Thiết kế cung cấp điện cho huyện văn giang tỉnh hưng yên đồ

Sản xuất nông nghiệp Huyện Văn Giang có diện tích đất canh tác chiến 4993,1ha trong tổng7179,2ha diện tích đất tự nhiên, là một thuận lợi lớn trong sản xuất nông nghiệp.Với chiều hướng h

1 Giới thiệu sơ lược về huyện Văn Giang

Huyện Văn Giang nằm ở phía bắc tỉnh, phía bắc giáp thành phố Hà Nội,

phía nam giáp huyện Khoái Châu, huyện Yên Mỹ, phía đông giáp huyện VănLâm, phía tây giáp tỉnh Hà Tây (nay là Hà Nội), với tổng diện tích 71,79 km2; dân

số là 98.054 người (số liệu năm 2006)

Trong các cuộc kháng chiến chống thực dân Pháp và đế quốc chống Mỹ,Đảng bộ, chính quyền, quân và dân huyện Văn giang đã có những đóng góp tolớn vào công cuộc giải phóng đất nước Hoà bình lập lại, nhân dân huyện VănGiang nỗ lực vượt qua những khó khăn bước vào công cuộc xây dựng quê hương.Bằng những sự nỗ lực phấn đấu của Đảng bộ và nhân dân, đến nay huyện VănGiang đã có những bước tiến vượt bậc, nền kinh tế ổn đinh với tốc độ tăng trưởngkhá cao 18.2%/năm, theo đó đời sống sinh hoạt cũng như các nhu cầu thiết yếucủa nhân dân huyện Văn Giang cũng được nâng lên khá cao

Huyện Văn Giang có tổng số có 11 đơn vị hành chính, gồm 10 xã và 1 thịtrấn Trước đây là một huyện thuần nông, đến nay trên địa bàn huyện các khu sảnxuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp đang được hình thành góp phần vào côngcuộc phát triển kinh tế chung của huyện

2 Vị trí địa lý

Huyện Văn Giang là huyện nằm dọc theo dòng sông Hồng, thuộc các huyệnkhu vực phía bắc tỉnh Hưng Yên phía bắc giáp thành phố Hà Nội, phía nam giáphuyện Khoái Châu, huyện Yên Mỹ, phía đông giáp huyện Văn Lâm, phía tây giáptỉnh Hà Tây (nay là Hà Nội)

Diện tích đất canh tác huyện Văn Giang là 4993,1ha chiếm 0,695% diện tích

tự nhiên, vùng các xã nằm trong đê sông Hồng chủ yếu là đất thịt và vùng các xãnằm ngoài đê sông Hồng chủ yếu là đất bồi phù sa

3 Địa hình, khí hậu, thuỷ văn

a) Địa hình: Địa hình huyện Văn Giang bằng phẳng, có trên 10 km đê ngăn

lũ sông Hồng chia huyện làm 2 phần

b) Khí hậu, thuỷ văn: Khí hậu huyện Văn Giang chịu ảnh hưởng sâu sắc củakhí hậu vùng nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ dệt: Mùa khô lạnh kéo dài từ tháng

11 đến tháng 4 năm sau, mùa nóng ẩm từ tháng 5 đến tháng 10 Theo số liệuthống kê đến năm 2006, các thông số về thời tiết của huyện như sau:

+ Nhiệt độ trung bình trong năm là 240C

+ Số giờ nắng trung bình là 1323 giờ

+ Độ ẩm tương đối trung bình từ 79%

+ Lương mưa trung bình trong năm là 1.075mm, tập trung cao điểm từ tháng

5 đến tháng 10 hàng năm (chiếm khoảng 85-88% lượng mưa hàng năm)

II ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI

1 Về sản xuất công nghiệp

Trước đây huyện Văn Giang là huyện thuần nông, nền kinh tế của huyện chủyếu phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp Những năm gần đây, thực hiện đườnglối công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn do Đảng khởi sướng vàlãnh đạo Đến nay huyện cũng đang phát triển mạnh theo chiều hướng sản xuấtcông nghiệp và phát triển mở rộng ngành nghề thủ công Trên địa bàn huyện đếnnay đã được xây dựng các khu, cụm công nghiệp và đi vào hoạt động và tạo rasản phẩm công nghiệp, tỷ trọng công nghiệp chiến khoảng 43,2% đã góp phầnquan trọng vào việc giải quyết việc làm, tăng thu nhập cho người dân nông thôn,thúc đẩy nền kinh tế cũng như đảm bảo ổn định chính trị - xã hội và nâng cao đờisống sinh hoạt của nhân dân trong huyện

2 Sản xuất nông nghiệp

Huyện Văn Giang có diện tích đất canh tác chiến 4993,1ha trong tổng7179,2ha diện tích đất tự nhiên, là một thuận lợi lớn trong sản xuất nông nghiệp.Với chiều hướng hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn, đặc biệt trong những nămgần đây huyện Văn Giang thực hiện chuyển dịch cơ cấu cây trồng chuyển sanglàm cây cảnh và các sản phẩm chuyên canh khác từ nông nghiệp (như rau xanhcung cấp cho thành phố Hà Nội) nên năng suất sản phẩm nông nghiệp của huyệnliên tục tăng nhanh (tỷ trọng sản xuất nông nghiệp chiếm 25,1%), theo đó hệthống thuỷ lợi và các trạm bơm ngày càng phát triển để đáp ứng nhu cầu tưới tiêucho sản xuất nông nghiệp

