Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện quận đống đa thành phố hà nội

Bộ Giáo Dục đào tạo Trường Đại Học bách khoa Hà nội Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện quận Đống Đa- Thành phố hà nội Nghành : Mạng hệ thống điện Phạm văn thắng Người hướng dẫn khoa học : PGS-TS : Đặc Quốc Thống Hà nội : 2006 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Phần mở đầu 1.1 : Giới thiệu chung: Năng lượng Điện đóng vai trò to lớn cho ngành công nghiệp quốc gia trªn thÕ giíi Trong nỊn kinh tÕ cđa n­íc ta nay, Công nghiệp đóng vai trò chủ đạo, đồng nghĩa với việc đòi hỏi có chất lượng điện ngày cao Đặc biệt sau Qc Héi n­íc Céng Hoµ X· héi chđ nghÜa viƯt nam Thông qua Luật Điện lực thức có hiệu lực từ ngày 01/07/2005 chất lượng Điện vấn đề đặt ngành Điện Việt Nam, mà CBCNV Tổng Công ty phải trực tiếp có lời giải cho toán Hệ thống phân phối điện phận quan trọng Hệ thống điện, khâu cuối để đưa điện đến phụ tải sử dụng điện Khi toàn hệ thống vận hành an toàn hệ thống phân phối chưa tối ưu toàn nỗ lực khâu đầu trở nên vô nghĩa Do Hệ thống phân phối điện yếu tố quan trọng định đến chất lượng điện độ tin cậy toàn hệ thống khách hàng sử dụng điện Đặc biệt Thủ đô Hà nội, chất lượng điện độ tin cậy cán nhân viên ngành Điện lực cố gắng nỗ lực phấn đấu cho dòng điện thủ đô sáng mÃi lòng nhân dân thủ đô hướng tới 1000 năm Thăng Long , xứng đáng thủ đô nước CHXHCN Việt nam, đầu lĩnh vực văn ho¸, khoa häc kü thuËt Trong xu thÕ héi nhập quốc tế, nên kinh tế tri thức đóng vai trò chủ đạo, công nghiệp mũi nhọn việc đầu tư cải tiến kỹ thuật áp dụng công nghệ tự động hoá lưới điện công việc cần làm EVN năm tới Khi phủ định cho việc mở rộng thị trường điện lực Ngành điện không độc tôn vốn có, muốn phát triển phải có nhìn nhận đầu tư hướng Một lần khẳng định , toán nâng cao chất lượng điện ®é tin cËy cđa hƯ thèng lµ nhiƯm vơ cđa ngành điện Việt nam nói chung Công ty Điện lực Hà nội nói riêng cần phải sớm giải Học viên : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội 1.2 : Mục tiêu nhiệm vụ luận văn : Để thực mục tiêu hoàn thiện hệ thống phân phối điện , đà nhiều tác giả, nhiều đồng nghiệp đà đề cập đến vấn đề Trong khuôn khổ luận văn tác giả đề cập đến số vấn đề thĨ nh­ sau : + Giíi thiƯu hƯ thèng tự động phân phối điện viết tắt tõ tiÕng Anh lµ DAS ( Distibution Automatic System) + Nghiên cứu áp dụng hệ thống DAS cho lưới điện quận Đống Đa Tính toán cụ thể cho lưới điện phân phối quận Đống Đa sau trạm trung gian 110kV Giám (E14), khu vực tập trung phụ tải quan trọng đà đầu tư quy hoạch tổng thể hạ tầng lưới điện, nhằm giảm thời gian phạm vi điện phụ tải + Đề xuất số giải pháp nhằm tháo gỡ vướng mắc công tác phát triển lưới điện khu vực quận Đống Đa TP Hà nội 1.3 : Phạm vi nghiên cứu áp dụng : - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động hệ thống tự động phân phối ®iƯn TÝnh to¸n ¸p dơng cho l­íi ®iƯn trung ¸p có Quận Đống Đa, phù hợp với quy hoạch lưới điện đến 2010 năm Học viên : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Phần : Nghiên cứu áp dụng hệ thống DAS cho lưới điện Quận Đống Đa Chương 1: Giới thiệu chung Đặc điểm tình hình quận Đống Đa-TP Hà nội 1.1 : Đặc thù phát triển kinh tế dân cư Phương hướng chủ yếu qui hoạch phát triển quận Đống Đa - TP Hµ néi: 1.1.1 : Giíi thiƯu chung vỊ Qn §èng §a : QuËn §èng §a n»m ë phÝa T©y Nam Thành phố Hà Nội, cách trung tâm Thành phố 3km, cã vÞ trÝ quan träng quan hƯ víi quận, huyện khác Thành phố địa phương nước Về vị trí địa lý : ã Phía Bắc giáp Quận Ba Đình ã Phía Nam