.
KHOA CƠ – ĐIỆN
HỆ THỐNG ĐIỆN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
“Đánh giá hiện trạng và đề xuất phương án cải tạo lưới điện thị trấn Trâu Quỳ –
Gia Lâm – Hà Nội”
Giáo viên hướng dẫn :
Người thực hiện
:
Hà Nội 2016
Nội dung đề tài gồm 3 phần:
Phần A: Tổng quan
Phần B: Nội dung
Phần C: Kết luận và kiến nghị
Phần A: Tổng quan
* Hiện nay nước ta đang trong q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa là nước có nền kinh tế đang phát
triển
* Cùng với sự phát triển đó thì nhu cầu sử dụng năng lượng điện ngày càng tăng cao
*Thực tế lưới điện Việt Nam hiện nay có thời gian sử dụng khá lâu, đặc biệt mạng điện nơng thơn nên
vẫn cịn có nhiều bất cập
Xuất phát từ nhu cầu thực tế đó, em tiến hành thực hiện đề tài: “ Đánh giá hiện trạng và đề xuất phương
án cải tạo lưới điện thị trấn Trâu Quỳ – Gia Lâm – Hà Nội ’’
Phần B: Nội dung gồm 5 chương:
∗
∗
∗
∗
∗
Chương I: Đặc điểm tự nhiên - kinh tế - xã hội
Chương II: Đặc điểm hiện tại lưới điện của thị trấn
Chương III: Tính toán và tổng hợp phụ tải
Chương IV: Đánh giá các thông số kỹ thuật của lưới điện trước cải tạo
Chương V: Cải tạo lưới điện
CHƯƠNG I
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN - KINH TẾ - XÃ HỘI
1.1 Đặc điểm tự nhiên
∗
∗
∗
Trâu Quỳ là thị trấn thuộc huyện Gia Lâm
Thời tiết của thị trấn Trâu Quỳ mang đặc điểm của khí hậu châu thổ sơng Hồng
Tổng diện tích đất của thị trấn là 734.57 ha
1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội
∗
∗
Tồn thị trấn hiện có tổng 10 thơn 3406 hộ với 23751 nhân khẩu, trung bình 7 người/hộ gia đình
Trâu Quỳ là thị trấn thuần nơng của huyện Gia Lâm
CHƯƠNG II
ĐẶC ĐIỂM LƯỚI ĐIỆN HIỆN TẠI CỦA THỊ TRẤN
2.1 Nguồn điện
∗
∗
∗
Đường dây trung áp sử dụng các loại cột LT14 và các loại dây AV70, AV 95.
Các TBA tiêu thụ của thị trấn Trâu Quỳ được lấy từ lộ 479E1.38
Lộ 479E1.38 được cấp điện từ TBA E1.38 công suất
630 kVA.
2.2 Lưới điện hạ áp
∗
∗
Trạm biến áp: Hiện nay thị trấn có 17 TBA.
