Tính toán, phân tích và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối thành phố quảng ngãi

TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI Học vi n: Bùi Thanh Hải Chuy n ngành: Kỹ

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÙI THANH HẢI

TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN

PHỐI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2019

Trang 2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP

GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN

PHỐI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mã số: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2019

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Giảng viên hướng dẫn khoa học PGS TS Ngô Văn Dưỡng đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa điện trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng đã giảng dạy, truyền đạt, cung cấp cho tôi các kiến thức bổ ích, là kiến thức nền tảng để tôi thực hiện nghiên cứu luận văn này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên tôi suốt thời gian thực hiện luận văn

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

BÙI THANH HẢI

Trang 4

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH

MỞ ĐẦU 1

2 Mục ch nghi n cứu: 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 2

4 Phương pháp nghi n cứu: 3

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ LĐPP VÀ TTĐN ĐIỆN LỰC THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI 4

1.1 Tổng quan LĐPP Thành phố Quảng Ngãi: 4

1.1.1 Quá trình hình thành và phát triển: 4

1.1.2 Đặc iểm của LĐPP Điện lực Thành phố Quảng Ngãi: 4

1.1.3 Giới thiệu hiện trạng hệ thống iện lực Thành phố Quảng Ngãi 5

1.1.3.1 Cơ cấu tổ chức: 5

1.1.3.2 Lĩnh vực sản xuất kinh doanh 5

1.1.3.3 Hiện trạng hệ thống iện Điện lực Thành phố Quảng Ngãi 5

1.1.3.4 Tình hình nguồn iện: 5

1.1.3.4 Tình hình lưới iện: 6

1.1.3.5 Đặc iểm phụ tải LĐPP Thành phố Quảng Ngãi 18

1.1.3.5.1 Phụ tải iện có các ặc iểm chung: 18

1.1.3.5.2 Các ặc trưng của phụ tải iện: 19

1.1.3.5.3 Y u cầu của phụ tải ối với hệ thống iện: 20

1.2.3 TTĐN của LĐPP Thành phố Quảng Ngãi (Số liệu thống k 4 năm, cụ thể như sau): 23

1.3 Kết luận: 23

CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 25

Trang 6

2.2 Các phương pháp t nh phân bố công suất trong hệ thống iện 25

2.2.1 T nh toán phân bố công suất bằng phương pháp lặp Gauss – Seidel 25

2.2.2 T nh toán phân bố công suất bằng phường pháp lặp Newton-Raphson 26

2.2.3 Các phương pháp xác ịnh phụ tải tải t nh toán 27

2.2.4 Các phương pháp t nh toán TTCS và TTĐN trong hệ thống cung cấp iện 28 2.3 Các phần mềm phân t ch, t nh toán trong hệ thống iện 35

2.3.1 Phần mềm PSS/ADEPT 5.0 35

2.3.1.1 Phương pháp t nh toán phân bổ công suất trong phần mềm PSS/ADEPT 5.0 35 2.3.1.2 T nh toán vị tr ặt bù tối ưu CAPO 36

3.1.2 T nh toán TTĐN cho XT473&475/E16.1 thuộc LĐPP Khu vực Thành phố Quảng Ngãi: 42

3.2.1.1 Số liệu ầu vào t nh toán TTĐN: 42

3.1.2 Xác ịnh các chế ộ t nh toán: 42

3.1.3 Tính toán các chế ộ vận hành của các xuất tuyến: 45

3.1.3.1 Xuất tuyến 473/E16.1: 45

3.2.2.1 T nh toán chế ộ vận hành cực ại (MAX): 46

3.2.2.2 T nh toán chế ộ vận hành trung bình: (AVG) 47

3.2.2.3 T nh toán chế ộ vận hành cực tiểu: (MIN) 48

3.1.4.T nh toán gần úng TTĐN XT 473&475/E16.1 thuộc LĐPP Thành phố Quảng Ngãi 48

3.3.T nh toán các chế ộ vận hành sự cố: 50

3.3.1 Trường hợp sự cố 473/E16.1 50

3.3.1.1 T nh toán chế ộ vận hành cực ại (MAX) 50

3.3.1.2 T nh toán chế ộ vận hành trung bình (AVG) 50

3.3.1.3 T nh toán chế ộ vận hành cực tiểu (MIN): 51

3.3.2 Trường hợp sự cố 475/E16.1 51

3.3.2.2 T nh toán chế ộ vận hành cực ại (MAX) 51

3.3.2.3 T nh toán chế ộ vận hành trung bình (AVG) 51

3.3.2.4 T nh toán chế ộ vận hành cực tiểu (MIN) 51

3.4 Kết luận 51

Trang 7

3.4.1 Về TTCS: 51

3.4.2 Về TTĐN: 52

3.4.3 Về giả thuyết sự cố ầu nguồn của 2 XT 473&475/E16.1: 52

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM TTĐN CHO LĐPP ĐIỆN LỰC THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI 53

4.1 Mở ầu: 53

4.2 T nh toán ề xuất giải pháp bù công suất phản kháng 53

4.2.1 T nh toán cho xuất tuyến 473/E16.1 54

4.2.1.1 Sơ ồ t nh toán: 54

4.2.1.2 Kết quả t nh toán 54

4.2.2 T nh toán cho xuất tuyến 475/E16.1 56

4.2.2.1 Sơ ồ t nh toán 56

4.2.2.2 Kết quả t nh toán 56

4.3 T nh toán phân t ch các chế ộ vận hành của xuất tuyến 473/E16.1 và 475/E16.1 sau khi thực hiện tối ưu hóa vị tr bù 57

4.3.1 T nh toán chế ộ vận hành cực ại: MAX 58

4.3.2 T nh toán chế ộ vận hành trung bình AVG: 59

4.3.3 Tính toán chế ộ vận hành cực tiểu MIN: 59

4.3.5 Nhận xét, ánh giá 60

4.4 T nh toán ề xuất giải pháp tìm iểm mở tối ưu TOPO 61

4.4.1 T nh toán chọn li n lạc nối vòng Xuất tuyến 473/E16.1 và 475/E16.1: 62

4.4.2 Nhận xét, ánh giá 63

4.4.3 Hiệu quả giảm tổn thất sau khi thực hiện giải pháp lắp bù kinh tế và tìm iểm mở tối ưu cho XT473&475/E16.1 63

4.4.4 T nh toán dao cách ly phân oạn khi sự cố MC 473/E16.1 64

4.4.4.1 T nh toán chế ộ vận hành cực ại: MAX: Bảng 4.9 64

4.4.4.2 T nh toán chế ộ vận hành trung bình: AVG: Bảng 4.10 64

4.4.4.4 Nhận xét ánh giá 65

4.4.5 T nh toán dao cách ly phân oạn khi sự cố MC-475/E16.1: 66

4.4.5.1 T nh toán chế ộ vận hành cực ại: MAX: Bảng 4.12 66

Trang 8

4.4.5.2 T nh toán chế ộ vận hành trung bình: AVG: Bảng 4.13 66

4.4.5.3 T nh toán chế ộ vận hành cực tiểu: MIN: Bảng 4.14 66

4.4.5.4 Nhận xét ánh giá 67

4.5 Đề xuất hoàn thiện một số phương thức kết dây hiện tại và các giải pháp nhằm giảm TTĐN: 67

4.6 Kết luận 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

1 KẾT LUẬN 71

2 KIẾN NGHỊ 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72

Trang 9

TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH

TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN

NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI

Học vi n: Bùi Thanh Hải Chuy n ngành: Kỹ thuật iện

Mã số: 60.52.50 Khoá: K34_QNg Trường Đại học Bách Khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Giảm tổn thất iện năng là 1 trong những ti u ch quan trọng của ngành iện

trong sản xuất và kinh doanh iện Nước ta là một nước ang phát triển, do ó trong những năm gần ây nhu cầu sử dụng iện ngày càng tăng, trong khi ó hệ thống lưới iện ầu tư trong từng giai oạn, sau nhiều năm vận hành, lưới iện không ảm bảo

áp ứng nhu cầu sử dụng iện của người dân Việc xây dựng không ồng nhất và chưa

t nh toán cập nhật thường xuy n dẫn ến tổn thất iện năng tr n lưới iện áng kể ở nhiều khu vực trong hệ thống iện nhất là khu vực thành phố Quảng Ngãi Do vậy, việc t nh toán ưa ra các giải pháp giảm tổn thất iện năng là rất cần thiết Trong ề tài này, dựa tr n cơ sở nghi n cứu lý thuyết, số liệu báo cáo theo dõi từng năm có hướng tăng dần Vì vậy, việc tìm các giải pháp giảm tổn thất iện năng kết hợp với sử dụng các phần mềm ứng dụng ể phân t ch tổn thất iện năng hiện tại tr n lưới iện phân phối của Điện lực Thành phố Quảng Ngãi và dựa tr n ánh giá những ưu, khuyết iểm

về các giải pháp giảm tổn thất iện năng mà Điện lực Thành phố Quảng Ngãi ang áp dụng, một số giải pháp giảm tổn thất iện năng ược lựa chọn Kết quả t nh toán ạt ược thể hiện ược t nh hiệu quả của giải pháp ược ề xuất

