Lựa chọn thông số cấu trúc của hệ thống cung cấp điện cho đô thị khi xét đến chỉ tiêu độ tin cậy

Lựa chọn thông số cấu trúc của hệ thống cung cấp điện cho đô thị khi xét đến chỉ tiêu độ tin cậy Tổng quan chung về lưới điện đô thị, xu hướng phát triển hệ thống cung cấp điện đô thị, các phương pháp quy hoạch lưới điện đô thị và khái niệm chung về độ tin cậy cung cấp điện, lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp đô thị khi xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện, lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện trung áp đô thị và số phân đoạn tối ưu khi xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện và lựa chọn thông số cấu trúc của HTCCĐ TPVC.

VIRANAM Đ ô I Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI  NGàNH: mạng hệ thống điện 2006-2008 luận văn thạc sỹ khoa học NGàNH: mạng hệ thống điện Lựa chọn thông số cấu trúc hệ thống cung cấp điện cho đô thị xét đến tiêu độ tin cậy VIRANAM đô I Hà NộI 2008 Hà NộI 2008 -1- Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Mục lục Trang Lời cảm ơn Mục lục .1 Danh mục chữ viết tất Danh mục bảng Danh mục hình vÏ Phần mở đầu Ch­¬ng 1: tổng quan hệ thống cung cấp điện đô thị 10 1.1 Tổng quan lưới đô thị 10 1.2 Xu hướng phát triển hệ thống cung cấp điện đô thị(HTCCĐĐT).12 1.3 Khái niệm chung độ tin cậy cung cấp điện 16 1.3.1 Khái niƯm vỊ ®é tin cËy cung cÊp ®iƯn .16 1.3.2 Những tiêu đặc trưng cho trình hỏng hóc HTĐ 16 1.3.3 Những tiêu đặc trưng cho trình sửa chữa (phục hồi) 19 1.3.4 Những tiêu tổng hợp ®Ĩ ®¸nh gi¸ ®é tin cËy cđa hƯ thèng cung cÊp ®iƯn .20 1.4 Các phương pháp tính toán quy hoạch lưới điện đô thị 20 1.5 Lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐĐT 23 1.5.1 Các giả thiết quy ước chung cho toán 23 1.5.2 Lùa chän cÊu tróc hỵp lý l­íi hạ áp HTCCĐĐT 26 1.5.3 Lựa chọn tiết diện chiều dài cáp hạ áp 30 1.5.4 Lùa chän cÊu tróc hỵp lý cđa c¸c TBATG .34 1.6 Tóm tắt thủ tục tiến hành lựa chọn cấu trúc TBATG 38 HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện -2- Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Chương : Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp đô thị xét đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện 38 2.1 Đặt vÊn ®Ị 38 2.2 Các giả thiết tính to¸n 40 2.2.1 Lựa chọn sơ đồ cấu trúc chung lưới hạ áp HTCCĐĐT 40 2.2.2 Các giả thiÕt kh¸c 40 2.2.3 Lùa chän th«ng sè cÊu tróc LHA theo tiêu chuẩn kỹ thuật 43 2.2.4 Lựa chọn thông số cấu trúc LHA theo giản đồ khoảng chia kinh tế sử dụng hàm chi phí vòng ®êi xÐt ®Õn chØ tiªu ®é tin cËy cung cÊp ®iƯn .52 2.2.5 Xu h­íng ph¸t triĨn lưới hạ áp 64 KÕt luËn 67 Ch­¬ng : Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện trung áp đô thị xét đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện 68 3.1 Đặt vấn đề 68 3.2 Các giả thiết tính toán 70 3.3 Lùa chän th«ng sè cÊu tróc LTA 70 3.3.1 Chiều dài toàn ĐDTA 70 3.3.2 Sè lượng TBATG chiều dài lộ ĐDTA 71 3.3.3 Chän tiÕt diƯn §DTA 72 3.3.4 Gi¶n đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn công suất TBATG 78 3.3.5 Xu h­íng ph¸t triĨn l­íi trung ¸p .81 3.3.6 Lùa chọn phân đoạn hợp lý cho lộ cáp trung ¸p 84 KÕt luËn 90 HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện -3- Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Chương : Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện thành VI£NG CH¡N 91 4.1 Đặt vấn đề 91 4.2 Lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC theo giản đồ khoảng chia kinh tế 91 4.3 Tãm tắt toán lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC 92 4.3.1 Mục tiêu toán 92 4.3.2 C¸c ràng buộc xác lập tính toán 93 4.3.3 Tiªu chuÈn kinh tÕ lùa chän thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC 94 4.3.4 Sơ đồ khối bước lựa chọn thông số cấu túc HTCCĐ TPVC hợp lý: .94 4.4 TÝnh to¸n lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp 95 4.4.1 Các giả thiết cấu tróc chung LHA 95 4.4.2 Lựa chọn thông số cấu trúc LHA theo tiêu chuẩn kỹ thuật .98 4.4.3 Lựa chọn thông số cấu trúc LHA theo giản đồ khoảng chia kinh tế sử dụng hàm chi phí vòng đời .104 4.5 TÝnh to¸n lùa chän thông số cấu trúc lưới điện trung áp đô thị 110 4.5.1 Gi¶ thiÕt cÊu tróc chung cđa LTA đối tượng HTCCĐ TPVC cần nghiên cứu 110 4.5.2 Tính toán chiều dài lựa chọn thiết diện ĐDTA TPVC .112 4.5.3 Giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn công suất trạm biến áp trung gian 119 KÕt luËn 122 KÕt luËn chung 123 Tài liệu tham khảo 124 HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 -4- Danh mục chữ viết tất ĐDHA Đường dây hạ áp ĐDTA Đường dây trung áp ĐDRN Đường dây rẽ nhánh hạ áp ĐDTC Đường dây trục hạ áp ĐTCCCĐ Độ tin cậy cung cấp điện ĐTPT Đồ thị phụ tải HTĐ Hệ thèng ®iƯn KT-KT Kinh tÕ-kü tht LTA L­íi ®iƯn trung áp LHA Lưới điện hạ áp LPP Lưới phân phối HTCCĐ Hệ thống cung cấp điện HTCCĐĐT Hệ thống cung cấp điện đô thị MBA Máy biến áp MBAPP Máy biến áp phân phối TBA Trạm biến áp TBAPP Trạm biến áp phân phối TBATG Trạm biến áp trung gian HTCCĐ TPVC Hẹ thống cung cấp điện thành phố Viêng chăn Đ Tiền đồng K Tiền kíp HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 -5- Danh mục bảng Bảng 1.1 Các cấp điện áp số HTĐ đô thị Bảng 2.1 Giá điện cho quy hoạch, thiết kế hệ thống điện Bảng 2.2 Các thông số ĐDRN Bảng 2.3 Kiểm tra điều kiện phát nóng dài hạn ĐDRN Bảng 2.4 Các thông số ĐDTC Bảng 2.5 Tiết diện ĐDRN hợp lý Bảng 2.6 Tiết diện ĐDTC hợp lý Bảng 2.7 Thông số máy biến áp phương án TBAPP Bảng 2.8 Công suất TBAPP hợp lý không thực giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Bảng 2.9 Thông số máy biến áp phương án TBAPP Bảng 2.10 Công suất TBAPP hợp lý thực giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật ĐDTA Bảng 3.2 Chọn tiết diện ĐDTA theo phát nóng dài hạn Bảng 3.3 Chọn tiết diện cáp trung áp theo điều kiện phát nóng cố Bảng 3.4 Tổng hợp kết lựa chọn tiết diện ĐDTA Bảng 3.5 Thông số MBA thuộc TBATG Bảng 3.6 Công suất TBATG hợp lý m=10 Bảng 3.7 Số phân đoạn tối ứu m=4 Bảng 4.1 Các thông số ĐDRN Bảng 4.2 Kiểm tra phát nóng dài hạn ĐDRN Bảng 4.3 Thông số ĐDTC Bảng 4.4 Kiểm tra phát nóng dài hạn ĐDTC Bảng 4.5 Thiết diện ĐDRN hợp lý Bảng 4.6 Thiết diện ĐDTC hợp lý HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 -6- Bảng 4.7 Thông số máy biến áp phương án TBAPP Bảng 4.8 Công suất TBAPP hợp lý Bảng 4.9 Các thông số kỹ thuật ĐDTA Bảng 4.10 Chọn thiết diện ĐDTA theo phát nóng dài hạn Bảng 4.11 Thiết diện cáp trung áp chọn theo điều kiện phát nóng cố thiết kế Bảng 4.12 Tổng hợp kết lựa chọn thiết diện ĐDTA Bảng 4.13 Thông số MBA thuộc TBATG Bảng 4.14 Công suất TBATG hợp lý HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 -7- Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Hình dáng chung HTCCĐĐT Hình 1.2 Sơ đồ HTĐ đô thị giai đoạn phát triển Hình 1.3 Đồ thị biến thiên hàm p(t) q(t) Hình 1.4 Đồ thị hàm (t) Hình 1.5 Cấu trúc chung TBAPP Hình 1.6 Sơ đồ khối bước tính toán chọn thông số cấu trúc LHA Hình 1.7 Sơ đồ cấu trúc TBATG Hình 1.8 Sơ đồ khối bước tính toán lựa chọn thông số