3.1.1.1. Hệ thống truyền tải cao thế:
Để cấp nguồn cho tỉnh Thái Bình, hệ thống lưới 220, 110kV trong tương lai sẽ đĩng vai trị chính trong việc cung cấp điện cho tỉnh từ hệ thống điện Quốc gia. Cấu trúc lưới điện 220, 110kV được thiết kế theo những tiêu chuẩn thiết kế sau:
+ Lưới điện 220, 110kV được thiết kế mạch kép hoặc mạch vịng, mỗi trạm được cấp điện từ 2 đường dây để đảm bảo an tồn cấp điện và cĩ độ dự phịng cho phát triển các năm tiếp theo.
+ Yêu cầu cơng suất dự phịng đều được tính tại các trạm 220, 110kV. Trong chế độ vận hành bình thường máy biến thế mang tải bình thường ở mức 70% cơng suất đặt. Sự hỗ trợ lẫn nhau giữa các trạm 110kV được thực hiện bằng các mạch vịng 35, 22kV.
+ Tiết diện dây dẫn đường dây 220kV dùng loại dây dẫn AC cĩ tiết diện ≥ 300 mm2, 110kV dùng loại dây dẫn AC cĩ tiết diện ≥ 185 mm2 với mục đích cĩ độ dự phịng cho phát triển ở giai đoạn quy hoạch kế tiếp.
+ Gam máy biến thế 220kV: Sử dụng gam máy 125, 250MVA. Gam máy 110kV: Dùng các máy biến thế cĩ cơng suất 25, 40, 63MVA phù hợp với mật độ phụ tải của từng khu vực.
các khu đơ thị mới ở chế độ làm việc bình thường chỉ mang tải từ 60-:-70% cơng suất so với cơng suất mang tải cực đại cho phép để đảm bảo an tồn cấp điện khi sự cố.
Đường dây 35kV:
Đường trục dùng dây trần AC cĩ tiết diện ≥ 120mm2 Đường nhánh dùng dây trần AC cĩ tiết diện ≥ 50mm2
Đường dây 22kV:
Khu vực TP. Thái Bình:
Đường trục: Kết hợp cả cáp ngầm và đường dây nổi bọc với tiết diện ≥120mm2 để đảm bảo mỹ quan đơ thị loại III.
Cáp ngầm được xây dựng tại khu trung tâm thành phố và các đường phố chính cĩ quy hoạch ổn định.
Khu vực các huyện:
Đường trục: Dùng dây dẫn trần AC với tiết diện ≥ 120mm2
Đường nhánh: Dùng dây dẫn trần AC với tiết diện ≥ 50-:- 70mm2 • Gam máy biến áp phụ tải:
Chọn phổ biến loại 100,160,250k VA cho vùng nơng thơn và 250,400,630k VA cho khu vực đơ thị, các trạm chuyên dùng của khách hàng theo quy mơ phụ tải sẽ được thiết kế với gam máy thích hợp.
• Tổn thất điện áp lưới trung thế cho phép:
Các đường dây trung thế mạch vịn, khi vận hành hở thiết kế sao cho tổn thất điện áp tại hộ xa ≤5% ở chế độ vận hành bình thường và khơng quá 10% ở chế độ sau sự cố.
Các đường dây trung thế hình tia,cho phép tổn thất điện áp cuối đường dây ≤10%.
3.1.1.3. Lưới điện hạ thế
• Khu vực thị xã:
Đường trục: Dùng cáp văn xoắn ABC với tiết diện ≥4x95 mm2 Đường nhánh: Với tiết diện ≥4x70 mm2.
• Khu vực các huyện
Đường trục: Dùng dây nhơm với tiết diện ≥ 70 mm2 Đường nhánh: Dùng dây nhơm với tiết diện ≥50 mm2 Bán kính lưới hạ thế thiết kế:
+ Thị xã, thành phố: 250-:-400m. + Nơng thơn: 450-:-600m.
