Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng điện năng lượng điện 110 kv khu vực miền bắc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Tiến Thành NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN 110 KV KHU VỰC MIỀN BẮC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HỆ THỐNG ĐIỆN Hà Nội, 2006 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Tiến Thành NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN 110 KV KHU VỰC MIỀN BẮC Chuyên ngành: Hệ thống điện NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HC: Phm Vn Hũa H Ni, 2006 Luận văn thạc sỹ khoa học Mục lục Mở đầu Chương I : Các vấn đề chất lượng điện 1.1 Tiêu chuẩn chÊt l­ỵng phơc vơ 1.1.1 Chất lượng điện 1.1.2 Độ tin cậy cung cấp điện 1.2 Cân công suất phản kháng Điều chỉnh điện ¸p HT§ 1.2.1 Kh¸i qu¸t chung 1.2.2 Bù công suất phản kháng hệ thèng ®iƯn 1.2.3 Điều chỉnh điện áp lưới hệ thống 28 Ch­¬ng II : L­íi ®iƯn 110 - 220 kV khu vùc miỊn Bắc 35 2.1 Khái quát chung tình hình kinh tế - xà hội tỉnh phía Bắc 35 2.2 Hiện trạng hệ thống điện miền b¾c .39 2.2.1 Tình hình tiêu thụ điện khu vực miền Bắc 39 2.2.2 HiÖn trạng nguồn điện miền Bắc 44 2.2.3 Hiện trạng lưới điện 110 - 220 kV miỊn B¾c 49 2.3 Đánh giá chất lượng l­íi 110-220kV khu vùc MB 54 2.3.1 VÒ sù cè 54 2.3.2 Về tổn thất công suất, tổn thất điện ®é lƯch ®iƯn ¸p 55 2.3.3 Về tải 55 Ch­¬ng III : Đề xuất giảI pháp nâng cao chất lượng điện lưới điện 110 kV khu vực miền Bắc 56 3.1 C¸c biƯn ph¸p tỉng thĨ 56 3.1.1 Tr¹m 110kV 56 3.1.2 Đường dây 110kV 57 3.2 Các giải pháp nâng cao chất lượng điện lưới 110 kV cho tỉnh Nam §Þnh 57 3.2.1 Sơ đồ trạng lưới điện 110 - 220 kV Nam Định 57 3.2.2 Chất lượng điện lưới 110-220 kV khu vực Nam định 63 3.2.3 Kết dự báo nhu cầu điện tỉnh Nam Định giai đoạn 2010-2015 67 3.2.4 Cải tạo phát triển lưới điện tỉnh Nam Định giai đoạn 2006-2010 82 Chương IV : KÕt luËn chung 99 Tài liệu tham khảo 101 C¸c Phơ lôc Tóm tắt luận văn 103 Ng­êi thùc hiƯn : Ngun TiÕn Thµnh -1- Ln văn thạc sỹ khoa học Mở đầu Trong kinh tế quốc dân, điện đóng vai trò quan trọng, coi hàng hoá, tư liệu sản xuất đặc biệt vấn đề nâng cao chất lượng điện trọng mối quan tâm tất quốc gia giới Nhận thức rõ tầm quan trọng chất lượng điện năng, cán Xí nghiệp Điện cao miền Bắc, Tôi nhận đề tài Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng điện lưới điện 110 kV khu vực miền Bắc Mục đích đề tài đưa đánh giá trạng chất lượng điện lưới ®iƯn 110 kV khu vùc miỊn B¾c, tõ ®ã ®Ị giải pháp, đề xuất để nâng cao chất lượng điện lưới điện Xí nghiệp Điện cao miền Bắc quản lý vận hành Đối tượng nghiên cứu đề tài trạng lưới điện 110 kV Xí nghiệp Điện cao miền Bắc quản lý vận hành Phạm vi nghiên cứu đề tài lưới điện 110 kV khu vực miền Bắc Vì đề tài mang tính chất nghiên cứu tính phương pháp luận để đưa giải pháp, đề xuất để nâng cao chất lượng điện Do đề tài tập trung nghiên cứu tính toán đưa giải pháp cho tỉnh (trong đề tài chọn tỉnh Nam Định) từ theo phương pháp tương tự tính toán đưa giải pháp với toàn lưới điện ý nghĩa khoa học sở khoa học tính toán, kiểm chứng lại thực tế từ đưa giải pháp để hoàn thiện thực tế ý nghĩa thực tiễn đề tài đưa giải pháp, đề xuất giải pháp đề xuất quan tâm, đầu tư chất lượng điện nâng cao, tổn thất điện giảm, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế Vì điều kiện thực tế, đề