,05% Tổn thất điện năng DAS = S DAdd +S DAB = 2177,6+207084=209261(KWh) DA% = = 4,36% Kết luận: Sau khi hoàn thành công tác tính toán cho lộ đường dây trung áp của phường theo các phương án , ta có thể khẳng định một điều rằng các lưới trung áp sau khi được cải tạo có các chỉ tiêu kỹ thuật đạt được là khá tốt và nằm trong phạm vi cho phép . Và để tiếp tục chọn ra phương án tối ưu cần so sánh về phương diện kinh tế tại chương tiếp theo . CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH KINH TẾ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO TỐI ƯU Đứng trước bất kỳ một dự án nào , ta có thể dùng nhiều phương án hay công nghệ khác nhau để giải quyết. Song không phải lúc nào ta cũng có thể lựa chọn ra một phương án hợp lý mà chỉ dựa vào các thông số kỹ thuật . Sau khi giải quyết song các vấn đề về kỹ thuật của dự án, phân tích kinh tế của dự án đóng vai trò rất quan trọng , giúp cho chủ đầu tư đánh giá được hiệu quả kinh tế của dự án và quá trình chuyển biến của dòng tiền , để từ đó đi đến việc lựa chọn và thực hiện dự án .Để phân tích kinh tế của dự án năng lượng, chúng ta sử dụng các chỉ tiêu sau: 5.1. CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ 5.1.1 . Giá trị hiện tại NPV NPV = Trong đó: N