Đề tài : Nghiên cứu đánh giá lưới điện trung áp khu vực tỉnh thái nguyên đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng điện năng cho lưới khu vực

bộ công thơng
trờng cao đẳng công nghệ và kinh tế công nghiệp
[o\





báo cáo

TổNG KếT đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ


Nghiên cứu đánh giá lới điện trung áp khu vực tỉnh Thái
Nguyên. Đề xuất giải pháp nâng cao chất lợng điện
năng cho lới khu vực, ứng dụng kết quả nghiên cứu
phục vụ công tác đào tạo của nhà trờng



nguyễn chí nhân




7925


Thái Nguyên
ngày 31 tháng 12

năm 2009

B CễNG THNG
trờng cao đẳng công nghệ và kinh tế công nghiệp
[o\


Báo cáo tổng kết
đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ

TÊN Đề TàI:
Nghiên cứu đánh giá lới điện trung áp khu vực tỉnh Thái Nguyên.
Đề xuất giải pháp nâng cao chất lợng điện
năng cho lới khu vực, ứng dụng kết quả nghiên cứu
phục vụ công tác đào tạo của nhà trờng

Thực hiện theo Hợp đồng số 094.09 RD/HĐ-KHCN ngày 04 tháng 3
năm 2009 giữa Bộ Công Thơng và Trờng cao đẳng Công nghệ
và Kinh tế Công Nghiệp
1. H Vn Cõn
Thc s Hiu trng
2. Nguyn Thanh Lnh
Nh giỏo u tỳ - Thc s
3. ng Vn C
Thc s Phú Hiu trng
4. Nguyn Tun Hi
Thc s Phú Hiu trng
5. Nguyn Chớ Nhõn
ThS. Thit b mng v Nh mỏy in
Ch nhim ti

6. Tr
n Vn on
ThS. T ng hoỏ
7. ng Hoi Nam
ThS. Thit b mng v Nh mỏy in
8. V Anh Tun
ThS. T ng hoỏ.
9. Nguyn Th Kim Liờn
C nhõn k toỏn

Thái Nguyên ngày 31 tháng 12 năm 2009
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009




Mục lục


Trang
Mục lục
Lời nói đầu

A. Phần mở đầu
1

B. Nội dung
4

Chơng 1: Tổng quan về lới điện Thái Nguyên
4
1.1 Cấu trúc hiện tại của lới điện Thái Nguyên 4
1.2 Các thông số vận hành của lới điện Thái Nguyên 6
1.3 Đánh giá tình hình vận hành của lới điện Thái Nguyên 15
Kết luận chơng 1 17

Chơng 2: Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lợng
điện năng cho lới điện Thái Nguyên
18
2.1 Chất lợng điện năng 18
2.1.1 Tổng quan 18
2.1.2 Đặc điểm của lới điện Thái Nguyên 20
2.2 Các phơng pháp điều chỉnh điện áp 24
2.2.1 Nguyên nhân gây biến động điện áp và ảnh hởng của nó đến
chế độ làm việc của mạng và Thiết bị điện
24
2.2.2 Quan hệ công suất phản kháng với điện áp 25
2.2.3 Các phơng pháp điều chỉnh điện áp 26
2.3 Độ lệch điện áp 29
2.3.1 Độ lệch điện áp tại phụ tải 29
2.3.2 Độ lệch điện áp trong lới hạ áp 30
2.3.3 Diễn biến của điện áp trong lới điện 32
2.4 Các phơng pháp điều chỉnh độ lệch điện áp 35
2.5 Tính toán các chỉ tiêu tổng quát 35
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009

2.6 Điều chỉnh tối u độ lệch điện áp 38
2.7 Tính toán các thông số của các phần tử lới phân phối 39
2.7.1 Tính toán thông số dây dẫn 39
2.7.2 Tính toán thông số Máy biến áp 40
2.8 Sơ đồ tính toán lới phân phối, phơng pháp tính toán 43
2.8.1 Sơ đồ lới phân phối 43
2.8.2 Tính toán tổn thất điện áp theo công suất 45
2.8.3 Chế độ tính toán tổn thất điện áp trong lới phân phối 46
2.9 Thuật toán và chơng trình tính 48
2.9.1 Nhập các thông số vào bảng số liệu chuẩn 48
2.9.2 Nhập số liệu mô tả cấu trúc lới 49
2.9.3 Tính tổn thất điện áp và điều chỉnh tối u điện áp 50
2.9.4 Kết luận 58
2.10 Hiện trạng Chất lợng điện áp ở Thái Nguyên 59
2.10.1 Phân bố công suất và tổn thất kỹ thuật trên lới 59
2.10.2 Đánh giá thực trạng, khả năng mang tải, phân tích tình hình
quản lý vận hành, tổng hợp các u khuyết điểm của hệ thống
lới điện phân phối
61
2.11 Phân tích các giải pháp nâng cao CLĐA và đề xuất giải pháp nâng
cao CLĐA một số đờng dây lới điện Thái Nguyên
64
Kết luận chơng 2

Chơng 3: ứng dụng kết quả nghiên cứu nâng cao chất
lợng đào tạo của nhà trờng
67
3.1 ứng dụng kết quả nghiên trong trờng học 67
3.2 ứng dụng chơng trình tính toán trong giảng dạy học phần Cung cấp
điện và học phần Lới điện hệ cao đẳng và TCCN

68
3.2.1 Bi toán xác định các tham số của máy biến áp 3 pha 2 dây quấn 68
3.2.2 Bài toán xác định tổn thất điện áp 71
3.2.3 Bài toán đánh giá chất lợng điện năng 74
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009



3.2.4 Bài toán đánh giá kết quả bù công suất phản kháng 75
3.2.5 Bài toán cải tạo lới điện 76
Kết luận chơng 3 77
Phụ lục
80
Tài liệu tham khảo


Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009




Lời nói đầu
Sự nghiệp giáo dục và đào tạo luôn đợc sự quan tâm của Đảng, nhà
nớc và toàn thể xã hội. Đặc biệt trong bối cảnh hoà nhập quốc tế ngày càng
sâu, rộng nh hiện nay. Trên thực tế đã có nhiều hội nghị, hội thảo đã đợc tổ
chức nhằm tìm các giải pháp nâng cao chất lợng đào tạo, đặc biệt là chất
lợng đào tạo nguồn nhân lực có tay nghề phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá,
hiện đại hoá đất nớc.

