Cải thiện chất lượng nguồn điện áp cung cấp cho một số khu công nghiệp tại Thái NGuyên bằng bộ lọc tích cực

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

TRẦN VĂN TUẤN

CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG NGUỒN ĐIỆN ÁP CUNG CẤP
CHO MỘT SỐ KHU CÔNG NGHIỆP TẠI THÁI NGUYÊN
BẰNG BỘ LỌC TÍCH CỰC
Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN
Mã số: 60.52.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN XUÂN MINH

THÁI NGUYÊN - 2016

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




i

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
TRẦN VĂN TUẤN
CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG NGUỒN ĐIỆN ÁP CUNG CẤP CHO MỘT SỐ
KHU CÔNG NGHIỆP TẠI THÁI NGUYÊN BẰNG BỘ LỌC TÍCH CỰC

Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN
Mã số: 60.52.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

KHOA CHUYÊN MÔN

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

TRƢỞNG KHOA

TS. ĐỖ TRUNG HẢI

PGS.TS. TRẦN XUÂN MINH

PHÕNG ĐÀO TẠO

TS. ĐẶNG DANH HOẰNG

THÁI NGUYÊN - 2016

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




ii
LỜI CAM ĐOAN

Tên tôi là: Trần Văn Tuấn
Sinh ngày: 29 tháng 8 năm 1978
Học viên lớp cao học khoá 16 - Kỹ thuật điện - Trƣờng Đại học Kỹ

Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên.
Hiện đang công tác tại: Công ty điện lực Thái Nguyên.
Tôi cam đoan toàn bộ nội dung trong luận văn do tôi làm theo định
hƣớng của giáo viên hƣớng dẫn, không sao chép của ngƣời khác.
Các phần trích lục các tài liệu tham khảo đã đƣợc chỉ ra trong luận văn.
Nếu có gì sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Thái Nguyên, tháng 01 năm 2016
Tác giả luận văn

Trần Văn Tuấn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




iii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tác giả xin chân thành cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo
Khoa sau đại học, Khoa Điện trƣờng đại học Kỹ thuật Công nghiệp cùng các
thầy giáo, cô giáo, các anh chị tại Trung tâm thí nghiệm đã giúp đỡ và đóng
góp nhiều ý kiến quan trọng cho tác giả để tác giả có thể hoàn thành bản luận
văn của mình.
Trong quá trình thực hiện đề tài tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ nhiệt tình
của các thầy, cô giáo trong khoa Điện của trƣờng ĐH Kỹ thuật Công nghiệp
thuộc ĐH Thái Nguyên và các bạn đồng nghiệp. Đặc biệt là dƣới sự hƣớng
dẫn và góp ý của thầy PGS.TS. Trần Xuân Minh đã giúp cho đề tài hoàn
thành mang tính khoa học cao. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu
của các thầy, cô.
Do thời gian, kiến thức, kinh nghiệm và tài liệu tham khảo còn hạn chế

nên đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý
kiến của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để tôi tiếp tục nghiên cứu,
hoàn thiện hơn nữa trong quá trình công tác sau này.
Thái Nguyên, tháng 01 năm 2016
Tác giả luận văn

Trần Văn Tuấn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




iv
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. iii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................. vii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... ix
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. x
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 1
3. Nội dung của luận văn................................................................................... 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN LƢỚI ĐIỆN TỈNH THÁI NGUYÊN NÓI
CHUNG VÀ THÀNH PHỐ SÔNG CÔNG NÓI RIÊNG ........................... 3
1.1. Hiện trạng nguồn và lƣới điện tỉnh Thái Nguyên ...................................... 3
1.1.1 Nguồn điện ........................................................................................... 3
1.1.2. Lƣới điện ............................................................................................. 4