Từ khóa – Tổn thất công suất, tổn thất iện năng; lưới iện phân phối; bù công suất

phản kháng; tụ bù; Điện lực Thành phố Quảng Ngãi

CALCULATION, ANALYSIS AND PROPOSAL OF SOLUTIONS TO REDUCE THE ELECTRIC NETWORK OF ELECTRIC NETWORK

DISTRIBUTION OF QUANG NGAI CITY Abstract - Reducing power loss is one of the important criteria of the electricity industry

in electricity production and trading Vietnam is a developing country, so in recent years the demand for electricity has been increasing, while the grid system has invested in each period, after many years of operation, the grid is not guaranteed meet the demand of electricity use of people The construction of heterogeneous and not regularly updated updates leads to significant power loss on the grid in many areas in the power system, especially in Quang Ngai city area Therefore, it is necessary to calculate and propose solutions to reduce power loss In this topic, on the basis of theoretical research, the reported annual monitoring data has gradually increased Therefore, finding solutions to reduce power loss combined with using software applications to analyze the current power loss on the distribution grid of Quang Ngai City Electricity and based on the evaluation of advantages and disadvantages of solutions to reduce power loss that are applied by Quang Ngai City Power Company, some solutions to reduce power loss are selected Calculated results show the effectiveness of the proposed solution

Key words - Power loss, distribution grid; reactive power compensation; capacitor;

Electricity of Quang Ngai City

Trang 10

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.2: Biểu đồ phụ tải đặc trưng của xuất tuyến 471/E16.1 12

Hình 1.9 Đồ thị phụ tải ngày, đêm 19

Hình 2.1a Sơ đồ đa cổng của đường dây truyền tải 25

Hình 2.1a: Đồ thị phụ tải chữ nhật h a 29

Hình 2.1b: Đồ thị phụ tải hình thang h a 29

Hình :2.2 ây dựng biểu đồ TTCS và xác định TTĐN sử dụng đường cong tổn thất 32

Hình 2.4: Đường cong tổn thất Hình 2.5: Họ các đường cong tổn thất 34

Hình 2.3: Thuật toán xác đinh cấu trúc lưới điện tối ưu TOPO 38

Hình 2.4 Các tùy chọn trong hộp thoại TOPO 39

Hình 3.1: Biểu đồ phụ tải đặc trưng trong 1 ngày 45

Hình 3.1: Biểu đồ phụ tải đặc trưng trong 1 ngày 46

Hình 5: Sơ đồ kết lưới 1 sợi T473&475/E16.1 50

Hình 6: Sơ đồ vị trí lắp đặt bù trước khi tính toán T 473/E16.1 và XT 475/E16.1 54

Hình 7: Sơ đồ vị trí lắp đặt bù sau khi tính CAPO cho T 473/E16.1 và T 475/E16.1 58

Hình 8: Sơ đồ liên kết vòng của 2 T 473&475/E16.1 62

Trang 11

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Khối lượng quản lý của Điện lực Thành phố Quảng Ngãi 6

Bảng 1.2: Tổng hợp mang tải các đường dây 22kV năm 2017 21

Bảng 1.3 Tăng trưởng phụ tải qua các năm từ 2014 đến 2017 như sau: 22

Bảng 3.2: uất tuyến 475/E16.1: 44

Bảng 3.1 Công suất và TTCS, chênh lệch điện áp 47

Bảng 3.4: TTĐN T 473&475/E16.1 48

Bảng 3.5: TTĐN T 473&475/E16.1 sau khi tính toán 49

Bảng 3.8 Phân bố dòng, áp 50

Bảng 4.1 Tổng hợp các vị trí tụ bù thay đổi 55

Bảng 4.2 Tổng hợp các vị trí tụ bù thay đổi 56

Bảng 4.4 Công suất và TTCS sau khi tối ưu bù 60

Bảng 4.5 TTĐN sau khi tối ưu bù 60

Bảng 4.6: Kết quả tính toán sau khi chạy TOPO 62

Bảng 4.7: TTCS sau khi chạy modul TOPO 63

Bảng 4.8: TTĐN sau khi chạy modul TOPO 63

Trang 12

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Quảng Ngãi là tỉnh ven biển nằm ở vùng Duy n Hải Nam Trung Bộ, có ường

bờ biển dài khoảng 130km vốn giàu nguồn lực hải sản với nhiều bãi biển ẹp Nằm trong khu vực có các tuyến ường giao thông trọng yếu quốc gia i qua như: ường sắt Bắc Nam, Quốc lộ 1, Quốc lộ 24, ường Cao tốc Đà Nẵng - Quảng Ngãi, có cảng biển nước sâu Dung Quất, sát cạnh sân bay Chu Lai (Quảng Nam), Quảng Ngãi nằm trong vùng kinh tế trọng iểm miền Trung, có ảnh hưởng lớn và có iều kiện thuận lợi trong việc phát triển, giao lưu kinh tế với các khu vực lân cận, ược Ch nh phủ chọn khu vực Dung Quất ể xây dựng nhà máy lọc dầu ầu ti n của Việt Nam Quảng Ngãi có vị tr liền kề với vùng Tây Nguy n giàu tiềm năng phát triển, là một trong những cửa ngõ ra biển của hành lang thương mại quốc tế từ các tỉnh Nam Lào, Đông Bắc Thái Lan và Bắc Campuchia Là một tỉnh ven biển có ảo, có lợi thế về phát triển kinh tế biển; ồng thời, còn là một mắt x ch quan trọng trong việc ảm bảo an ninh quốc phòng, giữ vững chủ quyền biển ảo Quốc gia

Sau hơn 25 năm ược tái lập tr n cơ sở tách tỉnh Nghĩa Bình thành 2 tỉnh Quảng Ngãi và Bình Định, nhờ phát huy những thế mạnh của Khu kinh tế Dung Quất với trọng tâm công nghiệp lọc hóa dầu, là ộng lực cho kinh tế- xã hội của tỉnh phát triển mạnh mẽ, Quảng Ngãi từ một tỉnh nghèo, thuần nông, trình ộ sản xuất yếu kém, năng suất, hiệu quả thấp, trở thành tỉnh cơ bản thoát ra khỏi tình trạng tỉnh nghèo, kinh tế kém phát triển Kinh tế tăng trưởng cao, cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tăng tỷ trọng công nghiệp và dịch vụ, tiềm lực kinh tế tăng nhanh

Tổng sản phẩm tr n ịa bàn (GDP) theo giá so sánh sau 24 năm tăng hơn 10 lần; kim ngạch xuất khẩu gấp 130 lần Đặc biệt, tiềm lực kinh tế tăng mạnh trong giai oạn

2009 – 2013 khi Nhà máy lọc dầu Dung Quất i vào hoạt ộng, tổng sản phẩm trong tỉnh tăng bình quân giai oạn này là 16,22%/năm Giai oạn 2011-2015 tăng trưởng kinh tế có có phần bị chững lại do Nhà máy lọc dầu chưa ược ầu tư mở rộng công suất Để tiếp tục duy trì tốc ộ tăng trưởng ở mức cao, Quảng Ngãi cần ược quy hoạch một cách toàn diện

Cùng với sự phát triển của tỉnh nhà Thành phố Quảng Ngãi tất yếu trở thành trung tâm kinh tế trọng iểm của tỉnh Để áp ứng nhu cầu kinh tế ngày càng tăng của khu vực Điện lực thành phố Quảng Ngãi ược ầu tư và nâng cấp qua từng gia oạn khách nhau Đặc biệt, trong ó có dự án Cải tạo LĐPP thị xã Quảng Ngãi (ADB) cải tạo và xây dựng mới các tuyến ường dây 22kV, các trạm biến áp công cộng và ưa vào vận hành từ năm 2003

Trang 13

Tuy nhi n, ngày nay với nhu cầu phát triển công nghiệp hiện ại hóa òi hỏi nguồn iện phải dồi dào, chất lượng iện năng cao, nâng cao chất lượng iện năng, ộ tin cậy cung cấp iện, ảm bảo cung cấp iện li n tục

Thực tế cho thấy LĐPP Thành phố Quảng Ngãi khá phức tạp từ trước ến nay chủ yếu vận hành dựa vào kinh nghiệm vận hành thực tế là ch nh Tuy hiện nay ã có phần mền hổ trợ t nh toán LĐPP nhưng chưa có các phần mền hổ trợ thu thập số liệu