Có thực trạng là một số cơ sở đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật cha đáp
ứng đợc yêu cầu của doanh nghiệp, một số trờng chủ yếu đào tạo về lý
thuyết, cha cập nhật kịp thời các tiến bộ kỹ thuật trong thực tế vào giảng dạy.
Lực lợng giảng viên trong các trờng cao đẳng, đại học phần lớn tuy đợc
đào tạo cơ bản tại các cơ sở đào tạo có chất lợng cao, song nếu không thờng
xuyên cập nhật các tiến bộ kỹ thuật mới, không thờng xuyên nghiên cứu thực
tế sẽ dẫn đến tình trạng giảng dạy lý thuyết suông và tụt hậu về kiến thức.
Điều này làm ảnh hởng nghiêm trọng tới chất lợng đào tạo.
Nhận thức rõ vai trò và chất lợng của đội ngũ giảng viên- giáo viên là
nhân tố quyết định chất lợng của quá trình đào tạo, trờng Cao đẳng Công
nghệ và Kinh tế Công nghiệp luôn quan tâm tạo mọi điều kiện thuận lợi để các
giảng viên- giáo viên trong nhà trờng học tập, nghiên cứu khoa học để nâng
cao trình độ moi mặt. Đặc biệt nhà trờng luôn khuyến khích cập nhật các tiến
bộ kỹ thuật trên thực tế vầo giảng dạy, động viên, khuyến khích các nghiên
cứu khoa học thực tế, gắn đào tạo với thực tế nhằm mục tiêu đào tạo lực lợng
lao động có kỹ thuật đáp ứng đợc yêu cầu của xã hội.
Năm 2009 đợc sự cho phép của Bộ Công Thơng, nhà tr
ờng đã triển
khai nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu đánh giá lới điện trung áp khu vực tỉnh
Thái Nguyên. Đề xuất giải pháp nâng cao chất lợng điện năng cho lới khu
vực, ứng dụng kết quả nghiên cứu phục vụ công tác đào tạo của nhà trờng.
Nội dung chủ yếu của đề tài là nghiên cứu thực trạng của lới điên trung
áp tỉnh Thái Nguyên, nghiên cứu giải pháp nhằm nâng cao chất lợng điện năng
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009



cho mạng điện trung áp, nghiên cứu ứng dụng kết quả vào công tác đào tạo
nhằm nâng cao chất lợng đào tạo.

Trong quá trình triển khai đề tài, đội ngũ giảng viên- giáo viên nhà
trờng đã thu đợc một số kết quả phục vụ hiệu quả cho công tác đào tạo của
nhà trờngvà nâng cao chất lợng đội ngũ.
Mặc dù đã hết sức cố gắng, song chắc chắn đề tài còn nhiều hạn chế.
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp rất mong đợc sự góp ý
của các thầy trong hội đồng cấp Bộ, các bạn đồng nghiệp và của các độc giả.
Xin trân trọng cảm ơn!




















Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009

A. Phần mở đầu
I. Tính cấp thiết của đề tài.
Trong giai đoạn công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nớc hiện nay, đảm
bảo các nguồn năng lợng phục vụ cho công nghiệp và sinh hoạt là vấn đề lớn
đợc toàn xã hội quan tâm, đặc biệt là điện năng. Trong thời gian tới nớc ta đã
có chiến lợc xây dựng các nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện và nhà máy điện hạt
nhân. Song trong giai đoạn trớc mắt hệ thống điện nớc ta vẫn đứng trớc
nguy cơ thiếu điện, nhất là vào các tháng mùa khô. Mặt khác lới điện trung áp
trong hệ thống điện nớc ta phần lớn đợc xây dựng trớc đây với các thiết bị
cha thật sự hiện đại, cùng với việc phát triển nhanh chóng của các phụ tải, qua
thời gian sử dụng nhiều hệ thống lới trung áp đã có dấu hiệu không đảm bảo
chất lợng điện năng. Vì vậy việc nghiên cứu các lới trung áp để tìm ra
phơng pháp vận hành phù hợp, nâng cao chất lợng điện năng luôn là đòi hỏi
thờng xuyên đối với các nhà quản lý lới điện và các hộ tiêu thụ đIện.
Chính vì các lý do trên đề tài Nghiên cứu đánh giá lới điện trung áp
khu vực tỉnh Thái Nguyên. Đề xuất giải pháp nâng cao chất lợng điện năng
cho lới khu vực, ứng dụng kết quả nghiên cứu phục vụ công tác đào tạo nhà
trờng Đã đợc tập thể cán bộ, giảng viên- giáo viên trờng Cao đẳng Công
nghệ và Kinh tế Công nghiệp triển khai nghiên cứu sau khi đợc sự cho phép
của Bộ Công Thơng.
Khi đề tài hoàn thành sẽ góp phần nâng cao kiến thức thực tế của đội ngũ
giảng viên- giáo viên các chuyên ngành điện đồng thời tăng cờng tài liệu
giảng dạy, nghiên cứu cho các ngành đào tạo của nhà trờng. Đồng thời kết quả
của đề tài là cơ sở quan trọng để nhà trờng đổi mới nội dung môn học, ph
ơng
pháp giảng dạy nhằm nâng cao chất lợng đào tạo, đáp ứng tốt các yêu cầu của
xã hội

Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009



II. Mục đích của đề tài.
Quá trình nghiên cứu các phơng pháp điều chỉnh điện áp trong lới điện
trung áp giúp cho giảng viên nắm đợc thực tế việc áp dụng các phơng pháp
điều chỉnh điện áp hiệu quả, giúp cho giảng viên Nhà trờng vững vàng hơn về
chuyên môn đồng thời có điều kiện cập nhật các kiến thức thực tế để đa vào
giảng dạy. Giúp cho giảng viên không bị tụt hậu về thực tế, kích thích sự sáng
tạo trong đội ngũ giảng viên. Góp phần nâng cao chất lợng đội ngũ giảng viên.
Thông qua các nghiên cứu này sẽ hình thành phong cách NCKH từ thực tế, giúp
cho trình độ thực tế của đội ngũ giảng viên đợc nâng cao, đồng thời giúp cho
kiến thức đào tạo tại các trờng tiến kịp với các tiến bộ kỹ thuật trên thực tế.
Việc nghiên cứu thực tế trong quá trình vận hành lới điện để cải tiến đề
cơng chơng trình, phơng pháp giảng dạy giúp cho quá trình đào tạo của Nhà
trờng sát thực tế hơn, tạo tiền đề cho sự liên kết giữa các doanh nghiệp với các
nhà trờng trong đào tạo, góp phần giải quyết các khó khăn về nguồn nhân lực
có trình độ. Giúp cho việc vận hành lới điện hiệu quả hơn đảm bảo chất lợng
điện năng cung cấp cho các hộ phụ tải điện.
Việc cải tiến đào tạo theo hớng nhà trờng kết hợp với doanh nghiệp, đào tạo
theo yêu cầu của doanh nghiệp sẽ tạo hứng thú cho sinh viên, đồng thời đây là
thử nghiệm để tiến tới phát triển loại hình đào tạo chuyên sâu phục vụ cho những
doanh nghiệp cụ thể.
III. Giới hạn nghiên cứu của đề tài.
Đề tài tập trung nghiên cứu thực trạng lới điện trung áp tỉnh Thái Nguyên
cả về kết cấu và chất lợng điện năng, đồng thời nghiên cứu một số phơng

pháp đIều chỉnh điều áp trong lới trung áp. Đề xuất giải pháp nâng cao chất
lợng điện năng cho l
ới điện trung áp tỉnh Thái Nguyên.
Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lợng đào tạo sinh viên cao đẳng các
chuyên ngành Điện đáp ứng yêu cầu của xã hội.
IV. Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu xây dựng đề cơng.
- Nghiên cứu thực trạng lới điện trung áp tỉnh Thái Nguyên.
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009



- Nghiên cứu các phơng pháp điều chỉnh điện áp hiệu quả trong lới điện
trung áp Thái Nguyên.
- Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lợng điện áp lới điện trung áp
Thái Nguyên.
- Nghiên cứu giải pháp gắn đào tạo sinh viên cao đẳng các chuyên ngành
Điện với yêu từ thực tế.
- Nghiên cứu phơng pháp tính toán điều chỉnh chất lợng điện áp và xây
dựng chơng trình tính toán.
- Tính toán và đề xuất các giải pháp cải thiện chất lợng điện áp Thái
Nguyên
V. Phơng pháp nghiên cứu.
Khi triển khai nghiên cứu đề tài nhóm nghiên cứu đã áp dụng hai nhóm
phơng pháp nghiên cứu đó là:
1. Nhóm phơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Tra cứu văn bản, nghiên cứu
tài liệu
2. Nhóm phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm: điều tra, khảo sát, tham
quan, thử nghiệm

Cụ thể là :
+ Nghiên cứu cấu trúc hiện tại của lới điện Thái Nguyên và hớng phát
triển trong tơng lai. Đánh giá tình hình vận hành của lới điện Thái Nguyên
+ Nghiên cứu các tài liệu liên quan tới các phơng pháp điều chỉnh điện áp
trong lới điện trung áp.
+ Nghiên cứu tài liệu về phơng pháp điều chỉnh điện áp hiệu quả đang áp
dụng tại Thái Nguyên và các giải pháp nâng cao chất lợng cho các phơng
pháp.
+ Nghiên cứu chơng trình, đề cơng các môn học ngành Công nghệ Kỹ
thuật điện; ngàng Quản lý vận hành hệ thống điện theo hớng đào tạo đáp
ứng yêu cầu thực tế.
Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009


9

B. NỘI DUNG

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN THÁI NGUYÊN
1.1. Cấu trúc hiện tại của lưới điện Thái Nguyên và phương hướng phát
triển trong tương lai:
Thái nguyên là một tỉnh miền núi trung du, nằm trong vùng trung du và
miền núi Bắc bộ, diện tích tự nhiên 3.562,82 km2, dân số hiện nay là 1.246.000
người. Thái Nguyên là một tỉnh không lớn, chiếm 1,13% diện tích và 1,45%
dân số so với cả nước. Thái Nguyên tiếp giáp với tỉnh Bắc Cạn ở phía bắc, phía
tây giáp Vĩnh Phúc và Tuyên Quang, phía đ
ông giáp các tỉnh Lạng Sơn và Bắc
Giang và phía nam giáp Thủ đô Hà Nội. Thái Nguyên có địa hình đa dạng bao
gồm các khu vực trung du và các vùng núi.

