Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lượng cung cấp điện cho lưới điện phân phối tỉnh phú yên

Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lượng cung cấp điện cho lưới điện phân phối tỉnh phú yên

TrÇn V¨n Khoa

nghiªn cøu mét sè gi¶I ph¸p

n©ng cao chÊt l‡îng cung cÊp ®IÖn cho l‡íi ®IÖn ph©n phèi tØnh phó yªn

luËn v¨n th¹c sü kü thuËt

§µ N½ng - N¨m 2004

Bộ giáo dục và đào tạo

đạI học đà nẵng

Trần Văn Khoa

nghiên cứu một số giảI pháp

nâng cao chất l‡ợng cung cấp đIện cho l‡ới đIện phân phối tỉnh phú yên

T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i C¸c sè liÖu, c¸c kÕt qu¶ nªu trong luËn v¨n lµ trung thùc vµ ch†a tõng ®†îc ai c«ng bè trong bÊt kú c«ng tr×nh nµo kh¸c T¸c gi¶

Lời cảm ơn

Xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Đinh Thành Việt -

ng†ời h†ớng dẫn khoa học; các thầy, cô giảng dạy bộ môn

Hệ thống điện Tr†ờng Đại học Bách khoa Đà Nẵng và Đại học Bách khoa Hà Nội, Công ty Điện lực 3, Điện lực Phú Yên cùng các bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm giúp đỡ tôi

hoàn thành Luận văn

mở đầu 1

Chơng 1: Đánh giá chất l‡ợng cung cấp điện

hiện tại của l‡ới điện phân phối tỉnh Phú Yên 3

1.1.-Tổng quan về hiện trạng l†ới điện phân phối tỉnh Phú Yên 3 1.2.-Kiểm tra độ đảm bảo liên kết trong l†ới điện hiện tại 12 1.3.-Các biện pháp nâng cao chất l†ợng cung cấp điện 31

Ch†ơng 2: Đề xuất các giải pháp nâng cao chất l‡ợng

cung cấp điện cho l‡ới điện phân phối tỉnh Phú Yên 35

2.1.-Chuyển đổi l†ới điện 15 kV huyện Tuy Hoà sang 22 kV 35 2.2.-Phát triển các mạch liên kết 22 kV liên vùng có phân đoạn 41 2.3.-Tái cấu trúc l†ới liên kết 35 kV sang 22 kV 44

Ch†ơng 3: Tính toán, phân tích KINH tế- kỹ thuật

các giải pháp nâng cao chất l‡ợng cung cấp điện

3.1.-Kiểm tra độ đảm bảo liên kết trong l†ới điện tái cấu trúc 48 3.2.-Ph†ơng pháp tính toán hiệu quả kinh tế 67 3.3.-Tính toán hiệu quả kinh tế của giải pháp

chuyển đổi l†ới điện huyện Tuy Hoà sang 22 kV 70 3.4.-Tính toán hiệu quả kinh tế của giải pháp

phát triển các mạch liên kết 22 kV liên vùng có phân đoạn 71 3.5.-Tính toán hiệu quả kinh tế của giải pháp

tái cấu trúc l†ới liên kết 35 kV sang 22 kV 73 3.6.-Phân tích hiệu quả kinh tế tổng hợp 75

KÕt qu¶ tÝnh to¸n

gi¶m thiÖt h¹i do mÊt ®iÖn

Phụ lục 3

Kết quả tính toán kiểm tra

điện áp tại các nút và sơ đồ tính toán

KÕt qu¶ tÝnh to¸n vèn ®Çu t‡ c¸c h¹ng môc gi¶i ph¸p

Phụ lục 5

Kết quả tính toán tổn thất điện năng và sơ đồ tính toán

C¸c biÓu tæng hîp

vµ d÷ liÖu l‡íi ®iÖn tØnh Phó Yªn

Bảng Ký hiệu viết tắt

TX Thị xã Tuy Hoà

PH Huyện Phú Hoà

TH Huyện Tuy Hoà

SHo Huyện Sơn Hoà

SHi Huyện Sông Hinh

TA Huyện Tuy An

ĐX Huyện Đồng Xuân

SC Huyện Sông Cầu

E22 Trạm biến áp trung gian 110/35/22kV Tuy Hoà 2

E23 Trạm biến áp trung gian 110/35/22kV Tuy Hoà 1

A20 Trạm biến áp nâng áp 10/22kV Thuỷ điện Sông Hinh

35TH TBA trung gian trung áp 35/15kV Tuy Hoà

35GM TBA trung gian trung áp 35/15kV Gò Mầm

35HĐ TBA trung gian trung áp 35/15kV Hoà Đa

35SC TBA trung gian trung áp 35/22kV Sông Cầu

35ĐX TBA trung gian trung áp 35/22kV Đồng Xuân

P j Công suất định mức của trạm j

P .i Công suất phụ tải lớn nhất của trạm (hoặc khu vực)j

P i/j Công suất phụ tải của xuất tuyến i thuộc trạm j

KCN Khu công nghiệp

Mở đầu

Điện năng đang ngày càng trở thành năng l†ợng không thể thiếu cho mọi hoạt động phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh, quốc phòng và đời sống xã hội của mọi địa ph†ơng, mọi quốc gia trên toàn thế giới Nhu cầu tiêu thụ điện năng ngày càng tăng cao, đòi hỏi đáp ứng đầy đủ, kịp thời không những về số l†ợng mà cả về chất l†ợng cung cấp điện cũng ngày càng phải đ†ợc cải thiện tốt hơn

Nhờ áp dụng nhiều những thành tựu khoa học kỹ thuật và công nghệ tiên tiến, hiện đại hiệu suất của các thiết bị tiêu thụ điện đã đ†ợc nâng cao một cách

đáng kể, góp phần sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng l†ợng Song song với quá trình này, yêu cầu về chất l†ợng cung cấp điện nhằm đảm bảo thiết bị hoạt động tin cậy, ổn định, duy trì tuổi thọ, hạn chế thiệt hại về kinh tế do mất điện gây nên cũng

