Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 93 - Phần in đậm là các trạm cải tạo thay máy biến áp cũ trong trạm bằng máy biến áp mới có công suất lớn hơn nhằm tăng công suất của trạm. Phần không in đậm là các trạm xây dựng mới gần trạm biến áp cũ để tăng cường cho trạm biến áp cũ giúp giảm bán kính làm việc của trạm cũ. 6.3.1.2.Đối với máy biến áp trung gian. Trong phường có 1 trạm trung gian công suất 1x1800 và 1x3200 đến năm 2009 s ẽ thay ruột máy biến áp của trạm để nâng công suất của trạm lên thành 1x4000 và 1x6300 để đáp ứng nhu cầu phụ tải. 6.3.1.3.Đối với đường dây tải điện của phường. Các phụ tải của 2 phường Tiền Phong và Bồ Xuyên được cấp điện từ tuyến 372,971,973 và 975 thuộc trạm 110 kV thành phố và tuyến 974 trạm 35/10 kV thành phốII. Hiện tại với đường dây 35kV dây đường trục là AC-120, đường nhánh là AC- 35 hoặcAC-50,với đường dây 10kV dây đường trục AC-95,đường nhánh là AC- 35.Trong đồ án này sẽ nâng cấp đường dây tải điện lên dây AC-240 đối với đường dây trục chính và AC-95 đối với nhánh rẽ. 6.3.1.4.Đối với đường dây hạ áp Đường dây hạ thế được xây dựng dựa trên các nguyên tắc sau: - Nhìn chung lưới hạ thế thiết kế và vận hành hình tia. - Bán kính cấp điện cho lưới 0,4 kV ≤ 250 m. - Để đảm bảo tổn thất phi kỹ thuật,đảm bảo an toàn vận hành, thích hợp với hành lang chật hẹp và mĩ quan chung của thành phố các khu vực sẽ được xây dựng hệ thống cáp ngầm XLPE. - Đường trục và đường nhánh đều sử dụng loại cáp AXLPE3x300 để dễ dàng cho việc đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục đảm bảo chất lượng điện năng cho các ph ụ tải. - Đường dây đến công tơ khách hàng 2x25 hoặc 4x25 mm 2 - Hệ thống hạ áp 3 pha 4 dây trung tính nối đất trực tiếp. Cột hạ thế :Dùng cột bê tông li tâm 8,5m và 10m có thể kết hợp với cột đường đèn. Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 94 - Công tơ : Mọi hộ tiêu thụ điện đều phải dùng công tơ nhằm ngăn ngừa tổn thất.Sử dụng các hòm công tơ nhựa (loại 1,2,3 hoặc 6 công tơ) chuyên dụng kín,khóa cổng và có gông Các hòm công tơ đặt thống nhất ở vị trí thích hợp trong nhà nhằm bảo đảm mĩ quan thành phố. 6.3.1.5.Đánh giá chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của lưới trung áp phường Tiền phong và Bồ xuyên sau khi cải tạo theo ph ương án 1. Tính mẫu cho tuyến 975 trạm 110kV thành phố ( Sơ đồ nguyên lý hình 6.3 ). Bảng6.4.Các thông số của tuyến 975 trạm 110 kV thành phố sau khi cải tạo theo phương án 1. TT Tên trạm dd S(kVA) 0 P Δ (kW) n p (kW) Δ n U% 0 I% 1 Cứu hoả 2x320 1,9 6,2 5,5 7,0 2 X.10.T.Phong 2x160 0,5 2,95 4,5 4,5 3 CSQL10 Số 6 2x50 0,44 1,325 5,5 8,0 4 Chợ Bo 2x320 1,9 6,2 5,5 7,0 5 Chùa Bồ 2x400 0,84 5,75 4,5 4,5 6 T.T.Máy đay 3x180 1,2 4,1 5,5 7,0 7 Đối Ngoại 2x630 1,2 8,2 4,5 4,5 8 Đồng Lợi 3x560 2,5 9,4 5,5 6,0 9 Minh Tiến 2x560 2,5 9,4 5,5 6,0 10 Tổ 36 B.Xuyên 2x250 0,64 4,1 4,5 4,5 11 Minh Thành 2x400 0,84 5,75 4,5 4,5 Diễn giải cách tính toán các chỉ tiêu (cách tính chi tiết tương tự như ở chương3) Tính toán các dòng công suất cũng như tổn thất công suất trong máy biến áp: Áp dụng các công thức tính toán: Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 95 - P pti =K ti .S ddBi .cos ϕ Q pti =K ti .S ddBi .sin ϕ Bi SΔ = Bi PΔ + j. Bi QΔ =n( i0 PΔ + ni P Δ .K 2 ti ) +j.n. 100 S ddBi .