đồ án kỹ thuật điện cơ Nghiên cứu chất lượng điện và độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện trung áp lộ 371-E74 Từ Sơn-Bắc Ninh

MỞ ĐẦU Nhờ các thành tựu Công nghiệp hóa và Hiện đại hóa đất nước,đời sống của người dân từng bước được cải thiện,cỏc hoạt động sản xuất, kinh doanh,dịch vụ…ngày càng phát triển.Theo đó là những đòi hỏi đối với ngành Điện Lực đảm bảo cung cấp tin cậy đủ nhu cầu và chất lượng điện năng phục vụ các hoạt động trờn.Để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cần kết hợp nhiều biện pháp, thực hiện ngay từ thiết kế, thi công đến quản lý, vận hành. Lưới điện Việt Nam nói chung và lưới điện Từ Sơn nói riêng phần lớn đã được xây dựng từ lõu.Do nhu cầu sử dụng điện năng tăng và tác động của nhiều yếu tố làm tăng hao tổn điện năng, chất lượng điện năng một số tuyến dây không còn được đảm bảo.Vỡ vậy việc đánh giá, khảo sát lưới điện là công việc cần thiết, là cơ sở để tính toán và đưa ra các biện pháp cải tạo và nâng cao chất lượng điện hợp lý, hiệu quả và kinh tế nhất. Từ thực tiễn đó và sự phân công của bộ môn Cung cấp và Sử dụng điện – Khoa cơ điện –Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, cùng sự hướng dẫn của thầy cô giáo trong bộ môn, các cán bộ Điện Lực Từ Sơn, đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy giáo Vũ Hải Thuận, em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiờn cứu chất lượng điện và độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện trung áp lộ 371-E74 Từ Sơn-Bắc Ninh” Nội dung đề tài gồm 4 phần: Phần I. Tình hình lưới điện hiện tại Phần II. Các chỉ tiêu, phương pháp đánh giá chất lượng điện áp và giải pháp nâng cao chất lượng điện áp Phần III. Các chỉ tiêu, phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện và giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Phần IV. Kết luận, đề nghị 1 Chương 1: Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Từ Sơn 1. Đặc điểm tự nhiên • Vị trí địa lý Từ Sơn chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩ Từ Sơn là một thị xã thuộc tỉnh Bắc Ninh, bao gồm 7 phường, gồm: Châu Khê, Đình Bảng, Đông Ngàn, Đồng Nguyên, Đồng kỵ, Tân Hồng, Trang Hạ, và 5 xã, gồm: Hương Mạc, Phù Chẩn, Phù Khê, Tương Giang và Tam Sơn.Với diện tích : 61,33km 2 . Địa giới hành chính của huyện: Từ Sơn là thị xã nằm giữa Hà Nội và thành phố Bắc Ninh,phía Bắc tiếp giáp với các huyện Yên Phong (Bắc Ninh), phía Đông Bắc và Đông tiếp giáp với huyện Tiên Du (Bắc Ninh), phía Nam và Tây Nam tiếp giáp với huyện Gia Lâm (Hà Nội), phía Tây giáp với huyện Đông Anh (Hà Nội ). o Đặc điểm khí hậu m. Hằng năm có 4 mùa rõ rệt: xuân, hạ, thu, đông. 2. Đặc điểm kinh tế xã hội • Tình hình kinh tế Từ Sơn là thị xã cửa ngõ của tỉnh Bắc Ninh, là đô thị vệ tinh của Thủ đô Hà Nội và là một trong hai trung tâm kinh tế - văn hóa - giáo dục của tỉnh Bắc Ninh. Từ Sơn là một đô thị công nghiệp với nhiều khu công nghiệp, nhiều làng nghề truyền thống nổi tiếng như Đa Hội, Đồng Kỵ, Phự Khờ, Hương Mạc, Tương Giang và có nhiều trường cao đẳng, đại học. Những năm gần đây được sự quan tâm của đảng và chính phủ và sự chỉ đạo của