cấu trúc LHA Hình 2.1 Mở rộng phát triển TBAPP Hình 3.1 Quan hệ LTA LHA Hình 3.2 Sơ đồ sợi lộ 479-E14 Quốc Tử Giám Hình 4.1 Sơ đồ bước toán lựa chọn thông số cấu trúc HCCĐ TPVC Hình 4.2 Cấu trúc chung TBAPP Hình 4.3 Sơ dồ khối bước tính toán lựa chọn thông số cấu trúc LHA Hình 4.4 Sơ dồ cấu trúc TBATG Hình 4.5 Sơ đồ khối bước tính toán lựa chọn thông số cấu trúc LTA Hình 4.6 Quan hệ kết nối LTA Và LHA HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện -8- Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Phần mở đầu Giới thiệu Các Đô thị nơi tập trung dân cư với mật độ lớn, trình công nghiệp hoá tăng suất lao động, tốc độ đô thị hoá giới tăng nhanh số lượng, kích thước tỷ lệ dân số sống đô thị Cấu trúc phụ tải điện đô thị bao gồm công nghiệp, giao thông, sinh hoạt dân dụng công trình xà hội, thủ công nghiệp, nông nghiệp ngoại thành với tỷ lệ tuỳ theo mức phát triển đô thị Như đô thị phụ tải lớn, đa dạng quan trọng có liên quan mật thiết đến lĩnh vực khác giao thông, xây dựng, sản xuất công nghiệp, văn hoá, trị, xà hội Do HTCCĐĐT cần phải đáp ứng chất lượng điện phục vụ tính liên tục cung cấp điện Đối tượng, mục tiêu ý nghĩa khoa học thực tiễn Luận văn Luận văn nghiên cứu quy hoạch phát triển lưới điện thành phố rong tương lai Nghiên cứu ảnh hưởng tiêu độ tin cậy cung cấp điện đến việc lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐĐT Mục tiêu luận văn xây dựng phương pháp lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐĐT có xét đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện Trong luận văn tác giả sử dụng nguyên lý tự động thiết kế, hàm chi phí vòng đời phương pháp khoảng chia kinh tế để xây dựng nên phương pháp lựa chọn thông số cấu trúc cho HTCCĐĐT Kết nghiên cứu tính toán luận văn giúp người làm công tác quản lý thấy hệ thống điện vận hành kinh tế không, cần phải đầu tư cải tạo mới; giúp người làm công tác quy hoạch; thiết kế hệ thống cung cấp điện cho đô thị dễ dàng lập dự án có chất lượng tốt luận văn tài liệu tham khảo có giá trị cho bạn đồng nghiệp HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện -9- Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Tóm tắt nội dung nghiên cứu Luận văn: a Tổng quan chung lưới điện đô thị, xu hướng phát triển hệ thống cung cấp điện đô thị, phương pháp quy hoạch lưới điện đô thị khái niệm chung vỊ ®é tin cËy cung cÊp ®iƯn b Lùa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp đô thị xét đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện c Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện trung áp đô thị số phân đoạn tối ưu xét đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện d Lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 - 115 - Bảng 4.10 Chọn thiết diện ĐDTA theo phát nóng dài h¹n Sè lé 16 MVA 20 MVA 25 MVA 40 MVA 300 - - - 95 150 185 - 50 70 95 240 50 50 70 150 10 50 50 50 95 12 50 50 50 70 14 50 50 50 50 16 50 50 50 50 - Không chọn thiết diện cáp theo giả thiÕt ë Mơc 4.4.1.e - KiĨm tra thiÕt diƯn §DTA theo điều kiện phát nóng cố Khác với kiểm tra cáp hạ áp, cáp trung áp, dòng điện cố lớn nên phải đưa tiêu chuẩn vào kiểm tra chọn thiết diện cáp Kiểm tra thiết diện cáp trung áp theo điều kiện cố phụ thuộc vào độ lớn dòng điện cố thời gian tồn cố Isc Isctd §iỊu kiƯn kiĨm tra nh­ sau: (4.35) Trong ®ã: + Isc: Dòng điện cố thời gian tsc + Isctd: Dòng điện phát nóng cố tương đương ứng với thời gian cố tương đương tsctd cáp Isc = 1,5 IN(3) Trong thiÕt kÕ lÊy: (4.36) Trong IN(3): Dòng điện ngắn