1.2. Hiện trạng nguồn và lƣới điện thành phố Sông Công. .............................. 5
1.2.1. Lƣới điện trung thế .............................................................................. 6
1.2.2. Tổn thất điện năng của khu vực thành phố Sông Công trong một
vài năm gần đây .......................................................................................... 14
1.2.3. Đánh giá hiện trạng theo kết quả tính toán ....................................... 15
Chƣơng 2: SÓNG ĐIỀU HÕA BẬC CAO VÀ BIỆN PHÁP KHẮC
PHỤC.............................................................................................................. 18
2.1. Đặt vấn đề................................................................................................. 18
2.2. Tổng quan về sóng điều hòa bậc cao ....................................................... 18
2.2.1. Ảnh hƣởng của sóng điều hòa bậc cao và quy định giới hạn
thành phần sóng điều hòa bậc cao trên lƣới điện ........................................ 23
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




v
2.2.2. Một số nguồn tạo sóng điều hòa bậc cao trong công nghiệp .......... 25
2.4. Kết luận chƣơng 2 .................................................................................... 32
Chƣơng 3: THUẬT TOÁN LỌC SÓNG HÀI BẬC CAO ........................ 33
3.1 Bộ lọc sóng điều hòa bậc cao .................................................................... 33
3.1.1 Bộ lọc thụ động .................................................................................. 33
3.1.2 Bộ lọc chủ động (bộ lọc tích cực) ...................................................... 34
3.2. Phân loại và nguyên lý làm việc của bộ lọc tích cực ............................... 36
3.2.1. Phân loại theo sơ đồ .......................................................................... 36
3.2.2. Phân loại theo nguồn cấp .................................................................. 39
3.2.3. Phân loại theo bộ biến đổi công suất ................................................ 41
3.3. Bộ lọc hỗn hợp ......................................................................................... 41
3.4. Nguyên lý làm việc của thiết bị bù tích cực ............................................. 43
3.5. Lý thuyết về phƣơng pháp lọc tích cực .................................................... 45

3.5.1. Các phƣơng pháp lọc tích cực dựa trên miền tần số ......................... 46
3.5.2. Các phƣơng pháp lọc tích cực dựa trên miền thời gian .................... 48
3.6. Cấu trúc điều khiển .................................................................................. 54
3.7. Kết luận chƣơng 3 .................................................................................... 56
Chƣơng 4: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ........................................................ 57
4.1. Xây dựng mô hình bộ lọc trên phần mềm Matlab/Simulink ................... 57
4.1.1. Nguồn xoay chiều 3 pha.................................................................... 57
4.1.2 Bộ lọc tích cực.................................................................................... 57
4.1.3. Khâu tính toán độ méo dạng (THD) ................................................. 64
4.1.4. Khâu chuyển đổi để lấy tín hiệu đo dòng điện và điện áp ba pha .... 64
4.1.5. Khâu đo dòng điện, điện áp .............................................................. 65
4.2. Sơ đồ mô phỏng ....................................................................................... 65
4.3. Kết quả mô phỏng .................................................................................... 67
4.3.1. Kết quả mô phỏng trƣờng hợp chƣa có bộ lọc tích cực .................... 67
4.3.2. Kết quả mô phỏng trƣờng hợp có bộ lọc tích cực............................. 68
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




vi
4.4. Kết luận chƣơng 4 .................................................................................... 73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 74
1. Kết luận ....................................................................................................... 74
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 75

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Các ký hiệu:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

25
26
27
28
29
30

Ký hiệu
f
f(t)
U1
Un
I1
In
PF
p
q
P
Q
R
L
C
iS
iL
iF
Us
Uh
UF
u0, u, u
ua, ub, uc

ia, ib, ic
i0, i, i
ud, uq
id, iq



Udc
S
,

31
32

T

Diễn giải nội dung đầy đủ
Tần số lƣới điện
Hàm chu kỳ không sin
Biên độ thành phần điện áp điều hoà cơ bản
Biên độ thành phần điện áp điều hoà bậc n
Biên độ thành phần dòng điện điều hoà cơ bản
Biên độ thành phần dòng điện điều hoà bậc n
Hệ số công suất
Công suất tác dụng tức thời
Công suất phản kháng tức thời
Công suất tác dụng
Công suất phản kháng
Điện trở lọc
Điện cảm lọc