3 Dịch vụ thương mại và các thành phần khác

Huyện Văn Giang là một huyện nông nghiệp nên thành phần dịch vụ thươngmại chiếm tỷ trọng nhỏ trong nền kinh tế Tuy nhiên, trong những năm gần đâyhoạt động thương mại của huyện cũng có nhiều khởi sắc, cùng với sự phát triểnchung của các thành phần kinh tế khác Tỷ trọng thương mại dịch vụ và các thànhphần khác chiếm 32,6% chủ yếu tập trung ở khu vực trung tâm huyện

4 Văn hoá xã hội

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, phong trào xây dựng làng văn hoá,cụm dân cư văn hoá được phát triển sâu rộng tới từng xã, làng, xóm trong huyện.+ Về y tế: huyện Văn Giang có 100% xã có trạm y tế và 01 bệnh viện đượctrang bị các thiết bị hiện đại để khám chữa bệnh cho nhân dân

+ Về giáo dục: Huyện Văn Giang đã có nhiều cố gắng trong việc đầu tư vềgiáo dục Tất cả các xã trong huyện đều có 01 trường tiểu học và 01 trường trunghọc cơ sở, toàn huyện có 04 trường trung học phổ thông Với sự đầu tư lớn về

document.zip

hiện đại hoá

Tập trung đẩy mạnh chuyển dịch cơ cấu cây trồng, tập trung vào các loại câytrồng và vật nuôi có giá trị kinh tế cao cung cấp cho thị trường thành phố Hà Nội,hình thành các trang trại đa canh theo hướng sản xuất hàng hoá, tập trung vào cácloại sản phẩm nông nghiệp có giá trị hàng hoá cao, ưu tiên phát triển nôi trồngthuỷ sản và phát triển chăn nuôi theo hướng tập trung

Củng cố, phát triển và nâng cao chất lượng hoạt động của các loại hình hợptác xã, đặc biệt là hợp tác xã nông nghiệp, khuyến khích phát triển nghề phụ tăngthu nhập, nâng cao đời sống nhân dân

Tiếp tục đẩy mạnh xây dựng kết cấu hạ tầng kinh tế - xã hội nông thôn theohướng công – nông nghiệp kết hợp

2 Tập trung chỉ đạo phát triển sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp

Tập trung phát triển các ngành công nghiệp chính như: Công nghiệp cơ khí,sản xuất vật liệu xây dựng, chế biến nông sản… , ưu tiên phát triển các khu côngnghiệp làng nghề truyền thống, du nhập các làng nghề mới, trọng tâm là nhữngngành nghề sử dụng nguyên liệu tại chỗ của địa phương

3 Tập trung phát triển

Các lĩnh vực thương mai, dịch vụ, du lịch, xuất khẩu, tài chính, tín dụng đểphục vụ tốt yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội và nâng cao đời sống vật chất, tinhthần của nhân dân

IV- HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN HUYỆN VĂN GIANG

Bằng sự nỗ lực phấn đấu của đảng bộ, chính quyền và nhân dân huyện VănGiang, đến nay tất cả số xã, thị trấn trong huyện đều có điện lưới quốc gia và100% số hộ dân trong huyện đều có điện Hiện nay trên địa bàn huyện Văn Giangđược cấp điện bởi các nguồn điện như sau:

1- Nguồn điện (110kV)

Theo quy hoạch lưới điện tỉnh Hưng Yên, đến năm 2010 huyện Văn Giang

sẽ được lắp đặt 01 TBA 110 kV với công suất 40MVA để cấp điện cho các thànhphần phụ tải huyện Văn Giang, vị trí đặt trạm tại TT Văn Giang, xã Long Hưng

và xã Liên Nghĩa

2- Về lưới điện 35kV

Trên địa bàn huyện hiện nay có trên 25 km đường dây 35kV thuộc cácđường dây 375 trạm 110kV E 28.2 Kim Động và 371 trạm 110kV E8.3 Phố cao

để cấp điện cho các máy biến áp phân phối 35/0,4kV

3- Nguồn điện 10, 22kV: Không có

4- Đánh giá hiện trạng lưới điện

Lưới điện huyện Văn Giang đã được xây dựng từ lâu (từ những năm 80 củathế kỷ trước), nếu xét về tiêu chuẩn khấu hao tài sản của ngành điện thì hầu hếtlưới điện đã hết khấu hao, tuy nhiên trong quá trình sử dụng có đầu tư nâng cấp,cải tạo Mặt khác, do sự tăng trưởng quá nhanh của phụ tải điện, nên hiện tượngquá tải thường xuyên xảy ra làm cho lưới điện xuống cấp dẫn đến tổn thất điệntăng trên đường dây lớn Vì vậy, hàng năm ngành điện phải bỏ ra một nguồn kinhphí không nhỏ để cải tạo và nâng cấp Hơn nữa thời gian ngừng cấp điện để cảitạo sửa chữa làm ảnh hưởng và gây thiệt hại cho các hộ sử dụng điện, đặc biệt làcác hộ sản xuất công nghiệp

Trước đây, lưới điện huyện Văn Giang được xây dựng chủ yếu để phục vụsản xuất nông nghiệp và sinh hoạt của nhân dân Mặt khác do nguồn vốn có hạnnên qua quá trình đầu tư, xây dựng lưới điện của địa phương trước dây hầu hết làkhông có quy hoạch nên không còn phù hợp với sự tăng trưởng kinh tế nhanh củahuyện dẫn đến tính kinh tế cũng như kỹ thuật của lưới điện không cao Vậy đểđảm bảo việc cấp điện an toàn, ổn định phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt thiếtyếu của nhân dân, lưới điện cần phải được đầu tư cải tạo, nâng cấp và quy hoạchlại phù hợp với tốc độ phát triển kinh tế của huyện Văn Giang hiện nay

document.zip

Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết ban đầu không đổi, tương đương với phụtải thực tế (biến đổi) về mặt hiệu quả phát nhiệt hoặc mức độ huỷ hoại cách điện.Nói cách khác, Ptt cũng đốt nóng thiết bị lên tới nhiệt độ tương tự như phụ tải thực

tế gây ra Vì vậy, việc lựa chọn các thiết bị theo phụ tải tính toán sẽ đảm bảo chocác thiết bị về mặt phát nóng