giáp Quận Thanh Xuân ã Phía Đông giáp Quận Hai Bà Trưng Quận Hoàn Kiếm ã Phía Tây giáp Quận Cầu Giấy Tổng diện tích đất tự nhiên Quận 1.008,5ha Bảng 1-1: Thống kê chi tiết trạng sử dụng đất TT Loại đất Diện tích Tỷ lệ ( ) (%) Đất nông nghiệp 34,48 3,42 Đất quan kinh tế sử dụng 147,90 14,67 Đất liên doanh với nước 7,63 0,76 Đất quan Quận Phường QLý 73,50 7,29 Đất quan Hành chính, nghiệp 219,53 21,76 Đất Đô thị 525,46 52,10 1.008,5 100,00 Tổng cộng : Học viên : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hµ néi VỊ hµnh chÝnh : Qn cã 21 ph­êng với tổng số dân 363.292 người tính đến 31/12/2003, mật độ dân số 36.023 người/km2 Đặc điểm phân bố dân cư phường không đồng Phường Trung Phụng có mật độ dân cao : 65.905 ng/km2, phường Láng Thượng có mật độ thấp 17.480 ng/km2 Hình 1.1 : Bản đồ hành quận Đống Đa Học viên : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Bảng 1-2: Thống kê diện tích dân số phường quận Đống Đa (Tính đến 31/12/2003) Diện tích Dân số Mật độ (km2) (người) (ng/km2) TT Tên phường Phường Cát Linh 0,369 14.375 38.957 Phường Văn Miếu 0,295 41.597 Phường Quốc Tử Giám 0,191 12.271 9.656 Phường Văn Chương 0,334 18.027 53.973 Ph­êng Hµng Bét 0,314 18.492 58.892 Phường Ô Chợ Dừa 1,139 30.361 26.656 Phường Thỉ Quan 0,284 18.210 64.120 Ph­êng Trung Phơng 0,241 15.883 65.905 Phường Khâm Thiên 0,184 10.985 59.701 10 Phường Phương Liên 0,438 16.623 37.952 11 Phường Trung Tự 0,417 14.335 34.376 12 Ph­êng Kim Liªn 0,337 16.332 48.463 13 Ph­êng Ph­¬ng Mai 0,616 20.157 32.722 14 Ph­êng Nam §ång 0,410 17.944 43.766 15 Ph­êng Quang Trung 0,411 12.161 29.589 16 Ph­êng Trung LiÖt 0,763 24.541 32.164 17 Ph­êng Thịnh Quang 0,448 19.145 42.734 18 Phường Láng Hạ 0,959 27.829 29.019 19 Phường Láng Thượng 1,228 21.465 17.480 20 Ph­êng K.Th­ỵng 0,339 13.572 40.035 21 Ph­êng Ng· T­ Së 0,233 10.928 46.901 10,085 363.292 36.023 Tỉng Häc viªn : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện 50.555 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội + Về khí hậu Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 23,50C đến 24,50C Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1500mm (mùa mưa tháng đến tháng 10) Độ ẩm trung bình hàng năm 80% + Về kinh tế Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng công nghiệp hoá đại hoá, tăng tỉ trọng Công nghiệp, Thương mại - dịch vụ GDP tăng nhanh tỉ trọng sản phẩm có hàm lượng kỹ thuật cao, giảm tương đối tỉ trọng nông nghiệp 1.1.2 : Phương hướng chủ yếu qui hoạch phát triển Quận Đống Đa Phương hướng nhiệm vụ lâu dài xây dựng thủ đô xà hội chủ nghĩa giàu kinh tế, kinh tế Nhà nước giữ vai trò chủ đạo, vững trị, có văn hoá tiên tiến, đậm đà sắc dân tộc, an ninh quốc phòng vững mạnh A Một số nét khái quát kiến trúc đô thị Quận Đống Đa + Trên sở Điều chỉnh quy hoạch chung Thủ đô Hà Nội đến năm 2020 đà Thủ tướng Chính phủ phê duyệt định số 108/1998/QĐ-TTg ngày 20 tháng năm 1998 + Đề án Quy hoạch chi tiết Quận Đống Đa Hà Nội đến năm 2020 đà UBND TP Hà Nội phê duyệt + Đề án Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế-xà hội Quận Đống Đa đến 2010 Uỷ ban Nhân dân Quận Đống Đa lập năm 2001 Theo nội dung quy hoạch nói trên, Đống Đa khu vực đô thị hoá toàn diện toàn lÃnh thổ Quận, khu vực hạn chế phát triển không gian Thành phố với trung tâm Ô Chợ Dừa Ngà Tư Sở, đô thị hoá gắn với chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng phát triển mạnh khu vực dịch vụ, đặc biệt tập trung vào ngành thương mại, dịch vụ du lịch, khoa học công nghệ, quản lý hành chính, giao dịch nước quốc Học