ầu vào ch nh xác, dẫn ến việc t nh toán sơ ồ kết lưới hiện nay vẫn chưa ược tối

ưu, một số vị tr tụ bù trung áp không còn phù hợp do phụ tải thay ổi n n hiệu quả kinh tế vận hành thấp và chất lượng iện năng chưa cao, các vị tr li n lạc hiện tại không còn tối ưu nữa…

Với mong muốn t nh toán, phân t ch các chỉ ti u kỹ thuật LĐPP có ộ ch nh xác cao hơn dựa tr n phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) của hãng Shaw Power Technologies nhằm chọn ra phương thức vận hành tối ưu cho LĐPP Thành phố Quảng Ngãi, cũng như lắp

ặt vị tr bù phù hợp em lại hiệu quả kinh tế

Hiện tại, nhờ vào số li u ầu ược thu thập từ các phần mền MDMS, OMS, CMIS …Dựa tr n t nh toán và phân t ch số liệu thực tế, sau ó ưa ra một số giải pháp khắc phục các tồn tại ể hoàn thiện hơn nữa kết dây của hệ thống nhằm ảm bảo lưới iện vận hành tin cậy và linh hoạt, nâng cao ược chất lượng iện năng, ặc biệt là giảm thiểu ược TTCS tác dụng truyền tải tr n ường dây và TTĐN LĐPP Thành phố Quảng Ngãi

2 Mục đ ch nghiên cứu:

Để nâng cao chất lượng iện năng, giảm TTCS và giảm TTĐN của lưới phân phối, ta phải tăng cường công tác quản lý vận hành hệ thống iện với các giải pháp cụ thể Đảm bảo iều chỉnh iện áp vận hành tại các trạm nguồn, trạm phân phối úng qui ịnh trong giới hạn cho phép nằm (trong khoảng từ 23kV ÷ 24kV), kết cấu lưới phù hợp, ồng thời kết hợp với việc vận hành các iểm tụ bù, nâng cấp thiết bị óng cắt, kéo mới tạo nhiều mạch vòng và chuyển ấu nối một số ường dây trung áp phù hợp

ể phân bổ, chống ầy tải ở các trạm 110kV và giảm TTĐN tr n lưới iện

Do ó, ể khắc phục những tồn tại vừa n u, ề tài i sâu vào tính toán phân tích các chỉ ti u của LĐPP Thành phố Quảng Ngãi trong vận hành lưới iện, ề xuất các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng iện năng, giảm TTCS, qua ó giảm TTĐN, từ ó làm cơ sở áp dụng cho các khu vực khác

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu: LĐPP 22kV Điện lực Thành phố Quảng Ngãi

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Luận văn sẽ nghi n cứu vấn ề phân bố công suất, iện áp các nút tr n lưới

Trang 14

iện, tìm iểm mở tối ưu, thay ổi các vị tr tụ bù hiện tại ể vận hành hiệu quả nhằm giảm TTCS Tính toán, ề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng iện năng, giảm TTĐN cho LĐPP

4 Phương pháp nghiên cứu:

- Dùng phần mềm PSS/ADEPT ể mô phỏng và t nh toán sơ ồ LĐPP Thành phố Quảng Ngãi Đánh giá kết quả các thông số U, P, Q tại các nút phụ tải và công suất truyền tải tr n ường dây Dùng chương trình ể t nh toán tìm vị tr iểm bù hiệu quả kinh tế nhất và tìm iểm mở tối ưu

- Đề xuất các giải pháp tối ưu nhằm hoàn thiện kết dây hiện tại ể cho lưới iện

có t nh linh hoạt cao trong vận hành, giảm TTĐN và hiệu quả trong cung cấp iện

Đ t tên đề tài:

Căn cứ vào mục ch, ối tượng, phạm vi và tính toán phân tính, ề tài ược ặt

t n như sau: “T nh toán, phân t ch và đề xuất giải pháp giảm TTĐN LĐPP Thành phố Quảng Ngãi.”

Trang 15

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ LĐPP VÀ TTĐN ĐIỆN LỰC THÀNH PHỐ QUẢNG

Trong giai oạn sau giải phóng, LĐPP Thành phố Quảng Ngãi ược cung cấp từ cụm phát iện Diesel chủ yếu cấp iện cho một số tuyến ường trọng iểm và một số

cơ quan quan trọng của tỉnh Đến năm 1992 trạm biến áp 110kV Quảng Ngãi ược ưa vào vận hành thay thế dần các cụm phát iện Diesel, mãi ến năm 1998 Thành phố Quảng Ngãi mới hoàn toàn sử dụng lưới iện quốc gia Tuy nhi n, vào thời iểm ó lưới iện trung thế vẫn còn một số tuyến ường dây thừa hưởng chế ộ củ ể lại n n chất lượng ường dây không ảm bảo, chất lượng iện năng kém Đồng thời, nhu cầu

sử dụng iện của người dân Thành phố vẫn chưa cao n n LĐPP Thành phố Quảng Ngãi có bán k nh cấp iện nhỏ Đến năm 2003 khi dự án Cải tạo LĐPP thị xã Quảng Ngãi (ADB) cải tạo và xây dựng mới các tuyến ường dây 22kV và các trạm biến áp công cộng thì LĐPP thuộc khu vực Thành phố Quảng Ngãi tương ối hoàn chỉnh ánh dấu bước ngoặc cho sự phát triển của ngành iện tỉnh nhà Tuy nhi n, ngày nay với sự phát triển kinh tế ngày càng tăng cao của tỉnh nhà, ngành iện không ngừng và tiếp tục

ầu tư ể hoàn thiện lưới iện

Đến 2015 tr n ịa bàn Thành phố Quảng Ngãi ã ưa th m 1 trạm biến áp 110kV Quảng Phú với công suất ban ầu là 2x25MVA vào vận hành nhằm ảm bảo cung cấp iện cho các xã, phường, thị trấn gồm: Thị trấn La Hà, xã Nghĩa Trung, xã Nghĩa Điền thuộc huyện Tư Nghĩa; phường Nghĩa Chánh, phường Chánh Lộ và phường Quảng Phú thuộc Thành phố Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi, nhằm ảm bảo nhu cầu cung cấp iện cho các phụ tải khu vực Thành phố Quảng Ngãi, ph a tây huyện Tư Nghĩa, khu công nghiệp Quảng Phú, góp phần phát triển kinh tế ịa phương, nâng cao chất lượng iện năng và giảm bán k nh cấp iện, giảm TTĐN tr n LĐPP Thành phố Quảng Ngãi

1.1.2 Đ c điểm của LĐPP Điện lực Thành phố Quảng Ngãi:

LĐPP Thành phố Quảng Ngãi có kết dây dạng hình tia, các xuất tuyến li n kết với nhau tạo thành mạch vòng nội bộ trong cùng một TBA nguồn 110kV Quảng ngãi, 110kV Quảng Phú và li n kết qua lại giữa các xuất tuyết 22kV với nhau tạo thành mạch vòng k n Tuy có li n kết mạch vòng nhưng ều vận hành hở, dẫn ến TTCS,

Trang 16

chất lượng iện áp kém hơn so với vận hành k n, nhưng nó có nhiều ưu iểm như: Đầu

tư lưới iện rẻ hơn, y u cầu thiết bị óng cắt và bảo vệ rơ le ơn giản hơn, phạm vi mất iện không mở rộng,…

LĐPP Thành phố Quảng Ngãi hiện có li n kết mạch vòng với hai TBA nguồn khác nhau, thuận lợi chuyển phương thức trong quá trình xảy ra sự cố tr n lưới iện LĐPP Thành phố Quảng Ngãi chủ yếu là i nổi tr n không, do ặc iểm khu vực Thành phố Quảng Ngãi có ịa bàn rộng gồm có khu vực thành thị, nông thôn, cụm công nghiệp, phụ tải lớn, bán k nh cấp iện rộng, tiết diện dây dẫn nhỏ, ường dây vận hành lâu năm bị xuống cấp, không ược cải tạo nâng cấp, trong quá trình vận hành làm tăng nhiệt ộ dây dẫn, iện áp giảm dưới mức cho phép làm tăng TTĐN trong dây dẫn Đồng thời, do có nhiều thành phần phụ tải n n các máy biến áp vào các mùa khác nhau thường có hiện tượng vận hành non tải, không tải, hoặc quá tải, việc này sẽ không phù hợp với hệ thống o ếm dẫn tới TTĐN tăng cao Ngoài ra, việc t quan tâm tới công tác ầu tư thiết bị dẫn ến các thiết bị cũ, lạc hậu, cách iện suy giảm, hành lang tuyến không ảm bảo, hệ số cosφ thấp, hoặc cao tr n lưới… Với các yếu tố

tr n sẽ gây ra TTCS và TTĐN tr n LĐPP Thành phố Quảng Ngãi

1.1.3 Giới thiệu hiện trạng hệ thống điện lực Thành phố Quảng Ngãi 1.1.3.1 Cơ cấu tổ chức:

Điện lực Thành phố Quảng Ngãi trực thuộc Công ty Điện lực Quảng Ngãi, lĩnh vực kinh doanh ch nh là hoạt ộng sản xuất, kinh doanh iện năng tr n ịa bàn Thành phố Quảng Ngãi Điện lực Thành phố Quảng Ngãi ược thành lập từ năm 2005

Cơ cấu tổ chức của Điện lực Thành phố Quảng Ngãi

1.1.3.2 Lĩnh vực sản xuất kinh doanh

Kinh doanh iện năng Quản lý, vận hành LĐPP có cấp iện áp ến 35kV; Xây lắp các công trình iện, lưới và trạm iện có cấp iện áp ến 35 kV

1.1.3.3 Hiện trạng hệ thống điện Điện lực Thành phố Quảng Ngãi

Hiện tại Điện lực Thành phố Quảng Ngãi quản lý vận hành hệ thống iện ến cấp

iện áp 35 kV tr n ịa bàn Thành phố Quảng Ngãi và 2 xã Nghĩa Dõng và Nghĩa Dũng thuộc phía Đông Thành phố Quảng Ngãi

1.1.3.4 Tình hình nguồn điện:

- Tr n ịa bàn Thành phố Quảng Ngãi có 02 TBA 110kV Quảng Ngãi (E16.1)

và TBA 110kV Quảng Phú (E16.5) TBA 110kV Quảng Ngãi cấp iện chủ yếu sinh

Trang 17

hoạt, kinh doanh và hành ch nh sự nghiệp và 2 khu vực nông thôn thuộc xã Nghĩa Dõng, xã Nghĩa Dũng TBA 110kV Quảng Phú cấp iện chủ yếu là các hộ sinh hoạt nằm ở khu ph a Tây Thành phố và khu Công nghiệp Quảng phú

- Trạm 110kV Quảng Ngãi (E16.1), có các tuyến ường dây 22kV ược kết lưới

và li n lạc thông qua các huyện lân cận như:

+ Tuyến 22kV XT 475/E16.1 liên lạc XT 476/E17.2 (Tuyến i tr n ịa bàn huyện Sơn Tịnh) dây dẫn AXLPE-185mm2, chiều dài tuyến 5,7km Đi từ thanh cái 22kV trạm 110kV/E16.1 ến li n lạc Bắc Trà Khúc

+ Tuyến 22kV XT 471/E16.1 li n lạc XT 477/E16.1 (Tuyến i tr n ịa bàn huyện Tư Nghĩa) dây dẫn AXLPE-185mm2, chiều dài tuyến 4,7km Đi từ thanh cái 22kV trạm 110kV/E16.1 ến li n lạc La Hà

+ Tuyến 22kV XT 479/E16.1 li n lạc XT 477/E16.1 (tuyến i tr n ịa bàn huyện

trạm 110kV/E16.1 ến li n lạc Nghĩa Hà

1.1.3.4 Tình hình lưới điện:

a Lưới điện trung áp:

- Địa bàn quản lý của Điện lực Thành phố Quảng Ngãi bán k nh rộng, ịa hình rất phức tạp và khó khăn, bao gồm: 08 phường; 02 xã; 01 Khu công nghiệp Quảng Phú Đường dây trung áp dài i qua các khu vực ông dân cư ồi núi và khu công nghiệp

LĐPP Thành phố Quảng Ngãi có kết dây dạng hình tia, các XT 22kV có li n kết mạch vòng với nhau Trong những năm gần ây LĐPP Thành phố Quảng Ngãi ã thay thế dần các thiết bị óng cắt bằng tay bằng các thiết bị óng cắt từ xa nhằm vận hành

Trang 18

lưới iện một cách kinh tế trong trạng thái bình thường và rất linh hoạt trong quá trình chuyển ổi phương thức vận hành khi có công tác tr n lưới iện, bảo ảm lưới iện vận hành li n tục và giảm thiểu thời gian mất iện Trong trường hợp nếu không có iều khiển và o lường từ xa thì vẫn có thể vận hành kinh tế nhưng theo mùa trong năm Chúng ta t nh chọn sơ ồ vận hành tối ưu cho khoảng thời gian trong ó phụ tải gần giống nhau (thường là trong từng mùa), sau ó thao tác các thiết bị phân oạn ể thực hiện

LĐPP Thành phố Quảng Ngãi chủ yếu là i nổi tr n không, do ặc thù lịch sử

ể lại n n các xuất tuyến cấp iện cho phụ tải dân dụng và sinh hoạt có bán k nh cấp iện lớn, nhiều nhánh rẽ n n TTĐN cao

Tốc ộ tăng trưởng bình quân trong hai năm 2016, 2017 ạt 10%, trong ó khu vực trung tâm Thành phố có tốc ộ tăng trưởng phụ tải tr n 10% Dẫn ến các xuất tuyến trung áp thuộc khu vực Thành phố Quảng Ngãi có mức ộ mang tải trung bình

so với dòng iện cho phép khá cao (65%), ộ dự phòng và khả năng hỗ trợ khi công tác hoặc sự cố thấp

c) Các vị trí liên lạc, mạch vòng lưới trung áp:

- Xuất tuyến 471E/16.1 liên kết vòng nội bộ với xuất tuyến 473/E16.1 tại vị tr cột 59 nhánh rẽ PĐ L Trung Đình 1 thuộc xuất tuyến 471/E16.1 qua thiết vị LBS ( ở chế ộ thường mở)

- Xuất tuyến 471E/16.1 liên kết vòng nội bộ với xuất tuyến 475/E16.1 tại vị tr cột 10 nhánh rẽ LL L Trung Đình thuộc xuất tuyến 471/E16.1 qua thiết bị Recloser (

- Xuất tuyến 473E/16.1 liên kết vòng nội bộ với xuất tuyến 475/E16.1 tại vị tr cột 28 nhánh rẽ LL Trương Định thuộc xuất tuyến 473/E16.1 qua thiết bị LBS ( ở chế

ộ thường mở)

- Xuất tuyến 475E/16.1 liên kết với xuất tuyến 476/E17.2 tại vị tr cột 03 nhánh

rẽ LL Nam Trà khúc thuộc xuất tuyến 475/E16.1 qua thiết bị Recloser ( ở chế ộ

Trang 19

- Xuất tuyến 473E/16.5 liên kết nội bộ với xuất tuyến 477/E16.5 tại vị tr cột 70 xuất tuyến 473/E16.5 qua thiết bị LTD ( ở chế ộ thường mở)

- Nhánh rẽ Bệnh viện Đa khoa tỉnh thuộc Xuất tuyến 471E/16.5 liên kết nội bộ với nhánh rẽ Bùi Thị Xuân 3 thuộc xuất tuyến 471/E16.5 tại vị tr cột 12 xuất tuyến 471/E16.5 qua thiết bị FCO 2-2 ( ở chế ộ thường mở)

d) Các vị trí phân đoạn giữa xuất tuyến:

- DCPT LL Phạm Văn Đồng tại vị tr cột 32 nhánh rẽ PĐ L trung Đình 1 xuất tuyến 471/E16.1

- Trạm cắt 22kV PĐ L Thánh Tôn tại vị tr cột 38 xuất tuyến 471/E16.1

- Trạm cắt 22kV PĐ Bà Triệu tại vị tr cột 90 xuất tuyến 475/E16.1

- Trạm cắt 22kV PĐ Nghĩa Dõng tại vị tr cột 43 xuất tuyến 479/E16.1

- Trạm cắt 22kV PĐ Nghĩa Dõng 1 tại vị tr cột 01 NR PĐ Nghĩa Hà thuộc xuất tuyến 479/E16.1

- Trạm cắt 22kV PĐ Nguyễn Trãi tại vị tr cột 80 xuất tuyến 471/E16.5

- Trạm cắt 22kV PĐ Quảng Phú tại vị tr cột 64 xuất tuyến 473/E16.5

- Trạm cắt 22kV PĐ Hùng Vương 1 tại vị tr cột 68 xuất tuyến 473/E16.1

- DCPT PĐ Núi Bút tại vị tr cột 01 nhánh rẽ L Trung Đình 5 xuất tuyến 471/E16.1

- DCPT LL Võ Thị Sáu tại vị tr cột 08 nhánh rẽ Võ Thị Sáu 2 xuất tuyến 471/E16.1

- DCPT PĐ Phan Đình Phùng tại vị tr cột 01 nhánh rẽ Phan Đình Phùng 2 xuất tuyến 471/E16.1

- DCPT NR Chu Văn An tại vị tr cột 01 nhánh rẽ li n lạc Chu Văn An thuộc xuất tuyến 473/E16.1

- DCPT NR Huỳnh Công Thiệu tại vị tr cột 01 nhánh rẽ li n lạc Trương Định thuộc xuất tuyến 473/E16.1

- DCPT Hai Bà trưng 1 tại vị tr cột 125 xuất tuyến 475/E16.1

- DCPT PĐ KCN Quảng Phú tại vị tr cột 01 nhánh rẽ l Quảng Phú 3 thuộc xuất tuyến 477/E16.5

- DCPT Công ty Đường Quảng Ngãi tại vị tr 86 xuất tuyến 473/E16.5

Trang 20

- DCPT PĐ Nguyễn Thụy tại vị tr cột 01 nhánh rẽ phân oạn Hùng Vương 2 thuộc xuất tuyến 473/E16.5

- LTD PĐ Quang Trung tại vị tr cột 54 xuất tuyến 473/E16.1

- LTD NR Bùi Thị Xuân tại vị tr cột 18 nhánh rẽ Bùi Thị Xuân thuộc xuất tuyến 471/E16.5

- LTD NR Nguyễn Công Phương tại vị tr cột 74 xnhánh rẽ nguyễn Công Phương 5 thuộc xuất tuyến 471/E16.5

- LTD NR Tôn Di m tại vị tr cột 01 thuộc xuất tuyến 475/E16.1

- LTD PĐ Quang Trung tại vị tr cột 54 xuất tuyến 473/E16.1

- FCO NR Bảo hiểm Xã hội tỉnh tại vị tr cột 17 thuộc xuất tuyến 475/E16.1

- FCO NR Nghĩa Lộ 1 tại vị tr cột 16 nhánh rẽ Nghĩa Lộ 1 thuộc xuất tuyến 471/E16.1

- FCO NR Trường Chinh 3 tại vị tr cột 01 nhánh rẽ Trường Chinh 4 thuộc xuất tuyến 471/E16.1

- FCO NR Bệnh Viện Đa Khoa tỉnh tại vị tr cột 04 nhánh rẽ Bệnh Viện Đa Khoa tỉnh thuộc xuất tuyến 471/E16.5

- FCO LL Nghĩa Lộ tại vị tr cột 08 nhánh rẽ Trần Bình Trọng thuộc xuất tuyến 479/E16.5

- FCO NR Nghĩa Dũng 2 tại vị tr cột 104 thuộc xuất tuyến 479/E16.1

- FCO NR Nguyễn Tự Tân 4 tại vị tr cột 03 nhánh rẽ Nguyễn Tự Tân 4 thuộc xuất tuyến 473/E16.1

- FCO NR Nghĩa Dõng 6 tại vị tr cột 44 thuộc xuất tuyến 475/E16.1

- FCO NR Viện KSND tỉnh QN tại vị tr cột 97 thuộc xuất tuyến 475/E16.1

- FCO NR Tố Hữu 1 tại vị tr cột 143 thuộc xuất tuyến 475/E16.1

- FCO NR Trần Cao Vân 1 tại vị tr cột 150 thuộc xuất tuyến 475/E16.1

- FCO NR Nghĩa Dũng 8 tại vị tr cột 100A thuộc xuất tuyến 479/E16.1

- FCO NR XKHS Bình châu tại vị tr cột 91 thuộc xuất tuyến 479/E16.1

- FCO NR Rau an toàn Nghĩa Dũng tại vị tr cột 14 nhánh rẽ Nghĩa Dũng 3 thuộc xuất tuyến 479/E16.1

- FCO NR Quảng Phú 2 tại vị tr cột 23 xuất tuyến 471&473/E16.5

- FCO NR NM Bia Sài Gòn tại vị tr cột 06 nhánh rẽ Nhà máy Bia Sài Gòn thuộc xuất tuyến 473/E16.5

- FCO NR Viettel Quảng Ngãi tại vị tr cột 02 nhánh rẽ Viettel Quảng Ngãi thuộc xuất tuyến 473/E16.5

- FCO NR Ga Quảng Ngãi tại vị tr cột 07 nhánh rẽ Nguyễn chánh 1 thuộc xuất

Trang 21

- FCO NR Chiếu sáng Trà Khúc tại vị tr cột 63 thuộc xuất tuyến 475/E16.1

- FCO NR Ngân Hàng Đầu Tư tại vị tr cột 84 thuộc xuất tuyến 473/E16.1

- FCO NR Tr Đại Học Phạm Văn Đồng 7 tại vị tr cột 01 nhánh rẽ Tr Đại Học Phạm Văn Đồng thuộc xuất tuyến 471/E16.1

- FCO NR Khu A&B Tr Đại Học Phạm Văn Đồng tại vị tr cột 09 nhánh rẽ LL

La Hà thuộc xuất tuyến 471/E16.1

- FCO NR Bắc Sông Trà tại vị tr cột 39 nhánh rẽ Quang Trung 5 thuộc xuất tuyến 471/E16.1

- FCO NR KĐT mới Nam L Lợi tại vị tr cột 01 nhánh rẽ Phan Đình Phùng 3 thuộc xuất tuyến 471/E16.1

- LBFCO NR TTĐH Thanh Thiếu Ni n tại vị tr cột 13 nhánh rẽ NH Công Nghệ Cưới thuộc xuất tuyến 471/E16.1

- LPFCO NR KDC Bắc L Lợi tại vị tr cột 63 thuộc xuất tuyến 471/E16.5

- LPFCO NR KĐT Phú Mỹ tại vị tr cột 06 nhánh rẽ Hồ Xuân Hương 2 thuộc xuất tuyến 475/E16.1

- LPFCO NR Chợ Quảng Ngãi 2 tại vị tr cột 04 nhánh rẽ Chợ Quảng Ngãi thuộc xuất tuyến 473/E16.1

Còn 01 xuất tuyến 477/E16.1 vận hành hình tia và không có li n lạc do ặc thù lưới iện và ịa lý

+ Một số kết nối li n lạc yếu, khả năng chuyển tải thấp như: XT 473/E16.5, XT 475/E16.1

Sơ ồ nguyên lý các xuất tuyến của Điện lực Thành phố Quảng Ngãi trình bày ở

Hình 1.1

Trang 22

d) Tình hình phụ tải trên các xuất tuyến:

Trang 23

+ Xuất tuyến 471/E16.1:

Xuất tuyến 471/E16.1 i dọc một phần các tuyến ường: như Phạm Văn Đồng, Phan Đăng Lưu, Quang Trung, L Lợi, Phan Đình Phùng, Võ Thị Sáu, Trường Chinh, cấp iện chủ yếu cho một phần các phường: Chánh Lộ, Nghĩa Chánh, Nghĩa Lộ Xuất tuyến này cấp iện cấp iện các phụ tải quang trọng như: Tỉnh ủy, Bộ chỉ huy quân sự, các trrường Đại học: Phạm Văn Đồng, Tài Ch nh Kế Toán, Công Nghiệp chi nhánh Quảng Ngãi, các khu trung tâm của TP, KDC Ngọc Bảo Vi n Do tuyến ường dây

i tr n vỉa hè n n có nhiều cây xanh bao phủ Do ó, gặp nhiều vấn ề hành lang tuyến Sự cố gây ra cho xuất tuyến này thường do cây va quẹt, ngã ỗ vào ường dây…

Đặt iểm phụ tải xuất tuyến này chủ yếu là sinh hoạt, kinh doanh, chiếu sáng, hành ch nh sự nghiệp n n công suất ngày cụ thể như sau:

Giờ cao iểm : từ 9 giờ ến 12 giờ, 18 giờ ến 21giờ

Giờ bình thường : từ 6 giờ ến 8 giờ, 13 giờ ến 17 giờ; 22 giờ ến 23 giờ

Giờ thấp iểm : từ 0 giờ ến 5 giờ

TTĐN của xuất tuyến là 2,34 %

Công suất lúc cao iểm: 8,99MVA cosφ 0,95

Công suất lúc thấp iểm : 2,05MVA cosφ 0,95

Hình 1.2: Biểu đồ phụ tải đặc trưng của xuất tuyến 471/E16.1

Xuất tuyến 473/E16.1 i dọc một phần các tuyến ường: như Phạm Văn Đồng, Phan Đăng Lưu ( oạn tuyến này i chung cột với xuất tuyến 471/E16.1), Quang