Phụ tải tính toán được sử dụng để lựa chọn và kiểm tra các thiết bị trong hệthống cung cấp điện như: Máy biến áp, dây dẫn, các thiết bị đóng cắt và bảo vệ…,tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp, lựa chọn dunglượng bù công suất phản kháng

Phụ tải tính toán lựa chọn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như; Công suất, sốlượng, chế độ làm việc của các thiết bị điện, có khả năng dẫn đến sự cố cháy nổ

…Ngược lại, các thiết bị được lựa chọn sẽ dư thừa công suất là đọng vốn đầu tư,gia tăng tổn thất Cũng vì vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu phương pháp xácđinh Ptt, song cho đến nay vẫn chưa có phương pháp nào thực sự hoàn thiện, tối

ưu Những phương pháp cho kết quả đủ tin cậy thì lại quá phức tạp, khối lượngthông tin ban đầu và khối lượng tính toán quá lớn và ngược lại Vì vậy, tuỳ theogiai đoạn thiết kế, tuỳ theo yêu cầu cụ thể mà chọn phương pháp cho thích hợp.Sau đây là một số phương pháp xác định phụ tải tính toán thường dùng nhất:

II- CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN

1 Phương pháp xác định P tt theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

Phương pháp này thường dùng để tính toán sơ bộ và dùng cho các thiết bị có

đồ thị bằng phẳng như: Quạt gió, máy bơm, máy nén khí…

Pdi, Pdmi: Công suất đặt và công suất định mức của thiết bị thứ I, kW

knc : Hệ số nhu cầu, tra trong sổ tay kỹ thuật

n : Số thiết bị trong nhóm

Phương pháp tính Ptt theo hệ số nhu cầu có ưu điểm là đơn giản, tính toánthuận lợi Vì thế, nó là phương pháp được sử dụng rộng rãi Nhược điểm củaphương pháp này là độ chính xác không cao khi chế độ vận hành và số thiết bịtrong nhóm thay đổi nhiều

2- Phương pháp xác đinh P tt theo công suất trung bình và hệ số cực đại:

Phương pháp này thường dung cho các mạng điện phân xưởng khi đã biết khá đầy đủ các số liệu của các phân xưởng

Phương pháp này thường dùng cho tính toán thiết kế sơ bộ tại các cấp điện

áp của mạng xí nghiệp khi biết suất tiêu thụ điện năng cho 1 đơn vị sản phẩmCông thức tính:

P tt=a0 M

T

Trong đó:

a0 : Suất chi phí điện năng cho đơn vị sản phẩm, Kwh/đvsp

M : Số sản phảm sản xuất được trong 1 năm

T : Thời gian làm việc của xí nghiệp trong 1 năm

4- Phương pháp xác định P tt theo suất trang bị điện trên một đơn vị diện tích:

Phương pháp này dung chi tính toán thiết kế các phụ tải nông thôncó mật độ phan bổ dân cư khá đều, các xí nghiệp công nghiệp đã được chuẩn hoá và phụ tải chiếu sáng…

Công thức tính:

Ptt = P0 FTrong đó:

P0 : Suất trang bị điện trên đơn vị diện tích , kW/m2

F : Diện tích bố trí thiết bị, m2

document.zip

+ Ikđm max : Dòng điện khởi động lớn nhất trong nhóm.

+ I dđmmax : Dòng điện danh định động cơ lớn nhất

+ Itt : Dòng điện tính toán của nhóm phụ tải

6- Xác định P tt dựa vào dân số khu vực cần cấp điện:

Phương pháp này thường được áp dụng cho phụ tải nông thôn

Ptt = H P0

Trong đó: + H : Số hộ sử dụng điện;

+ P0 : Suất phụ tải trung bình cho 1 hộ gia đình (kW/hộ)

Ngoài ra còn có thể tính toán Ptt theo số liệu thống kế về điện năng tiêu thụcủa các hộ trong qúa khứ theo công thức:

P tt= A i

T max i

Trong đó: + Ai : Tổng điện năng tiêu thụ trong quá khứ;

+ Tmax : Thời gian sử dụng công suất cực đại (h)

Trong các phương pháp đã nêu ở trên, phương pháp 1, 5 và 6 dựa trên kinhnghiệm thiết kế và vận hành để xác đinh Ptt nên chỉ cho các kết quả gần đúng, tuynhiên chúng khá đơn giản và tiện lợi Các phương pháp còn lại được xây dựngtrên cơ sở lý thuyết xác xuất thống kê có xét đến nhiều yếu tố, do đó có kết quảtính toán chính xác hơn nhưng lại có khối lượng tính toán lớn và phức tạp

Tuỳ theo yêu cầu tính toán và những thông tin có thể có được về phụ tảingười ta có thể lựa chọn các phương pháp thích hợp để xác định phụ tải tính toán

III XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN:

1- Xác định P tt tưới tiêu:

Khu vực đất nông nghiệp thuộc huyện Văn Giang nằm tương đối đều trêncác xã Địa hình huyện Văn Giang có đặc điểm khi có mưa lớn chủ yếu phải dùngbơm Vì vậy, một cách tương đối có thể lấy:

+ Hệ số tưới : P0tưới = 0,08 ÷ 0,1 (kW/ha)

+ Hệ số tiêu : P0tiêu = 0,35 (kW/ha)