Điện dung lọc
Dòng điện nguồn
Dòng điện lƣới phía tải (dòng tải)
Dòng điện chạy qua bộ lọc
Điện áp nguồn
Điện áp thành phần điều hoà bậc cao
Điện áp thành phần cơ bản
Điện áp biểu diễn trên hệ trục 
Điện áp biểu diễn trên hệ trục abc
Dòng điện biểu diễn trên hệ trục abc
Dòng điện biểu diễn trên hệ trục 
Điện áp biểu diễn trên hệ trục dq
Dòng điện biểu diễn trên hệ trục dq
Tần số góc nguồn điện
Điện áp 1 chiều
Công suất biểu kiến
Công suất tác dụng, phản kháng tƣơng ứng với thành
phần dòng 1 chiều
Công suất tác dụng, phản kháng tƣơng ứng với thành
phần dòng xoay chiều
Chu kỳ dòng điện

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




viii
Các chữ viết tắt
STT Ký hiệu

Diễn giải nội dung đầy đủ

33

CSPK

Công suất phản kháng

34

CSTD

Công suất tác dụng

35

THD

Hệ số méo dạng

36

SVC

Đóng ngắt bằng Thyristor

37

DC

Một chiều

38

AC

Xoay chiều

39

AFn

Bộ lọc tích cực song song

40

AFS

Bộ lọc tích cực nối tiếp

41

FACTS

Hệ thống truyền tải điện linh hoạt - Flexible AC
Transmission

42

SSSC

Static Synchronous Series Controllers

43

TCSC

Thyristor Controlled Series Compensation

44

TSC

Thyristor Switched Capacitor):

45

TSR

Thyristor Switched Reactor

46

TCR

Thyristor controller Reactor

47

DFT

Discrete Fourier Transform

48

FFT

Fast Fourier Transform

49

PLL

Phase locked loop

50

SVM

Space vector modulation method

51

ĐCVTKG

Điều chế véc tơ không gian

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Mang tải của đƣờng dây trung thế sau trạm 110kV Gò Đầm ........ 10
Bảng 2.2. Tổn thất điện năng qua các năm của thành phố Sông Công .......... 15
Bảng 2.3. Kết quả công suất các lộ trung thế .................................................. 16
Bảng 2.4. Tổn thất điện năng kỹ thuật qua các năm của TP. Sông Công ....... 16
Bảng 2.1: Tiêu chuẩn IEEE std 519 về giới hạn nhiễu điện áp ...................... 24
Bảng 2.2. Tiêu chuẩn IEEE std 519 về giới hạn nhiễu dòng điện .................. 25
Bảng 2.3: IEC 1000-3-4 .................................................................................. 25

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




x
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Lƣới điện 220 - 110 KV khu vực Thái Nguyên ................................ 6
Hình 1.2: Sơ đồ trạm 110 KV Gò Đầm ............................................................ 9
Hình 1.3: Đƣờng dây 376 E6.3 Gò Đầm ........................................................ 11
Hình 1.4: Đƣờng dây 472+476 và 474+477+478 E6.3 Gò Đầm .................... 12
Hình 1.5: Đƣờng dây 471+473 và 475 E6.3 Gò Đầm .................................... 13
Hình 1.6: Đƣờng dây TG Phố Cò và ĐZ 110 KV .......................................... 14
Hình 1.7: Đƣờng dây phân nhánh phụ tải TG Phố Cò và ĐZ 110 KV ........... 14
Hình 2.1: a) Dạng sóng sin, b) Dạng sóng sin bị méo (sóng chu kỳ
không sin) ..................................................................................... 19

