Các giải pháp nâng cao chất lượng và giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối quận long biên hà nội

Đánh giá hiện trạng hệ thống cung cấp điện quận Long Biên. Đặc điểm chung và phương hướng phát triển kinh tế xã hội. Các giải pháp nâng cao chất lượng và giảm tổn thất điện năng áp dụng trên lưới phân phối quận Long Biên.

bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hµ néi luận văn thạc sĩ khoa học Các giải pháp nâng cao chất lượng Và giảm tổn thất điện Trên lưới điện phân phối Quận long biên hà nội ngành : Mạng hệ thống điện mà số :23.04.3898 Ngun hµ Ng­êi h­íng dÉn khoa häc : PGS TS Trần bách Hà Nội 2008 Lời cam đoan Luận văn tác giả bắt đầu thực kể từ thức nhận đề tài Ngoài ra, trước đăng ký trình thực đề tài, tác giả đà có thời gian thu thập tài liệu từ nhiều nguồn khác : Sách, báo, tạp chí chuyên ngành, Internet, thư viện trường, quan, doanh nghiệp, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) Với kết đạt luận văn, tác giả xin cam đoan sản phẩm tác giả nghiên cứu, thực hoàn thành Tác giả - vii - Mở đầu 1/ Lý chọn đề tài, mục đích nghiên cứu Cïng víi sù ph¸t triĨn cđa nỊn kinh tÕ, x· hội, nhu cầu sử dụng điện Quốc gia tăng nhanh, việc đảm bảo đáp ứng kịp thời đầy đủ nhu cầu điện năng, truyền tải điện an toàn đến hộ tiêu thụ với chất lượng điện cao tiêu chí quan trọng hàng đầu Quốc gia Mục tiêu đặt đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện ngày cao, tỷ lệ tổn thất giảm, quản lý, vận hành thuận lợi, chi phí vận hành nhỏ Nhằm đạt tiêu chí trên, năm gần đây, hệ thống điện không ngừng đầu tư, cải tiến Các hướng chủ yếu : - Hợp lý hoá cấu trúc - Tiêu chuẩn thiết kế nhằm thoả mÃn tốc độ phát triển cao nhu cầu tiêu thụ điện Hệ thống điện Việt Nam năm gần có tốc độ phát triển nhảy vọt Cùng với hình thành phát triển Hệ thống điện hợp đường dây siêu cao áp 500 kV, mạng lưới cung cấp điện phát triển nhanh ba miền Chính sách mở cửa, tạo điều kiện cho thành phần tham gia phát triển kinh tế Đảng, Nhà nước đà tạo điều kiện yêu cầu mạng lưới điện vươn nhanh khắp nơi, góp phần đẩy nhanh trình công nghiệp hoá, đại hoá đất nước Tuy nhiên, trước tốc độ phát triển nhanh, đặc biệt Việt Nam đà gia nhập WTO, lịch sử Hệ thống điện Việt Nam nhiều bất cập, lạc hậu, nhiều điểm chưa thống nhất, không đáp ứng đủ yêu cầu chất lượng điện khách hàng, cụ thể : - Cấu trúc phức tạp, bất hợp lý : Tồn nhiều cấp điện áp, chiều dài đường trục lớn, nhiều gam m¸y biÕn ¸p kh¸c - viii - - Thiết bị lạc hậu, cũ nát, tỷ lệ tổn thất lớn - Phương thức vận hành đơn giản, hiệu Nhằm nâng cao chất lượng phục vụ, thoả mÃn nhu cầu khách hàng, Tập đoàn Điện lực Việt Nam, Công ty Điện lực thành phố Hà Nội đà đưa số chủ trương, sách giải pháp sau : - Đầu tư cải tạo có trọng điểm, theo giai đoạn lưới điện Thành phố - Nghiên cứu áp dụng thống cấp điện ¸p 22 kV cho l­íi trung ¸p - Thùc hiƯn biện pháp quản lý nhằm làm giảm tổn thất, Những biện pháp đà bước đầu đem lại số hiệu tích cực Tuy nhiên, tồn