Lựa chọn thụng số cấu trỳc LHA là một bài toỏn cú tớnh quy hoạch, lời giải thu ủược sẽ là tài liệu tham khảo cú giỏ trị cho cỏc cỏn bộ làm cụng tỏc quy hoạch vỡ nú tớnh toỏn, dự bỏo trước cỏc thụng số cấu trỳc hợp lý TBAPP. Tuy nhiờn vấn ủề là ở chỗ khi phụ tải tăng lờn, cỏc thụng số cấu trỳc tối ưu cú thay ủổi, vậy yờu cầu ủặt ra là phải cú chiến lược phỏt triển hợp lý sao cho thoả món ủồng thời hai mặt sau:
1. Lưới ủiện ủược phỏt triển hợp lý từ ngay trong lũng lưới ủiện hiện cú nếu lưới ủiện hiện cú ủong ở tỡnh trạng tốt. Núi cỏch khỏc, một phần lưới vơới thụng số cấu trỳc cũ khụng cũn kinh tế nhưng vẫn tiếp tục ủược sử dụng,
2. Thụng số cấu trỳc lưới, mặt khỏc lại phải bỏm sỏt ủược cỏc giỏ trị kinh tếủó ủược dự bỏo nhằm phự hợp với sự tăng trưởng phụ tải.
Do vậy, nếu làm tốt cụng tỏc quy hoạch tổng thể, cú thể lựa chọn ủược cỏc lời giải thoả món cả hai yờu cầu trờn.
ðể giả quyết vấn ủề này, phải cú chiến lược phỏt triển thớch hợp xem xột vận dụng cảu hai xu thế dường như dối nghịch nhau là việc giảm thiểu tối ủa chủng loại thiết bị sử dụng và tớnh thay ủổi liờn tục của cỏc thụng số cấu trỳc tối ưu. Tức là phải chấp nhận cỏc bước biến ủổi quỏ ủộ và lựa chọn cỏc thụng số cấu trỳc tối ưu cho cả quỏ trỡnh.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...49
Sau ủõy là một sốủề xuất phỏt triển lưới ủiện cú tham khảo hiện trạng lưới
ủiện hạ ỏp tại cỏc ủụ thị Việt Nam.
IV.1 Mở rộng và phỏt triển TBAPP
Mật ủộ phụ tải trong tớnh toỏn nờu trờn là giỏ trị trung bỡnh coi như ủồng ủều cho cả một khu vực lớn nào ủú. Tuy nhiờn, bao giờ cũng cú những bộ phận nhỏ diện tớch trong ủú mật ủộ phụ tải phỏt triển cao hơn mật ủộ phụ
tải trung bỡnh và ngược lại.. Do ủú, khi mật ủộ phụ tải tăng, tức là số TBAPP tăng, nếu theo quan ủiểm phụ tải phõm bốủều thỡ cấu trỳc lưới hạ ỏp tại mọi nơi phải liờn tục thay ủổi ( vị trớ, cụng suất TBAPP). Thực tế khụng diễn ra như vậy. Khi phụ tải tăng, theo kết quả tớnh toỏn tối ưu cú hai khả năng xảy ra:
- Một là nếu giỏ trị cụng suất TBAPP vẫn cũn ủang tối ưu, dựa vào hiện trạng phỏt triển của phụ tải ủể dự bỏo, cú thể lắp ủặt thờm cỏc TBAPP vào cỏc nơi cú mật ủộ phụ tải tăng cao trước. Khi cấy thờm TBAPP vào sơ ủồ khụng trỏnh khỏi quỏ tải ủường dõy. Vấn ủề này sẽủược ủề cập tới ở mục sau.