3.1.2. Đề xuất các phương án phát triển điện lực:
a. Nhu cầu phụ tải:
Bảng 3-1: Cân bằng nguồn cấp điện cho tỉnh Thái Bình
TT Hạng Mục Đợn vị 2005 2010 2015
1 2
N.Cầu phụ tải tỉnh Thái Bình Nhu cầu cơng suất trạm 220kV
MW MVA 145 207 250 360 390 500
Để cấp ngồn vốn cho tỉnh Thái Bình hệ thống 220kV-110kV trong tương lai sẽ đĩng vai trị chính trong việc truyền tải năng lượng từ các nguồn lớn quốc gia.
Với phụ tải khu vực trong thời gian tới cĩ sự phát triển mạnh mẽ, đề nghị trạm 220kV Thái Bình năm 2006-2007 cần nâng thành (125+250) MVA 2011-2015 nâng thành 2x250 MVA.
STT Tên trạm Năm 2010 Năm 2015 Pmax (MW ) Syc (MAV) ∑S (MAV) Pmax (MW ) Syc (MAV ) ∑S (MAV) Tồn tỉnh 250 373 385 390 571 580 I Vùng I 105 157 155 155 221 220 1 Tp.Thái Bình 55 2x40 55 2x40 2 Vũ Thư 22 2x25 35 2x25 2 Kiến Xương 20 25 38 2x25 2 An Hịa 30 1x40 II Vùng II 75 112 115 105 150 155 1 Tiền Hải 50 40+25 55 2x40 2 Thái Thụy 35 2x25 38 2x25 3 Thái Hưng 19 1x25 III Vùng III 81 115 115 140 200 205 1 Long Bối 45 25+40 55 2x40 2 Hưng Hà 20 25 35 2x25 3 Quỳnh Phụ 19 25 35 2x25 4 Quỳnh Cơi 19 1x25
b. Đề xuất các phương án phát triển điện lực:
Chương II đã chỉ ra điểm yếu lưới điện hiện hữu tỉnh Thái Bình chính là chất lượng lưới trung thế. Các phương án phát triển điện lực chủ yếu tập trung vào việc cải thiện chất lượng lưới trung thế thơng qua cải tạo lưới 10kV- >22kV, sự khác nhau giữa các phương án chính là cải tạo bao nhiêu phần trăm lưới 10kV-22kV.
Lưới trung thế tỉnh Thái Bình rất phức tạp, lưới 35kV bao gồm các xuất tuyến liên thơng giữa các trạm 110kV. Trong thời gian tới lưới 35kV chủ yếu là cải tạo nâng tiết diện để nâng cao khả năng chuyên tải.
Lưới 10kV quá cũ nát tiết diện dây dẫn nhỏ, xây dựng lâu, bán kính cấp điện dài. Do vậy cần cĩ chiến lược phát triển lưới hợp lí nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải ngày càng tăng cao và phải hiệu quả kinh tế.
Trong giai đoạn ngắn 5 năm, chúng ta khơng thể đặt vấn đề cải tạo hết lưới 10kV mà phải xây dựng được lộ trình, từng bước giảm bán kính cấp điện lưới 10kV phát triển các đường trục 22kV liên thơng giữa các trạm 110kV, cải tạo lưới 10kV ở xa nguồn cấp, khoang vùng cải tạo lưới 10kV. Cĩ 3 phương án phát triển điện lực như sau:
* Phương án I:
Đây là phương án đáp ứng tối đa cho các nhu cầu phụ tải phát triển kinh tế xã hội của tỉnh. Với phương án này tới 2010, các trạm 110kV Quỳnh Phụ, Hưng Hà, Vũ Thư đều cĩ cơng xuất 2x25MVA và cải tạo khoảng 60-70% khối lượng lưới 10kV thành lưới 22kV. Đồi với phương án này tới 2010 hết lưới 10kV->22kV ở khu vực TP Thái Bình, huyện Thái Thuỵ Đơng Hưng, Quỳnh Phụ ,Tiền Hải.
* Phương án II:
Đây là phương án đáp ứng tối đa cho các khu vực dân cư và các khu vực cơng nghiệp cĩ tính khả thi cao, các đề án đã được nhà nước phê duyệt và bảo
lãnh tài chính. Đối với phương án này, cơng suất, điện áp các trạm 110kV phù hợp với nhu cầu phụ tải từng vùng và theo từng giai đoạn. Lưới trung thế tới năm 2010 cải tạo khoảng ( 20-:-30 ) % khối lượng lưới 10kV thành lưới 22kV ( tương ứng dung lượng trạm cải tạo thành 22kV khoảng 40-:-60 MVA), tận dụng tối đa lưới 10kV hiện hữu đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế- kĩ thuật.
