CHƯƠNGVI PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN 6.1.ĐẶT VẤN ĐỀ Dựa vào đánh giá hiện trạng lưới điện của thành phố chúng ta có thể nhận thấy một số nét cơ bản chủ yếu như sau: Lưới điện của thành
Trang 1CHƯƠNGVI PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN 6.1.ĐẶT VẤN ĐỀ
Dựa vào đánh giá hiện trạng lưới điện của thành phố chúng ta có thể nhận
thấy một số nét cơ bản chủ yếu như sau:
Lưới điện của thành phố của thành phố còn tồn tại nhiều vấn đề phức tạp phát triển
không theo một chuẩn mực nào cả.Các phụ tải điện của thành phố nhận điện từ một
trạm duy nhất đó là trạm 110 kV thành phố, trong những năm gần đây do sự tăng
nhanh của nhu cầu điện năng thương phẩm nên trạm này rơi vào tình trạng quá tải
đặc biệt là vào thời điểm cuối năm trong khi hệ thống không có nguồn dự phòng
nên phải cắt giảm phụ tải.Hệ thống lưới điện trung và hạ áp của thành phố sử dụng
lâu và ít được thay thế nhiều tuyến đường dây có tiết diện bé thường xuyên trong
tình trạng quá tải tổn thất công suất, tổn thất điện năng và tổn thất điện áp tăng cao
Trong khu vực thành phố tồn tại những đường phố chật hẹp nên các tuyến
dây trung áp đi gần nhà cửa điều này không những gây mất mĩ quan thành phố mà
còn làm tăng mức độ nguy hiểm với con người
Từ những yêu cầu thực tiễn khách quan trên và để đáp ứng được nhu cầu
điện năng ngày càng tăng cao của các phụ tải điện thì cần phải tiến hành cải tạo
nâng cấp hệ thống lưới điện của thành phố theo một quy chuẩn chung nhằm làm
giảm tổn thất điện năng trên lưới và nâng cao chất lượng điện năng của các phụ tải
tiêu thụ điện
Các nguyên tắc chung khi tính toán thiết kế lưới trung thế
- Lưới trung thế của thành phố được định hướng đưa về một cấp điện áp chuẩn 22
kV nhằm tận dụng những ưu thế nhất định của cấp điện áp chuẩn này
- Đường dây trung thế của thành phố về lâu dài sẽ sử dụng hệ thống cáp ngầm, các
trạm biến áp sẽ sử dụng công nghệ tiên tiến về kết cấu trạm , phát triển các trạm
biến áp kiểu kín, trạm cột, trạm KIOSK/COMPACT hoặc trạm ngầm
Dựa trên tinh thần và hướng chỉ đạo nói trên, trong đồ án tốt nghiệp này sẽ
đưa ra một số nguyên tắc chuẩn khi thiết kế lưới trung áp
Trang 2Đường dây:
- Thiết kế mạch vòng hở để giảm tổn thất,đảm bảo cấp điện linh hoạt, tiện lợi và an
toàn khi đóng cắt, bảo vệ khi đường dây có sự cố.Mức độ dự phòng là 100%
- Có thể cấp điện từ 2 trạm 110 kV hoặc từ 2 thanh cái phân đoạn của trạm 110
kVcó 2 MBA.Để đảm bảo độ dự phòng phát triển và dự phòng cấp điện cho phụ tải
của lộ khác khi sự cố, các đường trục ở chế độ làm việc bình thường chỉ mang tải
50-60%
- Sử dụng cáp ngầm khô, ruột đồng cách điện XLPE có tiết diện chung ≥ 240 mm2
và thực hiện đấu nối chuyển tiếp
- Tiêu chuẩn về độ giảm điện áp (tổn thất điện áp) khi thiết kế :
Chế độ bình thường:ΔUmax%≤5%
Chế độ sự cố : ΔUmax% 10%≤
Để thuận tiện an toàn trong thao tác khi sự cố, chuyển đầu nối cũng nhu bảo dưỡng
và sửa chữa trên mỗi tuyến cần thiết kế đặt máy cắt phụ tải phân đoạn
Xây dựng các trục cáp ngầm 22 kV liên kết giữa các trạm 110 kV tiết diện 400 mm
2và không cấp điện cho phụ tải trực tiếp dọc tuyến
Trạm biến áp phân phối:
- Tùy thuộc vàp mật độ tải khu vực cụ thể mà sử dụng các loại máy biến áp cho
phù hợp.MBA thường sử dụng có dung lượng là:100,160,180,250,320,400,560 và
630 kVA.Các trạm đưa đến gần tâm phụ tải nhất nhằm giảm tổn thất
