Bài giảng môn học cung cấp điện

Quán triệt đặc điểm này sẽ xây dựng những quyết định hợp lý trong mức độ điện khí hoá đối với các ngành kinh tế – Các vùng l nh thổ ã khác nhau – Mức độ xây dựng nguồn điện, mạng lới tru

Tập bài giảng môn học cung cấp điện dùng chung cho ngành HTĐ và các ngành điện khác hoặc các ngành khác có liện quan Đây chỉ là tài liệu tóm tắt dùng làm bài giảng của tác giả Trần Tấn Lợi Khi sử dụng cho các đối tợng khác nhau tác giả sẽ có những thêm bớt cho phù hợp hơn.

Bài mở đầu:

Các tài liệu tham khảo:

1 Giáo trình CCĐ cho xí nghiệp công nghiệp

Bộ môn phát dẫn điện xuất bản 1978 (bản in roneo).

2 Giáo trình CCĐ (tập 1 và 2)

Nguyễn Công Hiền và nhiều tác giả xuất bản 1974,1984.

3 Thiết kế CCĐ XNCN.

Bộ môn phát dẫn điện (bản in roneo khoa TC tái bản).

4 Một số vấn đề về thiết kế và qui hoạch mạng điện địa phơng

Đặng Ngọc Dinh và nhiều tác giả.

5 Giáo trình mạng điện

Bộ môn phát dẫn điện.

Một số tài liệu n ớc ngoài hoặc dịch:

1 Cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp

Những vấn đề chung về HT-CCĐ

1.1 Khái niệm về hệ thống điện:

Ngày nay khi nói đến hệ thông năng lợng, thông thờng ngời ta thờng hình dung nó là hệ thông điện, tơng tự

nh vậy đôi lúc ngờng ta gọi Khoa điện là Khoa năng lợng, đó không phải là hiện tợng ngẫu nhiên mà nó chính là bản chất của vấn đề Lý do là ở chỗ năng lợng điện đ có ã u thế trong sản xuất,khai thác và truyền tải, cho nên hầu nh toán bộ năng lợng đang khai thác đợc trong tự nhiên ngời ta đều chuyển đổi nó thầnh

điện năng trớc khi sử dụng nó Từ đó hình thành một hệ thống điện nhằm tryuền tải, phân phối và CCĐ điện năng đến từng hộ sử dụng điện.

Một số u điểm của điện năng:

+ Dễ chuyển hoá thành các dạng năng lợng khác (Quang, nhiệt, hoá cơ năng ).…

+ Dễ chuyền tải và truyền tải với hiệu suất khá cao.

+ Không có sắn trong tự nhiên, đều đợc khai thác rồi chuyển hoá thành điện năng ở nơi sử dụng điện năng lại dẽ dàng chuyển thành các dạng năng lợng khác → Ngày nay phần lớn năng lợng tự nhiên khác đợc khai thác ngay tại chỗ rồi đợc đổi thành điện năng (VD NM nhiệt điện thờng đợc xây dựng tại nơi gần nguồn than;

NM thỷ điện gần nguồn nớc ) Đó cũng chính là lý do xuất hiện hệ thống tryền tải, phân phối và cung cấp…

điện năng mà chung ta thờng giọ là hệ thông điện.

Định nghĩa: Hệ thống điện bao gồm các khâu sản xuất ra điện năng; khâu tryền tải; phân phối và cung cấp điện năng đến tận các hộ dùng điện (xem HV.)

Từ đó cho thấy lĩnh vực cung cấp điện có một ý nghĩa hẹp hơn

Định nghĩa: Hệ thống cung cấp điện chỉ bao gồm các khâu phân phối; Tuyền tải & cung cấp điện năng đến các hộ tiêu thụ điện.

Vài nét đặc tr ng của năng l ợng điện:

1- Khác với hầu hết các sản phẩm, điện năng đợc sản xuất ra, nói chung không tích trữ đợc (trừ vài ờng hợp đặc biệt với công suất nhỏ nh pin, acqui ) → Tại mỗi thời điểm luôn luôn phải đảm bảo cần bằng giữa lợng điện năng sản xuất ra và tiêu thụ có kể đến tổn thất trong khâu truyền tải Điều này când phải đợc quán triệt trong khâu thiết kế, qui hoạch, vận hành và điều độ hệ thống điện, nhằm giữ vững chất lợng điện (u & f).

sản xuất & tryền tải

(phát dẫn điện)

HV 01

2- Các quá trình về điện xẩy ra rất nhanh Chẳng hạn sóng điện từ lan truyền trong dây dẫn với tốc độ rất lớn xấp sỉ tốc độ ánh sáng 300 000 km/s (quá trình ngắn mạch, sóng sét lan truyền lan tuyền)

→ Đóng cắt của các thiết bị bảo v.v đều phải xẩy ra trong vòng nhỏ hơn 1/10 giây … → cần thiết để thiết kế, hiệu chỉnh các thiết bị bảo vệ.

3- Công nghiệp điện lực có quan hệ chặt chẽ đến nhiều ngành kinh tế qquốc dân (luyện kim, hoá chất, khai thác mỏ, cơ khí, công nghiệp dệt ) … → là một trong những động lực tăng năng suất lao

động tạo nên sự phát triển nhịp nhành trong cấu trúc kinh tế Quán triệt đặc điểm này sẽ xây dựng những quyết định hợp lý trong mức độ điện khí hoá đối với các ngành kinh tế – Các vùng l nh thổ ã khác nhau – Mức độ xây dựng nguồn điện, mạng lới truyền tải, phân phối → nhằm đáp ứng sự phát triển cân đối, tránh đợc những thiệt hại kinh tế quốc dân do phải hạn chế nhu cầu của các hộ dùng

• Độ tin cây (xác suất mất điện nhỏ).

• An toàn và tiện lợi cho việc vận hành thiết bị.

• Phải đảm bảo đợc chất lợng điện năng trong phạm vi cho phép (kỹ thuật).

Nh vậy lời giải tối u khi thiết kế HTĐ phải nhận đợc từ quan điểm hệ thống, không tách khỏi kế hoạch phát triển năng lợng của vùng; Phải đợc phối hợp ngay trong những vấn đề cụ thể nh – Chọn sơ đồ nối dây của lới điện, mức tổn thất điện áp Việc lựa chọn PA’ CCĐ phải kết hợp với việc lựa chọn vị trí, công suất…

của nhà máy điện hoặc trạm biến áp khu vực.

Phải quan tâm đến đặc điểm công nghệ của xí nghiệp, xem xét sự phát triển của xí nghiệp trong kế hoạch tổng thể (xây dựng, kiến trúc ) Vì vậy các dự án về thiết kế CCĐ-XN, th… ờng đợc đa ra đồng thời với các dự án về xây dựng, kiến trúc, cấp thoát nớc v.v và đ… ợc duyệt bởi một cơ quan trung tâm ở đây có sự phối các mặt trên quan điểm hệ thống và tối u tổng thể.

1.2 Phân loại hộ dùng điện xí nghiệp:

Các hộ dùng điện trong xí nghiệp gồm nhiều loại tuỳ theo cách phân chia khác nhau → (nhằm mục

đích đảm bảo CCĐ theo nhu cầu của từng loại hộ phụ tải).

a) Theo điện áp và tần số: căn cứ vào Udm và f

* Hộ dùng điện 3 pha Udm < 1000 V ; fdm = 50 Hz.

* Hộ dùng điện 3 pha Udm > 1000 V ; fdm = 50 Hz.

* Hộ dùng điện 1 pha Udm < 1000 V ; fdm = 50 Hz.

* Hộ dùng điện làm việc với tần số ≠ 50 Hz.

* Hộ dùng dòng điện một chiều.

b) Theo chế độ làm việc: (của các hộ dùng điện).

• Dài hạn: phụ tải không thay đổi hoặc ít thay đổi, làm việc dài hạn mà nhiệt độ không vợt quá giá trị cho phép (VD: Bơm; quạt gió, khí nén ).…

• Ngắn hạn: thời gian làm việc không đủ dài để nhiệt độ TB đạt giá trị qui định (VD các động cơ truyền động cơ cấu phụ của máy cắt gọt kim loại, động cơ đóng mở van của TB thuỷ lực).

• Ngắn hạn lập lại: các thời kỳ làm việc ngắn hạn của TB xen lẫn với thời kỹ nghỉ ngắn hạn → đợc

đặc trng bởi tỷ số giữa thời gian đóng điện và thời gian toàn chu trình sản suất (VD máy nâng; TB hàn ).

c) Theo mức độ tin cây cung cấp điện: tuỳ theo tầm quan trọng trong nền kinh tế và x hội, các hộ tiêu thụ ã

điện đợc CCĐ với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại.

• Hộ loại I: Là hộ mà khi sự cố ngừng CCĐ sẽ gây ra những thiệt hại lớn về kinh tế, đe doạ đến tính mạng con ngời, hoặc ảnh hởng có hại lớn về chính trị; – gây những thiệt hại do đối loạn qui trình công nghệ Hộ loại I phải đợc CCĐ từ 2 nguồn độc lập trở lên Xác suất ngừng CCĐ rất nhỏ, thời gian ngừng CCĐ thờng chỉ đợc phép bằng thời gian tự động đóng thiết bị dự trữ (VD xí nghiệp luyện kim, hoá chất lớn ).…

h hỏng sản phẩm, ngừng trệ sản xuất, l ng phí loa động v.v Hộ loại II đ ã … ợc CCĐ từ 1 hoặc 2 nguồn – thời gian ngừng CCĐ cho phép bằng thời gian để đóng TB dự trữ bằng tay (XN cơ khí, dệt, công nghiệp nhẹ, công nghiệp địa phơng ).…

• Hộ loại III: mức độ tin cậy thấp hơn, gồm các hộ không nằm trong hộ loại 1 và 2 Cho phép mất

điện trong thời gian sửa chữa, thay thế phần tử sự cố nhng không quá một ngày đêm Hộ loại III ờng đợc CCĐ bằng một nguồn

th-1.3 Các hộ tiêu thụ điện điển hình:

1) Các thiết bị động lực công nghiệp.

2) Các thiết bị chiếu sáng (thờng 1 pha, ĐTPT bằng phẳng, cosϕ = 1ữ0,6).

3) Các TB biến đổi.

Các động cơ truyền động máy gia công.

4) Lò và các thiết bị gia nhiệt.

5) Thiết bị hàn.

(Giải công suất; dạng ĐTPT; Giải Udm ; fdm ; cosϕ ; Tmax ;đặc tính phụ tải; thuộc hộ tiêu thụ loại 1; 2 hoặc

3……).

1.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật trong CCĐ-XN:

Chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống CCĐ đợc đánh giá bằng chất lợng điện năng cung cấp, thông qua 3 chỉ tiêu cơ bản U; f; tính liên tục CCĐ.

*Tính liên tục CCĐ: hệ thống CCĐ phải đảm bảo đợc việc CCĐ liên tục theo yêu cầu của phụ tải (yêu cầu của hộ loại I; II & III).

Chỉ tiêu này thờng đợc cụ thể hoá bằng xác suất làm việc tin cậy → trên cơ sở này ngời ta phân các hộ tiêu thụ thành 3 loại hộ mà trong thiết kế cần phải quán triệt để có đợc PA’ CCĐ hợp lý.