Trang 24

Trung, Hùng Vương, cấp iện chủ yếu cho một phần các phường: Chánh Lộ, Nguyễn Nghi m, Trần Hưng Đạo, TrầnPhú Xuất tuyến này cấp iện cho các phụ tải quang trọng như: UBND tỉnh, Chi Cục Thuế, Trường Trần Quốc Tuấn, và các khu trung tâm của Thành phố Do tuyến ường dây i tr n vỉa hè n n có nhiều cây xanh bao phủ Do

ó, gặp nhiều vấn ề hành lang tuyến

Đặt iểm phụ tải xuất tuyến này có bán k nh cấp iện lớn, phụ tải lớn chủ yếu cấp iện sinh hoạt, kinh doanh nhà hàng, chiếu sáng, ặc biệt là hành ch nh sự nghiệp

n n công suất ngày cụ thể như sau:

Xuất tuyến 475/E16.1 i dọc các ường Đinh Ti n Hoàng, Bà Triệu, Hai Bà Trưng, cấp iện chủ yếu cho các phường: Nghĩa chánh, L hồng Phong, Trần Phú Trong ó cấp iện các phụ tải quang trọng như: Các trạm bơm nhà máy nước phục vụ

Trang 25

nước sinh hoạt cho Thành phố Quảng Ngãi, các công ty, nhà hàng, karaoke, xưởng ôtô, khu dân cư Trường Xuân…Đường dây này chạy dọc ường trách ông, chạy qua khu dân cư ph a bắc Thành phố n n gặp vấn ề về hành lang tuyến

Đặt iểm phụ tải xuất tuyến này chủ yếu là sinh hoạt, kinh doanh, nhà hàng karaoke, chiếu sáng, sản xuất ặc biệt các phụ tải cấp nước cho khu vực Thành phố

TTĐN của xuất tuyến là 3,64%

Xuất tuyến 479/E16.1: Đi dọc một phần ường Đinh T n Hoàng (Đoạn tuyến i chung cột với xuất tuyến 475/E16.1), i qua các khu vực ruộng lúa, hoa màu và cây ăn quả cấp iện chủ yếu cho các xã: Nghĩa Dõng, Nghĩa Dũng Thành phố Quảng Ngãi

Do ó, bán k nh cấp iện tương ối lớn

Trang 26

Tuyến ường dây chủ yếu i qua vùng khu vực nông thôn, dân cư tương ối thưa thớt, kinh tế chủ yếu bằng nông nghiệp và tiểu thủ công nghiệp Tuyến ường dây chạy dọc vùng nông thôn n n nhiều cây bao phủ, n n gặp vấn ề về hành lang tuyến Đặt iểm phụ tải xuất tuyến này chủ yếu là sinh hoạt, tưới ruộng n n công suất ngày cụ thể như sau:

Giờ cao iểm : từ 10 giờ ến 11 giờ

Giờ bình thường : từ 19 giờ ến 21 giờ

Giờ thấp iểm : từ 0 giờ ến 9 giờ, từ 12 giờ ến 18 giờ, từ 22 giờ ến 24 giờ TTĐN của xuất tuyến là 2,41 %

Xuất tuyến 471/E16.5: Đi dọc một phần các tuyến ường: như Hoàng Hoa Thám, Hoàng Văn Thụ, Nguyễn Trãi, Chu Văn An, Nguyễn Công Phương, L Lợi, cấp iện chủ yếu cho một phần các phường: Quảng Phú, Nghĩa Xuất tuyến này cấp iện cấp iện các phụ tải quang trọng như: Bệnh viện a khoa tỉnh Quảng Ngãi, KDC Y n

Trang 27

phú…Do tuyến ường dây i tr n vỉa hè n n có nhiều cây xây bao phủ Do ó, gặp nhiều vấn ề hành lang tuyến

Đặt iểm phụ tải xuất tuyến này chủ yếu là sinh hoạt, kinh doanh, chiếu sáng, hành ch nh sự nghiệp n n công suất ngày cụ thể như sau:

TTĐN của xuất tuyến là 2,45%

Công suất lúc thấp iểm : 2MVA cosφ 0,95

Xuất tuyến 473/E16.5: Đi dọc một phần các tuyến ường: như Hoàng Hoa Thám (Đoạn tuyến i chung cột với xuất tuyến 471/E16.5), Nguyễn Ch Thanh, Hai Bà Trưng, Nguyễn Thụy, cấp iện chủ yếu cho một phần các phường: Quảng Phú, Trần Phú Xuất tuyến này cấp iện cấp iện các phụ tải quang trọng như: Ph a Bắc KCN Quảng Phú khu vực có nhiều nhà máy lớn với công suất tr n 1000kVA như: Nhà máy sữa, nhà máy Bia Dung Quất, nhà máy ường Quảng Ngãi, nhà máy nước khoáng, nhà máy bia Sài gòn…Tuyến ường dây i tr n vỉa hè n n có nhiều cây xây bao phủ Do

ó, gặp nhiều vấn ề hành lang tuyến

Trang 28

Đặt iểm phụ tải xuất tuyến này chủ yếu là sinh hoạt, kinh doanh, chiếu sáng, sản xuất ặc biệt ph a Bắc KCN Quảng Phú n n công suất ngày cụ thể như sau:

Giờ cao iểm : từ 7 giờ 30 ến 8 giờ, 12 giờ ến 16giờ, 22 giờ ến 23giờ

Giờ bình thường : từ 9 giờ ến 11 giờ, 17 giờ ến 21 giờ;

Xuất tuyến 477/E16.5: Đi dọc một phần các tuyến ường: như Hoàng Hoa Thám, các tuyến ường nội bộ ph a Tây KCN Quảng Phú Xuất tuyến này cấp iện cấp iện tập trung cho KCN Quảng Phú …Tuyến ường dây i tr n vỉa hè n n có nhiều cây xây bao phủ Do ó, gặp nhiều vấn ề hành lang tuyến

Đặt iểm phụ tải xuất tuyến này sản xuất tập trung cấp iện cho KCN Quảng Phú

Giờ cao iểm : từ 7 giờ 30 ến 9 giờ, 12 giờ ến 16giờ, 20 giờ ến 24giờ

Trang 29

Giờ bình thường : từ 0 giờ ến 4 giờ, 10 giờ ến 11 giờ;

Giờ thấp iểm : từ 5 giờ ến 7 giờ, từ 17 giờ ến 19 giờ

1.1.3.5 Đ c điểm phụ tải LĐPP Thành phố Quảng Ngãi

Hiện nay, với công nghệ ngày càng phát triển việc thu thập dữ liệu ể biểu diễn biểu ộ phụ tải ngày m, tuần, tháng, năm… ược thay thế bằng phần mền thu thập

dữ liệu từ xa MDMS hiện ang áp dụng cho Công ty Điện lực Quảng Ngãi Sau khi thu thập dữ liệu phụ tải có những ặc iểm như sau:

1.1.3.5.1 Phụ tải điện có các đ c điểm chung:

- Biểu ộ có dạng hình sin biến thi n theo quy luật ngày và m Các phụ tải có

t nh chất giống nhau như: Sinh hoạt, chiếu sáng, công cộng, sản xuất… thì có biểu ồ phụ tải giống nhau, do nhu cầu sử dụng iện theo ngày khác nhau n n biểu ộ phụ tải ngày m cũng khác nhau, ngày làm việc cũng như các ngày nghỉ trong tuần, nghỉ lễ…

Trang 30

- Tại một thời iểm, phụ tải trong các ngày m khác nhau biến thi n ngẫu nhi n quanh giá trị trung bình, theo phân phối chuẩn

- phụ tải biến thi n theo thời tiết của các mùa trong năm n n biểu ồ phụ tải có giá trị khác nhau

- Phụ tải biến ổi theo tần số và iện áp tại iểm ấu nối vào lưới iện

1.1.3.5.2 Các đ c trưng của phụ tải điện:

Phụ tải biến ổi không ngừng theo thời gian, theo quy luật của sinh hoạt cũng như sản xuất Quy luật này ược ặc trưng bởi ồ thị ngày, m

Hình 1.9 Đồ thị phụ tải ngày, đêm

Trang 31

- Đồ thị phụ tải ngày m: diễn tả công suất theo từng giờ của ngày m theo úng trình tự thời gian, ồ thị phụ tải ngày m gồm có ồ thị công suất tác dụng và

ồ thị công suất phản kháng y u cầu

Tr n hình 1 là ồ thị phụ tải tác dụng ngày m của các trạm phân phối Ta thấy

tr n ồ thị có hai iểm cực ại vào buổi sáng và buổi tối gọi là các ỉnh

Đồ thị phụ tải ngày m của Thành phố và nông thôn ỉnh tối thường là lớn hơn

và trùng với ỉnh của ồ thị phụ tải toàn hệ thống iện gọi là công suất ỉnh và thời gian xảy ra công suất ỉnh gọi là thời gian cao iểm (khoảng từ 18-21h)