Vì không tưới tiêu đồng thời nên ta lấy P = 0,35(kW/ha)

Xác đinh Ptti cho 1 khu vực

Ptti=P0i Si,kW;

Trong đó:

Si : Diện tích cần tưới tiêu i, ha

Pđmi : Công suất định mức của máy thứ i, kW

Phụ tải tính toán cho tưới tiêu của toàn huyện

Bảng 2.1- Thống kê P tt tưới tiêu

TT Tên xã, thị trấn Diện tích đất canh tác(ha) Ptt

2- Xác định phụ tải điện sinh hoạt:

Phụ tải điện sinh hoạt phụ thuộc rất nhiều vào mức sống của các hộ sử dụngđiện Đối với hộ nghèo thì chỉ có 1 đến 2 phòng nhỏ với mức dùng điện rất thấp

và điện năng dùng để chiếu sáng, quạt và ti vi Điện năng tiêu thụ hàng tháng chỉvài chục kWh Đối với hộ có mức sống cao hơn thì có thêm bàn là, bếp điện và tủlạnh… Đối với hộ gia đình giàu có hơn nữa thì có đầy đủ các tiện nghi hiện đại

document.zip

đình là: P0sh , kwh/hộ.

Trong đồ án này để tính toán Ptt ta dựa vào số liệu thống kê trong quá khứ.Lấy TMAX = 3000h

Bảng 2.2- Thống kê P tt sinh hoạt

TT Tên xã, thị trấn Điện năng tiêu thụnăm 2007 (kWh) (kW)Ptt

3- Xác định P tt cho phòng làm việc, văn phòng:

Phụ tải này bao gồm các trụ sở cơ quan hành chính sự nghiệp, nhà làm việccác tổ chức đoàn thể, các văn phòng đại diện…Phòng làm việc bình thường thìchỉ bố trí thiết bị chiếu sáng và quạt, phòng làm việc cao cấp có đặt thêm máyđiều hoà Lò sưởi Trung bình phòng làm việc có diện tích trung bình từ 18 đến24m2, đặt 1 điều hoà; diện tích từ 30 đến 40m2 đặt 2 điều hoà Công suất máy điềuhoà từ 2,5 đến 3 kW

Để xác định tổng công suất cần cấp cho phụ tải này thường xác định theosuất phụ tải trên 1 đơn vị diện tích, kW/m2

Pvp = P0vp S, kW

1 0

TT Tên cơ quan đơn vị Điện năng tiêu thụnăm 2007 (kWh) (kW)Ptt

a) Đối với các trường PTTH, BTVH:

Trung bình mỗi trường có:

Ta có công thức tính toán của trường PTTH học có N phòng là:

Ptt = P0sh S N, kWTrong đó:

+ P0sh : Suất chiếu sáng cho 1 đơn vị diện tích phòng học, W/m2

b) Đối với các trường PTCS, tiểu học

Trung bình mỗi trường có:

- Phòng Giám hiệu, phòng họp, phòng bảo vệ P0sh= 15(W/m2)

Ta có công thức tính toán của trường PTCS có N phòng là:

Ptt = P0sh S N, kWTrong đó:

+ P0sh : Suất chiếu sang cho 1 đơn vị diện tích phòng học, W/m2

1 2

Bảng 2.4 - Thống kê P tt trường học

1 Thị trấn Văn Giang

- Trường PTTH, TTGD thường xuyên

- Trường PTCS, T.học

- 2 x 59.83

- 2 x 38.11 195,88

2 Xã Xuân Quan - Trường PTCS, T.học - 2 x 38,11 76,2

3 Xã Cửu Cao - Trường PTCS, T.học - 2 x 38,11 76,2

4 Xã Phụng Công - Trường PTCS, T.học - 2 x 38,11 76,2

5 Xã Long Hưng - Trường PTCS, T.học - 2 x 38,11 76,2

6 Xã Liên Nghĩa - Trường PTCS, T.học - 2 x 38,11 76,2

7 Xã Tân Tiến - Trường PTCS, T.học - 2 x 38,11 76,2

5- Xác định P tt cho công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp

Ptt được xác định dựa vào số liệu thống kê trong quá khứ

Từ kết quả tính toán các thành phần phụ tải ở trên ta có bảng tổng hợp phụ tải

toàn huyện Văn Giang Như sau

document.zip

- Tưới tiêu

- Trường học

133,2195,88

956,48

1 4

6- Tính toán phụ tải tăng trưởng đến năm 2015

Điện năng là phần năng lượng không thể thiếu trong hoạt động sản xuất vàsinh hoạt thiết yếu của nhân dân, do tính ưu việt của năng lượng điện so với cácdạng năng lượng khác Điện năng góp phần vô cùng quan trọng ảnh hướng rất lớnvào tốc độ tăng trưởng về mọi mặt kinh tế cũng như xã hội của một quốc gia.Quốc gia nào có nền kinh tế - xã hội càng phát triển thì sản lượng điện tiêu thụcàng lớn

Đối với nước ta, khi đang trong giai đoạn xây dựng công nghiệp hoá, hiệnhoá thì việc phát triển nguồn điện, lưới điện càng có tầm quan trọng và mang tínhtất yếu Bên cạnh đó cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước, nhu cầu vềđiện tính trên đầu người ngày càng tăng do mức sống của nhân dân ngày càng cảithiện và phát triển Chính vì vậy việc cải tạo, thiết kế và xây dựng các nhà máyđiện, các trạm biến áp và đường dây tải điện là rất quan trọng để đáp ứng nhu cầusản xuất và sinh hoạt thiết yếu của nhân dân ngày càng tăng