* Tần số: độ lệch tần số cho phép đợc qui định là ± 0,5 Hz Để đảm bảo tần số của hệ thống điện đợc ổn

định công suất tiêu thụ phải =< công suất của HT Vậy ở xí nghiệp lớn khi phụ tải gia tăng thờng phải đặt thêm TB tự động đóng thêm máy phát điện dự trữ của XN hoặc TB bảo vệ sa thải phụ tải theo tần số.

*Điện áp: Độ lệch điện áp cho phép so với điện áp định mức đợc qui định nh sau: (ở chế độ làm việc bình thờng).

+ Mạng động lực: [∆U%] = ± 5 % Udm

+ Mạng chiếu sáng: [∆U%] = ± 2, 5 % Udm

Trờng hợp khởi động động cơ hoặc mạng điện đang trong tình trạng sự cố thì độ lệch điện áp cho phép có thể tới (-10 ữ 20 %)Udm Tuy nhiên vì phụ tải điện luôn thay đổi nên giá trị điện áp lại khác nhau ở các nút của phụ tải → điều chỉnh rất phức tạp Để có những biện pháp hiệu lực điều chỉnh điện áp, cần mô tả sự diễn biến của điện áp không những theo độ lệch so với giá trị định mức, mà còn phải thể hiện đợc mức độ kéo dài Khi đó chỉ tiêu đánh giá mức độ chất lợng điện áp là giá trị tích phân.

dt

U

U ) t ( U

U(t) - giá trị điện áp tại nút khảo sát ở thời điểm t.

T - khoảng thời gian khảo sát.

Udm - giá trị định mức của mạng.

Khi đó độ lệch điện áp so với giá trị yêu cầu (hoặc định mức) đợc mô tả nh một đại lợng ngẫu nhiên có phân

bố chuẩn, và một trong những mục tiêu quan trọng của điều chỉnh điện áp là: sao cho giá trị xác suất để trong

suốt khoảng thời gian khảo sát T độ lệch điện áp nằm trong phạm vi cho phép, đạt cực đại.

Ngoài ra khi nghiên cứu chất lợng điện năng cần xét đến hành vi kinh tế, nghĩa là phải xét đến thiệt hại kinh

tế do mất điện, chất lợng điện năng xấu Chẳng hạn khi điện áp thấp hơn định mức, hiệu xuất máy giảm, sản xuất kém, tuổi thọ động cơ thấp hơn định mức, hiệu suất máy giảm, sản phẩm kém, tuổi thọ động cơ giảm v.v Từ đấy xác định đợc giá trị điện áp tối u Mặt khác khi nghiên cu chất lợng điện năng trên quan

điểm hiệu sử dụng điện, nghĩa là điều chỉnh điện áp và đồ thị phụ tải sao cho tổng số điện năng sử dụng với

điện áp cho phép là cực đại Những vấn đè nêu trên cần có những nghiên cu tỉ mỉ dựa trên những thông kê

có hệ thông về phân phối điện áp tại các nút, suất thiệt hại kinh tế do chất lợng điện xấu

1.4 Một số ký hiệu th ờng dùng:

1 – Máy phát điện hoặc nhà máy điện.

2 - Động cơ điện.

3 – Máy biến áp 2 cuộn dây.

4 – Máy biến áp 3 cuộn dây.

5 – Máy biến áp điều chỉnh dới tải.

11 – Cầu dao cách ly.

12 – Máy cắt phụ tải.

30 - Đờng dây điện áp U ≤ 36 V.

31 – Đờng dây mạng động lực 1 chiều.

32 – Chống sét ống.

33 – Chông sét van.

34 – Cầu chì tự rơi.

Chơng II

Phụ tải điện

Vai trò của phụ tải điện: trong XN có rất nhiều loại máy khác nhau, với nhiều công nghệ khác nhau; trình độ

sử dụng cũng rất khác nhau cùng với nhiều yếu tố khác dẫn tới sự tiêu thụ công suất của các thiết bị không bao giờ bằng công suất định mức của chúng Nhng mặt khác chúng ta lại cần xác định phụ tải điện Phụ tải

điện là một hàm của nhiều yếu tố theo thời gian P(t), và vì vậy chung không tuân thủ một qui luật nhất định

→ cho nên việc xác định đợc chúng là rất khó khăn Nhng phụ tải điện lại là một thông số quan trọng để lựa chọn các thiết bị của HTĐ Công suất mà ta xác định đợc bằng cách tính toán gọi là phụ tải tính toán Ptt.

Nếu Ptt < Pthuc tê → Thiết bị mau giảm tuổi thọ, có thể dẫn đến cháy nổ.

+ Nhóm thứ 2 là nhóm phơng pháp dựa trên cơ sở của lý thuyết xác suất và thống kê (có u điểm ngợc lại với nhóm trên là: Cho kết quả khá chính xác, xong cách tính lại khá phức tạp ).

2.1 Đặc tính chung của phụ tải điện:

1)

Các đặc tr ng chung của phụ tải điện:

Mỗi phụ tải có các đặc trng riêng và các chỉ tiêu xác định điều kiện làm việc của mình mà khi CCĐ cần phải

đợc thoả m n hoặc chú ý tới (có 3 đặc tr ã ng chung).

a) Công suất định mức:

“ Là thông số đặc trng chính của phụ tải điện, thờng đợc ghi trên nh n của máy hoặc cho trong lý lịch máy” ã

Đơn vị đo của công suất định mức thờng là kW hoặc kVA Với một động cơ điện Pđm chính là công suất cơ trên trục cơ của nó.

dm

dm d

P P

'

dm S cos

Trong đó:

P’dm – Công suất định mức đ qui đổi về ã εdm %.

Sdm; Pdm; cosϕ ; εdm % - Các tham số định mức ở lý lịch máy của TB.

Đ

P đm

m

P đ

b) Điện áp định mức:

Udm của phụ tải phải phù hợp với điện áp của mạng điện Trong xí nghiệp có nhiều thiết bị khác nhau nên cũng có nhiều cấp điện áp định mức của lới điện.

+ Điện áp một pha: 12; 36 V sử dụng cho mạng chiếu sáng cục bộ hoặc các nơi nguy hiểm.

+ Điện áp ba pha: 127/220; 220/380; 380/660 V cung cấp cho phần lớn các thiết bị của xí nghiệp (cấp 220/380 V là cấp đợc dùng rộng r i nhất) ã

+ Cấp 3; 6; 10 kV: dùng cung cấp cho các lò nung chẩy; các động cơ công suất lớn Ngoài ra còn có cấp 35,

110 kV dùng để truyền tải hoặc CCĐ cho các thiết bị đặc biệt (công suất cực lớn) Với thiết bị chiếu sáng yêu cầu chặt chẽ hơn nên để thích ứng với việc sử dụng ở các vị trí khác nhau trong lới TB chiếu sáng thờng đợc thiết kế nhiều loại khác nhau trong cùng một cấp điện áp định mức Ví dụ ở mạng 110 V có các loại bóng đèn 100; 110; 115; 120; 127 V.

Tần số: do qui trình công nghệ và sự đa dạng của thiết bị trong xí nghiệp → chúng sử dụng dòng điện với tần

số rất khác nhau từ f = o Hz (TB một chiều) đến các thiết bị có tần số hàng triệu Hz (TB cao tần) Tuy nhiên chúng vẫn chỉ đợc CCĐ từ lới điện có tần số định mức 50 hoặc 60 Hz thông qua các máy biến tần.

Chú ý: Các động cơ thiết kế ở tần số định mức 60 Hz vẫn có thể sử dụng đ ợc ở lới có tần số định mức 50 Hz với điều kiện điện áp cấp cho động cơ phải giảm đi theo tỷ lệ của tần số (VD động cơ ở lới 60 Hz muốn làm việc ở lới có tần số 50 Hz và Udm =380 V, thì điện áp trớc đó của nó phải là 450ữ460 V).

Phân loại: có nhiều cách phân loại

+ Đồ thị phụ tải tác dụng P(t).

* Theo đại lợng đo + Đồ thị phụ tải phản kháng Q(t).

+ Đồ thị phụ tải điện năng A(t).

+ Đồ thị phụ tải hàng ngày.

* Theo thời gian khảo sát + Đồ thị phụ tải háng tháng.

+ Đồ thị phụ tải hàng năm.

Đồ thị phụ tải của thiết bị riêng lẻ ký hiệu là p(t); q(t); i(t)

Của nhóm thiết bị P(t); Q(t); I(t)

+ Bằng dụng cụ đo tự động ghi lại (VH- 2a)

+ Do nhân viên trực ghi lại sau những giờ nhất định (HV-2b).

+ Biểu diễn theo bậc thang, ghi lại giá trị trung bình trong những khoảng nhất định (HV-2c).

+ Đồ thị phụ tải hàng ngày cho ta biết tình trạng làm việc của thiết bị để từ đó sắp xếp lại qui trình vận hành hợp lý nhất, nó còn làm căn cứ để tính chọn thiết bị, tính điện năng tiêu thụ…

+ Các thông số đặc trng của đồ thị phụ tải hàng ngày:

1- Phụ tải cực đại Pmax ; Qmax

2- Hệ số công suất cực đại cosϕmax

tơng ứng với tgϕmax = Qmax /Pmax

3 - Điện năng tác dụng &

Đồ thị phụ tải theo bậc thang: xây dựng trên cơ sở của đồ thị phụ tải ngày đêm điển hình (thờng chọn 1 ngày

điển hình vào mùa đông và vào mùa hạ).

Gọi: n1 – số ngày mùa đông trong năm

n2 – số ngày mùa hè trong năm → Ti = (t’1 + t”1).n1 + t’2.n2

Các thông số đặc tr ng của đồ thị phụ tải năm:

1 - Điện năng tác dụng và phản kháng tiêu thụ trong một năm làm việc:

lý nhất, nhằm đáp ứng các yêu cầu của sản xuất (VD: vào tháng 3,4 → sửa chữa vừa và lớn, còn ở những tháng cuối năm chỉ sửa chữa nhỏ và thay các thiết bị.

max max

Khái niêm về Tmax & : τ

Định nghĩa Tmax: “ Nếu giả thiết rằng ta luôn luôn sử dụng công suất cực đại, thì thời gian cần thiết Tmax để cho phụ tải đó tiêu thụ đợc một lợng điện năng bằng lợng điện năng do phụ tải thực tế (biến thiên) tiêu thụ trong một năm làm việc” Tmax đợc gọi là thời gian sử dụng công suất lớn nhất.

Định nghĩa τ “ Giả thiết ta luôn luôn vận hành với tổn thất công suất lớn nhất, thì thời gian cần thiết τ để gây

ra đợc lợng điện năng tổn thất bằng lợng điện năng tổn thất do phụ tải thực tế gây ra trong một năm làm việc, gọi là thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất”

3)

Chế độ làm việc của phụ tải và qui đổi phụ tải:

a)

Chế độ làm việc của phụ tải: 3 chế độ

Chê độ dài han: Chế độ trong đó nhiệt độ của TB tăng đến giá trị xác lập và là hằng số không phụ thuộc vào sự biến đổi của công suất trong khoảng thời gian bằng 3 lần hằng số thời gian phát nóng của cuộn dây Phụ tải có thể làm việc với đồ thị bằng phẳng với công suất không đổi trong thời gian làm việc (quạt gió, các lò điện trở ) hoặc đồ thị phụtải không thay đổi trong thời gian làm việc.…

Chế độ làm việc ngắn hạn: Trong đó nhiệt độ của TB tăng lên đến giá trị nào đó trong thời gian làm việc, rồi lại giảm xuống bằng nhiệt độ môi trờng xung quanh trong thời gian nghỉ.