số vấn đề chưa thể sớm khắc phục yếu tố chủ quan khách quan Vấn đề phải quan tâm phải tìm giải pháp, phương thức vận hành hợp lý nhằm đạt hiệu cao điều kiện thực tế hoặc/ khoản đầu tư nhỏ đạt chất lượng điện tăng cao Đó lý chủ yếu để chọn đề tài nghiên cứu luận văn Mục đích luận văn xây dựng sở lý thuyết, áp dụng số phương pháp nhằm giải vấn đề lĩnh vực quản lý vận hành điều kiện Quận Long Biên địa phương vùng ven đô hình thành - giai đoạn công nghiệp hoá với bước phát triển kinh tế, xà hội nhảy vọt mức tăng trưởng năm cao 2/ Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu mà đề tài đặt Hệ thống điện Quận Long Biên Công ty Điện lực TP Hà Nội Đề tài sâu vào khai thác hiệu biện pháp phân tích, đánh giá lưới điện trung áp - ix - 3/ ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài a/ ý nghĩa khoa học Đề xuất phương pháp tính toán, phân tích tổn thất điện lưới điện trung áp Xây dựng tiêu đánh giá hiệu kinh tế thiết bị bù dựa vào để xây dựng chương trình tính toán phân tích lưới điện, xác định nút, dung lượng, vị trí bù tối ưu, thuận tiện công tác vận hành mang lại hiệu kinh tế cao b/ Tính thực tiễn đề tài Đề tài nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu thực tế lưới điện Quận Long Biên, kết mang tính thực tiễn, áp dụng nhân rộng rộng rÃi C¸c néi dung chđ u : - Đánh giá trạng nguồn, lưới điện, nhu cầu điện tình hình cung cấp điện địa bàn Quận Long Biên - Nhận định đặc điểm phương hướng phát triển kinh tế - xã hội Quận Long Biên - Các giải pháp nâng cao chất lượng giảm tổn thất điện lưới phân phối Quận Long Biên Sau thời gian nghiên cứu, đến luận văn đà hoàn thành Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy, cô môn Hệ thống điện Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đồng nghiệp, Điện lực Long Biên Công ty Điện lực Thành phố Hà Nội, UBND Quận Long Biên, đà tạo điều kiện giúp đỡ trình nghiên cứu đặc biệt xin cảm ơn thầy giáo PGS TS Trần Bách đà tận tình bảo hướng dẫn trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Do điều kiện thực luận văn có hạn, khối lượng công việc lớn -x- nên luận văn tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận bảo, góp ý thầy, cô bạn đồng nghiệp để công trình nghiên cứu nhanh chóng phát huy hiệu cao thực tiễn hoàn thiện -i- Mục lục Trang Lời cam đoan Mục lục i Danh mục bảng iv Danh mục hình vẽ vi mở đầu vii Phần i : Đánh giá trạng hệ thống cung cấp điện quận long biên I.1 : Nguồn điện I.2 : Lưới điện trung áp I.2.1 : Giới thiệu chung I.2.2 : Tính toán chế độ xác lập lưới điện phân phối phương pháp giải tích I.3 : Hệ thống trạm biến áp địa bàn 12 I.4 : Lưới điện hạ hệ thống công tơ 12 I.5 : Tình hình sử dụng điện 13 I.6 : Tính toán chế độ vận hành cho lộ xuất tuyến địa bàn Quận Long Biên Kết luận Phần Ii : Đặc điểm chung phương hướng phát triển kinh tế xà hội II.1 : Đặc điểm chung 14 17 19 19 II.1.1 : Vị trí địa lý 19 II.1.2 : Địa hình địa chất công trình 19 II.1.3 : Tài nguyên thiên nhiên 20 II.1.4 : HiƯn tr¹ng