2.1.1.1 Đặc điểm chung:
Lƣới trung áp miền bắc sử dụng chủ yếu các cấp 35,10,6 KV với hệ thống 3 pha 3 dây, trung tính không nối đất trực tiếp. Lƣới 22 KV với hệ thống 3 pha 3 dây, trung tính nối đất trực tiếp.
Hình 2.1: Biểu đồ tình trạng các cấp điện áp lƣới trung áp khu vực miền Bắc
ĐƢƠNG DÂY 6 KV; 7,4; 7% 10 KV; 30; 30% 22 KV; 6,5; 7% 35 KV; 56,1; 56% 6 KV 10 KV 22 KV 35 KV TRAM BIÊN AP 6 KV; 17,2; 17% 10 KV; 27,6; 28% 22 KV; 23,5; 24% 35 KV; 31,7; 31% 6 KV 10 KV 22 KV 35 KV
- Lƣới 35 KV vừa làm nhiệm vụ truyền tải thông qua các trạm trung gian 35/ 22,10,6 KV vừa đóng vai trò phân phối cho các phụ tải thông qua các trạm 35/0,4KV.
các tỉnh miền núi) và vùng nông thôn, thành phố nhỏ (khu vực đồng bằng sông Hồng).
- Lƣới 6 KV đƣợc xây dựng cách đây 60 - 70 năm ở các thành phố lớn nhƣ Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Việt Trì,Vinh.
Riêng với lƣới điện 22 KV mới đƣợc phát triển trong những năm gần đây tại thành phố lớn và một vài khu vực nông thôn .
Đối với lƣới trung áp miền Bắc cấu trúc lƣới điện không đồng nhất và thể hiện theo từng khu vực.
Khu vực miền núi:
Các tỉnh miền núi có mức độ phụ tải nhỏ , bán kính cấp điện các trạm xa nguồn do vậy khối lƣợng lƣới 35 KV chiếm tỉ trọng cao ( 70 - 80 %).
Tuy nhiên lƣới 35 KV ở miền núi hiện nay phần lớn không đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật do một số nguyên nhân nhƣ sau:
- Lƣới điện 35 KV gồm nhiều loại dây dẫn có tiết diện từ AC-35,50,70,95,120 chắp vá, nhiều đƣờng dây xây dựng đã nhiều năm hiện nay đã xuống cấp.
- Nhiều tuyến mang tải lớn, bán kính cấp điện quá dài ví dụ nhƣ khu vực các tỉnh Lai Châu, Hà Giang, Bắc Giang, Tuyên Quang, Thái Nguyên, Bắc Cạn gây tổn thất điện áp và điện năng cao.
- Lƣới 35 KV vừa làm nhiệm vụ truyền tải, phân phối trên các đƣờng dây 35KV thƣờng có nhiều trạm 35/0,4 KV đấu trực tiếp trong khi đó thƣờng không có máy cắt phân đoạn đầy đủ.
Khu vực nông thôn, đồng bằng:
- Lƣới điện trung áp khu vực này đƣợc hình thành từ những năm 1954 và sử dụng 2 cấp điện áp 35 KV và 10(6) KV. Giai đoạn đầu cấp 35 KV truyền tải, 10(6) KV là cấp phân phối .Từ năm 1990 trở lại đây mật độ phụ tải tăng nhanh cùng với lƣới 10(6) KV và các trạm trung gian 35/10(6) KV bị quá tải, nên lƣới 35 KV trở thành cấp phân phối.
- Tỷ trọng lƣới 10(6) KV chiếm tỷ trọng cao (70 - 80%) , lƣới 35 KV chiếm tỷ trọng thấp hơn (20 - 30%).
- Hiện trạng phần lớn các trạm trung gian 35/10 KV đang vận hành đầy tải và quá tải. Các trạm trung gian này đã đƣợc xây dựng từ trƣớc năm 1994 do đó các thiết bị trong trạm đều lạc hậu và xuống cấp gây khó khăn cho việc cấp điện cho các hộ phụ tải.