viên : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội tế Bên cạnh đó, tiếp tục củng cố phát triển hoạt động sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế, giải việc làm a/ Tổ chức không gian kinh tế-xà hội quy hoạch sử dụng đất + Quan điểm phát triển không gian Quận : - Là quận nằm khu vực hạn chế phát triển ( Trong ranh giới tuyến vành đai II ), việc khắc phục nhược điểm cấu sử dụng đất cần thiết - Tăng thêm tầng cao trung bình nhà khu dân cư để nâng cao hiệu sử dụng đất điêù kiện diện tích đất không tăng thêm, bước cân đối mặt sử dụng đất không gian kiến trúc đô thị - Từng bước chuyển dần xí nghiệp, bệnh viện gây ô nhiễm môi trường, số trường Đại học, chuyên nghiệp, quan khỏi khu vực hạn chế phát triển tới khu vực thích hợp theo quy hoạch; giành phần đất giải phóng phát triển, tăng diện tích xanh công trình phục vụ công cộng khác - Điều hoà tốc độ tăng dân số mật độ dân cư trú địa bàn, giảm nơi có mật độ cao phường Thổ Quan, Khâm Thiên, Trung Phụng, Văn Chương Thực việc di dời hộ dân khu vực phải giải phóng mặt khu đô thị mới, dành diện tích đất để phát triển công trình hạ tầng, công trình công cộng cải tạo nút giao thông trọng điểm, tuyến đường, xây trung tâm dịch vụ công đại - Tận dụng khoảng không gian trống xung quanh hồ ao nhỏ, kênh mương thoát nước vào mục đích hồ điêù hoà, có hành lang xanh nhằm tạo môi trường sinh thái, cảnh quan đẹp Thu hồi đất dư thừa chưa sử dụng đơn vị, cải tạo khu nhà tạm, nhà cấp đà hết Học viên : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội niên hạn sử dụng, thu hồi khu đất quân không cần thiết cho mục đích quốc phòng sang xây dựng đô thị + Phương hướng phát triển không gian : - Cơ cấu quy hoạch khu vực Đống Đa tuân thủ theo cấu chung quy hoạch tổng thể Thành phố Hà Nội đà xác định - Đối với công trình công cộng, giữ ý đồ tổ chức trung tâm công cộng lớn Thành phố, hình thành trục trung tâm, trung tâm khu vực tạo không gian kiến trúc theo diện tuyến đồng thời đảm bảo tính hợp lý bố cục quy hoạch - Đối với đất dân dụng, quy hoạch tổ chức theo cấu bậc tầng cân đối nhu cầu từ đơn vị ở, khu đến cấp Quận Thành phố theo quy mô dân số, đảm bảo tiêu quy hoạch chung đà phân bổ cho khu vực, đồng thời có tính đến đặc điểm dân cư trạng khu vực nghiên cứu - Đối với công trình đầu mối kỹ thuật hạ tầng, đặc biệt thoát nước, hồ điêù hoà nghiên cứu phân bè theo m¹ng l­íi chung cđa quy ho¹ch tỉng thĨ Việc bố trí xếp không gian nói theo tiêu chuẩn mới, nhằm sử dụng đất đai hợp lý, khoa học, có hiệu kinh tế đảm bảo cải thiện, đổi môi trường sinh thái, cảnh quan thiên nhiên Các nét sử dụng đất đai địa bàn quy hoạch định hình xong vào năm 2020 bố trí sau : Học viên : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Bảng 1-3 : Cơ cấu sử dụng đất đến năm 2020 TT Thành phần đất DiƯn tÝch ( m2 ) Tû lƯ (%) I §Êt dân dụng 7.248.920 71,88 Đất khu 4.403.725 43,67 Đất công trình công cộng 537.526 5,33 Công viên, xanh, vui chơi 563.623 5,59 Đất giao thông 1.744.046 17,29 II Đất dân dụng khác : 1.331.802 13,21 Đất quan không Quận quản lý 768.792 7,62 Đất trường chuyên nghiệp 431.820 4,28 Di tích, công trình tôn giáo 131.190 1,30 III Đất ngoàI dân dụng : 1.504.278 14,92 KCN, kho tàng 118.202 1,17 Các công trình giao thông đối ngoại 142.480 1,41 An ninh, quốc phòng 188.762 1,87 Công trình đầu mối hạ tầng kỹ thuật 23.270 0,23 Mặt nước, xanh cách ly 1.031.564 10,23 Tổng cộng : 10.085.000 100,00 B Phương hướng phát triển KT-XH giai đoạn 2001-20102020 " Tiếp tục công đổi mới, góp phần thực thắng lợi nghiệp công nghiệp