Lựa chọn nhanh tiết diện dây dẫn trong lưới điện phân phối theo phương pháp khoảng chia kinh tế

Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện kinh tế có tính chất không nhỏ trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế lưới điện, đặc biệt trong điều kiện kinh tế thị trường như hiện nay. Phương pháp khoảng chia kinh tế cho phép người làm quy hoạch lựa chọn nhanh tiết diện dây dẫn theo tính chất khu vực căn cứ vào bảng biểu và đồ thị minh họa được lập sẵn mà không cần tính toán lại nữa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lựa chọn nhanh tiết diện dây dẫn trong lưới điện phân phối theo phương pháp khoảng chia kinh tếHà Thanh Tùng và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ88(12): 197 - 202LỰA CHỌN NHANH TIẾT DIỆN DÂY DẪN TRONG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐITHEO PHƢƠNG PHÁP KHOẢNG CHIA KINH TẾHà Thanh Tùng1,* , Phạm Thị Hồng Anh2Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp1 - ĐH Thái NguyênTrường ĐH Công nghệ thông tin & Truyền thông - ĐH Thái NguyênTÓM TẮTLựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện kinh tế có tính chất không nhỏ trong việc nâng cao hiệuquả kinh tế lưới điện, đặc biệt trong điều kiện kinh tế thị trường như hiện nay. Phương phápkhoảng chia kinh tế cho phép người làm quy hoạch lựa chọn nhanh tiết diện dây dẫn theo tính chấtkhu vực căn cứ vào bảng biểu và đồ thị minh họa được lập sẵn mà không cần tính toán lại nữa.Từ khóa: khoảng chia kinh tế, tiết diện dây dẫn, lưới phân phốiĐẶT VẤN ĐỀ*Phụ tải phát triển liên tục theo không gian vàthời gian vì vậy, phải thực hiện cải tạo lướiđiện để nâng cao khả năng tải và hiệu quảkinh tế. Sự phát triển không ngừng của phụtải ngày càng đỏi hỏi cao về chất lượng nănglượng và độ tin cậy cung cấp điện. Do đó,ngay từ khâu thiết kế quy hoạch lưới điệnphân phối cần phải đặc biệt quan tâm mộtcách triệt để phương pháp phân tích kinh tế,lựa chọn tiết diện dây dẫn sao cho phương ánhợp lý và tối ưu nhất về mặt kinh tế - kỹthuật, thích hợp với nền kinh tế thị trường.[1], [2].Chọn tiết diện dây dẫn là bài toán cơ bảntrong quy hoạch lưới điện. So với các phươngpháp tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn khác[1], [2], phương pháp khoảng chia kinh tế dâydẫn sử dụng dữ liệu đặc trưng của khu vựcphụ tải, cho phép lập sẵn các biểu bảng lựachọn nhanh tiết diện dây dẫn tương ứng vớicác cấp điện áp cần tính toán, thiết kế.Cơ sở lý thuyết về phương pháp khoảngchia kinh tếPhụ tải phát triển liên tục, do đó khi tính toánlựa chọn dây dẫn, người làm thiết kế cần phảiquan tâm đến vòng đời của đường dây trongquá trình vận hành.Chi phí vòng đời:[1] chi phí vòng đời củađường dây điện bao gồm chi phí vốn ban đầuđể xây dựng đường dây và chi phí hàng nămcho đường dây điện hoạt động và để bảodưỡng, ngoài ra doanh nghiệp điện phải chitrả cho tổn thất điện năng và tổn thất côngsuất trên đường dây điện, cho độ tin cậy cungcấp điện, chi phí hàng năm được thực hiệntrong suốt vòng đời n năm của đường dâyđiện, từ lúc bắt đầu đưa vào vận hành cho đếnkhi đường dây điện ngừng họat động:nCPvd  Vo   ( HB t  c At .At  c Pt .Pt t 1 c md .Amd(1))Trong đó: V0- vốn đầu tư ban đầu để xâydựng đường dây, (đồng); HBt - Chi phí chohoạt động và bảo dưỡng, (đồng); HBt =ahb.V0; cAt.ΔAt - chi phí do tổn thất điện năng;và cPt.ΔPt - chi phí cho tổn thất công suất; cmd.Amd là chi phí cho điện năng không được cấpcho phụ tải. Chi phí vòng đời theo (1) là chiphí thực ban đầu và hàng năm cho đường dâyđiện. Tuy nhiên để tính toán kinh tế đườngdây điện như là tính mật độ dòng điện kinh tếta cần quy đổi về chi phí vòng đời hiện tại. (2)n1CP  V    ( HB  c .A  c .P  c .A ).tAttPttmdmdvdo ont 1(1 r )1 : Là hệ số hiện tại hóa(1  r) t*Tel:0913.789.858,Email:tunganh@tnut.edu.vnSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái NguyênTrong đó: r -Hệ số chiết khấu =8%..12%, đólà lợi nhuận đầu tư trung bình trong kinh197http://www.lrc-tnu.edu.vnHà Thanh Tùng và ĐtgTạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆdoanh; t - thời đoạn tính toán, [năm].Nếu vốn ban đầu được thực hiện nhiều nămtrước năm không thì cũng được quy đổi vềnăm không (gọi là tương lai hoá) bằng côngthức:1V0   Vt .(1  r)t(3)tn(1+r)t là hệ số tương lai hoá.Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo khoảngchia kinh tếNgười ta tiến hành nghiên cứu kinh tế - kỹthuật cho từng khu vực lưới điện có mật độphụ tải và độ tăng trưởng phụ tải nhất định,rút ra một hoặc một số loại tiết diện dây dẫntối ưu cho các đường trục và nhánh trongkhoảng thời gian phụ tải phát triển. Sau đótiết diện này được áp dụng khi thiết kế lướiđiện trong khu vực đó mà không cần tính toánnữa. Đồ thị quan hệ giữa chi phí vòng đờiđường dây CPvd0 và Imax của các cấp điện ápđối với một khu vực cụ thể theo quan hệ:CPvd0=f(Imax)(4)Imax1ImaxiImax2( A)Hình 1. Đồ thị xác định khoảng chia kinh tếĐể xây dựng được đồ thị với phạm vi kinh tếnói trên, ta cần xác định các giá trị dòng điệngiới hạn(Ighi) ứng với các giao điểm giữa haitiết diện dây dẫn. Biết rằng tại giao điểm nàyứng với phụ tải có giá trị là Ighi thì dùng tiếtdiện tiêu chuẩn Fi hay Fi+1 là như nhau.Trước hết ta xét biểu thức:N12(5)CPvd 0  V0   a hb .V0  c A .3I max t .R.tt 1(1  r )Theo (5), phân tích thành hai thành phần.Thành phần thứ nhất là thành phần cố địnhSố hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên88(12): 197 - 202ứng với mỗi cỡ dây tiêu chuẩn. Thành phầnthứ hai là phí về tổn thất điện năng, phụ thuộcvào bình phương của dòng điện nên đườngcong biểu thị hàm chi phí vòng đờ ...