tài tránh khỏi thiếu sót, Tôi mong nhận đóng góp, giúp đỡ thầy giáo Ban giám khảo Người thực : Nguyễn Tiến Thành -2- Luận văn thạc sỹ khoa học đồng nghiệp để Tôi hoàn thiện đề tài đưa ý tưởng đề tài áp dụng vào thực tế Người thực : Nguyễn Tiến Thành -3- Luận văn th¹c sü khoa häc Chương I Các vấn đề cht lng in nng 1.1 Tiêu chuẩn chất lượng phục vơ ChÊt l­ỵng phơc vơ tèt nhÊt bao gåm chÊt lượng điện độ tin cậy Các yêu cầu chất lượng điện định lượng cụ thể có tính chất pháp định mà hệ thống điện phải thỏa mÃn, độ tin cậy cung cấp điện có tính thỏa hiệp quan quản lý hệ thống điện người dùng điện 1.1.1 Chất lượng điện Chất lượng điện hệ thống điện gồm có chất lượng tần số chất lượng điện áp 1.1.1.1 Chất lượng tần số Chất lượng tần số đánh giá - Độ lệch tần số so với tần số định mức: f = f f dm 100 f dm Độ lệch tần số phải nằm giới h¹n cho phÐp : ∆f ≤ ∆f ≤ ∆f max Cũng có nghĩa tần số phải nằm giíi h¹n cho phÐp: f ≤ f ≤ f max ®ã: f = f ®m - ∆f f max = f ®m + ∆f max - Độ dao động tần số đặc trưng độ lệch giá trị lớn nhỏ tần số tần số biến thiên nhanh với tốc độ lớn 0,1% Độ dao động tần số không lớn giá trị cho phép 1.1.1.2 Chất lượng điện áp Người thực : Nguyễn Tiến Thành -4- Luận văn thạc sỹ khoa học Chất lượng điện áp gồm tiêu sau: - Độ lệch điện áp so với điện áp định mức lưới điện δU = U − U dm 100 U dm U điện áp thực tế cực thiết bị dùng điện U phải thỏa mÃn điều kiện: U- U U+ U- U+ giới hạn giới hạn độ lệch điện áp Tiêu chuẩn độ lệch điện áp nước khác nhau, ví du: Tiêu chuẩn Nga, độ lệch điện áp 5%; Tiêu chuẩn Pháp, độ lệch điện áp 5,5%; Tiêu chuẩn Singapore, độ lệch điện áp 6% Khi điện áp cao làm tuổi thọ thiết bị dùng điện giảm, thiết bị chiếu sáng Còn điện áp thấp làm cho thiết bị dùng điện giảm công suất, đèn điện Điện áp cao thấp gây phát nóng phụ cho thiết bị dùng điện, làm giảm tuổi thọ suất công tác, làm hỏng sản phẩmnếu điện áp thấp nhiều thiết bị dùng điện không làm việc Độ lệch điện áp tiêu chuẩn điện áp quan trọng ảnh hưởng lớn đến giá thành hệ thống điện - Độ dao động điện áp Sự biến thiên nhanh điện áp tính theo công thức: U = U max U 100 , % U dm Tèc ®é biÕn thiên từ U đến U max không nhỏ 1%/s Dao động điện áp gây dao động ánh sáng, làm hại mắt người lao động, gây nhiễu máy thu thanh, máy thu hình thiết bị điện tử Độ dao động điện áp hạn chế miỊn cho phÐp Ng­êi thùc hiƯn : Ngun TiÕn Thµnh -5- Luận văn thạc sỹ khoa học - Độ không đối xứng Phụ tải pha không đối xứng dẫn đến điện áp pha không đối xứng Sự không đối xứng đặc trưng thành phần thứ tự nghịch U điện áp Điện áp không đối xứng làm giảm hiệu công tác tuổi thọ thiết bị dùng điện, giảm khả tải lưới điện tăng tổn thất điện - Độ không sin Các thiết bị dùng điện có đặc tính phi tuyến máy biến áp không tải, chỉnh lưu, thyristor làm biến dạng đường đồ thị điện áp, khiến không hình sin xuất sóng hài bậc cao U j , I j Các sóng hài bậc cao góp phần làm giảm điện áp đèn điện thiết bị sinh nhiệt, làm tăng thêm tổn thất sắt từ động cơ, tổn thất điện môi cách điện, tăng tổn thất lưới điện thiết bị dùng điện, giảm tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống cung cấp điện, gây nhiễu máy thu thanh, máy thu hình thiết bị điện tử, thiết bị điều khiển khác Tiêu chuẩn Nga quy định: U j ∑ = ∑ U 2j ≤ 5%.U , víi j = 3, 5, 7… U - trÞ hiệu dụng sang hài bậc điện áp Tần số đảm bảo cách điều