Hình 2.2: Các thành phần sóng điều hòa ........................................................ 20
Hình 2.3: Phân tích Fn thành an và bn .............................................................. 21
Hình 2.4: Phổ của các thành phần điều hòa .................................................... 21
Hình 2.5: Mô hình chỉnh lƣu cầu Đi ốt 1 pha ................................................. 26
Hình 2.6: Dòng điện nguồn sinh ra bởi chỉnh lƣu cầu Đi ốt 1 pha ................. 27
Hình 2.7: Chỉnh lƣu cầu Đi ốt 1 pha, dạng dòng điện và phổ ........................ 27
Hình 2.8: Mô hình chỉnh lƣu cầu Đi ốt 3 pha ................................................. 28
Hình 2.9: Dòng điện nguồn sinh ra bởi chỉnh lƣu cầu Đi ốt 3 pha ................. 29
Hình 2.10: Chỉnh lƣu cầu Đi ốt 3 pha, dạng dòng điện và phổ ...................... 29
Hình 2.11: Chỉnh lƣu Thyristor cầu 3 pha ...................................................... 30
Hình 2.12: Dòng điện pha A ........................................................................... 31
Hình 2.13: Dạng dòng điện iA và phổ.............................................................. 31
Hình 3.1: Bộ lọc RC ........................................................................................ 34
Hình 3.2: Bộ lọc LC ....................................................................................... 34
Hình 3.3: Bộ lọc tích cực song song .............................................................. 36
Hình 3.4: Cấu trúc bộ lọc song song ............................................................... 38
Hình 3.5: Bộ lọc tích cực nối tiếp ................................................................. 38
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




xi
Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý AFS ....................................................................... 39
Hình 3.7: Bộ lọc tích cực 3 dây....................................................................... 40
Hình 3.8: Bộ lọc tích cực 4 dây có điểm giữa................................................ 40
Hình 3.9: Bộ lọc tích cực 4 dây...................................................................... 41
Hình 3.10: Cấu trúc VSI.................................................................................. 41
Hình 3.11: Cấu trúc CSI .................................................................................. 41
Hình 3.12: a) song song và b) nối tiếp ............................................................ 42

Hình 3.13: Cấu trúc UPQC ............................................................................. 43
Hình 3.14: Nguyên lý bù của bộ bù tích cực .................................................. 44
Hình 3.15: Trạng thái hấp thụ công suất của bộ bù ....................................... 45
Hình 3.16: Trạng thái phát công suất phản kháng của bộ bù.......................... 45
Hình 3.17: Phƣơng pháp FFT ......................................................................... 48
Hình 3.18: Thuật toán xác định dòng bù trong hệ dq .................................... 49
Hình 3.19: Thuật toán lựa chọn sóng điều hòa cần bù trong hệ dq ................ 51
Hình 3.20: Mô hình bộ lọc tích cực theo lý thuyết pq. .................................. 51
Hình 3.21: Lƣu đồ thuật toán tính dòng bù theo lý thuyết p-q ....................... 55
Hình 4.1: Khối nguồn ba pha ......................................................................... 57
Hình 4.2: Bộ biến đổi của bộ lọc ................................................................... 58
Hình 4.3: Thông số của bộ biến đổi ................................................................ 58
Hình 4.4: Mạch điều khiển của bộ lọc ............................................................ 59
Hình 4.5: Chuyển hệ toạ độ từ abc -> αβ ........................................................ 59
Hình 4.6: Khâu tính công suất PQ .................................................................. 60
Hình 4.7: Khâu tính toán dòng bù pq .............................................................. 61
Hình 4.8: Khâu chuyển tọa độ αβ sang abc .................................................... 61
Hình 4.9: Khối SVM ....................................................................................... 62
Hình 4.10: Chọn các véc tơ ............................................................................. 63
Hình 4.11: Khâu tính toán TDH...................................................................... 64
Hình 4.12: Khâu chuyển đổi để lấy tín hiệu dòng áp...................................... 64
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




xii
Hình 4.13: Khâu đo dòng điện, điện áp .......................................................... 65
Hình 4.14: Sơ đồ mô hình mô phỏng hệ thống lƣới điện phân phối .............. 66
cho tải phi tuyến khi chƣa có bộ lọc tích cực .................................................. 66