Thái Nguyên là một thành phố công nghiệp, tỷ trọng điện sản xuất công
nghiệp chiếm khoảng 72% so với tổng điện năng tiêu thụ. Lưới điện phân phối
hiện nay ở Thái Nguyên là lưới điện có điện áp dưới 110kV, sử dụng các cấp
điện áp thông dụ
ng như 35, 22, 10, 6kV có trung tính cách ly, trung tính nối đất
trực tiếp hoặc gián tiếp qua máy biến áp tạo trung tính hoặc cuộn dập hồ quang
( cuộn Pertecxen). Lưới điện phân phối vận hành theo chế độ mạng điện hở
(hình tia hoặc phân nhánh) hoặc mạch vòng nhưng vận hành hở, độ dài mỗi
xuất tuyến thường không đến 100km. Nguồn cấp cho các xuất tuyến phân phối
chủ yếu do các trạm 110kV hoặc 220kV và các trạm trung gian 35/10kV,
35/6kV cung cấp. Do các điều kiện về địa lý, kinh tế, mức độ yêu cầu cung cấp
điện của phụ tải nên lưới phân phối ở các khu vực khác nhau rất khác nhau về
mật độ phụ tải, chiều dài đường dây, công suất truyền dẫn cũng như tổn thất
điện áp, điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.
Lưới điện phân phối
ở khu vực Thái Nguyên có thể đại diện cho lưới
phân phối nói chung vì nó gồm nhiều khu vực có tính chất phụ tải đa dạng: phụ
tải công nghiệp tập trung, phụ tải sinh hoạt và sản xuất nhỏ ở đô thị, phụ tải
nông thôn, phụ tải sinh hoạt miền núi. Lưới 35kV và 22kV được cấp trực tiếp
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009


10

t cỏc trm 110kV hoc 220kV. Vi cp in ỏp 10kV v 6kV, mt s ng
dõy c cp trc tip t cỏc trm 110kV cho cỏc ph ti cao ỏp hoc khu cụng
nghip tp trung, phn cũn li t cỏc trm trung gian 35/6kV hoc 35/10kV.
Khu vc Thỏi Nguyờn hin cú 7 trm 110kV l cỏc trm Lu Xỏ, Sụng
Cụng, ỏn, Gũ m, Gia Sng, Phỳ Lng, Quang Sn v 01 trm 220kV l

trm Thỏi Nguyờn. Cỏc trm 110kV v 220kV u cú h thng iu ỏp di ti,
in ỏp
u ngun ca cỏc xut tuyn phõn phi thng gi c nh. Ngoi cỏc
trm 110kV v 220kV cũn cú 15 trm trung gian 35/6kV hoc 35/10kV cp
in cho cỏc ph ti hn hp v mt s trm trung gian chuyờn dựng cp cho
cỏc nh mỏy, xớ nghip cụng nghip. Cỏc trm trung gian u khụng cú h
thng iu ỏp di ti, in ỏp thanh cỏi u ra ca cỏc trm trung gian ph
thuc ph ti v in ỏp u ngun cp t
cỏc trm 110kV. Ph ti ca cỏc trm
110kV rt a dng, do cỏc ng dõy cp cho cỏc khu vc cú tớnh cht khỏc
nhau nh ph ti sinh hot, ph ti sn xut ban ngy, ph ti sn xut 3 ca nờn
biu ph ti ca cỏc ng dõy rt khỏc nhau. Hn na, do quy nh tớnh giỏ
in vo cỏc gi cao im ngy, cao im ờm v thp im chờnh lch nhau
ln nờn cỏc xớ nghip, nh mỏy s
dng cụng sut ln thng sn xut vo gi
thp im gim giỏ thnh, vỡ vy giỏ tr P
max
v P
min
ca cỏc ng dõy
chờnh lch ln song th ph ti ton trm khu vc hoc ton tnh tng i
bng phng.
Do nhu cu sn xut phỏt trin nờn li in tnh Thỏi Nguyờn cú mc
tng trng khỏ ln, bỡnh quõn trong 5 nm gn õy l 24% mi nm. Vi mc
tng trng nh vy v cn c nhu cu s dng in ca cỏc d
ỏn ang v
s trin khai, t nay n nm 2015 s phi xõy dng thờm 04 trm bin ỏp
110kV so vi 7 trm hin cú. ỏp ng yờu cu ngy cng cao v cht lng
in nng v tin cy cung cp in, ngnh in ang tin hnh hin i hoỏ
cỏc trm khu vc cp in ỏp 110, 220kV bng cỏch thay th cỏc thit b c

bng nh
ng thit b cú cụng ngh tiờn tin nh mỏy ct khớ SF6, mỏy ct chõn
khụng v cỏc rle bo v k thut s. in ỏp trung th cng cú s thay i v
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009


11

cp in ỏp, s chỳ trng phỏt trin li in trung ỏp cp in ỏp 35kV v
22kV hn ch xõy dng cỏc ng dõy 6kV hoc 10kV. Cp in ỏp 6kV v
10kV s ch dựng cp in cho cỏc ph ti cao ỏp nh ng c cao ỏp, lũ
in h quang hoc cỏc nh mỏy cụng nghip nng.
1.2. Cỏc thụng s vn hnh ca li in Thỏi Nguyờn
Thụng s ph ti tnh Thỏi Nguyờn 8 thỏng
u nm 2009
Tng in nng tiờu th 706.511.117 kWh
in nng tiờu th ngy cao nht 3.502.204 kWh
in nng tiờu th trung bỡnh ngy 3.183.677 kWh
in nng tiờu th ngy thp nht 2.708.165kWh
Pmax 195 MW
Pmin 62,8 MW