khiển cân công suất tác dụng chung toàn hệ thống điện thực nhà máy điện Chất lượng điện áp đảm bảo nhờ biện pháp điều chỉnh điện áp lưới truyền tải phân phối Các biện pháp điều chỉnh điện áp thiết bị để thực chọn lựa quy hoạch thiết kế lưới điện, hoàn thiện thường xuyên vận hành Các tác động điều khiển thực vận hành gồm có tác động tải tải 1.1.2 Độ tin cậy cung cấp điện Người thực : Nguyễn Tiến Thành -6- Luận văn thạc sỹ khoa học - Độ liên tục cung cÊp ®iƯn tÝnh b»ng thêi gian mÊt ®iƯn trung bình năm cho hộ dùng điện tiêu khác đạt giá trị hợp lý chấp nhận cho phía người dùng điện hệ thống điện - Độ tin cậy cung cấp điện đảm bảo nhờ kết cấu hệ thống điện lưới điện lựa chọn quy hoạch thiết kế Thông thường hệ thống điện đảm bảo độ tin cậy mức trung bình chấp nhận được, độ tin cËy rÊt cao ë c¸c nót chÝnh cđa hƯ thống (có liên lạc với nhiều nguồn) nút địa phương (có hai nguồn) lưới phân phối mức tin cậy thấp Theo thời gian, với phát triển kinh tế đời sống, mức tin cậy trung bình ngày nâng cao - Các phụ tải có tính chất trị, xà hội cao đảm bảo độ tin cậy đặc biệt cao sơ đồ riêng Các phụ tải công nghiệp phụ tải thương mại có yêu cầu cao độ tin cậy (hơn mức lưới điện chung) cấp điện với sơ đồ có độ tin cậy cao hơn, sử dụng biện pháp phụ thêm, riêng biệt để đảm bảo độ tin cậy cao - Do mức độ điện khí hóa ngày cao sản xuất sinh họat, yêu cầu phụ tải điện ®é tin cËy ngµy cµng cao, ®ã hƯ thèng điện phải hoàn thiện không ngừng cấu trúc phương thức vận hành để đáp ứng 1.2 Cân công suất phản kháng Điều chỉnh điện áp hệ thống điện 1.2.1 Khái quát chung Vì lý kinh tế, công suất phản kháng nhà máy điện đảm đương phần yêu cầu công suất phản kháng phụ tải, phần quan trọng đáp ứng tức thời biến đổi nhanh công suất phản Người thực : Nguyễn Tiến Thành -7- Luận văn thạc sỹ khoa học kháng phụ tải chế độ làm việc bình thường cố Phần lại phải dùng thiết bị bù để cung cấp cho phụ tải Bù công suất phản kháng để phục vụ điều chỉnh điện áp, điện áp chế độ vận hành tiêu chuẩn kỹ thuật để chọn công suất bù, vị trí luật điều khiển tụ bù Điều chỉnh điện áp vận hành thao tác tụ bù với điều chỉnh kích từ máy phát điện điều chỉnh đầu phân áp biến áp có trang bị điều áp tải Phương thức điều chỉnh điện áp lựa chọn ảnh hưởng nhiều đến toán bù, định mục tiêu cách thức đặt bù Ngược lại, cách thức đặt bù ảnh hưởng đến chất lượng điều chỉnh điện áp, hai toán liên hệ chặt chẽ với 1.2.2 Bù công suất phản kháng hệ thống điện 1.2.2.1 Đặt vấn đề Vấn đề đặt toán bù công suất phản kháng hệ thống điện cần xác định vị trí đặt bù, công suất bù, luật điều chỉnh tụ bù vị trí cho điện áp t¹i mäi nót hƯ thèng n»m ph¹m vi cho phép chế độ vận hành bình thường cố * Ta xét hàm mục tiêu: Chi phí cho bù nhỏ nhất, đảm bảo: - Điện áp nút lớn giới hạn cho phép; - Điều kiện ổn định tĩnh ổn định điện áp hệ thống đảm bảo coa chế độ vận hành bình thường cố * Các biến điều khiển: - Điện áp máy phát; - Vị trí đầu phân áp máy biến áp điều áp tải; Người thực : Nguyễn Tiến Thành -8- Luận văn thạc sỹ khoa học TT Tên trạm Máy T1 Máy T2 Mỹ Lộc Nam Ninh 10 Giao thủ 11 ý Yªn 12 Trùc Ninh Điện áp (kV) 110/22 110/22 110/35/22 110/35/10 110/35/22 110/35/10 110/35/10 Công suất (MVA) H.tại 2010 40 40 40 25 25 25 25 25 25 Ghi chó Ph©n phèi + KCN Ph©n phèi + KCN Ph©n phèi + KCN Ph©n phèi Ph©n phèi Ph©n phèi + KCN Ph©n phèi + KCN