Chế độ ngắn hạn lập lại: Trong đó nhiệt độ của TB tăng lên trong thời gian làm việc nhng cha đạt giá trị cho phép và lại giảm xuống trong thời gian nghỉ, nhng cha giảm xuống nhiệt độ của môi trờng xung quanh.

Tmax – ứng với mỗi XN khác nhau sẽ có giá trị khac nhau.

+ Trị số này có thể tra ở sổ tay và thờng đợc định nghĩa theo P & Q hai thông số này thờng không trùng nhau.

+ Qua thông kê có thể đa ra Tmax điển hình của một số XN.

+ Tmax lớn → đồ thị phụ tải càng bằng phẳng.

+ Tmax nhỏ → đồ thị phụ tải ít bằng phẳng hơn.

Đặc trng bằng hệ số đóng điện ε%

100

T

t 100 t t

t

%

c

d d

0

+

= ε

td – thời gian đóng điện của TB.

t0 – thời gian nghỉ.

Tc – là một chu kỳ công tác và phải nhỏ hơn 10 phút.

b) Qui đổi phụ tải 1 pha về 3 pha:

Vì tất cả các TB CCĐ từ nguồn đến các đờng dây tuyền tải đều là các TB 3 pha, các thiết bị dùng

điện lại có cả thiết bị 1 pha (thờng công suất nhỏ) Các thiết bị này có thể đấu vào điện áp pha hoặc điện áp dây → Khi tính phụ tải cần phải đợc qui đổi về 3 pha.

+ Khi có 1 TB đấu vào điện áp pha thì công suất tơng đơng sang 3 pha:

Pdm td = 3.Pdm fa

Pdm td - Công suất định mức tơng đơng (sang 3 pha).

Pdm fa – Công suất định mức của phụ tải một pha.

+ Khi có 1 phụ tải 1 pha đấu vào điện áp dây.

dmfa dmtd 3 P

+ Khi có nhiều phụ tải 1 pha đấu vào nhiều điện áp dây và pha khác nhau:

Pdmtd = 3 Pdmfa max

Để tính toán cho trờng hợp này, trớc tiên phải qui đổi các TB 1 pha đấu vào điện áp dây về TB đấu vào điện

áp pha Sau đó sẽ xác định đợc công suất cực đại của 1 pha nào đó (Pdmfamax).

2.1 Các ph ơng pháp xác định phụ tải tính toán:

1) Khái niệm về phụ tải tính toán:

“ Là phụ tải không có thực mà chúng ta cần phải tính ra để từ đó làm cơ sở cho việc tính toán thiêts kế, lựa chọn TB CCĐ” → có 2 loại

+ Phụ tải tính toán theo phát nóng cho phép.

+ Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất.

Phụ tải tính toán theo phat nóng:

Định nghĩa: “là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi, tơng đơng với phụ tải thực tế (biến thiên) về hiệu quả nhiệt lớn nhất”.

+ Trong thực tế thờng dùng phụ tải tính toán tác dụng Ptt vì nó đặc trng cho quá trình sinh công, thuận tiện cho việc đo đạc vận hành.

tt tt

T

dt ).

t ( P

+ Sự phát nóng của dây dẫn là kết quả của sự tác dụng của phụ tải trong thời gian T Ngời ta nhận thấy rằng giá trị trung bình của phụ tải trong thời gian này PT đặc trng cho sự phát nóng của dây dẫn chính xác hơn so với công suất cực đại tức thời Pmax trong khoảng thời gian đó.

T0 – hằng số thời gian phát nóng của dây dẫn vì sau khoảng thời gian này trị số phát nóng đạt tới 95% trị số xác lập.

KM – Hệ số cực đại công suât tác dụng với khoảng thời gian trung bình T=30 phút (với Ptt và KM khi không có

ký hiệu đặc biệt đợc hiểu là tính với T=30 phút).

+ Trong thực tế T thờng đợc lấy là 30 phút, gần bằng 3 lần hằng số thời gian phát nóng của các loại dây dẫn

có tiết diện trung bình và nhỏ → Nếu hằng số thời gian phát nóng của dây dẫn lớn hơn so với 10 phút thì công suất cực đại 30 phút phải qui đổi ra công suất cực đại với khoảng thời gian dài hơn Bên cạnh Ptt còn có Qtt ;Stt

và Itt

Phụ tải tính toán theo điều kiện tổn thất cho phép: còn gọi là phụtải đỉnh nhọn Pdn ;Qdn ;Sdn ;Idn - là phụ tải

cực đại xuất hiện trong thời gian ngắn (1ữ2 giây) Nó gây ra tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện và các

điều kiện làm việc nặng nề nhất cho mạng Mà chính lúc đó lại cần phải đảm bảo các yêu cầu của sản xuất

VD moment khởi động của động cơ, chất lợng các mối hàn, độ ổn định của ánh sáng điện.

+ Đối với phụ tải đang vận hành có thể có đợc bằng cách đo đạc, còn trong thiết kế có thể xác định gần đúng căn cứ vào các giá trị đặc trng của các phụ tải đ có và đ đ ã ã ợc đo đạc thống kê trong quá trình lâu dài.

2) Các ph ơng pháp xác định phụ tải tính toán: (theo ĐK phát nóng)

Tuy thuộc vào vị trí của phụ tải, vào gai đoạn thiết kế mà ngời ta dùng phong pháp chính xác hoặc đơn giản Khi xác định Ptt cần lu ý một ssố vấn đề:

+ Đồ thị phụ tải luôn luôn thay đổi theo thời gian, tăng lên và bằng phẳng hơn theo mức hoàn thiện kỹ thuật sản xuất (hệ số điền kín phụ tải tăng lên dần).

+ Việc hoàn thiện quá trình sản xuất (tự động hoá và cơ giới hoá) sẽ làm tăng lợng điện năng của xí nghiệp →

khi thiết kế CCĐ phải tính đến sự phát triển tơng lai của xí nghiệp, phải lấy mức của phụ tải xí nghiệp 10 năm sau.

Các phơng pháp xác định phụ tải tính toán và phạm vi sử dụng:

1- Theo công suât trung bình và hệ số cực đại: còn gọi là phơng pháp biểu đồ hay phơng pháp số thiết bị

điện hiệu quả - thờng đợc dùng cho mạng điện PX điện áp đến 1000 V và mạng cao hơn, mạng toàn xí nghiệp.

2- Theo công suất trung bình và độ lệch của phụ tải khỏi giá trị trung bình: đây là phơng pháp thống kê - dùng cho mạng điện PX điện áp đến 1000 V

Ptb2P

+ Ngời ta thờng lấy:

Ttb = 3T0

3- Theo công suất trung bình và hệ số hình dạng của đồ thị phụ tải: dùng cho mạng điện từ trạm biến áp phân xởng cho đến mạng toàn xí nghiệp.

4- Theo công suất đặt và hệ số nhu cầu (cần dùng): dùng để tính toán sơ bộ, ngoài ra còn 2 phơng pháp khác.

5- Theo xuất chi phí điện năng trên đơn vị sản phẩm:

6- Theo xuất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất:: cả hai phuoeng pháp trên đều dùng để tính toán sơ bộ

1) Xác định phụ tải tính toán theo công suất trung bình và hệ số cực đại:

Theo phơng pháp này phụ tải tính toán của nhóm thiết bị:

P tt =K M P tb =K M K sd P dm

Ptb – công suất trung bình của phu tải trong ca mang tải lớn nhất.

Pdm – công suất định mức của phụ tải (tổng Pdm của TB trong nhóm ).

Ksd – hệ số sử dụng công suât tác dụng (của nhóm TB.)

KM – Hệ số cực đại công suât tác dụng với khoảng thời gian trung bình T=30 phút (với Ptt và KM khi không có

ký hiệu đặc biệt đợc hiểu là tính với T=30 phút).

a) Hệ số sử dụng công suât:: Ksd “là tỉ số giữa công suất trung bình và công suất định mức” hệ số sử dụng

đ-ợc định nghĩa cho cả Q; I Với thiết bị đơn lẻ kí hiệu bằng chữ nhỏ còn với nhóm TB đđ-ợc kí hiệu bằng chữ in hoa.

dm

tb sd

sdi dmi dm

tb sd

p

k p P

P K

Có thể xác định theo điện năng:

r sd

A

A

K =

A - điện năng tiêu thụ trong 1 ca theo đồ thị phụ tải.

Ar - điện năng tiêu thụ định mức.

Tơng tự ta có:

dm

tb sdq q

n 1 i

sdqi dmi dm

tb sdq

q

k q Q

Q K

dm

tb sdI i

n 1 i

sdi dmi dm

tb sdI

i

k i I

I K

+ hệ số sử dụng các thiết bị riêng lẻ và các nhóm thiết bị đặc trng đợc xây dựng theo các số liệu thống kê lâu dài và đợc cho trong các cẩm nang kỹ thuật.

b) Số thiết bị dùng điện có hiệu quả: nhq

Định nghĩa: “là số thiết bị điện giả thiết có cùng công suất, cùng chế độ làm việc mà chúng gây ra một phụ tải tính toán, bằng phụ tải tính toán của nhóm TB có đồ thị phụ tải không giống nhau về công suất và chế độ làm việc”

Công thức đầy đủ để tính số thiết bị dùng điện hiệu quả của nhóm có n thiết bị:

2 dmi

2 n 1

i dmi hq

p

p n

pdmi – công suất định mức của thiết bị thứ i trong nhóm.

n - tổng số thiết bị trong nhóm.

+ Nếu công suất định mức của tất cả các thiết bị dùng điện đều bằng nhau → n = nhq.

+ Với số thiết bị lớn sử dụng công thức trên không thuận lợi → có thể sử dụng công thức gần đúng với sai số

Ví dụ: Xác định số thiết bị hiệu quả của nhóm có chế độ làm việc dài hạn có số lợng và công suất nh sau: Hệ

số sử dụng của toàn nhóm Ksd = 0,5

+ Tính bằng công thức đầy đủ:

( ) 20

14 2 10 5 7 6 5 , 4 5 6 , 0 , 10

14 2 10 5 7 6 5 , 4 5 6 , 0 10

2 2

2 2 2

2

= +

+ + +

+ + + +

n 1 i dmi hq

p

p 2

→

30 7 , 29 20

297 P

p 2 n

max dm

n 1

max dm

n 1 dmi hq

P 3

p 2

= (2.40)

c) Hệ số cực đại: KM

“ là tỉ số giữa công suất tính toán và công suất trung bình”.

n1 - số thiết bị có công suất lớn hơn 1/2 công suất của thiết bị có công suất lớn nhất trong nhóm.

Pdm1 - Tổng công suất của n1 thiết bị.

Pdm - Tổng công suất định mức của tất cả TB.

p - Tổng công suất của thiết bị một pha tại nút tính toán.

Pdmmax - Công suất định mức của thiết bị 1 pha lớn nhất.

tb

tt M

dt ) t ( P P

T 0

I

I

+ Hệ số cực đại liên quan đến 2 đại lợng quan trọng của đồ thị phụ tải là Ptt và Ptb trị số của nó phụ thuộc vào

số thiết bị dùng điện hiệu quả nhq và nhiều hệ số khác đặc trng cho chế độ tiêu thụ của nhóm TB → có nhiều phơng pháp xác định KM của nhiều tác giả khác nhau.