Bảng 2.1: Hiện trạng cung cấp điện các TBA Trâu Quỳ
STT
Tên trạm
Thơng số
Nơi được cấp
Loại trạm
1
Bình Minh
560 kVA - 35(22)/0,4 kV
TDP Bình Minh
Xây
2
Ngơ Xn Quảng
560kVA - 35(22)/0,4 kV
TDP Chính Trung
Treo
3
Trâu Quỳ 11
400 kVA - 35(22)/0,4 kV
TDP An Đào B
Xây
4
Cửu Việt
560kVA - 35(22)/0,4 kV
TDP Cửu Việt
Treo
5
Trâu Quỳ 16
400kVA - 35(22)/0,4 kV
TDP Kiên Thành
Treo
6
HVNN11
400kVA - 35(22)/0,4 kV
TDP An Lạc
Treo
7
Trâu Quỳ 9
560kVA - 35(22)/0,4 kV
TDP Đào Nguyên
Xây
8
Trâu Quỳ 8
630kVA - 35/0,4 kV
TDP Cửu Việt
Treo
9
Trâu Quỳ 15
250 kVA - 35/0,4 kV
TDP An Đào A
Treo
10
ĐHNN 1
560 kVA - 35/0,4 kV
Trường HVNNVN
Xây
11
ĐHNN 2
400 kVA - 35/0,4 kV
TDP Thành Trung
Treo
12
ĐHNN 6
400 kVA - 35/0,4 kV
TDP Vườn Dâu
Treo
13
ĐHNN 7
400 kVA - 35/0,4 kV
TDP Nông Lâm
Treo
14
ĐHNN 8
630 kVA - 35/0,4 kV
TDP Cửu Việt 2
Treo
15
Trâu Quỳ 21
400kVA-35/0,4 kV
TDP An Đào B
Treo
16
An Đào
400kVA-35/0,4 kV
TDP An Đào (C và D)
Treo
17
Trâu Quỳ 17
400kVA-35/0,4 kV
TDP Đào Nguyên (A và B)
Treo
* Lưới
điện hạ áp: Mạng điện hạ áp của Trâu Quỳ chủ yếu sử dụng loại cột LT8.5, H8.5 .
2.3 Đặc điểm phụ tải điện
Được chia làm 3 loại:
Phụ tải sinh hoạt
Phụ tải động lực
Phụ tải công cộng
2.4 Đồ thị phụ tải
Xây dựng đồ thị phụ tải được sử dụng phương pháp đo đếm trực tiếp, xây dựng cho TBA điển
hình Cửu Việt
Xây dựng đồ thị phụ tải điển hình cho TBA Cửu Việt
Từ số liệu đo đếm tính tốn ta được:
Hình 2.2: Đồ thị phụ tải mùa hè TBA Cửu Việt
Hình 2.3: Đồ thị phụ tải mùa đông TBA Cửu Việt
Xây dựng đồ thị phụ tải năm của TBA Trâu Quỳ
Biều đồ đồ thị phụ tải năm được thể hiện hình 2.5
Bảng 2.3: Các tham số của đồ thị phụ tải Cửu Việt
Cửu Việt
Ptb(kW)
Pmax(kW)
Pmin(kW)
Tmax
τ(h)
kđk
Kmax
217.29
377.2
81.1
5046.25
3202
0.58
1.74
Nhận xét
∗Phụ tải cực đại xuất hiện từ 11–12h vào buổi trưa và 18–20h vào buổi tối.
∗Vào mùa hè cực đại xuất hiện từ 11–12h vào buổi trưa và 19 -20h vào buổi tối.
∗Mùa đông nhu cầu sử dụng ít hơn do khơng có phụ tải làm mát nên cực đại thấp hơn vào buổi trưa lúc 11-12h,
buổi chiều do thời tiết tối nhanh nên cực đại xuất hiện sớm và lớn nhất từ 18–19h.
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN VÀ TỔNG HỢP PHỤ TẢI
3.1. Phụ tải hiện tại
3.1.1. Tính tốn phụ tải sinh hoạt
Tính tốn với các TBA có kết quả được bảng 3.1
Bảng 3.1: Suất tiêu thụ phụ tải sinh hoạt các TBA
BM
n
P dl(kW)
đ
P dl(kW)
84
198
NXQ
AĐ
CV
TT
AL
ĐN
KT
VD
NL
104
118
113
48
29
93
96
29
28
243
278
265
113
68
219
226
69
66
3.1.2. Phụ tải động lực
Tính tốn cho các TBA ta được Bảng 3.2
Bảng 3.2: Bảng tính tốn phụ tải động lực các TBA Trâu Quỳ
BM
n
P dl(kW)
đ
P dl(kW)
17.66
10.59
TQ11
TQ8
NXQ
ĐHNN2
ĐHNN6
ĐHNN7
TQ17
TQ16
ĐHNN11
16.8
25.36
6.26
7.5
9.92
4.05
12.87
11.34
11.34
10.08
15.22
3.75
4.5
5.95
2.43
7.72
6.8
6.8
3.1.3. Tính tốn phụ tải cơng cộng
∗
Kết quả tính tốn
Tính toán với các TBA ta được kết quả thể hiện bảng.
Bảng 3.3: Kết quả tính tốn phụ tải cơng cộng các TBA
BM
n
P dl(kW)
3.354
đ
P dl(kW)
28.45
NXQ
AĐ
CV
TT
AL
ĐN
KT
VD
NL
0.651
0.967
22.603
0.256
0.228
6.37
0.228
0.249
3.803
25.86
21.39
45.56
20.7
20.43
27.93
20.43
16.71
22.81
3.2. Tổng hợp phụ tải
Kết quả tổng hợp phụ tải thể hiện trong bảng.
Bảng 3.4: Bảng tổng hợp phụ tải
BM
n
P dl(kW)
đ
P dl(kW)
94.51
265
NXQ
AĐ
CV
TT
AL
ĐN
KT
VD
NL
99.82
118.65
145
50.18
36.51
101
96.81
35.25
32.27
245.35
282.55
306
120.79
85.7
229
227.9
82.49
82.11
3.4. Lập bảng độ lệch điện áp cho phép
Bảng 3.8: Bảng độ lệch và hao tổn điện áp cho phép của mạng điện
Mức phụ tải % của MBA
Thành phần
MBA xa nhất
MBA gần nhất
thiết bị điện
100
25
100
25
+5
0
+5
0
-1.18
- 0.295
-0.75
- 0.1875
3.1. Độ gia điện áp ∆VT
+7.5
+7.5
+7.5
+7.5
3.2. Tổn thất điện áp ∆UBA
-2.05
- 0.5125
- 1.25
-0.3125
-16.77
0
- 7.5
6.69< 7.5
1. Thanh cái 35kV, ∆VTC
2. Tổn thất điện áp cho phép mạng 35 kV, ∆Ucp35
3. MBA 35/0,4 kV
4.Tổn thất điện áp cho phép mạng 0,4 kV
-18
0
5. Độ lệch tại thụ điện xa nhất và gần nhất ∆V
-7.5
7.0.25< 7.5
CHƯƠNG IV
ĐÁNH GIÁ CÁC THÔNG SỐ CỦA LƯỚI ĐIỆN TRƯỚC KHI CẢI TẠO
4.1 Đánh giá chất lượng điện
Theo độ lệch điện áp
∗
- Qua số liệu đo điện áp vào những ngày điển hình tháng 2 trên thanh cái TBATT Cửu Việt từ đó tính tốn
được:
Thời gian chất lượng trong ngày là:
Tcl = Pcl x 24 = 0.61 x 24 = 14.64 h
Thời gian không chất lượng trong ngày là:
Tkcl= 24 - Tcl=24 – 14.64 = 9.36 h
- Qua đo đếm điện áp vào những ngày điển hình của tháng 5 tại cuối lộ TBA Cửu Việt từ đó tính tốn được:
Thời gian chất lượng trong ngày là:
Tcl = Pcl x 24 = 0.08 x 24 = 1.92 h
Thời gian không chất lượng trong ngày là:
Tkcl = 24 - Tcl= 24 – 1.92 = 22.08 h
* Đánh giá theo mức độ đối xứng của lưới
Từ số liệu đo đếm vào giờ cao điểm tại thanh cái TBATT Cửu Việt
ta có:
-Tính tốn đối với điện áp
Hệ số khơng đối xứng của điện áp là: KU2 = 2.61%
Hệ số không cân bằng của điện áp: KU0 = 2.83%
4.2 Tổn thất cơng suất điện năng
Tính tốn cho các TBA ta có bảng sau
Bảng 4.1: Bảng tổng hợp tổn thất điện năng trên lưới hạ áp thị trấn
Cửu
Bình Minh
Chính Trung
Vườn
Thành Trung
Nông Lâm
Việt
Dâu
An
An
Đào
Lạc
Đào Nguyên
Kiên Thành
A (kWh)
1461085
1352184
1002132
1544153
917470
978090
1355547
1224687
1041111
1297111
∆A (kWh)
965979
857862
765359
1096499
608033
648228