Với ý nghĩa trên, đề tài “Nghiên cứu một số giải pháp nâng cao chất lợng cung cấp điện cho lới điện phân phối tỉnh Phú Yên” áp dụng các ph†ơng pháp

tính toán l†ới điện để phân tích, đánh giá những †u, nh†ợc điểm về mặt chất l†ợngcung cấp điện đối với l†ới điện phân phối trung áp hiện tại của tỉnh Phú Yên Từ đó nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp khả thi nhằm cải thiện và nâng cao chất l†ợng và hiệu quả cung cấp điện cho l†ới điện này Đây là một vấn đề rất cấp thiết

và quan trọng đối với Điện lực Phú Yên hiện nay

Nội dung đề tài ngoài phần mở đầu và kết luận gồm có 3 ch†ơng:

- Ch†ơng 1: Đánh giá chất l†ợng cung cấp điện hiện tại của l†ới điện phân phối tỉnh Phú Yên

- Ch†ơng 2: Đề xuất các giải pháp nâng cao chất l†ợng cung cấp điện cho l†ới điện phân phối tỉnh Phú Yên

- Ch†ơng 3: Tính toán, phân tích kinh tế- kỹ thuật các giải pháp nâng cao chất l†ợng cung cấp điện cho l†ới điện phân phối tỉnh Phú Yên

Tác giả hy vọng rằng các kết quả trong đề tài có thể góp đ†ợc một phần nhỏ

bé trong việc xây dựng các ch†ơng trình, kế hoạch nâng cao chất l†ợng cung cấp

điện cho l†ới điện phân phối tỉnh Phú Yên

Chơng 1:

Đánh giá chất l‡ợng cung cấp điện hiện tại của l‡ới điện phân phối tỉnh Phú Yên

1.1.-Tổng quan về hiện trạng lới điện phân phối tỉnh Phú Yên

1.1.1.-Sơ lợc quá trình hình thành và phát triển hệ thống điện Phú Yên 1.1.1.1.-Đặc điểm chung về tự nhiên - xã hội tỉnh Phú Yên(xem Sơ đồ 1.1)

Phú Yên là tỉnh thuộc vùng duyên hải Nam Trung bộ, có diện tích 5.035 km2,

dân số (4/1999) 786.972 ng†ời, chiếm 1,6% diện tích và 0,98% dân số cả n†ớc.

Phú Yên nằm ở vị trí từ 12035' đến 13014' vĩ độ bắc và 108037' đến 109013'kinh độ đông Bắc giáp tỉnh Bình Định, nam giáp tỉnh Khánh Hoà, đông giáp Biển

Đông, tây giáp tỉnh Đắc Lắc và tỉnh Gia Lai

Phú Yên nằm trên trục đ†ờng giao thông Bắc-Nam: đ†ờng sắt thống nhất và quốc lộ 1A Quốc lộ 25 nối liền Phú Yên với các tỉnh Tây Nguyên Phú Yên có sân bay Đông Tác, cảng biển Vũng Rô

Khí hậu Phú Yên nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, chịu ảnh h†ởng của khí hậu đại d†ơng Nhiệt độ trung bình năm 270C, l†ợng m†a trung bình năm 2300 mm, độ ẩm không khí trung bình 81% Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, mùa m†a từ tháng 9 đến tháng 12

Phú Yên nằm ở cuối dãy Tr†ờng Sơn có nhiều núi đâm ra biển, vì vậy đất đai

bị chia cắt, ít có khả năng mở rộng, n†ớc lũ thoát chậm, do đó dễ bị ngập úng, chỉ có cánh đồng Tuy Hoà với diện tích trồng lúa lớn nhất tỉnh khoảng 50.000 ha Hơn 3/4 diện tích tự nhiên là núi, có nhiều đỉnh cao trên 1.500 m Đất nông nghiệp 72.390

ha, đất lâm nghiệp 209.380 ha, đất chuyên dùng 12.300 ha, đất dân c† 5.720 ha, đất ch†a sử dụng 203.730 ha

4

Bàn Thạch dài 50 km với l†u vực 590 km2 Hàng năm các con sông cung cấp khoảng 12 tỷ m3 n†ớc ngọt Nhà máy thuỷ điện Sông Hinh với công suất 70 MW và sản l†ợng 370 triệu kWh/năm đã đ†a vào vận hành, công trình thuỷ điện Sông Ba Hạ với công suất 220 MW và sản l†ợng 870 triệu kWh/năm đã đ†ợc khởi công vào tháng 3 năm 2004 và dự kiến hoàn thành vào đầu năm 2008 là những nguồn điện năng dồi dào cung cấp đáng kể cho tỉnh Phú Yên và cho hệ thống điện quốc gia

Phú Yên có bờ biển dài 189 km, hàng năm có thể đánh bắt 35.000 tấn thuỷ sản, sản xuất 20.000 tấn muối/ năm Phú Yên có diện tích rừng 209.367 ha với khoảng 16,7 triệu m3 gỗ, 134 triệu m3 diatomic, 4,8 triệu tấn bô xít

+ Đặc điểm chung về kinh tế xã hội:

Tỉnh Phú Yên đ†ợc tái lập từ ngày 01/7/1989, với cơ sở vật chất kỹ thuật và cơ sở hạ tầng yếu kém; nằm trong khu vực có nhiều lụt bão, điểm xuất phát kinh tế thấp nh†ng đã phấn đấu trong giai đoạn 1991-2000 GDP tăng bình quân 9,4-10

%/năm, thu ngân sách năm 2003 đạt 370 tỷ đồng

Phú Yên chia thành 8 đơn vị hành chính cấp huyện: thị xã Tuy Hoà (là tỉnh lỵ

Xuân, Sông Cầu Phú Yên có nhiều dân tộc cùng sinh sống: Kinh, Êđê, Bana, ChămH’roi Dân tộc Kinh chiếm 95,5%; các dân tộc khác sống chủ yếu ở các huyện miền núi Phân bố dân c† không đều ở miền núi có 40 ng†ời/km2, ở đồng bằng có 240 ng†ời/km2; dân số nông thôn chiếm 81,1%, thành thị 18,9%