+ Trong thực tế thờng KM đợc xây dựng theo quan hệ của nhq và ksd dới dạng đờng cong hoặc dạng bảng tra

K 1

n 1

tb

p

cos p cos

ϕ ϕ

e) Nhữg tr ờng hợp riêng dùng ph ơng pháp đơn giản để tính P tt:

+ Khi nhq < 4 → trờng hợp này không tra đợc KM theo đờng cong.

+ Nếu n ≤ 3 → ∑

=

1 i dmi

tt p P

i dmi n

1 i dmi

ti dmi

tt p k P

∑

=

1 i

tqi dmi

tt q k Q

kti và ktqi - là hệ số tải tác dụng và hệ số tải phản kháng.

+ Khi không có số liệu cụ thể lấy gần đúng với thiết bị có chế độ làm việc dài hạn K t = 0,9; cosϕdm = 0,8 , còn

đối với TB ngắn hạn lập lại Kt = 0,7 ; cosϕdm = 0,7.

+ Với nhóm thiết bị làm việc dài hạn, có đồ thị phụ tải bằng phẳng, ít thay đổi (VD – lò điện trở, quạt gió, trạm khí nén, tạm bơm ) K… sd ≥ 0,6 ; Kdk ≥ 0,9 (hệ số điền kín đồ thị phụ tải) → có thể lấy KM = 1

→ Ptt = Ptb ; Qtt = Qtb

f) Phụ tải tính toán của các thiết bị một pha: Xẩy ra theo 4 trờng hợp

+ Nếu nhóm thiết bị một pha phân bố đều trên các pha thì phụ tải tính toán của chúng có thể tính toán nh đối với thiết bị 3 pha có công suất tơng đơng Chú ý trong đó nhq của nhóm TB đợc xác định theo công thức (2.40) + Nhóm thiết bị một pha có n > 3 có đồ thị phụ tải thay đổi có chế độ làm việc giống nhau (cùng K sd và cosϕ)

đấu vào điện áp dây và pha, phân bố không đều trên các pha thì phụ tải tính toán tơng đơng xác định theo công thức:

Ptb pha ; Qtb pha - Phụ tải trung bình trong pha mang tải lớn nhất của pha có phụ tải lớn nhất.

+ Nhóm thiết bị một pha n > 3 có đồ thị phụ tải thay đổi, có chế độ làm việc khác nhau đấu vào điện áp pha

và điện áp dây Trớc tiên cần tính phụ tải trung bình trong ca mang tait lớn nhất

Tính cho pha A:

Ptb (A) = Ksd PdmAB p(AB)A + Ksd Pdm AC p(AC)A + Ksd Pdm A0

Qtb (A) = Ksdq QdmAB q(AB)A + Ksdq QdmAC q(AC)A + Ksdq Qdm A0

Qtt tđ = Tính theo (2.49); (2.50)

Để tra đợc KM sẽ lấy Ksd của pha mang tải lớn nhất theo công thức sau:

0 dm 2 dm 1 dn

tbpha sd

P 2

P P

P K

+ +

= (2.55)

Trong đó:

Pdm0 - Tổng công suất định mức của phụ tải 1 pha đấu vào điện áp pha (của pha mang tải lớn nhất).

Pdm1 ; Pdm2 - Tổng công suất định mức của các thiết bị 1 pha đấu giữa pha mang tải lớn nhất và 2 pha cong lại + Nếu nhóm thiết bị một pha có đồ thị phụ tải bằng phẳng (VD – chiếu sáng, các lò điện trở 1 pha ) có thể…

xem KM =1

Ptttđ = Ptb td ; Qtt tđ = Qtbtđ (2.54)

g) Phụ tải tính toán của nút hệ thống CCĐ: (tủ phân phối, đờng dây chính, trạm biến áp, trạm phân phối điện

áp < 1000 V) Nút phụ tải này cung cấp cho n nhóm phụ tải.

p (2.57)

Qtbi = ∑K

1

sdi dmi k

q (2.58)

K – số thiết bị trong nhóm thứ i

n – số nhóm thiết bị đấu vào nút.

nhq – số thiết bị hiệu quả của toàn bộ thiết bị đấu vào nút.

KM – Hệ số cực đại của nút Để tra đợc KM cần biết hệ số sử dụng của nút

P (2.60)

Khi nhq ≤ 10 Qtt = 1 , 1 ∑n Qtbi + ∑m Qtbj

nhq > 10 Qtt = ∑n Qtbi + ∑m Qtbj

Chú ý:

+ Trong nút có các nhóm TB một pha, các nhóm này đợc thay thế bằng các nhóm thiết bị 3 pha đơng đơng + Khi trong phân xởng có các TB dự trữ (máy BA hàn, thiết bị làm việc ngắn hạn VD: bơn tiêu n ớc, động cơ

đóng các van nớc ) thì không cần tính công suất của chúng vào phụ tải trung bình của cả nhóm, nh… ng các tủ

động lực, đờng dây CCĐ cho chúng vẫn cần có dự trữ thích hợp.

+Trong các nhóm thiết bị trên có xét đến các các phụ tải chiếu sáng và công suất của các thiết bị bù (TB bù

Q

Q

Pqp ; Qqp - là phụ tải trung bình bình phơng (tức là bình phơng của đồ thị phụ tải rồi mới lấy trung bình).

Hệ số hình dạng có thể xác định trong vận hành theo chỉ số của đồng hồ đo điện.

( )

p

m 1

2 pi hdp

A

A

Ap - Điện năng tác dụng tiêu thụ 1 ngày đêm.

∆Api - Điện năng tác dụng tiêu thụ trong khoảng ∆T=T/m

T - Thời gian khảo sát, thờng lấy là 1 ngày đêm.

m – Khoảng chia của đồ thị phụ tải thờng lấy là 24 giờ (tức ∆T = 1 giờ) Hệ số hình dạng có giá trị nằm trong khoảng 1,1 ữ 1,2

3) Xác định phụ tải tính toán theo công suất đặt và hệ số nhu cầu:

+ Phụ tải tính toán của nhóm TB có chế độ làm việc giống nhau (cúng ksd)

P

tt

2 tt

Knc – hệ số nhu cầu của nhóm thiết bị.

cosϕ - hệ số công suất của nhóm TB (vì giả thiết là toàn bộ nhóm là có chế độ làm việc nh nhau và cùng chung một hệ số cosϕ).

+ Nếu nhóm TB có nhiều TB với cosϕ khá khác nhau, để tính Qtt ngời ta có thể sử dụng hệ số cosϕ trung bình của nhóm:

1 dmi tb

p

cos p cos

ϕ ϕ

+ Nếu nhóm có nhiều Tb có hệ số nhu cầu khá khác nhau:

n 1

nci dmi nctb

p

k

2 K 1 tti dt

4) Xác định phụ tải tính toán theo xuất chi phí điện năng trên đơn vị sản phẩm và tổng sản l ợng:

+ Biết xuất chi phí điện năng cho đơn vị sản phẩm a0 [kWh/1ĐV].

+ Biết M tổng sản phẩm cần sản xuất ra trong khoảng thời gian khảo sát T ( 1 ca; 1 năm) → có thể tính đợc phụ tải tác dụng trung bình của phân xởng, XN

T

a M

TB = (2.76) Sau đó lựa chọn hệ số cực đại tơng ứng với xí nghiệp hoặc PX

tt

T

a M P

P = = (2.77)

5) Xác định phụ tải tính toán theo xuất phụ tải trên đơn vị diện tích sản xuất:

Theo phơng pháp này:

Ptt = p0.F (2.78)

p0 - Xuất phụ tải tính toán trên 1 m 2 diện tích sản suất [kW/m 2 ].

F - Diện tích sản xuất đặt thiết bị [m 2 ].

phơng pháp này chi dùng để tính toán sơ bộ.

6) Xác định phụ tải đỉnh nhọn:

.” Là phu tải cực đại xuất hiện trong thời gian ngắn 1 ữ 2 giây “; thờng xuất hiện khi khởi động các động cơ + Với nhóm thiết bị: nó xuất hiện khi thiết bị có dòng mở máy lớn nhất trong nhó làm việc (đóng điện).

Idn = Ikd (max) + (Ittnhom – Ksd Idm (max) (2.79)

Ikd (max) - Dòng khởi động của động cơ có dòng khởi động lớn nhất trong nhóm máy

Ikd = kmm Idm

kmm – hệ số mở máy của thiết bị.

Idn = Ikd = kmm.Idm

2.3 Phụ tải tính toán của toàn xí nghiệp:

Điểm 3: sẽ bằng phụ tải điểm 2 công thêm phần tổn thất đờng dây hạ áp.

dd 2

3

.

S S

Điểm 4: điểm tổng hạ áp của các tram BA phân xởng Tai đây phụ tải tính toán có thể tính bằng phơng pháp

hệ số nhu cầu hoặc tổng hợp các phụ tải tại các điểm 4

1 1

1

2 2

2 4 B2

+ Nguyên tắc:

+ PttXN – phải đợc tính từ các TB điện nguợc trở về phía nguồn.

+ Phải kể đến tổn thất trên đờng dây và trong máy BA.

+ Phụ tải tính toán XN cần phải kể đến dự kiến phát triển của XN trong 5 ữ 10 năm tới.

Điểm 1: điểm trực tiếp cấp điện đến các

TB dùng điện, tai đây cần xác định chế

độ làm việc của từng thiết bị (xác định kt; ε

%; ksd ; cosϕ ).…

Điếm 2: Với nhóm thiết bị làm việc ở chế

độ khác nhau → Xác định Ptt bằng phơng pháp số thiết bị hiệu quả.

Ptt = KM.Ptb .

2 2

2 P jQ

Để xác định đợc ∆SXN phải dự báo tăng trởng phụ tải

2.4 Dự báo phụ tải:

Quá trình sản suất phụ tải của XN phát triển không ngừng Để đáp ứng liên tục nhu cầu dùng điện của XN, cần phải biết trớc đợc nhu cầu điện trong nhiều năm trớc mắt của XN Để dự trù công suất và điện năng của hệ thống → lập kế hoạch phát triển hệ thống CCĐ-XN → Dự báo phụ tải.

Có nhiều phơng pháp dự báo nhất là phơng pháp ngoại suy; phơng pháp chuyên gia; phơng pháp mô hình hoá Dới đây chỉ xét tới phơng pháp ngoại suy.

Nội dung: phơng pháp ngoại suy là xây dựng qui luật phát triển của phụ tải điện trong quá khứ căn cứ vào số liệu thống kê trong thời gian đủ dải Sau đó kéo dai qui luật đó vào tơng lai, (trên cơ sở giả thiết rằng qui luật phat triển phụ tải điện trong tơng lai).

Gồm 2 phơng pháp nhỏ: + phơng pháp hàm phát triển và phơng pháp ham tơng quan.

Sự phát triển của phụ tải theo thờ gian là một quá trình ngẫu nhiên vì thế giữa phụ tải điện và thời gian không

có quan hệ hàm, mà là quan hệ tơng quan → hàm f(t) là hàm tơng quan Hai dạng thông dụng nhất của f(t) dùng trong dự báo là hàm tuyến tính và hàm mũ.

2 i

i i

pt

t t P P

) t t )(

P P ( r

(2.84)

Trong đó: P i – giá trị của phụ tải tại thời điểm t i quan sát đợc trong quá khứ.

