Thiết kế mạng cung cấp điện hiệu quả cho xã tam hiệp, huyện núi thành, tỉnh quảng nam

i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài: “THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN HIỆU QUẢ CHO XÃ TAM HIỆP, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM” cho em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến Thầy Mai Văn Công đã hướng dẫn, chỉ bảo tận tình để em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong bộ môn đã giảng dạy, cung cấp cho em nhiều kiến thức trong suốt quá trình học tập tại trường Đại học Nha Trang. Em xin chân thành cảm ơn các anh chị, cô chú và các bác của Phòng Kinh Doanh, Phòng Kỹ Thuật ở Sở Điện Lực Núi Thành, tỉnh Quảng Nam đã tạo điều kiện thuận lợi nhất và giúp đỡ tôi nhiệt tình trong suốt quá trình làm đồ án. Xin gửi lời cảm ơn tới các bạn bè đã dành thời gian, công sức của mình để giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Nha Trang, ngày 10 tháng 06 năm 2011 Sinh viên Trần Văn Tuấn ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1 1.3 NHIỆM VỤ VÀ NHU CẦU THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI 2 1.3.1 Nhiệm vụ 2 1.3.2 Phạm vi 2 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2 1.5 ỨNG DỤNG NHU CẦU THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI 2 CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI CỦA XÃ TAM HIỆP, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM 3 2.1 ĐẶC ĐIỂM TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ HỘI TAM HIỆP 3 2.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ TAM HIỆP 4 2.2.1 Công nghiệp 4 2.2.2 Nông nghiệp 5 2.2.3 Văn hóa giáo dục y tế 5 2.3 PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ CỦA XÃ TAM HIỆP 6 CHƯƠNG 3: HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO XÃ TAM HIỆP, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM 7 3.1 NGUỒN VÀ LƯỚI ĐIỆN HIỆN TẠI 7 3.2 LƯỚI ĐIỆN TRUNG THẾ 7 3.3 LƯỚI HẠ THẾ 0.4kV 12 iii CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP VÀ HẠ ÁP 16 4.1 ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT LƯỚI TRUNG ÁP 16 4.1.1 Sơ đồ thay thế để tính toán 16 4.1.1.1 Sơ đồ đẳng trị của đường dây 16 4.1.1.2 Sơ đồ thay thế của máy biến áp 18 4.1.1.3 Tổn thất công suất trong hệ thống cung cấp điện 23 4.2 ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT LƯỚI HẠ ÁP 43 4.3 KẾT LUẬN CHUNG 60 CHƯƠNG 5: DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN 61 5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 61 5.2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO PHỤ TẢI THÔNG DỤNG 62 5.2.1 Phương pháp tính hệ số vượt trước 62 5.2.2 Phương pháp tính trực tiếp 62 5.2.3 Phương pháp ngoại suy theo thời gian 64 5.2.4 Phương pháp tương quan 65 5.2.5 Phương pháp đối chiếu 65 5.2.6 Phương pháp chuyên gia 65 5.2.7 Phương pháp Medee – S 65 5.2.8 Phương pháp hệ số tăng trưởng 67 5.3 DỰ BÁO PHỤ TẢI THEO PHƯƠNG PHÁP TĂNG TRƯỞNG 68 CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ TÌNH TRẠNG TẢI CỦA MBA VÀ LƯỚI TRUNG THẾ TRÊN ĐỊA BÀN XÃ TAM HIỆP GIAI ĐOẠN TỪ NĂM 2011 ÷ 2018 72 6.