kinh tÕ x· héi 20 - ii - II.2 : Phương hướng phát triển kinh tÕ x· héi 24 II.2.1 : Mét sè nÐt chñ yếu 24 II.2.2 : Phương hướng phát triển kinh tế – x· héi 25 KÕt luËn 29 PhÇn IiI : giải pháp nâng cao chất lượng giảm tổn thất điện III.1 : Tổng quan 30 30 III.1.1 : Chất lượng điện 30 III.1.2 : Chất lượng điện chất lượng điện áp 31 III.1.3 : Sự tiêu thụ công suất phản kháng 34 III.2 : Các giải pháp giảm tổn thất nâng cao chất lượng điện III.2.1 : Bù công suất phản kháng III.2.2 : Một số phương pháp tính toán bù lưới phân phối vận hành hở III.2.3 : Hài bậc cao hệ thống điện III.2.4 : Nâng điện áp Lộ xuất tuyến phân phối lên 22 kV 36 37 55 104 111 Phần IV : giải pháp nâng cao chất lượng giảm tổn thất điện áp dụng lưới 112 phân phối quận long biên IV.1 : Giải pháp lắp đặt tụ bù xuất tuyến phân phối IV.2 : Giải pháp nâng điện áp xuất tuyến phân phối lên 22 kV 112 116 IV.3 : ảnh hưởng tụ đến Hệ thống điện 117 IV.4 : ảnh hưởng sóng hài đến tụ điện 124 Kết luận 128 - iii - Tài liệu tham khảo Phụ lục - iv - Danh mục bảng STT Tên biểu bảng Trang Thông số đầu nguồn Lộ đường dây 18a Thông số đầu vào nhánh trạng Lộ 974 E2 18d Thông số đầu vào nút trạng Lộ 974 E2 18e Dòng công suất nút tổn thất nhánh trạng Lộ 974 E2 18f Điện áp nút tính toán trạng Lộ 974 E2 18g Thông số đầu vào nhánh trạng Lộ 671 T7 18h Thông số đầu vào nút trạng Lộ 671 T7 18i Dòng công suất nút tổn thất nhánh trạng Lộ 671 T7 18j Điện áp nút tính toán trạng Lộ 671 T7 18k 10 Thông số đầu vào nhánh sau bù Lộ 974 E2 116d 11 Thông số đầu vào nút sau bù Lộ 974 E2 116e 12 Dòng công suất nút tổn thất nhánh sau bù Lộ 974 E2 116f 13 Điện áp nút tính toán sau bù Lé 974 E2 116g 14 TÝnh to¸n bï cho Lé 974 E2 116h 15 Thông số đầu vào nhánh sau nâng áp Lộ 671 T7 116i 16 Thông số đầu vào nút sau nâng áp Lộ 671 T7 116j 17 Dòng công suất nút tổn thất nhánh sau nâng áp Lộ 671 T7 116k 18 Điện áp nút tính toán sau nâng áp Lộ 671 T7 116l 19 Thông số kỹ thuật tuyến đường dây PL1 20 Tỷ trọng trạm biến áp PL2 - 119 - IV.3/ ảnh hưởng tụ đến hệ thống điện a/ Phóng điện trước : Vấn đề lưới xảy trình nạp điện cho tụ riêng lẻ liên quan đến việc cải thiện thiết bị ngắt để ngắt dòng điểm dòng điện, việc xem xét điểm dòng điện tràn tần số cao hay tần số công nghiệp Khi tụ điện nạp lượng, hồ quang tạo biết bị ngắt trước tiếp điểm tiếp xúc, tính chất gọi phóng điện trước Khi việc phóng điện trước lúc xảy dòng điện tràn tần số cao, thiết bị ngắt đóng cắt với tần số cao điểm dòng điện tần số cao Khi thiết bị ngắt hồ quang phóng trở lại, điện áp cao xuất phóng điện tụ điện Ví dụ : Hình 4.1 : Bộ tụ điện nạp có phóng điện trước - 120 - Đỉnh điện áp độ tăng lên từ 1,89 đến 3,56 U f (điện áp pha), điều làm cho chống sét tác động Ngoài ra, dòng điện tràn tụ điện cao cách có tỷ lệ dẫn đến cầu chì tác động b/ Sự nạp điện c¸c bé tơ ghÐp song song : Khi cã mét tụ điện nạp điện tới trạng thái gần đến mức tụ điện đà nạp trước phát sinh số vấn đề cần xem xét Một dòng điện tràn tần số cao