Hình 4.15. Sơ đồ mô hình mô phỏng hệ thống lƣới điện phân phối cho
tải phi tuyến khi có bộ lọc tích cực ............................................... 66
Hình 4.16: Dạng dòng điện nguồn ................................................................. 67
Hình 4.17. Phân tích phổ và THD của dòng điện nguồn ................................ 67
Hình 4.18: Dạng dòng điện 3 pha trƣớc khi bộ lọc tác động .......................... 68
Hình 4.19: Dạng dòng điện 3 pha khi có bộ lọc tác động ............................... 69
Hình 4.20: Dạng dòng điện pha A trƣớc và sau khi có bộ lọc tác động ........ 69
Hình 4.21: Dạng dòng điện khi có bộ lọc tác động xét tại thời điểm từ
0,2 đến 0,3s ................................................................................... 70
Hình 4.22: Phân tích phổ của dòng điện pha A khi có bộ lọc tác động ......... 70
Hình 4.23. Công suất phản kháng của hệ thống ............................................. 71
Hình 4.24: Hệ số công suất cosφ ................................................................... 71

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Với sự phát triển không ngừng của đất nƣớc. Điện năng cung cấp cho
các phụ tải không chỉ phải đảm bảo yêu cầu về số lƣợng mà chất lƣợng điện
năng cũng phải đƣợc đảm bảo. Trong điều kiện vận hành, truyền tải điện
năng, do trên các phụ tải có nhiều phần tử phi tuyến dẫn tới làm xuất hiện các
thành phần sóng điều hòa bậc cao. Các thành phần sóng điều hòa bậc cao này
gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng nhƣ làm tăng tổn hao, làm giảm hệ số công
suất, ảnh hƣởng tới các thiết bị tiêu dùng điện, làm giảm chất lƣợng điện
năng... Do đó, các thành phần dòng điều hòa bậc cao trên lƣới phải đảm bảo
một số tiêu chuẩn giới hạn các thành phần điều hòa bậc cao.

Giải pháp để hạn chế sóng điều hòa bậc cao trên lƣới có nhiều giải pháp
khác nhau, một trong số đó là sử dụng bộ lọc tích cực dựa trên thiết bị điện tử
công suất và điều khiển để thực hiện nhiều chức năng khác nhau.
Từ những đánh giá quan trọng trên chúng ta cần phải tiến hành nghiên
cứu phƣơng pháp sử dụng bộ lọc tích cực để cải thiện chất lƣợng lƣới điện
cung cấp cho các phụ tải. Vì vậy tôi chọn đề tài: "Cải thiện chất lượng
nguồn điện áp cung cấp cho một số khu công nghiệp tại Thái Nguyên bằng
bộ lọc tích cực".
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Tìm hiểu về hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp sông công
của tỉnh Thái Nguyên.
- Phân tích hiện tƣợng xuất hiện sóng hài bậc cao.
- Đề xuất thiết kế bộ phƣơng pháp khử sóng hài bậc cao nhằm nâng cao
chất lƣợng nguồn điện cung cấp.
3. Nội dung của luận văn
Với mục tiêu đặt ra, nội dung luận văn bao gồm các chƣơng sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




2
Chƣơng 1: Tổng quan lƣới điện tỉnh Thái Nguyên nói chung và thành
phố sông công nói riêng
Chƣơng 2: Sóng điều hòa bậc cao và biện pháp khắc phục
Chƣơng 3: Thuật toán lọc sóng hài bậc cao
Chƣơng 4: Mô phỏng hệ thống
Kết luận và kiến nghị

