Quy hoạch và cải tạo mạng điện xã Đa Phúc – Huyện Kiến Thụy – Thành Phố Hải Phòng

Quy hoạch và cải tạo mạng điện xã Đa Phúc – Huyện Kiến Thụy – Thành Phố Hải Phòng

Phần III : Quy hoạch và cải tạo mạng điện xã Đa Phúc – Huyện Kiến Thụy – Thành Phố Hải Phòng 1.Dự báo phụ tải 1.1. Mở đầu Việc nghiên cứu phát triển của phụ tải trong tương lai là một nhiệm vụ rất quan trọng của người lập quy hoạch và thiết kế cung cấp điện. Đây là khoa học nghiên cứu về dự báo phụ tải điện. Nếu chúng ta dự báo không chính xác, sai lệch quá nhiều về khả năng cung cấp hoặc về nhu cầu năng lượng thì sẽ dẫn đến hậu quả không tốt cho nền kinh tế như nếu dự báo phụ tải quá thừa thì sẽ dẫn đến hậu quả huy động nguồn vốn phải lớn, tăng vốn đầu tư có thể gây lên tổn thất năng lượng tăng lên. Ngược lại, nếu dự báo phụ tải quá thấp so với nhu cầu thì sẽ không đủ năng lượng cung cấp cho các hộ tiêu thụ trong tương lai gần và do đó dẫn đến việc phải cắt bỏ một số phụ tải, gây thiệt hại cho nền kinh tế. Dự báo năng lượng phải thực hiện thế nào để sự phỏng đoán không phải là một chiều và giới hạn mà phải phù hợp với sự phát triển của thực tế. Dự báo phát triển năng lượng bao giờ cũng được xét trên hai phương diện là thời gian và lãnh thổ : * Trên phương diện thời gian có thể chia ra như sau : Dự báo dài hạn 25 – 40 năm thậm chí đến 100 năm. ở đây phải xét đến sự ra đời của các loại công nghệ mới, của các nguồn năng lượng mới, phương pháp truyền tải điện năng mới Dự báo ở đây không phải là sự phỏng đoán mà là sự phân tích bằng các phương pháp khác nhau. Dự báo hạn trung 10 – 25 năm : Trong loại dự báo này người ta thường dựa vào số liệu quan sát thực hơn của các dự án mới nảy sinh trước đó. Mức độ chính xác đòi hỏi cao hơn so với dự báo dài hạn. Dự báo hạn vừa 5 – 10 năm thường được dựa vào các dự án đã có nhưng chưa được thực thi. ở đây các thông tin cần thiết phải có độ tin cậy cao. Các bài toán dự báo hạn vừa được sử dụng trong quá trình thiết kế các công trình điện. Phân tích về sự khác nhau giữa dự báo và lập dự án là một vấn đề phức tạp. Mặc dù giữa dự báo và lập dự án có những cái chung nhưng về phương diện toán học chúng được hình thành theo cách khác nhau, việc giải bài toán cũng khác nhau. Dự báo ngắn hạn còn gọi là dự báo điều độ dùng để lập kế hoạch hàng năm, mùa hoặc tháng, hàng tuần, thậm chí hàng ngày hoặc hàng giờ. Bài toán này yêu cầu độ chính xác rất cao. Nhìn chung thời hạn dự báo càng ngắn thì mức độ yêu cầu chính xác càng cao. * Trên phương diện lãnh thổ có thể phân biệt như sau : Dự báo ở cấp quốc gia Dự báo khu vực Dự báo địa phương 1.2. Các phương pháp dự báo phụ tải điện Có rất nhiều phương pháp dự báo phụ tải, mỗi phương pháp có những ưu điểm riêng với độ chính xác nhất định, tuỳ theo mục đích và yêu cầu mà người ta có thể chọn phương pháp thích hợp. Trong nhiều trường hợp người ta sử dụng hai hay nhiều phương pháp để nâng cao độ chính xác và tin cậy của dự báo. Sau đây là một số phương pháp dự báo thông dụng nhất : 1.2.1. Dự báo phụ tải dựa trên vốn đầu tư Theo phương pháp này có thể dựa trên mức độ trang bị hiện tại và kế hoạch phát triển sản xuất tương lai để dự báo nhu cầu điện năng. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản nhưng thường có sai số lớn, vì vậy chỉ áp dụng trong quy hoạch sơ bộ. 1.2.2. Dự báo theo phương pháp hệ số vượt trước phương pháp này giúp ta thấy được khuynh hướng phát triển của nhu cầu điện năng và sơ bộ cân đối nhu cầu này với nhịp độ phát triển kinh tế. ở đây người ta dựa vào tỷ số của nhịp độ phát triển năng lượng điện với nhịp độ phát triển của toàn bộ nền kinh tế . phương pháp này chỉ nói lên xu thế phát triển với một mức độ chính xác nào đó. Trong tương lai xu thế này còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác như : Do tiến bộ về mặt khoa học và quản lý nên xuất tiêu hao điện năng đối với mỗi sản phẩm ngày càng giảm xuống hay do điện năng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các nghành kinh tế quốc dân và các địa phương hoặc do cơ cấu kinh tế không ngừng thay đổi. Vì những yếu tố đó mà hệ số vượt trước có thể thay đổi khá nhiều. Do đó nếu chỉ dựa vào hệ số vượt trước để xác định điện năng ở năm dự báo thì có thể dẫn đến sai số lớn. Tuy nhiên trong chừng mực nhất định phương pháp hệ số vượt trước có thể cho ta biết sơ bộ về nhu cầu năng lượng và xu thế phát triển của phụ tải điện. 1.2.3. Phương pháp ngoại suy Nội dung của phương pháp này là nghiên cứu diễn biến của phụ tải trong các năm quá khứ tương đối ổn định và tìm ra quy luật biến đổi của phụ tải phụ thuộc vào thời gian từ đó sử dụng mô hình tìm được để tính cho giai đoạn dự báo. Tức là ta suy diễn toàn bộ diễn biến của phụ tải ở quá khứ vào tương lai và phụ tải dự báo được xác định theo hàm xu thế ở thời điểm tương ứng. Có thể có rất nhiều dạng hàm xu thế, mà thông thường được xác định thông qua phương pháp tương quan hồi quy. Ta xét một số dạng chính của hàm hồi quy : * Hàm tuyến tính : P t = a + bt * Hàm Parabol : P t = a + bt + ct 2 * Hàm mũ : P t = P 0 ( 1 + α ) t Phương pháp ngoại suy là một trong những phương pháp được ứng dụng nhiều nhất do những ưu điểm nổi bật là phản ánh khá chính xác quá trình phát triển của phụ tải, có thể đánh giá mức độ tin cậy của hàm xu thế dễ dàng. Tuy nhiên theo phương pháp này cần phải có lượng thông tin đủ lớn, khối lượng tính toán nhiều. Ngoài các phương pháp dự báo trên còn một số phương pháp dự báo khác như : Mô hình dự báo Logictique, mô hình dự báo đường cong chữ S, dự báo phụ tải theo phương pháp chuyên gia … Qua quá trình nghiên cứu các phương pháp dự báo phụ tải trên và để phù hợp với quá trình thực tập cũng như độ chính xác của quá trình dự báo chúng tôi chọn phương pháp ngoại suy để dự báo phụ tải điện. Vì phương pháp