chạy vào tụ nạp điện Điện cảm giới hạn điện cảm mạch nối tụ điện điện cảm hệ thống Biên độ tần số dòng điện tràn cao so với dòng điện tràn tụ riêng lẻ Sự tràn tần số cao tạm thời vượt tần số độ thiết bị đóng cắt Đây nguyên nhân gây nên tác động nhầm hệ thống bảo vệ rơ le cầu chì Dung lượng định mức cho máy biến dòng đặt trung tính tụ nối Y O bị vượt qua Để ngăn chặn hư hỏng biến dòng, ta chọn biến dòng có dung lượng điện áp 1,2 lần điện áp định mức U đm (điện áp dây) Hình 4.2 : Sơ đồ mạch thao tác tụ ghép song song Biên độ tần số dòng điện tràn xác định cho đảm bảo việc vận hành thích hợp cho thiết bị đóng cắt hệ thống rơ le - 121 - bảo vệ, cầu chì, Khi dòng điện tràn vượt mức, cần thực đồng thời số bước sau : - Thêm điện kháng hạn chế dòng để giảm dao động dòng đỉnh tần số mức dòng tràn - Bổ sung điện trở đưa vào trước mạch thao tác Các điện trở nà thiết kế để chống rung mạch, ngăn chặn dao động cho phép tụ điện trở thành nạp điện trước đến điện áp dây (U) trước tiếp điểm thiết bị đóng cắt hoạt động - Thao tác tụ điện mức nhỏ Biên độ tần số dòng điện tràn độ tính theo mạch LC (Hình 4.2) với N tụ nối Y O đấu song song Để đơn giản phân tích mạch trên, giả thiết điện cảm đường dây L đd lớn nhiều điện cảm tụ (L ) giả thiết điện cảm đường dây ®đ lín ®Ĩ c¸ch ly m¸y ph¸t (Usin377t) kĨ tõ phần lại mạch tần số phóng điện w Với giả thiết này, sơ đồ mạch hình đơn giản hoá Hình Hình 4.3 : Sơ đồ mạch thao tác song song đơn giản hoá Đối với mạch điện đơn, điện dung tổng C T điện cảm tổng L T xác định sau : CT = 1 + C1 ( N − 1) C1 LT = L1 = C1 N −1 N N + L1 = L1 N −1 N −1 (4.9) (4.10) - 122 - Không phải tất lượng tích trữ C (N-1) liên quan đến hoạt động thao tác N>2 Có nghĩa khoá đóng, lượng phân bố lại Sự cân đạt điện áp U tụ điện tất tụ dòng điện q = U.C (N-1) = U C (N-1) + U C = U C N U2 = U N −1 N (4.11) (4.12) Nh­ vËy, ®èi víi N lớn, giá trị đỉnh dạng sang thao tác lần giá trị điện áp bình thường điều kiện thao tác bình thường R nhỏ Giả thiết R = 0, dòng điện cực đại mạch tụ song song : imax = qmax (4.13) N − C1 =U LT CT N L1 Và tần số cực đại dao động : w1max = = LT CT = N N −1 L1 C1 N −1 N L1C1 (4.14) Các phương trình biểu lộ vài khía cạnh đáng quan tâm việc thao tác tụ nối song song : - Đối với mạch hình, tần số giống N U - Sự tràn dòng điện gia tăng N tăng, đồng thời gia tăng U tăng - Điện áp tụ đóng vào đường dây có giá trị khoảng từ giá trị đỉnh 2U ®Õn cùc tiĨu lµ U (khi N = 2) c/ Phãng ®iƯn cđa Bé tơ bï ngang : Khi thao tác để phóng điện tụ thời điểm dòng 0, lúc này, dòng điện hoàn toàn dòng dung nên điện áp thời điểm đạt giá trị đỉnh Việc cắt ban đầu dòng điện dung thường dễ biên độ dòng - 123 - ®iƯn thËt sù nhá so víi dßng sù cè Do đó, dòng điện bị cắt dễ dàng Khi đó, tụ điện chịu điện áp đỉnh phía phụ tải thiết bị đóng cắt điện áp tức thời phía nguồn cực tính Việc cắt thành công phụ thuộc vào thiết bị cắt khôi phục cách điện điện môi để chịu đựng tốc độ gia tăng điện áp phục hồi Với hình