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN LƢỚI ĐIỆN TỈNH THÁI NGUYÊN NÓI CHUNG VÀ
THÀNH PHỐ SÔNG CÔNG NÓI RIÊNG
1.1. Hiện trạng nguồn và lƣới điện tỉnh Thái Nguyên
1.1.1 Nguồn điện
Hiện tại, tỉnh Thái Nguyên đƣợc cấp điện từ 2 nguồn:
+ Nguồn điện mua từ Trung Quốc.
+ Nguồn điện Việt Nam.
*. Nguồn điện Việt Nam:
Tỉnh Thái Nguyên hiện tại được cấp điện từ:
- Thuỷ điện Thác Bà (công suất 3x36MW) qua đƣờng dây 110kV Thác
Bà- Tuyên Quang-Thái Nguyên dài 90 km, dây dẫn AC185
- Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn (công suất 2x57,5MW) do Tập Đoàn
than-khoáng sản Việt Nam (TKV) làm chủ đầu tƣ. Nhà máy vào vận hành
năm 2006, đƣợc đấu vào thanh cái 110kV -trạm 220kV Thái Nguyên, hoà vào
lƣới điện quốc gia.
- Cấp điện từ trạm 220kV Sóc Sơn qua đƣờng dây 110kV Sóc SơnGò Đầm
- Ngoài ra trên đại bàn tỉnh còn có nhà máy thuỷ điện Hồ Núi Cốc
có công suất thiết kế 3x630 KW, đã đƣa vào vận hành năm 2008, công
suất của nhà máy phát lên lƣới 22kV cấp điện cho khu vực ngoại thị thành
phố Thái Nguyên.
*. Nguồn điện mua Trung Quốc:
Qua đƣờng dây 220kV Ma Guan-Tuyên Quang- Thái Nguyên chiều
dài 205 km (đoạn nằm trên đất Thái Nguyên dài 40km), mạch kép, tiết diện
dây phân pha 2x AC330 mm2 đấu nối về trạm biến áp 220kV Thái Nguyên,

đóng điện tháng 4/2007. Hiện tại phần lớn phụ tải của tỉnh Thái Nguyên đƣợc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




4
cấp điện từ nguồn điện mua từ Trung Quốc , phần phụ tải Thái Nguyên còn
lại đƣợc cấp điện từ nguồn điện Việt Nam. Điện năng mua từ Trung Quốc
đƣợc cấp cho hầu hết các trạm 110kV Thái Nguyên (trừ trạm 110kV Gia
Sàng) và cấp ngƣợc lên phía bắc cho trạm Phú Lƣơng và tỉnh Bắc Kạn .
1.1.2. Lưới điện
1.1.2.1. Lưới điện 220kV
Tỉnh Thái Nguyên hiện liên kết với hệ thống điện quốc gia qua 4
hƣớng tuyến/7 đƣờng dây 220kV xuát tuyến từ trạm 220kV Thái Nguyên:
- Thái Nguyên -Sóc Sơn.
- Thái Nguyên- Bắc Giang.
- Thái Nguyên- Tuyên Quang-TĐ Na Hang(tải công suất từ TĐ
Tuyên Quang).
-Thái Nguyên- Bắc Kạn- TĐ Na Hang- Hà Giang (tải điện mua
Trung Quốc).
Các đƣờng dây 220kV này truyền tảỉ công suất mua điện của Trung
Quốc và của các nhà máy thuỷ điện về luới điện Việt Nam .
Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có 1 trạm biến áp 220/110/22kV Thái
Nguyên gồm 2 máy biến áp 2x250MVA. Hiện tại phần điện của trạm bị tách
làm 2 phía: phía hoà vào HTĐ Việt Nam và phía nhận điện mua của Trung
Quốc. Một MBA mua điện Trung Quốc và một MBA hoà lƣới điện Việt
Nam. Các nhà máy điện: Cao Ngạn, TĐ Thác Bà đấu vào thanh cái 110kV
của MBA thuộc phía Việt Nam . Trạm 220kV Thái Nguyên còn có 2 MBA
110/35/22kV- 2x63MVA.

1.1.2.2 Lưới điện 110kV
Từ thanh cái 110kV của trạm 220kV Thái Nguyên có 6 xuất tuyến
110kV:
+ Lộ 171 &172: Thái Nguyên -Sóc Sơn, dây dẫn AC400 dài 39,2 km,
chia làm 2 đoạn:đoạn đầu dài 17 km là đƣờng dây 3 mạch: 2 mạch 110kV tiết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