Đồ thị phụ tải công nghiệp ỉnh ngày có thể lớn hơn ỉnh tối, thường công suất thấp nhất xảy ra vào lúc nửa m ến sáng (khoảng từ 0 - 4h) do sinh hoạt và sản xuất

ều giảm Đồ thị phụ tải ngày m có nhiều loại dùng cho các mục ch khác nhau: + Đồ thị phụ tải trung bình: là trung bình cộng của các ồ thị phụ tải trong năm, mùa, tháng hoặc tuần dùng ể t nh nhu cầu iện năng và lập kế hoạch cung cấp iện năng

+ Đồ thị phụ tải các ngày iển hình: như ngày làm việc, ngày chủ nhật, ngày lễ,… ể lập kế hoạch sản xuất, t nh toán iều áp,…

- Đồ thị phụ tải kéo dài: muốn xét sự diễn biến của phụ tải trong khoảng thời gian dài như: tuần lễ, tháng, quý hay năm thì ồ thị phụ tải ngày m không th ch hợp nữa Lúc này ta dùng ồ thị phụ tải kéo dài, ó là các ồ thị phụ tải ngày m trong khoảng thời gian xét ược sắp xếp lại, công suất ược sắp xếp theo thứ tự giảm dần từ gốc toạ ộ cho ến Pmin, mỗi giá trị công suất có thời gian dài bằng tổng thời gian kéo dài của chúng trong thực tế (như hình 1b)

1.1.3.5.3 Yêu cầu của phụ tải đối với hệ thống điện:

a) Phụ tải sinh hoạt, kinh doanh dịnh vụ, sản xuất nhỏ:

Cấp iện chủ yếu bởi xuất tuyến 471/E16.1, 473E/16.1, 475/E16.1, 479/E16.1, Nhóm phụ tải này bao gồm các cơ quan, trường học, các ơn vị hành ch nh sự nghiệp

và dân cư, kinh doanh dịch vụ, sản suất vừa và nhỏ

- Sản lượng iện sinh hoạt chiếm tỉ lệ: 80%

+ Sản lượng iện các cơ quan, bệnh viện chiếm tỉ lệ: 15%

+ Sản lượng iện kinh doanh dịch vụ chiếm tỉ lệ: 50%

+ Sản lượng iện sản suất vừa và nhỏ chiếm tỉ lệ: 15%

b) Phụ tải công nghiệp:

Cấp iện qua 2 xuất tuyến 473/E16.5 và 477/E16.5 trong KCN Quảng Phú Phụ tải trong khu công nghiệp này chia thành 2 nhóm rõ rệt:

Nhóm 1: Sản xuất chế biến thủy sản, chế biến gỗ, phụ tải ược cấp bởi xuất

tuyến 477/E16.5, những loại sản phầm này thường tập trung theo mùa Do ó, phụ tải

Trang 32

thường hay tăng cao vào mùa cao iểm từ tháng 5 Đến tháng 8 trong năm dẫn ến các TBA áp sẽ ầy tải, và thấp iểm tháng 01 Đến tháng 02 trong năm dẫn ến các TBA

áp sẽ thấp iểm

Nhóm 2: Sản xuất sản phẩm kinh doanh dịch vụ như: Bia, bánh kẹo , sữa, nước

uống óng trai, bánh kẹo…, phụ tải ược cấp bởi xuất tuyến 473/E16.5, những loại sản phầm này thường tập trung cao iểm vào mùa gần tết trong năm Do ó, phụ tải thường hay tăng cao vào mùa cao iểm trong quý 4

Đặc thù của 2 nhóm này phụ tải tăng cao vào giờ thấp iểm của ngành iện

c) Phụ tải nông thôn:

Cấp iện qua Xuất tuyến 479/E16.1 Đặc iểm của các phụ tải này chủ yếu dùng cho sinh hoạt, chiếu sáng Công suất cao iểm vào lúc 18h ến 20h Do công suất các phụ tải nhỏ, lại trải dài tr n các xã Nghĩa Dõng, Nghĩa Dũng, Nghĩa Hòa, Nghĩa an, Nghĩa Hà… n n ường dây 479/E16.1 có bán k nh cấp iện lớn, tổn thất phần lớn rơi vào các TBA vì thường xuy n vận hành non tải

d) Chất lượng điện năng:

Nhìn chung trong những năm gần ây ngành iện rất quan tâm ến chất lượng iện năng Tuy nhi n, hiện nay với với sự phát triển không ngừng của tỉnh nhà òi hỏi chất lượng iện năng ảm bảo ổn ịnh, li n tục, iện áp ạt mức quy ịnh Đặc biệt, KCN Quảng Phú với dây truyền nhà máy ngày càng mở rộng òi hỏi công suất lớn dễ gây sụt áp và dao ộng iện áp lớn, sóng hài gây ảnh hưởng ến phụ tải, gây TTĐN

e) Tình hình mang tải các đường dây:

Hiện nay một số tuyến ường dây 22kV hiện ang mang tải cao, vượt qua ngưỡng vận hành kinh tế Trong ó, do kết lưới chuyển tải trong một số trường hợp, các ường dây 22kV mang tải vượt 100% dẫn ến ộ tin cậy thấp, không an toàn, kinh

tế trong vận hành như: XT 471/E16.1; XT 473/E16.1; 475/E16.1; 473/E16.5 phần lớn cấp iện cho dịch vụ kinh doanh, các cơ quan hành ch nh sự nghiệp, KCN Quảng Phú Thành phố Quảng Ngãi

Chi tiết tình hình mang tải ường dây như bảng nh kèm

Bảng 1.2: Tổng hợp mang tải các đường dây 22kV năm 2017

Stt Tên xuất

tuyến

Số mạch

Tiết diện mm2

Bán kính cấp

Dòng cho phép (A)

Dòng đ/mức theo

Dòng điện cực đại (A)

Trang 33

g) Tình hình mang tải các Trạm biến áp phụ tải:

Trong năm 2017 một số trạm 22kV ã vận hành ầy tải hoặc xấp xỉ ầy tải 100% Điện lực phải hoán ổi các MBA phụ tải ể hạn chế quá tải MBA nhằm giảm TTĐN Thông số vận hành các TBA phụ tải như phụ lục lèm theo

Bảng 1.3 Tăng trưởng phụ tải qua các năm từ 2014 đến 2017 như sau:

Dự kiến tốc ộ tăng giai oạn năm

1.2 TTĐN trên LĐPP

TTĐN tr n lưới iện là lượng iện năng ti u hao cho quá trình truyền tải và phân phối iện khi tải iện từ ranh giới giao nhận với các nhà máy phát iện qua lưới iện truyền tải, LĐPP ến các hộ tiêu thụ iện TTĐN còn ược gọi là iện năng dùng ể truyền tải và phân phối iện

Các thành phần gây TTĐN:

- TTĐN trong dây dẫn: Đường dây quá dài, bán kính cấp iện lớn, tiết diện dây dẫn quá nhỏ, ường dây bị xuống cấp, trong quá trình vận hành làm tăng nhiệt ộ dây dẫn, iện áp giảm dưới mức cho phép

- Tổn thất do thiết bị cũ, lạc hậu: Các thiết bị cũ thường có hiệu suất thấp máy biến áp là loại có tỷ lệ tổn thất cao hoặc vật liệu lõi từ không tốt dẫn ến sau một thời gian vận hành tổn thất có xu hướng tăng l n

- Nhiều thành phần sóng hài của các phụ tải công nghiệp tác ộng vào các cuộn dây máy biến áp làm tăng tổn thất

- Tổn thất trong máy biến áp: Máy biến áp vận hành non tải, hoặc không tải lớn hơn so với iện năng sử dụng, mặt khác tải thấp sẽ không phù hợp với hệ thống o

ếm dẫn tới TTĐN cao

- Máy biến áp vận hành quá tải do dòng iện tăng cao làm phát nóng cuộn dây và dầu cách iện của máy dẫn ến tăng TTĐN trong máy biến áp ồng thời gây sụt áp và làm tăng TTĐN tr n lưới iện

Trang 34

- Tổn thất dòng rò: Sứ cách iện, chống sét van và các thiết bị không ược kiểm tra, bảo dưỡng hợp lý dẫn ến dòng rò, phóng iện

- Hành lang tuyến không ảm bảo: Không thực hiện tốt việc phát quang, cây mọc chạm vào ường dây gây dòng rò hoặc sự cố

- Hiện tượng quá bù, hoặc vị tr và dung lượng bù không hợp lý

- T nh toán phương thức vận hành không hợp lý, ể xảy ra sự cố ể dẫn ến phải

sử dụng phương thức vận hành bất lợi dẫn ến TTĐN cao

- Vận hành với hệ số cosφ thấp do phụ tải có hệ số cosφ thấp, thực hiện lặp ặt

và vận hành tụ bù không phù hợp cosφ thấp dẫn ến tăng dòng iện truyền tải hệ thống