986425
961987
731789
997886
∆Add(kWh)
6459.04
5907.7
5123
6996
4588
4989
6231
5922
5633
5933
∆Att(kWh)
1867.71
1972.31
1598
2099
1755
1767
1968
2788.9
1995
1985.1
∆An(kWh)
1561.15
1426.86
1311
1748
1278
1362
1459.7
1443.3
1221
1432
∆Act
6984
7297
6721
9720
5993
6520
8854
8967
6589
69461
∆A
420569
319219
215948
447654
251770
288547
401356
418333
444666
416988
∆AΣkt (%)
1.12
1.01
0.89
1.22
0.86
0.89
0.99
1.02
0.97
0.96
∆Akd(kWh)
454100
382643
238417
428839
224555
240373
386555
403777
391333
399888
4.3. Kết luận chung
Qua bảng 4.7 ta thấy về hao tổn điện năng của tất cả các trạm là khá đồng đều và 1 số trạm chạy gần hết công
suất
Tổng tổn thất điện năng kỹ thuật và kinh doanh trên lưới là tương đối cao.
•
•
Qua đồ thị phụ tải ta thấy vào mùa hè cực đại xuất hiện vào khoảng 11 – 12h trưa, buổi tối từ 19 – 20h.
Ta thấy đồ thị phụ tải không bằng phẳng, ngay trong ngày mà nhu cầu sử dụng điện cũng chênh lệch nhau
quá lớn, vì vậy để mạng điện vận hành tốt cần có các biện pháp san bằng đồ thị phụ tải
CHƯƠNG V
CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN
5.1. Dự báo phụ tải
∗
Dự báo phụ tải sinh hoạt
Theo số liệu thống kê điện năng của thị trấn từ năm 2011 đến năm 2015 xây dựng đường cong thực
nghiệm được đồ thị ở hình 5.1
Hình 5.1: Đường cong thực nghiệm của Ptt hộ từ năm 2011 đến 2015
- Theo dự báo đến năm 2020 số hộ sẽ tăng lên 100 hộ.
Kết quả dự báo phụ tải sinh hoạt của các TBA năm 2020 được thể hiện trong bảng 5.1.
Bảng 5.1: Bảng kết quả dự báo phụ tải sinh hoạt các TBA năm 2020
Tên thơn
Tổ dân phố Bình Minh
Số hộ
n
P sh(kW)
đ
P sh(kW)
397
107
254
485
131
310
231
63
148
528
143
338
144
38
92
138
37
88
437
118
280
552
149
353
452
122
322
142
38
91
Tổ dân phố Chính Trung
Tổ dân phố Thành Trung
Tổ dân phố Cửu Việt
Tổ dân phố Vườn Dâu
Tổ dân phố Nông Lâm
Tổ dân phố Đào Nguyên
Tổ dân phố An đào
Tổ dân phố Kiên Thành
Tổ dân phố An Lạc
*Dự báo phụ tải động lực
Qua điều tra ta thấy tốc độ phát triển kinh tế của xã từ năm 2011 đến nay khá ổn định. Ta có kết quả dự báo
Bảng 5.2: Bảng kết quả dự báo phụ tải động lực năm 2020
BM
n
P dl(kW)
đ
P dl(kW)
21.19
12.71
TQ11
TQ8
NXQ
ĐHNN2
ĐHNN6
ĐHNN7
TQ17
TQ16
ĐHNN11
20.16
30.43
7.51
9
11.9
4.86
15.44
13.61
13.61
12.1
18.26
4.5
5.4
7.14
2.91
9.26
8.16
8.16
* Dự báo phụ tải cơng cộng