5
diện AC400, 1 mạch 220kV, đoạn 2 dài khoảng 20 km tách làm 2 mạch riêng
rẽ tiết diện AC400, một mạch đi chung cột với đƣờng dây 220kV, mạch còn
lại là đƣờng dây 110kV cũ. Hai lộ này cấp điện cho các trạm 110kV
Đán(E6.4), Gia Sàng(E6.1), Lƣu Xá(E6.5), Gò Đầm(E6.3), Sông Công(E6.7).
Hiện tại chỉ có trạm Gia Sàng nhận điện Việt Nam, các trạm còn lại đều nhận
điện Trung Quốc.
+ Lộ 173: Thái Nguyên- Tuyên Quang, mạch đơn, dây dẫn AC185 dài
90 km, trong đó Điện lực Thái Nguyên quản lý 48,1 km.
+ Lộ 174: Thái Nguyên- Bắc Cạn-Cao Bằng, dây dẫn AC185 dài 166,6
km, trong đó Điện lực Thái Nguyên quản lý 20,9km. Lộ 174 cấp điện từ
nguồn điện mua Trung Quốc cho các trạm 110kV Phú Lƣơng(E6.6) và trạm
110kV Bắc Cạn(tỉnh Bắc Cạn).
+ Lộ 177 & 178: đƣờng dây mạch kép Thái Nguyên- Quang Sơn, dây
dẫn AC185 dài 17km. Lộ 177 &178 cấp điện từ nguồn điện mua Trung Quốc
cho trạm 110kV XM Thái Nguyên.
Ngoài ra tỉnh Thái Nguyên còn đƣợc cấp điện từ trạm 220kV Sóc Sơn
qua đƣờng dây 110kV Sóc Sơn- Gò Đầm dài 24,7 km, dây dẫn AC-185.
1.2. Hiện trạng nguồn và lƣới điện thành phố Sông Công.
Trạm 110kV Gò Đầm (E6.3) đặt tại thị xã Sông Công với qui mô công

suất 1x25 MVA-110/22/6kV & 1x63 MVA- 110/35/22 kV & 10MVA35/6kV(E6.3). Trạm đƣợc cấp điện từ 2 nguồn: từ trạm 220kV Thái Nguyên
qua tuyến dây 110kV- lộ 171& 172 và từ trạm 220kV Sóc Sơn qua lộ 172.
Hiện tại trạm là nguồn chính cấp cho thị xã Sông Công, KCN Sông Công,
một phần huyện Phổ Yên và Phú Bình qua các đƣờng dây 35, 22, 6kV. Phía
35kV của trạm gồm 3 lộ 35kV (373,375 và 376), trong đó lộ 375 của trạm có
liên kết với lộ 373 của trạm 110kV Lƣu Xá. Lộ 376 chủ yếu cấp điện cho dân
cƣ thị xã Sông Công và một phần huyện Phổ Yên. Lộ 373 cấp điện cho TG
Phố Cò (huyện Phổ Yên) và một phần thị xã Sông Công. Lộ 375 cấp cho
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




6
huyện Phú Bình. Phía 22kV có 6 lộ, mới sử dụng 4 lộ : 2 lộ 472 & 474 cấp
điện cho KCN Sông Công và 2 lộ 473 & 475 cấp điện cho một số phụ tải mới
của thị xã Sông Công, còn 2 lộ chƣa khai thác. Phía 6kV có 7 lộ, trong đó 6 lộ
là cấp điện cho các phụ tải lớn của Sông Công: NM diesel Sông Công, NM
phụ tùng số 1, còn lại 1 lộ là cấp cho khu vực thị xã Sông Công, dự kiến lộ
này sẽ chuyển sang cấp điện áp 22 kV.