(I 0 % + U n %. K 2 ti ) Bi AΔ =n.( i0 PΔ .t + ni PΔ . K 2 ti . τ ) cos ϕ =0,85; sin ϕ =0,53; τ =1968,16 h Công suất đến đầu vào trạm biến áp tại nút i: di ' S = Bipti SS Δ+ = BiBiptipti Q.jPQ.jP Δ + Δ ++ = + di ' P j. di ' Q Thay các thông số và tính toán ta có bảng kết quả: Bảng.6.5.Thông số tính toán tại các nút thuộc lộ 975 trạm 110kV Thành phố -Tính toán thông số đường dây: TT Loại dây R 0 ( )/ km Ω X 0 ( )/ kmΩ TT Tên trạm S dd (kVA) Kt P pt (kW) Q pt (kVAr) B P Δ (kW) B QΔ (kVAr) B A Δ (kWh) 1 Cứu hoả 2x320 0,91 495,04 308,67 12,76 54,232 33288,32 2 X.10.T.Phong 2x160 0,83 225,76 140,77 6.380 27.116 16644,08 3 CSQL10 Số 6 2x50 0,76 64,6 40,28 1,345 5,987 5643,98 4 Chợ Bo 2x320 0,91 495,04 308,67 12,76 54,232 33288,32 5 Chùa Bồ 2x400 0,97 659,6 411,28 7,316 57,64 22075,2 6 T.T.Máy đay 3x180 0,74 339,66 211,79 8,028 48,492 31694,34 7 Đối Ngoại 2x630 0,76 813,96 507,53 18,768 87,765 45876,98 8 Đồng Lợi 3x560 0,78 1113,84 694,51 21,318 120,87 65700,89 9 Minh Tiến 2x560 0,76 723,52 451,14 14,212 80,584 43800,54 10 Tổ36B.Xuyên 2x250 0,91 386,75 241,15 6,528 49,14 11212,8 11 Minh Thành 2x400 0,91 618,8 385,84 7,316 57,64 22075,2 Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 96 - 1 AC-240 0,13 0,396 2 AC-95 0,33 0,429 - Thông số đường dây của tuyến 975 trạm 110 kV thành phố. Bảng.6.6.Thông số đường dây thuộc lộ 975 trạm 110 kV Thành phố. - Xét đường dây nối nút i và nút i+1: - Công suất vào tổng trở Z i,i 1 + của đường dây nối nút i và nút i+1 là: ''' Di Di di ''2 ''2 3 Di Di di i,i 1 di di 2 dd ''2 ''2 3 Di Di di i,i 1 2 dd ''2 ''2 3 Di Di di i,i 1 2 dd SS S PQ S.Z.10PQ U PQ P.R.10 U PQ Q.X.10 U − + − + − + =+Δ + Δ= =Δ+Δ + Δ= + Δ= Công suất sau tổng trở của đường dây nối nút i và nút i+1: TT Tên đường dây Loại dây L(m) 0 R ( / km) Ω 0 X ( / km) Ω R( )Ω X( ) Ω 1 Nút 1-X.Tuyến AXLPE3x300 0.12 0,125 0,104 0,015 0,01248 2 Cứu hoả - Nút 1 AC-240 0.08 0,13 0,396 0,00104 0.03168 3 X.10.T.P-Cứu hoả AC-240 0.32 0,13 0,396 0,0416 0,12672 4 CSQL10-X.10.T.P AC-240 0.08 0,13 0,396 0,00104 0.03168 5 Chùa Bồ-Chợ Bo AC-240 0.32 0,13 0,396 0,0416 0,12672 6 TTMay đay - Nút 2 AC-95 0.32 0,33 0,429 0,1056 0,13728 7 Đối ngoại -Nút 2 AC-95 0.24 0,33 0,429 0,0792 0,01256 8 Đồng lợi - Nút 2 AC-95 0.16 0,33 0,429 0,0528 0,06864 9 Nút 3 - Đồng lợi AC-95 0.16 0,33 0,429 0,0528 0,06864 10 Minh thành-Nút 3 AC-95 0.08 0,33 0,429 0,0264 0,03432 11 Minh tiến - N út 3 AC-95 0.40 0,33 0,429 0,132 0,1716 Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 97 - '' ' ' Di Di 1 di 1 SS S + + =+ Trong đó tại nút n-nút cuối của lộ cần tính toán ta có: '' ' Dn 1 dn SS − = Từ đó tính lặp ngược lại từ nút cuối của lộ đến nút đầu của lộ cần tính ta sẽ thu được các dòng công suất cần tính toán.Trong một số trường hợp khi lộ có nhánh rẽ ở một vài nút ,đối với các nhánh rẽ k bất kỳ ta tính ngược từ cuối mỗi nhánh rẽ lên để thu được công suất cấp cho mỗi nhánh rẽ ' Dki S .Sau đó tính ra công suất đi vào nút rẽ k: '' ' ' Dk 1 dk Dk SSS − =+ Với '' Dk Dki SS= ∑ (i là số thứ tự của nhánh rẽ) Và tiếp tục tính toán đi lên đầu lộ như bình thường. Từ các dòng công suất đã tính ta sẽ tính được; -Tổn thất điện áp trên đường dây nối nút i và nút i+1: '' Di i,i 1 Di i,i 1 3 i,i 1 2 dd '' Di i,i 1 Di i,i 1 i,i 1 2 dd P.R Q.X U.10(kV) U P.R Q.X 100 U% . (%) U 1000 ++ − + ++ + + Δ= + Δ= Với kết quả thu được ta sẽ tính được các chỉ tiêu kỹ thuật của toàn lộ: ' di Bi D 0 p ti ' D0 Di di Di Bi ' D0 max ij dd PP PPP P P% .100 P AP. AA A A A% .100 P.T U% Max( U %) U UU%. 