- Chất lƣợng lƣới 10(6) KV chƣa đảm bảo độ an toàn cung cấp điện do xây dựng từ lâu, tiết diện đƣờng dây lại nhỏ (AC-35,50,70,95).
- Nhiều tuyến mang tải cao, bán kính cấp điện lớn.
- Lƣới điện đƣợc xây dựng trong giai đoạn 1960-1985 chủ yếu phục vụ phát triển nông nghiệp (phục vụ các trạm bơm, chế biến thức ăn gia súc ).
- Giai đoạn 1985-1994 thời kỳ này phong trào đầu tƣ xây dựng lƣới điện theo hình thức nhân dân và nhà nƣớc cùng làm. Do vốn đầu tƣ xây dựng hạn chế cùng với sự phát triển không theo quy hoạch cho nên chất lƣợng lƣới điện không cao.
Khu vực thành phố, thị trấn:
- Khu vực này chủ yếu là lƣới 6,10 KV trong thời gi an vừa qua ngành điện đẩy mạnh việc cải tạo lƣới 6, 10 KV thành lƣới 22 KV.
- Những khu vực đƣợc đầu tƣ cải tạo chất lƣợng lƣới trung áp đƣợc cải thiện đáng kể, đảm bảo khả năng cung cấp điện, giảm tổn thất điện áp, giảm tổn thất điện năng.
2.1.1.2 Lƣới điện trung áp ở một số khu vực điển hình:
* Thành phố Hà Nội:
Năm 2005, điện thƣơng phẩm của thành phố Hà Nội đạt 4,03 tỷ KWh , 2006 tăng lên 4,654 tỷ KWh , lƣới điện trung áp tồn tại 4 cấp điện áp 35,22,10,6 KV với 2.479 Km đƣờng dây , trong đó 41 % là cáp ngầm, 5.452 trạm /2.2635,5 MVA trạm biến áp phân phối.
- Lƣới điện 35 KV gồm 399 Km (chiếm 16% theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp), 638 trạm /324,06MVA (chiếm 11,34 % theo dung lƣợng TBA phân phối).
Nhƣng trong thời gian qua lƣới 35 KV không phát triển có xu hƣớng giảm
- Lƣới 22 KV gồm 770 Km (chiếm 31,1% theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp), 1.833 trạm / 1058,74 MVA(chiếm 41,16% theo dung lƣợng TBA phân phối).
- Lƣới 10 KV gồm 460 Km (chiếm 18,5% theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp), 1093 trạm / 515,152 MVA (chiếm 19,5 % theo dung lƣợng TBA phân phối).
- Lƣới 6 KV bao gồm 850 Km (chiếm 34,4% theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp), 1.888 trạm / 738,55 MVA (chiếm 28% theo dung lƣợng TBA phân phối).
Trong thời gian qua hệ thống lƣới điện phân phối 6,10 KV, đặc biệt là lƣới 6 KV đang đƣợc đầu tƣ cải tạo nâng cấp lên 22KV khá nhanh hiện tại trên toàn thành phố số trạm biến áp đang vận hành lƣới 6 KV chiếm 28 % (năm 2000 là 53,6 %), số trạm đang vận hành lƣới 10 KV chiếm 19,5% (năm 2000 là 25,4% ).Số trạm biến áp đang vận hành ở cấp 22 KV chiếm 40,1% (so với năm 2000 chỉ có 3,5%). Nhờ đƣợc cải tạo nâng cấp, chất lƣợng lƣới trung áp trong địa bàn thành phố đã đƣợc cải thiện đáng kể , tỷ lệ tổn thất giảm từ 10,9 % năm 2000 xuống còn 9,13 % năm 2004 và 8,7% năm 2006.
