Nghiên cứu quy hoạch và cải tạo mạng điện trung áp thị xã uông bí, tỉnh quảng ninh giai đoạn 2009 2020 phù hợp với xu thế phát triển của khu vực

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ THU TRANG NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH VÀ CẢI TẠO MẠNG ĐIỆN TRUNG ÁP THỊ Xà NG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH GIAI ĐOẠN 2009-2020 PHÙ HỢP VỚI XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA KHU VỰC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ THU TRANG NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH VÀ CẢI TẠO MẠNG ĐIỆN TRUNG ÁP THỊ Xà NG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH GIAI ĐOẠN 2009-2020 PHÙ HỢP VỚI XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA KHU VỰC CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN KHÍ HÓA MỎ Mà SỐ: 60.52.52 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Đinh Văn Thắng HÀ NỘI - 2010 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 cơng bố cơng trình khác Hà nội, ngày 15 tháng năm 2010 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Trang MỤC LỤC Nội dung Trang Trang bìa phụ Lời cam đoan Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị Mục lục Mở đầu Chương 1: ĐÁNH GIÁ TỔNG QUAN HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA THỊ Xà NG BÍ GIAI ĐOẠN 2009 - 2020 1.1 Đặc điểm tự nhiên - kinh tế - xã hội Thị xã 1.2 Hiện trạng nguồn lưới điện 22 Chương 2: NGHIÊN CỨU DỰ BÁO PHỤ TẢI ĐIỆN THỊ Xà NG BÍ TỪ NAY ĐẾN 2020 PHÙ HỢP VỚI XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA KHU VỰC 31 2.1 Cơ sở lý thuyết 31 2.2 Các phương pháp dự báo phụ tải 31 2.3 Lựa chọn phương pháp dự báo phân vùng phụ tải 33 2.4 Tính tốn chi tiết 36 Chương 3: NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH VÀ CẢI TẠO HỆ THỐNG ĐIỆN TRUNG ÁP ĐẢM BẢO CÁC ĐIỀU KIỆN KINH TẾ, KỸ THUẬT 49 3.1 Cân nguồn công suất phụ tải 49 3.2 Quy hoạch, cải tạo lưới điện 51 3.3 Đánh giá tiêu kỹ thuật lưới điện sau cải tạo 60 Kết luận kiến nghị 76 Tài liệu tham khảo 78 Phụ lục DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Dân số phân bố dân cư đến ngày 15/12/2008 Bảng 1.2 Các tiêu kinh tế xã hội chủ yếu giai đoạn 2006-2009 11 Bảng 1.3 Thống kê thông số kỹ thuật trạm 110 nhiệt điện ng Bí 25 Bảng 1.4 Danh mục quản lý lưới điện 26 Bảng 1.5 Thống kê thông số kỹ thuật tuyến dây 27 Bảng 1.6 Tổng hợp trạm biến áp địa bàn thị xã ng Bí tháng 12/2909 28 Bảng 1.7 Thống kê vụ cố đến năm 2008 29 Bảng 2.1 Nhu cầu điện khu công nghiệp theo phương án 38 Bảng 2.2 Nhu cầu điện phụ tải công nghiệp khác 39 Bảng 2.3.a Nhu cầu ngành điện công nghiệp xây dựng khác theo phương án cao 40 Bảng 2.3.b Nhu cầu ngành điện công nghiệp xây dựng khác theo phương án sở 40 Bảng 2.4 Nhu cầu điện cho ngành công nghiệp xây dựng 40 Bảng 2.5 Nhu cầu điện cho ngành nông – lâm nghiệp 41 Bảng 2.6 Nhu cầu điện cho lĩnh vực thương mại du lịch năm trước 41 Bảng 2.7 Nhu cầu điện lĩnh vực thương mại – dịch vụ - du lịch năm trước 42 Bảng 2.8 Nhu cầu điện lĩnh vực thương mại- dịch vụ 42 Bảng 2.9 Dự báo dân số