Tng cụng sut tiờu th trong ton tnh thay i theo mựa v theo cỏc
ngy trong tun do nh hng ca thi tit v sn xut. Vo cỏc ngy th by
v ch nht, cụng sut tiờu th gim do cỏc nh mỏy, xớ nghip, cụng s gim
cụng sut. Cỏc ngy lm vic cụng sut tiờu th tng do nh hng ca sn xut
cụng nghip. Cng do nh hng ca sn xut cụng nghip nờn cao im ngy
vo khong 10h00 tng mnh v ln h
n cao im ti. Do cú nhiu c s sn

xut lm 3 ca nờn biu ph ti ngy ton tnh tng i bng phng.
Nhng nhn xột trờn c rỳt ra t cỏc s liu thu thp ti trm Gũ m,
Lu Xỏ, Sụng Cụng, ỏn trờn cỏc ng dõy xut tuyn ca trm v ti cỏc
trm trung gian 35/10kV, trm h ỏp 35/0,4kV v 6/0,4kV trờn mt s ng
dõy ca trm Phỳ Bỡnh, Ph Cũ.




Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009


12

Bảng 1: PHỤ TẢI TRUNG BÌNH TỈNH THÁI NGUYÊN
TRONG THÁNG 8 NĂM 2009

Giờ

Ptb CN và thứ 7
(MW)
Ptb thứ 2,3,4
(MW)
Ptb thứ 5,6
(MW)
1 150,4 161,2 150,6
2 151,2 140,3 161,9
3 150,6 144,4 160,3
4 144,7 131,5 153,3

5 137,3 131,1 138,9
6 144,9 136,1 146,1
7 141,4 132,7 154,8
8 145,8 157,7 151,8
9 151,9 160,4 158,9
10 156,7 164,9 165,5
11 169,5 172,9 166,2
12 143,9 170,4 167,5
13 142,6 166,9 161,1
14 136,7 162 165,3
15 129,1 159,2 175,3
16 131,1 163,7 162,7
17 138,5 153,9 160,4
18 149,1 156,8 170,4
19 169,1 169,8 176,3
20 168,2 159,2 175,2
21 156,1 173,8 172,1
22 158,6 174,2 177,1
23 166,9 183,1 185,7
24 147,4 166,5 188,7







Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009

13

Đ
ồ thị phụ tải trung bình 1 ngày đêm của tỉnh Thái Nguyên
tháng 8 năm 2009
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
1 3 5 7 9 11131517192123
giờ
M
W
Ptb CN,T7
Pt b T2, T3,T4
Ptb T5,T6
Đồ thị điện năng tiêu thụ tỉnh Thái Nguyên trong tháng 8 năm 2009
0
500000
1000000
1500000
2000000

2500000
3000000
3500000
4000000
1/8/2009
2/8/2009
3/8/2009
4/8/2009
5/8/2009
6/8/2009
7/8/2009
8/8/2009
9/8/2009
10/8/2009
11/8/2009
12/8/2009
13/8/2009
14/8/2009
15/8/2009
16/8/2009
17/8/2009
18/8/2009
19/8/2009
20/8/2009
21/8/2009
22/8/2009
23/8/2009
24/8/2009
25/8/2009
26/8/2009

27/8/2009
28/8/2009
29/8/2009
30/8/2009
31/8/2009
ngày
kW h
Series1
Đ
ồ thị phụ tải trung bình 1 ngày đêm của tỉnh Thái Nguyên
trong tháng 8 năm 2009
0
50
100
150
200
250
1/8/2009
2/8/2009
3/8/2009
4/8/2009
5/8/2009
6/8/2009
7/8/2009
8/8/2009
9/8/2009
10/8/2009
11/8/2009
12/8/2009
13/8/2009

14/8/2009
15/8/2009
16/8/2009
17/8/2009
18/8/2009
19/8/2009
20/8/2009
21/8/2009
22/8/2009
23/8/2009
24/8/2009
25/8/2009
26/8/2009
27/8/2009
28/8/2009
29/8/2009
30/8/2009
31/8/2009
ngày
MW
Pmax
Pmin

Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009


14

Đ
ồ thị phụ tải trung bình các đường dây 35kV của trạm 110kV

Gò Đầm trong tháng 8 năm 2009
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 3 5 7 9 11131517192123
t(h)
kV,
A
U35kV
Lộ 373 T2-T4
Lộ 373 T5-T6
Lộ 373 T7-CN
Lộ 375 T2-T4
Lộ 375 T5-T6
Lộ 375 T7-CN
Bảng 2: THÔNG SỐ PHỤ TẢI TRUNG BÌNH CÁC ĐƯỜNG DÂY 35kV
CỦA TRẠM 220(110)kV GÒ ĐẦM TRONG THÁNG 8/2009
I 372 (A) I 376 (A)
Giờ
U35 kV
T2÷T4 T5÷T6 T7÷CN T2÷T4 T5÷T6 T7÷CN
1 38.00

77.5 78.5 73 75.5 70 63
2 38.00
73 71 70.5 72.5 63.5 76
3 38.00
71 67.5 46.5 68 59.5 54.5
4 38.00
72.5 67 63 68 60.5 54
5 38.00
76 70 61.5 95 80.5 60
6 38.00
81 83.5 75.5 119 96 95
7 38.00
82 81 76.5 98 73.5 82.5
8 37.64
99.5 95 92 86 85.5 78
9 37.59
104 99 93.5 66.5 85.5 83
10 37.61
124 114 126 93 102.5 107
11 37.45
182 132 109 95 144.5 112
12 37.88
100.5 101.5 93 77 107 99.5
13 37.91
106.5 101.5 94 73.5 99 92.5
14 37.93
106 104.5 96.5 71.5 92.5 96
15 37.96
113 101 98.5 70 91 71.5
16 37.96