tỉnh ủy, HĐND-UBND nền kinh tế của Từ Sơn đang phát triển manh mẽ.Từ Sơn đang ra sức phấn đấu trở thành một đô thị công nghiệp - văn hoá - 2 giáo dục quan trọng của tỉnh Bắc Ninh cũng như trở thành một đô thị vệ tinh quan trọng của vùng Thủ đô Hà Nội • Về giao thông Địa bàn thị xã nằm ở cửa ngõ phía bắc của thủ đô Hà Nội, có tuyến quốc lộ 1A, 1B, đường sắt huyết mạch giao thông từ Hà Nội lên biên giới Lạng Sơn chạy qua.Từ trung tâm thị xã còn có nhiều đường bộ nối liền cỏc vựng kinh tế trong và ngoài tỉnh thuận lợi cho việc đi lại, buôn bán và phát triển kinh tế 3 Chương 2: Tình hình phụ tải lưới điện của lộ 371-E74 1. Tổng hợp phụ tải của lộ 371-E74 Lộ 371-E74 được cấp nguồn từ MBA 40MVA -110/35 qua máy cắt 371, có tổng chiều dài 13,578km, 28 TBA tiêu thụ 35/0,4 kV. Các MBA tiêu thụ 35/0,4 kV có 5 nấc điều chỉnh ±5%, ±2,5%, 0. Thông số MBA tiêu thụ 35/0,4 của lộ 371 – E74 STT Tên trạm Số lượn g Sđm (kVA ) Loại trạm Loại phụ tải 1 Bệnh viện Đa Khoa Từ Sơn 1 250 Treo Công nghiệp 2 KĐT Đ.Nguyờn 1 250 Kín Dân sinh 3 Khu nhà ở Bắc Từ Sơn 1 1 250 Treo Dân sinh 4 Khu nhà ở Bắc Từ Sơn 2 1 250 Treo Dân sinh 5 Khu nhà ở Bắc Từ Sơn 3 1 250 Treo Dân sinh 6 Khu nhà ở Bắc Từ Sơn 4 1 250 Treo Dân sinh 7 Chiếu sáng đường 295 1 50 Kín Dân sinh 8 C. ty CPTM Anh Đức 1 250 Treo Dân sinh 9 Thụn Lã 1 320 Treo Dân sinh 10 Xóm thượng 1 250 Treo Dân sinh 11 Đền Đô 1 180 Treo Dân sinh 12 Phù Lưu 3 1 250 Treo Dân sinh 13 Habubank 1 250 Kín Công nghiệp 14 Huyện Uỷ và UBND 1 250 Treo Công nghiệp 15 Chi cục thuế Từ Sơn 1 100 Treo Công nghiệp 16 Liên cơ quan Huyện 1 400 Treo Công nghiệp 17 TT GDTX 1 100 Treo Công nghiệp 18 Từ Sơn 1 1 320 Treo Dân sinh 19 NH Nông Nghiệp 1 250 Treo Công nghiệp 20 NH ĐT PT Việt Nam 1 250 Treo Công nghiệp 21 Sơn Tĩnh Điện 1 400 Nửa kín Công nghiệp 22 Bính Hạ 2 1 180 Treo Dân sinh 23 Việt Ý 1 320 Treo Dân sinh 24 Giầy thời trang 1 400 Treo Công nghiệp 25 Sặt 1 180 Treo Dân sinh 26 Trường sinh 1 250 Treo Công nghiệp 27 Cầu chùa Dận 1 250 Treo Dân sinh 28 Chõu Khê 1 250 Treo Dân sinh 4 2. Xây dựng đồ thị phụ tải của lộ 371-E74 + Cơ sở lý thuyết xây dựng đồ thị phụ tải Đồ thị phụ tải của lộ là đường cong trên hệ tọa độ đề các, biểu diễn sự thay đổi của phụ tải (P, Q, S, I) theo thời gian. Đồ thị phụ tải là đại lượng biến thiên ngẫu nhiên, phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Thiên văn, khí tượng, xã hội, sự đóng ngắt ngẫu nhiên của thiết bị tiêu thụ điện …Tuy vậy, đồ thị phụ tải vẫn tuân theo quy luật nhất định, đó là quy luật tuần hoàn lặp lại theo chu kỳ ngày đêm, tuần, tháng, năm… Đồ thị phụ tải có ý nghĩa quan trọng trong tính toán thiết kế đặc biệt là trong vận hành lưới điện.Nhiều tham số quan trọng được xác định từ đồ thị như: Thời gian sử dụng công suất cực đại, thời gian hao tổn cực đại, hệ số điền kín, hệ số mang tải …thụng qua đó người ta có thể lựa chọn thiết bị, xác định lượng điện năng tiêu thụ, tổn thất điện năng, đánh giá chế độ làm việc của mạng điện. Có nhiều cách phân loại đồ thị phụ tải, theo thời gian đồ thị phụ tải chia làm 3 loạị: Đồ thị phụ tải ngày, đồ thị phụ tải tháng, đồ thị phụ tải hàng