định mức tiêu thụ điện cho tiêu dùng dân cư 43 Bảng 2.10.a Nhu cầu điện cho lĩnh vực tiêu dùng dân cư theo phương án cao 43 Bảng 2.10.b Nhu cầu điện cho lĩnh vực tiêu dùng dân cư theo phương sở Bảng 2.11 Nhu cầu điện cho lĩnh vực quản lý 43 43 Bảng 2.12 Nhu cầu cho lĩnh vực quản lý tiêu dùng dân cư 44 Bảng 2.13 Nhu cầu điện cho hoạt động khác 44 Bảng 2-14 Tổng hợp nhu cầu điện Thị xã ng Bí theo phương án cao 45 Bảng 2-15 Bảng 2.16 Tổng hợp nhu cầu điện Thị xã ng Bí theo phương án sở 45 48 Kết tính tốn tốc độ tăng trưởng phụ tải điện Bảng 2-17 Tổng hợp nhu cầu công suất, điện giai đoạn 2010 – 2020 48 Bảng 2-18 Tổng hợp kết dự báo nhu cầu điện Thị xã ng Bí đến 2015 49 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Bản đồ hành thị xã ng Bí Bản đồ phân vùng phụ tải thị xã ng Bí 36 Đồ thị so sánh điện thương phẩm dự báo theo phương án ( trực tiếp đàn hồi) 49 Sơ đồ nguyên lý lưới điện 110kV thị xã ng Bí đến năm 2015 64 Bản đồ lưới điện 110kV thị xã ng Bí đên năm 2015 65 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Quảng Ninh tỉnh nằm tam giác kinh tế trọng điểm Miền Bắc nước ta, xuất nhiều khu công nghiệp tập trung, nhiều nhà máy lớn gia tăng mạnh mẽ nhiều phụ tải điện, tổng sơ đồ phát triển Hệ thống điện Việt Nam địa bàn tỉnh có nhiều nhà máy nhiệt điện than lớn xây dựng ng bí thị xã nằm địa bàn tỉnh Lưới điện trung thị xã xây dựng từ 1963, qua nhiều thời kỳ phát triển nâng cấp, xong tình trạng chắp vá an toàn cung cấp điện Nhằm đáp ứng nhu cầu điện phục vụ mục tiêu phát triển kinh tế – xã hội thị xã Uông Bí, thực tiêu kinh tế – xã hội theo nghị đại hội Đảng thị xã ng bí lần thứ XXI Đặt vấn đề cứu quy hoạch, cải tạo mạng lưới điện trung áp thị xã ng Bí cấp thiết Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đối tượng nghiên cứu đề tài hệ thống cung cấp điện khu vực thị xã ng Bí – tỉnh Quảng Ninh - Phạm vi nghiên cứu đề tài mạng lưới điện trung áp thị xã ng Bí, tỉnh Quảng Ninh Mục tiêu đề tài Đánh giá trạng lưới điện trung áp thị xã ng Bí, dự báo nhu cầu sử dụng điện, đề xuất giải pháp hợp lý nhằm đảm bảo tin cậy chất lượng cung cấp điện Nhiệm vụ đề tài Để thực mục đích nêu trên, đề tài cần giải nhiệm vụ sau: - Thu thập tài liệu khảo sát địa hình khu vực thị xã ng Bí - Đánh giá trạng sử dụng điện trạng lưới điện trung áp thị xã ng Bí - Nghiên cứu, đề xuất phương pháp dự báo phụ tải điện, sở đề xuất phương án quy hoạch lưới điện phù hợp xu phát triển thị xã ng Bí giai đoạn 2009-2020 - Tính tốn kiểm tra thơng số chế lưới, chứng thực tính ưu việt đảm bảo chất lượng điện lưới điện sau cải tạo Nội dung đề tài - Đánh giá trạng cung cấp điện trung áp thị xã ng Bí - Nghiên cứu phương hướng phát triển thị xã ng Bí giai đoạn 2009 – 2020 - Nghiên cứu dự báo phụ tải điện thị xã ng bí từ năm 2020 phù hợp với xu phát triển khu vực - Nghiên cứu quy hoạch đề xuất hướng cải tạo hệ thống điện trung áp đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật Phương pháp nghiên cứu - Xác định phụ tải điện giai đoạn từ năm 2009 đến 2020 khu vực thị xã ng Bí - Nghiên cứu lý thuyết chung quy