hoá - đại hoá Thủ đô Khai thác nguồn lực lợi so sánh địa phương, đẩy mạnh chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng Dịch vụ - Công nghiệp; phát triển giáo dục - đào tạo, khoa học - công nghệ, trọng bồi dưỡng nguồn nhân lực, coi động lực chủ yếu nhằm tạo đà tăng trưởng kinh tế ổn định bền vững Kết hợp phát triển kinh tế với xây dựng quản lý đô thị, nâng cao chất lượng môi trường, giải Học viên : Phạm Văn Thắng - Lớp CH 2004-2006 Bộ Môn : Hệ thống Điện đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Giá trị lợi nhuận ròng NPV tổng hiệu số dòng hiệu ích chi phí đà chiết khấu vơí tỷ lệ chiết khấu cho trước Công trình coi hiệu nÕu NPV > Tû st lỵi nhn ròng : Là tỷ số NPV với vốn đầu tư qui đổi Công trình coi hiệu tỷ suất lớn không Tỷ số hiƯu Ých - chi phÝ B/C : Lµ tû sè dòng hiệu ích dòng chi phí suốt ®êi sèng kinh tÕ dù ¸n víi tû st chiÕt khấu cho trước Công trình coi hiệu tỷ suất lớn không Thời gian hoàn vốn : Đối với phân tích tài chính, cần phải xác định lịch trình thời gian trả nợ hết vốn vay thông qua khoản thu từ công trình, vào bảng cân thu - chi tài Phân tích độ nhạy : Bất đề án lập sở dự kiến cho trước, nhiều dự đoán ban đầu không xác nên cần xem xét thêm tài - kinh tế công trình biến đổi thông số đầu vào bị biến đổi bất lợi Đối với công trình lưới điện thông số vốn đầu tư tăng, tỷ suất vay lÃi ngân hàng tăng lượng điện bán giảm 4.3 Phân tích tài - kinh tế dự án 4.3.1 Mục đích Phân tích - kinh tế - tài dự án Phân tích kinh tế - tài dự án nhằm tính toán toàn hiệu chi phí công trình quan điểm chủ đầu tư công trình Qua đánh giá khả thực mặt thương mại đề án, xem xét mức độ sinh lợi công trình có đủ đảm bảo khả hoàn vốn (cả gốc lẫn lÃi) hay không với điều kiện vay vốn ngân hàng Qua kiến nghị số điều kiện để dự án bảo đảm mặt tài 4.3.2 Các giả thiết đưa vào tính toán Tiến hành tính toán phân tích quan điểm doanh nghiệp ngành điện: - Tổng vốn đầu tư xây dựng công trình : 135.203 triệu đồng - Năng lượng điện dự kiến bán thêm : 0,097 triệu kWh/năm Học Viên : Phạm Văn THắng - Líp CH 2004-2006 - Bé M«n : HƯ thèng Điện 106 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội - Chi phí vận hành lấy 1,5% tổng vốn đầu tư - LÃi suất vay vốn nước 7,5% năm - L·i st vay vèn ngoµi n­íc lµ 2,0% năm - Thời gian ân hạn: năm - Thời gian dự án: 20 năm - Thuế doanh nghiệp : 32% - Thuế VAT: 10% - Giá điện cố: 20 lần giá bán - Điện tổn thất đường dây trung áp trạm biến áp: 11,5% năm (gồm tổn thất cố điện) - Giá điện : Theo giá qui định ngành Từ năm 2007 giá bán điện tương đương 0,07USD -Các thông số tính toán mô hình lưới điển hình: -Tổng dung lượng MBA khu vực đặt DAS : 108.745kVA -Tổng công suất đặt MBA toàn Quận Đống Đa : 272.775 kVA -Tỷ lệ khu vực đặt DAS lưới điện Quận Đống Đa: (108.745/272.775 )*100% ~40% 4.3.3 Kết tính toán Kết tính toán cho thấy với hƯ sè chiÕt khÊu i=8%, + HƯ sè hoµn vèn nội (IRR) 11,41 % + NPV = 33,539 tỷ đồng + Thời gian hoàn vốn là: 14 năm 4.4 Kết luận Hiệu kinh tế thu thực dự án DAS dễ dàng nhận thấy dựa tiêu chí sau : + Doanh thu bán điện tăng thêm thời gian điện giảm + Tăng khả tải lưới điện Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 107 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội + Hạn chế tổn thất điện + Giảm chi phí quản lý vận hành + Giá trị thiết bị thu hồi chuyển sang dự án khác 4.5 Hướng mở rộng phát triển luận văn : - Trên sở hạ tầng lưới điện đà áp dụng hệ thống DAS, mở rộng thêm phần mềm để tính toán tối ưu trường hợp có nhiều điểm nối vòng, đà phân đoạn cố chương trình tính