Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 72 - 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 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 ph ố 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 hi ểm 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 th ống 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. Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 73 - Đường 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 mm 2 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: max U%5% Δ ≤ Chế độ sự cố : max U % 10%Δ≤ 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 2 và 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 loạ i 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 đị nh và vùng ven đô thị . Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 74 - Để 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 đ ây 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 thờ i 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 vậ y 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: Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 75 - Phương 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 đi ện 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.S tiddi ∑ =σ Trong đó - σ : Mật độ phụ tải - ddi S : 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 Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 76 - Từ 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 Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 77 - 5 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 Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 78 - Tuyến 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 C Ụ THỂ LƯỚI ĐIỆN 2 PHƯỜNG TIỀN PHONG VÀ BỒ XUYÊN. Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 79 - 6.3.1.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. . Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn Lưu HTĐ3 – K47 - 72 - CHƯƠNGVI PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN 6.1.ĐẶT. ngoài trời dùng cho những khu vực chưa quy hoạch ổn đị nh và vùng ven đô thị . Đồ án tốt nghiệp Quy hoạch cải tạo hệ thống điện Sinh viên : Phạm Văn