Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay thế máy biến áp ba pha bằng máy biến áp một pha tới các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới điện phân phối trung hạ áp khu vực thành phố Hưng Yên

Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay thế máy biến áp ba pha bằng máy biến áp một pha tới các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới điện phân phối trung hạ áp khu vực thành phố Hưng Yên Nghiên cứu ảnh hưởng của việc thay thế máy biến áp ba pha bằng máy biến áp một pha tới các chỉ tiêu kỹ thuật của lưới điện phân phối trung hạ áp khu vực thành phố Hưng Yên luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGHIÊM ĐÌNH HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY THẾ MÁY BIẾN ÁP BA PHA BẰNG MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA TỚI CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG HẠ ÁP KHU VỰC THÀNH PHỐ HƯNG YÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN Hà Nội – Năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGHIÊM ĐÌNH HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY THẾ MÁY BIẾN ÁP BA PHA BẰNG MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA TỚI CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG HẠ ÁP KHU VỰC THÀNH PHỐ HƯNG YÊN Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÃ MINH KHÁNH Hà Nội – Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Nghiêm Đình Hải MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC BẢN VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG ĐẶT VẤN ĐỀ 10 1.1 Vấn đề bảo đảm chất lượng hoạt động hệ thống điện phân phối 10 1.2 Giảm tổn thất điện áp, giảm tổn thất công suất tổn thất điện lưới điện phân phối 11 1.2.1 Các loại tổn thất lưới điện 11 1.2.2 Tổn thất điện áp 12 1.2.3 Tổn thất công suất 14 1.3 Quy định Bộ Công thương yêu cầu vận hành kế hoạch đầu tư phát triển lưới điện phân phối 16 1.3.1 Yêu cầu kỹ thuật điện áp lưới điện phân phối 16 1.3.2 Yêu cầu tổn thất điện lưới điện phân phối 17 1.3.3 Yêu cầu kế hoạch đầu tư phát triển tối ưu lưới điện phân phối 18 1.4 Thực tiễn sử dụng sơ đồ phân phối với máy biến áp pha máy biến áp pha theo mơ hình Nhật Bản Mỹ 19 1.5 Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy biến áp pha 21 1.5.1 Cấu tạo máy biến áp pha : Gồm có hai phần 21 1.5.2 Sơ đồ nguyên lý máy biến áp pha 22 1.5.3 Ưu nhược điểm máy biến áp pha 23 1.6 Kết luận chương 23 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY THẾ MÁY BIẾN ÁP ĐẾN THÔNG SỐ VẬN HÀNH CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI 25 2.1 Xác định vị trí phương án thay máy biến áp pha máy biến áp pha tối ưu 25 2.1.1 Xác định vị trí đặt MBA pha tối ưu 25 2.1.2 Xác định phương án thay MBA pha tối ưu: 27 2.2 Tính tốn lưới phân phối điện trung hạ áp với thông số không đối xứng 27 2.3 Phương pháp đánh giá kinh tế , kỹ thuật 31 2.3.1 Phương pháp đánh giá hiệu kinh tế dựa số NPV – Giá trị 31 2.3.2 Phương pháp đánh giá hiệu kinh tế dựa số IRR – Tỉ suất hoàn vốn nội 32 2.4 Chương trình PSS/ADEPT tính tốn lưới điện 32 2.4.1 Tổng quan chương trình PSS/ADEPT 32 2.4.2 Các bước tính tốn tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng tổn thất điện lưới điện trung áp chương trình PSS/ADEPT 33 2.4.3 Các bước toán tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng tổn thất điện lưới điện hạ áp chương trình