toán tối ưu cân đối công suất bán kính cấp điện cho phụ tải để chọn sơ đồ tối ưu - Tích hợp hệ thống DAS vận hành sơ đồ nguyên lý xây dựng sở liệu khách hàng để kết nối với hệ thống website chung để khách hàng sử dụng điện tra cứu biết thời gian nguyên nhân điện Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 108 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Phần III : Đề xuất số giải pháp phát triển lưới điện cho quận nội thành tP hà nội Chương 1: Đặc thù địa lý dân cư quận nội thành 1.1 : Khó khăn thuận lợi mặt địa lý ảnh hưởng tới việc phát triển lưới đIện , xu hướng phát triển dân cư, yêu cầu cấp điện năm tới - Với đặc thù phát triển dân cư không đồng đều, chủ yếu tập trung quận nội thành, nhiên định hướng phát triển không gian Hà nội năm tới có mở rộng vùng lân cận, với đặc thù địa lý đặc điểm phát triển Đô thị Hà nội chủ yếu tập trung khu trung tâm quận nội thành Hà nội việc cấp điện cho khu vực gặp phải khó khăn lớn, nhiều không gian cho việc phát triển lưới điện đặc biệt khu vực Phố cổ Hà nội , khu trung tâm thương mại - Để đảm bảo cấp điện an toàn liên tục phát triển lưới điện theo hướng đại hoá khu vực không ảnh hưởng đến mỹ quan thành phố hướng tới 1000 năm Thăng Long Hà nội điều khó khăn 1.2 : Mô hình lưới điện phân phối quận nội thành - Mặc dù đà có đầu tư lớn Công ty Điện lực Hà nội, mô hình lưới điện quận nội thành Hà nội chưa đạt tiêu chí đề mặt an toàn mỹ quan chung cho thủ đô 1.2.1 Mô hình lưới điện trung áp : - Lưới điện trung áp quận nội thành số khu vực đà hạ ngầm sử dụng cáp ngầm 24kV Cu/XLPE 3x240mm2 Nhưng chiếm tỷ lệ thấp so với toàn lưới điện Hiện có Quận Hoàn Kiếm, Tây Hồ đầu tư hạ ngầm hoàn thành lưới điện trung áp, lại quận Ba Đình , Đống Đa, Hai Bà Trưng lưới điện trung áp vấn đề lớn cần phải có lượng vốn đầu tư lớn để thực Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 109 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội - Hầu hết lại lưới điện mô hình đường dây không, đường dây đà xây dựng từ thập niên 60 ,70,80, sử dụng chủng loại cáp AC, chưa phù hợp với quy hoạch không theo kịp với phát triển dân cư quận nội thành, hành lang an toàn đường dây bị vi phạm nghiêm trọng , đặc biệt đường dây có ảnh hưởng lớn đến mỹ quan đô thị 1.2.2 Mô hình trạm biến áp phân phối : - Trên địa bàn thành phố Hà nội, phổ biến dạng trạm biến áp kiểu trạm treo cột, kiểu trạm không phù hợp với lưới điện đô thị đại cụ thể nhực điểm sau : + Làm ảnh hưởng không nhỏ đến mỹ quan đô thị , kể trạm đặt vỉa hè tuyến phố + ảnh hưởng đến an toàn công tác vận hành, số khu vực không gian chật hẹp đà ảnh hưởng lớn đến hành lang an toàn lưới điện Cụ thể công tác vận hành đà gặp không khó khăn loại động vật , vật thể rơi vào trạm biến áp gây cố + Khó khăn cho việc lắp đặt thiết bị tự động hoá nâng cấp lưới điện 1.2.3 Mô hình lưới điện hạ 0,4kV hệ thống công tơ : 1.2.3.1 : Lưới Điện hạ 0,4kV : - Hiện lưới điện hạ chủ yếu đường trục hạ dùng cáp vặn xoắn cột điện có sẵn Một số khu vực chưa đầu tư cải tạo sử dụng cáp đơn PVC hệ pha dây xà sứ đỡ cột Rất mỹ quan , chiếm không gian không đảm bảo an toàn công tác vận hành - Một phần nhỏ lưới điện hạ đà ngầm , chưa có quy hoạch giải pháp tổng thể cho lưới điện hạ ngầm Chủ yếu chôn ngầm phần cáp điện, có cố khó khăn cho công tác khôi phục cấp điện trở lại , chí đà có khu vực lại kéo đường dây tạm bợ Phá vỡ kết cấu lưới điện hạ Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 110 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội 1.2.3.2 : Hệ thống công tơ : - Hệ thống công tơ chủ yếu lắp đặt hộp đựng công tơ nhiều chủng loại vật liệu khác (Sắt, Comporsite, gỗ) treo cột điện có sẵn Do toàn hệ thống cáp điện Vào Ra công tơ lắp đặt chằng chịt an toàn mỹ quan , đà nhiều khu vực xảy chập cháy gây điện cho cụm dân cư - Một số khu vực đà đầu tư cải tạo hạ ngầm lưới điện hạ thế, hệ thống công tơ đuợc lắp đặt hòm công tơ Comporsite gắn tường nhà dân Đà giải tương đối hệ thống cáp vào sau công tơ 1.3 Kết Luận hướng nghiên cứu đề xuất giải pháp: - Hệ thống lưới điện phân phối cho Đô thị Hà nội nhiều bất cập, bên cạnh khó khăn yếu tố khắc phục nhược điểm Cụ thể sau : + Đối với lưới điện trung ¸p : T theo tõng khu vùc thĨ để có giải pháp quy hoạch tránh lÃng phí Đối với khu phố , tập trung đông dân cư , ưu tiên đầu tư hạ ngầm toàn phần lưới điện trung Đối với khu vực đà có quy hoạch khu vực quận nội thành phải quy hoạch tổng thể hạ ngầm toàn Ngoài kết hợp với mô hình trạm cắt liên lạc + Đối với phần trạm biến áp : Để đảm bảo mỹ quan kiểu dáng công nghiệp, phù hợp với việc đại hoá lưới điện đề xuất thay kiểu trạm treo có kiểu trạm tích hợp phần tử tự động hoá, kiểu trạm phù hợp với khu vực đông đúc dân cư vị trí để phát triển nguồn điện + Đối với lưới điện phân phối hạ : - Đối với khu vực dân cư có sẵn, phát triển không đồng bộ, sử dụng mô hình hệ thống đường trục hạ dùng cáp vặn xoắn hệ thống công tơ đo đếm lắp đặt ngầm đến hộ sử dụng Hệ thống công tơ lắp đặt đến hộ sử dụng - Đối với khu đô thị đà quy hoạch, sử dụng mô hình lưới điện hạ ngầm, kết hợp với hệ thống công tơ đặt tập trung tủ đo đếm cho cụm dân cư để dễ dàng tích hợp công nghệ đo đếm từ xa Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 111 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội - Đối với khu vực phố cổ địa hình chật hẹp, nhiều không gian để phát triển lưới điện , sử dụng mô hiình lưới điện hạ ngầm hệ thống công tơ đưa hộ sử dụng Sau mô hình giải pháp chi tiết Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 112 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Chương : Giải pháp phát triển lưới điện cho quận nội thành hà nội 2.1 : Đối với lưới điện trung áp phân phối : - Đối với khu vực áp dụng giải pháp khác để phù hợp với đặc thù riêng khu vực Tránh đầu tư lÃng phí không hiệu 2.1.1 Đối với khu vực nội thành đông dân cư : - Các khu vực thường có mật độ dân cư lớn , không quy hoạch tổng thể, không gian để phát triển lưới điện Do để nâng cao hiệu công tác vận hành cần phải hạ ngầm toàn phần lưới điện trung áp khu vực - Trong kết cấu lưới điện ngầm có xác định vùng phụ tải vùng cần phải xác định điểm nút trung tâm phụ tải để xây dựng trạm cắt trung gian Để chia vùng bảo vệ giảm lộ xuất tuyến trạm 110kV , giảm chiều dài đường cáp Hình 2.1 Mô hình lưới điện trung áp trạm cat trạm cat trạm 110kV trạm Phan Phoi trạm cat trạm cat Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 113 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội 2.1.2 : Đối với khu đô thị quy hoạch : - Do khu vực có quy hoạch ổn định, mặt khác không gian khu vực rộng , để giảm vốn đầu tư khu vực cần sử dụng đường dây dùng cáp trung bọc, loại cáp vặn xoắn để giảm khoảng cách đảm bảo mỹ quan - Kết cấu cột đỡ dùng loại cột vật liệu nhựa tổng hợp có kiểu dáng phù hợp với mỹ quan chung dễ lắp đặt thay 2.2 : Đối với trạm biến áp phân phối : Trong phần tác giả xin đề xuất số Mô hình trạm biến áp phân phối : kiểu trạm ngầm , trạm biến áp cột, áp dụng cho khu vực đông đúc dân cư địa điểm đặt trạm biến áp 2.2.1 : Mô hình trạm biến ¸p kiĨu cét - Tr¹m biÕn ¸p vØa hÌ Hà nội : - Đối với khu vực dân cư phát triển nhanh, công suất cấp điện khu vực tăng nhanh , số khu vực thiếu công suất cấp điện Cần phát triển số lượng trạm biến áp để tăng cường công suất cấp điện cho khu vực Mô hình trạm biến áp kiểu cột áp dụng cho khu vực mặt phố vỉa hè đủ rộng để lắp đặt thay cho mô hình trạm biến áp treo 02 cột Mô hình trạm biến áp đề xuất sử dụng thiết bÞ cđa Siemens- Tđ trung thÕ cã kÝch th­íc nhá gọn có độ an toàn cao - Không gian chiếm chỗ trạm biến áp thay đổi theo vị trí cụ thể cho hợp lý với kiến trúc không gian tổng thể , khoảng cách trạm biến áp tủ điện cao đặt cách xa tuỳ theo vị trí khu vực Do ảnh hưởng đến mỹ quan chung khu vực nhỏ (Hình vÏ 2.2 : TBA Cét – C¸c tđ , cao hạ thế) * ưu Điểm : - ưu điểm mô hình trạm biến áp kiểu tiết kiệm tối đa khoảng không gian có kiểu dáng đại Phù hợp để áp dụng mô hình tự động hoá lưới điện phân phối đại hoá lưới điện - Công suất tối đa cho mô hình trạm biến áp kiểu cột : 630KVA Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 114 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội - Vận hành an toàn, đảm bảo mỹ quan chung cho khu vực Dễ dàng thực khu vực chật hẹp không cho phép lắp đặt mô hình trạm biến áp khác * Nhược điểm : - Vốn đầu tư ban đầu cao - Công suất tối đa để lắp đặt cho trạm biến áp kiểu : 630KVA 2.2.2 : Mô hình trạm biến áp phân phối ngầm : - Do đặc thù địa lý qn néi thµnh rÊt chËt hĐp, mét sè tun vỉa hè, Hoặc có vỉa hè đặc thù dân cư buôn bán đông đúc , việc lắp đặt trạm biến áp cột thực Trạm biến áp phân phối kiểu ngầm đề cập đến để khắc phục giải pháp : Hình 2.3 : Mô hình trạm biến áp ngầm Phần xây dựng trạm : - Trạm biến áp ngầm đặt sâu lòng đất độ sâu 2,5m Xung quanh đổ bê tông cốt thép cạnh với chiều dày từ 7-12cm Xung quanh trạm có hệ thống thoát nước thoát khí bố trí đảm bảo đối lưu không khí Các đường ống thoát khí sử dụng ống Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 115 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội nhựa cứng siêu bền 165+ quạt thông gió cưỡng bức, ống ngoi lên mặt đất cố định vị trí cột có - Lối lên xuống thiết kế thang trèo có nắp đậy +khoá Diện tích lối lên xuống đảm bảo đủ rộng để vận chuyển MBA thiết bị trình lắp đặt vận hành sau Kích thước tối đa : 2mx2m - Các vị trí cáp vào , độ sâu trạm để tránh việc úng ngập nước Phần hệ thống thoát nước thoát khí thiết kế đảm bảo thông thoáng cho TBA * ưu điểm : - Trạm biến áp kiểu ngầm giải hạn chế mặt địa hình , nơi không gian vị trí để bố trí trạm biến áp Hoặc nơi có không gian tập trung đông dân cư đảm bảo mỹ quan chung Các vị trí áp dụng : Trên vỉa hè rộng , khu vực vườn hoa công cộng, rải phân cách - Có khả tăng cường công suất MBA cần thiết Công suất tối đa dự kiến cho mô hình trạm biến áp kiểu 1000KVA * Nhược điểm : - Vốn đầu tư cao, yêu cầu kỹ thuật phần xây dựng cần phải đảm bảo khắt khe - Khó khăn lắp đặt điểm đầu cáp vào cáp - Không áp dụng cho vùng úng ngập sâu (Khoảng 0,5m) 2.3 : Đối với lưới điện phân phối hạ hệ thống công tơ - Do đặc điểm phát triển đặc thù riêng khu vực , nên chia làm loại sau : 2.3.1 : Đối với khu đô thị , khu đà có quy hoạch ổn định : - Đối với khu vực đà có quy hoạch ổn định, không gian rộng, phần đường trục hạ sử dụng mô hình lưới điện phân phối ngầm, có sử dụng sơ đồ liên thông tạo mạch vòng tủ phân phối đường trục - Hệ thống đo đếm cho khu vực sử dụng loại tủ đo đếm đưa hộ sử dụng điện Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 116 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Hình 2.4: Mô hình tủ đo đếm cho khu đà quy hoạch không gian rộng Cắt A-A Cắt B-B 1882 A 50 35 50 554 35 554 50 554 250 100 35 150 50 108 50 108 50 108 40 156 Bản lề 844 156 Công tơ ®iƯn tư 1239 77 156 1239 67 879 73 CÇu ®Êu 360 1350 360 100 200A 2.3.2 : §èi víi khu vực dân cư có sẵn, phát triển không đồng bộ: - Đối với khu vực này, Quận Đống Đa đà thực thí điểm mô hình lưới điện hạ ngầm Do dân cư phát triển không không thống phần hệ thống công tơ để tập trung tủ đo đếm đầu ngõ vị trí thích hợp, đảm bảo bán kính cấp ®iƯn h¹ thÕ Gióp cho bé phËn ghi chØ sè hàng tháng giảm công đoạn leo lên cột Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 117 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Cắt A-A Cắt B-B 1095 480 35 300 480 50 150 150 35 50 30 160 Bản lề 1500 Công tơ 360 360 50 190 50 1500 1105 50 Cầu đấu 190 1140 190 50 50 190 50 160 Hình 2.5: Mô hình tủ đo đếm cho khu vực chật hẹp - Qua thực tế vận hành , mô hình đảm bảo an toàn cho công tác vận hành, tổn thất điện giảm đáng kể , trước cải tạo , tổn thất khoảng 8-12% Nhưng thực tế vận hành sau cải tạo, khu vực tổn thất điện giảm xuống khoảng 3-5% , vận hành ổn định đảm bảo mỹ quan chung cho khu vực 2.4 Các đánh giá nhận xét : - Việc đầu tư phải thực cách đồng có quy hoạch tổng thể Để thực mô hình cần phải có khảo sát chi tiết áp dụng cụ thể phù hợp với đặc thù khu vực - Để đầu tư đồng lưới điện phân phối cho khu vực quận nội thành Hà Nội cần thiết, Hà nội mặt nước, nơi thường xuyên diễn kiện trị quốc tế việc đảm bảo điện an toàn đặt lên hàng đầu Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 118 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống §a - TP Hµ néi Thay cho lêi kÕt Lêi tác giả xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo môn hệ thống điện trường Đại học Bách khoa Hà nội, đà nhiệt tình giúp đỡ tác giả mặt chuyên môn, xin trân trọng cảm ơn Trung tâm Sau Đại học- Trường Đại Học bách Khoa Hà nội đà tạo điều kiện tốt cho tác học viên trình nghiên cứu học tập trường Tác giả xin chân thành cảm ơn Viện Năng lượng, Công ty Điện Lực Hà nội, UBND Quận Đống Đa, Thư viện trường Đại Học bách Khoa đà tạo điều kiện tài liệu tham khảo cấp số liệu giúp tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin trân trọng cảm ơn ban lÃnh đạo Công ty Điện lực Hà nội, Điện Lực Đống Đa đà tạo điều kiện giúp tác giả hoàn thành khoá học Trong trình giao đề tài , Tác giả đà nỗ lực thân với hướng dẫn tận tình thầy cô môn hệ thống điện Đặc biệt PGS TS Đặng Quốc Thống người hướng dẫn trực tiếp đà giúp đỡ tận tình tác giả có góp ý vô quý báu giúp tác giả hoàn thành luận văn Do thời gian thực có hạn, trình độ chuyên môn, ngoại ngữ tin học hạn chế nên tác giả ý thức luận văn nhiều chỗ sai sót Do mong nhận đóng góp quý báo thầy cô môn hệ thống điện đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện áp dụng vào thực tế Xin trân trọng cảm ơn Tác giả Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 119 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Học Viên : Phạm Văn THắng - Lớp CH 2004-2006 - Bộ Môn : Hệ thống Điện 120 ... Môn : Hệ thống Điện 23 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội 1.3 : Tình hình vận hành lưới điện phân phối Quận Đống Đa thống. .. : Hệ thống Điện 42 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội Bảng 2-1 (DAS) So sánh Hệ thống tự động đóng lại Hệ thống tự động phân. .. Bộ Môn : Hệ thống Điện 20 đồ án tốt nghiệp : Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối cho lưới điện Quận Đống Đa - TP Hà nội trọng cung ứng điện Hiện tượng đan chéo hệ thống điện 6,10