Theo kết quả dự báo tăng trưởng của phụ tải điện chương 4 ta có Ktb=9% Ta có công thức tính tại năm 2006:
S2006=(1+Ktb).S2005. Như vậy ta có hệ số tải năm 2006 là:
) 1 .( ). 1 ( 2005 2005 2006 2006 t tb đmBA tb đmBA t t K K S S K S S K = = + = +
Từ hệ số tải cho năm 2006 ta tính được hệ số tải của các năm tiếp theo dựa theo phương pháp tăng trưởng. Ta chỉ cần dự báo hệ số tải không cần tính thêm công suất phụ tải bởi từ hệ số tải và công suất định mức máy biến áp có thể dễ dàng tính được công suất của phụ tải.
Ta có bảng dự báo hệ số tải của quận giai đoạn 2006-2017.
Bảng 5.1: Dự hệ số tải của quận giai đoạn 2006-2017. TT Tên trạm biến áp Sđm (kVA) Hệ số tải Ktcác năm 2006-2017 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Lộ 472 –E8 1 Châu Long 3 630 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 2 Phạm Hồng Thái 2 400 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 3 Châu Long 1 630 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 4 Châu Long 2 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 5 Phạm Hồng Thái 1 400 0.65 0.7085 0.7085 0.7085 0.7085 0.7085 0.7085 0.7085 0.7085 0.7085 0.7085 0.7085 6 Hàng bún 400 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 7 Khách sạn Bông Sen 400 0.7 0.763 0.8317 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 8 Khách sạn Huy Hoàng 250 0.7 0.763 0.8317 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 9 Nguyễn Trường Tộ 630 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 10 Hàng Than 2 400 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 11 Hàng than 1 400 0.75 0.8175 0.8910 0.9712 1.0586 1.1539 1.2578 1.3710 1.4944 1.6289 1.7755 1.9353 12 Hàng Than 3 400 0.75 0.8175 0.8910 0.9712 1.0586 1.1539 1.2578 1.3710 1.4944 1.6289 1.7755 1.9353 13 Công ty rau quả 250 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 14 Hàng Đậu 2 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 15 Hàng đậu 3 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 16 Hàng đậu 1 630 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 17 Hòe Nhai 400 0.55 0.5995 0.6534 0.7122 0.7763 0.8462 0.9224 1.0054 1.0959 1.1945 1.3020 1.4192
18 Ngân hàng Công Thương 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 19 Quán Thánh 2 400 0.55 0.5995 0.6534 0.7122 0.7763 0.8462 0.9224 1.0054 1.0959 1.1945 1.3020 1.4192 20 Khách sạn Hữu Nghị 400 0.7 0.763 0.8317 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 21 25H Phan ĐìnhPhùng 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 22 KS Thiên Hà 400 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 23 Cửa bắc 4 400 0.7 0.763 0.8317 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 24 Cửabắc 2 400 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 25 28 Điện Biên 1 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 26 Cục QLHC 3 1000 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 27 Nội thành (T78) 1260 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 28 Kho lưu trữ BQP 750 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 29 Cửa Bắcxây 1000 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 30 Nguyễn Khăc Nhu 400 0.5 0.545 0.5940 0.6475 0.7057 0.7693 0.8385 0.9140 0.9962 1.0859 1.1838 1.2902 31 18 Yên Ninh (CP nhà BĐ) 400 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063
Lộ 475 –E8
1 Tổng cục Thống Kê 630 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 2 Bộ Kế hoạch &Đầu tư 750 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 3 CLB Ba Đình 400 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 4 1A Hoàng Văn Thụ 400 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 5 Kiểm soát quân Sự TW 250 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 6 Cục QLHC1 400 0.55 0.5995 0.6534 0.7122 0.7763 0.8462 0.9224 1.0054 1.0959 1.1945 1.3020 1.4192 7 Cửa Đông 630 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 8 Bộ Quốc Phòng 1 1000 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 9 Bộ Quốc Phòng 2 750 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772