cho thấy, 1/2 chu kỳ sau bị cắt, điện áp tăng gấp lần điện áp hệ thống xuất ngang qua tiếp điểm Muốn phóng điện trở lại xảy thời điểm này, tụ điện phải bù lại điện áp đỉnh cực đối nghịch, nghĩa phải tải lượng theo hiệu chỉnh Dạng sang dòng điện tràn dao động Nếu tràn bị cắt điểm dòng điện tần số cao điện áp 3U f chịu tụ điện trình phóng ®iƯn l¹i cã thĨ tiÕp tơc víi sù tÝch tơ kế theo điện áp cao Hình 4.4 : Phãng ®iƯn cđa mét bé tơ ®iƯn víi thiÕt bị đóng cắt phóng điện trở lại Các tụ nối Y cách ly đất, thiết bị thao tác tụ chịu đến điện áp phục hồi cao 2U f đà quan sát tụ Y O : - 2,5U f pha mở hai pha mở tịa điểm không kế tiÕp - 124 - - 3U f trªn pha mở hai pha trì hoÃn việc mở - 4,1U f pha mở mét hai pha tr× ho·n viƯc më d/ Các cân nhắc việc sử dụng vận hành tụ điện : Các điều kiện sử dụng vận hành khác xét bao gồm việc đánh giá điều kiện hoà cho sau : - Điện áp vận hành hệ thống vị trí lắp đặt tụ bù vượt điện áp định mức, thường vào khoảng 105% - Các cân tụ điện, đặc biệt vận hành cầu chì riêng rẽ cho phép tới 10% trước sơ đồ kiểm tra cân hoạt động để đưa tụ khỏi vận hành - Nếu hệ thống phân tích để đảm bảo méo điện áp nhỏ 5% (theo tiêu chuẩn IEEE 519) điều kiện bình thường, độ méo gia tăng đáng kể điều kiện không cân tụ Lưu ý, quan hệ không tuyến tính thông tin vận hành đầy đủ, người ta cho phép mức độ méo 10% theo điều kiện không cân có - Tuy tiêu chuẩn tụ điện giới hạn tụ điện đạt tới 180%, song cầu chì lựa chọn sở số liệu Các định mức cầu chì chọn sở dòng điện nơi dÃy từ 125% đến 165% dòng điện định mức tụ Căn vào đó, việc lựa chọn cầu chì khác thang dây chảy cầu chì rời rạc dòng cầu chì vượt 180% dòng điện giới hạn tụ dây chảy đạt Điều minh chứng cho lý số cầu chì không tác động số tụ hang trình vượt điều kiện hoà Nhìn chung, tụ sử dụng với phụ tải gây sang điều hoà lớn, cần phân tích sóng hài để đảm bảo việc sử dụng chọn - 125 - dung lượng thích hợp cho thiết bị, đặc bịêt tụ Trong vài điều kiện đặc biệt thiết bị hư hang, điều hoà bị nghi ngờ không xác định trước Trong trường hợp vậy, cần đo lường thận trọng điện áp hệ thống dòng điện để xác định quy mô sóng hài e/ Các vấn đề cần quan tâm thao tác tụ điện : e.1/ Đóng điện cho tụ riêng rẽ : Khi đóng điện cầu dao, dòng điện có biên độ tần số cao chạy vào bên tụ để làm cho điện áp tụ hệ thống Hình 4.5 : Mạch tương đương cho trường hợp nạp điện nguồn cảm ứng chu kỳ Nếu hai điện áp vào thời điểm đóng cầu dao dòng điện tràn (inrush current) chạy vào Nếu điện áp sai lệch có dòng điện tràn chạy vào mà biên độ tần số xác định theo công thức sau : C = E E PK S C L f = 2π LC E s : Điện áp tức thời hệ thống I Với E C : Điện áp tức thời tụ C : Điện dung tụ [F] L : Điện cảm cđa hƯ thèng [H] (4.15) (4.16) - 126 - Víi sơ đồ hình 4.5, giá trị đặc trưng dòng điện tràn từ đến lần dòng điện định mức tụ Xung điện áp xuất đóng cầu dao Nếu cầu dao đóng giá trị điện áp đỉnh điện áp tụ gia tăng tức thời từ giá trị đến giá trị đỉnh Trong trình để đạt thay đổi điện