Tuy nhiên hệ thống lƣới trung áp còn nhiều cấp điện áp 6,10,22,35KV tiếp tục gây khó khăn lớn trong quản lí vận hành và hạn chế nhiều khả năng linh hoạt trong cung cấp điện khi lƣới điện bị sự cố.
Tỉnh Thái Bình
Năm 2005 điện thƣơng phẩm tỉnh Thái Bình 482.000.000 KWh, năm 2006 tăng lên 544.660.000 KWh , lƣới điện trong tỉnh tồn tại 2 cấp điện áp 10, 35 KV.
- Lƣới 35 KV gồm 358 Km (chiếm 20% theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp) 281 trạm /96.110 KVA (chiếm 28,8% theo dung lƣợng TBA phân phối).
Lƣới 35 KV có mặt ở tất cả các huyện thị với nhiệm vụ là vừa cấp điện cho TBA phân phối, vừa cấp điện cho các TBA trung gian.
Đặc điểm chính của lƣới 35 KV trong tỉnh là tiết diện dây nhỏ (AC-50,70,95,120) đƣợc xây dựng từ lâu nay đã xuống cấp, nhiều tuyến dây mang tải cao , tổn thất lớn; trên địa bàn tỉnh có 4 lộ 35 KV tổn thất điện áp trên 6% , cá biệt có lộ tổn thất 8 đến 12% .Việc tồn tại quá nhiều TBA trung gian và các TBA trung gian đều vận hành trong tình trạng đầy tải đã dẫn tới lãng phí vốn đầu tƣ mở rộng trạm, công nhân quản lí vận hành làm tăng chi phí KWh điện.
- Lƣới 10 KV gồm 1362 Km (chiếm 30% theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp), 1452 trạm /236.490 KVA (chiếm 71,2% theo dung lƣợng TBA phân phối ).
Lƣới điện 10 KV tỉnh Thái Bình xây dựng từ lâu, nguồn vốn xây dựng hạn hẹp, việc xây dựng chƣa đƣợc quy chuẩn cho nên lƣới 10 KV trên địa bàn tỉnh chủ yếu dùng cột chữ H , dây dẫn tiết diện nhỏ(AC-35,50), hiện nay mang tải lớn , tổn thất điện áp lƣới điện cao. Trên địa bàn tỉnh có 7 lộ 10KV tổn thất điện áp trên 10% ,có 11 lộ tổn thất trên 6% dẫn tới nhiều khu vực lƣới 10 KV không đáp ứng với yêu cầu phát triển kinh tế xã hội của tỉnh.
- Quy trình hình thành việc cải tạo lƣới điện 10 KV thành 22 KV của tỉnh là tƣơng đối khó khăn, đòi hỏi nguồn vốn lớn.
Tỉnh Hà Giang:
Năm 2005 điện thƣơng phẩm là 64.000.000 KWh, năm 2006 tăng lên 72.832.000 KWh. Hệ thống lƣới điện trung áp gồm các cấp điện áp 35,22,10 KV.
- Lƣới 35 KV gồm 1.119 Km (chiếm 85,2% theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp), 329 trạm / 25.082KVA (chiếm 44,4% theo dung lƣợng TBA phân phối).
Lƣới 35 KV có mặt ở tất cả các huyện thị với nhiệm vụ là vừa cấp điện cho TBA phân phối, vừa cấp điện cho các TBA trung gian . Đặc điểm chính của lƣới 35 KV trong tỉnh là tiết diện dây nhỏ (AC-50,70,95) chiều dài cấp điện lớn. Một tuyến đƣờng dây 35 KV cấp điện cho nhiều huyện (ví dụ 375 trạm thị xã Hà Giang chiều dài 131 Km).
- Lƣới 22 KV gồm 131 Km (chiếm 9,98 % theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp), 19 trạm / 2.840 KVA (chiếm 5% theo dung lƣợng TBA phân phối).