PSS/ADEPT 35 2.5 Kết luận chương 37 CHƯƠNG TÍNH TỐN ÁP DỤNG CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ HƯNG YÊN 38 3.1 Mô tả lưới điện Thành phố Hưng Yên 38 3.1.1 Hạ tầng lưới điện 38 3.1.1.1 Lưới điện trung áp 38 3.1.1.2 Trạm biến áp phụ tải 38 3.1.1.3 Lưới điện hạ áp 38 3.1.2 Đặc điểm phụ tải 39 3.2 Xác định xuất tuyến tính tốn 39 3.2.1 Dây dẫn: 39 3.2.2 Máy biến áp phụ tải thuộc đường dây 479 E28.7: 39 3.2.3 Đường dây hạ áp sau máy biến áp phụ tải thuộc lộ 479 E28.7: 39 3.2.4 Phụ tải đường dây 479 E28.7 40 3.2.4.1 Tỷ trọng thành phần phụ tải 40 3.2.4.2 Biểu đồ phụ tải đường dây 479 E28.7 ngày điển hình 40 3.2.4.3 Dự kiến phụ tải đường dây 479 E28.7 giai đoạn 2018-2020 41 3.3 Tính tốn số trước thay đổi (hiện trạng) 41 3.3.1 Đường dây 479 E28.7 trạng: 41 3.3.2 Đường dây hạ sau trạm biến áp 250 kVA Phạm Bạch Hổ trạng: 42 3.3.3 Các đường dây hạ sau máy biến áp công cộng thuộc đường dây 479 E28.7 trạng: 44 3.4 Xác định phương án thay máy biến áp pha máy biến áp pha 44 3.4.1 Phương án 1: Thay MBA pha tổ hợp MBA pha đặt vị trí đặt MBA pha trạng 45 3.4.2 Phương án 2: Thay MBA pha MBA pha vị trí phụ tải (có phụ tải bổ sung nhiêu máy biến áp pha) 46 3.4.3 Phương án 3: Thay MBA pha MBA pha vị trí hợp lý, MBA pha cấp điện cho nhóm phụ tải 46 3.4.3.1 Tính tốn số phần TBA đường dây hạ áp cho phương án 3: 47 3.5 Tính tốn số kỹ thuật kinh tế cho đường dây 479 E28.7 theo phương án chọn 49 3.5.1 Tính tốn số phần đường dây trung áp 479 E28.7: 49 3.6 Ảnh hưởng thông số kỹ thuật đường dây 479 E28.7 thuộc lưới điện trung hạ áp khu vực thành phố Hưng Yên sau thay máy biến áp pha máy biến áp pha: 51 3.7 Đánh giá số kinh tế hiệu đầu tư 52 3.8 Kết luận chương 52 CÁC KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 56 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CCĐ Cung cấp điện CHQS Chỉ huy quân CLĐN Chất lượng điện CSPK Công suất phản kháng DNTN Doanh nghiệp tư nhân ĐTC Độ tin cậy HTĐ Hệ thống điện HY Hưng Yên IRR Internal Return Rate (Tỷ suất hoàn vốn nội tại) LĐPP Lưới điện phân phối LĐTT Lưới điện truyền tải MBA Máy biến áp NPV Net Present Value (Giá trị thuần) TBA Trạm biến áp TTCS Tổn thất công suất TTĐA Tổn thất điện áp TTĐN Tổn thất điện UBND Ủy ban nhân dân DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số hiệu Tên hình vẽ, đồ thị Hình 1.1 Sơ đồ thay đường dây Hình 1.2 Quan hệ đại lượng vecto Hình 1.3 Sơ đồ thay máy biến áp Hình 1.4 Lõi thép MBA 1pha Hình 1.5 Sơ đồ ngun lý MBA pha Hình 2.1 H×nh 2.2 Sơ đồ cấu trúc lưới điện sử dụng MBA pha ; MBA pha Sơ đồ Vecto tính toán lưới không đối xứng Hình 2.3 S nguyờn lý tớnh tốn khơng đối xứng Hình 3.1 Biểu đồ phụ tải đường dây 479 E28.7 ngày điển h×nh DANH MỤC CÁC BẢN VẼ Số hiệu Tên vẽ No: 01 Sơ đồ sợi trạng đường dây lộ 479 E28.7 No: 02 Sơ đồ sợi trạng đường dây hạ áp sau TBA 250 kVA Phạm Bạch Hổ No: 03 Sơ đồ sợi đường dây lộ 479 E28.7 sau thay MBA pha MBA pha MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thành phố Hưng n trung tâm văn hóa trị tỉnh Hưng Yên Thành phố Hưng Yên có 17 đơn vị hành gồm phường, 10 xã với diện tích tự nhiên 7.342,07 dân số 147 nghìn người Điện lực Thành phố Hưng Yên đơn vị trực thuộc Công ty Điện lực Hưng Yên Điện lực Thành phố Hưng Yên quản lý vận hành 130,20 km đường dây trung áp 22 kV, 35 kV; 307.333 km đường dây hạ áp, 276 trạm biến áp phân phối kinh doanh bán điện đến 39.279 