*Phương án III:
Đây là phương án cĩ hạn chế vốn đầu tư xây dựng dẫn đến việc giảm khối lượng xây dựng lưới điện. Đối với phương án này, các trạm 110kV Tiền Hải, Thái Thuỵ tới năm 2010chưa cần nâng cơng suất và cải tạo khoảng ( 10-20) % khối lượng lưới 10kV-22kV và chủ yếu là tập trung ở khu vực thành phố Thái Bình đây là trung tâm chính trị- văn hố xã hội tỉnh với yêu cầu chất lượng cung cấp điện cao và từng bước hiện đại hố lưới điện đảm bảo mĩ quan đơ thị loại III
Nhận xét và chọn phương án:
Lưới trung thế tỉnh Thái Bình trong thời gian qua chưa được đầu tư tương xứng với nguồn trạm 220,110kV, lưới trung thế chủ yếu được xây dựng từ những năm 1970 và được thiết kế chủ yếu phục vụ cho nơng nghiệp, do vậy lưới trung thế hiện đã xuống cấp nặng nề, nhìêu khu vực 10kV khơng đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội..
Với phương án III, chỉ đặt vấn đề cải tạo lưới điện TP. Thái Bình, tuy nhiên việc khơng cải tạo lưới 10 kV ở những khu vực khơng đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế-kĩ thuật như trương I vạch ra khơng đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế- xã hội.
Trong điều kiện nên kinh tế nước ta cịn hạn hẹp về tài chính, vốn đầu tư, ở phương án I khu lựa chọn địi hỏi vốn đầu tư lớn khĩ thực thi. Kinh nghiệm ở các địa phương trong nước cũng như ở các nước trên thế giới cho thấy việc cải tạo chuyển đổi cấp điện áp trong thời gian dài từ 15-20 năm.
Phương án II cĩ ưu điểm vơn đầu tư phù hợp với hồn cảnh thực tế tỉnh Thái Bình, khắc phục được chất lượng lưới 10kV ở những khu vực khơng đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế-kĩ thuật, tạo tiền đề phát triển quan trọng trong những năm tiếp theo.
Với những nhận xét trên đồ án chọn phương án II làm phương án thiết kế lưới cho giai đoạn tới 2010, cĩ xét đến năm 2015 cho tỉnh Thái Bình.
3.2. Thiết kế sơ đồ phát triển điện lực tỉnh Thái Bình
3.2.1.Lưới cao thế 220-110kV - Lưới điện 220kV
Để đáp ứng nhu cầu phụ tải tỉnh Thái Bình và khu vực, theo kế hoạch của Tổng cơng ty Điện lực Việt Nam đường dây 220kV Thái Bình - Đồng Hồ đang được triển khải xây dựng với TSĐ-5. Khi đường dây 220kV Thái Bình – Đồng Hồ đi vào hoạt động, tạo nên mạch vịng 220kV khu vực Quảng Ninh-Hải Phong-Nam Định-Ninh Bịnh-Hà Nội.
Năm 2005, trạm 220kV Thái Bình cĩ cơng suất 1x125MVA, với Pmax tỉnh Thái Bình là 145MW, như vậy tỉnh Thái Bình vẫn phải huy động cơng suất lưới 110kV ở 2 tỉnh Nam Định và Hải Phịng thơng qua các tuyến dây 110kV Nam Định – Thái Bình và Đồng Hồ – Thái Bình
- Lưới điện 110kV
Hiện tại Cơng ti điện lực I và điện lực Thái Bình đang triển khai xây dựng đường dây và trạm 110kV Vũ Thư và Kiến Xương, dự kiến năm 2005 đưa vào vận hành, chi tiết các cơng trình như sau:
+ Đường dây mạch kép 110kV Thái Bình – Vũ Thư dây dẫn AC-185 mm2 dài 16,1 km.