Lƣới điện 22 KV mới chỉ sử dụng ở thị trấn Việt Quang huyện Bắc Dung (2 lộ 471 và 473). Đặc điểm lƣới 22 KV là bán kính cấp điện nhỏ, công suất sử dụng nhỏ. - Lƣới 10 KV gồm 63,4km (chiếm 4,82 % theo khối lƣợng đƣờng dây trung áp), 142 trạm / 28.570 KVA chiếm 50,6% theo dung lƣợng TBA phân phối.
Lƣới điện 10 KV có mặt ở 6 thị trấn của 6 huyện và thị xã Hà Giang với đặc điểm là lƣới 10 KV khu vực thị xã Hà Giang tƣơng đối nặng tải, phần lớn đƣợc thiết kế theo quy chuẩn 22 KV nên dễ thực hiện việc chuyển đổi thành cấp điện áp 22 KV (trong
142 trạm biến áp có 76 TBA / 16.716 KVA có đầu 22 KV) Còn một số các khu vực khác lƣới 10 KV tải tƣơng đối nhẹ và trong thời gian qua lƣới 10 KV ở các khu vực này hầu nhƣ không phát triển mà chủ yếu phát triển lƣới 35 KV.
2.1.2 Lƣới điện trung áp khu vực miền Nam: 2.1.2.1 Đặc điểm chung: 2.1.2.1 Đặc điểm chung:
Lƣới điện tồn tại 3 cấp điện áp 35,22,15 KV , lƣới điện 15 KV và 22 KV có trung tính nối đất trực tiếp với hệ thống 3 pha 4 dây.
Lƣới điện 35 KV đƣợc xây dựng sau 1975 .Tuy nhiê n tới nay khối lƣợng lƣới 35 KV rất nhỏ .Lƣới 35 KV có nhiệm vụ chuyền tải từ trạm nguồn cung cấp cho các TBA trung gian 35/15,22 KV. Lƣới 35 KV có kết cấu 3 pha 3 dây trung tính cách ly hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang.
Hình 2.2: Biểu đồ tỷ trọng các cấp điện áp trung áp khu vực miền Nam.
ĐƢƠNG DÂY 15 KV; 32,4; 32% 22 KV; 65,9; 66% 35 KV; 1,6; 2% 15 KV 22 KV 35 KV TRAM BIÊN AP 15 KV; 56,4; 56% 22 KV; 43,5; 44% 35 KV; 0,1; 0% 15 KV 22 KV 35 KV
Trong thời gian qua lƣới 22 KV các tỉnh miền Nam phát triển mạnh mẽ, nếu không tính 2 khu vực thành phố Hồ CHí Minh và tỉnh Đồng Nai , lƣới 22 KV khu vực Công ty điện lực 2 quản lí chiếm 84,3% theo dung lƣợng trạm biến áp phân phối và 73% theo khối lƣợng đƣờng dây.
Mặt khác ở khu vực này lƣới 15 KV hầu hết đƣợc thiết kế theo tiêu chuẩn 22 KV do vậy khu vực này việc chuyển đổi thành lƣới 22 KV là rất thuận lợi. Hầu hết các tỉnh miền Nam trừ thành phố Hồ Chí Mi nh theo kế hoạch hết năm 2008 lƣới 15 KV cơ bản chuyển thành lƣới 22 KV.
Chất lƣợng lƣới trung áp tại các tỉnh miền Nam về cơ bản có chất lƣợng tốt hơn lƣới trung áp các tỉnh miền Bắc với tuyến đƣờng dây đƣợc xây dựng theo tiêu chuẩn 22 KV tiết diện dây lớn để dự phòng cho những năm tiếp theo.
2.1.2.2 Lƣới điện trung áp một số khu vực điển hình: * Thành phố Hồ Chí Minh: * Thành phố Hồ Chí Minh:
Năm 2005 điện thƣơng phẩm là 9,85 tỷ KWh năm 2006 là 11,17 tỷ KWh lƣới điện trung áp có 2 cấp điện áp là 15,22 KV trong đó lƣới 22 KV đƣợc xây dựng tại huyện Củ Chi , các quận huyện khác vận hành ở cấp điện áp 15 KV.