11 Bộ Quốc Phòng 4 630 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 12 Bộ Quốc Phòng 5 1000 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 13 Phim hoạt hình 250 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 14 Tôn Thất Nghiệp 400 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 15 Nhà khách BQP 560 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 16 CN Quốc Phòng 560 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 17 Tổng cục TDTT 400 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 18 Trần Phú 1 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 19 Trần Phú 2 400 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 20 34A Trần Phú 630 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.3947 1.5203 1.6571 1.8063 21 Ngõ 34 T Trần Phú 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 22 Cục QLHC 2 400 0.65 0.7085 0.7722 0.8417 0.9175 1.0001 1.091 1.1882 1.295 1.4117 1.5387 1.6772 23 Máy tính nội thành 400 0.55 0.5995 0.6534 0.7122 0.7763 0.8462 0.9224 1.0054 1.0959 1.1945 1.3020 1.4192 24 28 Điện Biên 2 400 0.6 0.654 0.7128 0.7770 0.8469 0.9231 1.006 1.0968 1.1955 1.3031 1.4204 1.5482 25 Nội Thành (T78) 1260 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.39479 1.5203 1.6571 1.8063 26 ½ Hội Trường BaĐình 1000 0.7 0.763 0.8316 0.9065 0.9881 1.0770 1.179 1.2796 1.39479 1.5203 1.6571 1.8063
Các lộ còn lại xem phầnphụ lục
Nhận Xét :
Qua bảng dự báo phụ tải của quận Ba Đình 2006-2017 ta nhận thấy tất cả các TBA đều quá tải.Vì vậy phải có biện pháp cải tạo lưới điện nhằm đáp ứng nhu cầu gia tăng của phụ tải.
CHƯƠNG VI
CÁC PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN QUẬN BA ĐÌNH
I.ĐẶT VẤN ĐỀ.
Qua phần đánh giá hiện trạng cũng như dự báo phụ tải của lưới điện Ba Đình ta nhận thấy lưới điện của quận còn tồn tại rất nhiều vấn đề phức tạp: Hệ thống cung cấp điện chưa phát triển theo qui chuẩn chung, còn nhiều chủng loại thiết bị, đường dây, cấp điện áp dẫn đến chất lượng điện năng kém, tổn thất gia tăng,mất mỹ quan đô thị, có thể gây nguy hiểm cho con người. Từ yêu cầu thực tiễn khách quan, để đáp ứng được nhu cầu gia tăng của phụ tải, đảm bảo được chất lượng điện năng thì cần phải tiến hành cải tạo, nâng cấp lưới điện Ba Đình theo một quy chuẩn chung.
1.Nguyên tắc chung khi cải tạo và thiết kế lưới điện trung thế:
• Lưới điện trung thế Ba Đình về lâu dài được định hướng đưa về cùng một cấp điện áp chuẩn 22 kV theo tinh thần quyết định 1498NL/KHHT của bộ năng lượng ( nay là bộ công nghiệp ).
• Là quận trung tâm thành phố, để đảm bảo mỹ quan đường phố văn minh đô thị, Ba Đình đã được định hướng ngầm hóa toàn bộ hệ thống đến năm 2010. Các trạm biến áp sẽ áp dụng công nghệ tiên tiến về kết cấu trạm ,phát triển các trạm biến áp kiểu kín, trạm cột, trạm KIOS/COMPACT hoặc trạm ngầm.
Dựa trên tinh thần định hướng và chỉ đạo nói trên , khi đưa ra định hướng khi khi thiết kế lưới điện trung thế:
a.Đường dây:
• Đường dây được thiết kế mạch vòng, cáp ngầm vận hành hở để giảm tổn thất, đảm bảo an toàn cung cấp điện khi một đường dây sự cố. Mức độ dự phòng là 100%.
• Các mạch vòng có thể được cấp điện từ hai trạm biến áp 110 kV hoặc từ hai thanh cái phân đoạn của trạm 110 kV có hai máy biến áp để đảm bảo đủ dự phòng phát triển và dự phòng cấp điện cho các phụ tải lộ khác khi bị sự cố.
• Đối với các khu phố chính đã được quy hoạch ổn định để đảm bảo mỹ quan thành phố dùng cáp ngầm khô ruột đồng cách điện XLPE có tiết diện tiêu chuẩn 240 mm2 là thực hiện đấu nối chuyển tiếp. Các đường trục còn lại có thể dùng cáp treo hoặc đường dây trên không loại dây hợp kim nhôm bọc ( Alloy ).