này không quá phức tạp, nó đảm bảo được độ chính xác cần thiết và chúng tôi có thể thu thập thông tin tương đối đầy đủ. 1.3. Chọn phương pháp dự báo phụ tải. Đối với phụ tải sinh hoạt, chúng tôi tiến hành tính toán phụ tải trung bình của các hộ dùng điện bằng phương pháp ngoại suy. Phương pháp này có độ tin cậy cao tính toán không phức tạp và có tính khả thi. Đối với phụ tải công cộng dịch vụ, phụ tải sản xuất chúng tôi dự báo theo phương pháp tính toán trực tiếp theo kế hoạch phát triển chung của xã. 1.3.1. Dự báo phụ tải sinh hoạt. Để biết được quy luật phát triển của phụ tải chúng tôi tiến hành thu thập các thông tin của năm quá khứ từ năm 1999 đến năm 2003 sau khi thống kê lại chúng tôi có được kết quả trong bảng sau : Qua bảng chúng tôi tiến hành xây dựng đồ thị phụ tải. Chúng tôi thấy phụ tải biến đổi tương đối nhanh và ổn định qua các năm. Ta có thể coi sự biến đổi của phụ tải tuân theo quy luật hàm tuyến tính. Để đưa ra được hàm dự báo chúng tôi tiến hành tính toán phụ tải trung bình của mỗi hộ theo biểu thức sau : P tb = 30 .12 Maxh i Tn A Nội dung của phương pháp này là nghiên cứu sự biến thiên của phụ tải trong những năm quá khứ tương đối ổn định và tìm ra quy luật biến thiên của phụ tải, từ đó xây dựng mô hình dự báo. Tức là suy diễn toàn bộ quá trình biến đổi của phụ tải trong quá khứ vào tương lai và phụ tải được xác định theo hàm xu thế ở thời điểm tương ứng. Hàm dự báo có dạng như sau : P t = a + bt Các hệ số a, b được xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu, mà từ đó có thể thiết lập hệ phương trình sau : ∑ ∑∑ = == =+ n i n i ii n i ii tPtatb 1 11 2 . ∑∑ == =+ n i i n i i Pantb 11 . Trong đó : P i – Giá trị phụ tải quan sát ở năm thứ i t i – năm quan sát Dựa vào kết quả tính toán ở phục lục ta có : a = 0,481 b = 0,0298 Vậy hàm dự báo có dạng như sau : P t = 0,481 + 0,0298.t 1.3.2. Dự báo phụ tải sản xuất. Theo kế hoạch phát triển kinh tế xã hội của xã đến năm 2010 sẽ phát triển và mở rộng các ngành nghề đã có, nhất là các cơ sở sản xuất hàng mộc và các xưởng cơ khí tư nhân. Bảng 3.1 Bảng kê phụ tải sản xuất của xã Đa Phúc hiện tại và dự báo đến năm 2010 Stt Tên thiết bị Pd(kW) T(h) Số lượng 2004 2010 1 Máy hàn 16 4 2 4 2 Máy xẻ gỗ 3 3 3 4 3 Máy ca 1.1 6 10 12 4 Máy bào 0.67 7 14 16 5 Máy mài 0.65 6 5 8 6 Máy cắt 1.76 6 4 7 7 Máy khoan 0.65 6 26 38 8 Máy xay xát 10 5 9 9 1.3.3. Dự báo phụ tải công cộng. Phụ tải công cộng được dự báo theo kế hoạch phát triển cơ sở hạ tầng của xã trong tương lai. Nên chúng tôi áp dụng dự báo phụ tải theo suất điện năng trên 1 m 2 . P đ = P o . S Trong đó : P đ - Công suất đặt dự kiến. P o - Suất tiêu thụ / 1m 2 . S - Diện tích. Ta có bảng tính toán sau : Bảng 3.2 Bảng kê dự báo phụ tải công cộng xã Đa Phúc đến năm 2010 Stt Tên cơ sở Diện tích m 2 Suất tiêu thụ W/m 2 P ni , kW 1 Trường THCS 220 15 3.3 2 Trường Tiểu học 250 15 3.75 3 