mạch pha đối xứng lớn xuất gần TBATG với giả thiết ®iƯn ¸p phÝa l­íi cao ¸p U*cb = I (N3) = I *cb S cb 3.U cb = S cb 3.U cb X *cb [kA] Trong đó: I*cb: Dòng điện ngắn mạch pha hệ tương đối X*cb: Tổng trở ngắn mạch hệ tương đối HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện (4.37) - 116 - Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Để tính IN(3) lớn xuất ĐDTA, chọn điểm ngắn mạch gần TBATG Do X*cb = XHT + XBTG = S cb U %.S cb + N S cat 100.2.S BTG (4.38) Scb: Công suất [MVA] Ucb = Utb = 23kV Scắt: Công suất cắt máy cắt nguồn TBATG Scắt = Icắt Utb = 31,5 23 = 724,5 MVA UN%: Điện áp ngắn mạch % TBATG Các TBATG có UN% = 10,5% Thay số liệu liên quan vào (4.38) sau thay vào (4.37) ta rút IN(3) cho Bảng 4.11 Bảng 4.11 Thiết diện cáp trung áp chọn theo điều kiện phát nóng cố thiÕt kÕ SBTG [MVA] 16 20 25 40 IN [kA] 5,95 7,10 8,40 11,59 F [mm2] 56 67 79 109 Chọn td.cáp 70 70 95 120 Dòng điện phát nóng cố tương đương ứng với thời gian cố tương đương tsctđ cáp Isctđ xác định nh­ sau: Isct® = F Jsccp t sctd t sc (4.39) Trong F: Thiết diện cáp [mm2] Jsccp: Mật độ dòng điện chịu phát nóng cố cáp [A/mm2] Tuỳ theo loại cáp, nhiệt độ môi trường thời gian cố tương đương tsctđ khác có giá trị Jsccp khác Từ ta có ứng với cáp nhôm, nhiệt độ môi trường 300C tsctđ = giây Jsccp = 116A/mm2 HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện - 117 - Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Thời gian sù cè tsc lÊy b»ng thêi gian c¾t cđa b¶o vƯ (tsc = tc) Trong thiÕt kÕ LTA, lÊy tc = 0,5 giây Tóm lại thay (4.36) (4.39) vµo (4.35) ta rót F≥ 1,5.I (N3) t sc J sccp t sctd (4.40) Kết cho Bảng 4.11 - Lựa chọn thiết diện ĐDTA theo giản đồ khoảng chia kinh tế Hàm chi phí vòng đời km chiều dài ĐDTA xác ®Þnh nh­ sau: WoL = KoL + I max r0 τ TA c E ( P / A, i, n ).10 −6 = KoL + (2.K qt S BTG ) 3.m U 2 dm roL τ TA c E ( P / A, i, n ).10 −6 [ Tr.k] (4.41) Trong đó: KoL, roL: Vốn đầu tư xây dựng [Tr.k/km2] điện trở 1km ĐDTA [/km] TA: Thời gian tổn thất công suất cực đại Theo giả thiết, TA = 3400 cE: Giá điện [k/kWh] U®m = 22kV (P/A, i, n): HƯ sè quy ®ỉi thời gian tương đương Theo giả thiết (P/A, 12%, 25) = 7,843 Số mẫu số giả thiết TBAPP phân bố dọc ĐDTA Dễ thấy phụ thuộc thiết diện dây dẫn, hàm chi phí vòng đời ĐDTA phụ thuộc công suất TBATG (SBTG), số lộ khỏi TBATG (m), giá điện (cE) không phụ thuộc mật độ phụ tải ứng với SBTG, m, cE, thiết diện ĐDTA hợp lý FLop chọn cho WoL= min{WoL (FL)} Gộp kết Bảng 4.10, 4.11, ta kết lựa chọn thiết diện ĐDTA cho Bảng 4.12 sau HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 - 118 - Bảng 4.12 Tổng hợp kết lựa chọn thiết diện ĐDTA 16 Sè lé 20 25 40 16 20 25 40 16 20 25 40 MVA MVA MVA MVA MVA MVA MVA MVA MVA MVA MVA MVA cE = 350 k/kWh cE = 530 k/kWh cE = 700 k/kWh 185 240 300 - 240 300 300 - 240 300 400 - 150 150 185 300 150 185 240 400 150 240 300 400 90 150 150 240 120 150 185 300 150 150 185 300 10 70 95 150 185 95 120 150 240 120 150 150 240 12 70 70 95 150 70 95 150 185 95 120 150 240 14 70 70 95 150 70 70 95 150 70 95 150 185 16 70 70 95 150 70 70 95 150 70 70 95 150 c KiÓm tra tổn thất điện áp Tổn thất điện áp lớn đường dây phụ tải phân bố tính theo công thức sau: Umax = Pmax R + Q max X 2.U dm (4.42) Trong ®ã: pmax, Qmax: Công suất tác dụng phản kháng lớn xuất lộ ĐDTA Pmax Qmax xác định theo Smax sau (giả thiết cos = 0.85): Smax = 2.K qt S BTG m , Pmax = Smax cosϕ [MW], Qmax = Smax sin ϕ [MVar] R, X: Điện trở điện kháng lộ §DTA, R = r0 LHé, X = x0 LHé r0 x0: Điện trở điện kháng 1km ĐDTA ứng với thiết diện chọn Bảng 4.12 LHộ: Chiều dài lộ ĐDTA [km] xác định theo (4.32) Uđm: Điện áp định mức LTA Vậy tổn thất điện áp lộ ĐDTA xác định sau: HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện - 119 - Umax = Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 K qt S BTG L Hé (r0 cos ϕ + x sin ϕ).10 2.m.U dm [kV] (4.43) - U giảm nhanh tăng chiều dài ĐDTA giảm - Công suất TBATG lớn, tổn thất điện áp lộ TBATG tăng U ứng với thấp lớn, đặc biệt số lộ TBATG giảm công suất TBATG tăng Với số lộ m = 8, mật độ phụ tải = 1VA/m2, công suất TBATG SBTG = x 16 MVA, tổn thất điện áp U = 2.1 kV > ∆ Ucp = 5% Udm theo gi¶ thiÕt Mục 4.5.1.a Tuy nhiên, U giảm nhanh mật độ phụ tải = 3VA/m2, víi c«ng st TBATG SBTG = x 16MVA, ∆U = 0.71 kV < ∆Ucp VËy, d¶i σ = ữ70 VA/m2, thiết diện ĐDTA chọn theo Bảng 4.12 chiều dài ĐDTA tính theo (4.32) xem thoả mÃn điều kiện tổn thất điện áp cho phép Với khu vực thấp, tuyến ĐDTA dài, để giảm U, thực biện pháp bù nút phụ tải xa thiÕt kÕ thĨ ë σ thÊp, kh«ng xem xÐt U cấu trúc TBATG có công suất lớn (20 ữ 40 MVA) thực tế, theo khả cung cấp điện TBATG, không dùng máy biến áp công suất lớn cho khu vực nhỏ Kết lựa chọn công suất TBATG Mục 4.5.3 xác nhận nhận xét 4.5.3 Giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn công suất trạm biến áp trung gian ứng với mật độ phụ tải giá điện cE, giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn công suất TBATG sử dụng hàm chi phí vòng đời toàn LTA có dạng WTA = WĐDTA + WBTG [Tr.k] (4.44) Trong WĐDTA WBTG chi phí vòng đời cho phần ĐDTA phần TBATG Các phi phí xác định sau HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện - 120 - Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 a Chi phí vòng đời TBATG: Các phương án máy biến áp thuộc TBATG cho Bảng 4.13 Bảng 4.13 Thông số MBA thuộc TBATG SMBATG [MVA] KBTG [Tr.k] ∆Pn ∆Pn [kW] [kW] WBTGO [Tr.k] cE = 350 cE = 530 cE = 700 [k/kWh] [k/kWh] [k/kWh] 16 6700 18 70 15830 17046 18261 20 7000 18 74 16484 17727 18969 25 7600 20 80 17930 19296 20661 40 9500 28 95 22593 24389 26186 Chi phí vòng đời TBATG đặt MBA tÝnh nh­ sau: WBTGO=2.KBTG + [2.∆P0.T.cE + K 2qt ∆P.τ TA e E ] ( P / A, i, n ).10 [Tr.k] (4.45) Trong đó: KBTG: Vốn đầu t­ x©y dùng 1MBA cđa TBATG [Tr.k] ∆P0, ∆Pn: Tỉn thất không tải tổn thất ngắn mạch MBA [kW] T: Thời gian vận hành MBA năm, T = 8760 Các thông số khác tương tự (4.41) Kết tính toán (4.45) cho Bảng 4.13 b Chi phí vòng đời ĐDTA Chi phí vòng đời ĐDTA xác định sau WĐDTA = KoL LTA∑ + (Imax)2 roL LTA∑ τTa cE (P/A, i, n).10-9 [Tr.k] (4.46) Trong ®ã: LTA∑: Tỉng chiều dài ĐDTA tính theo (4.29) Các thông số khác tương tự (4.41) c Tổng chi phí vòng đời LTA Viết lại công thức (4.44) ta có HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện - 121 - Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 WTA = WĐDTA + WBTG = W§DTA + NBTG WBTGO [Tr.k] (4.47) Thay (4.31), (4.45) (4.46) vào (4.47), ta tính tổng chi phí vòng đời LTA theo mật độ phụ tải σ, c«ng suÊt SBTG, sè lé mét TBATG m giá điện cE Công suất TBAPP lấy giá trị SBTGOP tương ứng với hàm chi phí vòng đời WTA toàn LTA cực tiểu Bảng 4.14 Công suất TBATG hợp lý cE = 350 k/kWh cE = 530 k/kWh cE = 700 k/kWh σ [VA/m2] SBTGOP [MVA] σ [VA/m2] SBTGOP [MVA] σ [VA/m2] SBTGOP [MVA] ≤ σ ≤ 13 2x16 ≤ σ ≤ 13 2x16 ≤ σ ≤ 17 2x16 13 < σ ≤ 24 2x20 13 < σ ≤ 34 2x20 17 < σ ≤ 38 2x20 24 < σ ≤ 70 2x25 34 < σ ≤ 70 2x25 38 < σ 70 2x25 Với giá trị m khác, cách tính tương tự Các giá trị công suất TBATG hợp