b3 Phương án Là phương án có hạn chế vốn đầu tư Việc tính toán phụ tải cho KCN, cụm công nghiệp, khu du lịch dịch vụ, khu đô thị sở dùng điện khác xét đến phụ tải cần thiết mang tính khả thi cao KCN Hoà Xá, Mỹ Trung, số cụm công nghiệp Thịnh Long (huyện Hải Hậu), Xuân Tiến, Xuân Bắc, Xuân Hùng, huyện lỵ Xuân Trường (huyện Xuân Trường), La Xuyên, Yên Xá (huyện ý Yên), Vân Tràng - Nam Giang (huyện Nam Trực); khu du lịch Quất Lâm, Thịnh Long; số khu đô thị thuộc thành phố Nam Định Với phương án này, công suất cực đại tỉnh Nam Định đạt 230,9 MW, nhu cầu điện 1.112 triệu kWh vào năm 2010 Tương ứng với mức phụ tải trên, hệ thống trạm biến áp 220kV, 110 kV địa bàn tỉnh đến năm 2010 gồm: Bảng 3.19 Danh mục trạm biến áp quy hoạch theo phương án TT Tên trạm A B Trạm 220kV Nam Định Trạm 110kV Nam Định Máy T1 Máy T2 Phi Trường Điện áp (kV) Công suất (MVA) H.t¹i 2010 220/110 2x125 110/22 110/22 25 Ghi chó 2x125 25 Ph©n phèi 25 Ph©n phèi Ng­êi thùc hiƯn : Nguyễn Tiến Thành -88- Luận văn thạc sỹ khoa học TT Tên trạm Máy T1 Máy T2 Trình Xuyên M¸y T1 M¸y T2 NghÜa H­ng M¸y T1 Hải Hậu Máy T1 Lạc Quần Máy T1 Máy T2 Mü X¸ M¸y T1 M¸y T2 Mü Léc Nam Ninh 10 Giao Thủ 11 ý Yªn Điện áp (kV) 110/35/6 110/35/6 Công suất (MVA) Ghi H.tại 2010 25 Ngừng vận hành 25 Ngừng vận hành 110/35/22 110/35/6(22) 40 20 40 Phân phối 40 Ph©n phèi 110/35/22 25 25 Ph©n phèi 110/35/10 25 25 Ph©n phèi 110/35/22 110/35/22 25 25 25 Ph©n phèi 25 Ph©n phèi 110/22 110/22 110/35/22 110/35/10 110/35/22 110/35/10 40 40 40 25 25 25 25 25 Ph©n phèi + KCN Ph©n phèi + KCN Ph©n phèi + KCN Ph©n phèi Phân phối Phân phối + KCN c Nhận xét chọn phương án Phương án 1: Là phương án yêu cầu khối lượng vốn đầu tư tương đối lớn, đáp ứng nhu cầu phụ tải tương ứng với kịch tăng trưởng GDP tỉnh trung bình 13 %/năm Phương án có tính khả thi không cao, không phù hợp với lựa chọn phương án phát triển kinh tế - xà hội giai đoạn 2006-2010 tỉnh Phương án 2: Là phương án phát triển trung bình, đáp ứng nhu cầu phụ tải tương ứng với kịch tăng trưởng GDP trung bình 11 - 12%/năm, tổng đầu tư toàn xà hội cần huy động khoảng 31 nghìn tỷ đồng Phương án có tính Người thực : Nguyễn Tiến Thành -89- Luận văn thạc sỹ khoa học khả thi cao Phương án đà tỉnh Nam Định lựa chọn làm phương án phát triển kinh tế - xà hội giai đoạn 2006-2010 Phương án 3: Tỉnh Nam Định năm vừa qua có tốc độ tăng trưởng GDP cao mức bình quân chung nước Trong năm tới, ngành kinh tế quan trọng tỉnh thuỷ sản, công nghiệp khí - điện tử, dệt - may, công nghiệp chế biến, ngành du lịch - dịch vụ ngành có tiềm phát triển thị trường tiêu thụ lớn Hơn nữa, sở hạ tầng kỹ thuật phục vụ phát triển ngành kinh tế thời gian qua đà chuẩn bị bước Với tâm cao Đảng bộ, quyền nhân dân tỉnh, lợi điều kiện tự nhiên xà hội truyền thống tỉnh phát huy, mục tiêu tăng trưởng kinh tế đà đề có nhiều hội khả hoàn thành Như phương án không xảy không thiết kế chi tiết sơ đồ phát triển điện lực theo phương án Bảng 3.20 - Tổng hợp phương án quy hoạch TT A B Tên trạm Hiện Công suất đặt, MVA Phương án QH đến năm 2010 I II III Trạm 220/110kV Nam Định 2x12 2x125 2x125 2x125 25 2x2 2x2 2x2 2x25 0 20+ 40 2x4 2x2 2x2 2x4 2x2 2x2 2x4 Trạm 110kV Nam Định (110/22kV) Phi Trường (110/35/6kV) Trình Xuyên (110/35/22(6)kV) NghÜa H­ng (110/35/22kV) 25 H¶i HËu (110/35/10kV) 25 Ng­êi thùc hiƯn : Ngun TiÕn Thµnh -90- 