P− - giá trị trung bình của tất cả các P i

Vấn đề đặt ra ở đây là khi nào cho phép

sử dụng hàm tuyến tính và nếu dùng đợc hàm tuyến tính thì các hệ số a và b xác định nh thế nào? Theo lý thuết xác xuất mối quan hệ tuyến tính giữa phụ tải và tời gian đợc đánh giá bởi hệ số tơng quan:

a+bt

P n

−t - giá trị trung bình của tất cả các t i

n - là số giá trị thống kê đợc trong quá khứ Thơi gian t thờng lấy đơn vị là năm và giá trị thống kê

đợc bắt đầu thờng kí hiệu là năm thứ 0, tức t 0 =0; t 1 =1; t n =n và ta có:

n

1 n

2 1 0

Để xác định các hệ số a và b thờng ngời ta sử dụng phơng pháp bình ph ơng tối thiểu:

Nội dung: phơng pháp bình phơng tối thiểu là trên cơ sở các số liệu thống kê đ có ta xây dựng hàm: P(t) = ã

2 i

i a bt ) p

i

i a bt ) 0 P

i i

i a bt ) t 0 P

t n t

t P n t P

2 2 i

1 n 0 i

1 n 0 i i i

2 i

t n t

t P t t P a

Từ đó ta có thể viết hệ số tơng quan (2.84) thành một dạng khác:

) P n P )(

t n t (

t P n t P r

1 n 0 i

2 2

i

1 n 0 i

2 2 i

1 n 0 i i i pt

)%

) t t (

) t ( n

1 1 (

2 i

2

− +

2 i

=

θ - Thời gian ở tơng lai cần dự báo phụ tải

+ Khi r pt < 0,7 ham phát triển dạng tuyến tính không thể sử dụng để dự báo đợc Khi đó ta có thể xét đến hàm mũ:

P(t) = a.e bt (2.92)

P(t) = P 0 (1+α) t (2.93)

Để có thể sử dụng các công thức của quan hệ tuyến tính đ nêu trên chúng ta tuyến tính hoá (2.92) và (2.93) ã

→ log hoá ta có:

log P(t) = log a + log e.bt (2.94)

log P(t) = log P 0 + log (1+α) (2.95)

P 0 - là công suất ở năm gốc t =0; α là hệ số tăng hàng năm Nh vậy cả 2 biểu thức (2.94); (2.95) đều có thể

t n t (

t Y n t Y r

2 2

i

1 n 0 i

2 2 i

1 n 0 i i i Yt

2 2 i

1 n 0 i

1 n 0 i i i

2 i

t n t

Y t t t Y

2 2 i

1 n 0 i i i

t n t

t Y n t Y

đại lu2o2ngj này với phụ tải điện.

Quan hệ tơng quan giữa 2 đại lợng phụ tải P và 1 đại lợng Y khác có thể là tuyến tính và cũng có thể

là phi tuyến Để đánh giá quan hệ tơng quan tuyến tính, ta xét hệ số tơng quan:

2 i

i i

PY

) Y Y ( ) P P (

) Y Y )(

P P ( r

Nếu r PY≥ 0,75 thì có thể dùng quan hệ tơng quan tuyến tính, ta có đờng hồi quy P thay Y

( Y Y )

S

S r r P P

P

Y PY PY

1 S

Theo quan hệ này, ứng với các giá trị số của Y ta tính ra đợc phụ tải P Quan hệ tơng quan tuyến tính đợc

2 i

m 1 i

2 i i 2

) P P (

) P P (

υ η

Trong đó m - Số miền phân nhánh giá trị của phụ tải

νi - Số điểm rơi vào phân nhánh j.

P

υ - giá trị trung bình của phụ tải trong nhóm.

P− - Giá trị trung bình của tổng quát.

Khi có tơng quan tuyến tính thì η = r PY còn khi có tơng quan không tuyến tính

Các hệ số của hàm tơng quan đợc xây dựng theo phơng pháp bình phơng tối thiểu Dự báo phu tải bằng

ph-ơng pháp ngoại suy có nhiều u điểm dẽ tính toán, kết quả có thể tin cậy đợc vì nó phản ánh một cách khách quan quy luật phát triển của phụ tải.

Tuy vậy phơng pháp ngoại suy cũng có những nhợc điểm rất cơ bản Nó chỉ phản ánh đợc qui luật phát triển bên ngoài, về mặt lợng của tình trạng tăng trởng phụ tải điện, nó không phản ánh đợc quá trình phát triển bên trong vầ mặt chất của phụ tải Do đó băng phơng pháp ngoại suy không thể hiện đợc những đột biến, các bớc ngoặt cũng nh giới hạn của sự phát triển của phụ tải điện Mặt khác dự báo phụ tải bằng phơng pháp ngoại suy chỉ cho sự phát triển tổng thể của phụ tải chú không đự báo đợc sự phân bố không gian của phụ tải điện Vì thế đòi hỏi ngời làm công tác dự báo phụ tải điện phải nắm đợc qui luật phát triển của phụ tải, phải biết

đánh giá và sử dụng các giá trị phụ tải đ dự báo đ ã ợc bằng phơng pháp ngoại suy.

Cơ sở tính toán kinh tế kỹ thuật –

trong ccđ-xn

3.1 Mục đích; yêu cầu:

Mục đích: chọn đợc phơng án (PA’) tốt nhất vừa đảm bảo yêu cầu kỹ thuật lại hợp lý về mặt kinh tế.

Yêu cầu: các PA’ so sánh phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật cơ bản (chỉ cần đạt đợc một số yêu cầu kỹ thuật cơ bản mà thôi, vì chẳng thể có các PA’ cùng hoàn toàn giống nhau về kỹ thuật) → sau đó tiến hành

so sánh về kinh tế.

Quyết định chọn PA còn phải dựa trên nhiều yếu tố khác:

- Đờng lối phát triển công nghiệp.

- Tổng vốn đầu t của nhà nớc có thể cung cấp.

- Tốc độ và qui mô phát triển, tình hình cung cấp vật t TB., trình độ thi công, vận hành của cán bộ và công nhân, cùng một số yêu cầu đặc biệt khác về chính trị quốc phòng.

3.2 So sánh kinh tế kỹ thuật hai ph – ơng án:

(trong phần này không đề cập đến vấn đề kỹ thuật của các PA’ nữa).

1) Tổng vốn đầu t :: K [đồng].

Chỉ kể đến những thành phần cơ bản:

K = Ktram + Kdd + Kxd

Ktram - Vốn đầu về trạm (trạm BA PP tiền mua tủ PP, máy BA và các TB )…

Kdd - Tiền cột, xà, sứ ,dây và thi công tuyến dây.

Kxd - Vốn xây dựng (vỏ trạm, hào cáp và các công trình phụ trợ ).…

β [đ/kWh] - giá điện năng tổn thất.

Ykh – Chi phí khấu hao (thờng tính theo % của vốn, phụ thuộc vào tuổi thọ của TB và công trình).

Ykh = akh K akh = 0,1 đối với TB.

akh = 0,03 đối với đờng dây

Ycn - Chi phí về lơng công nhân vận hành.

Yphu - Chi phí phụ, dầu mỡ (dầu BA); sửa chữa định kỳ.

Hai thành phần này khá nhỏ và ít thay đổi giữa các phơng án nên trong khi so sánh khi không cần độ chính xác cao có thể bỏ qua.

nên → Y = ∆ A β + avh K

avh – là hệ số vận hành nó có ý nghĩa rộng hơn bao gồm khấu hao + các tỷ lệ khác K.(akh + %chi phí phụ, lơng ).

3) So sanh khi có hai ph ơng án:

1 2

Y Y

K K Y

K T

T – Còn gọi là thời gian thu hồi chênh lệch vônd đầu t phụ

Nếu T nhỏ → PA’ 2 sẽ có lợi.

T lớn → cha biết PA’ nào có lợi (phân tích tỉ mỉ, theo hoàn cảnh kinh tế, ) ng… ời ta thiết lập đợc Ttc = f(nhiều yếu tố, tốc độ đổi mới kỹ thuật của ngành, triển vọng phát triển, khả năng cung cấp vốn của nhà n-

ớc ) T… tc đợc qui định riêng cho từng ngành kinh tế, từng vùng l nh thổ (từng n ã ớc) ở các thời đoạn kinh tế nhất định ở LX cũ Ttc = 7 năm ở VN hiện nay Ttc = 5 năm.

Căn cứ vào Ttc thì cách chọn PA’ sẽ đợc tiết hành nh sau:

+ Nếu T = Ttc ngời ta nói rằng cả hai phơng án nh nhau về kinh tế.

+ Nếu T > Ttc PA’ có vồn đầu t nhỏ hơn sẽ nên đợc chọn.

+ Nếu T < Ttc PA’ có vốn đầu t lớn hơn sẽ nên đợc chọn.

3.3 Hàm mục tiêu chi phí tính toán hàng năm: –

Trong trờng hợp có nhiều PA cùng tiết hành so sánh → cũng có thể tiến hành so sánh từng hai PA’ một, để rồi cuối cùng cũng xẽ tìm ra PA’ tốt nhất Tuy vậy làm nh vậy sẽ mất khá nhiều thời gian và vì vậy ở mục này chúng ta xây dựng một công cụ tổng quát hơn cho việc so sánh các PA’.

Nh đ biết ở phần trên: ã

(2) Nếu tc

1 2

2

Y Y

K K

<

−

−

→ chọn PA1 Vì Ttc >0 nên ta có thể viết (2) nh sau:

2

tc

2 1 tc

T

K Y T

K

+

<

+

= - là hệ số thu hồi vốn đầu t phụ tiêu chuẩn.

Đặt Z1 = atc.K1 + Y1 ; Z2 = atc.K2 + Y2 đợc gọi là hàm chi phí tính toán hàng năm của phơng án Từ đấy thấy rằng PA’ có hàm Z nhỏ hơn sẽ là PA’ tối u.

Tổng quát ta có thể viết:

Yi = avh.Ki + Y∆Ai

avh - gọi là hệ số vận hành (bao gồn các chi phí khấu hao, tu sửa, bảo quản, trả lơng tính theo tỷ lệ vốn).…

Y∆Ai - chi phí về tổn thất điện năng của PA thứ i.

Dạng tổng quá của hàm Z:

Z i =( a tc +a vh ) K i +Y∆Ai

Zi - đợc gọi là hàm mục tiêu khi tính toán kinh tế kỹ thuật

Các tr ờng hợp riêng khi sử dụng hàn Z i:

• Khi có xét đến độ tin cậy CCĐ của PA thì hàm Z i sẽ có dạng:

+ Tiền hao hụt sản phẩm do mất điện.

+ Tiền h hỏng sản phẩm do mất điện.

+ Tiền h hỏng thiết bị sản xuất do mất điện.

+ Thiệt hại do mất điện làm rối loạn quá trình công nghệ.

+ Tiền trả lơng cho công nhân không làm việc trong thời gian mất điện.

Trong thực tế có những PA’ CCĐ khác nhau ứng với tổng sản phẩm khác nhau Trong trờng hợp đó chỉ tiêu

để lựa chọn PA’ phải là cực tiểu suất chi phí tính toán hàng năm trên một đơn vị sản phẩm:

Gọi N – tổng số sản phẩm hàng năm của xí nghiệp trong trạng thái vận hành bình thờng.

• Khi có xét tới yếu tố thời gian: (các PA’ đợc đầu t trong nhiều năm, mà không phải trong vòng 1

năm) Khi đó chi phí tính toán Z có thể viết qui đổi về năm đầu tiên nh sau:

T

1 t

) 1 t tc 1

t t t

T tc t

Yt -phí tổn vận hành trong năm thứ t Với giả thiết rằng Y0 (năm thứ nhất cha vận hành nên Y0=0).