hoạch phát triển hệ thống điện nói chung lưới trung áp nói riêng - Phân tích tính đắn mơ hình lưới trung áp sau cải tạo thơng qua tiêu để đánh giá chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện lưới điện Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Đánh giá trạng tiêu thụ điện lưới trung áp, dự báo nhu cầu tiêu thụ điện khu vực đến năm 2020, lựa chọn mơ hình lưới điện phù hợp với phát triển thành phố Ý nghĩa thực tiễn: làm sở cho việc để đề xuất kiến nghị phương pháp cải tạo lưới điện trung áp hợp lý nhằm đảm bảo chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện Cơ sở tài liệu: Luận văn thực dựa sở tài liệu sau: - Các số liệu khảo sát tình hình phát triển kinh tế – trị xã hội tỉnh Quảng Ninh từ 2005 – 2010 - Quy hoạch tổng thể phát triển thị xã Uông bí đến năm 2020 - Các số liệu cụ thể lưới điện trung áp điện lực tỉnh Quảng Ninh Điện lực thị xã ng Bí - Căn vào quy hoạch phát triển điện lực thị xã ng Bí, giai đoạn 2010 – 2020 phê duyệt - Các giáo trình, tài liệu hệ thống cung cấp điện Cấu trúc luận văn Luận văn trình bày tồn gồm chương, phần mở đầu, phần kết luận Luận văn tổng cộng gồm 75 trang, 27 bảng biểu, hình vẽ, phụ lục 30 trang Luận văn hồn thành Bộ mơn Điện khí hố xí nghiệp Mỏ Dầu khí, Trường Đại học Mỏ - Địa chất hướng dẫn khoa học của: TS ĐINH VĂN THẮNG Trong trình thực luận văn, tác giả nhận giúp đỡ chân thành nhiệt tình đồng nghiệp, Phòng Đại học Sau đại học trường đại học Mỏ - Địa chất, Viện Năng lượng, Tổng công ty Điện lực Việt Nam, Sở điện lực tỉnh Quảng Ninh Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS Đinh Văn Thắng, người trực tiếp hướng dẫn khoa học, tập thể, cá nhân, nhà khoa học đồng nghiệp đóng góp q báu q trình thực đề tài 65 ™ Lộ 484 NĐ ng Bí Hình 3.5: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 484 NĐ ng Bí sau cải tạo ™ Lộ 483 NĐ ng Bí Hình 3.6: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 483 NĐ ng Bí sau cải tạo 66 ™ Lộ 471 NĐ ng Bí Hình 3.7: Sơ đồ mơ chạy phân bố công suất lộ 471 NĐ ng Bí sau cải tạo ™ Lộ 472 NĐ ng Bí Hình 3.8: Sơ đồ mơ chạy phân bố cơng suất lộ 472 NĐ ng Bí sau cải tạo 67 ™ Lộ 473 NĐ ng Bí Hình 3.9: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 473 NĐ ng Bí sau cải tạo ™ Lộ 474 NĐ ng Bí Hình 3.10: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 474 NĐ ng Bí sau cải tạo 68 ™ Lộ 475 NĐ ng Bí Hình 3.11: Sơ đồ mơ chạy phân bố công suất lộ 475 NĐ ng Bí sau cải tạo ™ Lộ 476 NĐ ng Bí Hình 3.12: Sơ đồ mơ chạy phân bố cơng suất lộ 476 NĐ ng Bí sau cải tạo 69 ™ Lộ 471 ng Bí Hình 3.13: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 471 ng Bí sau cải tạo ™ Lộ 473 ng Bí Hình 3.14: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 473 ng Bí sau cải tạo 70 ™ Lộ 474 ng Bí Hình 3.15: Sơ đồ mơ chạy phân bố công suất lộ 474 Uông Bí sau cải tạo ™ Lộ 475 ng Bí Hình 3.16: Sơ đồ mơ chạy phân bố cơng suất lộ 475 ng Bí sau cải tạo 71 ™ Lộ 476 ng Bí Hình 3.17: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 476 ng Bí sau cải tạo ™ Lộ 477 ng Bí Hình 3.18: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 