khách hàng địa bàn Thành phố Cùng với phát triển kinh tế đất nước, lưới điện phân phối không ngừng nâng cấp mở rộng xây dựng mới, kèm theo việc phát triển nguồn lưới để đáp ứng nhu cầu công suất phụ tải Vấn đề bảo đảm tiêu chất lượng hoạt động lưới điện phân phối trung hạ áp quan tâm đơn vị điện lực Thực tế vận hành cho thấy, sơ đồ kết lưới nhiều khía cạnh chưa thực tối ưu Đồng thời số giảm tổn thất điện năng, tổn thất cơng suất tối ưu hóa chế độ vận hành cho lưới trung hạ áp ngày quan tâm đưa vào tiêu thi đua Điện lực Luận văn lựa chọn hướng nghiên cứu nhằm nâng cao chất lượng vận hành lưới điện phân phối trung hạ áp Điện lực thành phối Hưng Yên Mục đích nghiên cứu Để nâng cao chất lượng hoạt động lưới điện phân phối, cụ thể vấn đề giảm tổn thất nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới phân phối, yếu tố cần quan tâm chiến lược quy hoạch hệ thống điện với giải pháp thiết kế tối ưu Đảm bảo điện áp vận hành trạm nguồn, trạm phân phối qui định giới hạn cho phép có kết cấu lưới phù hợp, đồng thời kết hợp với việc thay thế, vận hành máy biến áp ba pha máy biến áp pha, nâng cấp, kéo chuyển đấu nối số đường dây trung hạ áp phù hợp để phân bổ, chống đầy tải trạm 110kV giảm tổn thất điện lưới điện Việc thay máy biến áp phân phối pha máy biến áp pha trực tiếp cung cấp điện cho nhóm hộ tiêu thụ vị trí tối ưu làm giảm chiều dài lưới phân phối hạ áp, dẫn đến giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Tuy nhiên làm tăng mức độ phức tạp vận hành, đặc biệt làm thay đổi mức độ không đối xứng điện áp lưới trung áp, tăng chi phí đầu tư chi phí vận hành tương ứng Do đó, để khắc phục tồn vừa nêu, đề tài sâu vào nghiên cứu ảnh hưởng việc thay máy biến áp ba pha máy biến áp pha tới tiêu kỹ thuật lưới điện phân phối trung hạ áp khu vực Thành phố Hưng Yên đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu vận hành để nâng cao chất lượng điện năng, giảm tổn thất, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Từ làm sở áp dụng cho khu vực có lưới điện phân phối tương tự Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Xuất tuyến lưới điện phân phối 22 kV thuộc Điện lực Thành phố Hưng Yên - Phạm vi nghiên cứu: + Luận văn nghiên cứu khả đề xuất đề xuất phương án thay máy biến áp ba pha máy biến áp pha lưới điện phân phối trung hạ áp khu vực thành phố Hưng n + Tính tốn đánh giá ảnh hưởng việc thay máy biến áp ba pha máy biến áp pha lưới phân phối trung hạ áp tới thông số kỹ thuật Phương pháp nghiên cứu - Phân tích trạng cấu trúc sơ đồ lưới điện phân phối trung áp 22kV thành phối Hưng Yên nhằm đề xuất phương án thay máy biến áp pha thành máy biến áp pha phù hợp - Nghiên cứu sử dụng chức tính tốn lưới điện khơng đối xứng chương trình phân tích lưới điện PSS/ADEPT để mơ tính tốn sơ đồ lưới điện Điện lực thành phố Hưng Yên Đánh giá kết phân tích thơng số tổn thất điện nút phụ tải dân sinh công suất truyền tải đường dây - Kết công suất tính tốn nút phụ tải đường dây hạ sau trạm biến áp 250 kVA Phạm Bạch Hổ: Tại Phụ lục - Kết tính tốn tổn thất công suất tác dụng dây dẫn đường dây hạ sau trạm biến áp 250 kVA Phạm Bạch Hổ: Tại Phụ lục - Tổng hợp tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng: TT Thông số Đơn vị Giá trị Chênh lệch (%) Ghi Bán kính cấp điện xa m 429 - - Điện áp thấp V 182 17.2 Tại cột 12 Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây hạ áp kW 9.536 20.9 - * Tổn thất điện đường dây năm: - Tổn thất điện kWh đường dây năm: ∆AĐZ = ∆PĐZ x τmaxĐZ ∆AĐZ = 9,536 x 3.817 = 35.712 kWh - Tổn thất điện phần trăm đường dây: ∆A = ∆A*100/AN = 35.712*100/770.399 = 4,64% * Tổn thất điện đường dây hạ áp MBA năm: - Tổn thất điện kWh không tải MBA năm: ∆A0 MBA = ∆P0 x Tvh = 0,798 x 8.616 = 6.876 kWh - Tổn thất điện kWh dây quấn MBA năm: ∆Acu MBA = ∆PN x (Stt/Sdm)2 x τmax = 3,72 x (159/250)2 x 3.463 = 5.211 kWh - Tổn thất điện MBA năm: ∆AMBA = ∆A0 MBA + ∆Acu MBA = 6.876 + 5.211 = 12.087 kWh - Tổn thất điện đường dây hạ áp MBA năm: 43 ∆A= ∆AĐZ + ∆AMBA = 35.712 + 12.087 = 47.799 kWh - Tổn thất điện % đường dây hạ áp MBA năm: ∆A = ∆A*100/AN = 47.799 *100/782.486 = 6,11% 3.3.3 Các đường dây hạ sau máy biến áp công cộng thuộc đường dây 479 E28.7 trạng: Đối với 29 đường dây hạ áp trạng tính tốn tương tự đường dây hạ sau trạm biến áp Phạm Bạch Hổ (tại mục 3.2 nêu trên) Kết tính tốn tổn thất điện áp lớn tổn thất điện đường dây hạ sau trạm biến áp phân phối: Theo phụ lục Tổng tổn thất điện đường dây hạ trạng sau 30 trạm biến áp công cộng năm 1.301.404 kWh tương đương 5,92% 3.4 Xác định phương án thay máy biến áp pha máy biến áp pha * Các cứ: - Hiện trạng tuyến đường dây 479 E28.7; trạng tuyến đường dây hạ áp sau 30 trạm biến áp phân phối - Hiện trạng công suất trạm biến áp phân phối, thông số kỹ thuật đường dây 479 E28.7 đường dây hạ áp sau 30 trạm biến áp phân phối - Hiện trạng phụ tải đường dây trung áp, hạ áp phụ tải 30 trạm biến áp phân phối - Dự kiến tăng trưởng phụ tải khu vực (dự kiến tăng trưởng khoảng 6%/năm) Cụ thể tác giả tính tốn với phương án để chọn phương án tối ưu: + Phương án 1: Thay MBA pha tổ hợp MBA pha đặt vị trí đặt MBA pha trạng + Phương án 2: Thay MBA pha MBA pha vị trí phụ tải (có phụ tải bổ sung nhiêu máy biến áp pha) + Phương án 3: Thay MBA pha MBA pha vị trí hợp lý, MBA pha cấp điện cho nhóm phụ tải 44 3.4.1 Phương án 1: Thay MBA pha tổ hợp MBA pha đặt vị trí đặt MBA pha trạng Khi thay MBA pha 250 kVA Phạm Bạch Hổ tổ hợp MBA pha đặt vị trí đặt TBA Phạm Bạch Hổ trạng thì: - TBA: Đầu tư MBA pha, MBA có cơng suất 100 kVA ghép thành tổ hợp MBA để cấp điện cho phụ tải - Kết cấu lưới điện trung áp hạ áp không thay đổi - Tổn thất điện lưới điện hạ áp sau trạm biến áp 250 kV Phạm Bạch Hổ trạng (vì kết cấu lưới điện trung áp hạ áp không thay đổi) * Tổn thất điện đường dây hạ áp MBA (3x pha) năm: - Tổn thất điện kWh không tải MBA (3x pha) năm: ∆A0 MBA = 3x ∆P0 x Tvh = 3x 0,192 x 8.616 = 4.962 kWh - Tổn thất điện kWh dây quấn MBA (3x pha) năm: ∆Acu MBA = 3x ∆PN x (Stt/Sdm)2 x τ = 3x 1,305 x (53/100)2 x 3.463 = 3.808 kWh - Tổn thất điện MBA (3x pha) năm: ∆AMBA = ∆A0 MBA + ∆Acu MBA = 4.962 + 3.808 = 8.771 kWh - Tổn thất điện đường dây hạ áp MBA (3x pha) năm: ∆A= ∆AĐZ + ∆AMBA = 35.712 + 8.771 = 44.483 kWh - Tổn thất điện % đường dây hạ áp MBA (3x pha) năm: ∆A = ∆A*100/AN = 44.483*100/779.170 = 5,71% * Phân tích hiệu đầu tư: - Tiến hành lập bảng dự toán cho phương án bảng phụ lục - Bảng tính tốn hiệu đầu tư: Tại phụ lục - Do số NPV = - 217 triệu đồng, IRR = - 13,38% nên phương án khơng có hiệu thực 45 3.4.2 Phương án 2: Thay MBA pha MBA pha vị trí phụ tải (có phụ tải bổ sung nhiêu máy biến áp pha) Khi thay MBA pha 250 kVA Phạm Bạch Hổ MBA pha vị trí phụ tải thì: - Đường dây trung áp: Không phải đầu tư (do đường dây hạ áp