• Tiêu chuẩn về độ giảm điện áp ( Tổn thất điện áp ∆U% ):
Chế độ bình thường : ∆Umax%≤5%. Chế độ sự cố : ∆Umax%≤10%.
Để đảm bảo an toàn ,thuận tiện cho việc vận hành sửa chữa, khi thiết kế đặt máy cắt phụ tải phân đoạn ( Tốt nhất là có thể bố trí ngay trong trạm ).
b.Trạm biến áp phân phối:
• Tùy thuộc mật độ phụ tải của khu vực cụ thể sử dụng các loại máy biến áp phù hợp. Các gam máy biến áp thường sử dụng thường sử dụng các loại 100, 160, 180, 250, 320, 400, 560 và 639 kVA. Riêng đối với trạm công cộng trên địa bàn quận Ba Đình phải được chọn theo gam máy công suất tiêu chuẩn phụ thuộc vào mật độ và phân bố phụ tải địa lý bao gồm: 400,630,1600 kVA có tính kể trạm thiết kế hai máy.
• Bán kính cấp điện cho phụ tải dân sinh trong vòng 250 ÷ 300 m. Có 3 loại kiểu trạm thiết kế:
• Trạm KIOS dùng cho các khu vực đã qui hoạch ổn định, trên các trục đường lớn cần yêu cầu cao về mỹ quan đô thị.
• Trạm trong nhà nhằm hạn chế tối thiểu ảnh hưởng của MBA và các thiết bị điện đến mỹ quan chung.
• Trạm ngoài trời dùng chủ yếu cho các khu vực chưa quy hoạch ổn định hoặc vùng ven đô.
Do hiện nay trong thành phố đang trong thời kỳ quá độ nâng cấp lưới điện lên 22 kV nên các TBAPP cải tạo và xây mới đều dùng chủng loại có 3 cấp điện áp 22/6/0,4 kV để thuận tiện cho việc nâng cấp sau này. Các thiết bị cải tạo thay thế cho các trạm cũng đều dùng cấp 22 kV.
2.Các phương án cải tạo lưới điện Ba Đình:
a.Phương án 1:
Phương án này dựa trên hiện trạng của lưới điện hiện tại và dự báo nhu cầu phụ tải theo từng giai đoạn.
Các hạng mục cải tạo của phương án này bao gồm :
• Phát triển và nâng cấp TBATG và TBAPP.
• Phát triển và nâng cấp lưới trung áp.
• Phát triển và nâng cấp lưới hạ áp.
Đối với trạm biến áp phân phối:
Ta có thể dựa vào bảng dự báo hệ số Kt của TBAPP đến năm 2017 để cải tạo.Nguyên tắc để cải tạo là nếu máy biến áp nào bị quá tải ở năm thứ k thì ta phải tiến hành cải tạo trước đó 1 năm tức năm thứ k-1 để đảm bảo trạm không bị quá tải trong quá trình vận hành.Ở đây ta có thể đi theo hai hướng cải tạo như sau:
• Khi quy hoạch cải tạo lưới điện cho đến năm 2017 thì trong giai đoạn 2007-2017, nếu TBAPP nào bị cải tạo thì ta tăng công suất hoặc cấy máy
mới để đáp ứng luôn đến năm 2017. Như vậy từ năm cải tạo cho đến năm 2017 ta không phải quan tâm đến sự quá tải của TBAPP đó. Tuy nhiên với hướng cải tạo này máy biến áp sẽ bị non tải trong một thời gian dài, gây nên tổn thất về công suất, điện năng, đồng thời gây ứ đọng lâu dài về vốn.
• Khi quy hoạch cải tạo lưới cho đến năm 2017 trong giai đoạn 2007-2017 nếu TBAPP nào bị quá tải thì ta có thể nâng công suất hoặc cấy máy mới nhưng không đáp ứng yêu cầu ngay đến năm 2017 mà chỉ thỏa mãn nhu cầu nhu cầu phụ tải trong một thời gian ngắn ( 3 đến 4 năm ). Như vậy cho đến năm 2017 ta có thể phải cải tạo nhiều hơn một lần cùng một TBAPP. Tuy nhiên hướng cải tạo này có ưu điểm là giảm được tổn thất trong máy biến áp đồng thời cũng không ứ đọng về vốn đầu tư.