Qua sơ ồ kết lưới ta thấy rằng các xuất tuyến 22kV ều có li n lạc với nhau, rất linh hoạt và thuận lợi trong việc chuyển phương thức vận hành Tuy nhi n, hiện nay các XT 475, XT479, và 473/E16.1 có bán k nh cấp iện lớn, một số vị tr kết lưới hiện

Trang 35

tại vẫn chưa ược tối ưu, các vị tr tụ bù lắp ặt trước ây không còn phát huy tối a hiệu quả bù kinh tế nên TTĐN tr n LĐPP Thành phố Quảng Ngãi vẫn còn cao Vì vậy

ể giảm TTĐN, nâng cao chất lượng iện năng, ta tập trung nghi n cứu tính toán phân

t ch các xuất tuyến cấp iện chủ yếu sinh hoạt, kinh doanh, dân dụng….làm sao cho TTCS là bé nhất

Trang 36

CHƯƠNG II:

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN PHÂN TÍCH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN MỀM TÍNH

TOÁN

2.1 Giới thiệu chung

T nh toán phân bố công suất trong hệ thống iện là t nh toán các thông số vận hành của hệ thống như: Điện áp tại các nút, dòng iện chạy trong nhánh, TTCS, tổn thất iện áp của hệ thống iện Các phương pháp t nh phân bố công suất thường ược

sử dụng là: phương pháp Newton-Raphson và phương pháp Gauss-Seidel Mỗi phương pháp có những ặc t nh hội tụ khác nhau, thường thì ta chọn phương pháp có khả năng thực hiện tốt nhất Việc lựa chọn phương pháp t nh nào còn tuỳ thuộc vào cấu hình hệ thống, máy phát, ặc t nh tải và mức iện áp tại ban ầu tại các nút

Trong phạm vi ề tài, việc t nh toán phân bổ công suất nhằm mục ch xác ịnh phương thức vận hành cơ bản tối ưu nhằm ảm bảo TTCS ∆P trong mạng là bé nhất ồng thời ảm bảo iện áp tại các nút nằm trong giới hạn cho phép

Phân bố công suất, dòng iện tr n các xuất tuyến trước và sau khi khép vòng, hòa lưới

Giá trị iện áp tại các nút (bi n ộ và góc pha), ặc biệt tại các nút cần khép vòng, hòa lưới

Kiểm tra sự thay ổi iện áp, dòng iện sau khi khép vòng ể có cơ sở iều chỉnh trước khi thực hiện khép vòng, hòa lưới

2.2 Các phương pháp t nh phân bố công suất trong hệ thống điện

2.2.1 T nh toán phân bố công suất bằng phương pháp l p Gauss – Seidel

a Thiết lập công thức giải tích

Giả sử mạng truyền tải là mạng 3 pha ối xứng và ược biểu diễn bằng mạng nối tiếp dương như hình 2.1a Các phần tử của mạng li n kết với nhau tạo n n ma trận tổng dẫn nút Ynút có thể xác ịnh từ sơ ồ

Hình 2.1a Sơ đồ đa cổng của đường dây truyền tải

Trang 37

Ynút là một ma trận thưa và ối xứng, tại các cổng của mạng có các nguồn công suất hay iện áp làm cho áp và dòng iện li n hệ với nhau theo phương trình (2.1) Từ

ó có thể xác ịnh ược công suất tác dụng và công suất phản kháng bơm vào mạng

thấy nguồn công suất bơm vào mạng ược biểu diễn như hình 2.1b

Phân loại các nút:

- Nút P-Q: công suất tác dụng và phản kháng là cố ịnh, như nút P ở hình 2.1 chẳng hạn

VpIp SSP p  jQSP p  ( PGP SP PLP SP)  J ( QGP SP QLP SP) (2.2) Với Vp = ep + jfp

Chỉ số GP và LP tương ứng với công suất nguồn phát và ti u thụ ở nút P, S tương ứng với công suất cố ịnh

Nút P-V tương ứng là nút có công suất tác dụng P cố ịnh và ộ lớn iện áp không ổi bằng cách phát công suất phản kháng Với nút này ta có:

LP SP GP SP p p

Nút V-  là nút hệ thống, tương ứng với iện áp và góc pha không ổi

b Độ lệch và tiêu chuẩn hội tụ:

Phép giải trào lưu công suất ược coi là ch nh xác khi thỏa mãn các phương trình (2.2) ến (2.4), mà chủ yếu là (2.4) Hai ti u chuẩn hội tụ là :

- Độ lệch iện áp nút giữa 2 vòng lặp kế tiếp nhau

Gọi số bước lặp là k, ộ lệch iện áp giữa 2 vòng lặp k và k+1 là :

|  Vp|  | Vk1 Vk| cho tất cả các nút P-Q

Ti u chuẩn hội tụ là:  Vp  Cv cho tất cả các nút P-Q, thường Cv = 0,01 -0,0001

- Độ lệch công suất nút

 Pp  Cp và  Qp  Cq;

2.2.2 T nh toán phân bố công suất bằng phường pháp l p Newton-Raphson

Giả thiết tất cả các nút là nút P-Q, trừ nút nút hệ thống V-  Gọi Vq (q # s) là áp của nút q so với nút s (s là nút hệ thống) Ta có dạng tổng quát của phép lặp:

pq k p p p

q

n p q

k q pq k

q pq k

p

Y V

S V Y V

Max Vp k  Vp k  Cv

|

Trang 38

Bước ầu ti n ta lấy iện áp ban ầu Vp(0) bằng iện áp ịnh mức hệ thống và chỉ gồm phần thực Thuật toán lặp ược mô tả gồm các bước như sau:

(1) - Xác ịnh Ypq, Yqp với p = 1, 2, 3, …, n; q = 1, 2, 3, …, n

(2) - Chọn giá trị ban ầu tại các nút, Vp(0) = U m; p = 1, 2, 3, …, n

(3) - Tính Vp(k+1) theo (2.5) Quá trình t nh toán theo vòng tròn, ngĩa là giá trị iện áp tại nút p ở bước (k+1) ược t nh qua giá trị iện áp tại bước (k+1) của tất cả các nút còn lại p-1, p-2, …, 1 và iện áp tại bước k của các nút p+1, p+2, …, n

(4) - T nh lặp với k tăng dần

(5) - Kiểm tra iều kiện dừng Max  Vp k  Cv

|

thì tiếp tục t nh toán các ại lượng khác như công suất, dòng iện, … và dừng

a Tăng tốc ộ hội tụ

giản, dễ t nh toán, lập trình nhưng tốc ộ hội tụ chậm Do ó cần phải tăng tốc ộ hội

tụ, bằng cách cứ sau mỗi vòng lặp sẽ iều chỉnh iện áp nút P-Q như sau:

) ( (1 )

p k

tính p k

V

Hệ số  là hệ số tăng tốc, ược xác ịnh theo kinh nghiệm, thông thường 1 <  <

2, giá trị thực khoảng 1,4 -1,6

2.2.3 Các phương pháp xác định phụ tải tải t nh toán

Theo [1], [3] và [5], các phương pháp xác ịnh phụ tải t nh toán thường ược áp dụng là:

a Phương pháp 1:

T nh theo công suất ặt P và hệ số nhu cầu Knc Theo phương pháp này thì:

dm nc

P Q

8760

A P

trong ó:

A: Lượng iện năng ti u thụ trong một năm

Tmax: Thời gian sử dụng công suất cực ại

Trang 39

c Phương pháp 3:

Xác ịnh phụ tải cực ại theo phương pháp hệ số cực ại Kmax và công suất trung bình Ptb

đm sd tb

.(

.

21

2211

n đm

n n sd

t t

t P

t P t

P t P

2.2.4 Các phương pháp t nh toán TTCS và TTĐN trong hệ thống cung cấp điện

TTĐN trong mạng phân phối ược xác ịnh theo công thức sau:

Trang 40

Hình 2.1a: Đồ thị phụ tải chữ nhật h a

Hình 2.1b: Đồ thị phụ tải hình thang h a

Chia trục hoành (t) thành n oạn bằng nhau với ộ dài ∆t Như vậy việc xác ịnh TTĐN ược thay bằng việc t nh diện t ch các hình chữ nhật (hình 3.2a) hay hình thang (hình 3.2b)

Biểu thức dưới dấu t ch phân trong trường hợp thứ nhất sẽ bằng :

n

t t I dt

I

T

o

n t n

t t

1

21

22

Định dạng
Số trang	164
Dung lượng	4,76 MB