- Bán kính cấp điện cho các phụ tải dân sinh trong vòng 250 - 300m
Trong đồ án này có đưa ra 3 loại trạm để thiết kế :
- Trạm Kios dùng cho những khu vực đã quy hoạch ổn định ,trên các đường lớn
cần yêu cầu cao về mặt thẩm mỹ và mỹ quan đô thị
- Trạm trong nhà (trạm xây) nhằm hạn chế tối thiểu những ảnh hưởng của máy biến
áp và các thiết bị điện đến mỹ quan chung
- Trạm ngoài trời dùng cho những khu vực chưa quy hoạch ổn định và vùng ven đô
thị
Trang 3Để nâng cấp và cải tạo lưới điện thành phố ta có thể sử dụng một trong 2 phương
pháp quy hoạch và cải tạo lưới như sau:
1.Phương án1:
Cải tạo lưới dựa trên hiện trạng lưới điện và nhu cầu phụ tải theo từng giai
đoạn
Các hạng mục cải tạo của phương án này bao gồm:
- Phát triển và nâng cấp các trạm biến áp trung gian và các trạm biến áp phân
phối
- Phát triển và nâng cấp lưới trungáp
- Phát triển và nâng cấp lưới hạ áp
Đối với các trạm biến áp phân phối ta có thể dựa vào bảng dự báo hệ số Kt của trạm
đến năm 2017 để cải tạo.Nguyên tắc cải tạo là nếu máy biến áp nào quá tải ở năm
thứ k thì ta phải tiến hành cải tạo trước đó 1 năm (tức là năm thứ k-1) ở đây ta có
thể đi theo 2 hướng cải tạo như sau:
-Khi quy hoạch cải tạo đến năm 2017 thì trong giai đoạn 2007-2017 nếu máy biến
áp nào bị cải tạo thì ta tăng công suất hoặc cấp máy mới để đáp ứng luôn đến năm
2017.Như vậy từ năm 2007-2017 ta không quan tâm đến sự quá tải của máy biến áp
đó nữa.Tuy nhiên hướng cải tạo này thì máy biến áp sẽ bị non tải trong một thời
gian dài gây tổn thất lớn về cồng suất và điện năng đồng thời gây ứ đọng lâu dài về
vốn
-Khi quy hoạch cải tạo lưới cho đến năm 2017 thì trong giai đoạn đó nếu máy biến
áp nàp bị quá tải thì ta có thể nâng công suất hoặc thay máy mới nhưng không đáp
ứng ngay đến năm 2017 mà chỉ thỏa mãn nhu cầu phụ tải trong khoảng thời gian
ngắn (3- 4 năm) Như vậy cho đến năm 2017 có thể phải cải tạo nhiều hơn một lần
cho cùng 1 máy biến áp Tuy nhiên hướng cải tạo này có ưu điểm là giảm tổn thất
trong máy biến áp và không gây ứ đọng về lâu dài vốn
Đối với trạm biến áp TG ta sẽ cải tạo bằng cách nâng công suất của máy biến áp
hoặc xây dựng thêm trạm mới nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải
Nhận xét:
Trang 4Phương pháp cải tạo này có thể đáp ứng ngay nhu cầu của phụ tải trong
khoảng thời gian ngắn với khối lượng tính toán không nhiều và vốn đầu tư không
quá cao.Tuy nhiên đổi lại ta phải chấp nhận một lưới điện chắp vá không thống nhất
dẫn đếnvận hành phức tạp kém ổn định.Như vậy về lâu dài phương án này không có
lợi
Đối với đường dây trung và hạ áp nếu bị quá tải có thể tăng tiết diện dây dẫn
hoặc can thiệt thay đổi cấu trúc lưới như: Đặt thêm các tuyến song song để phân tải
nếu đường dây quá dài thì ta có thể cắt một phần tải để chuyển sang tuyến khác
2.Phương án2:
Quy hoạch lưới cũ thành 1 lưới 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 phụ tải
trong thời gian quy hoạch sau đó tiến hành tính toán kinh tế kỹ thuật lựa chọn
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 phương án cải tạo lưới cũ sao cho sau một khoảng thời gian
nào đó ta sẽ được hệ thống lưới gồm: Hệ thống lưới điện 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 của một vùng được tính như sau :
F
K
Sddi ti
∑
= σ
Trong đó
-σ : Mật độ phụ tải
-Sddi : Công suất đặt định mức của máy biến áp thứ i