Vấn đề đặt ra trong quá trình thiết kế, quy hoạch là phải dự báo trước phầnphụ tải tăng lên trong khoảng thời gian thi công và thời gian sau khi đưa vào vậnhành (từ 5 đến 10 năm) Đồng thời lưới điện phải đảm bảo cho công tác cải tạo,nâng cấp cũng như đại tu sửa chữa được thuận lợi, giảm thiểu sự ảnh hưởng đếnviệc phát triển kinh tế - xã hội địa phương

Trong tính toán tăng trưởng phụ tải, sử dụng hệ số tăng trung bình hàng nămtrong vài năm gần đây của các thành phần phụ tải có suất tiêu hao năng lượngđiện lớn

Căn cứ vào số liệu thực tế về tăng trưởng của phụ tải huyện Văn Giang từnăm 2002 đến năm 2007, ta thấy sự tăng trưởng phụ tải càng ngày càng giảm Đểtính toán phụ tải huyện Văn Giang đến năm 2015, ta lấy hệ số tăng trưởng phụ tảitrung bình là 8.0%/năm (riêng cụm công nghiệp lấy tốc độ tăng trưởng 15.1%)Tuy nhiên chỉ có phụ tải sinh hoạt, công nghiệp, cơ quan, trường học là tăngnhanh còn các thành phần khác tăng nhưng không đáng kể

Phụ tải tính toán cho tương lai được xác định theo công thức:

100 )t S0, k VA

Trong đó:

+ St : Công suất năm tính , kVA

+ S0 : Công suất năm gốc, kVA

+ α : Tốc độ tăng trưởng của phụ tải, %

+ t : Thời gian năm tính, năm

Tính toán theo công thức trên ta có bảng tổng kết như sau:

document.zip

Vậy ta có phụ tải của huyện Văn Giang là S MAX = 37434 (kVA)

Đối với những xã có công suất tiêu thụ lớn ta không thể xây dựng 1 TBAcung cấp điện cho toàn xã mà phải xây dựng nhiều TBA phân bố đều trên toàn xã

để đảm bảo tính tối ưu trong cung cấp điện

III- XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN BỐ PHỤ TẢI HUYỆN VĂN GIANG

Bản đồ phân bố phụ tải được thể hiện bằng những đường tròn có diện tíchđược tính bằng công thức:

Si = П Ri2 m, mm2

Trong đó:

+ Si : Phụ tải tính toán của hộ phụ tải thứ I, kVA

+ Ri : bán kính vòng tròn của phụ tải thứ I, cm

1 6

Căn cứ thống kê điện năng tăng trưởng đến năm 2015 (Bảng 2.6) ta tính

toán và xác định được bản đồ phân bố phụ tải theo hình vẽ 2.1 như sau:

Hình 2.1- Bản đồ phân bố phụ tải huyện Văn Giang

document.zip

I PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

I.1 Lựa chọn các vị trí đặt TBA trung gian trong khu vực huyện Văn Giang:

Việc xác định vị trí đặt của các TBA trung gian cho một khu vực thì phảithiết lập bản đồ phụ tải trên mặt bằng địa lý của huyện Bản đồ phụ tải là nhữngvòng tròn , những vòng tròn này có diện tích tương ứng với phụ tải tính toán củacác xã, thị trấn, cơ quan, nhà máy, xí nghiệp trên địa bàn theo một tỷ lệ đã chọn.Mỗi phụ tải là một vòng tròn có tâm trùng với tâm phụ tải khu vực đó

Các trạm biến áp trung gian cần đặt gần tâm phụ tải, gần đường giao thông

để thuận tiện cho việc thi công và sửa chữa, sau đó đi đến các phụ tải bằng đườngdây trung áp

Để xác định vị trí đặt trạm biến áp trung gian cần phải phân phụ tải một cáchhợp lý Việc phân phụ tải và chọn lựa hợp lý sẽ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kinh

tế trong quá trình vận hành

Tâm của bản đồ phụ tải được xác định theo phương pháp tính tâm của cơhọc lý thuyết: Giả sử tâm M có toạ độ (X,Y) thì các toạ độ đó được tính theo côngthức:

Trong đó:

+ Xi, Yi : Toạ độ của phụ tải thứ i

+ n : Tổng số phụ tải được cấp điện bởi TBA trung gian có toạ độ (X,Y)

Để chọn phương pháp tối ưu ta đưa ra nhiều phương án khác nhau, sau đó sosánh về mặt kinh tế, kỹ thuật để chọn ra phương án tối ưu ta dùng hệ toạ độ ĐềCác XOY với tâm o nằm ở góc tờ A4 (trên bản đồ) đưa toàn bộ mặt bằng huyệnVăn Giang về miền dương của trục tọa đọ với tỷ lệ 1cm trên bản đồ bằng 1kmtrên thực tế

Tại huyện Văn Giang hiện tai chưa có TBA 110kV, vậy ta phải xác định vịtrí đặt TBA 110kV là nguồn cấp cho các phụ tải

1 8

I.1 Xác định vị trí Nguồn điện

Xây dựng 03 TBA trung gian 35/10kV để cấp điện cho các xã

1-Trạm biến áp trung gian 1 (TG1)

Cung cấp điện cho các phụ tải trong bảng 3.2 như sau:

TT Tên phụ tải P max

(kW) Cosφ S max

(kVA)

X i (cm)

Y i (cm)

S max X i (kVA.cm)

S max Y i (kVA.cm)

1 Liên Nghĩa 1980 0,83 2385 12,1 8,3 28860 19796

document.zip

Vậy trạm biến áp TG 1 có toạ độ (12,5; 9,7)

2- Trạm biến áp trung gian 2 (TG2)

Cung cấp điệ cho các phụ tải trong bảng 3.3 như sau:

T

T Tên phụ tải P (kW) max Cosφ S max

(kVA) (cm) X i (cm) Y i (kVA.cm) S max X i (kVA.cm) S max Y i

1

TTVăn Giang 3205 0,83 3861

1 1,6

1 1,5 44792 44406

Vậy trạm biến áp trung gian 2 (TG2) có toạ độ (11,5; 14,1)

3- Trạm biến áp trung gian 3 (TG3)

Cung cấp điệ cho các phụ tải trong bảng 3.4 như sau:

T

T Tên phụ tải

P max (kW) Cosφ S max

(kVA)

X i (cm)

Y i (cm)

S max X i (kVA.cm)

S max Y i (kVA.cm)

2 0

Vậy trạm biến áp trung gian 3 (TG3) có toạ độ (14,8; 12,4)

pa1

document.zip

Cung cấp điện cho các phụ tải trong bảng 3.5 sau:

TT Tên phụ tải P max

(kW) Cosφ S max

(kVA)

X i (cm)

Y i (cm)

S max X i (kVA.cm)

S max Y i (kVA.cm)

Vậy trạm biến áp TG 1 có toạ độ (11,6; 12,2)

2- Trạm biến áp trung gian 2 (TG2)

Cung cấp điệ cho các phụ tải trong bảng 3.6 như sau:

T

T Tên phụ tải P (kW) max Cosφ S max

(kVA) (cm) X i (cm) Y i (kVA.cm) S max X i (kVA.cm) S max Y i

2 2

I.4 Phương án 3

Không xây dựng các trạm biến áp trung gian mà xây dựng các đường trục Trong phương án này ta xây dựng 4 lộ đường trục để truyền tải công suất đến các phụ tải

1-Lộ đường trục 1: Cung cấp điện cho các phụ tải trong bảng 3.7 sau:

2 4

4- Lộ đường truc 4

Cung cấp điệ cho các phụ tải cụm công nghiệp có P = 6821 kW, S=8919kVVA

pa3

document.zip

I.5 Phương án 4

Xây dựng 4 lộ đường trục để truyền tải công suất đến các phụ tải

1-Lộ đường trục 1: Cung cấp điện cho các phụ tải trong bảng 3.10 sau:

2 6

II- CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CHO LƯỚI TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI:

Việc chọn cấp điện áp cho lưới truyền tải là hết sức quan trọng, nó ảnhhưởng trực tiếp đến chất lượng kỹ thuật cũng như giá thành xây dựng ban đầu củalưới điện Nếu chọn điện áp cao thì sẽ giảm được tiết diện dây dẫn ở cùng côngsuất truyền tải, đồng thời giảm tổn thất điện năng Tuy nhiên việc nâng cao điện

áp truyền tải sẽ làm tăng giá thành cách điện dây dẫn.Với lưới điện phân phốihiện nay, người ta thường dùng lưới 10, 22, 35kV vì có nhiều ưu điểm vượt trội.Với lưới truyền tải: Việc lựa chọn cấp điện áp cho lưới truyền tải ảnh hưởngrất lớn đến các yếu tố kỹ thuật, kinh tế Hiện nay để tính toán lựa chọn cấp điện ápngười ta dùng công thức kinh nghiệm Still:

U =4 ,34 √ L +16 P(kV ), trong đó

P: Công suất truyền tải trên dây (MW)

L: Chiều dài đường dây truyền tải (km)

1- Phương án 1: Bảng 3.14

Tên nút phụ tải Chiều dài (km) Công suất (MW) U tt

dm chọn (kV)

2- Phương án 2: Bảng 3.15

Tên nút phụ tải Chiều dài (km) Công suất (MW) U tt

dm chọn (kV)

3- Phương án 3: Bảng 3.16

(km)

Công suất (MW)

U tt

(kV)

U dm chọn (kV)

2 8

4- Phương án 4: Bảng 3.17

Tên nút phụ tải Chiều dài (km) Công suất (MW) U tt

(kV)

U dm chọn (kV)

Vậy cấp điện áp của lưới truyền tải là 35kV

III- LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN

III.1 Chọn MBA và tính toán tổn thất điện năng trong MBA

Trạm biến áp co nhiệm vụ biến đổi cấp điện áp này sang cấp địện áp kháccho phù hợp với yêu cầu của phụ tải, nó đóng vai trò quan trọng trong hệ thốngcung cấp điện Do đó ta phải chọn các máy biến áp cho các trạm trung gian củacác xã , thị trấn, nhóm phụ tải Việc lựa chọn các máy biến áp cho các phươngpháp là hết sức quan trọng vì nó ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹthuật của hệ thống cung cấp điện

+ Về số lượng MBA: Trong trường hợp tính toán của đồ án cung cấp điệncho các phụ tải của 1 huyện, trong đó chủ yếu là chiếu sáng sinh hoạt nông thôn

và các thành phần kinh tế - xã hội khác không đòi hỏi cao về độ tin cậy trongcung cấp điện Tuy nhiên đối với các nút phụ tại tại các xã, thị trấn, địa bàn cấpđiện rộng nên để đảm bảo bán kính cấp điện đến các hộ sử dụng điện, hay nóicách khác đảm bảo chất lượng điện năng thì việc bố trí số lượng MBA phải tănglên có thể 1, 2 hoặc nhiều hơn

+ Về chủng loại máy MBA:

- Đối với Trạm trung gian 35/10kV việc lựa chọn chủng loại gam máy theoyêu cầu của quá trình tính toán để đảm bảo việc cấp điện ổn định

- Đối với các trạm biến áp phân phối quá trình tính toán lựa chọn cần xét đếnviệc lựa chọn máy cùng hãng sản xuất để thuận tiện cho việc quản lý vận hành vàđiều chuyển dễ dàng thuận lợi

+ Về Dung lượng của MBA: Được lựa chọn theo công suất của phụ tải màMBA đó cung cấp, sao cho MBA chọn cung cấp đủ công suất cho các hộ tiêu thụ.Đối với các máy biến áp phân phối tại các nút phụ tải nên ưu tiên việc chọn cùnggam máy để điều chuyển thuận tiện trong quá trình quản lý vận hành

III.1.1 Tính chọn Máy biến áp

Với: t0 : Nhiệt độ làm việc của MBA, t0 = 250C;

t : Nhiệt độ môi trường làm việc Với khí hậu Việt Nam lấy t =350C

=> khc=1− 35 100 −25 =0 ,9

.Riêng các máy biến áp phân phối chọn máy do Việt Nam sản xuất nên khc=1.Sau khi đã chọn được công suất MBA ta phải kiểm tra xem công suất đãchọn có đảm bảo chế độ làm việc quá tải do sự cố hay không Điều kiện kiểm tranhư sau:

Sttsc ≤ SđmB ( NB-1).khc.kqt

+ kqt : Hệ số quá tải, kqt = 1,4 nếu thỏa mãn điều kiện MBA vận hành quá tảikhông quá 5 ngày đêm, thời gian quá tải 1 ngày đêm không vượt quá 6 giờ vàtrước khi quá tải MBA vận hành với hệ số quá tải ≤ 0,93

+ Sttsc : Công suất tính toán sự cố, khi sự cố một MBA cần loại bỏ một số phụtải để đảm bảo cho MBA còn lại có khả năng hoạt động trong điều kiện quá tải

a- Chọn MBA cho trạm trung gian 1 (TG1)

Trạm có 2 MBA , dung lượng mỗi MBA được chọn theo điều kiện sau:

Chọn 02 MBA có công suất Sđm = 4000kVA

Kiểm tra công suất đã chọn:

3 0

Sđm≥ Sttsc

( NB−1)khckqt= 0 ,7 6214 0 , 9.1 , 4 =3452kVA

Vậy trạm biến áp TG1 đặt 02 MBA Sđm = 4000kVA là hợp lý

Bảng 3.18- Thông số Máy biến áp của TG1

S dm

(MVA)

Loại máy biến áp

N (số máy)

U c (kV)

U h (kV)

ΔP 0 (kW)

ΔP N (kW)

U N

%

b- Chọn MBA cho trạm trung gian 2 (TG2)

Trạm có 2 MBA , dung lượng mỗi MBA được chọn theo điều kiện sau:

Chọn MBA có công suất Sđm = 10000kVA

Kiểm tra công suất đã chọn:

S đm≥ S ttsc

( N B −1)k hc k qt=0 ,7 12718 0 , 9 1 , 4 =7066 kVA

Vậy trạm biến áp TG1 đặt 02 MBA Sđm = 10000kVA là hợp lý

Bảng 3.19- Thông số Máy biến áp của TG2

S dm

(MVA)

Loại máy biến áp

N (số máy)

U c (kV)

U h (kV)

ΔP 0 (kW)

ΔP N (kW) U N %

c- Chọn MBA cho trạm trung gian 3 (TG3):

Trạm có 2 MBA , dung lượng mỗi MBA được chọn theo điều kiện sau:

Chọn MBA có công suất Sđm = 6300kVA

Kiểm tra công suất đã chọn:

document.zip

d- Chọn trạm biến áp phân phối cho các nút (cụm phụ tải)

Mỗi cụm phụ tải (một khu vực) được đặc trưng bằng một nút thực tế sẽ gồmmột số trạm biến áp phân phối Các trạm này có 1MBA/trạm Công suất của trạmbiến áp được chọn như sau

Ví dụ đối với nút TT Văn Giang

Chọn tương tự cho các trạm còn lại ta có bảng tổng hợp sau:

Bảng 3.21- Bảng tổng hợp chọn các MBA chọn cho phương án 1.

3 2

III.2 Tính chọn dây dẫn và và kiểm tra dây dẫn điện

III.2.1- Phương pháp tính chọn và kiểm tra dây dẫn

document.zip

cosφ: Hệ số công suất của phụ tải;

Imax : Dòng điện tính toán chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải lớn nhất, A

Jkt : Mật độ kinh tế của dòng điện đối với các điều kiện làm việc

đã cho của đường dây, A/mm2 P

max : Công suất cực đại truyền tải trên đường dây, kW

U : Điện áp truyền tải trên đường dây, kV

n : Số mạch của đường dâyĐường dây thiết kế là đường dây trên không và dùng dây nhôm lõi thép.Theo tiêu chuẩn với dây nhôm lõi thép, Tmax = 3000÷5000h thì ta chọn Jkt =1,1A/mm2

Căn cứ vào tiết diện tính toán vừa tính được tra bảng chọn dây dẫn tiêuchuẩn bằng cách chọn dây có tiết diện gần nhất cận trên với tiết diện tính toán

2-Kiểm tra dây dẫn vừa chọn:

Sau khi tính được tiết diện dây dẫn, phải kiểm tra các tiết diện chọn theo điềukiện vầng quang, điều kiện độ bền cơ học và điều kiện phát nóng Đối với mạngđiện phân phối với đường dây trên không ta chỉ cần kiểm tra với 2 điều kiện sau:

* Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:

Sau khi chọn được tiết điện dây dẫn và chủng loại dây ta kiểm tra

I lvmax ≤ I cp

3 4

Trong đó:

I lvmax là dòng điện làm việc lâu dài lớn nhất;

I cp là dòng điện cho phép của dây dẫn

* Kiểm tra theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép ΔUcp:

+ Đối với đường dây cấp điện cho một nút phụ tải:

Điều kiện tổn thất điện áp theo tiêu chuẩn kỹ thuật:

ΔU%max ≤ ΔU%cp

Trong đó:

ΔU%cp- Tổn thất điện áp cho phép, theo tiêu chuẩn kỹ thuật ΔU%cp =5%Uđm

Để xác định tổn thất điện áp trên đường dây trung áp ta dùng công thức:

ΔU=∑ P i R i +Q i X i

U i , (V )

Trong đó: ΔU : Tổn thất điện áp trên lộ đường dây đang tính, kV

Pi : Công suất tác dụng trên đoạn đường dây thứ i, kW

Qi : Công suất phẩn kháng trên đoạn đường dây thứ i, kVAr

Ui : Điện áp tại nút thứ i, kV

+ Đối với đường dây cấp điện cho nhiều nút phụ tải:

ΔUcp ≥ ΔUmax

Ri, Xi : điện trở và điện kháng của đoạnh đường dây thứ i

III.2.2 Tính chọn, kiểm tra tiết diện dây dẫn cho các phương án

Xét phương án 1: Các đường dây cấp điện cho 1 nút phụ tải:

a) Đối với cấp điện áp 35kV:

* Lộ NĐ-TG1:

document.zip

NĐ 35kV n=1 TG1

Vậy chọn loại dây dẫn AC-95.

Kiểm tra tiết diện dây dẫn:

+ Kiểm tra theo dòng điện cho phép (I cp):

Đối với dây AC-95 ta có:

I cp = 330(A)> Imax = 1000,21(A) => Thỏa mãn điều kiện

+ Kiểm tra theo ΔUcp :

3 6

Kiểm tra tiết diện dây dẫn:

+ Kiểm tra theo dòng điện cho phép (I cp):

Đối với dây AC-185 ta có:

I cp = 445 (A)> Imax = 179,80(A) => Thỏa mãn điều kiện

+ Kiểm tra theo ΔUcp :

Vậy chọn loại dây dẫn AC-120.

Kiểm tra tiết điện dây dẫn:

+ Kiểm tra theo dòng điện cho phép (I cp):

Đối với dây AC-120 ta có:

I cp = 380(A) > Imax = 132.53(A)=> Thỏa mãn điều kiện

+ Kiêm tra theo ΔUcp :

ΔU NĐ −cumCN=P r0.l U +Q.r0.l

272,45(V)

3 8

TG1 n=1; 10kV Thắmg Lợi

l = 2,0km S=1516 +j822 (kVA)

Thỏa mãn điều kiện

b) Đối với cấp dịện áp 10kV

*TG1- Thắng Lợi

Công suất chạy trên đoạn đường dây TG1- Thắng Lợi là:

P = 1516 kW; S= 1826 kVADòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đường dây là:

Vậy chọn loại dây dẫn AC-95

Kiểm tra tiết diện dây dẫn:

+ Kiểm tra theo dòng điện cho phép (I cp):

Đối với dây AC-95 ta có:

I cp = 330(A) > Imax = 106,15(A) => Thỏa mãn điều kiện+ Kiêm tra theo ΔUcp :

I max

Loại dây dẫn chọn

9 TG2-Văn Giang 3205 2,6 1 217,95 198,14 AC-185 0,17 0,377 510 88 0,88

ΔU max = ΔU 14 = 441 (V) < ΔU cp = 500V; ΔU% max = ΔU% 14 =4,41% < U% cp = 5%

=> Thỏa mãn điều kiện ΔU max < ΔU cp Vậy các loại dây dẫn đã chọn là hợp lý

Các phương án 2 tính toán tương tự ta có các bảng sau

Bảng 3.25: Tổng hợp tính chọn tiết điện đường dây kiểm tra ΔU cp phương án 2

(km)

n (Số lộ)

ΔU% (%)

I Đối với cấp điện áp 35kV

ΔU max = + ΔU 2 = 1171.62 V < ΔU cp = 1750 V ;

ΔU% max = ΔU% 2 = 3,35 < ΔU% cp = 5%

=> Thỏa mãn điều kiện ΔU max < ΔU cp Vậy các loại dây dẫn đã chọn là hợp lý

II Đối với cấp điện áp 10kV

4 0

S3 = 3178 +j1674(kVA)

NĐ 1 NNĐ-2=2xAC-185 2 N2-3 =1xAC-120 3 4

L2 = 3.6 km

S2 = 6775 +j3569(kVA)

L3 = 2.2 km L1 = 2.3km

ΔU max = ΔU 12 = 490,88 (V) < ΔU cp = 500V; ΔU% max = ΔU% 12 =4,91 % < U% cp = 5%

=> Thỏa mãn điều kiện ΔU max < ΔU cp Vậy các loại dây dẫn đã chọn là hợp lý

* Xét phương án 3

a) Lộ đường dây số 1 : NĐ-3(thắng Lợi)

Sơ đồ đường trục số 1: NĐ-3(thắng Lợi)

* Đoạn: NĐ- 1 (Liên Nghĩa)

+ Công suất chạy trên đoạn đường dây đường dây NĐ- 1(Liên Nghĩa) là:

S = 6775+j3569 kVA+ Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đường dây là:

Ta chọn dây dẫn AC-120 có Icp= 380A

+ Kiểm tra Imax theo dòng điện cho phép (I cp) của dây vừa chọn AC-120:

Ta có: Icp = 380A > Imax 131,64 A => thỏa mãn điều kiện

+ Kiểm tra theo ΔUcp : Sẽ kiểm tra sau khi sơ bộ chọn thiết diện của tất cảcác đoạn của lộ đường dây số 1

* Đoạn: 1- 2 (Mễ Sở)

document.zip

S 3 = 1561 +j822(kVA)