Uỷ ban nhân dân xã 300 13 3.9 4 Trạm xá 150 20 3 5 Nhà văn hoá 50 12 0.6 1.3.4. Tổng hợp phụ tải dự báo. Tổng hợp phụ tải dự báo tương tự như tổng hợp phụ tải trong phần hiện trạng mạng điện. Ta có kết quả cho trong phục lục. 2. Quy hoạch và cải tạo lưới điện. Quy hoạch và cải tạo mạng điện xã An Lâm phải đảm bảo những yêu cầu sau: - Đảm bảo đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật - Đẹp về mỹ quan và đảm bảo các yêu cầu về hành lang an toàn lưới điện - Phải có tính khả thi 2.1. Phân vùng phụ tải *Mục đích Mục đích của việc phân vùng phụ tải cho ta biết những luận cứ xây dựng sơ đồ cung cấp điện hợp lý, chọn dung lượng máy biến áp phù hợp, vị trí trung tâm cung cấp điện thoả mãn bán kính cấp điện của lưới hạ thế. *Cơ sở phân vùng phụ tải - Căn cứ vào đặc điểm, khả năng cấp điện của các trung tâm nguồn hiện tại và khả năng mở rộng của nguồn. - Dựa trên cơ sở của việc quy hoạch khảo sát thực tế lưới điện hiện trạng - Căn cứ vào địa hình, giao thông thực tế và đặc trưng của lưới điện nông thôn - Căn cứ vào các tiêu chuẩn kỹ thuật được ban hành của tổng công ty Điện lực Việt Nam về đảm bảo bán kính cấp điện cho các vùng nông thôn. - Căn cứ vào sự phân bố dân cư trong vùng và phương hướng phát triển kinh tế xã hội hiện tại và tương lai. Chúng tôi đưa ra phương án phân vùng phụ tải cho xã như sau: *Vùng phụ tải 1 Gồm thôn Phúc Hải *Vùng phụ tải 2 Gồm thôn Vân Quan *Vùng phụ tải 3 Gồm thôn Đông Lãm và một phần thôn Phúc Hải *Vùng phụ tải 4 Gồm thôn Đông Lãm Với cách phân vùng phụ tải như trên sẽ cho phép ta có cơ sở tổng quan để giảm bán kính hoạt động của lưới điện hạ áp. 2.2. Tổng hợp nhu cầu phụ tải theo từng vùng phụ tải Từ phần dự báo phụ tải của xã đến năm 2010 S db ∑ 2010 = 1212,18 kVA; Ta tính được công suất dự báo trong tương lai của xã S M = pt db K SS 2004 2010 − Σ = 1 45,72308,1103 − = 379,63 kVA; Trong đó: S M -Là tổng công suất của các máy cần được nâng cấp hoặc xây dựng mới S 2004 -Tổng công suất của các máy hiện có S db ∑ 2010 -Tổng công suất dự báo đến năm 2010 K pt -Hệ số mang tải của máy biến áp lấy bằng 1. Vậy S M = 379,63 kVA Ta nhận thấy rằng lượng công suất thiếu hụt cần bổ sung trong những năm tới là 379,63 kVA. Để bổ sung lượng công suất thiếu hụt này ta có thể nâng cao công suất của các trạm hoặc xây dựng mới các trạm vào trung tâm tải. Để có phương án cụ thể và tối ưu chúng ta đi tính toán và so sánh công suất hiện có và công suất dự báo của từng vùng phụ tải. Bảng 3.3 Phụ tải dự báo cho từng vùng quy hoạch. Vùng P n P đ S tt (kVA) Máy biến áp hiện có 1 189,17 331,304 364,07 400 2 99,245 184,685 180,97 0 3 196,435 325,457 357,65 250 4 140,316 261,63 287,5 180 2.3. Đề xuất phương án cải tạo và xác định phương pháp quy hoạch 2.3.1. Quy hoạch cải tạo lưới điện dựa trên nguyên tắc : - Giữ lại các TBA hiện có nếu còn đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật của công trình kể cả việc tăng công suất của trạm, còn các trường hợp không đảm bảo kỹ thuật như không đáp ứng được nhu cầu gia tăng phụ tải, không đảm bảo bán kính cấp điện thì phải tính đến phương án dịch chuyển trạm hay xây dựng thêm TBA mới. - Các đường dây trung áp hiện có sẽ tiếp tục vận hành ở cấp điện áp hiện có, chỉ cải tạo và chuyển đổi sang cấp điện áp 22 kVvào thời điểm phù hợp. - Các đường dây trung áp, MBA xây dựng mới phải đảm bảo các tiêu chuẩn kĩ thuật với cấp 22kV. Nếu chưa có nguồn 22kV thì vận hành ở cấp điện áp hiện có. - Nếu hiện tại trạm biến nào bị quá tải thì phải tiến hành ngay việc cải tạo. - Việc quy hoạch cải tạo có thể tiến hành xây dựng mới hoàn toàn hoặc quy hoạch cải tạo từng phần theo các giai đoạn khác nhau tuỳ theo điều kiện thực tế của địa phương. *Bán kính hoạt động của các trạm tiêu thụ - Thị trấn từ 0,3-0,6 km - Nông thôn từ 0,6-0,8 km *Vị trí đặt trạm biến áp tiêu thụ thoả mãn điều kiện - Gần tâm phụ tải, gần nguồn cung cấp - Thao tác vận hành hiệu quả quản lý dễ dàng - Tiết kiệm vốn đầu tư, chi phí vận hành nhỏ, ngoài ra tuỳ theo điều kiện cụ thể mà đưa ra phương án đặt trạm thích hợp Vị trí đặt trạm được xác định theo biểu thức X = ∑ ∑ = = n i i n i ii P Px 1 1 ; Y = ∑ ∑ = = n i i n i ii P Py 1 1 ; (5-6) Trong đó: [...]... chúng tôi đã hoàn thành đề tài của mình Đề tài gồm 4 phần lớn là : - Phần I : Đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội của Xã Đa phúc – huyện KiếnThụy – thành phố Hải Phòng - Phần II : Đánh giá thực trạng mạng điện của Xã Đa phúc – huyện KiếnThụy – thành phố Hải Phòng - Phần III : Quy hoạch và cải tạo mạng điện của Xã Đa phúc – huyện KiếnThụy – thành phố Hải Phòng - Phần IV : Kết luận và kiến nghị Trong phần... UBND xã Đa Phúc chúng tôi đã thu thập được tương đối đầy đủ tình hình kinh tế, văn hoá, giáo dục và định hướng phát triển của xã đến năm 2010 Đây là yếu tố cơ bản cho phần dự báo phụ tải và quy hoạch cải tạo lại mạng điện xã Đa Phúc Trong phần II chúng tôi tiến hành điều tra các thông tin cần thiết cho quá trình đánh giá thực trạng mạng điện xã Đa Phúc Hiện tại, xã có 3 trạm biến áp cung cấp điện cho... độ tin cậy cung cấp điện trong những năm tương lai chúng tôi chọn phương án 1 5 Đánh giá hiệu quả kinh tế của dự án 5.1 Dự toán vốn đầu tư 5.1 Cơ sở tính toán khối lượng - Phần khối lượng tính theo bản đồ quy hoạch, cải tạo lưới điện xã Đa Phúc – huyện Kiến Thụy – thành phố Hải Phòng và tập bản vẽ thiết kế thi công trạm biến áp - Cự li vận chuyển vật liệu công trình tuỳ thuộc vào từng khu, điều kiện... 2 phương án, sau khi tính toán chúng tôi chọn phương án 1 để cải tạo vì phương án này có tinh khả thi hơn Chúng tôi nhận thấy đề tài này có tính khả thi nên có thể sử dụng quy hoạch và cải tạo lại mang điện xã Đa Phúc 2 Kiến nghị Do thời gian thực tập ngắn nên chúng tôi không thể thiết kế, thi công chi tiết