áp có điện áp xảy với lượng nỗ lực thay đổi điện áp Biên độ xung điện áp tụ nối đất riêng rẽ có giá trị cực đại 2U f đặc tính Lưu ý, với tụ nối Y O điện áp độ cao chút Hình 4.6 : Đặc tính nạp điện cho tụ 165 kV 50 MVAr víi tỉng trë ngn 5,4Ω IV.4/ ¶nh h­ëng cđa sóng hài đến tụ điện Trong năm gần đây, thiết bị điện điện tử điều tốc động cơ, chỉnh lưu điều khiển, ) đà gây nhiều vấn đề liên quan đến sóng hài hệ thống cung cấp điện Các sóng hài xuất từ thời kỳ đầu tiến trình phát triển công nghiệp, chủ yếu cảm kháng từ ho¸ phi tun cđa m¸y biÕn ¸p, c¸c cn kh¸ng, ballast đèn huỳnh quang Các sóng hài hệ thống pha đối xứng nói chung có bậc lẻ - 127 - nh­ bËc 3, 5, 7, 9, … biên độ chúng giảm dần bậc chúng tăng lên Với nhiều biện pháp khác nhau, người ta vận dụng tính chất để giảm số sóng hài đến giá trị nhỏ không đáng kể việc từ bỏ hoàn toàn chúng đà biết thực Trong phần này, s· giíi thiƯu mét sè biƯn ph¸p thùc tiƠn dùng để giảm ảnh hưởng sóng hài, đó, đặc biệt xem xét đến tụ điện Các tụ điện thường nhạy cảm với sóng hài nguồn cung cấp dung kháng tụ giảm dần tần số tăng lên Trong thực tế, điều có nghĩa giá trị nhỏ sóng hài điện áp tạo nên giá trị dòng điện lớn qua mạch chứa tụ Sự diện thành phần sóng hài đà tác động làm biến dạng điện áp dòng điện khác với dạng (thường dạng sin), hàm lượng sóng hài nhiều mức độ biến dạng lớn Nếu tần số dao động riêng hệ thống tụ bù với cảm kháng mạng điện đạt giá trị gần với sóng hài riêng biệt đó, tượng cộng hưởng riêng xảy điện áp dòng điện sóng hài liên quan khuếch đại lên Trong trường hợp đặc biệt này, dòng điện đạt giá trị làm nóng mức tụ điện, ảnh hưởng (làm giảm) chất lượng điện môi với hệ kéo theo cố gây hang tụ (đánh thủng cách điện tụ) Một số biện pháp giải vấn đề thực hiện, mục đích chủ yếu biện pháp nhằm vào việc giảm độ biến dạng phần đinệ áp nguồn cung cấp, thiết bị gây biến dạng tụ bù có liên quan Thông thường, người ta mắc điện trở shunt lọc sóng hài và/hoặc cuộn kháng hạn chế sóng hài vào mạch tụ bù *Hạn chế tác động sóng hài : Khi thiế kế, có xét đến sóng hài, tụ điện định mức dư - 128 - mắc nối tiếp với cuộn kháng hạn chế sóng hài Sự diện sóng hài điện áp nguồn làm cho dòng điện qua tụ có giá trị cao khác thường Do đó, thiết kế lấy trị hiệu dụng dòng tụ 1,3 lần giá trị định mức Tất phần tử khác mắc nối tiếp mạch, cầu chì, thiết bị đóng cắt, dùng kèm theo tụ phải thiết kế dư khoảng 1,3 đến 1,5 lần giá trị định mức Sự biến dạng điện áp thường chứa dạng sóng đỉnh giá trị đỉnh dạng sin chuẩn tăng lên Tình trạng với điều kiện điện áp khác cộng hưởng xét đến để tăng mức cách điện mức tụ chuẩn Trong nhiều trường hợp, hai biện pháp khắc phục vừa nêu đủ làm cho hệ thống hoạt động thoả mÃn *Hạn chế tượng cộng hưởng: Các tụ điện thiết bị mang tính dung kháng tuyến tính chúng không tạo nên sóng hài Tuy nhiên, việc lắp đặt chúng vào hệ thống (với tổng trở mang tính cảm kháng) gây nên tượng cộng hưởng hoàn toàn cộng hưởng riêng với số sóng hài a/ Cộng hưởng tần số tự nhiên Bậc sóng hài (harmonic order) cộng hưởng tần số tự nhiên cảm kháng hệ thèng víi tơ ®iƯn : hO = S SC f = O Q 50 (4.16) Trong ®ã : S SC : Công suất ngắn mạch hệ thống vị trí đấu tụ (kVA) Q : Công suất định mức tụ (kVAr) Khi giá trị h O = 2,39, tức tần số tự nhiên tụ cảm kháng - 129 - hệ thống gần hài bËc cđa hƯ thèng ®iƯn, tõ ®ã ta cã : f O = 50 x 2,39 = 146,5 Hz Tần số tự nhiên gần với tần số sóng hài hệ thống ảnh hưởng mang tính bất lợi lớn Theo ví dụ trên, điều kiện cộng hưởng với thành phần sóng hài bậc sóng biến dạng chắn xảy Trong trường hợp vậy, cần tiến hành biện pháp để thay đổi tần số tự nhiên đến giá trị để cộng hưởng với thành phần sóng hài diện hệ thống Điều thực cách thêm vào cuộn cảm triệt sóng hài mắc nối tiếp với tụ điện Đối với hệ thống tần số nước ta (f = 50 Hz), cuộn kháng nêu điều chỉnh cho tÇn sè céng h­ëng cđa hƯ thèng tơ cuộn dây dịch chuyển đến 190 Hz Các tần số tương ứng với giá trị bậc sóng hµi h O = 3,8, cã nghÜa lµ n»m khoảng bậc bậc sóng hài Với kiểu bố trí này, có mặt cuộn kháng làm tăng dòng điện tần số lên lượng tương đối nhỏ (7% - 8%) Do đó, điện áp tụ theo tỷ lệ tương ứng - 130 - Kết luận kiến nghị Qua phần đà trình bày luận án này, rót mét sè kÕt ln cã thĨ ¸p dụng để tăng cường công tác quản lý vận hành lưới điện phân phối nói chung công suất phản kháng nói riêng nhằm nâng cao chất lượng cung cấp điện, giảm tổn thất đạt hiệu cao 1/ Chế độ vận hành lưới phân phối vận hành hở, vận hành đơn giản, trình tự phục hồi lại kết cấu lưới sau cố dễ dàng hơn, lập kế hoạch cắt điện cục để sửa chữa, xử lý cố đơn giản dễ dàng 2/ Mục tiêu việc bù điều chỉnh hệ số công suất, củng cố việc điều áp, cân phụ tải, giảm tổn thất điện nâng cao chất lượng điện Trong đề tài đà trình bày phương pháp tính toán để đạt mục tiêu 3/ Việc bù công suất phản kháng để đạt hiệu kinh tế bù rải xuất tuyến trung áp bù tập trung trạm biến áp 4/ Trong thực tế vận hành, đồ thị phụ tải thay đổi, không phẳng, cần phải thực việc đóng cắt tụ nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải thời điểm khác để tránh tượng bù chế độ thấp điểm Vấn đề đóng cắt tụ cần phải đặt thực tế vận hành, phụ tải cao điểm thấp điểm chênh lệch nhiều (khoảng 150 300 %), đó, vấn đề giảm tổn thất vấn đề lớn đặc biệt vào cao điểm điều kiện khó khăn ngn l­íi hƯ thèng nh­ hiƯn vËy lượng tụ bù đáp ứng phụ tải cao điểm trở thành bù vào thấp điểm 5/ Trong luận án đà giới thiệu phương pháp để hạn chế tượng chip nháy thay đổi lớn nhanh công suất phản kháng Ngoài ra, luận án đề cập nguồn sinh sóng hài ảnh hưởng giải pháp hạn chế chúng Đây vấn đề cần - 131 - quan tâm điều kiện thực tế, số phụ tải lớn lò thép, đấu nối trực tiếp vào lưới phân phối với công suất MVA gây tượng chớp nháy, dao động điện áp sóng hài bị gửi kèm vào đường dây cho phụ tải lân cận Hiện tượng cần phải sớm khắc phục nên xây dựng quy định hàm lượng sóng hài lưới điện ngày có nhiều phụ tải đòi hỏi chất lượng điện cung cấp cao tài liệu tham khảo Tiếng