ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP HÀ THANH TÙNG TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN Chuyên ngành : Thiết bị, mạng & Nhà máy điện Mã số : 605250 THÁI NGUYÊN - 2011 Luận văn được hoàn thành tại trường Đại học Kỹ tuật Công nghiệp Thái Nguyên. Cán bộ HDKH : PGS.TS Trần Bách Phản biện 1 : TS. Phan Đăng Khải Phản biện 2 : TS. Ngô Đức Minh Luận văn đã được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn, họp tại: Phòng cao học số 02, trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên. Vào 13 giờ 30 phút ngày 12 tháng 01 năm 2012. Có thể tìm hiển luận văn tại Trung tâm Học liệu tại Đại học Thái Nguyên và Thư viện trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên. MỞ ĐẦU Nhiệm vụ trọng tâm của hệ thống điện là luôn luôn phải bảo đảm cho các hộ tiêu thụ đủ điện năng theo kế hoạch với chất lượng cho phép và giá thành thấp. Nhiệm vụ đó đòi hỏi cán bộ thiết kế - kỹ thuật, lựa chọn phương án (hay còn gọi là sách lược) tối ưu để đạt được mục đích đề ra. Các hộ phụ tải nhận điện trực tiếp thông qua các trạm biến áp phân phối, Sự phát triển không ngừng của phụ tải ngày càng đỏi hỏi cao về chất lượng năng lượng và độ tin cậy cung cấp điện. Do đó ngay từ khâu thiết kế quy hoạch lưới điện phân phối cần phải đặc biệt quan tâm một cách triệt để phương pháp phân tích kinh tế, lựa chọn tiết diện dây dẫn sao cho phương án hợp lý và tối ưu nhất về mặt kinh tế - kỹ thuật, thích hợp với nền kinh tế thị trường. Luân văn có nội dung tìm hiểu, học tập và nắm được các phương pháp quy hoạch để có thể vận dụng vào thực tế. Vận dụng có thể thực hiện được ngay là làm các biểu bảng và đồ thị cho phép người làm quy hoạch rút ngắn thời gian tính toán và thiết kế - chọn nhanh thiết bị và đánh giá được chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của chúng. Nội dung của luận văn được chia thành 4 chương: Chương 1: Giới thiệu về lưới điện phân phối Chương 2: Các phương pháp chung về quy hoạch và thiết kế lưới điện Chương 3: Lựa chọn tiết diện dây dẫn trong lưới điện phân phối 1 Chương 4: Tính toán áp dụng. (Lập biểu bảng và xây dựng đồ thị cho phép chọn nhanh tiết diện dây dẫn trong quy hoạch lưới điện phân phối) Các kết luận và kiến nghị. Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn đã hoàn thành. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo PGS.TS. Trần Bách. Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong Bộ môn Hệ thống điện - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và các thầy cô giáo trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình tham gia khóa học. Xin chân thành cảm ơn Khoa sau đại học, bạn bè đồng nghiệp và người thân đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 10 tháng 12 năm 2011 Người thực hiện Hà Thanh Tùng 2 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN 1.1. KHÁI NIỆM CHUNG Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, các trạm biến áp, các đường dây truyền tải và phân phối điện được nối với nhau thành hệ thống làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng. Mặt khác hệ thống điện phát triển không ngừng trong không gian và thời gian nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của phụ tải, nhiều nhà máy điện có công suất vừa và lớn đã và đang được xây dựng. Các nhà máy điện thường được xây dựng ở những nơi gần nguồn nhiên liệu hoặc việc chuyên chở nhiên liệu thuận lợi, ít tốn kém. Trong khi đó các trung tâm phụ tải lại ở xa, do vậy phải dùng lưới truyền tải để chuyển tải điện năng đến các hộ phụ tải. Vì lý do kỹ thuật cũng như an toàn, không thể cung cấp trực tiếp cho các phụ tải bằng lưới truyền tải, do vậy phải dùng lưới điện phân phối. 1.3.2. Phân loại lưới phân phối trung áp - Theo đối tượng địa bàn phục vụ: + Lưới phân phối thành phố. + Lưới phân phối nông thôn. + Lưới phân phối xí nghiệp. - Theo thiết bị dẫn điện: + Lưới phân phối trên không. + Lưới