477 ng Bí sau cải tạo 72 ™ Lộ 478 ng Bí Hình 3.19: Sơ đồ mơ chạy phân bố công suất lộ 478 Uông Bí sau cải tạo ™ Lộ 484 ng Bí Hình 3.20: Sơ đồ mơ chạy phân bố cơng suất lộ 484 ng Bí sau cải tạo 73 ™ Lộ 483 ng Bí Hình 3.21: Sơ đồ mô chạy phân bố công suất lộ 483ng Bí sau cải tạo ™ Lộ 471 Khe Thần Hình 3.22: Sơ đồ mơ chạy phân bố công suất lộ 471 Khe Thần sau cải tạo Bảng 3.4: Bảng kết tính tổn thất sau cải tạo STT Tên lộ Tổng công suất Tổng tổn thất P(kW) Q(kVAr) ∆P(kW) ∆Q(kVAr) Lộ 480 E5.16 9339743 6699526 157227 448012 Lộ 483 E5.16 9281101 7405439 318237 Lộ 484 E5.16 448255 287106 Lộ 471 E5.16 4689808 Lộ 472 E5.16 ∆U(V) Tỉ lệ tổn thất (%) Ghi P Q U 806 1.68 6.69 3.80 Thỏa mãn yêu cầu 561684 934 3.43 7.58 4.43 Thỏa mãn yêu cầu 4239 10295 16 0.95 3.59 0.07 Thỏa mãn yêu cầu 3342213 43068 117035 173 0.92 3.50 0.79 Thỏa mãn yêu cầu 8189552 5920266 168099 503474 782 2.05 8.50 3.69 Thỏa mãn yêu cầu Lộ 473 E5.16 2497889 1674339 24850 57947 198 0.99 3.46 0.91 Thỏa mãn yêu cầu Lộ 474 E5.16 1833160 1088265 9125 32342 163 0.50 2.97 0.75 Thỏa mãn yêu cầu Lộ 475 E5.16 799277 577785 4262 10775 42 0.53 1.86 0.19 Thỏa mãn yêu cầu Lộ 476 E5.16 5024226 3401730 24042 126744 162 0.48 3.73 0.74 Thỏa mãn yêu cầu Lộ 471 E5.18 2979986 1918169 26800 89039 309 0.90 4.64 1.42 Thỏa mãn yêu cầu 10 Lộ 473 E5.18 6006592 4264572 87511 250509 544 1.46 5.87 2.54 Thỏa mãn yêu cầu 11 Lộ 474 E5.18 3044355 2015446 33093 88259 200 1.09 4.38 0.92 Thỏa mãn yêu cầu 12 Lộ 475 E5.18 4175706 3146016 52733 149474 465 1.26 4.75 2.16 Thỏa mãn yêu cầu 13 Lộ 476 E5.18 1757976 1191750 11715 30906 44 0.67 2.59 0.20 Thỏa mãn yêu cầu 14 Lộ 477 E5.18 8024281 5714951 141990 419619 457 1.77 7.34 2.12 Thỏa mãn yêu cầu 15 Lộ 478 E5.18 8024281 5714951 141990 419619 659 1.77 7.34 3.09 Thỏa mãn yêu cầu 16 Lộ 483 E5.18 8980493 678246 2491 6245 59 0.03 0.92 0.27 Thỏa mãn yêu cầu 17 Lộ 484 E5.18 16992522 13523950 366618 1192123 934 2.16 8.81 4.61 Thỏa mãn yêu cầu 18 Lộ 471 KT 1795397 1346880 3396 2877 419 0.19 0.21 1.94 Thỏa mãn yêu cầu 75 PHỤ LỤC 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Mục tiêu đề tài nghiên cứu đề xuất đưa quy hoạch tổng thể lưới điện trung áp Thị xã ng Bí phù hợp với xu phát triển vùng phù hợp với tổng sơ đồ phát triển VI Tổng công ty Điện lực Việt Nam Để giải mục tiêu trên, đề tài tập trung thực nội dung sau: * Nghiên cứu đánh giá tổng quan trạng lưới điện trung áp Thị xã ng Bí * Đánh giá khái qt tình hình tiêu thụ điện đưa dự báo phát triển phụ tải tương lai * Nghiên cứu đề xuất phương án quy hoạch nguồn điện đảm bảo đủ cung cấp cho khu vực thời điểm tương lai * Đề xuất đưa phương án quy hoạch cải tạo hợp lý lưới trung áp Thị xã ng Bí * Đánh giá chi tiết kỹ thuật chất lượng cung cấp điện lưới trung áp sau cải tạo phần mềm PSS/ADEPT Các kết cho thấy phương án quy hoạch cải tạo mạng lưới điện trung áp Thị xã ng Bí giai đoạn 2009 - 2020 có tính khả thi cao * Việc đưa cấp điện áp từ 6kV, 35kV 22 kV qui hoạch lưới trung áp Thị xã ng Bí xu chung phù hợp với phát triển phụ tải, tổng sơ đồ phát triển