Với số liệu dự báo diện tích phụ tải công cộng của thị trấn năm 2020 và suất tiêu thụ phụ tải cộng cộng
Bảng 5.3: Bảng tính tốn phụ tải công cộng các TBA năm 2020
BM
n
P dl(kW)
đ
P dl(kW)
7.04
59.75
NXQ
AĐ
CV
TT
AL
ĐN
KT
VD
NL
1.37
2.03
47.46
0.538
0.49
13.38
0.49
0.52
7.99
54.3
44.9
95.66
41.4
42.9
58.64
42.9
35.1
47.9
5.1.2. Tổng hợp phụ tải dự báo đến năm 2020
Bảng 5.4: Bảng tổng hợp phụ tải của xã đến năm 2020
Tên thơn
Bình Minh
Chính Trung
Thành Trung
Cửu Việt
Vườn Dâu
Nơng Lâm
Đào Ngun
An Đào
An Lạc
Kiên Thành
n
P ttΣ(kW)
đ
P ttΣ(kW)
125
303
132
324
66.23
159
191
404
47
109
42.6
108
133
302
157
373
48.19
113
128
301
Từ bảng 5.4 ta có suất dự báo của các trạm đến năm 2020 như bảng 5.5
Bảng 5.5: Tổng công suất dự báo của các trạm đến năm 2020
Bình Minh
Chính Trung
Thành Trung
Cửu Việt
Vườn Dâu
Nơng Lâm
An Lạc
P(kW)
303
324
159
404
109
108
113
0.91
0.91
0.91
0.91
0.92
0.92
0.92
cosφ
An Đào
373
0.91
Đào Nguyên
Kiên Thành
302
301
0.91
0.91
Stt(kVA)
333
356
175
444
118
117
123
409
332
331
Shiện tại(kVA)
560
560
400
560
400
400
400
400
560
400
Scần(kVA)
560
560
400
560
400
400
400
560
560
400
∗Nhận xét:
Theo như kết quả dự báo thì các TBA vẫn đảm bảo cung cấp điện và có TBA An Đào khơng đảm bảo
Vậy để đảm bảo cấp điện cần phải đưa ra phương án cải tạo và thực hiện trong năm 2020 để đảm bảo cấp điện cho
các khu vực quá tải.
5.2. Lựa chọn phương án cải tạo
5.2.1. Xác định phương án cải tạo
*Phương án 1
Nâng cấp TBA An Đào để đáp ứng cung cấp điện cho các phụ tải đến năm 2020
Thanh lý MBA 400kVA của trạm An Đào hiện có.
Phương án 2
Giữ nguyên TBA An Đào và xây dựng thêm TBA An Đào mới nhằm san tải của TBA An Đào.
TBA An Đào mới sẽ cấp cho 271 hộ.
Dựa vào Pttho ta tính được cơng suất cực đại ngày và đêm của TBA An Đào mới như sau:
∗
∗ Pnsh = 218*271*0.33= 19496 (W) = 19.496 (kW)
∗ Pđsh = 512*271*0.78= (W) = 108 (kW)
5.3. Chọn máy biến áp
∗
Phương án 1
∗
Thanh lý MBA 400kVA của trạm An Đào hiện có
Phương án 2
Theo tính tốn công suất của TBA An Đào mới là 108 (kW) với cosφ = 0.91 thì ta có S tt = 119 (kVA)
Dựa vào bảng 5.5 chọn máy biến áp công suất 560 kVA – 35/0.4 do Havec chế tạo có thông số ΔP 0 =
1200 (W), ΔPk = 5500 (W), I0 = 2%, Uk = 6%.
Vậy chọn MBA công suất 180 kVA – 35/0.4kV do Havec chế tạo có thơng số ΔP 0 = 640 (W), ΔPk = 2700
(W), I0 = 1.7%, Uk= 5%.