phân phối cáp ngầm. - Theo cấu trúc hình dáng: 5 + Lưới phân phối hở (hình tia) có phân đoạn và không phân đoạn. + Lưới phân phối kín vận hành hở. + Hệ thống phân phối điện. 1.4. CÁC CHỈ TIÊU VÀ TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ MẠNG LƯỚI PHÂN PHỐI - Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng lưới phân phối: + Sự phục vụ đối với khách hàng. + Hiệu quả kinh tế đối với các doanh nghiệp điện. - Các tiêu chuẩn đánh giá: + Chất lượng điện áp. + Độ tin cậy cung cấp điện. + Hiệu quả kinh tế (giá thành tải điện nhỏ nhất). + Độ an toàn đối với ngời và thiết bị. + Ảnh hưởng tới môi trường (cảnh quan, ảnh hưởng đến đường dây điện thoại ) 1.5. CÁC PHẦN TỬ TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI - Máy biến áp trung gian và máy biến áp phân phối. - Thiết bị dẫn điện: đường dây điện bao gồm dây dẫn và phụ kiện. - Thiết bị đóng cắt và bảo vệ - Thiết bị điều chỉnh điện áp - Thiết bị đo lường - Thiết bị giảm tổn thất điện năng: tụ bù. - Thiết bị nâng cao độ tin cậy 6 - Thiết bị điều khiển xa hoặc tự động 1.6. PHƯƠNG PHÁP PHÂN PHỐI ĐIỆN TRUNG ÁP VÀ NỐI ĐẤT TRUNG TÍNH CUỘN TRUNG ÁP MBA NGUỒN 1.6.1. Phương pháp phân phối điện trung áp 1.6.2.2.Trung tính nối đất trực tiếp: Z = 0 1.6.2.4.Phương pháp nối đất qua cuộn dập hồ quang 1.7.2.1Sơ đồ lưới điện phân phối trung áp trên không 1.7.2.2. Sơ đồ lưới phân phối cáp trung áp a. Sơ đồ lưới phân phối mạch vòng kín 7 Phân đoạn I Phân đoạn II Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Hình 1.4. Sơ đồ lưới phân phối mạch vòng kín Thanh cái hạ áp trạm biến áp trung gian Phụ tải Đường trục chính Hình 1.3. Sơ đồ lưới phân phối trên không hình tia 1 1 2 2 3 b. Cung cấp điện bằng hai đường dây song song c. Mạch liên nguồn d. Mạng phân phối được cung cấp điện thông qua trạm cắt 8 Thanh cái TBA trung gian Đường dây cung cấp Trạm cắt Hình 1.7. Cung cấp điện thông qua trạm cắt Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Hình 1.5. Cung cấp điện bằng hai đường dây song song I II TG I Hình 1.6. Mạch liên nguồn TGI I e. Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung 1.7.2.3. Sơ đồ hệ thống phân phối điện 1.7.2.4. Sơ đồ lưới phân phối hạ áp 9 T G 1 T G 3 T G 4 T G 2 điểm tách lưới Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống phân phối điện 2 1 1 2 2 2 Hình 1.8. Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung Hình 1.10. Sơ đồ lưới phân phối hạ áp và phương pháp cung cấp điện cho phụ tải một pha DCL phân đoạn Phụ tải 1 pha hoặc 3 pha TP P 1 TP P 2 a) dây trung tính (2 pha + trung tính) (1 pha + trung tính) A B C 0 dây dẫn pha b) 1.8. TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI 1.9. HỆ THỐNG PHÂN PHỐI ĐIỆN TẠI VIỆT NAM 1.9.1. Tình hình phát triển lưới điện phân phối của nước ta 1.9.2. Tình hình phát triển phụ tải điện 10 AB 1 AB 2 A B BI MB A CC CSV Đường dây trung áp A A A V kWh b) AB 3 AB 1 AB 2 A B BI MB A CC CD CSV Đường dây trung áp A A A V kWh a) AB 3 Hình 1.12. Sơ đồ trạm biến áp phân phối [...]...CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUNG VỀ QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Muốn lưới điện phát triển tối ưu trong thời gian dài cần phải làm quy hoạch Có quy hoạch dài hạn và ngắn hạn Quy hoạch dài hạn là bản ghi trình tự phát triển tối ưu lưới điện trong thời gian đủ dài từ 15 đến 20 năm Quy hoạch ngắn hạn là sơ đồ phát triển chi tiết hơn lưới điện. .. nghệ 2.5 DỰ ĐOÁN TƯƠNG LAI CỦA QUY HOẠCH LƯỚI PHÂN PHỐI 2.5.1 Tăng tầm quan trọng của việc quy hoạch 2.5.2 Tác động của quản lý phụ tải 2.5.3 Chi phí / lợi ích 2.5.4 Công cụ quy hoạch mới CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 3.1 CÁC LOẠI CHI PHÍ CHO LƯỚI ĐIỆN Để lưới điện ra đời và làm việc tốt đến khi hỏng (hết tuổi thọ n năm) cần phải có các chi phí: 1 Vốn đầu tư ban... hoạch lưới phân mở hiện 2.3 Kỹ thuật quy hệ thống phân phốiphốirộng nay 12 2.3 MÔ HÌNH QUY HOẠCH HỆ THỐNG