25 25 Ln văn thạc sỹ khoa học TT 10 11 12 13 C Tên trạm Lạc Quần (110/35/22kV) Mü X¸ (110/22kV) Mü Léc (110/35/22kV) Nam Ninh (110/35/10kV) Giao Thuỷ (110/35/22kV) ý Yên (110/35/10kV) Trực Ninh (110/35/10kV) Thịnh Long (110/35/22kV) P max toàn tỉnh (MW) Công suất đặt, MVA Phương án QH đến năm 2010 Hiện I II III 2x2 2x2 2x2 2x25 5 2x4 2x4 40 40 0 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 255, 242, 230, Với nhận xét trên, đề án lựa chọn phương án làm phương án thiết kế sơ đồ phát triển điện lực tỉnh Nam Định giai đoạn 2006-2010 có xét đến 2015 có tính đến độ dự phòng hợp lý để đáp ứng nhu cầu phụ tải điều kiện phát triển đột phá 3.2.2.3 Thiết kế sơ đồ phát triển điện lực tỉnh Nam Định a Giai đoạn 2006-2010 Bảng 3.21 - Cân công suất trạm nguồn 110kV nhu cầu phụ tải theo vùng TT Tên tạm Công suất trạm có (MVA) P max (MW) Năm Năm Năm 2005 2010 2015 I Vïng I Ng­êi thùc hiÖn : Nguyễn Tiến Thành -91- Luận văn thạc sỹ khoa học TT Tên tạm Công suất trạm có (MVA) P max (MW) Năm Năm Năm 2005 2010 2015 A Công suất trạm 110kV có 200 Trong đó: Nam Định Mỹ xá 1x25 21.3 21.3 21.3 1x40 34 34 34 2x25 42.5 0 1x20 + 1x 40 51 51 51 1x25 21.3 21.3 21.3 Phi Tr­êng (dự kiến ngừng vận hành cuối giai đoạn 2010) Trình Xuyên Nam Ninh 170.1 127.6 127.6 B P max phụ tải 98.45 176.65 313.27 P cần lắp đặt (dự phòng 25%) Cân đối (A) - (B1) theo P (MW) 131.23 235.47 417.59 38.87 -107.87 -289.99 C Cân đối (A) - (B1) theo S (MVA) 45.72 -126.91 -341.16 II Vïng II A C«ng suÊt trạm 110kV có Trong đó: Hải Hậu Lạc Quần NghÜa H­ng 100 1x25 2x25 1x25 85.1 21.3 42.5 21.3 85.1 21.3 42.5 21.3 85.1 21.3 42.5 21.3 B P max phụ tải 59.4 104.47 185.27 P cần lắp đặt (dự phòng 25%) Cân đối (A) - (B1) theo P (MW) 79.18 139.26 246.96 5.92 -54.16 -161.86 C Cân đối (A) - (B1) theo S (MVA) 6.96 -63.72 -190.43 * Vïng 1: P max = 176,65 MW ; Gồm thành phố Nam Định , huyện Mỹ Lộc, ý Yên, Vụ Bản, Nam Trực, phía Bắc huyện Nghĩa Hưng Hiện tại, vùng nhận điện từ trạm 110kV: - Tr¹m 110/35/6 kV - 2x25 MVA Phi Tr­êng (E.34), trạm vận hành máy T1 với 100% công suất, máy T2 dự phòng Người thực : Nguyễn Tiến Thành -92- Luận văn thạc sỹ khoa học - Trạm 110/22 kV - 25 MVA Nam Định (E.37), trạm đưa vào vận hành từ năm 1999 chủ yếu cấp điện cho phụ tải thành phố Nam Định xà ngoại thành, cấp điện phần cho huyện Mỹ Lộc xuất tuyến 22 kV, mang tải 65% - Trạm 110/22 kV - 40 MVA Mỹ Xá (E.39) đưa vào vận hành năm 1999, trạm chủ yếu cung cấp điện cho phụ tải thành phố Nam Định, KCN Hoà Xá xà thuộc khu vực ngoại thành, phần lớn lưới 22 kV TP Nam Định lấy từ cuộn 22 kV trạm Trạm mang tải 50% - Trạm 110/35/6 kV - 20 MVA + 110/35/22 kV - 40 MVA Trình Xuyên (E.31), Máy T1 vận hành từ năm 1970 máy T2 vận hành 08/2002, xây dựng để chủ yếu cấp điện cho huyện Nam Trực, Vụ Bản, ý Yên, Trực Ninh, Mỹ Lộc Hiện trạm mang tải khoảng 89% - Trạm 110/35/10 kV - 1x25 MVA Nam Ninh (E3.12) n»m trªn địa phận huyện Nam Ninh, xây dựng đưa vào vận hành cuối năm 2005 Hiện mang tải gần 60% Phương án phát triển lưới 110kV vùng sau: - Xây dựng trạm 110/35/22kV - 2x25 MVA Mỹ Lộc, giai đoạn đầu lắp máy 25MVA, giai đoạn 2011-2015 lắp máy công suất 25MVA - Trạm 110/22 kV - 40 MVA Mỹ Xá (E.39) lắp thêm máy T2 công suất 40 MVA để trở thành 110/22kV - 2x40MVA - Tr¹m 110/22 kV - 25 MVA Nam Định (E.37) lắp thêm máy T2 công suất 25 MVA để trở thành 110/22kV - 2x25MVA - Trạm 110/35/6 kV - 2x25 MVA Phi Trường (E.34) xây dựng từ năm 1970, làm nhiệm vụ cấp điện chủ yếu cho nhà máy dệt Nam Định lưới 35kV khu vực lân cận Trạm đặt nội thành, khu vực dân cư đông đúc, diện tích chật trội, khả mở rộng xuất tuyến trung áp Hơn nữa, lưới 6kV thành phố Nam Định hoàn thành cải Người thực : Nguyễn Tiến Thành -93- Luận văn thạc sỹ khoa học tạo sang 22kV Nhà máy dệt Nam Định hoàn thành di dời khỏi trung tâm thành phố nên trạm 110kV Phi Trường ngừng hoạt động dỡ bỏ - Thay máy T2 110/35/6kV - 20MVA trạm 110kV Trình Xuyên thành 110/35/22kV - 40 MVA - Xây dựng trạm 110/35/10 - 2x25 MVA ý Yên Đặt máy 25MVA, đặt máy công suất 25MVA đáp ứng nhu cầu phụ tải KCN ý Yên khu vực huyện ý Yên, Vụ Bản - Để tăng cường độ tin cậy cung cấp điện tăng khả tải công suất phía 110kV từ Ninh Bình sang Nam Định trạm 220/110kV Nam Định không đủ khả cung cấp điện cho toàn tỉnh Nam Định, dự kiến cải tạo đường dây 110kV Ninh Bình - Trình Xuyên thành mạch kép, dây 2xAC300, dài 18 km; cải tạo mạch hữu Trình Xuyên - Mỹ Xá (Nam Định) thành mạch kép dây 2xAC300, dµi 13,5km * Vïng 2: Pmax = 104,47 MW (năm 2010): gồm huyện Trực Ninh, Xuân Trường, Giao Thuỷ, Hải Hậu Nam huyện Nghĩa Hưng Hiện tại, vùng nhận điện từ trạm: - Trạm 110/35/22 kV - 2x25 Lạc Quần (E.38), cấp điện cho huyện Xuân Trường , Trực Ninh, Hải Hậu, Giao Thuỷ mang tải 90% - Trạm Hải Hậu (E3.11) 110/35/10 kV - 1x25 MVA, cÊp ®iƯn cho hun Hải Hậu, mang tải 71%; - Trạm 110/35/22 kV - 25 MVA Nghĩa Hưng (E3.10) đưa vào vận hành năm 2001, cấp điện cho toàn khu vực huyện Nghĩa Hưng, mang tải 59% Phương án phát triển lưới 110kV vùng giai đoạn 2006-2010 sau: - Xây dựng trạm 110/35/10-2x25MVA Trực Ninh khu vực thị trấn Cổ Lễ Giai đoạn 2009-2010 đặt máy 25MVA, giai đoạn 2011-2015 đặt máy công suất 25MVA - Lắp thêm máy công suất 25MVA trạm 110kV Hải Hậu để trạm có quy mô Người thực : Nguyễn Tiến Thành -94- Luận văn thạc sỹ khoa học 2x25MVA (giai đoạn 2007-2008) - Lắp thêm máy công suất 25MVA trạm 110kV Nghĩa Hưng để trạm có quy mô 2x25MVA (giai đoạn 2008-2009) - Xây dựng tạm 110/35/22-2x25MVA Giao Thủy đường dây 110kV Lạc Quần - Giao Thủy mạch kép, dây 2xAC-185 dàI 15km Giai đoạn đầu (20062007) lắp máy 25MVa, đáp ứng nhu cầu phụ tải khu vực huyện Giao Thủy Giai đoạn 2011-2015 đặt máy công suất 25MVA - Hiện huyện phía Nam tỉnh cấp điện đường dây 110kV hình tia mạch đơn: + Nam Định - Lạc Quần dây AC-185 dài 30km + Nam Định - Nam Ninh - Nghĩa Hưng - Hải Hậu dây AC-185 dài 67km Hai mạch có 26 khoảng cột đầu chung cột thành mạch kép Khu vực vùng gần biển, thường có gió bÃo mạnh Để tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho trạm 110kV khu vực phía Nam tỉnh, đề án xem xét phương án: Phương án : Xây dựng đường dây 110kV mạch Nam Định - Lạc Quần dây AC-240 dài 38,5km đường dây mạch kép Lạc Quần - Hả Hậu dây 2xAC-240 dài 20km tạo thành mạch vòng kết nối trạm 110kV phía Nam tỉnh Dự kiến thực năm 2007 Phương án : Xây dựng đường dây 110kV Kim Sơn (thuộc tỉnh Ninh Bình) Nghĩa Hưng dài 15km, mạch kép dây 2xAC-240, giai đoạn đầu treo mạch, giai đoạn 2011-2015 treo mạch Đoạn Nghĩa Hưng- Hải Hậu xây dựng mạch dài 14,7km dây AC-240; đoạn Hải Hậu - Lạc Quần xây dựng đường dây mạch kép dây 2xAC-240 dài 20km Phân tích kinh tế - kỹ thuật phương án thấy rằng: Phương án có vốn đầu tư cao phương án phải