lý SBTGOP øng víi c¸c m kh¸c Khi mËt độ phụ tải tăng, giá trị SBTGOP tăng ứng với khu vực phụ tải đô thị 15VA/m2 < < 25VA/m2, công suất SBTGOP = 2x20MVA thích hợp với thiết kế thực tế Trên thực tế, HTCCĐ TPVC, TBATG nguồn 115/22kV thường có công suất 25MVA 40MVA (=2x20) cấy dẫn sâu nội thành TBATG xa ngoại vi thành phố trạm biến áp khu vực 115/22kV Công suất TBATG hợp lý mật độ phụ tải thành phố tăng cao ứng với mật độ phụ tải thấp công suất hợp lý SBTGOP 2x16MVA Kết xem phù hợp thực tế TBATG công suất 1x25MVA sử dụng kh¸ phỉ biÕn Khi më réng, mét MBA 25MVA míi lắp thêm vào TBATG đà có sẵn máy biến áp HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện - 122 - Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Kết luận Để giải toán lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC, phương pháp, luận văn thừa hưởng nghiên cứu trước Đó việc kết hợp nguyên lý tự động thiết kế phương pháp khoảng chia kinh tế để lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC Với việc xây dựng ràng buộc giả thiết phù hợp với đối tượng HTCCĐ TPVC cần nghiên cứu (Ví dụ cấu trúc HTCCĐ TPVC phía 22kV thuộc Trạm 115kV Phôntong), cấu trúc HTCCĐ TPVC xây dựng thay thể cho cấu trúc HTCCĐ TPVC cụ thể đối tượng cần nghiên cứu tính toán tiêu KT-KT Hơn nữa, với việc xây dựng ràng buộc giả thiết toán dựa số liệu cập nhật giá trị, chủng loại thông số thiết bị, việc đưa hàm chi phí vòng đời vào giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC thay cho hàm chi phí tính toán hàng năm quy dẫn nghiên cứu trước cho phép xác định tiêu KT-KT HTCCĐ TPVC có tính thực tế cao Do tham số liên quan đến phụ tải đặc điểm cấu trúc HTCCĐ TPVC giả thiết dựa cấu trúc cụ thể đối tượng HTCCĐ TPVC cần nghiên cứu nên hoàn toàn thay đổi giả thiết để mở rộng phạm vi đối tượng nghiên cứu ứng dụng toán tuỳ theo yêu cầu nghiên cứu, áp dụng HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện - 123 - Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 Kết luận chung * Khi tiến hành phân tích, lụa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp đô thị, kết cho thấy - Tổng chi phí vòng đời LHA thực hiẹn giải pháp nâng cao độ tịn cậy cung cấp điện nhỏ nhiều so với không thực Điều cho thấy việc thực giải pháp nâng cao độ tin cậy tối ưu - Công suất TBAPP thực giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện so với không thực nhỏ Đồng thời số lượng TBAPP thực giải pháp nâng cao độ tin cậy lớn so với không thực * Khi thực lựa chọn số phân đoạn tối ưu cho lộ cáp trung áp, kết cho thấy - Khi mật độ phụ tải tăng, số lộ tăng số phân đoạn tối ưu giải, điều phù hợp chiều dài cáp trung áp giảm nhanh độ phụ tải tăng công suất lớn lộ giảm nhanh số lộ khỏi TBATG tăng lên - Nên sử dụng Recloser để phân đoạn cho lộ cáp trung áp lợi nhuận thu lớn xấp xỉ 730 triệu đồng Việt Nam 25 năm (đà trừ đầu tư ban đầu 300 triệu cho việc mua Recloser) * Để giải toán lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC, phương pháp, luận văn thừa hưởng nghiên cứu trước Đó việc kết hợp nguyên lý tự động thiết kế phương pháp khoảng chia kinh tế để lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC - Việc đưa hàm chi phí vòng đời vào giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC thay cho hàm chi phí tính toán hàng năm quy dẫn nghiên cứu trước cho phép xác định tiêu KT-KT HTCCĐ TPVC có tính thực tế cao HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện Luận văn thạc sỹ khoa học 2006-2008 - 124 - Tài liệu tham khảo Trần Bách (2004), Lưới địên Hệ thống điện, tập 2, NXB khoa häc vµ kü thuËt, Hµ néi Đặng Diệu Hương (2004), Đánh giá khả tải ®é tin cËy cđa c¸c hƯ thèng cung cÊp ®iƯn, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa Hà nội, Hà nội Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạch Hoạch (2005), Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp đô thị nhà cao tầng, NXB khoa học kỹ thuật, Hà nội Bạch Quốc Khánh (1996), Lựa chọn thông số cấu trúc trạm biến áp phân phối trạm biến áp trung gian cho lưới phân phối điện đô thị, Luận văn Thạc sĩ khoa học kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa Hà nội, Hà nội Bạch Quốc Khánh (2001), Đánh giá tác động quản lý nhu cầu điện đến tiêu kinh tế kỹ thuật, tiêu chuẩn thiết kế khả ứng dụng điểu khiển phụ tải sóng hệ thống cung cấp điện đô thị, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa Hà nội, Hà nội Hoàng Thanh Sơn (2004), Nghiên cứu độ tin cậy hệ thống điện phương pháp nâng cao độ tin cậy cho lưới phân phối sử dụng kết hợp máy cắt đóng lặp lại dao cách ly phân đoạn, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, Thường Đaị học Bách khoa Hà hộ, Hà nội Đặng Quốc Thống (1992), p dụng nguyên lý tự động thiết kế để phân tích lựa chọn cấu trúc hệ thống cung cấp điện đô thị, Luận án phó tiến sĩ khoa học kỹ thuật, Hà nội Là Văn t (2000), Ngắn mạch Hệ thống điện, NXB khoa học kỹ thuật, Hà nội Các số liêụ từ công ty điện lực Lao HANOI UNIVERSITY Ngành: Mạng hệ thống điện Lời cảm ơn Luận văn đà hoàn thành đà nhận quan tâm hướng dẫn giúp đỡ thầy hướng dẫn, thầy cô giáo, bạn bè đồng nghiệp Tác giả vô biết ơn hướng dẫn giúp đỡ tận tình PGS.TS Đặng Quốc Thống suốt trình thực luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn Trung tâm Đào tạo sau đại học Trường Đại học Bách khoa Hà nội Trường Đại học Quốc gia Lào, đà tạo điều kiện giúp đỡ trình học tập nghiên cứu để tác giả có thành ngày hôm Cuối tác giả vô biết ơn quan tâm, động viên gia đình bạn bè nhờ tác giả có thêm nhiều thời gian nghị lực để hoàn thành luận văn thời hạn Hà Nội, Ngày 25 tháng 02 năm 2008 Tác giả luận văn Viranam Đô i Phụ lục Bảng 1.1 Chiều dài ĐDRN theo điều kiện tổn thất điện áp Bảng 1.2 Chiều dài ĐDTC theo điều kiện phát nóng dai hạn không thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.3 Chiều dài ĐDTC theo điều kiện tổn thất điện áp không thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.4 Chiều dài ĐDTC theo điều kiện kỹ thuật không thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.5 Chiều dài ĐDTC theo bán kính phục vụ TBAPP không thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.6 Chiều dài ĐDTC theo điều kiện phát nóng dài hạn thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.7 Chiều dài ĐDTC theo điều kiện tổn thất điện áp thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.8 Chiều dài ĐDTC theo điều kiện kỹ thuật thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.9 Số trạm biến áp phân phối theo công suất trạm Bảng 1.10 Số TBAPP theo phạm vi cấp điện không nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.11 Số TBAPP hợp lý không thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.12 Số TBAPP theo phạm vi cấp điện khị thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.13 Số TBAPP hợp lý thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.14 Tiết diện chiều dài hợp lý ĐDRN Bảng 1.15 Tiết diện hợp lý ĐDTC không thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.16 Chiều dại hợp lý ĐDTC không thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.17 Chiều dại hợp lý ĐDTC thực nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.18 Chi phí vòng đời ĐDTC thuộc TBAPP không nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.19 Chi phí vòng đời ĐDRN thuộc TBAPP không nâng cao ĐTCCCĐ Bảng1.20 Giản đồ kinh tế lựa chọn công suất hợp lý TBAPP không nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.21 Chi phí vòng đời ĐDTC thuộc TBAPP nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.22 Chi phí vòng đời ĐDRN thuộc TBAPP nâng cao ĐTCCCĐ Bảng 1.23 Giản đồ kinh tế lựa chọn công suất hợp lý TBAPP nâng cao ĐTCCCĐ Phụ lục Bảng 2.1 Tổng độ dài đường dây trung áp Bảng 2.2 Số lượng trạm biến áp trung gian Bảng 2.3 Chiều dài lộ ĐDTA Bảng 2.4 Giản đồ kinh tế lựa chọn tiết diện đường dây trung áp Bảng 2.5 Tổn thất điện áp lộ đường dây trung áp Bảng 2.6 Giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn công suất TBATG Bảng 2.7 Số phân đoạn tèt ­u mét lé c¸p trung ¸p sư dơng Recloser để phân đoạn Bảng 2.8 Nhiệt độ ngắn mạch cho phép mật độ dòng điện ngắn hạn cho phép cáp 12 20kV lõi nhôm Tóm tắt luận văn Luận văn gồm chương: - Chương 1: Tổng quan hệ thống cung cấp địen đô thị Chương nêu lên tổng quan lưới đô thị, xu hướng phát triển hệ thống cung cấp điện đô thị, phương pháp quy hoạch lưới điện đô thị, khái niệm chung độ tin cậy cung cấp điện phương pháp lựa chọn thông số cấu trúc hệ thống cung cấp điện đô thị dựa giả thiết có cân nhắc kỹ tới đặc điểm riêng đô thị - Chương 2: Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp đô thị có xét ®Õn chØ tiªu ®é tin cËy cung cÊp ®iƯn Trong chương tác giả tiến hành lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp lý tưởng phù hợp với đặc điểm cấu trúc hạ tầng đô thị Vận dụng nguyên lý tự động thiết kế sử dụng tiêu chuẩn kinh tế cực tiểu hoá hàm chi phí vòng đời để lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện hạ áp đô thị - Chương 3: Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện trung áp đô thị xét đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện Trong chương tác giả nêu việc lùa chän cÊu tróc tèi ­u (cÊu tróc lý t­ëng) lưới trung áp đô thị có xét đến độ tin cậy cung cấp điện Dựa cấu trúc tác giả tiến hành lựa chọn thông số tiết dịên cáp, công suất trạm biến áp trung gian cho cấu trúc Đưa toán phân đoạn cho lộ cáp trung áp để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Chương 4: Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện thành phố Viêng chăn Chương tác giả tiến hành việc lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện thành phố Viêng chăn Việc đưa hàm chi phí vòng đời vào giản đồ khoảng chia kinh tế lựa chọn thông số cấu trúc nghiên cứu trước cho phép xác định tiêu KT-KT HTCCĐ TPVC có tính thực tÕ cao ... hưởng tiêu độ tin cậy cung cấp điện đến việc lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐĐT Mục tiêu luận văn xây dựng phương pháp lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐĐT có xét đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện. .. lựa chọn thông số cấu trúc hệ thống cung cấp điện đô thị Luận văn đưa tiêu độ tin cậy cung cấp điện vào hàm chi phí vòng đời thông số đầu vào ảnh hưởng tới việc lựa chọn thông số cấu trúc hệ thống. .. đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện c Lựa chọn thông số cấu trúc lưới điện trung áp đô thị số phân đoạn tối ưu xét đến tiêu độ tin cậy cung cấp điện d Lựa chọn thông số cấu trúc HTCCĐ TPVC HANOI UNIVERSITY