-Kti : Hệ số tải của máy biến áp thứ i
-F : Diện tích khu vực tính toán
Dựa vào mật độ phụ tải và giá điện ta có thể tra trong sổ tay kỹ thuật tìm các thông
số tối ưu cho lưới lý tưởng : công suất MBA, tiết diện dây dẫn trục, tiết diện dây
dẫn nhánh
Trang 5Từ bảng dự báo hệ số Kt, đối với các máy biến áp quá tải ta không nâng
công suất mà quy về công suất tối ưu Như vậy các trạm biến áp bị quá tải sẽ đặt
thêm máy mới với công suất tối ưu đã cho
Nhận xét: Khi quy hoạch cải tạo lưới điện theo phương pháp này trong một kkoảng
thời gian nhất định ta sẽ thu được một lưới điện đồng nhất về chung loại MBA 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
6.2.ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG LƯỚI ĐIỆN CỦA PHƯỜNG TIỀN PHONG
VÀ BỒ XUYÊN
6.1.Bảng thống kê trạm biến áp và đường dây trung thế trong phường
Tuyến 372 trạm 110kV Thành phố Đường trục Đường dây nhánh vào
trạm
TT Tên trạm U(kV) S(kVA) Loại dây L(m) Loại dây L(m)
1 Đay thái bình 35/0,4 630
AC-120 1200 AC-35 240
2 Máy đay TW 35/0,4 2x1000
+1x2500
3 Trạm35/10 kV
Thành phố I
35/10 1x1800
+1x3200
4 Tiền phong 5 35/0,4 250
5 Cao su 2 35/0,4 1000
Tuyến 971 trạm 110kV Thành phố Đường trục Đường dây nhánh vào
trạm
TT Tên trạm U(kV) S(kVA) Loại dây L(m) Loại dây L(m)
1 Cầu lông 10/0,4 320
2 B.Đoan túc 10/0,4 320
3 Tiền Phong 1 10/0,4 250
4 Quốc Hoà 10/0,4 250
Trang 65 Hoàn Mỹ 10/0,4 100
AC-95 2960 AC-35 960
6 Thuốc lá 10/0,4 160
7 C.K.Phú Xuân 10/0,4 250
8 C.K.Cộng Lực 10/0,4 320
9 TBA 4 Công ty 10/0,4 250
10 Hoàmg long 10/0,4 180
11 Mạ TN 10/0,4 250
12 Xi măng 1 10/0,4 560
13 Xi măng 2 10/0,4 250
14 Xi măng 3 10/0,4 560
15 B.T.Nhựa 1 10/0,4 180
16 CB rác 10/0,4 320
17 Nhân thanh 1 10/0,4 180
18 Nhân thanh 2 10/0,4 250
19 Hạnh liên 10/0,4 320
20 Hưng cúc 10/0,4 250
Tuyến 975 trạm 110kV Thành phố Đường trục Đường dây nhánh vào
trạm
TT Tên trạm U(kV) S(kVA) Loại dây L(m) Loại dây L(m)
1 Cứu hoả 10/0,4 320
AC-95 720 AC-35 1360
2 X.10.T.Phong 10/0,4 160
3 CSQL10 Số 6 10/0,4 50
4 Chợ Bo 10/0,4 320
5 Chùa Bồ 10/0,4 400
6 T.T.Máy đay 10/0,4 180
7 Đối Ngoại 10/0,4 630
8 Đồng Lợi 10/0,4 560
9 Minh Tiến 10/0,4 560
10 Tổ 36 B.Xuyên 10/0,4 250
11 Minh Thành 10/0,4 400
Trang 7Tuyến 973 trạm 110kV Thành phố Đường trục Đường dây nhánh vào
trạm
TT Tên trạm U(kV) S(kVA) Loại dây L(m) Loại dây L(m)
1 T.Hình 10/0,4 180
AC-95 1088 AC-35 1216
2 Bưu Điện 10/0,4 250
3 N.H.C.Thương 10/0,4 100
4 V.T.Kế 10/0,4 320
5 Cục Thuế 10/0,4 100
6 T.H.Đạo 10/0,4 320
7 P.C.Trinh 10/0,4 400
8 Đoàn kết 10/0,4 320
9 Nhà tầng 10/0,4 250
10 Két nước 10/0,4 250
11 Nhà thờ 10/0,4 50
12 May 369 10/0,4 100
13 UBND Tỉnh 10/0,4 250
14 Tỉnh uỷ 10/0,4 250
15 May thái hà 10/0,4 100
16 Tổ 6 Bồ Xuyên 10/0,4 250
17 Xưởng Xẻ 10/0,4 250
18 Bảo tàng 10/0,4 180
19 K.S.Sông Trà 10/0,4 100
Dựa vào hệ số tăng trưởng trung bình và hệ số tải của các máy biến áp trong
2 phường vào năm 2006 ta dự báo được hệ số tải của các máy biến áp đến năm
2017 như trong bảng 6.2.Tiếp tục sử dụng dự báo trên để tiến hành thay thế và cải
tạo theo phương án 1 ta được bảng dự báo hệ số tải của máy biến áp sau khi cải
tạo
6.3.CẢI TẠO CỤ THỂ LƯỚI ĐIỆN 2 PHƯỜNG TIỀN PHONG VÀ BỒ
XUYÊN
Trang 86.3.1.CẢI TẠO THEO PHƯƠNG ÁN 1
6.3.1.1.Đối với máy biến áp phân phối
Dựa vào hệ số tải của các máy biến áp phân phối vào năm 2006 và sử dụng
Excel, ta thu được kết quả các bảng cải tạo như trong bảng 6.3