xây dựng khối lượng đường dây 110kV dài phương án 8,8km Hơn nữa, nguồn 110kV cấp cho hun phÝa Nam tØnh vÉn chØ lµ trạm 220kV Nam Định phương án cÊp bỉ sung ngn Ng­êi thùc hiƯn : Ngun TiÕn Thành -95- Luận văn thạc sỹ khoa học 110kV từ phía Ninh Bình Phương án tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho trạm 110kV Kim Sơn (tỉnh Ninh Bình) đồng thời thuận lợi cho việc phát triển lưới 110kV giai đoạn sau, xây dựng thêm lộ 110kV qua thành phố Nam Định khó khăn giải phóng mặt phương án Qua phân tích trên, đề án chọn phương án để tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho huyện phía Nam tỉnh Sơ đồ lưới điện dự kiến đến năm 2010 hình 3.3 b Giai đoạn 2010-2015 Để đáp ứng nhu cầu phụ tải phát triển vùng, đề án đề nghị trì, nâng công suất, xây dựng trạm 110kV sau: - Duy trì trạm 110kV tới 2010 gồm: + Trạm E3.1 Trình Xuyên: 110/35/22kV-2x40MVA + Trạm E3.1 Mỹ Xá: 110/35/22kV-2x40MVA + Trạm Hải HËu: 110/35/10kV-2x25MVA + Tr¹m E3.10 NghÜa H­ng: 110/35/22kV-2x25MVA + Tr¹m Trực Ninh: 110/35/10kV-25MVA - Nâng công suất trạm: + Trạm Mỹ Lộc: 110/35/22kV-25MVA thành 110/35/22kV-2x25MVA + Trạm ý Yên: 110/35/10kV-25MVA thành 110/35/10kV-2x25MVA + Trạm Nam Ninh: 110/35/10kV-25MVA thành 110/35/10kV-2x40MVA + Trạm E3.8 Lạc Quần: 110/35/22kV-2x25MVA thành 110/35/22kV2x40MVA + Trạm Nam Định: 110/22kV-2x25MVA thành 110/22kV-2x40MVA + Trạm Giao Thủy: 110/35/22kV-25MVA thành 110/35/22kV-2x25MVA - Xây dựng mới: Người thực : Nguyễn Tiến Thành -96- Luận văn thạc sỹ khoa học + Trạm 110/35/22kV-2x25MVA Nam Điền (dự kiến khu vực më réng Ng­êi thùc hiƯn : Ngun TiÕn Thµnh -97- Luận văn thạc sỹ khoa học Hình 3.3 Sơ đồ lưới điện cao áp (220kV, 110kV) khu vực Nam Định đến năm 2010 Ghi Chú Nhà máy Nhiệt điện Ninh Bình (300 MW) Đường dây trạm trạng Nam Định Đi Lý Nhân Đi Thái Bình Đường dây trạm dự kiến đến năm 2010 Khu Tám ý Yên Mỹ Xá Trình Xuyên Mỹ Lộc Đi Nho Quan 2x125 MVA Đi Ba Chè 220kV Ninh Bình 110kV Hải Hậu Nghĩa Hưng Nam Ninh Đi Hưng Hà Đi Tiền Hải Đi Vũ Thư Đi Vĩnh Bảo Thái Bình Giao Thủy Lạc Quần Đi Đồng Hòa Người thực : Nguyễn Tiến Thành -97- Trực Ninh Luận văn thạc sỹ khoa học thành phố Nam Định phía Nam) + Trạm 110/35/22kV-2x25MVA Thịnh Long Giai đoạn đầu lắp máy 25MVA, đáp ứng nhu cầu phụ tải khu công nghiệp du lịch Thịnh Long Tiến độ phù hợp với phát triển phụ tải khu vực (hiện đà khởi công xây dựng nhà máy đóng tàu VINASHIN nguồn vốn trái phiếu Chính phủ) + Xây dựng mạch kép 110kV dây 2xAC-185 rẽ nhánh tới trạm 110kV Nam Điền dài 0,5km từ cột số 16 tuyến Nam Định - Trực Ninh + Xây dựng mạch kép 110kV dây 2xAC-185 từ trạm 110kV Hải Hậu trạm 110kV Thịnh Long dài 13,5km Bảng 3.22 - Phân nút phụ tải trạm 110kV tỉnh Nam Định đến năm 2015 (Phương án chọn - PA sở) TT I II 10 11 12 13 14 Tên trạm Vùng Phi Trường Nam Định Mỹ Xá Mỹ Lộc Nam Điền Trình Xuyên Nam Ninh ý Yên Vùng Lạc Quần Trực Ninh Hải Hậu Giao Thủy Nghĩa Hưng Thịnh Long Công suÊt tr¹m (MVA) H.t¹i 2010 2015 Pmax (MW) H.t¹i 2010 2015 2x25 25 40 2x25 2x40 25 20.5 17.8 8.4 20+40 25 2x40 25 25 2x40 2x40 2x25 25 2x40 2x40 2x25 31.4 42.0 13.5 11.5 2x25 2x25 25 2x25 25 2x25 2x40 25 2x25 2x25 2x25 25 32.9 9.3 25.0 10.5 27.0 10.5 25.0 133.1 242.5 25 25 12.7 Ng­êi thùc hiƯn : Ngun TiÕn Thµnh -98- 25.0 43.0 9.5 46.5 45.1 22.4 14.1 56.1 10.1 28.1 57.7 14.2 34.1 29.2 31.0 14.1 432.6 Luận văn thạc sü khoa