luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp cải thiện chất lượng điện áp cho khu vực chế biến sản phẩm cây công nghiệp của huyện phú lương tỉnh thái nguyên

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KÝ THUẬT CƠNG NGHIỆP HỒNG XN MẠNH NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP CHO KHU VỰC CHẾ BIẾN SẢN PHẨM CÂY CÔNG NGHIỆP CỦA HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KHOA CHUYÊN MÔN TRƯỞNG KHOA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PHGS.TS HỒNG NHƯ HIỂN PHỊNG ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN 2019 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN c http://lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới tác giả cơng trình nghiên cứu, tác giả tài liệu mà tơi trích dẫn, tham khảo để hoàn thành luận văn Ngày 10 tháng 05 năm 2019 Tác giả luận văn Hồng Xn Mạnh Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN c http://lrc.tnu.edu.vn iii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo: Phó giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Như Hiển Với tinh thần trách nhiệm cao, với tâm huyết Thầy nghiệp giáo dục, nghiệp công nghiệp hoá đại hoá đất nước Trong suốt thời gian thực luận văn, nhận lời bảo, quan tâm, động viên, giúp đỡ Thầy để tơi hồn thành luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo Bộ môn Hệ Thống Điện - trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi thời gian tác giả thực luận văn Mặc dù cố gắng nhiều việc nghiên cứu, học hỏi thời gian có hạn, vấn đề nghiên cứu phức tạp nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong muốn nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn ! Tác giả luận văn Hồng Xn Mạnh Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN c http://lrc.tnu.edu.vn iv MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục hình vẽ, bảng biểu chữ viết tắt MỞ ĐẦU Chương I: Tổng quan lưới điện Phú Lương 1.1 Phân tích nhu cầu cung cấp điện 1.2 Đặc điểm lưới điện phân phối huyện Phú Lương 1.3 Một số trạm điển hình tổn thất chất lượng điện áp không ổn định thuộc đường 471E6.6 1.3.1 Phú Nam MBA 250KVA 1.32 TBA Phú Nam MBA 180KVA 11 1.3.3TBA Khe Vàng MBA 250KVA 15 1.3.4 TBA Đồng Tiến MBA 180KVA 19 1.3.5 TBA Đồng Chùa MBA 320KVA 22 1.3.6 TBA Cao Sơn MBA 560 KVA 26 1.3.7 TBA Xóm 678 MBA 560 KVA 27 1.4 Kết luận chương 28 Chương II: Các tiêu đánh giá chất lượng điện áp giải pháp nâng cao chất lượng điện áp nguồn điện 29 2.1.Các tiêu chất lượng điện áp nguồn cung cấp 29 2.1.1 Độ lệch điện áp 29 2.1.2 Độ dao động điện áp 31 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN c http://lrc.tnu.edu.vn v 2.1.3 Độ không sin điện áp 31 2.1.4 Độ đối xứng điện áp 32 2.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng điện áp 33 2.2.1 Đánh giá chất lượng điện áp theo theo độ lệch điện áp 33 2.2.2 Đánh giá độ đối xứng điện áp 40 2.2.3 Đánh giá mức độ hình sin 42 2.3 Các biện pháp nâng cao chất lượng điện áp 42 2.3.1 Các biện pháp chung 42 2.3.2 Nâng cao chất lượng điện áp điều chỉnh điện áp 44 2.3.3 Các phương pháp điều chỉnh điện áp 46 2.3.4 Các thiết bị điều chỉnh điện áp 49 2.3.5 Các biện pháp nâng cao chất lượng điện áp 50 2.4 Kết luận chương 54 Chương III: Nghiên cứu ứng dụng bù công suất cho TBA 560 KVA Cao Sơn, xóm 678 55 3.1 Ý nghĩa thực tiễn hệ số công suất 55 3.1.1 Giảm giá thành tiền điện 55 3.1.2 Tối ưu hoá kinh tế - kỹ thuật 55 3.2 Các biện pháp để nâng cao hệ số cosφ 56 3.2.1 Nâng cao hệ số công suất cosφ tự nhiên 56 3.2.2 Dùng phương pháp bù công suất phản kháng để 58 nâng cao hệ số công suất cosφ 3.3 Thu thập, xử lý số liệu đánh giá chất lượng điện áp 63 3.3.1 Thu thập số liệu 63 3.3.2 Đánh gía chất lượng điện áp 63 3.4 Thiết kế chi tiết hệ thống điều khiển cho hệ thống bù 65 3.4.1 Tính tốn, lựa chọn thiết bị tủ bù cos𝝋 65 3.4.2 Hướng dẫn sử dụng 70 3.4.3 Các thông số cài đặt 73 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN c http://lrc.tnu.edu.vn vi 3.5 Kết luận chương 78 Kết luận kiến nghị 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Bách (2007): Lưới điện hệ thống điện; NXB Kho học kỹ thuật Hà