113 94 99 70.5 90 74.5
17 37.93
131.5 98 100.5 69.5 101 105.5
18 37.75
116.5 122 121.5 84.5 125 153.5
19 37.71
130.5 126.5 127 142.5 148 94.5
20 37.79
131.5 125.5 129.5 126.5 120 125.5
21 38.00
116.5 113 119 136.5 126 135.5
22 38.00
56 105.5 104.5 62.5 106 103.5
23 38.00
100 90 47 109 75.5 40.5
24 38.00
90 85 90.5 94 67.5 76









Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009

15

Đ
ồ thị phụ tải trung bình 1 ngày đêm các đường dây 35kV của
trạm 110kV Lưu Xá trong tháng 8 năm 2009
0
50
100
150
200
250
1 3 5 7 9 1113151719212325
t((h)
kV, A
U 35kV (kV)
I 371
I 373
Bảng 1-3: THÔNG SỐ PHỤ TẢI TRUNG BÌNH 1 NGÀY ĐÊM CÁC ĐƯỜNG
DÂY 35kV CỦA TRẠM 110kV LƯU XÁ TRONG THÁNG 8/2009
Giờ
U 35kV (kV) I 371 (A) I373 (A)
1 38 154 38
2 38 189 46
3 38 197 60
4 38 107 54
5 37,9 202 45
6 37,8 181 52
7 37,7 112 24
8 37.62 179 15
9 37.57 173 14

10 37.60 181 14
11 37.46 186 14
12 37.88 180 14
13 37.92 185 42
14 37.94 175 14
15 37.97 164 14
16 37.97 144 14
17 37.94 91 14
18 37.77 165 14
19 37.75 160 14
20 37.76 170 14
21 37.78 134 13
22 37.9 143 13
23 38 179 13
24 38 138 13








Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009


16

Đ

ồ thị phụ tải trung bình 1 ngày đêm tại trạm 110kV Lưu Xá
trong tháng 8 năm 2009
0
50
100
150
200
250
300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415161718192021222324
t(h)
kV, A
U 22kV
I471(A)
I473(A)
I475(A)
Bảng 1-4: THÔNG SỐ PHỤ TẢI TRUNG BÌNH 1 NGÀY ĐÊM CÁC ĐƯỜNG
DÂY 22kV CỦA TRẠM 110kV LƯU XÁ TRONG THÁNG 8/2009
Giờ
U 22kV (kV) I 471 (A) I 473 (A) I 475 (A)
1 22,3 120 181 236
2 22,3 97 157 246
3 22,3 66 131 187
4 22,3 70 90 121
5 22,2 40 80 104
6 22,2 50 88 99
7 22,1 47 60 80
8 22,1 69 72 112
9 22,1 70 77 115
10 22,1 70 77 120

11 22.1 68 75 116
12 22,1 60 70 100
13 22,2 42 70 98
14 22,2 61 74 104
15 22,2 57 86 106
16 22,2 62 92 110
17 22,2 72 84 121
18 22,1 77 90 132
19 22,1 69 91 109
20 22,1 60 92 104
21 22,1 86 77 122
22 22,2 98 151 152
23 22,3 108 191 192
24 22,3 109 195 192








Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009


17

Đ
ồ thị phụ tải trung bình 1 ngày đêm của các đường dây 22kV

tại trạm 110kV Đán trong tháng 8 năm 2009
0
50
100
150
200
250
135791113151719212325
t(h)
kV, A
U 22(kV)
I 472(A)
I 474(A)
I 476(A)
I 478(A)
Bảng 1-5: THÔNG SỐ PHỤ TẢI TRUNG BÌNH 1 NGÀY ĐÊM CÁC ĐƯỜNG
DÂY 22kV CỦA TRẠM 110kV ĐÁN TRONG THÁNG 8/2009
Giờ
U 22kV (kV) I 472 (A) I474 (A) I 476 (A) I 478(A)
1 22,2 70 84 64 135
2 22,2 60 74 56 126
3 22,2 60 70 52 110
4 22,2 60 72 48 98
5 22,2 60 74 54 94
6 22,1 70 74 56 98
7 22,1 70 102 62 125
8 22,1 70 115 69 134
9 22,1 95 124 76 156
10 22,1 120 132 90 164
11 22.1 120 128 96 184

12 22,2 100 137 94 179
13 22,2 100 118 77 144
14 22,2 100 120 80 148
15 22,2 100 138 86 154
16 22,1 100 120 84 154
17 22,1 110 118 80 154
18 22,1 110 135 100 154
19 22,1 120 142 106 198
20 22,1 120 135 85 182
21 22,1 100 132 82 175
22 22,1 100 112 82 186
23 22,2 90 102 76 173
24 22,2 90 80 69 152








Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009


18

Đ
ồ thị phụ tải trung bình 1 ngày đêm các đường dây của trạm
trung gian 35/10kV Phú Binh trong tháng 8 năm 2009

0
50
100
150
200
250
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
t(h)
kV, A
U10kV
I 971
I 972
I 973
Đ
ồ thị phụ tải trung bình trong 1 tuần của đường dây 371 tại
trạm 110kV Sông Công trong tháng 8 năm 2009
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
135791113151719212325
t(h)
kV, MW, A

U 35kV
P (MW)
I371 (T2-T4)
I371 (T5-T6)
I371 (T7-CN)

Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009


19

Bảng 1-6: Số liệu đo đợc trên thanh cái 0,4kV của các trạm thuộc
đờng dây 972 Phố Cò

Tên trạm Loại MBA
Điện áp
hạ thế (V)
vào giờ cao
điểm
Điện áp
hạ thế (V)
vào giờ thấp
điểm
Độ lệch
điện áp
0,4 kV ở
chế độ
Max (%)
Độ lệch
điện áp
0,4 kV ở

chế độ Min
(%)
Phố Cò 2 250 - 10/0,4 350 385 - 7,895 1,312
Xí nghiệp 1-5 560 - 10/0,4 360 384 -5,263 1,05
Phố Cò 3 180 - 10/0,4 354 390 -6,84 2,63
Tân Khánh 100 - 10/0,4 363 382 -4,47 0,53
Đông Sinh 250 - 10/0,4 358 387 -5,78 1,84
Đắc Sơn 1 320 - 10/0,4 356 388 -6,315 2,105
Xóm Chùa 180 - 10/0,4 352 385 -7,368 1,315
Xóm Đầm 100 - 10/0,4 345 389 -9,21 2,368
XM Đồng Tâm 320 - 10/0,4 349 384 -8,158 1,053
Quảng Ninh 160 - 10/0,4 351 382 -7,63 0,53
Cầu Vong 100 - 10/0,4 354 381 -6,84 0,263
Chợ Cũ 160 - 10/0,4 346 386 -8,947 1,58
Viện 91 250 - 10/0,4 353 384 -7,105 1,32
Huyện Đội Phổ Yên
180 - 10/0,4 358 385 -5,789 1,315
Xi nghiệp ngạch 160 - 10/0,4 355 389 -6,578 2,368
Xóm Bến 100 - 10/0,4 347 383 -8,68 0,789
Đắc Sơn II 400 - 10/0,4 341 387 -10,26 1,842
T97 180 - 10/0,4 348 390 -8,42 2,632
Bơm Cơ Phi 250 - 10/0,4 363 391 -4,47 2,89
Vạn Phái 320 - 10/0,4 351 385 -7,63 1,316
Ba Hàng 560 - 10/0,4 353 386 -7,105 1,58
Bu điện Phổ Yên 50 - 10/0,4 365 387 -3,947 1,842
Nam Thái 180 - 10/0,4 340 382 -10,53 0,526
Đại Kim 180 - 10/0,4 347 381 -8,68 0,263

Theo tiêu chuẩn về độ lệch điện áp của Việt Nam trong Nghị định số
45/2001/NĐ-CP của Chính phủ quy định điện áp thì từ các số liệu trong bảng 1-

6 ta nhn thy cú rt nhiu trm khụng m bo v lch in cho phộp trong
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009


20

iu kin l vic bỡnh thng nh: Xóm Chùa, Đắc Sơn II, Nam Thái
1.3. ỏnh giỏ tỡnh hỡnh vn hnh ca li in Thỏi Nguyờn:
Qua cỏc thụng s o c trờn ta cú nhn xột sau:
- chờnh lch gia P
max
v P
min
trờn cỏc ng dõy khỏ ln.
- Ch max ca cỏc ng dõy cú tớnh cht cụng nghip thng trựng
vi ch min ca cỏc ng dõy cú tớnh cht sinh hot, cụng s.
- th ph ti u ngun cỏc trm 220(110)kV tng i bng phng.
- Cụng sut s dng cng nh in nng tiờu th vo cỏc ngy ngh nh
th 7 v ch nht cú gim so vi cỏc ngy lm vic t th 2
n th sỏu nhng
khụng ỏng k.
- Tn tht in ỏp trờn ng dõy 35kV khỏ nh.
- Tn tht in ỏp trờn cỏc ng dõy 0,4 kV l khỏ cao.
Cỏc kt qu o c thc t trờn mt s ng dõy cng phự hp vi cỏc
s liu thng kờ thụng s vn hnh ca ton b li in khu vc Thỏi Nguyờn.
Ta nhn thy cht lng in nng khụng ng
u cỏc khu vc khỏc nhau.
Cỏc khu cụng nghip nng nh Gang thộp, khu cụng nghip Sụng Cụng,
Gũ m hu ht t yờu cu v lch in ỏp nhng cú hin tng dao ng

in ỏp, súng hi trờn mt s ng dõy hoc trm bin ỏp.
Cỏc khu vc ph ti sinh hot th, cụng s nh thnh ph Thỏi
Nguyờn, trung tõm cỏc th xó, th trn cht lng in nng t yờu cu.
Khu v
c nụng thụn, min nỳi, ph ti ch yu l sinh hot, cht lng
in nng khụng t yờu cu, biu hin lch in ỏp thng vt ra ngoi
tiờu chun.
Cỏc khu vc sn xut cụng nghip nng do vn hnh lũ h quang, lũ
trung tn, khi ng nhng ng c cụng sut ln sinh ra dao ng in ỏp,
súng hi, khụng sin v bin i tn s mt s
ng dõy v trm bin ỏp.
ng dõy cp in cho cỏc ph ti ny thng ngn, cú s hỡnh tia v xut
phỏt trc tip t cỏc trm 110kV cú iu ỏp nờn lch in ỏp t yờu cu.
Nhng cng do tr khỏng ng dõy nh, dung lng mỏy bin ỏp khụng ln
Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009


