Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 88 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN ĐÌNH BẢO NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM ĐẢM BẢO CHỈ TIÊU ĐỘ LỆCH ĐIỆN ÁP CHO LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN HOÀI ĐỨC, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Bùi Đình Thanh HÀ NỘI – 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cao học cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân Các tài liệu, số liệu nêu luận văn trung thực Các luận điểm kết nghiên cứu chưa công bố cơng trình khác Hà nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả luận văn Nguyễn Đình Bảo i MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ VỀ HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP CỦA HUYỆN HOÀI ĐỨC, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1.1 Đặc điểm tự nhiên - kinh tế - xã hội của huyện Hoài Đức 5 1.1.1 Giới thiệu sơ lược huyện Hoài Đức. 5 1.1.2 Vị trí địa lý : . 6 1.1.3 Điều kiện tự nhiên. 8 1.1.5 Giao thơng vận tải, an ninh quốc phịng. . 11 1.2 Hiện trạng nguồn và lưới điện. . 12 1.2.1 Nguồn điện. 12 1.2.2 Lưới điện trung thế. . 13 1.2.3.Trạm biến áp phân phối mạng lưới điện hạ áp 1 1.2.4 Nhu cầu sử dụng điện tại. 28 1.3. Đánh giá một số chỉ tiêu kỹ thuật chính của mạng lưới điện trung áp huyện Hồi Đức. 29 1.3.1 Kiểm tra độ lệch điện áp, tổn hao công suất đường dây trung áp 32 1.3.2 Khả mang tải đường dây. . 33 1.4 Nhận xét 35 CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO CHỈ TIÊU ĐỘ LỆCH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP 37 2.1. Khái niệm chung . 37 2.1.1 Nguyên nhân gây biến động điện áp ảnh hưởng đến chế độ làm việc mạng thiết bị điện. 37 2.1.2 Quan hệ công suất phản kháng - điện áp - phương thức điều chỉnh điện áp 38 2.1.3 Độ lệch điện áp. . 41 2.2. Các phương pháp đảm bảo chỉ tiêu độ lệch điện áp trong lưới trung áp 46 2.2.1 Đặt vấn đề. . 46 ii 2.2.2 Thay đổi cấu trúc lưới điện cách thay đổi vị trí đóng cắt thiết bị phân đoạn. . 47 2.2.3 Lựa chọn đầu phân áp máy biến áp. 53 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM ĐẢM BẢO CHỈ TIÊU ĐỘ LỆCH ĐIỆN ÁP CHO LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN HOÀI ĐỨC, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 57 3.1. Đặt vấn đề. . 57 3.2. Giới thiệu chung về phần mềm PSS/ADEPT 5.0. . 57 3.3 Lựa chọn điểm phân đoạn hợp lý trong các mạng điện mạch vịng huyện Hồi Đức. 60 3.3.1 Chế độ phụ tải cực đại: 62 3.4. Lựa chọn đầu phân áp máy biến áp hợp lý. 71 3.4.1 Lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp 220kV Chèm (E1.6) 71 3.4.2 Lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp 220kV Ba La (E1.4) 72 3.4.3 Lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp 110kV Trôi (E1.31) 74 3.4.4 Lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp trung gian 35/10kV Trôi . 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CS: Công suất CN: Công nghiệp CCN: Cụm công nghiệp EVN: Tập đoàn Điện lực Việt Nam GDP: Tổng sản phẩm quốc nội (Glossory Domenstic Products) GTSX: Giá trị sản xuất HĐND: Hội đồng nhân dân KT - XH: Kinh tế xã hội KCN: Khu công nghiệp NMĐ: Nhà máy điện QĐ - UBND: Quyết định - Ủy ban nhân dân QĐ - BCN: Quyết định - Bộ công nghiệp QĐ – TTg: Quyết định - Thủ tướng TBA: Trạm biến áp TBXH: Thương binh xã hội TD: Tiêu dùng TD – DC: Tiêu dùng dân cư TTCN: Tiểu thủ công nghiệp TG: Trung gian TM – DV: Thương mại - dịch vụ T.P: Thành phố TP: Thương phẩm TT: Thị trấn XD: Xây dựng iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bản đồ hành huyện Hồi Đức, Hà Nội Hình 1.2 Sơ đồ sợi lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.3 Sơ đồ sợi lộ đường dây 371E1.6 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.4 Sơ đồ sợi lộ đường dây 381E1.4 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.5 Sơ đồ sợi lộ đường dây 375E1.4 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.6 Sơ đồ sợi lộ đường dây 371E1.31 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.7 Sơ đồ sợi lộ đường dây 373 E1.31 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.8 Sơ đồ sợi lộ đường dây 471E1.31 lưới điện trung áp huyện Hoài Đức Hình 1.9 Sơ đồ sợi lộ đường dây 477E1.31 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.10 Sơ đồ sợi lộ đường dây 933 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.11 Sơ đồ sợi lộ đường dây 973 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 1.12 Sơ đồ sợi lộ đường dây 974 lưới điện trung áp huyện Hồi Đức Hình 2.1 Mền chất lượng điện áp Hình 2.2 Đồ thị biểu diễn miền chất lượng điện áp Hình 2.3: Diễn biến điện áp lưới điện Hình 2.4 Quan hệ với cơng suất phụ tải, Hình 2.5 Miền đảm bảo chất lượng điện áp Hình 2.6 Lưu đồ giải thuật tái cấu hình lưới giảm P Hình 2.7 Điều chỉnh điện áp tải máy biến áp trung gian Hình 2.8 Luật điều chỉnh ổn áp Hình 2.9 Luật điều chỉnh ngược hình 2.10 Sơ đồ đầu phân áp cố định máy biến áp phân phối chuyển đổi Hình 3.1 Giao diện chương trình PSS/ADEPT 5.0 Hình 3.2 Các nút thiết bị vẽ sơ đồ lưới điện Hình 3.3 Chu trình triển khai chương trình PSS/ADEPT Hình 3.4 Sơ đồ nối điện lộ đường dây 35kV huyện Hoài Đức v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thống kê chiều dài, mã hiệu dây, công suất lộ đường dây. Bảng 1.2 Các thông số công suất máy biến áp sử dụng Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật số loại dây dẫn sử dụng Bảng 1.4 Tổn thất công suất, điện năng, điện áp lưới trung Hoài Đức Bảng 2.1 Ep máy biến áp có đầu phân áp với e0= 5% MBA có ĐPA với e0 = 2,5% bảng 3.1.Các mạch vịng trạng lưới 35 kV Hồi Đức Bảng 3.2 Luồng cơng suất mạch vịng lộ 35 kV 373E1.31 qua lộ 381 E1.4 lộ 371E1.31 chế độ phụ tải cực đại Bảng 3.3 Luồng cơng suất mạch vịng xuất tuyến 35kV lộ 375 lộ 381 TBA 220kV E1.4 chế độ phụ tải cực đại Bảng 3.4 Luồng công suất mạch vòng lộ 371 E1.31 lộ 371 E1.6 chế độ phụ tải cực đại Bảng 3.5 Luồng cơng suất mạch vịng lộ 373 E1.31 lộ 381 E1.4 chế độ phụ tải cực đại Bảng 3.6 Luồng cơng suất mạch vịng lộ 35 kV 373E1.31 qua lộ 381 E1.4 lộ 371E1.31 chế độ phụ tải cực tiểu Bảng 3.7 Luồng cơng suất mạch vịng xuất tuyến 35kV lộ 375 lộ 381 TBA 220kV E1.4 chế độ phụ tải cực tiểu Bảng 3.8 Luồng cơng suất mạch vịng lộ 371 E1.31 lộ 371 E1.6 chế độ phụ tải cực tiểu Bảng 3.9 Luồng cơng suất mạch vịng lộ 373 E1.31 lộ 381 E1.4 chế độ phụ tải cực tiểu Bảng 3.10 Các tiêu kỹ thuật mạng lưới điện 35kV sau tối ưu hóa vị trí đóng mở chế độ phụ tải cực đại Bảng 3.11 Kết tính tốn chế độ phụ tải Bảng 3.12 Thơng số tính tốn nấc điện áp Trạm biến áp 220 kV E 1.6 Chèm Bảng 3.13 Kết tính tốn nấc phân áp +1 Trạm biến áp 220 kV E 1.6 Chèm Bảng 3.14 Thơng số tính tốn nấc phân áp Trạm biến áp 220 kV E 1.4 Ba La vi Bảng 3.15 Kết tính tốn nấc phân áp +1 Trạm biến áp 220 kV E 1.4 Ba La Bảng 3.16 Kết tính tốn nấc phân áp +2 Trạm biến áp 220 kV E 1.4 Ba La Bảng 3.17 Thơng số tính tốn nấc phân áp Trạm biến áp 110 kV E1.31 Trôi Bảng 3.18 Thơng số tính tốn nấc phân áp +1 Trạm biến áp 110 kV E1.31 Trôi Bảng 3.19 Thông số tính tốn nấc phân áp +2 Trạm biến áp 110 kV E1.31 Trơi Bảng 3.20 Thơng số tính toán nấc phân áp+ Trạm biến áp 110 kV E1.31 Trơi Bảng 3.21 Thơng số tính tốn nấc phân áp Trạm biến áp 35/10 kV Trôi Bảng 3.22 Kết tính tốn nấc phân áp +1 Trạm biến áp 35/10 kV Trôi Bảng 3.23 Kết tính tốn nấc phân áp +2 Trạm biến áp 35/10 kV Trôi 1 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Huyện Hồi Đức là một huyện ngoại thành nằm ở phía Tây thủ đơ Hà Nội, gồm có 19 xã và 1 thị trấn. Hoài Đức là một cửa ngõ quan trọng của thủ đô với nhiều huyết mạch giao thông quan trọng như Đại lộ Thăng Long, quốc lộ 32, các trục tỉnh lộ 422, 423 và nhiều dự án như đường vành đai 4 và các khu đô thị, cụm công nghiệp… Hiện tại trên địa bàn huyện đang hoạt động 8 cụm cơng nghiệp làng nghề (trong đó có 4 cụm cơng nghiệp và 4 cụm làng nghề). Có 955 doanh nghiệp; số hộ sản xuất kinh doanh có đăng ký là 4.650 hộ thu hút khoảng 44.000 lao động Tồn huyện hiện có 51/53 làng có nghề, trong đó 12 làng nghề được công nhận. Các ngành nghề chủ yếu là chế biến nông sản chiếm 37,1%; dệt may chiếm 28,3%; công nghiệp khác chiếm 34,6% giá trị sản xuất cơng nghiệp Trong những năm vừa qua, với những thuận lợi khó khăn đan xen tốc độ đơ thi hóa nhanh theo quy hoạch kinh tế - xã hội của thủ đơ Hà Nội đến năm 2020 q nửa huyện Hồi Đức trở thành đơ thị đất canh tác bị thu hồi các khu đơ thị mới và cụm cơng nghiệp mọc lên sự thay đổi này có những măt thuận lợi song cũng có những mặt khó khăn vì nó tác động trực tiếp đến tât cả các lĩnh vực kinh tế - xã hội và tập qn của nhân dân. Hiện nay trên địa bàn huyện có rất nhiều dự án khu đơ thị và cụm cơng nghiệp đã và đang được triển khai xây lắp, trong khi đó lưới điện hiện tại của huyện khơng đủ khả năng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế của Thủ đơ. Hiện tại trên lưới điện trung áp của huyện Hồi Đức đang tồn tại nhiều cấp điện áp khác nhau, đó là các cấp điện áp 10 kV, 22, 35 kV. Trong q trình vận hành mạng điện, phụ tải thay đổi liên tục, điện áp tại các nút trong lưới điện cũng thay đổi theo làm cho giá trị độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ và thiết bị điện riêng rẽ thay đổi. Trước tốc độ phát triển nhanh của phụ tải, lưới điện hiện trạng cịn tồn tại rất nhiều bất cập, chưa đáp ứng được một cách tốt nhất u cầu chất lượng điện 2 năng cho các phụ tải, các vấn đề nêu trên lại càng trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Cụ thể là: - Cấu trúc lưới điện phức tạp, tồn tại nhiều cấp điện áp trung áp, nhiều gam máy biến áp khác nhau, chiều dài đường trục lớn, gây khó khăn cho cơng tác quản lý, vận hành. - Phương thức vận hành chưa hiệu quả. Thiết bị trên lưới còn lạc hậu, cũ nát Trước yêu cầu ngày càng cao về chất lượng cung cấp điện cho các khách hàng, cần phải tìm ra các giải pháp kỹ thuật hợp lý để đáp ứng được nhu cầu này. Chính vì thế vấn đề nghiên cứu ứng dụng một số biện pháp kỹ thuật hiệu quả trong vận hành lưới điện khu vực vẫn đang là vấn đề có tính chất cấp thiết. Vì vậy đề tài nghiên cứu mang tính cấp thiết và có tính khoa học. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI - Đối tượng nghiên cứu: lưới điện và các phụ tải điện của huyện Hoài Đức – thành phố Hà Nội. - Phạm vi nghiên cứu: mạng lưới điện trung áp huyện Hồi Đức – thành phố Hà Nội MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp nhằm đảm bảo chỉ tiêu độ lệch điện áp cho lưới điện trung áp huyện Hồi Đức - thành phố Hà Nội NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI - Tìm hiểu hiện trạng lưới điện trung áp của huyện Hồi Đức – thành phố Hà Nội. - Nghiên cứu đề xuất các giải pháp chủ yếu nhằm đảm bảo chỉ tiêu độ lệch điện áp cho mạng điện phân phối - Lựa chọn và đề xuất giải pháp phù hợp nhằm đảm bảo chỉ tiêu độ lệch điện áp cho lưới điện trung áp huyện Hoài Đức, thành phố Hà Nội. 66 vị trí đặt dao cách ly này. Lúc này tất cả các lộ đường dây sẽ được mở ra khỏi mạch vịng, vận hành ở chế độ mạng hình tia. 3.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu Tính tốn tương tự như chế độ phụ tải cực đại. Trình tự tính tốn được tiến hành theo các bước: Bước 1: Đầu tiên đóng hết tất cả các dao cách ly trên lưới điện, lúc này mạng lưới điện vận hành theo chế độ mạng kín có nhiều nguồn cung cấp. Cho chạy chương trình sử dụng phần mềm PSS/ADEPT, luồng cơng suất truyền tải trên các lộ đường dây được thống kê trong bảng 3.6. Bảng 3.6 Bước thực Dao cách ly Cơng suất (kW) Ghi B1. Đóng tất cả DCL lại DCL 373 E1,31 4311,7 DCL CDPT Đức giang 3536,7 DCL CD Đào nguyên 3536,7 DCL B119 3478,2 DCL B118 3419,7 DCL B116 3020,5 DCL B108 2763,3 DCL B101 2239,4 DCL B93 143,1 Nhỏ nhất DCL B96 290,7 DCL B99 348,4 DCL B115 1132,5 DCL B130 1301,6 DCL B137 1347,5 DCL B141 1420,0 DCL B189 1484,6 DCL B190 958,3 DCL CD 63 Đức giang 2443,3 DCL 371 E1,31 2136,8 67 Nhận xét: Từ kết quả tính tốn, ta nhận thấy rằng tại vị trí đặt dao cách ly B93 nằm trên lộ đường dây 381 E1.4 (trạm 220kV Ba La) có luồng cơng suất chạy qua nhỏ nhất. Vì vậy áp dụng thuật tốn cắt vịng kín, ta tiến hành mở mạch vịng tại vị trí đặt dao cách ly này. Lúc này các lộ đường dây vẫn được liên kết mạch vịng với nhau. Bước 2: Với mạch vịng của 5 lộ, tiếp tục cho chạy chương trình đã được lập trình trên phần mềm PSS/ADEPT. Kết quả phân bố cơng suất trên các lộ đường dây trong mạch vịng này được thể hiện trên bảng 3.7 Bảng 3.7 Bước thực B2. Đóng tất cả DCL lại Dao cách ly DCL 375 E1,4 DCL 2 DCL 24 DCL 30 DCL 34 DCL 36 DCL 41C DCL 43 DCL 44C DCL B57 DCL B51 DCL B48 DCL B46 DCL B44 DCL B37,B2 DCL 381E1,4 Công suất (kW) 2778,9 2778,5 2715,0 2668,5 2554,2 2496,3 556,3 455,4 228,6 632,1 821,3 1169,0 1327,5 1423,5 2006,7 2887,5 Ghi Nhỏ nhất Nhận xét: Từ kết quả tính tốn, ta nhận thấy rằng tại vị trí đặt dao cách ly 44C nằm trên lộ đường dây 375 E1.4 (trạm 220kV Ba La) có luồng cơng suất chạy qua nhỏ nhất. Vì vậy áp dụng thuật tốn cắt vịng kín, ta tiến hành mở mạch vịng tại vị trí đặt dao cách ly này. Lúc này lộ đường dây 375 E1.4 sẽ được mở ra khỏi mạch vịng, vận hành ở chế độ mạng hình tia và mạch vịng sẽ cịn lại 4 lộ đường dây: 381 E1.4; 371 E1.6; 371, 373 (E1.31). 68 Bước 3: Với mạch vịng của 3 lộ cịn lại, tiếp tục cho chạy chương trình đã được lập trình trên phần mềm PSS/ADEPT. Kết quả phân bố cơng suất trên các lộ đường dây trong mạch vịng này được thể hiện trên bảng 3.8. Bảng 3.8 Bước thực B3. Đóng tất cả DCL lại (loại bỏ lộ 375 E1.4 ra khỏi chương trình tính tốn) Dao cách ly Công suất (kW) Ghi DCL 371E1,31 1968,7 DCL CD2Trôi 325,4 Nhỏ nhất DCL A63 2215,6 DCL A60 2248,5 DCL A59 2352,9 DCL A50 2589,6 DCL A48 2724,8 DCL A18 2774,2 DCL 371E1,6 3613,0 Nhận xét: Từ kết quả tính tốn, ta nhận thấy rằng tại vị trí đặt dao cách ly CD2 Trơi nằm trên lộ đường dây 371 E1.6 (trạm 220kV Chèm) có luồng cơng suất chạy qua nhỏ nhất. Vì vậy áp dụng thuật tốn cắt vịng kín, ta tiến hành mở mạch vịng tại vị trí đặt dao cách ly này. Lúc này lộ đường dây 371 E1.6 và 371 E1.31 sẽ được mở ra khỏi mạch vịng, vận hành ở chế độ mạng hình tia và mạch vịng sẽ cịn lại 2 lộ đường dây: 381 E1.4; và 373 E1.31. Bước 4: Với mạch vịng của 2 lộ cịn lại, tiếp tục cho chạy chương trình đã được lập trình trên phần mềm PSS/ADEPT. Kết quả phân bố cơng suất trên các lộ đường dây trong mạch vịng này được thể hiện trên bảng 3.9. Bảng 3.9 Bước thực B4. Đóng tất cả DCL lại (loại bỏ lộ 375 E1.4, 371 E1.6 và 371 E1.31 ra khỏi chương trình Dao cách ly Công suất (kW) DCL 373 E1,31 4496,5 DCL CDPT Đức giang 3758,3 DCL CD Đào nguyên 3758,3 DCL B119 3699,4 DCL B118 3640,4 Ghi 69 tính tốn) DCL B116 3240,5 DCL 108 2980,5 DCL 101 2454,3 DCL B93,2 2373,9 DCL B91 2373,2 DCL B81 396,9 DCL B37 544,6 Nhỏ nhất DCL 381 E1,4 3073,3 Nhận xét: Từ kết quả tính tốn, ta nhận thấy rằng tại vị trí đặt dao cách ly B81 nằm trên lộ đường dây 381 E1.4 (trạm 220kV Chèm) có luồng cơng suất chạy qua nhỏ nhất. Vì vậy áp dụng thuật tốn cắt vịng kín, ta tiến hành mở mạch vịng tại vị trí đặt dao cách ly này. Lúc này tất cả các lộ đường dây sẽ được mở ra khỏi mạch vịng, vận hành ở chế độ mạng hình tia. + Qua kết quả tính tốn cho cả 2 chế độ phụ tải cực đại và phụ tải cực tiểu nhận thấy rằng: cả 2 chế độ tính tốn đều cho cùng một kết quả (thứ tự mở và vị trí mở các dao cách ly trùng hợp nhau). Vì vậy để giảm thiểu tổn thất cơng suất và tăng cao chỉ tiêu độ lệch điện áp, các vị trí mở dao cách ly được lựa chọn theo các phương án trên. Các chỉ tiêu kỹ thuật của mạng lưới điện sau khi tối ưu hóa vị trí đóng mở các dao cách ly được thống kê trong bảng 3.10 (ở chế độ phụ tải cực đại). Bảng 3.10 TT Tên trạm/tên lộ Điện áp (kV) Pmax (kW) Tổn thất công suất (kVA) Độ lệch điện áp (%) I Trạm 220kV Chèm (E1.6) 1 Lộ 371E1.6. 35 16462 84,73+j134,21 -0,86 II Trạm 220kV Bala (E1.4) 1 Lộ 381 E1.4 35 13390 45,02+j74,43 -0,7 2 Lộ 375 E1.4 35 12773 84,88+j99,26 -1,03 70 III Trạm 110kV Trôi (E1.31) 1 Lộ 371 E1.31 35 11483 43,55+j54,24 -0,83 2 Lộ 373 E1.31 35 24693 518,95+j776,2 -3,48 3 Lộ 471 E1.31 22 21603 263,7+j525,5 -2,82 4 Lộ 477 E1.31 22 37027 1402+j2400 -8,8 IV Trạm trung gian Trôi 1 Lộ 933 10 9463 350,3+j421,3 -6,8 2 Lộ 973 10 1861 7,33+ j 4,12 -0,4 3 Lộ 974 10 6085 100+72,7 -2,5 Tổng tổn hao cơng suất tác dụng trong tồn mạng: P=2900,5(kW). Kết quả tính tốn tổn thất điện năng cho các chế độ phụ tải được thống kê trong bảng 3.11. Bảng 3.11 Kết tính toán chế độ phụ tải ΣPphát Pphụtải ΔP ΔA ΔP c.ΔA (MW) (MW) (MW) (MWh) (%) (Tỷ đồng) Phiện trạng 146,6 142,58 4,02 7907,75 2,74 11,86 Pmax 145,5 142,58 2,90 5708,57 2,0 8,56 Chế độ phụ tải Nhận xét: + Nhìn vào bảng 3.11 nhận thấy kết quả tính tốn lựa chọn điểm phân đoạn hợp lý đã có sự thay đổi. ΣPphát ở chế độ hiện trạng là 146,6 (MW ) nhưng khi đã lựa chọn điểm phân đoạn tối ưu ΣPphát ở chế độ Pmax cịn 145,5 (MW). ΔP% hiện trạng là 2,74% nhưng khi đã lựa chọn điểm phân đoạn ΔP% đã giảm cịn 2,0% ở chế độ Pmax. + Cũng nhìn vào bảng 3.11 nhận thấy ΔP ở chế độ hiện trạng là 4,02(MW) chi phí về tổn thất điện năng với giá điện bình qn năm 2013 là 1500đ/kWh như vậy 1 năm Điện lực huyện Hồi Đức phải chi phí cho tổn thất lưới 35kV: 11,86 tỷ 71 đồng. Sau khi đã lựa chọn điểm phân đoạn lưới 35kV chi phí tổn thất giảm cịn 8,56 tỷ đồng tiết kiệm được 3,3 tỷ đồng trên 1 năm. + Ở chế độ hiện trạng độ lệch điện áp trong mạng lưới điện 35kV tương đối lớn (lộ 381 là -6,17%). Sau khi tính tốn lựa chọn điểm phân đoạn trên các mạch vịng lưới 35kV của điện lực Hồi Đức bằng phần mềm PSS ADEPT 5.0 nhận thấy độ lệch điện áp đã được giảm xuống ( lộ có độ lệch điện áp lớn nhất: lộ 373 E1.31 là – 3,48%). 3.4 Lựa chọn đầu phân áp máy biến áp hợp lý 3.4.1 Lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp 220kV Chèm (E1.6) Máy biến áp 2208.1,25%/110/35kV Chèm (E1.6) có tất cả 17 đầu điều chỉnh điện áp, các đầu điều chỉnh điện áp này được bố trí ở phía điện áp 220kV, mỗi nấc điều chỉnh có độ lớn là 1,25%. Đây là loại máy biến áp có điều chỉnh điện áp dưới tải. Trạm 220kV Chèm (E1.6) cung cấp điện cho huyện Hồi Đức thơng qua duy nhất lộ đường dây 371 E1.6. Ứng với điện áp định mức mạng điện (đầu phân áp đặt ở nấc 0) qua tính tốn bằng phần mềm PSS/ADEPT, các kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.12. Bảng 3.12 Thơng số tính tốn nấc điện áp Chế độ tính Độ lệch điện áp Độ lệch điện áp Tổn hao cơng suất tốn dương (%) âm (%) (kW) Cực đại 0 -0,86 84,73 Cực tiểu 0 -0,51 30,11 + Thay đổi đầu phân áp của máy biến áp lên nấc +1, lúc này điện áp phía nguồn 220kV sẽ là 220.(1+0,0125)=222,75kV. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 tính tốn thơng số chế độ trong 2 trường hợp: chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu. Kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.13. 72 Bảng 3.13 Kết tính tốn nấc phân áp +1 Chế độ tính Độ lệch điện áp Độ lệch điện áp Tổn hao cơng suất tốn dương (%) âm (%) (kW) Cực đại +1,25 >0 82,58 Cực tiểu +1,25 >0 29,34 Nhận xét: + Khi dịch chuyển đầu phân áp lên các nấc cao hơn nữa thì điện áp tại tất cả các nút của lưới điện sẽ càng bị lệch xa ra khỏi giá trị Uđm. + So sánh kết quả tính tốn cho 2 trường hợp trên nhận thấy rằng: khi đặt đầu phân áp tại nấc +1, tất cả các nút phụ tải trong lưới điện lộ 371 E1.6 đều có điện áp cao hơn so với giá trị định mức (độ lệch điện áp dương). Cịn với đầu phân áp số 0 thì giá trị độ lệch điện áp của các nút phụ tải rất nhỏ (lớn nhất là 0,86%). Vì vậy với trạm biến áp này lựa chọn đầu phân áp 0 cho cả 2 chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu. 3.4.2 Lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp 220kV Ba La (E1.4) Máy biến áp 2208.1,25%/110/35kV Ba La (E1.4) có tất cả 17 đầu điều chỉnh điện áp, các đầu điều chỉnh điện áp này được bố trí ở phía điện áp 220kV, mỗi nấc điều chỉnh có độ lớn là 1,25%. Đây là loại máy biến áp có điều chỉnh điện áp dưới tải. Trạm 220kV Ba La (E1.4) cung cấp điện cho huyện Hồi Đức thơng qua 02 lộ đường dây 375 và 381 E1.4. Ứng với điện áp định mức mạng điện (đầu phân áp đặt ở nấc 0) qua tính tốn bằng phần mềm PSS/ADEPT, các kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.14. Bảng 3.14 Thơng số tính tốn nấc phân áp Chế độ tính tốn Độ lệch điện áp dương (%) Độ lệch điện áp âm (%) Tổn hao công suất (kW) Cực đại 0 -1,03 134,9 Cực tiểu 0 -0,66 49,31 73 + Thay đổi đầu phân áp của máy biến áp lên nấc +1, lúc này điện áp phía nguồn 220kV sẽ là 220.(1+0,0125)=222,75kV. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 tính tốn thơng số chế độ trong 2 trường hợp: chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu. Kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.15. Bảng 3.15 Kết tính tốn nấc phân áp +1 Chế độ tính tốn Độ lệch điện áp dương (%) Độ lệch điện áp âm (%) Tổn hao công suất (kW) Cực đại +1,23 >0 130,2 Cực tiểu +1,25 >0 48,14 + Thay đổi đầu phân áp của máy biến áp lên nấc +2, lúc này điện áp phía nguồn 220kV sẽ là 220.(1+2.0,0125)=225,5kV. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 tính tốn thơng số chế độ trong 2 trường hợp: chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu. Kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.16. Bảng 3.16 Kết tính tốn nấc phân áp +2 Chế độ tính tốn Độ lệch điện áp dương (%) Độ lệch điện áp âm (%) Tổn hao công suất (kW) Cực đại +2,54 >0 127,8 Cực tiểu +2,54 >0 47,04 Nhận xét: + Khi dịch chuyển đầu phân áp lên các nấc cao hơn nữa thì điện áp tại tất cả các nút của lưới điện sẽ càng bị lệch xa ra khỏi giá trị Uđm. + So sánh kết quả tính tốn cho 3 trường hợp trên nhận thấy rằng: khi đặt đầu phân áp tại nấc +2 thì tổn thất cơng suất nhỏ nhất, tuy nhiên độ lệch điện áp lại cao nhất (điện áp lớn hơn Uđm), điều này trong một số trường hợp khơng tốt cho các phụ tải. Vì vậy với trạm biến áp này chọn đầu phân áp +1, đây là đầu phân áp cho độ lệch điện áp nhỏ và tổn hao cơng suất bé hơn so với khi đặt đầu phân áp số 0. 74 3.4.3 Lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp 110kV Trôi (E1.31) Máy biến áp 1109.1,78%/35/22kV Trơi (E1.31) có tất cả 19 đầu điều phân áp, các đầu phân áp này được bố trí ở phía điện áp 110kV, mỗi nấc điều chỉnh có độ lớn là 1,78%. Đây là loại máy biến áp có điều chỉnh điện áp dưới tải. Trạm 110kV Trơi (E1.31) cung cấp điện cho huyện Hồi Đức thơng qua 02 lộ đường dây 35kV: lộ 371, 373 E1.4; và 02 lộ đường dây 22kV: lộ 471, lộ 477. Ứng với điện áp định mức mạng điện (đầu phân áp đặt ở nấc 0) qua tính tốn bằng phần mềm PSS/ADEPT, các kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.17. Bảng 3.17 Thơng số tính tốn nấc phân áp Chế độ tính Độ lệch điện áp Độ lệch điện áp âm Tổn hao cơng tốn dương (%) (%) suất (kW) Lộ 35kV 0 Lộ 35kV -3,48 574,5 Lộ 22kV 0 Lộ 22kV -8,8 1709 Lộ 35kV 0 Lộ 35kV -2,77 347,04 Lộ 22kV 0 Lộ 22kV -5,1 581,7 Cực đại Cực tiểu + Thay đổi đầu phân áp của máy biến áp lên nấc +1, lúc này điện áp phía nguồn 220kV sẽ là 220.(1+0,0125)=222,75kV. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 tính tốn thơng số chế độ trong 2 trường hợp: chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu, các kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.18 Bảng 3.18 Thơng số tính tốn nấc phân áp Chế độ tính tốn Cực đại Cực tiểu Độ lệch điện áp dương (%) Độ lệch điện áp âm (%) Tổn hao công suất (kW) Lộ 35kV +1,83 Lộ 35kV -1,6 570,9 Lộ 22kV +1,82 Lộ 22kV -6,77 1637 Lộ 35kV +1,86 Lộ 35kV -0,88 349,8 Lộ 22kV +1,86 Lộ 22kV -3,01 558,4 + Thay đổi đầu phân áp của máy biến áp lên nấc +2, lúc này điện áp phía nguồn 220kV sẽ là 220.(1+2.0,0125)=222,5kV. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 75 5.0 tính tốn thơng số chế độ trong 2 trường hợp: chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu, các kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.19. Bảng 3.19 Thơng số tính tốn nấc phân áp Chế độ tính tốn Độ lệch điện áp Độ lệch điện áp Tổn hao công dương (%) âm (%) suất (kW) Lộ 35kV +3,83 Lộ 35kV >0 567,8 Cực đại Lộ 22kV +3,82 Lộ 22kV -4,5 1566,7 Lộ 35kV +3,8 Lộ 35kV >0 353,2 Cực tiểu Lộ 22kV +3,86 Lộ 22kV -0,55 535,8 + Thay đổi đầu phân áp của máy biến áp lên nấc +3, lúc này điện áp phía nguồn 220kV sẽ là 220.(1+3.0,0125)=228,25kV. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 tính tốn thơng số chế độ trong 2 trường hợp: chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu, các kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.20. Bảng 3.20 Thơng số tính tốn nấc phân áp Chế độ tính Độ lệch điện áp Độ lệch điện áp âm Tổn hao cơng tốn dương (%) (%) suất (kW) Cực đại Cực tiểu Lộ 35kV +4,51 Lộ 35kV >0 567 Lộ 22kV +4,5 Lộ 22kV -3,8 1543,7 Lộ 35kV +4,5 Lộ 35kV >0 354,4 Lộ 22kV +4,5 Lộ 22kV -0,32 528,33 Nhận xét: + Khi dịch chuyển đầu phân áp lên các nấc cao hơn nữa thì điện áp tại tất cả các nút của lưới điện sẽ càng bị lệch xa ra khỏi giá trị Uđm. + Khi đặt đầu phân áp tại nấc +3 thì tổn thất cơng suất nhỏ nhất, tuy nhiên độ lệch điện áp lại cao nhất (điện áp lớn hơn Uđm), đặc biệt các lộ đường dây 35kV đều có điện áp lớn hơn giá trị định mức +4,5%, điều này trong một số trường hợp khơng tốt cho các phụ tải. + Khi đặt đầu phân áp số 0 và số 1 thì độ lệch điện áp của các lộ 22kV lớn hơn giá trị cho phép (-5%). Vì vậy với trạm biến áp này chọn đầu phân áp số +2, đây là đầu phân áp cho độ lệch điện áp nhỏ và tổn hao cơng suất bé. 76 3.4.4 Lựa chọn đầu phân áp cho trạm biến áp trung gian 35/10kV Trôi Máy biến áp 352.2,5%/10kV Trơi có tất cả 5 đầu phân áp, các đầu phân áp này được bố trí ở phía điện áp 35kV, mỗi nấc điều chỉnh có độ lớn là 2,5%. Đây là loại máy biến áp có điều chỉnh điện áp dưới tải. Trạm trung gian 35/10kV Trơi cung cấp điện cho huyện Hồi Đức thơng qua 03 lộ đường dây 933, 973 và 974. Ứng với điện áp định mức mạng điện (đầu phân áp đặt ở nấc 0) qua tính tốn bằng phần mềm PSS/ADEPT, các kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.21. Bảng 3.21 Thơng số tính tốn nấc phân áp Chế độ tính tốn Độ lệch điện áp dương (%) Độ lệch điện áp âm (%) Tổn hao công suất (kW) Cực đại 0 -6,8 496,3 Cực tiểu 0 -4,1 175,3 + Thay đổi đầu phân áp của máy biến áp lên nấc +1, lúc này điện áp phía nguồn 35kV sẽ là 35.(1+0,025)=35,875kV. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 tính tốn thơng số chế độ trong 2 trường hợp: chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu. Kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.22 Bảng 3.22 Kết tính tốn nấc phân áp +1 Chế độ tính Độ lệch điện áp Độ lệch điện áp Tổn hao cơng suất tốn dương (%) âm (%) (kW) Cực đại +2,5 -4,1 470,2 Cực tiểu +2,5 -1,4 166,6 + Thay đổi đầu phân áp của máy biến áp lên nấc +2, lúc này điện áp phía nguồn 35kV sẽ là 35.(1+2.0,025)=36,75kV. Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 tính tốn thơng số chế độ trong 2 trường hợp: chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu. Kết quả tính tốn được thống kê trong bảng 3.23. 77 Bảng 3.23 Kết tính tốn nấc phân áp +2 Chế độ tính Độ lệch điện áp Độ lệch điện áp Tổn hao cơng suất tốn dương (%) âm (%) (kW) Cực đại +4,5 -2 451,23 Cực tiểu +4,5 0 160,23 Nhận xét: + Khi đặt đầu phân áp tại nấc 0 thì độ lệch điện áp trong lưới điện vượt q giá trị cho phép (>5%). + Khi đặt đầu phân áp tại nấc +2 thì tổn hao cơng suất trong lưới là nhỏ nhất, tuy nhiên trong chế độ phụ tải cực tiểu thì điện áp tại tất cả các nút của lưới đều lớn hơn điện áp định mức, điều này trong một số trường hợp khơng tốt cho các phụ tải. + Khi đặt đầu phân áp ở nấc +1 ở chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu độ lệch điện áp đều nằm trong giới hạn cho phép, tổn thất cơng suất nhỏ. Vì vậy với trạm biến áp này chọn đầu phân áp +1. 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Mục tiêu chính của đề tài là nghiên cứu đề xuất đề xuất một số giải pháp nhằm đảm bảo chỉ tiêu độ lệch điện áp cho lưới điện trung áp huyện Hoài Đức. Để giải quyết được mục tiêu trên, đề tài đã tập trung giải quyết được các nội dung chính sau: * Nghiên cứu và đánh giá tổng quan về hiện trạng lưới điện trung áp của huyện Hoài Đức, thành phố Hà nội . * Nghiên cứu các phương pháp nhằm nâng cao chỉ tiêu độ lệch điện áp cho mạng lưới điện trung áp. * Tính tốn lựa chọn điểm mở hợp lý trong các mạng lưới điện mạch vịng của lưới điện trung áp huyện Hồi Đức, thành phố Hà nội. * Tính tốn lựa chọn đầu phân áp hợp lý cho các trạm biến áp cung cấp nguồn điện cho lưới trung áp huyện Hoài Đức, thành phố Hà nội . * Kiến nghị: + Cần phải đặt lại các đầu phân áp hợp lý cho các trạm biến áp khu vực cấp điện cho huyện Hoài Đức, đặc biệt là trạm biến áp 110kV Trôi và trạm biến áp trung gian 35/10kV. + Cần phải nhanh chóng thay đổi các điểm phân đoạn trên các mạch vịng của mạng lưới điện 35kV của huyện nhằm giảm tổn thất cơng suất và nâng cao chỉ tiêu độ lệch điện áp cho tồn lưới. + Song song với việc cải tạo lưới điện trung áp cần phải có phương hướng, kế hoạch cải tạo hệ thống lưới điện hạ thế. + Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hơn nữa cần phải nghiên cứu và tiến hành việc liên kết mạch vòng các lộ đường dây trung áp cấp điện cho huyện với các lộ đường dây trung áp thuộc các trạm biến áp khác (đặc biệt là các lộ đường dây 22kV). TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Anh Nghĩa, Trần Bá Đề, Giáo trình điện khí hóa mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội (1997) [2] Đặng Quốc Thống (2001); Một số vấn đề quy hoạch, thiết kế vận hành hệ thống cung cấp điện cho đô thị; Bài giảng cho hệ Cao học ngành Hệ thống điện; Đại học Bách Khoa Hà Nội, 2001 [3] Lã Văn Út; Nguyễn Đức Hạnh (2010); Đảm bảo độ tin cậy lưới điện trung áp giai đoan quy hoạch, thiết kế; Tạp chí KHCN trường ĐH kỹ thuật; số 80/2010 [4] Trương Việt Anh, Nguyễn Bội Khuê (2003); Giải thuật lai heuristic gien giảm tổn thất cơng suất lưới điện phân phối; Tạp chí KH CN; số 44+45/2003 [5] Trịnh Trọng Chưởng; Vận hành trực tuyến lưới điện phân phối có xét đến nguồn điện phân tán; Tạp chí Khoa học Cơng nghệ VN; số 4/2013 (647) [6] Công ty Điện lực Hoài Đức; Số liệu vận hành lưới điện năm 2012 tháng đầu năm 2013; Hà Nội 2013 [7] Ngô Hồng Quang; Sổ tay lựa chọn tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500 kV; NXB Khoa học Kỹ thuật; Hà Nội 2002 TÀI LIỆU TIẾNG ANH [8] A Merlin and H Back (1975); Search for a minimum loss operating spanning reconfiguration for urban power distribution system; Proc 5th Power Syst Computation Conf (PSCC), Cambridge, U.K., 1975, Paper 1-6 [9] S Civanlar, J J Grainger, and S S H Lee (1988); Distribution feeder reconfiguration for loss reduction; IEEE Trans Power Del., vol 3, no 3, pp 1217– 1223, July PHỤ LỤC ... - Phạm vi? ?nghiên? ?cứu: mạng? ?lưới? ?điện? ?trung? ?áp? ?huyện? ?Hoài? ?Đức –? ?thành? ?phố? ? Hà? ?Nội MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Nghiên? ?cứu? ?đề? ?xuất? ?một? ?số? ?giải? ?pháp? ?nhằm? ?đảm? ?bảo? ?chỉ? ?tiêu? ?độ? ?lệch? ?điện? ?áp? ? cho? ?lưới? ?điện? ?trung? ?áp? ?huyện? ?Hồi Đức -? ?thành? ?phố? ?Hà? ?Nội NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI... +? ?Nghiên? ?cứu? ?ứng dụng? ?một? ?số? ?phương? ?pháp? ?nhằm? ?giảm thiểu? ?độ? ?lệch? ?điện? ? áp? ?trong mạng? ?lưới? ?điện? ?phân phối. +? ?Đề? ?xuất? ?các? ?giải? ?pháp? ?hợp lý? ?nhằm? ?đảm? ?bảo? ?chỉ? ?tiêu? ?độ? ?lệch? ?điện? ?áp? ?cho? ? mạng? ?lưới? ?điện? ?trung? ?áp? ?huyện? ?Hoài? ?Đức,? ?thành? ?phố? ?Hà? ?nội. ... Lựa chọn đầu phân áp máy biến áp. 53 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM ĐẢM BẢO CHỈ TIÊU ĐỘ LỆCH ĐIỆN ÁP CHO LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN HOÀI ĐỨC, THÀNH PHỐ HÀ NỘI 57