Phú Yên phấn đấu mức tăng tr†ởng GDP bình quân hằng năm khoảng 13% trong thời kỳ 2001-2010 Chủ tr†ơng phát triển kinh tế trên cơ sở sử dụng có hiệu quả các yếu tố nội lực, tranh thủ các nguồn lực bên ngoài tạo môi tr†ờng thu hút vốn đầu t† và công nghệ kỹ thuật cao Tập trung chuyển đổi cơ cấu vật nuôi, cây trồng; phát triển ngành thuỷ, hải sản thành ngành kinh tế mũi nhọn Đẩy mạnh phát triển công nghiệp chế biến nông lâm thuỷ sản Ưu tiên phát triển các Khu công

12-nghiệp (KCN) tập trung: KCN Hoà Hiệp, KCN An Phú, KCN Đông Bắc Sông Cầu

1.1.1.2-Quá trình hình thành và phát triển các trạm biến áp nguồn

Tr†ớc năm 1994, Phú Yên chỉ dựa vào nguồn phát điện Diesel độc lập tại thị xã Tuy Hoà với công suất khả phát 9,6 MW và một cụm Diesel rất nhỏ ở thị trấn Sông Cầu chủ yếu phát điện cấp cho ánh sáng sinh hoạt vào buổi tối

- Trạm biến áp trung gian Tuy Hoà 1 (E23): Іa vào vận hành từ cuối tháng

01/1994 với trạm biến áp trung gian 110/35/10kV-16MVA cấp điện cho toàn bộ tỉnh Phú Yên Đến nay đã mở rộng thành 110/35/22kV-2x25MVA và chủ yếu cấp

điện cho khu vực thị xã Tuy Hoà, huyện Phú Hoà và huyện Sơn Hoà

- Trạm biến áp trung gian 110/35/22kV-25MVA Tuy Hoà 2 (E22): Іa vào

vận hành từ cuối tháng 11/2001, cấp điện chủ yếu cho khu vực huyện Tuy Hoà

- Trạm biến áp trung gian 110/35/22kV-25MVA Tuy An (110TA): Іa vào

vận hành từ cuối tháng 01/2003, cấp điện cho huyện Tuy An và huyện Đồng Xuân

- Trạm biến áp trung gian 110/22kV-16MVA Sông Cầu (110SC): Іa vào

vận hành từ cuối tháng 10/2003, chủ yếu cấp điện cho khu vực huyện Sông Cầu

- Trạm nâng áp 10/22kV-2x4MVA Nhà máy thuỷ điện Sông Hinh (A20):

Іa vào vận hành từ giữa năm 2001 cấp điện cho khu vực huyện Sông Hinh

1.1.1.3-Quá trình hình thành và phát triển lới điện phân phối trung áp

Khu vực tỉnh Phú Yên khi mới tái lập tỉnh (tháng 7 năm 1989) với nguồn

điện Diesel nhỏ bé ở thị xã Tuy Hoà nhiều năm ch†a đ†ợc quan tâm đầu t† đã xuống cấp nghiêm trọng, không đáp ứng đ†ợc yêu cầu cung cấp điện đang đặt ra rất cao nhằm nhanh chóng khôi phục, tái thiết thị xã tỉnh lỵ Tuy Hoà Nguồn điện Diesel Sông Cầu với một số quá ít máy phát điện cũ kỹ rất khó khăn cung cấp điện cho một phần thị trấn Sông Cầu trong khoảng thời gian từ 17 h- 21 h hàng ngày L†ới điện do Điện lực Phú Yên quản lý lúc này với cấp điện áp 15 kV rất hạn chế: chỉ khoảng 35 km đ†ờng dây trung áp và 68 trạm biến áp phụ tải, cung cấp điện cho

12 xã ph†ờng thị trấn ở thị xã Tuy Hoà, huyện Tuy Hoà và huyện Sông Cầu Mất cân đối giữa nguồn và phụ tải điện diễn ra th†ờng xuyên; có thời kỳ phải thực hiện

cấp điện luân phiên theo lịch "hai có một không", thậm chí "một có một không".

Xác định đúng những nhiệm vụ cấp bách ngành Điện lực cùng địa ph†ơng đã

nổ lực tìm kiếm các giải pháp tháo gỡ v†ớng mắc Bằng cách tập trung củng cố và

mở rộng nguồn điện Diesel tại chỗ: nâng công suất đặt của nguồn phát từ 5.900 kW

l†ới điện nhanh chóng v†ơn xa đến các vùng nông thôn Đến cuối năm 1993, phạm

vi cấp điện của Điện lực Phú Yên đã mở rộng đến 34 xã, ph†ờng, thị trấn (gần gấp 3

Vào tháng 01/1994 tỉnh Phú Yên nhận điện l†ới quốc gia qua trạm biến áp E23 đã giải quyết cơ bản tình trạng thiếu điện, tạo điều kiện phát triển l†ới điện tỉnh Phú Yên trong thời kỳ mới Bằng mọi nỗ lực huy động từ nhiều nguồn vốn khác nhau: của ngành Điện, ngân sách địa ph†ơng, của tập thể, của nhân dân đóng góp; l†ới điện trung áp đã đ†ợc nhanh chóng mở rộng về các huyện, các xã L†ới điện 35

kV gồm các tuyến liên huyện, cùng các trạm biến áp trung gian trung áp 35/10kV, 35/15kV tại các huyện đ†ợc †u tiên đầu t†; đến cuối năm 1995 cơ bản l†ới điện quốc gia đã phủ đến 100% huyện, thị xã L†ới điện trung áp phân phối cũng đã đ†ợcphát triển nhanh chóng, đồng bộ từ các trạm biến áp trung gian trung áp tại các huyện, thị; nhiều tuyến trục chính chiến l†ợc về vùng sâu, vùng xa cùng các ch†ơngtrình điện khí hoá các xã đã lần l†ợt đ†ợc triển khai theo kế hoạch