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 72 6.2 DỰ BÁO TÌNH TRẠNG TẢI CỦA CÁC PHỤ TẢI NẰM TRÊN ĐỊA BÀN XÃ TAM HIỆP 72 6.2.1 Dự báo công suất của các phụ tải trong giai đoạn 2011 ÷ 2018: 72 iv 6.2.2 Dự báo công suất chạy trên các lộ đường đường dây giai đoạn 2011 ÷ 2018 74 6.3 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TẢI CỦA CÁC MÁY BIẾN ÁP VÀ CÁC ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP 75 6.3.1 Hệ số tải của MBA 75 6.3.2 Khả năng tải của các đoạn đường dây trung áp 75 6.4 THỐNG KÊ QUÁ TẢI CỦA MBA VÀ ĐƯỜNG DÂY TRUNG ÁP 76 6.5 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TẢI CỦA CÁC TBA PHÂN PHỐI 76 CHƯƠNG 7: CÁC PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO 78 7.1 TỔNG QUÁT VỀ TÌNH TRẠNG HỆ THỐNG ĐIỆN CỦA XÃ 78 7.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN 78 7.2.1 Phương án 1 78 7.2.2 Phương án 2 79 7.2.3 Nguyên tắc cải tạo 79 7.3 THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THÔNG CUNG CẤP ĐIỆN 79 7.3.1 Phương án 1 79 7.3.2 Phương án 2 82 CHƯƠNG 8: ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT LƯỚI TRUNG ÁP CŨNG NHƯ CÁC THIẾT BỊ SAU KHI ĐÃ ĐƯỢC CẢI TẠO 85 8.1 CÁC NGUYÊN TẮC ĐÁNH GIÁ KỸ THUẬT 85 8.2 ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT LƯỚI TRUNG ÁP THEO PHƯƠNG ÁN 1 85 8.3 ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT LƯỚI TRUNG ÁP THEO PHƯƠNG ÁN 2 91 8.4 KẾT LUẬN CHUNG 94 CHƯƠNG 9: PHÂN TÍCH KINH TẾ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO 95 9.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 95 9.1.1 Giá trị hiện tại NPV (Net Present Value) 95 9.1.2 Tỉ số vốn nội tại IRR (Internal Rate Return) 95 v 9.1.3 Thời gian hoàn vốn T 96 9.2 ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ THEO PHƯƠNG ÁN 1 97 9.2.1 Tính vốn đầu tư và chi phí vận hành 97 9.2.2 Tính NPV 99 9.3 ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT PHƯƠNG ÁN 2 100 9.3.1 Tính vốn đầu tư và chi phí vận hành 100 9.3.2 Tính NPV 103 9.4 KẾT LUẬN 104 CHƯƠNG 10: SO SÁNH, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 105 10.1 SO SÁNH 105 10.2 KẾT LUẬN 105 10.3 KIẾN NGHỊ 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vi GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ VÀ CHỮ VIẾT TẮT TBA : Trạm biến áp THCS : Trung học cơ sở UBND : Ủy ban nhân dân CS KCN : Chiếu sáng khu công nghiệp NM : Nhà máy KD T.Tài : Kẹo dừa Thần Tài Tr. Hải : Trường Hải XNK : Xuất nhập khẩu TĐC : Tái định cư BV : Bệnh viện TW : Trung Ương KĐC : Khu định cư MBA : Máy biến áp KTĐC : Khu tái định cư MC : Máy cắt KOICA : The Korea International Cooperation Agency (Cơ quan Hợp tác Quốc tế Hàn Quốc) NPV : Net Present Value – Giá trị hiện tại IRR : Internal Rate Return – Tỉ số vốn nội tại vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thống kê địa bàn xã Tam Hiệp, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam 4 Bảng 3.1 Chủng loại và chiều dài đường dây 12 Bảng 3.2 Bảng thống kế thông số của các TBA xã Tam Hiệp 13 Bảng 4.1 Khoảng cách qui định giữa các pha của đường dây trên không 17 Bảng 4.2 Tham số MBA tại xuất tuyến 473 - E154 27 Bảng 4.3 Thông số vận hành của các phụ tải và các máy biến áp trên xuất tuyến 473 – E154 29 Bảng 4.4 Bảng thông số kỹ thuật đường