3.4 Tính toán kinh tế kỹ thuật khi cải tạo:

Bài toán khi cải tạo thờng đặt ra là chung ta đang đứng giữa việc quyết định chọn xem có nên đại

tu cải tạo thiết bị (thiết bị lớn nh máy phát, động cơ ), hoặc thay thế chúng bằng một thiết bị mới có tính…

năng gần tơng đơng Để giải quyết vấn đề này, trớc tiên chung ta cần xét các yếu tố kinh tế liên quan:

+ Vốn đầu t cho thiết bị mới, hoặc sửa chữa phục hồi thiết bị cũ.

+ Tiền bán thiết bị cũ không dùng đến nữa.

+ Phí tổn vận hành của cả hai PA’.

Với PA’ sử dụng thiết bị cũ:

Zc = act ∆Kc + Yc (8)

Tron đó:

∆Kc – chi phí đầu t sửa chữa thiết bi cũ.

Yc - phí tổn vận hành hàng năm khi sử dụng TB cũ (sau phục hồi).

Với PA’ thay thiết bị mới:

Zm = atc (Km – Kth) + Ym (9)

Km - vốn đầu t mua thiết bị mới để thay thế.

Kth - Tiền thu hồi do sử dụng thiết bị cũ vào việc khác.

Ym - Phí tổn vận hành hàng năm đối với PA’ dùng thiết bị mới.

Từ (8) & (9) ta cũng có thể tính đợc thời gian thu hồi vốn đầu t phụ khi dùng PA’ thay mới thiết bị.

m c

c th m

Y Y

K K

K T

3.5 Ph ương phỏp đỏnh giỏ dự ỏn đầu tư:

Thụng thường cỏc dự ỏn được tiến hành trong một thười gian dài, nguồn vốn để thực thi cú thể được huy động từ nhiều nguồn khỏc nhau (tự của doanh nghiệp, huy động bằng trỏi phiếu, vay bởi cỏc CT tớn dụng ưu đói ) Để cú quyết định đỳng đắn trong việc lựa chọn dự ỏn, cần phải cú những phõn tớch, đỏnh giỏ một cỏch chi tiết hơn dưới nhiều khớa cạch kớnh tế khỏc nhau, ở trường hợp này người ta sẽ tiến hành phõn tớch kinh tế tài chớnh dưới nhiều chỉ tiờu khỏc nhau mới

cú được quyết định đỳng đắn Phần dưới đõy sẽ trỡnh bầy một số chỉ tiờu quan trọng trong việc phõn tớch kinh tế tài chớnh cỏc dự ỏn.

1) Khỏi niệm về đõu tư và dũng tiền tệ:

Đầu tư: được hiểu như là việc mua sắm độc lập một tài sản hay một tổ hợp tài sản mà trong giai đoạn kế hoặc được gọi

là đối tượng đầu tư Để đỏnh giỏ một dự ỏn đầu tư cần cú cỏc chi phớ mua sắm và xõy dựng đối tượng và cỏc số liệu vầ thu chi kế hoạch thường xuyờn và cỏc số liệu hiệu ich khỏc (cỏc lợi ớch đầu tư) Chỳng hỡnh thành nờn dũng thu chi hay cũn gọi là dũng tiền mặt

Ngoài đầu tư ra, tài chớnh cũng liờn quan đến lĩnh vực thu chi của doanh nghiệp Thuuwowngf đầu tư được hiểu

là việc sử dụng khai thỏc lại cỏc phương tiện tài chớnh Cũn ngược lại, tài chớnh bao hàm việc tỡm kiếm nguồn vốn và trả lói tiền vay cộng với phần lói và cỏc điều kiện tớn dụng khỏc làm sao cho doanh nghiệp vẫn đảm bảo nguyờn tắc cõn bằng tài chớnh.

Dũng thu chi tiền mặt của dự ỏn đàu tư: Việc đỏnh giỏ dự ỏn cần cú cỏc số liệu ban đầu:

- Tất cả cỏc số liệu thu chi bằng tiến mặt cú liến quan tới đối tượng đầu tư.

- Thời điểm thu chi tương ứng.

- Mức độ ỏn toàn của cỏc số liệu thu chi.

Tất cả cỏc khoản thu chi hỡnh thành nờn dũng thu chi tiền mặt (I) và thường được xõy dựng dưới dạng biểu đồ và được gọi là biểu đồ dũng tiền Dũng tiền thu -> dong tiền vào (+); dũng tiền chi -> dong tiền ra (-).

Biểu đồ dũng tiền cú thể là chuỗi rời rạc, hoặc liờn tục (HV) Nếu là chuỗi liờn tục khi tớnh cần chuyển về rời rạc.

Thời gian thường được tính là năm Năm 0 là năm xuất phát Dòng thu chi tiền mặt có thể ghi dưới dạng chỉ số

ký hiệu, ví dụ: I (-15 0 -20 1 +10 2 +18 3 +20 4 .+12 n ) có nghĩa là, trị -15 ở vào năm thứ 0, trị -20 năm thứ 1, , và trị +12 ở vào năm thứ n.

Phân tích đầu tư:

Việc phân tích đầu tư bao gồm ba loại:

- Phân tích kinh tế: là việc đánh giá kết quả tương đối của các tình huống đầu tư từ khía cạnh hoạch toán lợi

nhuận và chi phí.

- Phân tích tài chính: chỉ ra nguồn vốn đầu tư vào các dự án được đề xuất sẽ lấy từ đâu các phương pháp tài

trợ dự án bao gồm việc sử dụng vốn của cá nhân hay công ty, tiền vay ngân hàng hay bằng công ty vay nợ thông qua việc phát hành các trái phiếu và cổ phiểu thường.

- Phân tích vô hình: là việc xem xét các yếu tố ảnh hưởng tới đầu tư Các yếu tố này khó định lượng về mặt

kinh tế Các yếu tố vô hình đặc trưng bao gồm những ảnh hưởng về mặt pháp lý, an toàn về mặt dư luận, suy xét về mặt chính trị trong các khoản đầu tư nước ngoài, các yếu tố môi trường sinh thai, các điều kiện không chắc chắn về pháp quy và luật thuế.

Khi phân tích đánh giá hiệu quả của một dự án đầu tư thường dựa vào các chỉ tiêu cơ bản sau:

Hệ số hiệu quả đầu tư: Hệ số này còn gọi là “Hiệu suất vốn” hay “Chỉ số sinh lời” Hệ số hiệu quả đầu tư được xác

định theo công thức sau:

K

L

E = Trong đó: K – tổng số đầu tư.

L - tổng lợi nhuận (lãi) do kết quả đầu tư.

Yêu cầu E > E dm Hệ số hiệu quả định mức, quy định với chuyên ngành điện E dm =0,12.

Thời gian hoàn vốn: hay còn gọi là “chu kỳ vòng quay vốn” được xác định theo công thức sau:

E

T = 1 Trong đó: E là hệ số hiệu quả đầu tư.

Lợi nhuận tuyệt đối (lãi): hay còn gọi là “giá trị lãi ròng” Để đi đến một quyết định đầu tư, người ta phải cân nhắc

giữa lợi ích mang lại có tương xứng với những chi phí đã bỏ ra không?

Thông thường, ta sử dụng sự so sánh giá trị tuyệt đối giưa tổng chi phí đầu tư và tổng lợi ích thu được của dự

án đầu tư:

L = B - C

Trong đó: B – tổng lãi; C – tổng chi phí đầu tư dự án.

Chỉ tiêu này cho biết dự án đầu tư có lợi hay không nhưng chưa cho biết mức độ sinh lời của dự án là bao nhiêu Phân tích độ nhậy của dự án:

Phương pháp “phân tích độ nhậy” là một trong các phương pháp đánh giá đề cập tới việc lượng hóa mức độ rủi

ro và bất trắc trong phân tích kinh tế.

+20

0 1

-15 -20

+10 +18

2 3 4

+12

thời gian t n

Phương pháp phân tích độ nhậy là một cách đánh giá các tác động của sự bất trắc đối với khoản đầu tư bằng cách xác định khả năng sinh lời của khoản đầu tư đó thay đổi như thế nào khi các tham số bị thay đổi.

Khi tiến hành phân tích độ nhậy, giá trị của các tham số lần lượt được thay đổi và xem xét tác động của từng thay đổi đó với các chỉ tiêu cơ bản về kinh tế - tài chính đã dự kiến để tìm ra tham số nào có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sinh lời.

Nghiên cứu độ nhậy của dự án còn nhằm đánh giá độ ổn định về lợi ích của dự án khi có sự biến đổi của thị trường hoặc về năng lực hoạt động của dự án.

Quá trình phân tích độ nhậy là quá trình tính toán các yếu tố chi phí – lợi ích và xác định lại hiệu quả của dự án.

Phân tích kinh tế tài chính:

Chi phí và lợi ích:

Hiệu quả của dự án đầu tư được đánh giá xem xét thông qua phân tích và xem xét chi phí (cost) và lợi ích (benifit) qua từng năm của quá trình đầu tư và khai thác dự án Các chi phí và lợi ích trước khi phân tích và đánh giá đều phải qui đổi, thường chọn thời điểm quy đổi là thời điểm bắt đầu bỏ vốn đầu tư (hoặc thời điểm bắt đầu đưa công trình vào khai thác).

Tiến hành quy đổi các khoản chi phí và thu nhập ở các thời điểm khác nhau về cùng một thời điểm quy ước bằng phương pháp được gọi là “hiện tại hóa” (present), hệ số hiện tại hóa thường xấp xỉ bằng lãi suất tiền gửi ngân hàng bao gồm cả khả năng sinh lời của đồng vốn và mức độ lạm phát tính chung cho cả nền kinh tế quốc dân Công thức tính hiện tại hóa như sau:

t

r

F P

) 1

= (4-3)

Trong đó: P – là giá trị đã thực hiện hiện tại hóa hay đã quy về hiện tại (present).

F - Giá trị thực (giá trị tương lai) ở năm thứ t.

t

r

a

) 1 (

1

+

= - được gọi là hệ số hiện tại hóa hay hệ số quy đổi về hiện tại.

r - là hệ số chiết khấu hay tỷ lệ chiết khấu (Discount rate) tính theo % Việc chọn r thường dựa vào tỷ lệ lãi suất trên thị trường vốn nhằm phản ánh đúng đắn ảnh hưởng của yếu tố thời gian và chi phí của phương án huy động vốn đầu tư Vốn đầu tư được tài trợ bằng vốn vay dài hạn, tỷ lệ thực của lãi suất phải trả sẽ được lấy làm hệ số chiết khấu.

Nếu sử dụng vốn ngân sách cấp thì hệ số chiết khấu được lấy bằng tỷ lệ lãi suất vay dài hạn của Nhà nước Nếu vốn đầu tư bằng nhiều nguồn vốn có lãi suất khác nhau thì hệ số chiết khấu bằng lãi suất bình quân gia quyền của các nguồn vốn.

Ví dụ vốn đâu tư cho một dự án gồm 3 nguồn: vvoons vay trong nước, vốn vay nước ngoài và vốn cổ phần ->

hệ số chiết khấu được xác định như sau:

Tongsovon

laisuat voncophan

laisuat ai

vonnuocngo laisuat

oc vontrongnu

(4-4)

Chi phí đầu tư:

Được xác định tùy thuộc vào hình thức cấp vốn, thời gian thực hiện đầu tư, và được xác định tương ứng với phương thức cấp vốn Hệ số chiết khấu của mỗi nguồn vốn được xác định riêng tùy thuộc vào thị trường mà nguồn vốn có khả năng tham gia hoạt động.