+ Trạm 110 kV Vũ Thư cĩ quy mơ 2x25 MVA, năm 2005 đưa vào vận hành máy 1T – 25 MVA – 110/35/10 kV, năm 2006 đưa vào vận hành máy 2T-25MVA -110/35/10kV
+ Đường dây 110 kV Thái Bình - Kiến xương dây dẫn AC – 185 mm2 dài 16 km.
+ Trạm 110 kV Kiếm Xương cĩ quy mơ 2x25MVA, năm 2005 đưa vào vận hành máy 1T– 25 MVA – 110/35/10 kV
+ Để đảm bảo cung cấp điện an tồn cho các trạm 110kV ở chế độ làm việc cũng như chế độ sự cố, trong năm 2006 cần thiết xây dựng ngay 2,6 km đường dây kV từ Thanh Cái 110kV trạm 220kV Thái Bình tới trạm 110kV Long Vối để giảm tải cho lộ 172 Thái Bình – Long Bối hiện nay đang bị quá tải nặng nề.
3.2.1.1. Giai đoạn 2006 - 2010, Pmax=250MW a. Lưới điện 220kV
Để đáp ứng nhu cầu phụ tải tồn tỉnh Thái Bình và khu vực lân cận trong giai đoạn này trạm 220 kV Thái Bình cần thiết được đật máy biến áp thứ 2 để trạm cĩ cơng suất là ( 1x125+1x250 ) MVA, máy biến áp thứ 2 cĩ cơng suất 250 MVA và đề nghị đưa vào vận hành năm 2007.
b. Trạm 110 kV + Vùng 1:
Cơng suất Pmax= 105 MW, nhu cầu cơng suất nguồn 110kV cần 155 MVA.
Tới 2005 vung 1 được cấp điện từ các trạm 110kV như sau: - Trạm 110 kV Thành Phố-( 25+40) MVA
- Trạm 110 kV Kiến Xương –25 MVA - Trạm 110 kV Vũ Thư -25 MVA
115 MVA.
Căn cứ vào dự án chống quá tải của cơng ty điện lực 1 đang triểm khai, dự kiến tới năm 2006 nâng cơng suất trạm 110kV Vũ Thư thành 2x25 MVA, như vậy tổng dung lượng cơng suất cùng 1 là 140 MVA, so với dung lượng yêu cầu cịn thiều 15 MVA.
Đồng bộ dự án cải tạo lưới điện TP. Thái Bình thành lưới 22kV, cần thiết cần cĩ nguồn 22kV cấp điện cho vùng phụ tải I. Đề án đề nghị đến năm 2008 nâng cơng suất trạm 110kV TP. Thái Bình (25+40) -> 2x40 MVA, máy biến áp tăng cường cĩ điện áp 110/35/22 (10) kV.
Như vậy cơng suất, điện áp các trạm 110 kV cấp điện cho vùng 1 tới năm 2010 như sau:
+ Trạm 110 kV vũ thư 2x25 MVA-110/35/10kV + Trạm 110kV Kiến Xương 25 MVA-110/35/10kV
+ Trạm 110kV Thành Phố 2x40 MVA máy 1T-110/35/22 ( 10 ) kV, máy 2T-110/35/22 ( 10 ) kV.
Như vậy tổng dung lượng trạm 110kV vùng 1 năm 2010 là 155 MVA, hồn tồn đáp ứng được nhu cầu phụ tải vùng I.
+ Vùng II
Giai đoạn 2006-2010 nhu cầu Pmax vùng II là 75 MW, nhu cầu nguồn trạm 110kV cần 110 MVA.
Vùng II tới 2005 được cung cấp điện từ trạm 110 kV Tiền Hải 1x40 MVA, Thải Thuỵ 1x25 MVA.
Khu vực Huyện Tiều Hải cĩ tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm rất cao dự báo năm 2010, nhu cầu phụ tải huyện Tiền Hải khoảng 45 MW. Do vậy đồng bộ với dự án tăng cường cơng suất trạm 110kV TP, máy bíên áp 25 MVA từ trạm 110kV TP dơi ra đề nghị tăng cường cho trạm 110 kV Tiền Hải, do khu vực này chủ yếu là lưới 35kV. Như vậy trạm 110 kV Tiền Hải cĩ
cơng suất (40+25) MVA, điện áp 110/35/10 kV.