häc Chương Kết luận chung Qua kh¶o sát tính toán lưới điện 110 220 kV khu vực miền Bắc nói chung, khu vực Nam Định nói riêng đưa số kết luận chung sau: 1/ Về trạng: + Điện áp lưới điện Này nói chung đảm bảo giá trị modul phía cao trạm 110 kV không nút (trạm) có điện áp thấp điện áp định mức + Các cố nhiều chủ yếu cố thoáng qua Nguyên nhân vụ cố thiết bị cũ, hành lang đường dây không bảo đảm theo quy phạm, máy cắt đường dây chưa có chức tự động đóng lại + Tổn thất lưới điện cao giao động từ 2% đến 3,5% cá biệt tới 4% + Một số trạm biến áp bị tải + Nhiều đường dây cấp điện có lộ, nên độ tin cậy cung cấp điện chưa bảo đảm + đường dây có hai nguồn cấp, có đoạn đầu cố tổn thất điện áp cao không bảo đảm chất lượng điện 2/ Về biện pháp khắc phục: + Cần đẩy mạnh thay phần tử (thiết bị) cũ, lạc hậu làm việc tin cậy thiết bị mới, đại + Kịp thời nâng công suất trạm biến áp tải + Để nâng cao chất lượng điện cần tăng cường đưa chức tự động điều chỉnh điện áp máy biến áp vào làm việc + Tăng cường biện pháp an toàn, giải phóng hành lang tuyến đường dây bảo đảm theo quy phạm an toµn Ng­êi thùc hiƯn : Ngun TiÕn Thµnh - 99 - Luận văn thạc sỹ khoa học + Tăng cường lộ đường dây, đóng điện dự phòng để bảo đảm độ tin cậy cung cấp điện + Luôn thiết kế bổ sung đường dây, nguồn phù hợp với tăng trưởng phụ tải Vấn đề cần phải trước bước só với tăng trưởng phụ tải Không để tảI chống tải theo kiểu xử lý tình + Không ngừng đào tạo bồi dưỡng nâng cao trình độ đeội ngũ công nhân vận hành lưới điện Người thực : Nguyễn Tiến Thành - 100 - Luận văn thạc sỹ khoa học Tài liệu tham khảo Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện PGS.TS Là Văn út Các thiết bị bù tĩnh có ®iỊu khiĨn øng dơng hƯ thèng ®iƯn PGS.TS L· Văn út Các chế độ vận hành hệ thống điện - PGS.TS Là Văn út Ngắn mạch hệ thống điện - PGS.TS Là Văn út Bù công suất phản kháng hệ thống điện siêu cao áp GS.VS Trần Đình Long Lưới điện hệ thống điện tập & tập - PGS.TS Trần Bách Hệ thống điện tập - Đặng Ngọc Dinh, Trần Bách, Ngô Hồng Quang, Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái Bù công suất phản kháng lưới cung cấp phân phối điện TS Phan Đăng Khải Các chế độ hệ thống Năng lượng Markovits; Người dịch: Trần Đình Long, Bùi Thiện Dụ, Bùi Ngọc Thư, Hà Học Trạc 10 Các giải pháp thực quy hoạch Điện lực Việt Nam đến năm 2010 có xét đến 2025 Viện Năng lượng 11 Niên giám thống kê năm từ 1998 đến 2004 tỉnh Nam Định 12 Kế hoạch năm 2001 2005 Điện lực Nam Định 13 Điện tử công nghiệp Tập I&II I L Kaganôp; Người dịch: Ngô §øc Dịng 14 §iƯn tư c«ng st - Ngun BÝnh 15 Power System Stability Vol I&II – Edward Wilson Kimbark 16 Modern Power System Analysis – Tukan G√nen Ng­êi thùc hiƯn : Ngun TiÕn Thµnh -101- ... nghiệp Điện cao miền Bắc, Tôi nhận đề tài Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng điện lưới điện 110 kV khu vực miền Bắc Mục đích đề tài đưa đánh giá trạng chất lượng điện lưới điện 110 kV khu vực. .. vực miền Bắc, từ đề giải pháp, đề xuất để nâng cao chất lượng điện lưới điện Xí nghiệp Điện cao miền Bắc quản lý vận hành Đối tượng nghiên cứu đề tài trạng lưới điện 110 kV Xí nghiệp Điện cao miền. .. miền Bắc quản lý vận hành Phạm vi nghiên cứu đề tài lưới điện 110 kV khu vực miền Bắc Vì đề tài mang tính chất nghiên cứu tính phương pháp luận để đưa giải pháp, đề xuất để nâng cao chất lượng điện