Đối với trạm biến áp trung gian:
Ta sẽ cải tạo khi quá tải bằng cách nâng công suất của MBA hoặc xây thêm TBATG nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải.
Với đường dây trung áp và hạ áp:
Nếu đường dây bị quá tải ta có thể tăng tiết diện của dây dẫn hoặc can thiệp thay đổi cấu trúc của lưới : Đặt thêm lộ song song để phân tải hoặc nếu đường dây quá dài thì ta có thể cắt tải chuyển sang đường dây lộ khác.
Nhậnxét:
Phương pháp này có thể đáp ứng ngay nhu cầu của phụ tải trong một khoảng thời gian ngắn với khối lượng tính toán không nhiều và vốn đầu tư không cao.Tuy nhiên ta phải chấp nhận một lưới điện chắp vá , không thống nhất dẫn vận hành phức tạp , kém ổn định .Như vậy xét về lâu dài phương án này sẽkhông có lợi.
b. Phương án 2:
Quy hoạch cải tạo lưới điện cũ thành một lưới điện đồng nhất dựa vào tiêu chuẩn mật độ phụ tải :
Ta có thể đề xuất một lưới điện giả tưởng dựa vào hiện trạng lưới và nhu cầu điện năng trong một thời gian quy hoạch. Sau đó tiến hành tính toán chọn kinh tế kỹ thuật để tìm ra phương án tối ưu. Từ hệ thống điện lý tưởng đó ta có thể tìm ra nhược điểm của lưới điện cũ từ đó đưa ra một phương án cải tạo lưới điện cũ sao cho sau một khoảng thời gian nào đó ta sẽ được một hệ thống bao gồm một hệ thống lý tưởng với các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt nhất có thể. Các bước làm cụ thể như sau:
• Mật độ phụ tải trong vùng được tính như sau:
F K Sđmi ti ∑ = . Trong đó : σ: Là mật độ phụ tải .
S :Công suất đặt định mức của máybiến áp thứ i.
Kti: Là hệ số tải của máy biến áp thứ i. F : diện tích khu vực tính toán.
• Dựa vào mật độ phụ tải ta có thể tra trong sổ tay kỹ thuật tìm các thông số tối ưu trong lưới điện lý tưởng như: Công suất MBAPP, MBATG, tiết diện dây dẫn đường trục, tiết diện dây dẫn nhánh …
• Từ bảng dự báo hệ số phụ tải của TBAPP, đối với các MBA quá tải ta không nâng công suất mà quy về công suất tối ưu. Như vậy các TBAPP quá tải ta sẽ đặt thêm máy mới công suất tối ưu đã cho.
Nhận xét :
Khi qui hoạch cải tạo lưới điện theo phương pháp này trong một khoảng thời gian nhất định ta sẽ thu được một lưới điện đồng nhất về chủng loại máy biến áp cũng như dây dẫn. Khi đó việc vận hành lưới điện sẽ đơn giản hơn đồng thời chất lượng điện năng cũng được đảm bảo. Nhược điểm của phương pháp này là đòi hỏi khối lượng tính toán lớn, vốn đầu tư nhiều, phải cải tạo sau một thời gian nhất định mới có hiệu quả.
Ta tiến hành cải tạo theo cả hai phương án ,sau đó tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật hai phương án để chọn ra phương án cải tạo tối ưu.
Phương án tối ưu là phương pháp có tổn thất kỹ thuật nằm trong phạm vi cho phép ,vốn đầu tư nhỏ và vận hành tin cậy.
Trong phạm vi đồ án này ta chỉ cải tạo hai phường Thành Công và Giảng Võ vì các lý do sau đây:
• Qua thực tế vận hành lưới điện thuộc phường Thành Công,Giảng Võđược xây dựng và vận hành đã lâu nênđã quá cũ và chắp vá.
• Các thiết bị điện trong mạng lưới điện đã gần hết tuổi thọ nên không đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
• Khối lượng tính toán lớn do số lượng TBAPP trên địa bàn hai phường rất lớn.
II.CẢI TẠO VÀ QUI HOẠCH LƯỚI ĐIỆN HAI PHƯỜNG THÀNH