Nội [2] Công ty điện lực Thái Nguyên – Điện lực Phú Lương: Báo cáo công tác sản xuất kinh doanh năm 2017 [3] Bộ Công Thương: Quy định ký thuật điện nông thôn 2006 [4] Hồ Văn Hiến: Hệ thống truyền tải phân phối điện NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh, 2010 [5] A.S Pabla: Electric Power Distribution, 1997 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN c http://lrc.tnu.edu.vn luan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyen vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Số liệu điện thương phẩm năm giai đoạn 2013 – 2018 Bảng 1.2: Số liệu thành phần phụ tải năm 2018 Bảng 1.3.1 – 1.3.7: Số liệu công suất tác dụng công suất phản kháng số trạm biến áp điển hình Bảng 2.1: Độ lệch điện áp cho phép chế độ làm việc bình thường 31 Bảng 3.1: Số liệu đo đếm hạ áp trạm 560kVA-35/0,4kV ứng với thời điểm cực đại cực tiểu 63 Bảng 3.2: Số liệu đo đếm điện áp nguồn trạm 560kVA-35/0,4kV ứng với thời điểm cực đại cực tiểu 64 Bảng 3.3: Tụ điện bù cosφ điện áp 400[V] DAE YEONG chế tạo 66 Bảng 3.4 : Chọn kiểm tra Aptomat 66 Bảng 3.5: Aptomat hạ áp, dãy L LG chế tạo 67 Bảng 3.6: Chọn máy biến dòng hạ áp 67 Bảng 3.7: Bảng tra hệ số C/K gần 75 Bảng 3.8: Số liệu Cơng suất trung bình Cos Φ TBA Xóm 678 78 Bảng 3.9: Số liệu Công suất trung bình Cos Φ TBA Cao Sơn 80 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn luan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyen c luan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyen viii DANH MỤC HÌNH VẼ Trang Hình 3.1 Hiển thị phím chức điều khiển tụ bù Mikro 69 Hình 3.2 Hoạt động PFR 72 Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn luan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyen c luan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyen ix CÁC CHỮ VIẾT TẮT MBA – Máy Biến Áp HSN - Hệ số nhân TBA – Trạm biến áp Ti – Tỉ số biến dịng điện No Cơng tơ – Mã hiệu công tơ KCN – Khu công nghiệp BĐK – Bộ điều khiển PFR - Power Factor Regulator (Bộ điều khiển tụ bù) THD – Độ méo dạng tổng sóng hài IND – Cảm kháng CAP – Dung kháng CT - Biến dòng điện ĐTT – Điện tổn thất TLTT% - Tỷ lệ tổn thất % Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn luan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyen c luan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyen MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu lựa chọn Tình hình cung cấp điện chất lượng điện áp huyện Phú Lương: Trên địa bàn huyện Phú Lương có đường dây trung thế, đường dây 35KV đường 371E6.6, 373E6.6, đường dây 22KV 471E6.6, 473E6.6, 474E6.2 Theo số liệu năm 2017 lũy kế 06 tháng đầu năm 2018 tổn thất đường dây trung sau: Đường dây 371 373 471 473 474 Tỷ lệ tổn thất (%) E6.6 E6.6 E6.6 E6.6 E6.2 Tổng đường dây 4,38 4,11 11,45 5,65 9,79 Đường trung 3,14 3,05 5,68 5,51 5,27 Các trạm bán lẻ 6,58 8,63 14,65 9,93 11,20 Nhìn chung tổn thất điện thấp chất lượng điện áp ổn định tập trung khu vực thị hóa cao : Sơn Cẩm, thị trấn Giang Tiên, thị trấn Đu Ví dụ: TBA Đu 5,34%; TBA làng Trò 4,05%; TBA làng Lân 3,67%;, TBA Đu 3,23% Và tổn thất điện cao, chất lượng điện áp không ổn định tập trung xã Phú Đơ, điển hình như: TBA Phú Nam 13,99%; TBA Phú Nam 17,62%; TBA Khe Vàng 13,94%; xã Vơ Tranh điển hình là: TBA Toàn Thắng 14,58%; TBA Trung Thành 14,64%; Thống Nhất 16,87%; xã Tức Tranh điển hình là: TBA Đồng Chùa 16,41%, TBA Đồng Tiến 17,16%; TBA Tức Tranh3 13,45% Đặc điểm chung khu vực nơi tập trung chế biến sản phẩm công nghiệp : khai thác chế biến gỗ Keo (tập trung nhiều xưởng xẻ, xưởng băm ); chế biến chè (phân bố hộ dân: bơm tưới, vò chè hầu hết dân cư khu vực hộ chế biến chè) Tại khu vực Trạm biến áp thường có bán kính cấp điện từ 1,7 đến 3,2 km Ví dụ: bán kính cấp điện TBA Phú Nam 2,4km; TBA Phú Nam 3,2 km; TBA Đồng Chùa 3,2 km điện áp cuối nguồn thấp điển TBA Phú Nam Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn luan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyenluan.van.thac.si.nghien.cuu.giai.phap.cai.thien.chat.luong.dien.ap.cho.khu.vuc.che.bien.san.pham.cay.cong.nghiep.cua.huyen.phu.luong.tinh.thai.nguyen c