dây xuất tuyến 473 – E154 30 Bảng 4.5 Thống kê tổn thất công suất, điện áp và điện năng trên các xuất tuyến 42 Bảng 4.6 Thông số nút phụ tải và thông số đường dây TBA XNK Thủy Sản 46 Bảng 4.7 Bảng số liệu tính toán chỉ tiêu kỹ thuật lưới hạ áp 59 Bảng 5.1 Sản lượng điện tiêu thụ của xã Tam Hiệp, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam 68 Bảng 5.2 Dự báo nhu cầu điện năm 2018 xã Tam Hiệp 69 Bảng 5.3 Bảng dự báo hệ số tải của MBA từ năm 2011 đến năm 2018 69 Bảng 6.1 Dự báo công suất các phụ tải điện từ giai đoạn 2011 ÷ 2018 72 Bảng 6.2 Công suất truyền tải trên đoạn đường dây giai đoạn 2011 -2018 74 Bảng 6.3 Dòng điện chạy trên đoạn đường dây giai đoạn 2011 ÷ 2018 76 Bảng 6.4 Thống kê các thiết bị quá tải giai đoạn 2011 ÷ 2018 76 Bảng 7.1 Danh sách MBA bị quá tải và thời điểm quá tải xuất tuyến 473 80 Bảng 7.2 Danh sách MBA và công suất tải của xuất tuyến 473 80 Bảng 7.3 Hệ số mật độ phụ tải qua các giai đoạn 2011 – 2018 82 Bảng 7.4 Danh sách MBA và công suất cải tạo 83 Bảng 8.1 Thông số vận hành của phụ tải và MBA phương án 1 88 Bảng 8.2 Thông số kỹ thuật đường dây phương án 1 89 Bảng 8.3 Bảng tính toán tổn thất đường dây xuât tuyên 473-E154 phương án 1 90 viii Bảng 8.4 Thông số vận hành của phụ tải và MBA phương án 2 91 Bảng 8.5 Thông số kỹ thuật đường dây phương án 2 92 Bảng 8.6 Bảng tính toán tổn thất đường dây xuất tuyên 473-E154 phương án 2 93 Bảng 9.1 Sản lượng điện năng tiêu thụ của xã giai đoạn 2010 – 2018 97 Bảng 9.2 Vốn đầu tư cải tạo, nâng cấp MBA phân phối phương án 1 98 Bảng 9.3 Vốn đầu tư cải tạo đường dây trung áp phương án 1 98 Bảng 9.4 Tổng vốn cải tạo theo phương án 1 99 Bảng 9.5 Tính toán NPV cho phương án 1 99 Bảng 9.6 Vốn đầu tư cải tạo, nâng cấp MBA phân phối phương án 2 101 Bảng 9.7 Vốn đầu tư cải tạo đường dây trung áp phương án 2 101 Bảng 9.8 Vốn thu hồi đường dây trung áp cũ phương án 2 101 Bảng 9.9 Tổng vốn cải tạo theo phương án 2 102 Bảng 9.10 Tính toán NPV cho phương án 2 103 ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý lưới điện xuất tuyến 473 -E154 9 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý lưới điện xuất tuyến 475 -E154 10 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý lưới điện xuất tuyến 471, 477,479 - E154 11 Hình 7.1 Sơ đồ nguyên lý xuất tuyến 473 – E154 sau khi cải tạo 81 Hình 7.2 Sơ đồ nguyên lý xuất tuyến 473 – E154 sau cải tạo phương án 2 84 Hình 8.1 Sơ đồ nguyên lý xuất tuyến 473 – E154 sau khi cải tạo phương án 1 86 Hình 8.2 Sơ đồ thay thế tính toán xuất tuyến 473 – E154 sau khi cải tạo phương án 1 87 1 CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Ngày nay, đất nước ta đang thực hiện công nghiệp hóa hiện đại hóa, để phát triển kinh tế và mọi lĩnh vực khác. Sự hoạt động và phát triển đó cần có điện năng. Chính vì vậy, điện năng ngày càng đóng vai trò quan trọng trong công cuộc phát triển đất nước và đời sống của chúng ta. Chính vì những ưu điểm vượt trội của nó so với các nguồn năng lượng khác (như: Dễ chuyển thành các dạng năng lượng khác, dễ truyền đi xa, hiệu suất cao…) mà ngày nay điện năng được sử dụng hết sức rộng rãi trong mọi lĩnh vực, từ công nghiệp, dịch vụ du lịch, … cho đến