PHÂN PHỐI Dự báo phụ tải Yes No Hệ thống đảm bảo Phản hồi No Mở rộng hệ thống hiện tại Xây mới TBA Yes Chọn vị trí TBA Thiết kế mới No Tổng chi phí phù hợp Giải pháp Hình 2.6 Sơ đồ khối của quá trình lập kế hoạch phân phối 13 2.4 QUY HOẠCH HỆ THỐNG PHÂN PHỐI TRONG TƯƠNG LAI 2.4.1 Yếu tố kinh tế 2.4.2... thất điện năng 1 Chi phí cho tổn thất công suất tác dụng 2 Chi phí cho tổn thất điện năng a) Cho đường dây điện: b) Cho máy biến áp 3.1.4 Chi phí cho độ tin cậy Hình 3.1 Quan hệ vốn tổn thất 15 3.2 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI 3.2.1 Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khi lựa chọn dây dẫn Có nhiều chỉ tiêu để đánh giá lưới điện nhưng cơ bản có 4 tiêu chí sau: - Đảm bảo cung cấp điện, ... lượng điện năng cho phép - Cung cấp điện liên tục và an toàn - Giảm tổn thất trong truyền tải, phân phối, giảm giá thành xây dựng, giảm giá bán điện - Hạn chế mức thấp nhất ảnh hưởng của lưới điện đối với môi trường sinh thái, cảnh quan Với ngành điện hiện nay, việc lựa chọn tối ưu tiết diện dây dẫn nói riêng hay các thiết bị điện nói chung còn là vấn đề tài chính ảnh hưởng đến chi phí kinh doanh bán điện. .. này luận văn sẽ đi vào các vấn đề: - Phân tích về phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn của đường dây trên không theo chi phí vòng đời và khoảng chia kinh tế; từ đó tính toán, lập biểu bảng và xây dựng đồ thị minh họa khoảng chia kinh tế giữa các loại dây dẫn cho phép lựa chọn nhanh tiết diện dây dẫn trong khu vực quy hoạch theo giá trị dòng điện giới hạn - Xây dựng đồ thị kiểm tra nhanh tổn thất điện. .. bảo dưỡng hàng năm Đó là 2 chi phí trực tiếp bắt buộc cho lưới điện Ngoài ra doanh nghiệp điện và xã hội còn phải chịu các chi phí kéo theo: 3 Chi phí cho tổn thất công suất và tổn thất điện năng 14 4 Chi phí do điện năng không được cấp cho phụ tải vì lý do sự cố hay ngừng điện kế hoạch đường dây điện, gọi là chi phí do độ tin cậy cung cấp điện 3.1.1 Chi phí vốn đầu tư ban đầu V0 [đ] Vốn đầu tư ban... trí TBA Quy định sử dụng đất Gần trung tâm phụ tải Hạn chế về vị trí Vị trí TBA hiện tại 2.2.3 Các nhân tố khác Chi phí vật liệu Chi phí xây dựng Chi phí sửa chữa Giá thành xây dựng Chi phí điều hành Tổng chi phí Chi phí lắp đặt Chi phí phát sinh khác Tổng vốn Chi phí tổn hao do xây dựng Tổn thất điện năng Hình 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng chi phí của hoạch lưới phân mở hiện 2.3 Kỹ thuật quy hệ... thất điện áp của loại dây dẫn ứng với cấp điện áp thiết kế - Ví dụ tính toán, lựa chọn dây dẫn một lưới điện trung áp – xuất tuyến 22 kV của một trạm biến áp trung gian tại thành phố Thái Nguyên được xây mới - Ứng dụng chương trình PSS/ADEPT để tính toán phân bố công suất, tổn thất điện áp nhằm kiểm tra điều kiện kỹ thuật đối với đường dây trong lưới phân phối đã chọn 4.1 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN... thất điện áp ứng với giá trị cosφ =0.85 cua phụ tải 4.3 ỨNG DỤNG LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN CHO MỘT LƯỚI ĐIỆN 22KV TRẠM E64 – THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN 4.3.1 Giới thiệu về lưới điện phân phối thành phố thái nguyên 4.3.1.1 Giới thiệu chung 4.3.1.2 Giới thiệu chung về trạm biến áp 110/22 kV Thịnh Đán 4.3.1.3 Các thông số tính toán sử dụng cho chương trình tính khoảng chia kinh tế áp dụng đối với lưới điện . HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP HÀ THANH TÙNG TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN Chuyên ngành : Thiết bị, mạng & Nhà máy điện Mã. Sơ đồ trạm biến áp phân phối CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUNG VỀ QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Muốn lưới điện phát triển tối. không. + Lưới phân phối cáp ngầm. - Theo cấu trúc hình dáng: 5 + Lưới phân phối hở (hình tia) có phân đoạn và không phân đoạn. + Lưới phân phối kín vận hành hở. + Hệ thống phân phối điện. 1.4. CÁC