năm. Đồ thị phụ tải ngày là đường cong trên hệ tọa độ đề các, biểu diễn sự thay đổi của phụ tải trong thời gian một ngày đờm.Cỏc bước tiến hành xây dựng đồ thị phụ tải như sau: + Thu thập thông tin Để xây dưng đồ thị phụ tải ngày điển hình trước hết ta chọn cỏc thỏng tiêu thụ điện năng điển hình là mùa đông và mùa hè. Sau đó thu thập thông tin về đồ thị phụ tải chủ yếu là xác định các thông số của phụ tải (P, Q, S, I).Cú thể thu thập thông tin từ phương pháp thu thập từ xa, đo đếm trực tiếp hoặc đo đếm gián tiếp.Thực tế tại địa điểm thực tập thu thõp số liệu bằng cách tiến hành đo đếm trực trực tiếp giá trị P từ 0 ữ 24h, khoảng cách đo giữa 2 lần liên tiếp là 1 giờ. Tiến hành đo đạt trong 7 ngày liên tiếp vì đó là thời gian 1 tuần làm việc phản ánh tương đối chính xác quy luật thay đổi tuần hoàn của phụ tải 5 điện. Thời gian đo trong một tuần vào tháng tiêu thụ điển hình mùa hè (mựa đụng).Nếu đo đếm phụ tải bằng công tơ thì công suất tiêu thụ trung bình tại giờ thứ i có thể xác định theo biểu thức sau: P tb = t A (kW) (2.1) Trong đó: A: Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian t, KWh. P tb : Công suất đo được tại thời điểm t, KW. T: Thời gian thực hiện khảo sát, h. + Xử lý số liệu và dựng đồ thị phụ tải Đồ thị phụ tải điện là một đại lượng biến thiên ngẫu nhiờn.Cú thể coi sự phân bố xác suất của nó tuân theo hàm phân phối chuẩn 2 1 ( ) 2 1 ( ) . 2 p M p F p e σ σ −   −  ÷   = Π (2.2) Khi đó giá trị phụ tải tại giờ thứ i xác định theo biểu thức sau: i P itti PP δ += (kW) (2.3) ∑ = Ρ=Ρ n i ii n 1 1 (kW) (2.4) ( ) n n i ii i ∑ = Ρ−Ρ = 1 2 δ (2.5) n i P i δ βδ = (2.6) Trong đó: P tti : Công suất tính toán tại giờ thứ i, kW. P i : Công suất đo được tại giờ thứ i, KW 6 i P : Kỳ vọng toán học (Công suất trung bình) đo được tại giờ thứ i, kW. i P δ : Giá trị hiệu chỉnh tới sai số phép đo. i δ : Độ lệch trung bình bình phương công suất đo được tại giờ thứ i. β :Độ lệch tiêu chuẩn phản ánh xác suất phụ tải nhận giá trị ở lân cận giá trị trung bình với độ tin cậy 95 ữ 97%, β= 1,5 ữ 2,5;trong tính toán chọn β = 1,7. n: Số lần tiến hành đo tại giờ thứ i, đo trong 7 ngày nên n = 7. Từ bảng số liệu đã xử lý tiến hành vẽ đồ thị phụ tải điển hình ngày mùa hè và đồ thị phụ tải điển hình ngày mùa đông + Xây dựng đồ thị phụ tải ngày mùa hè của lộ 371-E74 Bảng 1.2.Bảng công suất đo đếm ngày mùa hè lộ 371 – E74 Giờ 21/6 22/6 23/6 24/6 25/6 26/6 27/6 P tb Δ P tti 1 1175 1160 1152 1141 1124 1136 1147 1148 15 1158 2 1417 1423 1468 1436 1478 1464 1452 1448 22 1460 3 1942 1914 1936 1954 1947 1981 1976 1950 23 1965 4 2231 2243 2210 2252 2268 2292 2259 2251 24 2267 5 2615 2634 2622 2643 2657 2671 2685 2647 24 2662 6 2903 2918 2924 2963 2958 2991 2977 2948 31 2968 7 3134 3115 3147 3168 3156 3110 3174 3143 23 3158 8 3538 3513 3542 3459 3571 3583 3649 3551 21 3565 9 3810 3827 3945 3819 3858 3872 3865 3842 22 3856 10 5026 5198 5007 5013 5062 5153 5047 5072 41 5098 11 5316 5425 5349 5362 5354 5312 5392 5359 30 5378 12 5521 5517 5393 5542 5561 5497 5536 5510 51 5543 13 4536 4513 4624 4568 4552 4541 4529 4536 17 4555 14 4875 4858 4821 4809 4734 4879 4861 4848 25 4864 15 4123 4112 4258 4137 4192 4081 4163 4138 31 4158 16 4792 4781 4760 4731 4752 4768 4724 4758 27 4776 17 4903 4918 4936 4926 4957 4964 4976 4940 25 4956 18 5915 5931 5847 5968 5910 5957 5982 5930 42 5957 19 6110 6242 6151 6174 6049 6156 6183 6152 56 6188 20 6321 6359 6374 6328 6308 6354 6347 6342 22 6356 7 21 3654 3621 3607 3682 3679 3632 3648 3646 26 3663 22 2857 2834 2846 2876 2884 2865 2851 2859 16 2869 23 2319 2348 2324 2355 2391 2341 2365 2349 23 2364 24 1792 1831 1854 1839 1816 1867 1883 1840 28 1858 8 Tính toán cụ thể công suất đo vào thời điểm 1 giờ trong 7 ngày đo từ ngày 21/6 đến ngày 27/6. Xác định công suất tính toán cho các giờ khác tương tự * Công suất trung bình: ( ) 11481124114711361141115211601175 7 11 1 11 =++++++=Ρ=Ρ ∑ = n i n (kW) * Độ lệch trung bình bình phương: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 39.15 7 1148112411481147 1148116011481175 7 2222 1 2 1 1 = −+−++−+− = Ρ−Ρ = ∑ = n i i δ * Giá trị hiệu chỉnh đến sai số phép đo: 89.9 7 39.15 7,1 1 1 === n P δ βδ * Công suất tính toán: i P itti PP δ += = 1148 + 9.89 = 1158 (kW) * Thời gian sử dụng công suất cực đại: )(42.14 6356 185823642869 196514601158 max 1 max h P tP T tt n i itti = ++++++ == ∑ = * Thời gian hao tổn công suất cực đại: )(04.10 6356 1858 14601158 2 222 2 max 1 2 h P tP tt n i itti = +++ == ∑ = τ * Hệ số điền kín: 6,0 6356*24 1858 14601158 max = +++ == P P k tb đk 9 9 [...]... kiện về chất lượng điện khi tính xác suất chất lượng điện là pCL ≥ 95% Trong thực tế để đánh giá nhanh và đơn giản độ không đối xứng của điện áp, người ta thường so sánh giá trị điện áp giữa các pha với nhau, nếu giá trị điện áp bằng nhau thì có thể đánh giá độ đối xứng của điện áp là đảm bảo 21 Chương 2.Phương pháp đánh giá chất lượng điện áp 1 Các phương pháp chung đánh giá chất lượng điện áp Đánh giá... tiêu độ lệch điện áp có 4 phương pháp: a Đánh giá chất lượng điện áp theo độ lệch giới hạn của điện áp Để đánh giá chất lượng điện áp chúng ta có thể căn cứ vào độ lệch điện áp thực tế tại cỏc nỳt mạng điện Hao tổn điện áp trong mạng điện được xác định theo công thức: ΔU= ∆U P.R + Q X U ΔU% = U 100 (3.10) n Độ lệch điện áp tại đầu vào hộ dùng điện thường được xác định tại thời điểm phụ tải cực đại và. .. đụng .Độ chênh lệch phụ tải cực đại và cực tiểu ngày mùa đông lớn hơn ngày mùa hố.Chờnh lệch phụ tải cả năm lớn P min = 0,18Pmax.Hệ số điền kớn khụng cao Phần II CÁC CHỈ TIÊU, PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP 16 Chương 1: Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng điện áp Lưới điện đảm bảo yêu cầu khi thỏa mãn hai chỉ tiêu về chất lượng điện và độ tin cậy cung cấp. .. đổi điện áp rơi và hao tổn điện áp trên đường dây và máy biến áp Hậu quả là điện áp của thụ điện cũng thay đổi theo + Đặc điểm: sự thay đổi chậm của điện áp thể hiện bởi độ lệch điện áp V Chỉ tiêu độ lệch điện áp thỏa mãn khi nằm trong giới hạn cho phộp.Mỗi khu vực, mỗi quốc gia đưa ra tiêu chuẩn khác nhau về giá trị độ lệch điện áp cho phộp.Theo tiêu chuẩn Việt Nam, tiêu chuẩn độ lệch điện áp cho. .. khởi động của động cơ, quan hệ với