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

Luận văn, khóa luận, chuyên đề, cao học, thạc sĩ, tiến sĩ

Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s k thut . 1 Trờng đại học nông nghiệp hà nội Viện đào tạo sau đại học -------------o0o------------- Bùi thị thiệp Lựa chọn thông số cấu trúc hệ thống cung cấp điện đô thị có xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện Chuyên ngành : Điện khí hóa sản xuất nông nghiệp và nông thôn Mã số ngành : 60.52.54 Giáo viên hớng dẫn : pgs.ts. đặng quốc thống Hà Nội - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình bày trong bản luận văn này là trung thực và chưa ñược công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào trước ñó. Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong bản luận văn của tôi ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Bùi Thị Thiệp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng cảm ơn trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội, khoa sau ñại học, khoa Cơ-ðiện trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin ñược tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến PGS. TS ðặng Quốc Thống, giảng viên trường ñại học Bách khoa Hà Nội, thày là người ñã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các ñồng nghiệp của mình tại Công ty TNHH MTV ðiện lực Hải Dương ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình thu thập tài liệu hoàn thành luận văn này. Trong quá trình thực hiện ñề tài chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận ñược ý kiến của các thày, cô giáo và các bạn. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Bùi Thị Thiệp Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . iii MỤC LỤC Lời cam ñoan……………………………………………………………… i Lời cảm ơn………………………………………………………………… .ii Mục lục …………………………………………………………………… iii Danh mục bảng………………………………………………………………v Danh mục hình…………………………………………………………….vi Danh mục viết tắt……………………………………………………… viii PHẦN MỞ ðẦU 1 I: Tính cấp thiết của ñề tài nghiên cứu .1 II: ðối tượng, mục tiêu và ý nghĩa khoa học thực tiễn của luận văn. .2 III: Các nội dung nghiên cứu trong luận văn. 2 Phần I: Tổng quan về HTCCð ðô thị .3 I.1 Tổng quan về lưới ñiện ñô thị 3 I.2 Xu hướng phát triển HTCCððT 5 I.3 Khái niệm chung về ñộ tin cậy cung cấp ñiện. .9 I.3.1 khái niệm về ñộ tin cậy cung cấp ñiện. 9 I.3.2 Những chỉ tiêu ñặc trưng cho quá trình hỏng hóc của HTð. 9 I.3.3 Những chỉ tiêu ñặc trưng cho quá trình sửa chữa. 13 I.3.4 Những chỉ tiêu tổng hợp ñể ñánh giá ñộ tin cậy của HTCCð .14 I.4 Các phương pháp tính toán và quy hoạch lưới ñiện ñô thị 14 I.5 Các giả thiết và quy ước chung của bái toán lựa chọn thông số cấu trúc HTCCððT . .18 Phần II: Lựa chọn thông số cấu trúc lưới ñiện hạ áp. 22 II.1 ðặt vấn ñề: .22 II.2 Các giả thiết tính toán .23 II.3 Sơ ñồ khối trình tự tính toán .28 II.4 Lựa chọn thông số cấu trúc lưới hạ áp. .29 II.4.1 Lựa chọn chiều dài ðDRN .29 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . iv II.4.1.2 Lựa chọn thông số ðDRN theo giản ñồ khoảng chia kinh tế sử dụng hàm chi phí vòng ñời khi xét ñến chỉ tiêu ñộ tin cậy cung cấp ñiện. 32 II.4.1 Lựa chọn chiều dài ðDTC .34 II.4.1.1 Lựa chọn chiều dài ðDTC theo tiêu chuẩn kỹ thuật. .34 II.4.1.2 Lựa chọn thông số ðDTC theo giản ñồ khoảng chia kinh tế sử dụng hàm chi phí vòng ñời khi không thực hiện giải pháp nâng cao ñộ tin cậy cung cấp ñiện .38 II.4.1.2 Lựa chọn thông số ðDTC theo giản ñồ khoảng chia kinh tế sử dụng hàm chi phí vòng ñời khi thực hiện giải pháp nâng cao ñộ tin cậy cung cấp ñiện .40 III. Lựa chọn TBAPP. .41 III.1 Lựa chọn số lượng TBAPP khi không thực hiện giải pháp nâng cao ñộ tin cậy cung cấp ñiện .41 III.2 Lựa chọn số lượng TBAPP khi thực hiện giải pháp nâng cao ñộ tin cậy cung cấp ñiện 42 III.3 Lựa chọn công suất TBAPP khi không thực hiện giải pháp nâng cao ñộ tin cậy cung cấp ñiện 43 III.4 Lựa chọn công suất TBAPP khi thực hiện giải pháp nâng cao ñộ tin cậy cung cấp ñiện 45 IV. Xu hướng phát triển lưới ñiện hạ áp 48 IV.1 Mở rộng và phát triển TBAPP .49 IV.2 Mở rộng và phát triển lưới cáp hạ áp .50 Phần III: Lựa chọn thông số cấu trúc lưới ñiện trung áp ñô thị khi xét ñến chỉ tiêu ñộ tin cậy cung cấp ñiện. .53 III.1 ðặt vấn ñề. 53 III.2 Các giả thiết tính toán 