Việt PGS TS Trần Bách (1992), Lưới điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Bộ công nghiệp (2006), Quy phạm Trang bị điện, Hà Nội Phan Đăng Khải, Huỳnh Bá Minh (2001), Bù công suất phản kháng Lưới cung cấp phân phối, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Đạm, Phan Đăng Khải (1992), Mạng hệ thống điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Trần Bách (1986), Đánh giá chất lượng điện áp lưới điện thành phố, Tạp chí Kỹ thuật Điện lực, Hà Nội Trần Bách (1990), Điều khiển tối ưu chất lượng điện áp lưới phân phối điện, Tạp chí Kỹ thuật Điện lực, Hà Nội Đức Minh, Hoàng Thọ (2004), Truyền tải điện tiêu thụ điện năng, NXB GTVT, TP Hồ Chí Minh Đỗ Xuân Khôi (1998), Tính toán phân tích hệ thống điện, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Xuân Phú (2002), Sử dụng hợp lý tiết kiệm hiệu điện sản xuất sinh hoạt, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 10 Phạm Văn Chiến (2002), Bù công suất phản kháng nhằm đảm bảo điện áp nút lưới điện nằm phạm vi cho phép, Luận văn Thạc Sỹ ngành điện, chuyên ngành Hệ thống điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội 11 Nguyễn Lê Hoàng (2003), Nghiên cứu toán tính chế độ xác lập bù công suất phản kháng lưới phân phối, Luận văn thạc sỹ ngành Điện, chuyên ngành Hệ thống điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội 12 Viện Năng Lượng (2005), Quy hoạch cải tạo phát triển Lưới điện quận Long Biên Hà Nội giai đoạn 2006 2010 có xét đến năm 2020, Hà Nội 13 Bộ lượng (Bộ công thương) (1993), Quyết định số 149/ NL/ KHKT ngày 24 tháng năm 1993 việc Chuyển đổi cấp điện áp trung áp điện áp 22 kV, Hà Nội 14 Niên giám thống kê Quận Long Biên, (2004), Hà Nội 15 Điện lực Long Biên, Công ty Điện lực TP Hà Nội (2005, 2006), Báo cáo công tác quản lý kỹ thuật, công tác vận hành kinh doanh bán điện, Hà Nội Tiếng Anh 16 W J Ross (1981), New focus on distribution losses, Transmission and distribution 17 L L Grigsby (2001), Electric Power Engineering Handbook, Crc Press, USA 18 Schneider Electric (2000), Guide de l’instalation electrique, Merlin Gerin 19 Reactive Power Control in Electrics Systems 20 J J Grainger vµ S H Lee (1981), Optimum placement of fixed and switched capacitors on primary distributions feeders, IEEE Transaction on power apparatus and system 21 T.A Short (2003), Electrical power distribution, Singapore ... III.2.4 : Nâng điện áp Lộ xuất tuyến phân phối lên 22 kV 36 37 55 104 111 Phần IV : giải pháp nâng cao chất lượng giảm tổn thất điện áp dụng lưới 112 phân phối quận long biên IV.1 : Giải pháp lắp... cấp điện quận long biên I.1/ Nguồn điện Lưới điện Quận Long Biên nằm hệ thống lưới điện Thành phố Hà Nội, cung cấp nguồn từ hệ thống điện Miền Bắc Các phụ tải tiêu thụ điện Quận Long Biên nhận điện. .. tế - xã hội Quận Long Biên - Các giải pháp nâng cao chất lượng giảm tổn thất điện lưới phân phối Qun Long Biờn Sau thời gian nghiên cứu, đến luận văn đà hoàn thành Tác giả xin chân thành cảm ơn