thông số (R, X) của đường dây và MBA và đặc điểm phụ tải nằm trong lưới điện xem xét - Độ sụt áp không được vượt quá (30ữ40)%U đm khi khởi động động cơ có hệ số mở máy trung bình - Điện ỏp trờn cỏc động cơ đang làm việc không được sụt ỏp quỏ 20%Uđm khi khởi động động cơ lân cận - Dao động điện áp còn ảnh hưởng đến cơ cấu tự động điều khiển, tự điều khiển điện áp, dẫn... (h); (3.13) (3.16) ACL = PCL* A (kWh) (3.17) Trong đó: Utb: Điện áp trung bình (kV) σu: Độ lệch chuẩn của điện áp (kV) σV: độ lệch trung bình bình phương của độ lệch điện áp (%) PCL, TCL, ACL: Lần lượt là xác suất chất lượng điện áp (là xác suất độ lệch điện áp nằm trong giới hạn cho phép), thời gian chất lượng điện, lượng điện năng chất lượng F(X1), F(X2): các giá trị của hàm Laplace F(X) được tính... tập trung đánh giá về chỉ tiêu chất lượng điện ỏp .Chất lượng điện áp được đánh giá qua 4 chỉ tiêu sau: 1 Độ lệch điện áp *Độ lệch điờn ỏp tuyệt đối Độ lệch điện áp tuyệt đối là độ chênh lệch giữa điiện áp thực tế đo tại một điểm so với giá trị định mức, được xác định theo biểu thức (3.1): V = U-Uđm (3.1) Trong đó: V: Độ lệch điện áp tương đối tai điểm khảo sát, V U: Điện áp thực tế đo được, V Uđm: Điện. .. 0 Hi: độ bất định của điện áp tại điểm I sau chu kỳ T H gọi là tính không nhất quán, hay độ bất định của điện áp hay tiêu chuẩn tích phân độ lệch điện áp Đối với điện áp trong lưới điện hình tia có n điểm thì độ bất định điện áp là: n V= ∑ V P i i =1 n i ∑P i =1 i n H= ∑ H P i =1 i i n ∑P i =1 i Pi công suất cực đại của phụ tải thứ i (kW) n: số lượng các điểm xét 23 c Đánh giá chất lượng điện áp theo... theo xác suất thống kê Phương pháp này giả sử độ lệch điện áp biến thiên ngẫu nhiên và tuân theo hàm phân bố chuẩn.Mục đích là xác định xác suất chất lượng điện từ đú tớnh xác định thời gian chất lượng điện và lượng điện năng chất lượng điện đảm bảo Thực hiện phương pháp này, phải tiến hành đo giá trị điện áp tại điểm khảo sát từ 0h ữ 24h, trong nhiều ngày Sau đó tính toán như sau: n U tb = ∑U i =1 n... tải b Đánh giá chất lượng điện áp theo tiêu chuẩn tích phân điện áp Do số lượng phụ tải lớn nên không thể hạn chế độ lệch điện áp và tiêu chuẩn hóa Vcf cho mỗi loại phụ tải mà phải đặt ra chỉ têu trung bình đối với toàn bộ nhóm thụ điện do đó chọn V cf trung bình cho một chu kỳ T, vì vậy để đánh giá chất lượng điện cần phải xem hàm V = f(t).Với hàm này ta có thể 22 xác định được điện áp trung bình sau . cán bộ Điện Lực Từ Sơn, đặc biệt là sự hướng dẫn của thầy giáo Vũ Hải Thuận, em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiờn cứu chất lượng điện và độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện trung áp lộ 371-E74. GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP 16 Chương 1: Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng điện áp Lưới điện đảm bảo yêu cầu khi thỏa mãn hai chỉ tiêu về chất lượng điện và. tiêu, phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện và giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Phần IV. Kết luận, đề nghị 1 Chương 1: Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Từ Sơn 1. Đặc