Hình 1.1: Lưới điện 220 - 110 KV khu vực Thái Nguyên
1.2.1. Lưới điện trung thế
- Tổng đƣờng dây trung thế: 108.2 km.
- Đƣờng dây 35kV: 31.932 km.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 26.918km.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN

7
+ Tài sản khách hàng: 5.014km.
- Đƣờng dây 22kV: 32.786km.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 26.81km.
+ Tài sản khách hàng: 5.446 km.
- Đƣờng dây 10kV: 20.02km.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 14.878 km.
+ Tài sản khách hàng: 5.144 km.
- Đƣờng dây 6kV: 2.95km.
Tong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 1.3 km.
+ Tài sản khách hàng: 1.65km.
- Cáp ngầm 35kV: 0.56km.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 0 km.
+ Tài sản khách hàng: 0.56 km.
- Cáp ngầm 22kV: 16.16km.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 13.21km.
+ Tài sản khách hàng: 2.95 km.
- Cáp ngầm 10kV: 0.07km.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 0.07 km.
+ Tài sản khách hàng: 0km.
- Cáp ngầm 6kV: 5.18km.
Trong đó:

+ Tài sản của Điện lực: 0.13km.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




8
+ Tài sản khách hàng: 5.05km.
- Trạm biến áp: Tổng số: 164TBA/ 178Mỏy; S= 264.000kVA.
- Trạm TG 35/10kV: 01 trạm/ 01 máy. S= 7500kVA (Tài sản của
Điện lực)
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 01 trạm/ 01 máy. S= 7500kVA.
+ Tài sản khách hàng: 0 trạm/ 0 máy. S= 0 kVA.
- Trạm TG 22/6kV: 03 trạm/ 05 máy. S =29.600kVA. (Tài sản của KH).
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 0 trạm/ 00 máy. S= 0 kVA.
+ Tài sản khách hàng: 03 trạm/ 5 máy. S= 29.600kVA.
- Trạm 35/0.4kV: 21 trạm/ 25 máy. S =14.100kVA.
Trong đó
+ Tài sản của Điện lực: 14 trạm/ 14 máy. S= 2.570kVA.
+ Tài sản khách hàng: 12 trạm/ 12 máy. S= 11.310kVA.
- Trạm 22/0.4kV: 80 trạm/ 86 máy. S =113.450kVA.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 20 trạm/ 20 máy. S= 3770kVA.
+ Tài sản khách hàng: 60 trạm/ 66 máy. S =109.680kVA .
- Trạm 10/0.4kV: 21 trạm/ 21 máy. S = 7.925 kVA.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 14 trạm/ 14 máy. S= 3.180kVA.
+ Tài sản khách hàng: 17 trạm/ 17 máy. S= 4745 kVA.

- Trạm 6/0.4kV: 22 trạm/ 22 máy. S= 17.460kVA.
Trong đó:
+ Tài sản của Điện lực: 0 trạm/ 0 máy. S= 0 kVA.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




9
+ Tài sản khỏch hàng: 22 trạm/ 22 máy. S= 17.460kVA.
- Tổng chiều dài đƣờng dây 0.4kV: 203.77km.
- Tổng số khách hàng: 15.423 Khách hàng.
Thống kê tình trạng mang tải của các đƣờng dây trung thế khu vực
thành phố Sông Công nhƣ sau:

Hình 1.2: Sơ đồ trạm 110 KV Gò Đầm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




10
Bảng 2.1. Mang tải của đƣờng dây trung thế sau trạm 110kV Gò Đầm
TT

Tên trạm 110kV

I
1

Trạm Gò Đầm(E6.3)
Lộ 373

2

Lộ 375

3

Lộ 376

4

Lộ 473

5

Lộ 475

6

Lộ 472
Lộ 474

7
8

Lộ 677

9

Lộ 676

10

Loại dây - tiết diện
Chiều dài trục (km)

Pmax (kW)
Pmin (kW)

AC-70
8,6
AC-120
5,1
AC95,70,50
22,1
XLPE-3x95+AC70
0,5+13
XLPE-3x95
0,5+2
XLPE-3x240+AC185
3,2+2
XLPE3x240+AC185
3,2+2

5
1.4
3.6

1.2
3.8
500
1.1
600
5.2
450

Lộ 672
Lộ 674

11

10
550
12
750
50
50
2
550
2000
500
2000
500

12

Lộ 675

3000
300

13

Lộ 673

3000
300
660

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




11

Hình 1.3: Đường dây 376 E6.3 Gò Đầm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN




12

Hình 1.4: Đường dây 472+476 và 474+477+478 E6.3 Gò Đầm

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN