Nghiên cứu quy hoạch mạng lưới trung áp hợp lý phù hợp với xu thế phát triển của huyện đô lương luận văn thạc sỹ

1 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực cha đợc công bố công trình khác Tác giả luận văn Đặng Quang Khoa Mơc lơc Néi dung Trang Trang phơ b×a Lêi cam đoan Mục lục Danh mục bảng Dạnh mục hình vẽ đồ thị Mở đầu Chơng 1: Khái quát đặc điểm tình hình định h−íng ph¸t triĨn 1.1 kinh tÕ – x héi hun Đô Lơng giai đoạn 2005 2010 Đặc điểm tình hình 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Hành 1.1.3 Địa hình 1.1.4 Khí hậu 1.1.5 Tài nguyên môi trờng 1.2 Hiện trạng kinh tế x hội huyện Đô Lơng 1.3 Định hớng phát triển kinh tế x hội huyện Đô Lơng đến năm 2010 11 1.3.1 Định hớng chung 11 1.3.2 Mục tiêu 12 2.1 Chơng 2: Đánh giá trạng lới trung áp huyện Đô Lơng 15 Hiện trạng nguồn điện 15 2.1.1 Nguồn điện 110kV 15 2.1.2 Ngn ®iƯn 35kV 17 2.1.3 Ngn ®iƯn 10kV 24 2.2 Hiện trạng đờng dây truyền tải 36 2.3 Hiện trạng phụ tải 40 2.3.1 Phụ tải công nghiệp xây dựng 41 2.3.2 Phụ tải dân dụng 41 2.3.3 Tổng hợp tình hình tiêu thụ điện 43 2.3.4 Phân vùng phụ tải 46 3.1 Chơng 3: Dự báo phụ tải điện 52 Cơ sở lý thuyết 52 3.1.1 Mục đích công tác dự báo phụ tải điện 52 3.1.2 Các phơng pháp dự báo phụ tải điện 53 3.1.3 Lựa chọn phơng pháp dự báo phân vùng phụ tải 55 3.2 58 Tính toán chi tiết 3.2.1 Dự báo phụ tải điện theo phơng pháp tính trực tiếp 58 3.2.2 Dự báo phụ tải điện theo phơng ph¸p tÝnh gi¸n tiÕp 64 3.2.3 KÕt luËn 66 3.3 Dự báo phụ tải cho vùng phân vùng phụ tải 66 Chơng 4: Quy hoạch lới trung áp huyện Đô Lơng 67 Cân nguồn công suất phụ tải 67 4.1 4.1.1 Khái quát quy hoạch cung cấp điện khu vực Quy hoạch phát triển điện lực tỉnh Nghệ An giai đoạn 2006-2010 có xét đến 2015 4.1.2 Cân đối nguồn nhu cầu phụ tải 4.2 67 69 Đề xuất phơng án quy hoạch phát triển lới trung áp tới năm 2010 70 4.2.1 Cơ sở quy hoạch chung 70 4.2.2 Quy hoạch thực tế 70 Kết luận kiến nghị 82 Tài liệu tham khảo 83 Danh mục bảng Bảng Nội dung 1.1 Thống kê diện tích, dân số, mật độ dân số x , thị huyện Đô Lơng 1.2 Chuyển dịch cấu kinh tế đến năm 2010 huyện Đô Lơng 1.3 Tốc độ tăng trởng GDP huyện Đô Lơng 2.1 Thông số kỹ thuật trạm biến áp 110kVĐô Lơng 2.2 Công suất truyền tải trạm 110kV Đô Lơng năm 2005 2.3 Thông số kỹ thuật trạm 35/0,4kV thuộc lộ 371E15-4 2.4 Thông số kỹ thuật trạm 35/0,4kVthuộc lộ 372E15-4 2.5 Thông số kỹ thuật trạm 35/0,4kVthuộc lộ 374E15-4 2.6 Tổng hợp số tiêu trạm biến áp 35/0,4kV Đô Lơng 2.7 Thông số kỹ thuật trạng mang tải trạm 10/0,4kV lộ 971E15-4 2.8 Thông số kỹ thuật trạng mang tải trạm 10/0,4kV lộ 972E15-4 2.9 Thông số kỹ thuật trạng mang tải trạm 10/0,4kV lộ 974E15-4 2.10 Tổng hợp số tiêu trạm biến áp 10/0,4kV Đô Lơng 2.11 Bảng 2.11 Thông số chi tiết xuất tuyến 35kV 2.12 Thông số chi tiết xuất tuyến 10kV 2.13 Dòng mang tải lộ cấp từ trạm 110kV (E15-4) Đô Lơng năm 2005 2.14 Tổn thất điện tháng năm 2006 2.15 Tổn thất điện tháng năm 2006 2.16 Tổng hợp tiêu thụ điện hộ dân Đô Lơng 2.17 Tình hình tiêu thụ điện phụ tải dân dụng 2.18 Điện thơng phẩm huyện Đô Lơng 2003 2005 3.1 Điện tiêu thụ phụ tải công nghiệp xây dựng 3.2 Nhu cầu điện phụ tải công nghiệp XD đến năm 2010 3.3 Tốc độ tăng trởng phụ tải thơng mại dịch vụ 3.4 Nhu cầu điện phụ tải Thơng mại DV đến năm 2010 3.5 Tốc độ tăng trởng phụ tải quản lý tiêu dùng huyện Đô Lơng 3.6 Nhu cầu điện phụ tải quản lý tiêu dùng Đô Lơng đến năm 2010 3.7 Nhu cầu điện phụ tải nông nghiệp thuỷ lợi 3.8 Nhu cầu điện hoạt động khác 3.9 Kết tính toán nhu cầu điện toàn huyện 3.10 Tổng hợp dự báo phụ tải điện huyện Đô Lơng tới năm 2010 3.11 Tốc độ tăng trởng điện theo hệ số đàn hồi 3.12 Dự báo nhu cầu điện Đô Lơng giai đoạn 2005 2015 3.13 Kết tính toán nhu cầu điện toàn huyện theo phơng pháp đàn hồi 3.14 Kết phân vùng phụ tải 4.1 Nhu cầu phụ tải huyện Đô Lơng tới 2010 (theo bảng 3.10 thuộc chơng 3) 4.2 Cân công suất đến năm 2010 4.3 Dự báo dòng phụ tải cực đại tuyến 972, 974 4.4 Điện nhận từ hệ thống tổn thất điện lới trung áp Danh mục hình vẽ, đồ thị Hình vẽ Tên hình vẽ, đồ thị 1.1 Bản đồ trạng ranh giới huyện đô lơng 2.1 Biểu đồ công suất Pmax, Pmin nguồn điện 110kV 2.2 Tốc độ tăng trởng điện thơng phẩm 2.3 Tốc độ tăng trởng điện nhận từ hệ thống 2.4 Sơ đồ trạng lới điện trung áp Đô Lơng 2.5 Sơ đồ sợi ĐDK 374E15-4 Đô Lơng 2.6 Sơ đồ sợi ĐDK 917E15-4 Đô Lơng 2.7 Sơ đồ sợi ĐDK 927E15-4 Đô Lơng 2.8 Sơ đồ sợi ĐDK 917E15-4 Đô Lơng 3.1 Bản đồ phân vùng phụ tải 4.1 Bình đồ tuyến dây trớc quy hoạch 4.2 Bình đồ tuyến dây sau quy hoạch 4.3 Sơ đồ nguyên lý lới điện trung áp Đô Lơng sau qui hoạch 4.4 Diễn biến điện áp lới điện ứng với chế độ phụ tải mở đầu Tính cấp thiết đề tài - Trong yếu tố ảnh hởng trực tiếp đến phát triển kinh tế x hội huyện Đô Lơng - Nghệ An, mạng lới điện trung áp cã ý nghÜa rÊt quan träng Cïng víi sù ph¸t triĨn nhanh chãng cđa c¸c lÜnh vùc an ninh, qc phòng, sản xuất công nông nghiệp, dịch vụ, du lịch, nhu cầu tiêu thụ điện hàng năm huyện Đô Lơng đ tăng nhanh rõ rệt - Xuất phát từ thực tiễn trạm biến áp huyện Đô Lơng sử dụng cấp điện áp 35kV 10kV, theo tổng sơ đồ phát triển lới điện quốc gia, lới trung áp tất tỉnh, huyện, thành thị nớc phải thiết kế quy cấp điện áp 22kV có trung tính nối đất trực tiếp Do đó, việc nghiên cứu, đánh giá phát triển phụ tải, quy hoạch mạng lới điện trung áp hợp lý phù hợp với xu phát triển huyện Đô Lơng vấn đề cấp thiết cần triển khai thực giai đoạn Mục đích, nhiệm vụ đề tài Đề xuất mô hình qui hoạch lới điện trung áp 22kV phù hợp với đặc điểm phát triển phụ tải điện công nghiệp phụ tải dân dụng huyện Đô Lơng giai đoạn tới có dự báo tới phát triển nguồn điện 110kV tơng lai Để thực mục đích đề tài, nhiệm vụ cần phải giải là: - Nghiên cứu, đánh giá trạng tiêu thụ điện nh trang bị điện lới cung cấp điện huyện Đô Lơng - Nghiên cứu biện pháp qui hoạch, dự báo phụ tải điện để lựa chọn đa phơng pháp qui hoạch lới điện phù hợp với đặc điểm nguồn tải - Thiết lập đề xuất mô hình lới trung áp 22kV hợp lý phù hợp với đặc thù riêng lới điện Đô Lơng - Tính toán kiểm tra chất lợng điện lới điện sau qui hoạch Đối tợng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tợng nghiên cứu đề tài phụ tải điện công nghiệp phụ tải dân dụng huyện Đô Lơng - Phạm vi nghiên cứu đề tài tình hình tiêu thụ lợng lới điện trung áp 6, 10, 35kV huyện Đô Lơng Nghệ An Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu phơng pháp gắn liền với công tác quy hoạch: Các phơng pháp dự báo phụ tải điện, mô hình lới điện chuẩn đ áp dụng khu vực - Nghiên cứu trạng tiêu thụ điện năng, phát triển phụ tải điện trung áp Đô Lơng thời gian tới - Xây dựng mô hình lới điện trung áp 22kV, kiểm tra tiêu chất lợng điện lới điện trung áp Đô Lơng Phơng pháp nghiên cứu Để giải nhiệm vụ đề tài, tác giả sử dụng phơng pháp nghiên cứu sau đây: - Dự báo phụ tải điện giai đoạn đến khoảng năm 2010 huyện Đô Lơng - Nghiên cứu lý thuyết tổng quát qui hoạch phát triển hệ thống điện nói chung lới trung áp nói riêng - Phân tích tính đắn mô hình lới điện, đánh giá chất lợng điện độ tin cậy cung cấp điện lới trung áp huyện Đô Lơng sau qui hoạch ý nghĩa khoa học thực tiễn Đánh giá tình hình tiêu thụ điện lới trung áp, lựa chọn dự báo phụ tải điện nh nhu cầu tiêu thụ công suất thích hợp với lới trung áp Đô Lơng Lựa chọn đa mô hình lới điện phù hợp với phát triển trung hạn bao gồm lới 110kV 220kV, lới trung áp (22kV) Điện lực Nghệ An quản lý Đề xuất kiến nghị giải pháp xây dựng cấu trúc lới trung áp bền vững, đảm bảo cung cấp điện cách tốt cho hệ thống bao gồm: nguồn, đờng dây truyền tải, phát triển phụ tải Do đề tài mang tính khoa học thực tiễn Cơ sở tài liệu Luận văn đợc thực dựa sở tài liệu sau: - Báo cáo bổ sung điều chỉnh qui hoạch tổng thể phát triển kinh tế x hội huyện Đô L−¬ng thêi kú 1996 - 2010 - Sè liệu lới điện trung áp Đô Lơng Điện lực Nghệ An, chi nhánh điện Đô Lơng quản lý Cấu trúc luận văn - Mở đầu: Đề cập vấn đề liên quan đến đề tài - Nội dung đề tài : Chơng 1: Khái quát đặc điểm tình hình định hớng phát triển kinh tế x hội huyện Đô Lơng giai đoạn 2005 2010 Chơng 2: Đánh giá trạng lới điện trung áp huyện Đô Lơng Chơng 3: Dự báo phụ tải điện Chơng 4: Qui hoạch luới điện trung áp huyện Đô Lơng - Kết luận kiến nghị: Nêu kết luận chung, kiến nghị Luận văn trình bày chơng với tổng số 83 trang, có 39 bảng biểu, 14 hình vẽ, danh mục Luận văn đợc hoàn thành với hớng dẫn khoa häc cđa PGS.TS Ngun Anh NghÜa ng−êi ® chØ đạo, hớng dẫn trực tiếp giành cho tác giả tình cảm sâu sắc, giúp đỡ tận tình, quí báu để thực nghiên cứu hoàn thành luận văn Bộ môn Điện khí hoá xí nghiệp Mỏ Dầu khí, trờng Đại học Mỏ - Địa chất Trong suốt trình thực luận văn, thân tác giả đợc quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi tập thể cán bộ, giáo viên môn Điện khí hoá xí nghiệp Phòng Đại học sau Đại học - trờng Đại học Mỏ - Địa chất, Sở Điện lực Nghệ An, Sở Tài nguyên môi trờng, Uỷ ban ND huyện Đô Lơng, Chi nhánh điện Đô Lơng, Trạm điện 110kV Đô Lơng Bên cạnh hởng ứng động viên khích lệ bạn đồng nghiệp: KS Vơng Đình Thành công tác Chi nhánh điện Đô Lơng Thiết nghĩ, hội tốt cho tác giả xin đợc phép bày tỏ lòng biết ơn vô hạn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa cán hớng dẫn khoa học trực tiếp, tập thể, cán bộ, thầy cô giáo, bạn đồng nghiệp đ có đóng góp quí báu để tác giả thực nghiên cứu hoàn thành đề tài 10 Chơng khái quát đặc điểm tình hình định hớng phát triển kinh tế - xà hội huyện đô lơng giai đoạn 2005 2010 1.1 Đặc điểm tình hình 1.1.1 Vị trí địa lý Đô Lơng huyện đồng bán sơn địa tỉnh Nghệ An, huyện trung tâm tỉnh, có vị trí địa lý đặc biệt quan trọng khu vực đồng phía Tây Bắc Nghệ An, cách thành phố Vinh 70 km Đô Lơng nằm đờng quốc lộ 7A huyện miền xuôi Yên Thành, Diễn Châu, huyện miền núi Anh Sơn, Con Cuông, Kỳ Sơn nối với cửa sang đất nớc Lào (Nậm Cắn Kỳ Sơn), có tuyến đờng quốc lộ nối Đô Lơng với huyện lân cận nh tuyến đờng 15A Nam Đàn Vinh, Tân Kỳ Các tuyến khác đơn huyện Thanh Chơng + Phía Bắc giáp huyện Tân Kỳ + Phía Nam giáp huyện Thanh Chơng Nam Đàn + Phía Đông giáp huyện Nghi Lộc Yên Thành + Phía Tây giáp huyện Thanh Chơng Anh Sơn Với vị trí địa lý nh vậy, Đô Lơng huyện có điều kiện thuận lợi giao thơng kinh doanh, buôn bán, làm ăn nhân dân huyện với nhân dân huyện lân cận, vào vị trí thuận lợi chế thị trờng nh Đây lợi so sánh quan trọng, đồng thời có tiềm khác để không ngừng phát triển kinh tế x hội 1.1.2 Hành Tổng diện tích đất tự nhiên 354,33 km , dân số 194.374 ngời Huyện Đô Lơng đợc chia thành 32 x thị với diện tích dân số không đồng Chẳng hạn nh Thị trấn Đô Lơng có mật độ dân cao 3805 ngời/km , x Ngọc Sơn có mật độ dân số thấp 252 ngời/km Dân số, diện tích x , thị đợc thống kê theo bảng 1.1 đồ trạng hình 1.1 sau 75 4.1.2 Cân đối nguồn nhu cầu phụ tải Để đảm bảo cấp điện an toàn ổn định cho huyện Đô Lơng theo mức phụ tải tính toán, nhu cầu cần thiết công suất nguồn trạm 110kV qua giai đoạn nh sau (theo bảng 4.1) Bảng 4.1 Nhu cầu phụ tải huyện Đô Lơng tới 2010 (theo bảng 3.10 thuộc chơng 3) Phụ tải Năm 2005 Năm 2006 Năm 2010 P max(kW) 14.133 16.256 26.041 16.627 19.125 30.636 S (kVA) (Ch−a kÓ NM Xi măng Đô Lơng) Từ số liệu bảng 4.1 thông số nguồn (trạm 110/35/10kV Đô Lơng) ta có cân công suất đến năm 2010 nh sau theo bảng 4.2 (víi l−u ý hiƯn thêi m¸y BA cÊp cho Đô Lơng cha tính đến NM Xi măng Đô Lơng): Bảng 4.2 Cân công suất đến năm 2010 Cân Năm 2005 Năm 2006 Năm 2010 Tải 16.627kWh 19.125kWh 30.636kWh Nguån 22.000kWh 22.000kWh 22.000kWh KÕt luËn máy đủ tải máy đủ tải máy song song Qua kết tính toán cân công suất nguồn tải lới điện Đô Lơng bảng 4.2, theo kết dự báo nhu cầu phụ tải Nhà máy Xi măng Đô Lơng đa vào vận hành năm 2008 có nhu cầu công suất 18,606 MW, nhận thấy rằng, công suất máy trạm biến áp 110kV cấp cho Đô Lơng đủ tải, đến năm 2010 cần vận hành máy làm việc song song Nếu kể tới NM Xi măng Đô Lơng không đảm bảo cấp điện đủ vào năm 2008, điều đặt yêu cầu cần nâng cấp xây dựng trạm biến áp phải có phơng án kết nối lới điện 110kV với lới quốc gia hợp lý, nhằm đảm bảo an ninh lợng cho lới điện tiểu vùng 76 4.2 Đề xuất phơng án quy hoạch phát triển lới trung áp tới năm 2010 4.2.1 Cơ sở qui hoạch chung Lới trung áp huyện Đô Lơng tơng lai đợc định hớng đa cấp điện áp chuẩn 22kV theo tinh thần định số 2078/QĐ-BCN việc phê duyệt Quy hoạch phát triển Điện lực tỉnh Nghệ An giai đoạn 2006-2010 có xét đến 2015 Bộ Công nghiệp Quan điểm thiết kế: * Lới trung + Cấp điện áp 22kV sử dụng cho khu vực đ có có quy hoạch chuyển ®ỉi vỊ cÊp ®iƯn ¸p 22kV, c¸c khu vùc cã mật độ phụ tải điện tập trung + Cấp điện ¸p 35kV sư dơng cho c¸c khu vùc n«ng th«n, miền núi có phụ tải điện phân tán, chiều dài truyền tải lớn, nằm xa trạm 110kV + Giai đoạn 2006-2010: Cải tạo lới điện 6kV 10kV lên 22kV * CÊu tróc l−íi: + Trơc chÝnh l−íi trung khu vực thị trấn đợc thiết kế mạch vòng vận hành hở, khu vực nông thôn đợc thiết kế hình tia + Các đờng trục trung mạch vòng (vận hành hở) chế độ làm việc bình thờng mang tải từ 60%-70% để đảm bảo an toàn cung cấp điện cố * Tiết diện dây dẫn: + Đờng trục: Dùng dây dẫn trần AC với tiết diện 95 mm + Đờng nhánh: Dùng dây dẫn trần AC với tiết diện 50 mm * Gam máy biến áp hạ thế: + Vùng nông thôn: Chọn máy biến áp phổ biến loại 50, 100, 160, 250kVA + Khu vực đô thị: Chọn máy biến áp phổ biến loại 160, 250, 400, 630kVA Theo quan điểm nêu số liệu phân tích, dự báo phụ tải đ đề cập chơng 3, nhận thấy giai đoạn 2006 2010 nhu cầu công suất toàn huyện Đô Lơng khoảng 49,242MW (kể Nhà máy Xi măng Đô Lơng) Hiện trạng toàn lới điện trung áp đợc cung cấp điện phía sau góp trạm trung gian xuất tuyến đầu trạm 110kV Yên Sơn với lộ 35kV lộ 10kV đ đợc nêu rõ chơng 77 4.2.2 Quy hoạch thực tế Căn sở quy hoạch lới trung áp tỉnh Nghệ An tới năm 2010, dựa thực trạng lới trung áp huyện Đô Lơng đ phân tích chơng 2, đề xuất phơng án qui hoạch lới trung áp Đô Lơng nh sau: * Lới trung ¸p 35kV vÉn tån t¹i nh− mét thùc tÕ kh¸ch quan, mặt khác Chi nhánh Điện Đô Lơng quản lý lộ 374, điều giúp công tác qui hoạch lới 35kV thuận tiện dễ dàng * L−íi 10kV víi lé 971, 972 vµ 974 hiƯn không phù hợp với xu phát triển lới trung áp tơng lai, mặt khác theo kết đánh giá chơng (bảng 2.13) lộ 971 bị qua tải, lộ lại đầy tải: Lộ 972 180A/220A, Lộ 974 120A/220A Nh với tốc độ phát triển phụ tải khoảng 17%/năm tới năm 2010 chắn lộ 972, 974 bị tải Đề xuất qui hoạch xuất tuyến 10kV khái quát nh sau: + Nâng cấp toàn lới 10kV lên 22kV + Xây dựng thêm 1tuyến (lộ 973) để san tải cho lộ 971 + Nghiên cứu đề xuất kết vòng lới 22kV để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Sau qui hoạch chi tiết lới 35kV l−íi 22kV 4.2.2.1 Quy ho¹ch chi tiÕt l−íi 35kV - Lộ 371 tiếp tục cung cấp điện cho x Tràng Sơn, Hồng Sơn, Đông Sơn, Bài Sơn, Giang Sơn tới huyện Tân Kỳ - Lộ 372 tiếp tục cung cấp điện cho x Đông Sơn, Tràng Sơn, Bồi Sơn, Lam Sơn, Ngọc Sơn, huyện Anh Sơn hun Con Cu«ng - Lé 373 tiÕp tơc cung cÊp điện cho trạm Bồi Sơn x Bồi Sơn NM Xi măng huyện Anh Sơn - Lộ 374 tiếp tục cung cấp điện cho trạm Văn Minh 4, Xí nghiệp thuỷ lợi 1,2 x Đà S¬n, Trung S¬n, ThuËn S¬n 78 - Lé 375 cung cấp điện cho cho trạm xây Yên Sơn 4, Thịnh Sơn 4, Hoà Sơn huyện Yên Thành 4.2.2.2 Quy hoạch chi tiết lới 22kV Cơ sở quy hoạch lới 22kV a Hiện trạng tuyến dây Trên hình 4.1 nhận thấy xuất tuyến 10 kV bao phủ hầu hết phân vùng phụ tải, từ trạm biến áp 110kV Đô Lơng tới x Thịnh Sơn xây dựng thêm tuyến đờng dây qui hoạch cụ thể nh sau b Đề xuất giải pháp quy hoạch - Xây dựng tuyến đờng dây 973 để san tải cho tuyến 971 cung cấp điện cho trạm Hoà Sơn 2, Tân Sơn, Thái Sơn Quang Sơn - Lộ 971 tiếp tục cung cấp điện cho x Yên Sơn, Văn Sơn, Thịnh Sơn, Hoà Sơn, cắt bỏ phụ tải sau trạm Thịnh Sơn (x Thịnh Sơn) - Lộ 972 tiếp tục cung cấp điện cho trạm thị trấn x Lu Sơn, Đăng Sơn, Bắc Sơn, Nam Sơn trạm thuộc huyện Thanh Chơng - Lộ 974 tiếp tục cung cấp điện cho x Đà Sơn, Lạc sơn, Xuân Sơn, Nhân Sơn Cắt phơng thức đoạn từ trạm Nhân Sơn tới trạm Thái Sơn để tách rời hai lộ 973 974 Bình đồ tuyến dây sau quy hoạch đợc thể chi tiết hình 4.2 Để tăng cờng độ tin cậy cung cấp điện cho lới trung áp, bình đồ tuyến dây kết hợp với tính toán thông số lới kín chế độ, điểm kết vòng hợp lý lộ 973 974 tạo thành lới kín cho phép vận hành hở, điểm cắt phơng thức nằm đờng dây nối Thái Sơn Nhân Sơn Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện lới trung áp đợc thể hình 4.3 Nghiên cứu đề xuất phơng án nâng cấp điện áp lới 10kV lên 22kV a Tính khả thi kỹ thuật Qua đánh giá trạng mang tải xuất tuyến 10kV (bảng 2.13) lộ đờng dây 971 bị tải, lộ 972, 974 mang tải mức độ trung bình, nhiên với tốc độ tăng trởng phụ tải khoảng 17%/năm chắn xuất tuyến 972, 974 bị tải không nâng cấp Đánh giá sơ khả tải tuyến dây cho cụ thể bảng 4.3 79 Bảng 4.3 Dự báo dòng phụ tải cực đại tuyến 972, 974 Năm 2006 2008 2010 2012 2014 2015 972 180A 242,2A 326A 438,7A 590A 684,4A 974 120A 161,5A 217,3A 292,4A 393,5A 456,4A Lộ Qua kết đánh giá nhận thấy rằng, không nâng cấp lên 22kV tới năm 2008 xuất tuyến 972 bị tải, xuất tuyến 974 tới năm 2012 bị tải Do đó, việc nâng cấp điện áp từ 10kV lên cấp điện áp 22kV cần thiết cấp bách kỹ thuật Khi nâng cấp điện áp từ 10kV lên 22kV kết hợp với quan điểm thiết kế dùng dây AC95 (mục 4.2.1 đ nêu), tới năm 2015 dòng cực đại xuất tuyÕn sÏ lµ: - Lé 972: I max = 684,4 = 311; d©y AC95 cã I CP = 330 A 2,2 - Lé 974: I max = 456,4 = 207,5; d©y AC95 cã I CP = 330 A 2,2 Tõ kết tính toán thấy rằng, nâng cấp từ 10kV lên 22kV đảm bảo đợc điều kiện dòng nung nóng cho phép b Tính khả thi kinh tế Rõ ràng, việc nâng cấp điện áp từ 10kV lên 22kV đem lại hiệu lớn kinh tế, đặc biệt phơng diện giảm tổn thất điện Hiện thời, tổn thất điện lới vào khoảng 7%/năm (bảng 2.18), lợi ích thu đợc từ giảm tổn thất điện tới năm 2010 cụ thể đợc tính toán bảng 4.4 dới Bảng 4.4 Điện nhận từ hệ thống tổn thất điện lới trung áp Năm Năng lợng §iƯn nhËn (MWh) Tỉn thÊt (MWh) 2005 37.808 2.646,566 2006 2007 2009 2010 44.235,4 51.755,4 60.553,9 70.848,1 82.892,3 3.096,5 4.959,36 5.802,6 3.622,9 2008 4.238,7 80 Tổng tổn thất điện lới giai đoạn 2006 2010 là: 21.720,1 Khi nâng cấp lên 22kV điện tổn thất giảm còn: ∆A( 22 kV ) = 21.720,1 = 4.487,6 (2,2) Lợi ích kinh tế thu đợc nâng cấp điện áp là: (21.720,1 4.487,6) x 700.000đ = 12.0627,5.10 (VNĐ) Tuy nhiên, cần lu ý xu nâng cấp điện áp bắt buộc nhằm đảm bảo kỹ thuật cho lới trung áp Đô Lơng phù hợp với tổng sơ đồ phát triển V Điện lực Việt Nam Bên cạnh đó, thực tế trang bị điện lới 10kV Đô Lơng hầu hết đ hết thời gian khấu hao vốn: - Trạm biến áp 110kV Đô Lơng: Máy biến áp đ vận hành sử dụng 19 năm, thời gian hoàn vốn năm (nguồn- Sở Điện lực Nghệ An) - Đờng dây 10kV: Tuổi thọ vận hành đờng dây xấp xỉ 12 năm, đ hết thời gian hoàn vốn Tính toán xác định thông số kỹ thuật sau qui hoạch Một vấn đề cấp thiết giải toán qui hoạch lới trung áp sau cải tạo phải có chất lợng đảm bảo Khi nâng cấp điện áp từ 10kV lên 22kV hiển nhiên tổn hao điện áp U toàn lới trung áp đợc cải thiện đáng kể (giảm 2,2 lần), nhiên phụ tải cực tiểu gây áp trên cực phụ tải, đòi hỏi phải xác định lựa chọn xác đầu phân áp trạm 110kV Đô Lơng a Cơ sở lý thuyết toán lựa chọn đầu phân áp Để lựa chọn đầu phân áp lới điện tổng quát, xét sơ đồ hệ thống cung cấp điện nh hình 4.4 Nếu gọi chế độ phụ tải cực đại, chế độ phụ tải cực tiểu, diễn biến điện áp lới nh sau: E E đầu phân áp trạm 110kV, U TA1 U TA tổn hao điện áp (%) lới trung áp, E P đầu phân áp máy biến áp phân phối 22/0,4kV, B A hai điểm gần xa lới hạ áp U B1 , δU B , δU A1 , δU A độ lệch điện áp B A ứng với chế độ phụ tải cực đại cực tiểu 81 Thông thờng để đảm bảo chất lợng điện áp độ lệch điện áp A B ứng với chế độ cực đại hay cực tiểu phải nằm trọn miền chất lợng điện ¸p, thĨ lµ: δU −  − δU  − δU δU −  ≤ δU B ≤ δU + ≤ δU B ≤ δU + (4.1) ≤ δU A1 ≤ δU + ≤ δU A ≤ δU + ®ã: δU + , δU − độ lệch điện áp tiêu chuẩn: U + = +5% U _ = 5% Mặt khác ta lại có: U B1 = δU A1 + ∆ U HA1 δU B = δU A + ∆ U HA2 ⇔ δU A1 = δU B1 - ∆ U HA1 (4.2) δU A = δU B - ∆ U HA2 Thay vµo (4.1) ta cã: δU − ≤ δU B1 ≤ δU + δU − ≤ δU B ≤ δU + δU − ≤ δU B1 − ∆U HA1 ≤ δU + (4.3) δU − ≤ δU B − ∆U HA ≤ δU + δU − ≤ δU B1 ≤ δU + δU − ≤ δU B ≤ δU + δU − + ∆U HA1 ≤ δU B1 ≤ δU + ∆ U HA1 + δU − + ∆U HA ≤ δU B ≤ δU + + ∆U HA (4.4) 82 δU − + ∆ U HA1 ≤ δU B1 ≤ δU + (4.5) δU − + ∆U HA U B U + Đây sở để lựa chọn đầu phân áp cho máy biến áp trạm 110kV Đô Lơng b Lựa chọn thực tế Qua khảo sát hầu hết trạm treo trạm hạ áp (22/0,4kV) không trang bị đầu phân áp ( E P = 0) Việc lựa chọn đầu phân áp phải đảm bảo đợc chất lợng điện áp tới cực phụ tải xa lộ mang tải lớn Với sơ đồ lới trung áp huyện Đô Lơng, xuất tuyến 973 cấp điện tới x Đại Sơn phụ tải xa toàn lới trung áp Theo số liệu thống kê vËn hµnh l−íi, víi lé 973 ta cã: ∆U TA1 = 12,8% ∆U TA = 4,1% Tõ tr¹m biÕn áp Đại Sơn đến phụ tải xa có tổn hao điện áp: U HA1 = 6,8% U BA1 (Đại Sơn) = 3,4% U HA2 = 2,3% U BA (Đại Sơn) = 2,1% (Nguồn Điện lực NghÖ An) VËy ta cã: δU B1 = E - ∆U TA1 + E P - ∆U BA1 = E - 12,8 + – 3,4 = E - 16,2 δU B = E - ∆U TA + E P - ∆U BA = E - 4,1 + -2,1 = E - 6,2 Khi nâng cấp điện áp lên 22kV tổn hao điện áp (tính theo %) giảm (2,2) lần Lúc đó: U B1 = E - 16,2/4,84 = E - 3,35 δU B = E - 6,2/4,84 = E - 1,3 Do ®ã theo (4.5) ta cã: - + 6,8/4,84 ≤ E - 3,35 ≤ - + 4,1/4,84 ≤ E - 1,3 ≤ -0,245 ≤ E ≤ 8,35 -2,86 ≤ E ≤ 6,3 83 Nếu đầu phân áp trạm 110kV Đô Lơng đợc đặt chế độ điều chỉnh thờng dới tải (E E chọn đầu) ta có: - 0,245 E 6,3 (4.6) Mặt khác, máy biến áp 110kV Đô Lơng có 11 đầu phân áp cụ thể là: 2,75%x5 tơng ứng với nÊc ®iỊu chØnh: - 13,75; - 11; - 8,25; - 5,5; - 2,75; 0; 2,75; 5,5; 8,25; 11; 13,75 VËy từ biểu thức (4.6) ta kết luận chọn đầu phân áp 0% 2,75% 5,5% Qua kết tính toán nh trên, phụ tải có điện áp nằm phạm vi kỹ thuật cho phép, nghĩa lới điện trung áp đảm bảo chất lợng điện áp sau qui hoạch 84 Hình 4.4 Diễn biến ®iƯn ¸p l−íi ®iƯn øng víi chÕ ®é phơ tải cực đại cực tiểu 85 Sơ đồ nguyên lý lới trung áp đô lơng sau qui hoạch 86 87 88 Kết luận Và KIếN NGHị Với mục đích nội dung đề tài nghiên cứu qui hoạch tổng thể lới điện trung áp huyện Đô Lơng phù hợp với định hớng phát triĨn kinh tÕ - x héi cđa mét hun ®ång bán sơn địa, đề tài đ tập trung nghiên cứu giải nội dung nh sau: - Đánh giá trạng lới điện trung áp huyện Đô Lơng - Nghiên cứu dự báo phát triển phụ tải điện tơng lai - Nghiên cứu đề xuất giải pháp qui hoạch cụ thể lới điện trung áp huyện Đô Lơng - Đánh giá chất lợng cung cấp điện sau qui hoạch Qua tính toán, nghiên cứu đề xuất qui hoạch lới trung áp huyện Đô Lơng để nâng cấp điện áp từ 10kV lên 22kV, rút số kết luận kiến nghị sau: * Kết luận: + Tới năm 2010 x , thị trấn huyện Đô Lơng tiếp tục đợc cấp điện chủ yếu từ lới điện quốc gia, cấp điện áp trung áp sử dụng chủ yếu 22kV + Việc nâng cấp điện áp từ 10kV lên 22kV qui qui hoạch lới trung áp huyện Đô Lơng xu bắt buộc, phù hợp với phát triển phụ tải, tổng sơ đồ phát triển V Điện lực Việt Nam chiến lợc phát triển lới trung áp tỉnh Nghệ An Việc qui hoạch cải tạo toàn lới điện 10kV lên 22kV không cải thiện trạng kỹ thuật lới mà đem lại hiệu kinh tế lớn (giảm tổn thất điện năng) cho toàn mạng điện trung áp + Phơng án đề xuất qui hoạch lộ 971,972 974 phát triển thành các lộ 971, 972, 973 974 khả thi phù hợp với trạng lới, thuận tiện thi công theo sát bình đồ hớng tuyến + Việc lựa chọn đầu phân áp không nhằm đảm bảo chất lợng điện áp mà tạo thuận lợi cho công tác vận hành (1 đầu phân áp cho hai chế độ: phụ tải cực đại cực tiểu) * Kiến nghị: + Nâng cấp điện áp qui hoạch lới trung áp Đô Lơng phải chấp nhận tồn cđa l−íi 35kV nh− mét thùc tÕ kh¸ch quan, sư dụng khu vực nông thôn, miền núi có phụ tải điện phân tán, chiều dài truyền tải lớn, nằm xa trạm 110kV Đô Lơng + Cần sớm thay trạm 110kV Đô Lơng thực tế trạm đ hết khấu hao vốn, số tiêu thông số kỹ thuật trạm đ bị vi phạm 89 Tài liệu tham khảo EVN (2000), Hiện trạng điện thơng phẩm Việt Nam, Công ty điện lực Hà Nội EVN (2001), Tổng sơ đồ phát triển ®iƯn lùc ViƯt Nam giai ®o¹n 2001 – 2010 cã xét tới 2020, Hà nội Quyết định (2006), Phê duyệt qui hoạch phát triển điện lực Nghệ An giai đoạn 2006 2010 có xét đến 2015, Hà Nội Đảng huyện Đô Lơng (2005), Báo cáo trị BCH Đảng huyện khoá XVII trình đại hội đại biểu đảng huyện lần thứ XVIII, Đô Lơng, Nghệ An UBND huyện Đô Lơng (2002), Báo cáo bổ sung điều chỉnh qui hoạch tổng thể phát triển kinh tế x hội huyện Đô Lơng thời kỳ 1996 2010, Đô Lơng, Nghệ An Nguyễn Anh Nghĩa, Trần Bá Đề (1997), Giáo trình Điện khí hoá mỏ, NXB Giao thông vận tải, Hà Nội Ngun Anh NghÜa, Ngun Hanh TiÕn (2005), Tỉ chøc cung caaps điện, giáo trình dùng cho cao học ngành Mạng hệ thống điện mỏ, Đại học Mỏ - địa chất, Hà Nội Nguyễn Văn Đạm (2005), Mạng lới điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội D.Xia and G.T Heydt (1982), Harmonic Power Flow study-Part 1: Formulation and Solution, IEE Transactions on Power Apparatus and System 10 M.F.McGranaghan, J.H.Shaw, and R.E.Owen (1986), Measuring Voltage and Current on Distribution system, Winnipeg, Manitoba ... thiết kế quy cấp điện áp 22kV có trung tính nối đất trực tiếp Do đó, việc nghiên cứu, đánh giá phát triển phụ tải, quy hoạch mạng lới điện trung ¸p hỵp lý phï hỵp víi xu thÕ ph¸t triĨn huyện Đô Lơng... cứu biện pháp qui hoạch, dự báo phụ tải điện để lựa chọn đa phơng pháp qui hoạch lới điện phù hợp với đặc điểm nguồn tải - Thiết lập đề xu? ??t mô hình lới trung áp 22kV hợp lý phù hợp với đặc thù... vi nghiên cứu đề tài tình hình tiêu thụ lợng lới điện trung áp 6, 10, 35kV huyện Đô Lơng Nghệ An Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu phơng pháp gắn liền với công tác quy hoạch: Các phơng pháp dự