So với dung lượng trạm 110kV yếu cầu 110 MVA, cịn thiếu hụt 25 MVA, khu vực huyện Thái Thuỵ dự báo năm 2010 phụ tải khoảng 34 MW, đề án xem xét 2 phương án.
Phương án 1: Xây dựng mới trạm 110 kV Thái Hưng 1x25 MVA-110/22/10kV. Trong đĩ phía 10kV cấp trực tiếp cho lưới 10kV sau TG. Thai Hưng, phía 22kV cĩ lộ nối Trạm Long Bối, 1 lộ nối trạm Quỳnh Phụ, một lộ cấp cho KCN. Diêm Điền.
Phương án II: Khơng xây dựng trạm Thái Hưng nâng cơng suất trạm Thái Thuỵ 1x25 MVA -> 2x25 MVA, vào năm 2007, máy biến áp thứ 2 cĩ cấp điện áp 110/35/22 (10) kV.
Nhận xét và chọn phương án
Giữa 2 phương án cĩ các chỉ tiêu kĩ thuật tương đương nhau. Tuy nhiên phương án I đắt hơn so với phương án II khoảng 15,8 tỉ đồng, đây là số vốn tương đối lớn đối với tỉnh Thái Bình với số vốn tiết kiệm được từ phương án II được dùng vào việc cải tạo lưới 10kV khu vực huyện Thái Thuỵ sẽ nâng cao tính hiệu quả sử dụng nguồn vốn và khi đĩ chất lượng lưới điện trung thế khu vực này sẽ được cải thiện rõ rệt. Với những nhận xét trên đề án chọn phương án II để thiết kế lưới.
+ Vùng III:
Giai đoạn 2006-2010 nhu cầu Pmax vùng III là 81MW, nhu cầu nguồn trạm 110kV cần 115MVA.
Vùng III tới 2005 được cung cấp từ trạm 110kV Long Bối 2x25 MVA, Hưng Hà 1x25 MVA, như vậy vùng III thiếu hụt 40 MVA.
Khu vực huyện Quỳnh Phụ dự kiến tới năm 2010, nhu cầu tải khoảng 30 MW. Tại khu vực này trong thời gian tới tỉnh Thái Bình dự kiến xây dựng KCN. Cầu Nghìn 100ha, đây là KCN cĩ nhiều lợi thế về giao thơng vận tải,
thi trường tiêu thụ sản phẩm, nên hiện cĩ rất nhiều nhà đầu tư đang xúc tiến đầu từ và đăng kí thuê đất.
Mặt khác khu vực huyện Quỳnh Phụ, hiện đang được cấp điện bằng 2 đương dây 35 kV từ 2 trạm 110kV Long Bối và Hưng Hà tới việc cấp nguồn cho huyện Quỳnh Phụ thời gian qua rất khĩ khăn nhất là vào thời kì các dịp lễ tết và thời vụ nơng nghiệp.
Do vậy tại khu vực xã An Bài, huyện Quỳnh Phụ cần xuất hiện trạm 110kV Quỳnh Phụ để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội của huyện và giảm tải cho 2 trạm 110kV Hưng Hà và Long Bối.
Đề án đưa ra 3 phương án cấp điện cho khu vực này.
Phương án I:
Xây dựng mới trạm Quỳnh Phụ quy mơ cơng suất 2x25 MVA, trước mắt lắp đặt 1 máy 25MVA, cấp điện áp 110/22/10 kV. Trong đĩ lưới 10kV cáp trực tiếp cho TG. Vũ Hạ, lưới 22kV cĩ các lộ: 1 lộ nối với trạm Long Bối, 2 lộ cấp cho KCN. Cầu Nghìn.
+ Nâng cơng suất trạm 110kV Long Bối 2x25MVA thành (25+40) MVA, trong đĩ máy 40 MVA cĩ cấp điện áp 110/35/22 (10) kV.
Phương án II:
+ Xây dựng mới trạm Quỳnh Phụ quy mơ cơng suất 2x40 MVA trước mắt lắp đặt 1 máy 40 MV, cấp điện áp 110/22/10 kV. Trong đĩ lới 10 kV cấp