các phương án quy hoạch và cải tạo, đề nghị các đề tài sau sẽ thiết kế thi công tiếp Trong quá... tính toán đơn giá và giá trị dự toán công trình - Đơn giá thiết bị, phụ kiện điện tính theo định mức của QĐ - 285 và QĐ - 286 ngày 23-2-2004 của Bộ Công nghiệp - Tổng giá trị thực tế của dự án phụ thuộc vào thời điểm thi công công trình 5.2 Hạng mục công trình và ước vốn đầu tư - Hạng mục công trình và ước tính vốn đầu tư cho công trình quy hoạch cải tạo lưới điện phân phối xã An Đa Phúc được cho trong... chấp nhận phương án đưa ra Phần IV kết luận và kiến nghị 1 Kết luận Trong quá trình thực hiện đề tài, do vốn kiến thức còn hạn chế nhưng được sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô giáo trong Bộ môn Cung cấp và sử dụng điện – Khoa Cơ Điện – Trường Đại học Nông nghiệp I – Hà Nội, cùng với sự giúp đỡ của các cán bộ Công ty Cổ phần và Xây lắp điện lực Hải Phòng và sự nỗ lực của bản thân, đặc biệt là sự... án quy hoạch cải tạo lưới điện xã Đa Phúc đến năm 2010 Trên cơ sở tính toán và so sánh tải cho từng vùng chúng tôi đề suất một số phương án sau:  Phương án 1: *Vùng 1 Do tách phần phụ tải thôn Vân Quan nên trạm biến áp hiện tại vẫn đáp ứng được công suất dự báo phụ tải của thôn Phúc Hải đến năm 2010 và đảm bảo bán kính cung cấp điện nên ta vẫn giữ trạm biến áp cũ *Vùng 2 Do tách khỏi trạm biến áp Phúc. .. toán tiết diện dây dẫn Tính toán tiết diện dây dẫn theo hao tổn điện áp cho phép Cơ sở của việc tính toán là do mạng điện của địa phương, các thiết bị điện được mắc trực tiếp vào mạng điện hạ áp, cho nên yêu cầu về chất lượng điện của thụ điện phải được đảm bảo Mặt khác phần lớn các thiết bị đều không được đặt vào các thiết bị điều chỉnh điện áp làm cho tổn thất thường vượt quá giới hạn cho phép *Phương... Công ty Xây lắp điện Hải Phòng Bảng 3.7 Đơn giá một số trạm biến áp ĐVT: Triệu đồng Stt 1 2 3 4 5 Trạm biến áp 560 kVA – 35/0,4 kV 400 kVA – 35/0,4 kV 320 kVA – 35/0,4 kV 250 kVA – 35/0,4 kV 180 kVA – 35/0,4 kV Xây lắp 76,253 76,253 76,253 76,253 76,253 Thiết bị 102,279 80,133 71,796 63,625 55,482 Tổng số 178,532 156,386 148,049 139,878 132,005 Nguồn : Công ty Xây lắp điện Hải Phòng Dựa vào số liệu này... VNĐ Tổng vốn đầu tư cho phương án 2: V2Σ = V21 + V22 + V23 – V24 – V25 = 85,48 + 239,67 + 326,581 – 63,764 – 23,821 = 564,164.106 VNĐ 4.3 So sánh các phương án và lựa chọn phương án cải tạo Có nhiều phươngg án kỹ thuật để tính toán, so sánh các phương án cung cấp điện Một vấn đề quan trọng so sánh các phương án phải kể đến tính chất xã hội và hiệu quả của nó Trong các phương án so sánh, phương án nào . Phần III : Quy hoạch và cải tạo mạng điện xã Đa Phúc – Huyện Kiến Thụy – Thành Phố Hải Phòng 1.Dự báo phụ tải 1.1. Mở đầu Việc. phần hiện trạng mạng điện. Ta có kết quả cho trong phục lục. 2. Quy hoạch và cải tạo lưới điện. Quy hoạch và cải tạo mạng điện xã An Lâm phải đảm bảo những