-Hai là nếu cú sự thay ủổi thụng số tối ưu, cú thể làm giảm số lượng TBAPP. Trong trường hợp này khụng thay ủổi ủồng loạt mà chỉ nờn thay cỏc MBA cũ cú cụng suất thấp bằng MBA cú cụng suất tối ưu cao hơn vào cỏc vị
trớ MBA ủang bị quỏ tải chỉ tại nơi cú mật ủộ phụ tải cao, chấp nhận vận hành non tải trong giai ủoạn quỏ ủộ , MBA cũ sộ ủược ủưa ra cỏc nơi cú mật ủộ
phụ tải thớch hợp và cho tiếp tục vận hành.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...50 (a) (b) (c) TBAPP H?p phõn ph?i
IV.2 Mở rộng và phỏt triển lưới cỏp hạ ỏp.
ðường cỏp núi chung khú thay thế liờn tục. Vậy nếu muốn giảm chủng loại cỏp phải giả thiết một tiết diện cỏp tối ưu trong một khoảng phỏt triển dài của phụ tải. Muốn cú ủược giả thiết ủỳng ủắn, phải cú dự bỏo chớnh xỏc sự
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...51
trong phạm vi tối ưu của tiết diện ủược chọn sao cho khi cỏp cần thay thỡ cũng là lỳc thụng số tiết diện tối ưu thay ủổi.
Khi tiết diện tối ưu ủó ủược coi là khụng thay ủổi, trong quỏ trỡnh phụ
tải tăng, số TBAPP tăng ta tiến hành ủặt thờm cỏp song song với cỏc tuyến cỏp cú sẵn, hoặc tăng số lộ ra khỏi TBAPP. Việc làm này khỏ ủơn giản khi sử
dụng cỏc loại cỏp vặn xoắn. Dựa trờn thực tế hiện nay, tiết diện FL=240mm2
và Fl= 70mm2
ủang ủược ủưa vào sử dụng làm cỏp trục và cỏp nhỏnh của lưới hạ ỏp trong tương lai gần, cú thể chọn cặp tiết diện này ủể tớnh toỏn chiến lược ủặt thờm cỏp. Cỏc phương ỏn ủặt là 1,2,3,4,5 lộ song song cho cỏp trục và 1,2,3,4 lộ song song cho cỏp nhỏnh. Trong ủú ủiện trởủơn vị sẽủược giảm tỉ lệ nghịch với số cỏp ủược ủặt. Vốn sẽ tăng lờn nhưng chỉ tăng 85% cho mỗi
ủường cỏp ủặt thờm vỡ khụng cần vố quy hoạch xõy dựng ước tớnh 15% vốn
ủầu tư ban ủầu (tham khảo số liệu dự ỏn SIDA- Thuỵðiển). Kết luận:
- Tổng chi phớ vũng ủời lưới hạ ỏp khi thực hiện giải phỏp nõng cao ủộ tin cậy cung cấp ủiện nhỏ hơn nhiều so với khi khụng thực hiện. Kết quả nầy thu
ủược khi so sỏnh chi phớ vũng ủời LHA: WHAở Bảng 1.20 và Bảng 1.23- Phụ
lục 1. ðiều này cho thấy việc thực hiện giải phỏp nõng cao ủộ tin cậy là tối ưu hơn.
-Cụng suất TBAPP khi xột ủến chỉ tiờu ủộ tin cậy cung cấp ủiện so với khi khụng xột ủến chỉ tiờu này là nhỏ hơn. ðồng thời số lượng TBAPP khi xột
ủến ủộ tin cậy cung cấp ủiện lớn hơn so với khi khụng xột ủến chỉ tiờu này.ðiều này là phự hợp vỡ khi thực hiện giải phỏp ủể nõng cao ủộ tin cậy cung cấp ủiện thỡ chiều dài của ðDTC phải giảm ủể ủảm bảo tiờu chuẩn kỹ
thuật, như vậy phạm vi cấp ủiện của TBAPP sẽ giảm dẫn ủến số lượng
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...52
-Khi giỏ ủiện tăng ứng với mật ủộ phụ tải nhất ủịnhcụng suất TBAPP cú xu hướng giảm. ðiều này cho thấy tổn thất trong MBA ủúng một vai trũ quan trọng trong tớnh toỏn lựa chọn thụng số MBA khi xột ủến tớnh kinh tế.
-Cụng suất SBPP= 160kVA sử dụng hiệu quả ở cỏc khu vực cú mật ủộ phụ
tải thấp.
- Cụng suất SBPP= 250kVA và SBPP= 400kVA sử dụng hiệu quảở cỏc khu vực cú mật ủộ phụ tải trung bỡnh.
- Cụng suất SBPP= 630kVA sử dụng hiệu quả ở cỏc khu vực cú mật ủộ phụ
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...53
Phần III: LỰA CHỌN THễNG SỐ CẤU TRÚC LƯỚI ðIỆN TRUNG ÁP ðễ THỊ KHI XẫT ðấN CHỈ TIấU ðỘ TIN CẬY CUNG CẤP ðIỆN
III.1 ðặt vấn ủề.
Như ủó núi trong chương tổng quan chung, ủụ thị là phụ tải quan trọng, cú mật ủộ phụ tải lớn và phụ tải cụng nghiệp chiếm tỉ lệ cao. Chớnh vỡ vậy sự cố mất ủiện trờn diện rộng sẽ gõy ra thiệt hại kinh tế cũng như thiệt hại chớnh trị, xó hội rất lớn. Do ủú thụng số cấu trỳc lưới ủiện tring ỏp mà ở ủõy
ủược ủặc trưng bằng thụng số cấu trỳc của TBATG phải ủỏp ứng ủược tầm quan trọng ủú.
Theo quy hoạch và xu hướng phỏt triển của lưới ủiện trung ỏp ủụ thị, cỏc ủường dõy trung ỏp thường sử dụng cỏp ngầm ủi song song với cỏc trục
ủường giao thụng. ðiều này cho phộp xõy dựng và bảo quản dễ dàng ủồng thời thuận lợi cho việc liờn lạc với lưới hạ ỏp.
Cấu trỳc LTA ủụ thị cú thể là hỡnh tia, cú thể là hỡnh mạch vũng lớn hoặc kết hợp cả hai cấu trỳc này (cấu trỳc mạch vũng kớn vận hành hở). Theo cỏc nghiờn cứu trước ủõy chỉ ra rằng, ủối với lưới trung ỏp ủụ thị thỡ cấu trỳc mạch vũng kớn vận hành hở là tối ưu hơn cả khi cú xột ủến ủộ tin cậy cung cấp ủiện. Do ủú việc xem xột lựa chọn cấu trỳc chung LTA ủụ thị là khụng cần thiết và chỳng ta sẽ sử dụng cấu trỳc mạch vũng kớn vận hành hở làm sơ ủồ lựa chọn thụng số LHA ủụ thị.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...54 TBATG TBAPP MC ho?c CD éDTA éDTA d? phũng Hỡnh 3.1 sơủồ cấu trỳc TBATG
ðối với LHA cú cấu trỳc mạch vũng kớn vận hành hở, ủường dõy dựng cỏp ngầm thỡ cú cỏc sự cố gõy mất ủiện sau:
- Mất ủiện do sự cố MBA của TBATG: ðiểm khỏc biệt với TBAPP là TBATG sử dụng hai MBA, như vậy khi sự cố một MBA thỡ MBA cũn lại với khả năng quỏ tải vẫn sẽ cấp ủiện ủủ cho phụ tải cuat TBATG ủú. Mặt khỏc, khi sự cố cả hai MBA của TBATG thỡ do lưới cú cấu trỳc mạch vũng kớn nờn phụ tải của TBATG bị sự cố vẫn cú thể ủược cấp ủiện bởi cỏc TBATG khỏc sau thời gian thao tỏc ủổi nối. Như vậy cú thể kết luận việc ngừng ủiện do sự
cố TBATG ủược loại bỏ.
- Mất ủiện do sự cố trờn cỏc lộ cỏp trung ỏp: Cú hai loại sự cố trờn cỏc lộ cỏp trung ỏp:
+ Sự cố thoỏng qua: Cỏp trung ỏp hạ ngầm nờn khả năng xảy ra sự cố
thoỏng qua ở cỏp là khụng cú. Nhưng vẫn tồn tại sự cố thoỏng qua trờn cỏc lộ
cỏp do ảnh hưởng của sự cố thoỏng qua xảy ra ở thanh cỏi trung ỏp của cỏc TBAPP, do bảo vệ rơle làm việc khụng chọn lọc…Sự cố này ủược loại trự một cỏch hiệu quả bằng việc sử dụng tự ủộng ủúng lặp lại (TðL) ở mỏy cắt
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...55
+ Sự cố vĩnh cửu: Sự cố này khụng thể loại trừ hoàn toàn mà chỉ cú thể
giảm thiểu thiệt hại do nú gõy ra bằng việc phõn ủoạn cỏc lộ cỏp. Theo thực tế hiện nay xu hướng phõn ủoạn sử dụng Reclose kết hợp với dao cỏch ly phõn
ủoạn là một giả phỏp hữu hiệu ủể nõng cao ủộ tin cậy cung cấp ủiện của LTA do sự vĩnh cửu ở cỏc cỏp ngầm trung ỏp gõy ra.
Trong bài toỏn lựa chọn thụng số lưới ủiện trung ỏp ủụ thị theo giản
ủồ khoảng chia kinh tế thỡ chỉ tiờu ủộ tin cậy cung cấp ủiện khụng ảnh hưởng tới việc lựa chọn thụng số chiều dài cũng như tiết diện của cỏc tuyến cỏp trung ỏp. Chiều dài, tiết diện cỏp trung ỏp chỉ phụ thuộc vào thụng số cấu trỳc LHA, cụng suất TBATG SBTG và giỏ ủiện năng Ce.
Trờn cơ sở cỏc phõn tớch nờu trờn, trong chương này sẽ giải quyết hai vấn ủề”
- Thứ nhất: Lựa chọn thụng số cấu trỳc lưới ủiện trung ỏp ủụ thị. - Thứ hai: Dựa trờn thụng số cấu trỳc LHA ủụ thịủó lựa chọn ủược, ta
tiến hành giải quyết bài toỏn phõn ủoạn tối ưu cho cỏc tuyến cỏp trung ỏp ủú.
III.2 Cỏc giả thiết tớnh toỏn.
Trong chương II ta ủó lựa chọn ủược thụng số cấu trỳc túi ưu LHA ủụ thị khi cú xột ủến ủộ tin cậy cung cấp ủiện và ta sẽ sử dụng kết quả ủú ủể lựa chọn thụng số cấu trỳc tối ưu của LTA ủụ thị.
Giỏ mất ủiện ủược chọn theo thời gian mất ủiện theo Bảng giỏ mất ủiện của Canada ủưa ra. Do cỏp trung ỏp hạ ngầm nờn thời gian sửa chữa sự cố sẽ
mất nhiều thời gian. Theo thống kờ thời gian tỡm kiếm và sửa chữa sự cố cỏp trung ỏp là 4 giờ.
Theo bảng 2.1 giỏ mất ủiện trung ỏp cho sự cố cỏp trung ỏp là 55.400ủ/kWh.
Cường ủộ hỏng húc cỏp ngầm lấy theo Bảng 4.1( trang 169) Lưới ủiện II- Trần Bỏch λ0=1,5 lần/100km.năm.
- ðiện ỏp ba pha ủịnh mức LTA là Uủm= 22kV. Tổn thất ủiện ỏp cho phộp của LTA là ∆Ucp≤ 10% Uủm.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...56
- Mỗi TBATG sử dụng 02 MBA ba pha hai cuộn dõy cú cụng suất thay
ủổi SBTG=(16,20,25,40) MVA. - Số lộ cỏp của TBATG là 4,6,8,10,12,14,16 lộ -ðDTA sử dụng nhụm bọc cỏch ủiện XLPE, ủặt ngầm, cú tiết diện (50,70,95,120,150,185,240,300,400)mm2. - Trờn diện tớch khu vực khảo sỏt TBATG D’=16km2, mật ủộ phụ tải ủụ thị phõn bốủều, xột từ 1VA/m2 ủến 70VA/m2. Hệ sốủồng thời Kủt=0,8. Hệ số ủồng ủều Kủủ=0,8. Hệ số tham gia ủỉnh ủồ thị phụ tải Kủ=1. - Thời gian sử dụng cụng suất lớn nhất của LTA ủụ thị là Tmax=5000h/năm. Hệ số cosφ=0,9. Thời gian tổn thất cụng suất lớn nhất
τHA=3400h/năm.
- Thời gian sử dụng thiết bị là n=25năm, hệ số chiết khấu i=12%/năm. - Giỏ ủiện năng tớnh tại thanh cỏi 110kV của TBATG là Ce=(900, 1200,
1500) ủồng/kWh.
- Chi phớ của cỏc thiết bị bảo vệ, tự ủộng hoỏ, thiết bị bự…liờn quan là như nhau ủối với cỏc phương ỏn thụng số cấu trỳc lưới ủụ thị.
III.3. Lựa chọn thụng số cấu trỳc LTA
Túm tắt cỏc thủ tục tiến hành lựa chọn cấu trỳc TBATG:
1. Thu thập xử lý cỏc thụng tin cần thiết liờn quan ủến khu vực cần thu hoạch, thiết kế: mật ủộ phụ tải σ, giỏ bỏn ủiện Ce, yờu cầu cung cấp
ủiện và cỏc ủặc ủiểm hạn tầng kinh thế - xó hội.
2. Từσ, Ce, STBATG theo giản ủồ khoảng chia kinh tế cấu trỳc TBATG tỡm cụng suất hợp lý STBATG cho khu vực.
3. Với cỏc STBATGủó chọn ủược ở bước trờn xỏc ủịnh số lượng hợp lý cỏc TBATG.
4. Với STBATG, σ và Ce xỏc ủịnh cỏc tiết diện F cỏp trung ỏp hợp lý. Nếu tiết diện ủó ủược quy chuẩn chọn số lượng cỏp chạy song song cần thiết.
5. Từσ, Ce, STBATG chọn cỏc chiều dài hợp lý một số lộ cỏc cỏp trung ỏp. 6. Dựa vào cỏc ủặc ủiểm phụ tải và ủịa hỡnh cụ thể, cỏc vựng trong khu
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...57
7. Tớnh toỏn cỏc chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật toàn LTA. Hiệu chớnh lại vị trớ
ủặt trạm, chiều dài cỏc lộ cỏp ủể cú cỏc chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật tốt nhất Icp m SBTG σ LPPop D’ NBppop SBppop σ SBppop D’
Hỡnh 3.2 : Sơủồ khối cỏc bước tớnh toỏn chọn thụng số cấu trỳc LTA
Kiểm tra phỏt núng dài hạn Kiểm tra phỏt núng sự cố Tớnh LTAΣ Tớnh NBTG Chọn FTA theo giản ủồ K.C.K.T Kiểm tra ∆U≤∆Ucp Tớnh ZBTG Tớnh ZTA Tớnh L1lộ Tớnh ZDD
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ...58
III.3.1. Chiều dài toàn bộðDTA
ðDTC của LHA và ðDTA cú liờn qua chặt chẽ với nhau vỡ cả hai bộ
phận của HTCCð ðT này ủều phụ thuộc vào cấu trỳc hạ tần giao thụng ủụ