55 III.3. Lựa chọn thông số cấu trúc LTA 56 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . v III.3.1. Chiều dài toàn bộ ðDTA .58 III.3.2 Số lượng TBATG và chiều dài 1 lộ ðDTA. 58 III.3.3 Chọn tiết diện ðDTC. .59 III.3.4 Giản ñồ khoảng chia kinh tế chọn công suất TBATG 65 III.3.5. Xu hướng phát triển lưới trung áp. .67 KẾT LUẬN 70 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các cấp ñiện áp của HTð ñô thị một số thành phố trên thế giới .8 Bảng 2.1 Giá mất ñiện cho quy hoạch, thiết kế hệ thống ñiện của Canada [USD/kwh] 26 Bảng 2.2 Các thông số của ðDRN .30 Bảng 2.3 Kiểm tra ñiều kiện phát nóng dài hạn của ðDRN 31 Bảng 2.4 Tiết diện hợp lý của ðDRN( theo bảng PL1.2) 33 Bảng 2.5 Các thông số của ðDTC 34 Bảng 2.6 Tiết diện hợp lý của ðDTC( theo bảng 1.10-pl1) 39 Bảng 2.9: Thông số các máy biến áp của phương án TBAPP .46 Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật ðDTA 59 Bảng 3.2 Chọn tiết diện ðDTA theo ñiều kiện phát nóng dài hạn .60 Bảng 3.3 Chọn tiết diện cáp trung áp theo ñiều kiện phát nóng sự cố .62 Bảng 3.4 Tổng hợp kết quả lựa chọn tiết diện ðDTA .63 Bảng 3.5: Thông số một máy biến áp thuộc TBATG 65 Bảng 3.6 Công suất TBATG hợp lý khi m=10 67 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Hình dáng chung của HTCCððT Hình1.2 Sơ ñồ HTð ñô thị ở giai ñoạn phát triển Hình 1.4 ðồ thị biến thiên theo thời gian của các hàm p(t) và q(t) Hình 1.5 ðồ thị hàm λ(t) theo thời gian t Hình 1.6: Sơ ñồ khối nguyên lý tự ñộng thiết kế Hình 2.1: Sơ ñồ cấu trúc TBAPP Hình 2.2: Sơ ñồ khối các bước tính toán chọn thông số cấu trúc LHA Hình 3.1 sơ ñồ cấu trúc TBATG Hình 3.2 : Sơ ñồ khối các bước tính toán chọn thông số cấu trúc LTA Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . viii DANH MỤC VIẾT TẮT ðDRN : ðường dây rẽ nhánh ðDTC : ðường dây trục chính ðDTA : ðường dây trung áp LHA : Lưới hạ áp LTA : Lưới trung áp LPP : Lưới phân phối MBA : Máy biến áp TBA : Trạm biến áp TBAPP : Trạm biến áp phân phối MBATG : Máy biến áp trung gian TBATG : Trạm biến áp trung gian HTð : Hệ thống ñiện HTCCð : Hệ thống cung cấp ñiện HTCCððT : Hệ thống cung cấp ñiện ñô thị ðTCCCð : ðộ tin cậy cung cấp ñiện Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . 1 PHẦN MỞ ðẦU I: Tính cấp thiết của ñề tài nghiên cứu. ðô thị là nơi tập trung dân cư với mật ñộ lớn, từ giữa thế kỷ XX do quá trình công nghiệp hoá, tăng năng suất lao ñộng nên tốc ñộ ñô thị hoá trên thế giới tăng nhanh về số lượng, kích thước và dân số: Ví dụ: + Dân số của thủ ñô Tokyo năm 2004 chiếm khoảng gần 30% dân số Nhật Bản. + Trên thế giới có hơn 300 thành phố trên 1 triệu dân. + Hiện nay dân số thế giới khoảng trên 7 tỷ người thì hơn một nửa số ñó sống tại các ñô thị. + Ở nước ta nhịp ñộ tăng dân số ñô thị cũng khá rõ rệt, năm 2000 ở Hà Nội dân số khoảng 2,6 triệu dân và theo thống kê hiện nay tăng lên khoảng 6,5 triệu dân. Phụ tải ñiện của ñô thị bao gồm công nghiệp, giao thông, sinh hoạt dân dụng và các công trình xã hội, thủ công nghiệp, nông nghiệp ngoại thành với tỷ lệ tuỳ theo mức phát triển của ñô thị. Theo thống kê của tổ chức RCAICE, ENERTEAM tại một số thành phố như Hà Nội, ðà Nẵng, Hồ Chí Minh ñưa ra như sau: Năng lượng ñiện tiêu thụ khu vực nhà ở, công trình công cộng chiếm 23-24%, khu công nghiệp chiếm 54% và giao thông vận tải chiếm 22- 23% trên tổng số năng lượng tiêu dùng. Như vậy ñô thị là một phụ tải lớn, ña dạng và rất quan trọng có liên quan mật thiết ñến các lĩnh vực khác như văn hoá, chính trị, xã hội….Do ñó HTCCððT cần phải ñáp ứng ñược chất lượng ñiện năng phục vụ cũng như tính liên tục cung cấp ñiện. ðất nước ta ñang trong giai ñoạn ñổi mới, quá trình công nghiệp hoá và hiện ñại hoá diễn ra một cách nhanh chóng. Cùng với quá trình ñó là sự hình thành nhiều ñô thị mới và nâng cấp, cải tạo các ñô thị ñã có. Việc quy hoạch, thiết kế ñược một hệ thống cơ sở hạ tầng trong ñó có Hệ thống cung cấp ñiện . -------------o0o------------- Bùi thị thiệp Lựa chọn thông số cấu trúc hệ thống cung cấp điện đô thị có xét đến chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện Chuyên ngành : Điện khí hóa. Lựa chọn thông số cấu trúc lưới ñiện hạ áp ñô thị khi xét ñến ñộ tin cậy cung cấp ñiện. 3: Lựa chọn thông số cấu trúc lưới ñiện trung áp ñô thị và số phân