VI Điện lực Việt Nam chiến lược phát triển lưới trung áp tỉnh Quảng Ninh * Việc kết vòng lộ đường dây cần tiến hành cách triệt để, nhanh chóng để hồn thiện kết cấu lưới, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện 77 * Kiến nghị: + Song song với việc cải tạo lưới điện trung áp cần phải có phương hướng, kế hoạch cải tạo hệ thống lưới điện hạ + Cần sớm có kế hoạch nâng cấp cơng suất trạm biến áp 110 kV ng Bí từ (1x40)MVA lên (2x40) đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật Các máy biến áp 110 kV cần trang bị điều áp tải để nâng cao độ tin cậy vận hành cung cấp điện cho phụ tải quan trọng + Cần sớm rỡ bỏ trạm trung gian 35/6 kV Cầu Sến, trạm trung gian Lán Tháp nhằm đảm bảo an tồn mỹ quan thị + Trong giai đoạn 2013-2014 cần xây dựng trạm 220/22 Khe Thần với công suất (1x63)MVA nhằm đảm bảo đủ nguồn cung cấp điện cho Mỏ Nam Mẫu, mỏ Vàng Danh mỏ than khu vực lân cận + Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cần phải nghiên cứu tiến hành việc liên kết mạch vòng lộ đường dây trung áp cấp điện cho Thị xã với lộ đường dây trung áp thuộc trạm biến áp khác huyện lân cận 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO EVN (2000), Hiện trạng điện thương phẩm Việt Nam, Hà Nội EVN (2001), Tổng sơ đồ phát triển điện lực Việt Nam giai đoạn 2001-2010 có xét tới 2020, Hà Nội EVN (1998), Văn hướng dẫn định mức tiêu thụ điện cho tiêu dùng dân cư, EVN số 7674 ĐVN/ĐNT Trần Quang Khánh, Quy hoạch lưới điện nông thôn Trường đậi học Nông nghiệp I Hà Nội Hà Nội, 2000 Nguyễn Anh Nghĩa, Nguyễn Hanh Tiến (2005), Tổ chức cung cấp điện, giáo trình dùng cho cao học ngành Mạng hệ thống điện mỏ, Đại học Mỏ-địa chất Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê, Cung cấp điện NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Lân Tráng (2007), Quy hoạch phát triển hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật UBND tỉnh Nam Định, Báo cáo thành tựu phát triển kinh tế tỉnh Nam Định từ năm 2001-2005 định hướng phát triển kinh tế đến năm 2010 Viện Chiến lược Việt Nam (2003), Tổng sơ đồ phát triển thành phần kinh tế Việt Nam, Hà Nội 10 D.Xia and G.T Heydt (1982), Harmonic Power Flow study-Part 1: Formulation and Solution, IEE Transactions on Power Apparatus and System 11 M.F.Mc.Granaghan, J.H.Shaw, and R.E.Owen (1986), Measuring Voltage and Current on Distribution system,Winnipeg, Manitoba 12 PSS/ADEPT 5.0 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ THU TRANG NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH VÀ CẢI TẠO MẠNG ĐIỆN TRUNG ÁP THỊ Xà NG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH GIAI ĐOẠN 2009-2020 PHÙ HỢP VỚI XU THẾ PHÁT TRIỂN... thể phát triển thị xã Uông bí đến năm 2020 - Các số liệu cụ thể lưới điện trung áp điện lực tỉnh Quảng Ninh Điện lực thị xã ng Bí - Căn vào quy hoạch phát triển điện lực thị xã ng Bí, giai đoạn. .. tải điện thị xã ng bí từ năm 2020 phù hợp với xu phát triển khu vực - Nghiên cứu quy hoạch đề xu? ??t hướng cải tạo hệ thống điện trung áp đảm bảo điều kiện kinh tế kỹ thuật Phương pháp nghiên cứu