- Lƣới 22 KV đƣợc xây dựng theo tiêu chuẩn 22 KV. Đƣờng dây chiếm tỷ trọng 40,3%, TBA chiếm 63,7 % với tổng chiều dài 13,57 Km, TBA có 18 MBA/7.196 MVA.
- Lƣới 15 KV đƣợc thiết kế theo tiêu chuẩn cấp 22 KV có chiều dài đƣờng dây là 1636 Km, TBA có 161.05 MBA/ 3.403 MVA.
- Lƣới điện đƣợc thiết kế cấp điện áp 15 KV và vận hành cấp điện áp 15 KV có chiều dài đƣờng dây 2.445 Km chiếm 59% ,TBA có 595 MBA/ 1.938 MVA chiếm tỷ trọng 36,4% theo dung lƣợng. Mặc dù lƣới điện trung áp thành phố Hồ Chí Minh đƣợc thiết kế ở cấp điện áp 22 KV rất nhiều đặc biệt là khu vực ngoại thành, các quận ven đô, tuy nhiên việc chuyển đổi lƣới điện 15KV sang vận hành 22 KV là rất chậm. Nguyên nhân là tình trạng xen kẽ giữa lƣới đƣợc thiết kế ở cấp điện áp 15 KV và cấp 22 KV.
Năm 2005 điện thƣơng phẩm toàn tỉnh là 387 tỷ KWh năm 2006 là 474 tỷ KWh Trên địa bàn tỉnh tồn tại 2 cấp điện áp 35,22 KV.
Năm 1997 Điện lực Cà Mau chuyển đổi lƣới 15, 20 KV thành lƣới 22 KV đến năm 2002 đã hoàn thành việc chuyển đổi.
Hiện nay trên địa bàn tỉnh có 3.404 Km đƣờng dây, 3.585 TBA phân phối / 173.330 KVA.
Sau khi thực hiện nâng cấp lƣới điện 15, 20 KV thành lƣới 22KV, tình hình lƣới điện vận hành ổn định và an toàn, đồng thời chất lƣợng điện áp đƣợc cải thiện đáng kể , góp phần làm giảm tổn thất điện năng .Cụ thể tổn thất điện năng lúc chƣa cải tạo là 12,77%, năm 2002 thực hiện còn 9,69% giảm đƣợc 3,08 % trong khi đó tốc độ tăng trƣởng điện thành phẩm các năm từ 1997- 2006 là 22,5%.
Qua số liệu phân tích ở trên ta thấy đƣợc bài toán lợi nhuận khi cải tạo lƣới 15,20KV thành 22 KV.
Tỉnh Đồng Nai:
Năm 2006 điện thành phẩm tỉnh là 3,765 tỷ KWh, trên địa bàn tỉnh tồn tại 3 cấp điện là 35,15,22 KV.
- Cấp điện áp 35 KV có khối lƣợng 93,4 Km chiếm tỷ trọng 4% cấp điện cho 5 trạm biến áp trung gian với tổng dung lƣợng 44,8 MVA.
- Cấp điện áp 22 KV xây dựng theo tiêu chuẩn 22 KV gồm cả 3 pha và 1 pha đƣờng dây dài 1.995 Km chiếm tỷ trọng 63% lƣới trung áp, TBA có công suất 549 MVA chiếm tỷ trọng 35,5 %.
- Lƣới xây dựng theo tiêu chuẩn 22KV vận hành ở cấp 15 KV đƣờng dây có chiều dài 1.076 chiếm tỷ trọng 34% ,TBA có công suất 928, 85 MVA chiếm tỷ trọng 61,5%.