chung cột đường dây trung áp) - Số lượng MBA pha mới: 18 MBA pha (3 MBA công suất 37,5 kVA 15 MBA công suất 15 kVA) * Tổn thất điện đường dây hạ áp pha năm: - Tổn thất điện đường dây hạ áp: Do 18 MBA pha cấp điện cho phụ tải nên khơng cịn tổn thất điện lưới hạ Tổn thất điện 18 MBA pha năm: Bảng tính tốn tổn thất điện 18 MBA pha theo phụ lục 10 Tổng thất điện 18 MBA pha năm 13,953 kWh tương đương tổn thất điện 1,86% * Phân tích hiệu đầu tư: - Tiến hành lập bảng dự toán cho phương án bảng phụ lục 11 - Bảng tính tốn hiệu đầu tư: Tại phụ lục 12 - Do số NPV = - 218 triệu đồng, IRR = 4,04% nên phương án khơng có hiệu thực 3.4.3 Phương án 3: Thay MBA pha MBA pha vị trí hợp lý, MBA pha cấp điện cho nhóm phụ tải Căn trạng TBA 250 kVA Phạm Bạch Hổ phụ tải, tác giả chọn phương án thay MBA pha MBA pha cụ thể sau: - Thay MBA pha 250 kV trạng MBA pha 100 kVA-T1 Phạm Bạch Hổ (lắp vị trí trạm cũ) để cấp điện cho nhóm phụ tải đường dây hạ áp đoạn từ cột đến cột 37 46 - Lắp MBA pha 75 kVA- T2 Phạm Bạch Hổ cột đường dây hạ áp để cấp điện cho nhóm phụ tải đường dây hạ áp đoạn từ cột đến cột 12 3.4.3.1 Tính tốn số phần TBA đường dây hạ áp cho phương án 3: a) Tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBA MBA T1 T1 Phạm Bạch Hổ năm: - Bảng tính tốn tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBA T1 Phạm Bạch Hổ theo phụ lục 13 - Tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng: Tính tốn chương trình Pss_Adept, có kết sau: TT Thông số Đơn vị Giá trị Chênh lệch (%) Ghi Bán kính cấp điện xa m 294 - - Điện áp thấp V 201 7,5 Tại cột 37 Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây kW 0,767 2,2 - - Tổn thất điện kWh đường dây năm: ∆AĐZ = ∆PĐZ x τmaxĐZ ∆AĐZ = 0,767x 3.794 = 2.910 kWh * Tổn thất điện MBA T1 Phạm Bạch Hổ: - Tổn thất điện kWh không tải MBA năm: ∆A0 MBA = ∆P0 x Tvh = 0,192 x 8.616 = 1.654 kWh - Tổn thất điện kWh dây quấn MBA năm: ∆Acu MBA = ∆PN x (Stt/Sdm)2 x τmax = 1.305 x (77,43/100)2 x 3.463 = 2.709 kWh - Tổn thất điện MBA năm: 47 ∆AMBA = ∆A0 MBA + ∆Acu MBA = 1.654 + 2.709 = 4.363 kWh * Tổng tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBA MBA T1 Phạm Bạch Hổ năm: ∆A1= ∆AĐZ + ∆AMBA = 2.910 + 4.363 = 7.273 kWh * Tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBA T2 Phạm Bạch Hổ: - Bảng tính tốn tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBA T2 Phạm Bạch Hổ theo Phụ lục 14 - Tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng: Tính tốn chương trình Pss_Adept, có kết sau: TT Thông số Đơn vị Giá trị Chênh lệch (%) Ghi Bán kính cấp điện xa m 429 - - Điện áp thấp V 194 11,6 Tại cột 3 Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây kW 1.710 2,4 - - Tổn thất điện kWh đường dây năm: ∆AĐZ = ∆PĐZ x τmaxĐZ ∆AĐZ = 1,710 x 4.505 = 7.703 kWh * Tổn thất điện MBA T2 Phạm Bạch Hổ: - Tổn thất điện kWh không tải MBA năm: ∆A0 MBA = ∆P0 x Tvh = 0,148 x 8.616 = 1.275 kWh - Tổn thất điện kWh dây quấn MBA năm: ∆Acu MBA = ∆PN x (Stt/Sdm)2 x τmax = 0,933 x (73,49/75)2 x 3.463 = 3.012 kWh - Tổn thất điện MBA năm: 48 ∆AMBA = ∆A0 MBA + ∆Acu MBA = 1.275 + 3.012 = 4.377 kWh * Tổng tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBA MBA T2 Phạm Bạch Hổ năm: ∆A2= ∆AĐZ + ∆AMBA = 7.703 + 4.377= 12.080 kWh * Tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBA MBA T1 T2 Phạm Bạch Hổ năm: - Tổn thất điện kWh: ∆A = ∆A1 + ∆A2 = 7.273 + 12.080 = 