21

nên dao động điện áp trên các đường dây có phụ tải đặc biệt dễ gây ảnh hưởng
đến điện áp của các phụ tải nối chung thanh cái thứ cấp trạm 110kV.
Khu vực thành phố Thái Nguyên và trung tâm các thị xã, thị trấn, chất
lượng điện năng đạt yêu cầu ở hầu hết các trạm phân phối do đường dây ngắn,
phụ tải ít chênh lệch giữa cao điểm và thấp điể
m. Các đường dây cấp cho các
phụ tải này thường xuất phát trực tiếp từ các trạm 220(110kV). Tuy nhiên trên
một số đường dây hạ áp có hiện tượng dao động điện áp do những phụ tải của
các xưởng sản xuất nhỏ gây nên khi sử dụng máy hàn hoặc khởi động động cơ.
Những đường dây dài, cấp điện cho các phụ tải hỗn hợp gồm những xí

nghiệp sản xuấ
t một ca, sinh hoạt, công sở và các đường dây cấp điện cho các
khu vực nông thôn, miền núi độ lệch điện áp không đạt yêu cầu. Nguyên nhân
do điện áp đầu nguồn các trạm 220(110)kV thường duy trì ở một giá trị cố định
nhưng giữa phụ tải chế độ max và phụ tải chế độ min có độ chênh lệch lớn.
Đầu phân áp ở các trạm phân phối thường được đặt theo kinh nghiệm nên
thường ch
ỉ đạt độ lệch điện áp theo yêu cầu với mức tải trung bình nhưng
không đáp ứng được chỉ tiêu độ lệch điện áp trong chế độ max hoặc min. Điều
này cũng xảy ra cả với những trạm biến áp cấp điện cho phụ tải đô thị và công
nghiệp.
Ở các đường dây có sử dụng máy biến áp trung gian không có điều áp
dưới tải (33/10kV hoặ
c 35/6kV) thì độ lệch điện áp hầu hết không đạt yêu cầu.
Với những đoạn đường dây vận hành ở cấp điện áp 35kV thì tổn thất điện áp
trên đường dây không lớn, độ lệch điện áp không đảm bảo chủ yếu do giá trị
điện áp đầu nguồn các trạm có điều áp dưới tải 220(110)kV không phù hợp ở
các chế độ max, min, nhưng với cấ
p điện áp 6kV và 10kV tổn thất điện áp trên
đường dây có giá trị đáng kể, đặc biệt với với những đường dây dài. Hơn nữa,
máy biến áp trung gian tạo thành một trở kháng tương đương khá lớn nối tiếp
trên đường dây làm tăng tổng trở tương đương của đường dây dẫn từ trạm khu
vực có điều áp (220kV hoặc 110kV) đến phụ tải 0.4kV, vì vậy làm trầm trọng
h
ơn độ chênh lệch điện áp tương đối giữa chế độ max và min.
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009


22

KT LUN CHNG 1

T cỏc s liu ó cú ta thy rng cỏc mng in trung v h ỏp cú lch
in ỏp khỏ ln do ú m bo cht lng in nng cn phi nghiờn cu
chi tit rt nhiu vn . Trong cỏc tiờu chun v cht lng in nng thỡ
lch in ỏp nh hng rt ln n cỏc ch tiờu kinh t
ca li in. Vi cu
trỳc phc tp ca li in phõn phi v nhng din bin a dng ca lch
in ỏp cn phi cú s nghiờn cu k lng trc khi tin hnh nhng hiu
chnh cn thit nõng cao ch tiờu cht lng, tit kim kinh phớ u t. ỏp
ng nhng ũi h
i xut phỏt t thc t vn hnh li in phõn phi, ti ny
s nghiờn cu cỏc phng phỏp ỏnh giỏ cht lng in nng ca li in,
xõy dng chng trỡnh tớnh toỏn trờn mỏy tớnh, ỏp dng nghiờn cu cht lng
in ỏp li phõn phi cú nhiu cp in ỏp [110kV 35kV 6(10)kV
0.4kV] v xut cỏc bin phỏp ci to nõng cao ch
t lng in ỏp cỏc
chng 2 v 3 ca ti.

Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009


23
Chơng ii : nghiên cứu các giảI pháp nâng cao chất
lợng điện năng cho lới điện tháI nguyên

2.1. Chất lợng điện năng.

2.1.1. Tổng quan.
Chất lợng điện năng của lới điện đợc đánh giá theo 4 tiêu chuẩn chính:
- An toàn điện.
- Chất lợng điện áp.
- Độ tin cậy cung cấp điện.
- Hiệu quả kinh tế.
Chất lợng điện áp là một chỉ tiêu quan trọng trong tiêu chuẩn chất lợng điện
năng, nó đợc đánh giá bởi các chỉ tiêu sau:
- Độ lệch điện áp trên cực của thiết bị dùng điện so với điện áp định mức.
- Độ dao động điện áp.
- Độ không đối xứng.
- Độ không sin (sự biến dạng của đờng cong điện áp, các thành phần sóng
hài bậc cao )
Chất lợng cung cấp điện bị ảnh hởng đáng kể bởi chất lợng điện áp
cung cấp cho khách hàng, nó bị tác động bởi các thông số khác nhau trên các
đờng dây nh: sự biến đổi dài hạn của điện áp so với điện áp định mức, điện áp
thay đổi đột ngột, những xung dốc dao động hoặc điện áp ba pha không cân
bằng v.v. hoặc sự không đồng đều về các thông số hệ thống và các thông số chế
độ nh: sự không đồng đều về tần số do sự biến đổi tần số ở các lò trung, cao
tần sinh ra, sự không tuyến tính của hệ thống hoặc trở kháng phụ tải, các xung
nhọn do các thu lôi sinh ra lan truyền trong hệ thống làm méo dạng điện áp. Các
trờng hợp này đợc mô tả trong hình sau.