- Lƣới điện thiết kế 15 KV vận hành 15 KV có chiều dài 200 Km chiếm tỷ trọng 7% , TBA có 355 trạm /500 máy công suất 42.205 MVA (chiếm tỷ trọng 3%).
Hiện nay tỉnh Đồng Nai đang đẩy mạnh việc đầu tƣ các trạm nguồn có đầu 22 KV dự kiến hết 2008 sẽ hoàn thành chƣơng trình cải tạo lƣới trung áp 22KV.
2.1.3.1 Đặc điểm chung:
Lƣới điện miền Trung mang cả 2 đặc điểm của lƣới điện miền Bắc và miền Nam trong đó cấp điện áp 15, 22 KV chiếm tỷ trọng nhiều hơn cả , lƣới 10,6 KV chiếm tỷ trọng nhỏ. Mặt khác lƣới khu vực miền Trung chủ yếu phát triển sau năm 1994 do vậy cơ bản lƣới 15,20,6 KV đƣợc thiết kế theo tiêu chuẩn 22KV.
- Lƣới 35,10, 6 KV có kết cấu 3 pha 3 dây trung tính cách điện (lƣới 35 KV có thể nối đất qua cuộn dập hồ quang ).
- Lƣới 22,15 KV có kết cấu 3 pha 3 dây trung tính nối đất trực tiếp hoặc nối đất qua trở kháng (lƣới 22 KV thành phố Huế).Trong một vài năm gần đây công ty điện lực 3 đang triển khai thí điểm xây dựng và cải tạo lƣới điện theo kết cấu 3 pha 4 dây cho một số nơi có điện trở cao.
Nhu cầu phát triển lƣới điện 1 pha lớn nhƣ các tỉnh Tây Nguyên, Khánh Hoà , Phú Yên...
Hình 2.3 Biểu đồ tỷ trọng các cấp điện trung áp khu vực miền Trung.
ĐƢƠNG DÂY 6 KV; 2,6; 3% 10 KV; 19,8; 20% 15 KV; 20,2; 20% 22 KV; 45,2; 45% 35 KV; 12,2; 12% 6 KV 10 KV 15 KV 22 KV 35 KV TRAM BIÊN AP 6 KV; 4,6; 5%10 KV; 10,6; 11% 15 KV; 15,1; 15% 22 KV; 63,9; 63% 35 KV; 5,8; 6% 6 KV 10 KV 15 KV 22 KV 35 KV
- Lƣới 35 KV khu vực miền Trung chủ yếu làm nhiệm vụ truyền tải từ trạm nguồn 110 KV, các nguồn thuỷ điện, diesel cấp điện cho các trạm biến áp trung gian 35/22,15,20,6 KV.
- Lƣới 22 KV vận hành ở cấp 22 KV và đƣợc thiết kế ở cấp 22 KV từ năm 1995 trở lại đây, đồng bộ với việc thực hiện quyết định của Bộ Công Nghiệp về việc lựa chọn cấp điện áp trung áp là 22 KV và phát triển lƣới điện quốc gia đƣa điện về các tỉnh miền Trung, lƣới 22 KV phát triển mạnh mẽ chiếm tỷ trọng cao nhất khu vực miền Trung (chiếm tỷ trọng từ 80-90%).
- Lƣới điện thiết kế ở các cấp 15,10,6KV chủ yếu đƣợc xây dựng từ trƣớc 1995 tại các khu vực cung cấp Diesel và các thuỷ điện nhỏ. Do vậy lƣới 15,10,6 KV khu vực miền Trung có tỷ trọng nhỏ.
Qua các số liệu thống kê cho thấy việc cải tạo lƣới điện trung áp thành 22 KV ở các tỉnh miền Trung là tƣơng đối thuận lợi vốn cải tạo thành 22 KV là không nhiều do khu vực này khi có nguồn 22 KV chỉ cần chuyển nấc phân áp máy biến áp, thay