19.353 kWh - Tổn thất điện %: ∆A = ∆A*100/AN = 19.353 *100/384.643 = 5,03% b) Phân tích hiệu đầu tư: - Tiến hành lập bảng dự toán cho phương án bảng phụ lục 15 - Bảng tính tốn hiệu đầu tư: Tại phụ lục 16 - Do số NPV = 10 triệu đồng > 0, IRR = 21,96% >17% nên phương án có hiệu thực 3.5 Tính tốn số kỹ thuật kinh tế cho đường dây 479 E28.7 theo phương án chọn Đối với 29 TBA cơng cộng cịn lại, tác giải chọn phương án thay MBA pha tương tự TBA 250 kV Phạm Bạch Hổ Tổng hợp kết tính tốn tổn thất điện lưới điện trung áp sau 30 TBA công cộng sau thay MBA pha MBA pha: Tại Phụ lục 17 3.5.1 Tính tốn số phần đường dây trung áp 479 E28.7: - Sơ đồ sợi đường dây 479 E28.7 sau thay máy biến áp: Tại vẽ số 03 - Kết công suất tính tốn nút phụ tải tổn hao khơng tải MBA: Tại Phụ lục 18 49 - Kết tính tốn tổn thất cơng suất tác dụng dây dẫn đường dây 479 E28.7 sau thay MBA pha dây quấn MBA: xem Phụ lục 19 kèm theo luận văn - Các kết tổng hợp thông số phương án, tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng cho bảng sau: TT Thông số Đơn vị Giá trị Chênh lệch (%) Ghi Bán kính cấp điện xa m 10,2 - - Điện áp thấp kV 21,52 2,16 Tại nút 91 Tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây kW 367,522 2,73 - - Tổn thất điện đường dây dây quấn MBA năm: ∆AĐZ = ∆PĐZ τmaxĐZ ∆AĐZ = 367,522 x 1.760 = 647.015 kWh - Tổn thất điện không tải máy biến áp năm: ∆AMBA = ∑Poi.TvhMBAi ∆AMBA = 526.677 kWh - Tổng tổn thất điện đường dây máy biến áp năm: ∆A = ∆AĐZ + ∆AMBA = 647.015 + 526.677 = 1.173.692 kWh - Điện nhận đầu đường dây: ∆AN = Agiao + ∆A = 55.417.794 + 1.173.692 = 56.591.487 kWh - Tổn thất điện phần trăm: ∆A = ∆A*100/AN = 1.173.692 *100/56.591.487 = 2,07% 50 3.6 Ảnh hưởng thông số kỹ thuật đường dây 479 E28.7 thuộc lưới điện trung hạ áp khu vực thành phố Hưng Yên sau thay máy biến áp pha máy biến áp pha: Trên sở bước tính tốn nêu luận văn xây dựng bảng tổng hợp so sánh thông số trước sau thay máy biến áp pha máy biến áp pha đường dây 479 E28.7 thuộc lưới điện trung hạ áp khu vực thành phố Hưng Yên, cụ thể sau: TT Thông số Đơn vị Trước thay máy biến áp pha máy biến áp pha Sau thay máy biến áp pha máy biến áp pha Chênh lệch tăng ( giảm) kW 382.936 367.522 -15.414 1.179.995 1.173.692 -6.303 I Lưới điện trung áp Tổng tổn thất công suất tác dụng (∆P) Tổn thất điện kWh (∆A ) Tỷ lệ phần trăm % ∆A % 2.08 2.07 -0.01 408.803 213.395 -195.408 1.301.404 716.485 -584.919 5.92 3.35 -2.57 II Lưới điện hạ áp Tổng tổn thất công kW suất tác dụng (∆P) Tổn thất điện kWh (∆A ) Tỷ lệ phần trăm % ∆A % III Tổng cộng lưới điện trung áp hạ áp Tổng tổn thất công kW suất tác dụng (∆P) Tổn thất điện kWh (∆A ) Tỷ lệ phần trăm % ∆A % 791.739 580.917 -210.822 1.890.177 2.481.398 8.007 51 -591.221 5.424 -2.583 (Có bảng kết tính toán chi tiết phụ lục 20 kèm theo) 3.7 Đánh giá số kinh tế hiệu đầu tư Qua phân tích khái niệm phương pháp đánh giá dựa số NPV IRR nêu tác giả lập dự toán cho việc thay MBA pha MBA pha bảng dự tốn cơng trình – xem phụ lục 21 Tác giả tính tốn với chu kỳ năm, vốn đầu tư dự án vay từ ngân hàng với lãi suất 17%/ năm Kết tính tốn theo phụ lục 22 Tổng hợp phân tích hiệu đầu tư thơng qua số NPV IRR tính sau: TT Thơng số tính tốn NPV (với i = 17%) IRR Đơn vị Triệu đ Giá trị So sánh thông số Thông số yêu cầu 1.431 ≥0 ≥0 29.75% ≥ i=17% ≥ i=17% Từ phân tích tính tốn nêu tác giả đánh giá việc thay MBA công cộng pha MBA pha thuộc đường dây 479 E28.7 khu vực thành phố Hưng Yên có hiệu số tính lưới điện 3.8 Kết luận chương Chương luận văn xây dựng quy trình tính tốn, phân tích đánh giá trạng để xây dựng phương án thay trạm biến áp pha thành pha lưới trung áp, áp dụng tính tốn cho xuất tuyến thực tế vận hành cấp điện áp 22kV 479E28.7 Điện lực thành phố Hưng n Qua q trình tính tốn nêu tác giả nhận thấy việc xác định vị trí trạm biến áp pha cần thay thuộc lưới điện trung hạ áp khu vực thành phố Hưng Yên quan trọng thay trạm biến áp pha trạm biến áp pha vị trí thích hợp làm giảm tổn thất công suất, giảm tổn thất điện đem lại lợi ích kinh tế q trình đầu tư 52 CÁC KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hiện với đà phát triển mạnh ngành công nghiệp nói chung thành phố Hưng Yên nói riêng, yêu cầu bảo đảm chất lượng cung cấp điện cho hộ tiêu thụ cần quan tâm nghiên cứu Trong vấn đề tối ưu hóa cấu trúc lưới điện phân phối trung hạ áp toán cần xem xét đánh giá Có thể thấy xuất tuyến khu cơng nghiệp có vị trí liên lạc với nhau, vận hành linh hoạt để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, xuất tuyến có tổn thất 2% Tuy nhiên xuất tuyến dân dụng có bán kính cấp điện lớn, tổn thất 2% Một số vị trí kết lưới chưa tối ưu, tổn thất cịn cao Vì để giảm tổn thất điện nâng cao hiệu vận hành, ta phải tập trung nghiên cứu cấu trúc cung cấp điện tối ưu cho phụ tải xuất tuyến phụ tải dân dụng nêu Một biện pháp đề xuất nhằm tối ưu hóa thơng số vận hành, giảm tổn thất lưới điện trung hạ áp thành phố Hưng Yên ta phải tìm phương án tái cấu trúc lưới phân phối điện cách hợp lý Cụ thể luận văn nghiên cứu kịch thay máy biến áp pha máy biến áp pha tương ứng, đồng thời bổ sung linh hoạt máy biến áp pha vị trí hợp lý nhằm giảm bán kính cấp điện dẫn đến giảm tổn thất điện xuất tuyến dân dụng có bán kính cấp điện lớn từ đem lại hiệu kinh tế đầu tư vận hành Kết mơ chương trình PSS/Adept thực cho xuất tuyến 22kV thực tế với đồ thị phụ tải ngày điển hình thành phố Hưng Yên (lộ 479E28.7) cho thấy hiệu bước đầu việc thay đổi cấu trúc cung cấp điện Cụ thể thông số vận hành lưới điện bao gồm tổn thất điện áp lớn nhất, tổn thất công suất chế độ max tổn thất điện cải thiện sở giảm chiều dài cung cấp điện lưới điện phân phối hạ áp Hiệu kinh tế thực cho đề xuất thay máy biến áp pha thành pha lưới phân phối cần đánh giá cụ thể nghiên cứu vĩ mô 53 Trong chi phí phát sinh địi hỏi vốn đầu tư cho trạm biến áp, chi phí giảm thay đổi cấp điện áp vận hành lưới điện hạ áp đến từ việc giảm cách điện cho thiết bị, với việc tính tốn cho quy mô lớn hơn… cần xem xét Luận văn coi hướng nghiên cứu tiềm sau 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Công thương, Quy định hệ thống điện phân phối, thông tư 39/2015/TTBCT ngày 18 tháng năm 2015 Bộ Công thương, Quy hoạch phát triển Điện lực tỉnh Hưng Yên giai đoạn 2016-2025 có xét đến năm 2035 (Hợp phần 1- Quy hoạch phát triển Hệ thống điện 110 kV), Quyết định số 4016/QĐ-BCT ngày 23/10/2017 Bộ Năng lượng, Qui định tiêu chuẩn kỹ thuật cấp điện áp trung 22 kV, Hà Nội, 1994 PGS.TS Trần Bách, Giáo trình lưới điện, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2010 PGS.TS Trần Bách, Lưới điện Hệ thống điện, tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2004 GS.TSKH Trần Đình Long, Quy hoạch phát triển hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2000 