An, phía tây giáp huyện Phú Hoà, phía nam giáp huyện Tuy Hoà, phía đông giáp Biển Đông Phụ tải điện của thị xã Tuy Hoà tập trung vào sản xuất, kinh doanh dịch vụ; khu công nghiệp An Phú đang đ†ợc đầu t† xây dựng sẽ tập trung phát triển kinh

tế theo h†ớng công nghiệp hoá hiện đại hóa

Thị xã Tuy Hoà nhận điện l†ới quốc gia từ trạm E23, qua trạm biến áp trung

gian trung áp 2x6.300kVA-35/15kV Tuy Hòa (35TH) Đây là khu vực phụ tải điện

phát triển mạnh nhất và tập trung nhất L†ới điện chủ yếu do ngành Điện quản lý, tuy nhiên vì là khu vực phát triển nhanh trong khi nguồn vốn đầu t† hạn chế, nên trong nhiều năm mức độ cải tạo, nâng cấp l†ới điện trung áp chỉ đáp ứng mang tính

đối phó; do đó tình trạng l†ới điện vẫn còn nhiều yếu kém, chất l†ợng cấp điện thấp

Tổng công ty Điện lực Việt Nam đã có chủ tr†ơng triển khai dự án “Cải tạo

và phát triển lới điện phân phối thị xã Tuy Hoà - tỉnh Phú Yên” do tổ chức SIDA

l†ới điện phân phối trung áp khu vực thị xã Tuy Hoà sẽ chuyển sang 22 kV

Tuy An, phía tây giáp huyện Sơn Hoà, phía nam giáp huyện Tuy Hoà, phía đông giáp thị xã Tuy Hoà Phụ tải điện của huyện Phú Hoà chủ yếu là ánh sáng sinh hoạt, ngoài ra có một số cụm tiểu thủ công nghiệp nằm rải rác tại các xã

Tr†ớc đây huyện Phú Hoà nhận điện l†ới quốc gia 15 kV qua trạm biến áp trung gian trung áp 35TH Hiện nay l†ới điện phân phối trung áp khu vực huyện Phú

Hoà đã nhận điện 22 kV( xuất tuyến 474/E23 và 476/E23).

huyện Sơn Hoà, phía tây và phía nam giáp tỉnh Đắc Lắc, phía đông giáp huyện Tuy Hoà Phụ tải điện huyện Sông Hinh chủ yếu là ánh sáng sinh hoạt, ngoài ra còn có

nhà máy chế biến tinh bột sắn (1000 kVA) và một số hộ sản xuất tiểu thủ công

nghiệp tập trung ở nội thị trấn Hai Riêng

Tr†ớc đây huyện Sông Hinh nhận điện l†ới 15 kV qua trạm biến áp trung

gian trung áp 2x1.000kVA-35/15kV Sơn Hoà (35SHo) Từ khi nhà máy thuỷ điện Sông Hinh hoạt động và trạm biến áp nâng áp 2x4.000kVA-10/22kV TĐSH(A20)

đ†a vào vận hành (đầu năm 2001) l†ới điện phân phối trung áp huyện Sông Hinh

đ†ợc cải tạo nâng cấp sang 22 kV nhận điện từ xuất tuyến 471/A20

Đồng Xuân, phía tây giáp tỉnh Gia Lai, phía nam giáp huyện Sông Hinh, phía đông giáp huyện Phú Hoà Phụ tải điện của huyện Sơn Hoà chủ yếu là ánh sáng sinh hoạt,

ngoài ra còn có nhà máy đ†ờng KCP (2x1.000 kVA), nhà máy sản xuất đá ốp lát

Tr†ớc đây huyện Sơn Hoà đ†ợc nhận điện l†ới 15 kV qua trạm biến áp 35SHo và đ†ờng dây 35 kV từ trạm biến áp E23 Thực hiện nâng cấp chống quá tải cho trạm biến áp 35SHo thành 3.200KVA-35/22kV, vào quí 2 năm 2001 toàn bộ l†ới điện phân phối trung áp huyện Sơn Hoà đ†ợc chuyển sang vận hành cấp 22 kV

+ Huyện Tuy An là huyện duyên hải của tỉnh Phú Yên; phía bắc giáp huyện Sông Cầu, phía tây giáp huyện Đồng Xuân, phía nam giáp thị xã Tuy Hoà và huyện Phú Hoà, phía đông giáp Biển Đông Phụ tải điện của huyện Tuy An chủ yếu là ánh

sáng sinh hoạt, ngoài ra còn có nhà máy xi măng Phú Yên (1.000 kVA), các cụm

nuôi trồng và chế biến thuỷ sản và khai thác đá xây dựng

Tr†ớc đây huyện Tuy An nhận điện l†ới 15 kV qua trạm biến áp trung gian

trung áp 3.200kVA-35/15kV Tuy An (35TA) và đ†ờng dây 35 kV từ trạm E23 Từ khi trạm biến áp trung gian 110/35/22kV Tuy An (110TA) đ†a vào vận hành vào

đầu năm 2003 l†ới điện phân phối trung áp huyện Tuy An chuyển sang 22 kV

Bình Định, phía tây giáp huyện Đồng Xuân, phía nam giáp huyện Tuy An, phía

đông giáp Biển Đông Phụ tải điện của huyện sông Cầu chủ yếu là ánh sáng sinh hoạt, ngoài ra huyện còn có tiềm năng về phát triển dịch vụ du lịch nhờ có bờ biển

đẹp với nhiều loại hải sản nuôi trồng phát triển khá mạnh, đ†ợc tỉnh chủ tr†ơng đầu t† KCN Đông Bắc Sông Cầu nhờ địa thế thuận lợi về mặt bằng và giao thông

Tr†ớc đây huyện Sông Cầu nhận điện l†ới 15 kV qua trạm biến áp trung gian

trung áp (1.600+2.500)kVA-35/15kV Sông Cầu (35SC) và đ†ờng dây 35 kV từ trạm E23 Từ khi thay thế bằng máy biến áp 6.300kVA-35/22kV vào cuối năm 2001 do

bị quá tải, l†ới điện huyện Sông Cầu đ†ợc chuyển sang 22 kV Sau khi trạm biến áp

16MVA-110/22kV Sông Cầu (110SC) đ†a vào vận hành cuối năm 2003, l†ới điện

huyện Sông Cầu đ†ợc chuyển nhận điện từ trạm 110SC; đ†ờng dây 35 kV Tuy An- Sông Cầu và trạm 35SC chuyển sang dự phòng

Bình Định, phía tây giáp tỉnh Gia Lai, phía đông giáp huyện Sông Cầu và huyện Tuy

An, phía nam giáp huyện Sơn Hoà Phụ tải điện của huyện Đồng Xuân chủ yếu là

ánh sáng sinh hoạt, ngoài ra còn có nhà máy đ†ờng và nhiều trạm bơm nông nghiệp

Tr†ớc đây huyện Đồng Xuân nhận điện 10 kV qua trạm biến áp trung gian

trung áp Đồng Xuân 35/10kV-1.000 kVA (35ĐX) Vào năm 1998 trạm 35ĐX bị quá

tải đ†ợc thay thế thành 2.500kVA-35/22kV và cải tạo nâng cấp l†ới điện phân phối trung áp thành 22 kV

L†ới điện Phú Yên phát triển khá nhanh, đến cuối năm 2003 đã có hơn 1.300

km đ†ờng dây trung áp và hơn 900 trạm biến áp phụ tải với dung l†ợng gần 129.000 kVA Số xã, ph†ờng, thị trấn có điện l†ới quốc gia đến tháng 8 năm 2002 đạt 100%

Số l†ợng khách hàng trực tiếp năm 2003 là hơn 30.000 hộ Sản l†ợng điện th†ơngphẩm tăng nhanh: năm 1989 là 9,45 triệu kWh, năm 1999 là 96,12 triệu kWh, năm

2003 là 174 triệu kWh; tốc độ tăng bình quân vào khoảng 17%/năm

1.1.2.-Đặc điểm của lới điện phân phối trung áp

- L†ới điện 35 kV lúc mới xây dựng là những mạch cấp điện chủ lực cho các huyện từ trạm E23, sau khi hình thành thêm nhiều trạm nguồn: E22, 110TA, 110SChiện nay l†ới 35 kV chủ yếu để liên lạc dự phòng giữa các trạm nguồn này và truyền tải điện đến các trạm trung gian trung áp: 35TH, 35SHo, 35ĐX, 35GM, 35HĐ

- L†ới điện 22 kV đ†ợc chuyển từ cấp điện áp 10 kV, 15 kV sang khi xuất hiện các trạm nguồn L†ới điện 22 kV hiện nay cấp điện cho các huyện Phú Hoà, Sông Hinh, Sơn Hoà, Tuy An, Đồng Xuân, Sông Cầu và một phần huyện Tuy Hoà

- L†ới điện 15 kV cấp điện chủ yếu cho thị xã Tuy Hoà và một phần huyện Tuy Hoà L†ới điện thị xã Tuy Hòa đang triển khai dự án Cải tạo nâng cấp sang 22

kV L†ới điện 15 kV của huyện Tuy Hoà đ†ợc cấp điện qua trạm biến áp trung gian

trung áp 35/15kV-2x6.300kVA Gò Mầm (35GM).

- L†ới điện phân phối trung áp thuộc ngành Điện đầu t† đ†ợc thực hiện theo quy hoạch phát triển với cấp 22 kV, nh†ng do nhiều năm hạn chế vốn đầu t† nên việc cải tạo nâng cấp diễn ra chậm

- L†ới điện phân phối trung áp với nhiều cấp điện áp đan xen, cấu trúc l†ới

điện hình thành tự nhiên đã bộc lộ sự thiếu liên kết, không tạo thành các mạch dự phòng liên lạc, không phát huy hiệu quả trong quá trình vận hành

1.1.3.-Hiện trạng chất lợng cung cấp điện

1.1.3.1.-Chất lợng lới điện

L†ới điện phân phối trung áp do địa ph†ơng đầu t† và quản lý phần lớn không theo quy hoạch mà đ†ợc triển khai tự phát, chắp nối liên tiếp từ xã tr†ớc sang xã kế tiếp với mức đầu t† tối thiểu nh†ng sau đó không thực hiện cải tạo sửa chữa;

do đó l†ới điện với chất l†ợng xây dựng kém, càng nhanh chóng bị xuống cấp

L†ới điện phân phối trung áp thuộc ngành Điện đầu t† và quản lý đ†ợc thực hiện theo quy hoạch phát triển nh†ng do hạn chế vốn đầu t† nên việc cải tạo nâng cấp diễn ra chậm Khu vực tập trung lớn phụ tải điện nh† thị xã Tuy Hoà cũng chờ

dự án kéo dài hơn 5 năm (từ năm 1998), trong giai đoạn này chủ yếu thực hiện các

biện pháp đối phó nên chất l†ợng cấp điện rất hạn chế

Việc vận hành nhiều cấp điện áp phân phối trung áp trong cùng một khu vực

đã bộc lộ nhiều điểm yếu: sơ đồ vận hành kém linh hoạt, thiếu dự phòng; công tác quản lý kỹ thuật sản xuất gặp nhiều trở ngại với nhiều tiêu chuẩn thiết kế, lắp đặt và qui trình vận hành khác nhau, vật t† thiết bị dự phòng vừa bị lãng phí vừa không đáp ứng đ†ợc yêu cầu kịp thời phục vụ cho sản xuất cung cấp điện

1.1.3.2.-Tình trạng sự cố mất điện và ngừng điện công tác (xem phụ lục 1)

Qua số liệu thống kê tình hình vận hành l†ới điện phân phối tỉnh Phú Yên năm 2003 cho thấy tình trạng sự cố l†ới điện và ngừng điện công tác trên l†ới điện phân phối trung áp diễn ra khá phổ biến, số lần sự cố thoáng qua tập trung nhiều vào các khu vực miền núi và dọc vùng biển Nguyên nhân chủ yếu là do chất l†ợng sứ cách điện kém, vận hành lâu trong điều kiện nhiệt độ môi tr†ờng thay đổi lớn và nhất là do hiện t†ợng s†ơng muối gây phóng điện hàng loạt sứ cách điện Ngừng

điện công tác và sự cố kéo dài mất điện trên diện rộng là do kết cấu l†ới điện thiếu liên kết, thiếu dự phòng, nhiều cấp điện áp đan xen không hỗ trợ cấp điện

1.1.3.3.-Thiệt hại do mất điện, tổn thất kinh tế do mất điện (phụ lục 1.1)

Cũng qua số liệu thống kê tổng hợp tính toán l†ợng điện năng bị thiếu không thể cấp đ†ợc đối với từng xuất tuyến cho thấy thiệt hại do mất điện khá lớn

Ngoài số lần sự cố mất điện thoáng qua lên đến 281 lần/năm đối với hơn 20 khu vực thể hiện chất l†ợng l†ới điện trên các xuất tuyến phân phối trung áp suy yếu, sự cố vĩnh cửu đã làm thiệt hại không cấp đ†ợc một l†ợng điện năng t†ơng ứng

là 97.314 kWh, ngừng điện công tác cũng gây thiệt hại không cấp đ†ợc một l†ợng

điện năng t†ơng ứng là 293.706 kWh và nếu tính cả sự cố và ngừng điện công tác trên toàn l†ới điện phân phối trung áp diễn ra trong phạm vi đến các xuất tuyến thì cũng đã làm thiệt hại một l†ợng điện năng không cấp đ†ợc là 1.878.328 kWh

1.2.-Kiểm tra độ đảm bảo liên kết trong lới điện hiện tại

1.2.1.-Cân bằng công suất các khu vực (xem Phụ lục 6.1)

1.2.1.1.- Cân bằng công suất các khu vực với sơ đồ cơ bản (xem Sơ đồ1.2)

+ Trạm biến áp 110/35/22kV Tuy Hoà 2 (E22): (xem Hình 1.1)

Trạm E22 hiện tại cấp điện chủ yếu cho phụ tải khu vực huyện Tuy Hoà

- Công suất cao điểm tối các xuất tuyến đạt đ†ợc:

P472/E22 = 2,8 MW; P474/E22 = 1,4 MW; P476/E22 = 0,4 MW

P872/35GM = 3,0 MW; P873/35GM = 4,5 MW

- Công suất phụ tải thanh cái 22 kV trạm E22 (C42/E22):

P.C42/E22 = P472/E22 + P474/E22 + P476/E22 = 2,8 + 1,4 +0,4 = 4,6 MW

- Công suất phụ tải thanh cái 35 kV trạm E22 (C32/E22):

P.C32/E22 = P872/35GM + P873/35GM = 3 + 4,5 = 7,5 MW

- Công suất phụ tải lớn nhất của trạm E22 đạt đ†ợc:

P.E22 = P.TH = P.C42/E22 + P.C32/E22 = 4,6 + 7,5 = 12,1 MW (1)

- Công suất định mức của MBA T2/E22:

PE22 = 25MVAx0,8 = 20 MW (2)

So sánh (1) và (2), ta thấy: P.E22T PE22

Hệ số mang tải của trạm E22: P.E22 / PE22 = 60,5%

Hình 1.1: Sơ đồ cấp điện trạm E22

+ Trạm biến áp 110/35/22kV Tuy Hoà 1 (E23): (xem Hình 1.2)

Trạm E23 hiện tại cung cấp điện chủ yếu cho phụ tải khu vực thị xã Tuy Hoà, huyện Phú Hoà và huyện Sơn Hoà

- Công suất cao điểm tối các xuất tuyến 22 kVđạt đ†ợc:

Hình 1.2: Sơ đồ cấp điện trạm E23

- Công suất phụ tải lớn nhất trên thanh cái C31/E23 (MBA T1/E23) đạt đ†ợc:

P.C31/E23 = P371/E23 + P373/E23 = 0,8 + 8,6 = 9,4 MW

- Công suất phụ tải lớn nhất của MBA T1/E23 đạt đ†ợc:

P.T1/E23 = P.C31/E23 = 9,4 MW (1)

- Công suất phụ tải lớn nhất trên thanh cái C42/E23 (MBA T2/E23) đạt đ†ợc:

P.C42/E23 = P472/E23 + P474/E23 + P476/E23 + P482/E23 + P484/E23

= 1,6 + 2,5 + 1,5 + 0,2 + 1 = 6,8 MW

- Công suất phụ tải lớn nhất trên thanh cái C32/E23 (MBA T2/E23) đạt đ†ợc:

P.C32/E23 = P372/E23 = 1,15 MW

- Công suất phụ tải lớn nhất của MBA T2/E23 đạt đ†ợc:

P.T2/E23 = P.C32/E23 + P.C42/E23 = 1,15 + 6,8 = 7,95 MW (2)

- Công suất phụ tải lớn nhất của trạm E23 đạt đ†ợc:

P.E23 = P.T1/E23 + P.T2/E23 = 9,4 + 7,95 = 17,35 MW (3)

- Công suất định mức các MBA T1/E23, T2/E23 và trạm E23:

PT1/E23 = 25MVAx0,8 = 20 MW (4)

PT2/E23 = 25MVAx0,8 = 20 MW (5)

PE23 = PT1/E23 + PT2/E23 = 2x25MVAx0,8 = 40 MW (6)

So sánh (1) với (4), (2) với (5), (3) với (6) ta thấy:

P.T1/E23T PT1/E23 ; P.T2E23T PT2/E23 ; P.E23 T PE23

Hệ số mang tải của các MBA T1/E23, T2/E23:

P.T1/E23 / PT1/E23 = 47% và P.T2/E23 / PT2/E23 = 39,75%

+ Trạm biến áp 110/35/22kV Tuy An (110TA): (xem Hình 1.3)

Trạm 110TA hiện tại cung cấp điện chủ yếu cho phụ tải khu vực huyện Tuy

- Công suất cao điểm tối các xuất tuyến 22 kVđạt đ†ợc:

P472/110TA = 2,4 MW ; P474/110TA = 1 MW ; P476/110TA = 1,6 MW

- Công suất phụ tải lớn nhất trên thanh cái C42/110TA (huyện Tuy An):

P.TA= P.C42/110TA = P472/110TA+ P474/110TA+ P476/110TA= 2,4+ 1+ 1,6 = 5 MW

- Công suất phụ tải lớn nhất trên thanh cái C32/110TA (huyện Đồng Xuân):

P.ĐX = P372/110TA = 1,9 MW

- Công suất phụ tải lớn nhất của trạm 110TA:

P.110TA = P.TA + P.ĐX = 5 + 1,9 = 6,9 MW (1)

- Công suất định mức của MBA T2/110TA:

P110TA = 25MVAx0,8 = 20 MW (2)

So sánh (1) và (2) ta thấy: P.110TA T P110TA

Hệ số mang tải của MBA T2/110TA: P.110TA /P110TA = 34,5%

+ Trạm biến áp 110/22kV Sông Cầu (110SC): (xem Hình 1.4)

(ch†a vận hành)

Trạm 110SC hiện tại cấp điện chủ yếu cho phụ tải khu vực huyện Sông Cầu

- Công suất cao điểm tối các xuất tuyến 22 kVđạt đ†ợc:

Hệ số mang tải của MBA T2/110SC: P.110SC / P110SC = 32,031%

+ Trạm biến áp nâng áp 10/22kV NMTĐ Sông Hinh (A20): (xem Hình 1.5)

Trạm A20 hiện tại cung cấp điện chủ yếu cho phụ tải khu vực huyện Sông

Hinh (471/A20) và các xã phía tây huyện Tuy Hoà (472/A20).

- Công suất phụ tải lớn nhất của xuất tuyến 471/A20 và 472/A20 đạt đ†ợc:

P471/A20 = 1,2 MW (1)

P472/A20 = 1,2 MW (2)

- Công suất định mức của MBA T3/A20 và T4/A20:

PT3/A20 = PT4/A20 = 4MVAx0,8 = 3,2 MW (3)

So sánh (1) và (3), (2) và (3) ta thấy: P471/A20T PC41/A20 và P472/A20T PC42/A20

Hệ số mang tải của MBA T3/A20 và T4/A20:

P471/A20 / PC41/A20 = 37,5% và P472/A20 / PC42/A20 = 37,5%

Hình 1.5: Sơ đồ cấp điện trạm A20

nguồn 110 kV và 22 kV thuộc khu vực tỉnh Phú Yên hiện tại ch†a bị quá tải

1.2.1.2.-Cân bằng công suất các khu vực trong chế độ sự cố

Xét cân bằng công suất các khu vực khi ngừng vận hành các trạm nguồn:

+ Trạm biến áp 110kV Tuy Hoà 2 (E22) ngừng vận hành: (xem Sơ đồ1.3)

- Tr†ờng hợp huy động đ†ợc MBA T2/E22 để cấp điện từ phía 35 kV sang phía 22 kV thì toàn bộ phụ tải thuộc trạm 35GM và C42/E22 sẽ đ†ợc cấp điện từMBA T2/E23 qua xuất tuyến 372/E23 Khả năng cân bằng công suất khu vực liên

quan nh† sau: (xem Hình 1.6)

Hình 1.6: Sơ đồ cấp điện khi trạm E22 sự cố

18

P.35GM = P.C32/E22 = 7,5 MW ; P.C42/E22 = 4,6 MWCông suất phụ tải tổng của MBA T2/E23 đạt đ†ợc:

P.T2/E23 = P372/E23 + P.C42/E23 + P.35GM + P.C42/E22

= 1,15 + 6,8 + 7,5 + 4,6 = 20,05 MW (1) Công suất định mức của MBA T2/E23:

PT2/E23 = 25MVAx0,8 = 20 MW (2)

Từ (1) và (2) tính đ†ợc hệ số mang tải của MBA T2/E23:

P.T2/E23 / PT2/E23 = 100,25%

- Tr†ờng hợp không huy động đ†ợc MBA T2/E22 để cấp điện từ phía 35 kV

sang phía 22 kV (MBA bị sự cố hoặc ngừng công tác) thì phụ tải phía 15 kV thuộc

C81/35GM đ†ợc cấp điện từ E23, còn phụ tải phía 22 kV thuộc C42/E22 chỉ có thể

đ†ợc cấp điện từ nguồn A20 (C42/A20) qua xuất tuyến 472/A20: (xem Hình 1.7)

Hình 1.7: Sơ đồ cấp điện khi MBA T2/ E22 sự cố

P.C42/A20 = P472/A20 + P.C42/E22 = 1,2 + 4,6 = 5,8 MW (1) Công suất định mức của MBA T4/A20:

PT4/A20 = PC42/A20 = 4MVAx0,8 = 3,2 MW (2)

So sánh (1) và (2) ta thấy: PC42/A20 T P.C42/A20

Nh† vậy C42/A20 không cấp điện cho phụ tải thuộc C42/E22 với công suất:

P.C42/A20 - (PC42/A20 - P472/A20) = 5,8 - (3,2 - 1,2) = 3,8 MW

+ Trạm biến áp 110kV Tuy Hoà 1 (E23) ngừng vận hành: (xem Sơ đồ1.4)

- Tr†ờng hợp huy động đ†ợc các MBA T1/E23 và T2/E23 để chuyển tải từ phía 35 kV sang phía 22 kV thì phụ tải điện khu vực thị xã Tuy Hoà và huyện Phú Hoà sẽ đ†ợc cung cấp từ trạm E22 và trạm 110TA qua các mạch liên lạc 35 kV giữa

các trạm này với trạm E23 (xem Hình 1.8)

Hình 1.8: Sơ đồ cấp điện khi trạm E23 sự cố

373/E23 (35TH) Khả năng cân bằng công suất khu vực liên quan nh† sau:

Công suất phụ tải các khu vực đạt đ†ợc:

P.TH = P.C32/E22 + P.42/E22 = 12,1 MW

P.TA = P.C42/110TA = 5 MW ; P.ĐX = P372/110TA = 1,9 MW

P.C42/E23 = P472/E23 + P474/E23 + P476/E23 + P482/E23 + P484/E23= 6,8 MW

P.C31/E23 = P371/E23 + P373/E23 = 9,4 MWCông suất phụ tải tổng của trạm E22 và 110TA đạt đ†ợc:

P.E22 = P.TH + P.C42/E23 = 12,1 + 6,8 = 18,9 MW (1)

P.110TA = P.TA + P.ĐX + P.C31/E23 = 5 + 1,9 + 9,4 = 16,3 MW (2)

Công suất định mức của các MBA T2/E22 và T2/110TA:

P110TA = 25MVAx0,8 = 20 MW (4)

So sánh (1) và (3), (2) và (4) ta thấy: P.E22T PE22 và P.110TAT P110TA

Hệ số mang tải của các MBA T2/E22 và T2/110TA:

P.E22 / PE22 = 94,5% và P.110TA / P110TA = 81,5%

Phụ tải điện khu vực huyện Sơn Hoà sẽ đ†ợc cung cấp từ trạm A20: (xem Hình 1.9)

Hình 1.9: Sơ đồ cấp điện cho huyện Sơn Hòa khi trạm E23 sự cố

Công suất phụ tải các khu vực đạt đ†ợc:

P.SHo = 1,15 MW ; P.SHi = P471/A20 = 1,2 MW Công suất phụ tải trên thanh cái C41/A20 đạt đ†ợc:

P.C41/A20 = P.SHo +P.SHi = 1,15 + 1,2 = 2,35 MW (5) Công suất định mức của MBA T3/A20:

PC41/A20 = 4MVAx0,8 = 3,2 MW (6)

So sánh (5) và (6) ta thấy: P.C41/A20 T PC41/A20

Hệ số mang tải của MBA T3/A20: P.C41/A20 / PC41/A20 = 73,437%

- Tr†ờng hợp không huy động đ†ợc các MBA T1/E23 và T2/E23 để cấp điện

từ phía cuộn dây 35 kV sang phía cuộn dây 22 kV thì hầu nh† toàn bộ phụ tải 22 kV của trạm E23 sẽ không đ†ợc cấp điện Công suất lớn nhất của phụ tải không thể cấp

đ†ợc điện trong tr†ờng hợp này là:

P.C42/E23 = P472/E23 + P474/E23 + P476/E23 + P482/E23 + P484/E23 = 6,8 MW

+ Trạm biến áp 110 kV Tuy An (110TA) ngừng vận hành: (xem Sơ đồ1.5)

- Tr†ờng hợp huy động đ†ợc MBA T2/110TA để cấp điện từ phía 35 kV sang phía 22 kV thì phụ tải điện khu vực huyện Tuy An và huyện Đồng Xuân sẽ

đ†ợc cung cấp từ trạm biến áp E23 qua mạch liên lạc 35 kV giữa trạm E23 và trạm

110TA (qua xuất tuyến 371/E23) Khả năng cân bằng công suất khu vực liên quan nh† sau: (xem Hình 1.10)

Hình 1.10: Sơ đồ cấp điện khi trạm 110TA sự cố

P.C31/E23 = P371/E23 + P373/E23 = 9,4 MW

P.TA = P.C42/110TA = 5 MW ; P.ĐX = P372/110TA = 1,9 MWCông suất phụ tải của MBA T1/E23 đạt đ†ợc:

P.T1/E23 = P.C31/E23 + P.TA + P.ĐX = 9,4 + 5 + 1,9 = 16,3 MW (1) Công suất định mức của MBA T1/E23:

PT1/E23 = 25MVAx0,8 = 20 MW (2)

So sánh (1) và (2) ta thấy: P.T1/E23 T PT1/E23

Hệ số mang tải của MBA T1/E23: P.T1/E23 / PT1/E23 = 81,5%

- Tr†ờng hợp không huy động đ†ợc MBA T2/110TA để cấp điện từ phía 35

kV sang phía 22 kV thì toàn bộ phụ tải 22 kV (472/110TA, 474/110TA, 476/110TA)

thuộc thanh cái C42/110TA sẽ không đ†ợc cấp điện với công suất là:

P.C42/110TA = P472/110TA + P474/110TA + P476/110TA= 5 MW

24

xuất tuyến 372/110TA) (xem Hình 1.11)

Hình 1.11: Sơ đồ cấp điện khi trạm 110SC sự cố

476/110SC474/110SCC42/110SC

P.110TA = P.TA + P.ĐX + P.SC = 5 + 1,9 + 4,1 = 11 MW (2) Công suất định mức của MBA T2/110TA và T2/35SC:

P110TA = 25MVAx0,8 = 20 MW (4)

So sánh (1) và (3), (2) và (4) ta thấy: P.35SCT P35SC và P.110TAT P110TA

Hệ số mang tải MBA T2/110TA và T2/35SC:

P.35SC / P35SC = 81,349% và P.110TA / P110TA = 55%

+ Trạm nâng áp NMTĐ Sông Hinh(A20) ngừng vận hành:(xem Sơ đồ 1.7)

- Phụ tải điện khu vực phía tây huyện Tuy Hoà (472/A20) sẽ đ†ợc cung cấp từ trạm biến áp E22 (472/E22): (xem Hình 1.12)

Công suất phụ tải các khu vực đạt đ†ợc:

P.TH = P.C32/E22 + P.C42/E22 =12,1 MW ; P472/A20 = 1,2 MW

26

Hình 1.12: Sơ đồ cấp điện cho 472/A20 khi trạm A20 sự cố

So sánh (1) và (2) ta thấy: P.E22 T PE22

Hệ số mang tải của MBA T2/E22: P.E22 / PE22 = 66,5%

- Phụ tải điện khu vực huyện Sông Hinh (471/A20) sẽ đ†ợc cung cấp từ trạm biến áp E23 (MBA T2/E23), qua trạm 35SHo: (xem Hình 1.13)

472/35SHo471/35SHo