Trước hết cần xác định tổng nhu cầu vốn đầu tư cần thiết cho công trình Ví dụ một dự án đầu tư thực hiện theo phương thức vay ngân hàng và thanh toán một lần, tổng chi phí đầu tư được xác định theo:

0

0

) 1 (1

T t

t T

Trong đó: C – Tổng chi phí đầu tư.

C t – Vốn vay trong năm thứ t.

r - Hệ số chiết khấu tương ứng với lãi suất vay vốn ngân hàng để đầu tư cho công trình (%/năm).

T 0 – Thời gian thực hiện đầu tư (năm, kể từ khi nhận vốn).

T c – Thời gian thanh toán (năm, kể từ khi nhận vốn).

Để tính chi phí của dự án đầu tư cần phải tách biệt ra các trường hợp tương ứng với các hình thức và phương pháp cấp vốn, mỗi trường hợp có một công thức tính riêng.

Tổng thu nhập:

Tông thu nhập của một dự án đầu tư được xác định theo công thứ sau:

(4-6) Trong đó: B t - Thu của dự án trong năm thứ t.

r - Hệ số chiết khấu.

n - Thời gian khai thác của dự án đầu tư.

Hệ số hiệu quả đầu tư:

Hệ số hiệu quả đầu tư quy về hiện tại được xác định theo biểu thức:

C

B E

1( 1 )

1

(4-7)

Phương pháp giá trị lãi ròng (lợi nhuận) quy về hiện tại NPV (Net present value).

Để loại trừ ảnh hưởng của yếu tố thời gian – thời gian của đồng tiền đối với giá trị chi phí và lợi ích, ta quy giá trị đồng tiền trong suốt thời gian xây lắp công trình và khai thác dự án về giá trị lãi ròng hiện tại (NPV) thông qua phương pháp sử dụng hệ số chiết khấu.

Giá trị lãi dòng hiện tại của dự án: là hiệu số giữa giá trị thu và chi trong tương lai được quy về hiện tại theo hệ

số chiết khấu định trước:

∑

=

−+

−

t

t t

B NPV

1

) 1 )(

( (4-8)

Trong đó: B t - doanh thu của dự án ở năm thứ t.

C t - chi phí của dự án ở năm thứ t.

Trong trường hợp các phương án có doanh thu hằng năm như nhau thì có thể sử dụng tiêu chuẩn cực tiểu giá trị hiện tại của chi phí (PVC) để so sánh theo công thức:

1

min )

1

Trong đó: PVC – giá trị quy về hiện tại của chi phí (present value cost).

C t – Chi phí của dự án (vôn đâu tư) ở năm thứ t.

Dự án nào có chi phí hiện tại nhỏ nhất sẽ là dự án tối ưu (được chọn).

Phương pháp NPV có ưu nhược điểm sau:

+ NPV chỉ cho biết trị số tuyệt đối của lãi mà dự án mang lại, nó phản ánh hiệu quả của việc đầu tư về phương diện tài chính.

+ NPV phụ thuộc vào hệ số chiết khấu Hệ số chiết khấu càng lớn thì NPV càng nhỏ và ngược lại.

+ NPV không so sánh được hiệu quả của các dự án có quy mô vốn đầu tư khác nhau.

Để khắc phục khi so sánh các dự án có vốn đầu tư khác nhau đồi hỏi phải xác định tỷ lệ giưa lợi nhuận thực trên tổng số vốn đầu tư của từng dự án theo công thức sau:

∑

=

−+

NPV P

NPV NPVR

1

) 1 ( (4-10)

Trong đó: NPVR – Tỷ lệ giá trị hiện tại thực của lãi (net present value rate).

P - Giá trị hiện tại của tổng vốn đầu tư.

Khi có nhiều dự án loại trừ nhau, dự án nào có NPVR lớn nhất sẽ được chọn Trong trường hợp các dự án có tuổi thọ kinh tế khác nhau, tiêu chuẩn NPV đơn thuần không phải là tiêu chuẩn tốt nhất để đánh giá lựa chọn đầu tư.

Tỷ lệ sinh lời BCR (tỷ số lợi ích/chi phí B/C – Benifit cost ratio)

Tỷ lệ sinh lời BCR=B/C là tỷ số nhận được khi chia tổng giá trị quy về hiện tại của lợi ích cho tổng giá trị quy về hiện tại của chi phí trong suốt thời gian thực hiện dự án BCR được xác định theo công thức:

n t

t t

r C

r B C

B BCR

1

1

) 1 (

) 1 (

(4-11)

Trong đó: B t - doanh thu của dự án ở năm thứ t.

C t - Chi phí của dự án ở năm thứ t.

Thời gian hoàn vốn T p (pay back period)

Thười gian hoàn vốn T p là thời gian cần thiết để tổng thu nhập của dự án bằng tổng chi phí của dự án quy về hiện tại và được xác định theo công thức sau:

t t

B

1

0 ) 1 )(

( (4-12)

Trong đó: T p - thời gian thu hồi vốn.

Nếu gọi T 0 là thời gian hoàn vốn quy định (T tc ) Thì

T p < T 0 Dự án được chấp nhận.

T p > T 0 Đự án bị bác bỏ.

T 0 - được xác định theo kinh nghiệm về các cơ hội đầu tư khác nhau của chủ đầu tư, vì vậy nó khác nhau đáng

kể trong những trường hợp khác nhau Thông thường T 0 được xác định bằng cách lập bảng kết toán lặp từ năm bắt đầu bỏ vốn đến năm nào đó khi đẳng thức (4-12) được thực hiện thì dừng.

Theo chỉ tiêu này, khi có nhiều dự án độc lập, dự án được ưu tiên là dự án có T p nhỏ nhất Chỉ tiêu thời gian hoàn vốn có những ưu nhược điểm sau:

+ Dễ xác định, độ tin cậy tương đối cao vì thời gian hoàn vốn thuộc những năm đầu khai thác vận hành, mức

độ bất trắc ít hơn những năm sau do các số liệu dự báo những năm đầu có độ tin cậy cao hơn.

+ Chỉ tiêu này cho biết thời gian bao lâu thì vốn có thể được thu hồi, làm căn cứ cho nhà đầu tư quyết định đầu

tư hay không.

+ Chỉ tiêu này không cho biết mức độ lợi nhuận sau khi hoàn vốn Đôi khi một dự án có thời gian hoàn vốn dài nhưng thu nhập về sau lại cao hơn vần có thể là dự án tốt.

Hệ số hoàn vốn nội tại (Internal rate of return)

Hệ số hoàn vốn nội tại IRR là hệ số chiết khấu mà ứng với nó NPV của dự án bằng không:

( )( 1 ) 0

1

= +

t t

B

Để tính IRR ta cần giải phương trình NPV = f(IRR) = 0 Đây là một hàm mũ nên việc giải nó có nhiều khó khăn

Để đơn giản cho việc tính toán, IRR được tính thông qua phương pháp nội suy, nghĩa là chọn giá trị gần đúng giữa hai giá trị đã chọn.

Theo phương pháp này, cần tìm hai hệ số chiết khấu r 1 và r 2 sao cho ứng với hệ số nhỏ hơn r 1 ta có NPV 1 >0, còn ứng với hệ số lớn hơn r 2 ta có NPV 2 <0 Giá trị IRR cần tính sẽ năm giữa hai hệ số r 1 và r 2 Việc nội suy giá trị IRR được thực hiện theo công thức:

2 1

1 2

NPV NPV

NPV r

r r IRR

+

− +

Chỉ tiêu IRR có ưu điểm là cho biết lãi suất mà bản thân dự án có thể mang lại cho nhà đầu tư và nó không phụ thuộc vào hệ số chiết khấu.

Việc áp dụng IRR có thể dẫn tới nhược điểm là có các quyết định không chính xác khi lựa chọn các dự án loại trừ nhau Vì dự án có IRR cao hơn nhưng quy mô nhỏ hơn nên có thể có NPV nhỏ hơn một dự án khác tuy có IRR thấp hơn nhưng NPV lại cao hơn Trong trường hợp này cần xem xét chi tiêu NPV.

Dong tiền của dự án:

Đối với các dự án đã được phân tích kinh tế - kỹ thuật, kinh tế-xã hội, ta cần phân tích kinh tế - tài chính của dự

án đã được lựa chọn về mặt kỹ thuật, đây là căn cứ để chủ đầu tư ra quyết định đầu tư Trong bước phân tích này, dòng chi của dự án được tính đầy đủ các khoản chi phí bao gồm các khoản chi phí như trong phần phân tích kinh tế

kỹ thuật công thêm các khoản thuế, các khoản trả vốn, trả lãi vốn vay nếu trong cơ cấu vốn có thành phần vốn vay Cùng với việc xác định dòng chi ta cần xác định dòng thu của dự án để xác định dòng tiền của dự án Cụ thể, khi xác định dòng tiền của dự án ta có hai trường hợp sau:

+ Dự án không vay vốn:

o Dòng tiền trước thuế (CFBT) = Doanh thu – Chi phí vận hành.

o Lợi tức chịu thuế (TI) = CFBT – Khấu hao.

o Thuế lợi tức = TI x Thuế suất.

o Dòng tiền sau thuế (CFAT) = CFBT – Thuế lợi tức

+ Dự án có vốn vay:

o Dòng tiền trước thuế (CFBT) = Doanh thu – Chi phí vận hành.

o Lợi tức chịu thuế (TI) = CFBT – Khấu hao – Trả lãi vay vốn.

o Thuế lợi tức = TI x Thuế suất.

o Dòng tiền sau thuế (CFAT) = CFBT – Thuế lợi tức – Trả lãi – Trả vốn.

Trên cơ sở thu nhập và chi phí, phân tích kinh tế - tài chính với đủ các chỉ tiêu NPV, BCR, IRR, T p nhằm đánh giá xem những lợi ích mà dự án đem lại có đủ để trang trải những chi phí hay không Từ đó, ta đánh giá được hiệu quả về mặt tài chính của việc đầu tư Căn cứ vào đó mà chủ đầu tư quyết định xem có nên đầu tư vào những dự án hay không.

Chơng IV

Sơ đồ CCĐ và trạm BA.

4.1 Các yêu cầu chung với SĐ-CCĐ:

1) Đặc điểm: Các XN công nghiệp rất đa dạng đợc phân theo các loại:

Xí nghiệp lớn: công suất đặt không dới 75 ữ 100 MW.

Xí nghiệp trung: 5 ữ 75 MW.

Xí nghiệp nhỏ: 5 MW.

Khi thiết kế cần lu ý các yếu tố riền của từng XN., nh điều kiện khí hậu địa hình, các thiết bị đặc biệt đòi hỏi

độ tin cậy CCĐ cao, đặc điểm của qui trình công nghệ → đảm bảo CCĐ an toàn → sơ đồ CCĐ phải có cấu trúc hợp lý.

+ Để giảm số mạch vòng và tổn thất → các nguồn CCĐ phải đợc đặt gần các TB dùng điện.

+ Phần lớn các XN hiện dợc CCĐ từ mạng của HTĐ khu vực (quốc gia).

+ Việc xây dựng các nguồn cung cấp tự dùng cho XN chỉ nên đợc thực hiện cho một số trờng hợp đặc biệt nh:

- Các hộ ở xa hệ thống năng lợng, không có liên hệ với HT hoặc khi HT không đủ công suất (liên hợp gang thép, hoá chất ).…

- Khi đòi hỏi cao về tính liên tục CCĐ, lúc này nguồn tự dùng đóng vai trò của nguồn dự phòng.

- Do quá trình công nghệ cần dùng 1 lợng lớn nhiệt năng, hơi nớc nóng v.v (XN giấy, đ… ờng cỡ lớn) lúc này → thờng xây dựng NM nhiệt điện vừa để cung cấp hơi vừa để CCĐ và hỗ trợ HTĐ.

- Hộ loại I: phải có 2 nguồn CCĐ sơ đồ phải đảm bảo cho hộ tiêu thụ không đợc mất điện, hoặc chỉ

đợc gi n đoạn trong 1 thời gian cắt đủ cho các TB tự động đóng nguồn dự phòng ã

- Hộ loại II: đợc CCĐ bằng 1 hoặc 2 nguồn Việc lựa chọn số nguồn CCĐ phải dựa trên sự thiệt hại kinh tế do ngừng CCĐ.

- Hộ loại III: chỉ cần 1 nguồn.

+ An toàn: Sơ đồ CCĐ phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho ngời vận hành trong mọi trạng thái vận hành Ngoài ra còn phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật nh đơn giản, thuật tiện vận hành, có tính linh hoạt cao trong việc sử lý sự cố, có biện pháp tự động hoá

+ Kinh tế: Sơ đồ phải có chỉ tiêu kinh tế hợp lý nhất về vốn đầu t và chi phí vận hành → phải đợc lựa chọn tối u.

3) Biểu đồ phụ tải: Việc phân bố hợp lý các trạm BA trong XN rất cần thiết cho việc xây dựng 1 sơ đồ

CCĐ, nhằm đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật cao, đảm bảo chi phí hàng năm là nhỏ nhất Để xác định

đợc vị trí hợp lý của trạm BA; trạm PP trên tổng mặt bằng → ngời ta xây dựng biểu đồ phụ tải:

Biểu đồ phụ tải: “ là một vòng tròn có diện tích bằng phụ tải tính toán của PX theo một tỷ lệ tuỳ chọn:.

Si = Π.R 2 i m →

m

S

i = π y

x0

Si - [kVA] phụ tải tính toán của PX.

m - [kVA/cm 2 ;mm 2 ] tỷ lệ xích tuỳ chọn.

+ Mỗi PX có một biểu đồ phụ tải, tâm trùng với tâm phụ tải PX Gần đúng có thể lấy bằng tâm hình học của PX.

+ Các trạm BA-PX phải đặt ở đúng hoặc gần tâm phụ tải → giảm độ dài mạng và giảm tổn thất.

+ Biểu đồ phụ tải cho ta biết sự phân bố của phụ tải trong XN, cơ cấu phụ tải…

4) Xác định tâm qui ớc của phụ tải điện: có nhiều phơng pháp xác định Đợc dùng phổ biến nhất hiện

nay là: “ phơng pháp dựa theo quan điểm cơ học lý thuyết” Theo phơng pháp này nếu trong PX có phụ tải phân bố đều trên diện tích nhà xởng, thì tâm phụ tải có thể lấy trùng với tâm hình hoặc của PX Trờng hợp phụ tải phân bố không đều, tân phụ tải của phân xởng đợc xác định giống nh trọng tâm của một khối vật thể theo công thức sau Lúc đó trọng tâm phụ tải là điểm M(x0, y0,z0) có các toạ độ sau:

n 1

i i i 0

S

y S

n 1

i i i 0

S

z S z

Si – Phụ tải của phân xởng thứ i.

xi ; yi ; zi - Toạ độ của phụ tải thứ i theo một hệ trục toạ độ tuỳ chọn.

+ toạ độ zi chỉ đợc xét khi phân xởng là nhà cao tầng Thực tế có thể bỏ qua nếu:

l ≥ 1,5 h (h – chiều cao nhà; l – khoảng cách từ tâm phụ tải PX đến tâm phụ tải XN).

n 1

i i i i 0

T S

T x S

n 1

i i i i 0

T S

T y S

Ti - thời gian làm việc của phụ tải thứ i.

4.2 Sơ đồ cung cấp điện của xí nghiệp: chia làm 2 loại: Sơ đồ cung cấp điện bên ngoài, sơ đồ cung cấp điện bên trong.

SĐ-CCĐ bên ngoài: là 1 phần của HT-CCĐ từ trạm khu vực (đờng dây 35 ữ 220 kV) đến trạn BA chính hoặc trạm PP trung tâm của XN.

HV-d2.1 –Sơ đồ có trạm biến áp trung tân sử dụng loại biến áp 3 cuộn dây, có 2 trạm phân phối – dùng cho

các xí nghiệp lớn, xí nghiệp có nhu cầu 2 cấp điện áp trung áp

+ Với các xí nghiệp có nhà máy nhiệt điện tự dùng:

HV-a2.2 – Dùng khi nhà máy nhiệt điện đợc xây dựng đúng tại trọng tâm phụ tải của XN.

~ 35 -220 kV

6 - 10 kV 10 - 20 kV

HV-d2.1

HV-a2.1 Sơ đồ lấy điện trực tiếp từ HT – sử dụng khi mạng

điện cung cấp bên ngoài trùng với cấp điện áp bên trong XN (dùng cho các XN nhỏ hoặc ở gần HT.).

HV-b2.1 Còn gọi là sơ đồ dẫn sâu, không có trạm PP trung

tâm, các trạm biến áp PX nhận điện trục tiếp từ đờng dây cung cấp (35ữ110 kV) rồi hạ xuống 0,4 kV.

HV-c2.1 Sơ đồ có trạm biến áp trung tân biến đổi điện áp 35 –

220 kV xuống một cấp (6-10 kV) sau đó mới phân phối cho các trạm PX – Dùng cho các XN có phụ tải tập chung, công suất lớn và ở xa hệ thống.

2) Sơ đồ bên trong xí nghiệp:

(Từ trạm PP trung tâm đến các trạm biến áo phân xởng), đặc điểm là có tổng độ dài đờng dây lớn, số ợng các thiết bị nhiều → cần phải đồng thời giải quyết các vấn đề về độ tin cậy và giá thành Có 3 kiểu sơ đồ thờng dùng.

Sơ đồ đ ờng dây chính: (sơ đồ liên thông) - đợc dùng khi số hộ tiêu thụ quá nhiều, phân bố dải rác Mỗi

đờng dây trục chính có thể nối vào 5 ữ 6 trạm, có tổng công suất không quá 5000 ữ 6000 kVA Để nâng cao độ tin cậy ngời ta dùng sơ đồ đờng dây chính lộ kép HV-b2.3.

Sơ đồ hỗn hợp: phối hợp cả 2 hình thức trên.

3) Sơ đồ mạng điện phân x ởng: thông thờng có Udm < 1000 V

Đặc điểm có số lợng thiết bị lớn, gần nhau, Cần chú ý:

+ Đảm bảo độ tin cậy theo hộ phụ tải

+ Thuận tiện vận hành.

+ Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tối u.

+ Cho phép sử dụng phơng pháp lắp đặt nhanh.

Thờng sử dụng sơ đồ hình tia và sơ đồ đờng dây chính: (trong phân xởng thông thờng có hai loại mạng tách biệt:: Mạng động lực và mạng chiếu sáng).

HV-a2.3

HV-b2.3

Sơ đồ hình tia: thờng đợc dùng để cung cấp cho các nhóm động cơ công suất nhỏ nằm ở vị trí khác nhau

của PX, đồng htời cũng để cung cấp cho các thiết bị công suất lớn

Sơ đồ đ ờng dây chính: khác với sơ đồ hình tia là từ mỗi mạch của SĐ cung cấp cho một số thiết bị nằm trên đờng đi của nó → tiết kiệm dây Ngoài ra ngời ta còn sử dụng sơ đồ đờng dây chính bằng thanh dẫn Nhận xét:

+ Sơ đồ CCĐ bằng đờng dây chính có độ tin cậy kém hơn., giá thành mạng đờng dây chính rẻ hơn mạng hình tia.

+ Sơ đồ đờng dây chính cho phép lắp đặt nhanh chóng số hộ dùng điện mới.

+ Sơ đồ đờng dây chính có dòng ngắn mạch lớn hơn so với sơ đồ hình tia.

Mạng chiếu sáng trong phân x ởng: thông thờng có hai loại

Chiếu sáng làm việc: Đảm bảo độ sáng cần thiết ở nơi làm việc và trên phạm vi toàn PX Bản thân mạng chiếu sáng làm việc lại có 3 loại (Chiếu sáng chung- Chiếu sáng cục bộ – chiếu sáng hỗn hợp) Nguồn của mạng chiếu sáng làm việc thờng đợc lấy chung từ trạm biến áp động lực hoặc có thể đợc cung cấp từ máy biến áp chuyên dụng chiếu sáng riêng

Chiếu sáng sự cố: Đảm bảo đủ độ sáng tối thiểu, khi nguồn chính bị mất, hỏng → nó phải đảm bảo đợc cho nhân viên vận hành an toàn, thao tác khi sự cố và rút khỏi nơi nguy hiểm khi nguồn chính bị mất điện Nguồn của mạng chiếu sáng sự cố thờng đợc cung cấp độc lập trờng hợp thất đặc biệt (khi mất ánh sáng

có thể nguy hiểm do cháy, nổ ) phải đ… ợc cung cấp từ các nguồn độc lập:

+ Bộ ác qui

+ Máy biến áp cung cấp từ hệ thống độc lập.

+ Các máy phát riêng.

+ Phân xởng không đợc phép ngừng chiếu sáng thì có thể sử dụng sơ đồ chiếu sáng đợc CC từ 2 máy biến

áp chuyên dụng và bố trí đèn xen kẽ nhau các đờng dây lấy từ 2 máy biện áp Hoặc dùng sơ đồ có chuyển nguồn tự động.

+ Trờng hợp yêu cầu cao (đề phòng mất điện phía cao áp) ngời ta sử dụng bộ chuyển đổi đặc biệt để đóng mạch chiếu sáng vào nguồn 1 chiều (lấy từ bộ ac-qui) xem HV dới:

Tính toán mạng chiếu sáng: Phụ tải chiếu sáng thông thờng là thuần trở (trừ đèn huỳnh quang) cosϕ = 1

Đờng dây chính mạng chiếu sáng là loại 4 dây, ít gập loại 3 dây Đờng dây mạng phân phối chiếu sáng ờng là 2 dây Điện áp của mạng chiếu sáng là 127/220 V.

th-Tiết diện dây dẫn mạng chiếu sáng thờng đợc tính theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép sau đó kiểm tra lại theo phát nóng cho phép.

1 F

U

P F

l U

P R U

P U

dm tt dm

tt dm

tt

γρ

P F

∆γ

F

∆

γ

=

Ptt ; Itt [kW]; [A] – Công suất và dòng điện tính toán.

l [m] - Độ dài đờng dây chính.

γ [m/mm 2Ω] - Điện dẫn xuất của vật liệu làm dây.

F=∆ γ ∑

Để đơn giản tính toán có thể dùng công thức tổng quát Đặt ∑Il hoặc P.t = M

M – gọi là moment phụ tải.

U C

M F