100 Δ= Δ + Δ = − Δ Δ= Δ=Δτ Δ= Δ + Δ Δ Δ= Δ= Δ Δ= Δ ∑∑ ∑ ∑ ∑ ∑∑ ∑∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑∑ Áp dụng các công thức tính toán trên cho các lộ thuộc 2 phường Tiền phong và Bồ xuyên ta thu được kết quả như sau: Bảng.6.7.chỉ tiêu kỹ thuật của các lộ đường dây sau khi cải tạo Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 98 - Tuyến Tổn thất công suất Tổn thất điện năng Tổn thất điện áp ΔP( kW) Δ P(%) Δ A( kWh) Δ A(%) Δ U( kV) ΔU(%) 372-110kV TP 361,547 3,976 987321,765 3,432 0,636 2,891 971-110kV TP 341,778 2,842 948653,321 2,876 0,264 1,20 973-110kV TP 301,432 1,999 786511,887 2,432 0,224 1,02 975-110kV TP 153,456 1,987 628976,445 2,102 0,194 0,88 974-35/10kVTP 334,877 2,342 916577,665 2,106 0,246 1,12 Kết luận : Sau khi cải tạo ta nhận thấy phương án 1 thoả mãn các yêu cầu về mặt kỹ thuật với tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp giảm. 6.3.2.CẢI TẠO THEO PHƯƠNG ÁN 2 6.3.2.1.Tính mật độ phụ tải: Ta tính mật độ phụ tải của 2 phường Tiền phong và Bồ xuyên nhằm xác định dung lượng tối ưu của máy biến áp phân phối sẽ được sử dụng trong hệ thống.Mật độ phụ tải được xác định theo công thức sau: ddi t i S.K F σ= ∑ Trong đó : σ -Mật độ phụ tải ddi S -Công suất đặt định mức của máy biến áp thứi(VA) ti K -Hệ số tải của máy biến áp thứ i F-Diện tích khu vực tính toán(F = 0,92 km 2 Từ công suất đặt và hệ số tải của máy biến áp trong 2 phường ta tính được: ddi ti S.K ∑ =16530,5 kVA ddi ti S.K F σ= ∑ = 6 2 3 16530 5 10 17 97 09210 ,. ,(VA/m) ,. = Dựa vào mật độ phụ tải năm 2006 và hệ số tăng trưởng trung bình của mỗi năm Ktb = 9,681% ta có thể dự báo mật độ phụ tải của phường đến năm 2017 như trong bảng sau : Bảng.6.8.Tăng trưởng của mật độ phụ tải. Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 99 - Năm 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2 (VA / m )σ 17,97 19,71 21,62 23,71 26,01 28,52 31,29 34,31 37,64 41,28 45,28 49,66 Theo kết quả dự báo mật độ phụ tải của năm 2017 và giá bán điện là 1000 đồng/kWh, tra bảng xác định được dung lượng công suất tối ưu của máy biến áp phân phối là : 400 kVA Số trạm máy biến áp phân phối: 2017 45605 95 114 400 400 t S , n(tr¹m)== = ∑ 6.3.2.2.Cải tạo máy biến áp phân phối Ta đã có dung lượng máy biến áp phân phối tối ưu .Ta tiến hành cải tạo đối với các máy biến áp quá tải bằng cách thay thế chúng bằng máy biến áp có công suất .Nếu máy biến áp bị quá tải ứng với phụ tải có dung lượng lớn hơn thì tùy trường hợp mà tiến hành phân chia lại khu vực phụ tải và đặt thêm 1hay nhiều máy biến áp có dung lượng cho phù hợp với nhu c ầu phụ tải. Dựa vào bảng hệ số tải của các trạm biến áp phân phối của phường và sử dụng Excel ta có kết quả tính toán như trong bảng 6.9 và 6.10. . Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 93 - Phần in đậm là các trạm cải tạo thay máy biến áp cũ trong. Bảng.6.7.chỉ tiêu kỹ thuật của các lộ đường dây sau khi cải tạo Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Phạm Văn Lưu HTĐ3 - K47 - 98 - Tuyến