phục vụ đời sống sinh hoạt hằng ngày của mỗi gia đình. Có thể nói rằng ngày nay không quốc gia nào trên thế giới không sản suất và tiêu thụ điện năng, và trong tương lai nhu cầu của con người và nguồn năng lượng đặc biệt này sẽ tiếp tục tăng cao. Do đó mà hiện nay chúng ta đang rất cần đội ngũ những kỹ sư am hiểu về thiết kế cũng như vận hành, cải tạo và sửa chữa lưới điện nói chung, trong đó có khâu thiết kế hệ thống cung cấp điện. Cùng với xu thế hội nhập quốc tế hiện nay và việc mở rộng quan hệ quốc tế ngày càng có thêm nhà đầu tư đến với chúng ta. Do vậy vấn đề đặt ra là chúng ta phải có hệ thống cung cấp điện an toàn tin cậy, để đáp ứng nhu cầu sản suất và sinh hoạt. Chính vì vậy, việc cung cấp điện hợp lý và hiệu quả là một điều rất cần được học tập, nghiên cứu, thực hành một cách cẩn thận đối với cán bộ và sinh viên ngành Điện. Xã Tam Hiệp, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam bao gồm nhiều thôn, nhà máy và khu công nghiệp, bệnh viện nên nhu cầu cần sử dụng điện là rất lớn. Chính vì vậy việc tính toán, thiết kế cung cấp điện hiệu quả cho xã Tam Hệp là vấn đề đang được tỉnh nhà quan tâm. 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Qua kết quả khảo sát và số liệu thống kê kết quả đo phụ tải năm 2010 của Sở Điện Lực Núi Thành, tỉnh Quảng Nam (chi tiết xem Bảng phụ lục B1 ) cho thấy hệ số mang tải của một số trạm biến áp chưa đạt yêu cầu trong vận hành, nhiều tuyến [...]... Thành, t nh Qu ng Nam 3 CHƯƠNG 2 TÌNH HÌNH PHÁT TRI N KINH T XÃ H I C A XÃ TAM HI P, HUY N NÚI THÀNH, T NH QU NG NAM 2.1 C I M TÌNH HÌNH KINH T XÃ H I TAM HI P Xã Tam Hi p n m phía B c c a huy n Núi Thành t nh Qu ng Nam • Phía ông giáp v i xã Tam Giang và Tam H i • Phía Tây giáp v i xã Tam M Tây và Tam M ông • Phía Nam giáp v i th tr n Núi Thành • Phía B c giáp v i xã Tam Thanh Xã Tam Hi p ch u nh... S i n xã Tam Ti p i n L c Núi Thành, t nh Qu ng Nam Tính toán, thi t k , c i t o, d báo m ng cung c p i n hi u qu cho xã Tam Hi p ánh giá k t qu t ư c NG D NG NHU C U TH C T C A TÀI Thi t k m ng cung c p i n hi u qu cho xã Tam Hi p, huy n Núi Thành, t nh Qu ng Nam v i m c ích nâng cao i n năng an toàn, s d ng hi u qu và ti t ki m tài ư c nghiên c u và ng d ng ngay t i xã Tam Hi p, huy n Núi Thành,. .. thi t c n ư c c i t o, quy ho ch lư i i n cho xã là i u c p thi t 1.3 NHI M V VÀ NHU C U TH C T C A TÀI 1.3.1 Nhi m v Thi t k m ng cung c p i n hi u qu cho xã Tam Hi p, huy n Núi Thành, t nh Qu ng Nam 1.3.2 Ph m vi tài th c hi n trong xã Tam Hi p, huy n Núi Thành, t nh Qu ng Nam 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U - Tìm tài li u và b n v thi t k - Th c tr ng lư i i n c a xã, nh n s li u h s t i, i n áp, thông... 