Nguyễn Hữu Phúc, Đặng Anh Tuấn, Sử dụng phần mềm phân tích tính tốn lưới điện PSS/ADEPT, thành phố Hồ Chí Minh, 2014 UBND tỉnh Hưng Yên, Quy hoạch phát triển Điện lực tỉnh Hưng Yên giai đoạn 2016-2025 có xét đến năm 2035 (Hợp phần 2- Quy hoạch chi tiết lưới điện trung hạ áp sau trạm 110 kV), Quyết định số 3354/QĐ-UBND ngày 29/12/2017 Điện lực Thành phố Hưng Yên, Báo cáo quản lý kỹ thuật tháng 12 năm 2017 10 Điện lực Thành phố Hưng Yên, Báo cáo tổng kết công tác sản xuất kinh doanh năm 2017 55 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Thông số đường dây lộ 479 E28.7 Phụ lục 2: Danh sách trạm biến áp thuộc lộ 479 E28.7 Phụ lục 3: Kết cơng suất tính tốn nút phụ tải tổn hao khơng tải MBA trạng đường dây 479E28.7 Phụ lục 4: Kết tính tốn tổn thất cơng suất tác dụng dây dẫn đường dây 479 E28.7 dây quấn MBA lộ 479 E28.7 trạng Phụ lục 5: Kết cơng suất tính tốn nút phụ tải đường dây hạ sau trạm biến áp 250 kVA Phạm Bạch Hổ trạng Phụ lục 6: Kết tính tốn tổn thất cơng suất tác dụng dây dẫn đường dây hạ sau trạm biến áp 250 kVA Phạm Bạch Hổ-Hiện trạng Phụ lục 7: Kết tính tốn tổn thất điện áp lớn tổn thất điện đường dây hạ sau trạm biến áp phân phối -hiện trạng Phụ lục 8: Bảng dự toán thay MBA pha MBA pha - Phương án Phụ lục 9: Bảng tính toán hiệu đầu tư thay MBA pha băng MBA pha - Phương án Phụ lục 10: Bảng tính tốn tổn thất điện 18 MBA pha - Phạm Bạch Hổ- Phương án Phụ lục 11: Bảng dự toán thay MBA pha MBA pha - Phương án Phụ lục 12: Bảng tính tốn hiệu đầu tư (thay MBA pha 18 MBA pha)- Phương án Phụ lục 13: Bảng tính tốn tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBAT1 Phạm Bạch Hổ -Phương án Phụ lục 14: Bảng tính tốn tổn thất điện đường dây hạ áp sau MBA T2 Phạm Bạch Hổ - Phương án Phụ lục 15: Bảng dự toán thay MBA pha MBA 1pha- Phương án 56 Phụ lục 16: Bảng tính toán hiệu đầu tư thay MBA pha MBA 1pha - Phương án Phụ lục 17: Tổng hợp kết tính tốn tổn thất điện lưới điện trung áp sau 30 TBA công cộng sau thay MBA pha MBA pha Phụ lục 18: Kết cơng suất tính tốn nút phụ tải tổn hao không tải MBA đường dây 479 E28.7 -Sau thay MBA pha MBA pha Phụ lục 19: Kết tính tốn tổn thất công suất tác dụng dây dẫn đường dây 479 E28.7 sau thay MBA pha dây quấn MBA (sau thay mba pha)- Phương án Phụ lục 20: Tổng hợp tổn thấtt lưới điện trung, hạ áp sau thay MBA pha MBA 1pha Phụ lục 21: Bảng dự toán tổng hợp TBA sau thay MBA pha MBA pha đường dây 479E28.7 Phụ lục 22: Bảng tính tốn hiệu đầu tư thay MBA pha MBA pha đường dây 479E28.7 Bản vẽ 01 Sơ đồ sợi trạng đường dây 479 E28.7 Bản vẽ 02 Sơ đồ sợi trạng đường dây hạ sau trạm biến áp 250 kV Phạm Bạch Hổ Bản vẽ 03 Sơ đồ sợi đường dây 479 E28.7 sau thay máy biến áp ba pha máy biến áp pha 57 ... HẢI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THAY THẾ MÁY BIẾN ÁP BA PHA BẰNG MÁY BIẾN ÁP MỘT PHA TỚI CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG HẠ ÁP KHU VỰC THÀNH PHỐ HƯNG YÊN Chuyên ngành: KỸ THUẬT... tượng, phạm vi phương pháp nghiên cứu, đề tài đặt tên sau: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng việc thay máy biến áp ba pha máy biến áp pha tới tiêu kỹ thuật lưới điện phân phối trung hạ áp khu vực thành phố Hưng. .. trung hạ áp khu vực thành phố Hưng n + Tính tốn đánh giá ảnh hưởng việc thay máy biến áp ba pha máy biến áp pha lưới phân phối trung hạ áp tới thông số kỹ thuật Phương pháp nghiên cứu - Phân tích