7 Nam Sơn 278 8 Vân Trai 332 9 Vân Th ch 533 i T ng ng ngh , Tr m y t , b nh vi n Trung Ương UBND xã Tam Hi p 3129 - 2.2 Khu công nghiêp Tam Hi p, khu công nghi p m Chu Lai Di n tích toàn xã là 3758,36 ha Dân s hi n t i c a xã là 11367 ngư i C I M KINH T XÃ TAM HI P 2.2.1 Công nghi p Xã Tam Hi p là a bàn tr ng i m c a 2 khu công nghi p l n c a huy n Núi Thành, t nh Qu ng Nam ó là khu công nghi p Tam. .. CHƯƠNG 3 HI N TR NG H TH NG CUNG C P I N CHO XÃ TAM HI P, HUY N NÚI THÀNH, T NH QU NG NAM 3.1 NGU N VÀ LƯ I I N HI N T I Ngu n cung c p i n cho xã Tam Hi p là tr m bi n áp 110kV Kỳ Hà thu c chi nhánh i n cao th Qu ng Nam - à N ng là m t tr m quan tr ng, nh n i n t tr m bi n áp 220kV D c S i c p i n cho khu kinh t m Chu Lai, và các vùng ph c n phía Nam c a t nh Qu ng Nam Hi n t i ơn v ang qu n lý v n hành... h th ng 2 thanh cái 22kV, m b o cung c p i n an toàn, liên t c cho các ph t i quan tr ng Tr m bi n áp 110kV Kỳ Hà ư c t t i thôn 7 (thôn Nam Sơn), xã Tam Hi p, huy n Núi Thành, t nh Qu ng Nam Toàn huy n Núi Thành trong ó có xã Tam Hi p ư c c p i n t 5 xu t tuy n thanh cái 22kV - E154 c a tram bi n áp 110kV Kỳ Hà ♦ Xu t tuy n 471, 477, 479 - E154 (tr m 110kV Kỳ Hà) c p cho 2 khu công nghi p: Khu công... Lai, v y t xã có m t tr m y t xã Hi n nay, b nh vi n Trung Ương Qu ng Nam do B y t và T ch c KOICA (Hàn Qu c) làm ch u tư, ư c xây d ng trên khu thôn Nam Sơn xã Tam Hi p, t ng kinh phí t có di n tích 20,1 ha t i u tư là 45 tri u USD Theo thi t k thì b nh vi n có t ng 500 giư ng b nh v i nh ng trang thi t b hi n i 6 2.3 PHƯƠNG HƯ NG PHÁT TRI N KINH T C A XÃ TAM HI P Cơ s phát tri n cho xã Tam Hi p ch... 35kV i chung c t v i lo i dây ây là cáp tuy n c p cho xã Tam Hi p và khu dân cư, các vùng lân c n Nay trên khu v c xã Tam Hi p có t ng s tr m bi n áp là 51 tr m có t ng công su t t (50 ÷ 3200) KVA Các d ng tr m bi n áp thi t k c u trúc tr m treo mb o an toàn, ít t n di n tích Chi ti t lư i i n trung th c a xã Tam Hi p ư c cung c p t S Núi Thành, t nh Qu ng Nam th hi n và trình bày trên b n v sau: i nL... 9 n tháng 12 n 10 cơn bão nh hư ng n xã huy n, bão n tháng 11 k t h p v i mưa l n gây ra lũ l t V hành chính: • Xã Tam Hi p có 9 thôn và các khu công nghi p g m: - Thôn i Phú, thôn M Bình, thôn Vĩnh i, thôn Phái Nhơn, thôn Thái Xuân, thôn Th Khương, thôn Nam Sơn, thôn Vân Trai, thôn Vân Th ch 4 B ng 2.1 Th ng kê Stt a bàn xã Tam Hi p, huy n Núi Thành, t nh Qu ng Nam Tên thôn 1 S h i Phú Ghi chú 395... 89,6 0.7 Xu t tuy n 475 - E154 1 Tam Hi p 3 22-15/0,4 180 0,8 108 0,75 2 Tam Hi p 1 22-15/0,4 320 0,8 153,6 0,6 3 K C T.Hi p 1 22-15/0,4 100 0,8 60 0,75 4 K C T.Hi p 2 22-15/0,4 250 0,8 120 0,6 5 BTS Tam Hi p 22-15/0,4 25 0,8 12 0,6 6 Tuy n R a Cát 22-15/0,4 400 0,8 326,4 1.02 Lư i i n c a xã Tam Hi p hi n ang ư c c i t o và thay th nh m m b o cung c p i n cho xã và cho các khu công nghi p Do lư i i . hoạch lưới điện cho xã là điều cấp thiết. 1.3 NHIỆM VỤ VÀ NHU CẦU THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1 Nhiệm vụ Thiết kế mạng cung cấp điện hiệu quả cho xã Tam Hiệp, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam 1.3.2. THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI Thiết kế mạng cung cấp điện hiệu quả cho xã Tam Hiệp, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam với mục đích nâng cao độ an toàn, sử dụng hiệu quả và tiết kiệm điện năng. Đề tài được. tại xã Tam Hiệp, huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam. 3 CHƯƠNG 2 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI CỦA XÃ TAM HIỆP, HUYỆN NÚI THÀNH, TỈNH QUẢNG NAM 2.1 ĐẶC ĐIỂM TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