Tính toán, phân tích và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành cho lưới 110KV của công ty cổ phần điện lực khánh hòa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN NAM DŨNG

TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH
CHO LƢỚI 110KV CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐIỆN LỰC KHÁNH HÒA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN NAM DŨNG

TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH
CHO LƢỚI 110KV CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN
ĐIỆN LỰC KHÁNH HÕA
Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
Mã số: 60.52.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS-TS. NGUYỄN HỒNG ANH

Đà Nẵng - Năm 2017


i
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin chân thành biết ơn sâu sắc đến GS. TS. Nguyễn Hồng Anh
đã tận tình hƣớng dẫn, hỗ trợ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thầy cảm ơn quý Thầy/Cô tham gia giảng dạy niên khóa
K33.KTĐ.KH đã tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức cho tôi trong suốt quá trình
học tập và nghiên cứu.
Tôi xin cảm ơn quý Thầy/Cô trong Hội đồng đánh giá Luận văn đã nhiệt tình
góp ý chỉnh sửa để luận văn đƣợc hoàn chỉnh hơn.
Tôi xin cảm ơn các anh chị học viên và các đồng nghiệp thuộc Xí nghiệp Lƣới
điện Cao Thế - Công ty Cổ Phần Điện Lực Khánh Hòa hỗ trợ và đóng góp luận văn
đƣợc hoàn thiện hơn.
Chân thành cảm ơn và trân trọng!
Học viên thực hiện

Trần Nam Dũng


ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là bài viết của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là
trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Trần Nam Dũng

iii
MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................. vi
DANH MỤC CÁC BẢNG...........................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ......................................................................................... viii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 1
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................... 1
4. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 2
5. Dự kiến kết quả .................................................................................................... 2
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................. 2
7. Cấu trúc của luận văn .......................................................................................... 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN 110KV KHÁNH HÕA ..................... 3
1.1. Đặc điểm hiện trạng lƣới điện 110KV Khánh Hòa .................................................. 3
1.1.1. Đặc điểm nguồn cung cấp ............................................................................. 3
1.1.2. Tổng hợp số liệu đƣờng dây và TBA 110kV Khánh Hòa ............................. 4
1.2. ĐIỆN ÁP TẠI CÁC TBA 110KV CỦA KHÁNH HÒA HIỆN NAY. .................... 7
1.2.1. Điện áp tại các nút với phƣơng thức vận hành cơ bản:. ................................ 7
1.2.2. Điện áp tại các nút phƣơng thức vận hành không cơ bản N-1. ................... 12
1.3. KẾT LUẬN ............................................................................................................ 13
CHƢƠNG 2. ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN .................... 15
2.1. Khái niệm ............................................................................................................... 15
2.1.1. Giới thiệu chung .......................................................................................... 15
2.1.2. Tiêu chuẩn độ lệch điện áp không bình thƣờng. ......................................... 16

2.1.3. Tiêu chuẩn độ lệch điện áp .......................................................................... 16
2.2. Giải pháp điều chỉnh nguồn công suất phản kháng ................................................ 17
2.2.1. Máy phát điện .............................................................................................. 17


iv
2.2.2. Đƣờng dây trên không: ................................................................................ 17
2.2.3. Cáp ngầm ..................................................................................................... 17
2.2.4. Máy biến áp ................................................................................................. 17
2.2.5. Phụ tải .......................................................................................................... 17
2.2.6. Các thiết bị bù .............................................................................................. 18
2.3. Giải pháp điều chỉnh điện áp trên lƣới truyền tải ................................................... 18
2.3.1. Điều khiển tập trung .................................................................................... 18
2.3.2. Điều khiển nhiều cấp ................................................................................... 18
2.4. Các phƣơng tiện điều chỉnh điện áp ....................................................................... 19
2.4.1. Tụ bù ngang ................................................................................................. 19
2.4.2. Hệ thống bù tĩnh .......................................................................................... 20
2.4.3. Điều chỉnh nấc phân áp ............................................................................... 20
2.5. Giải pháp tối ƣu trào lƣu công suất ........................................................................ 20
2.5.1. Khảo sát phân bố công suất dùng ma trận Ybus bằng phép lặp Gauss –
Seidel ............................................................................................................................. 20
2.5.2. Khảo sát phân bố công suất dùng ma trận Zbus bằng phép lặp Gauss –
Seidel ............................................................................................................................. 23
2.5.3. Phân bố công suất dùng phƣơng pháp Newton – Raphson ......................... 23
CHƢƠNG 3. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM TÍNH TOÁN TỐI ƢU TRÀO LƢU
CÔNG SUẤT PSS/E. ................................................................................................... 26
3.1. Giới thiệu ................................................................................................................ 26
3.2. Tính toán trong hệ tƣơng đối .................................................................................. 28
3.2.1. Tính toán trở kháng dây ............................................................................... 28
3.2.2. Máy biến áp 2 cuộn dây ............................................................................... 29

3.2.3. Máy biến áp 3 cuộn dây. .............................................................................. 30
3.3. Chạy chƣơng trình phân bổ công suất .................................................................... 32
3.4. Kết luận chƣơng 3 .................................................................................................. 33
CHƢƠNG 4. ỨNG DỤNG PSS/E VÀO TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH TỐI ƢU
VẬN HÀNH HỆ THỐNG 110KV KHÁNH HÕA. .................................................. 34
4.1. Sơ đồ thuật toán chạy OPF ..................................................................................... 34
4.2. Thu thập số liệu ...................................................................................................... 34


v
4.3. Kết quả nhập chƣơng trình PSS/E .......................................................................... 35
4.3.1. Dữ liệu thông số các nút .............................................................................. 35
4.3.2. Dữ liệu các thông số cho nhà máy (Plant). .................................................. 35
4.3.3. Nhập các thông số của máy phát (Machine). .............................................. 35
4.3.4. Dữ liệu các thông số của tải (Load). ............................................................ 36
4.3.5. Dữ liệu các thông số của đƣờng dây (Branch). ........................................... 36
4.3.6. Nhập các thông số của máy biến áp 2 cuộn dây (2 Winding). .................... 36
4.3.7. Nhập các thông số của máy biến áp 3 cuộn dây (3 Winding). .................... 37
4.3.8. Khai báo các vị trí bù trung áp. ................................................................... 37
4.4. Kết quả phân tích tối ƣu trào lƣu công suất trên phần mềm PSS/E. ...................... 37
4.4.1. Trào lƣu công suất theo kết cấu lƣới điện 110kV hiện tại........................... 37
4.4.2. Nhận xét ....................................................................................................... 37
4.5. Kết luận và kiến nghị .............................................................................................. 39
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)


vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

TBA 110kV - E24: Trạm biến áp 110kV - Ninh Hòa.
TBA1 10kV-E25: Trạm biến áp 110kV-HyunhDai-VinaShin.
TBA 110kV - E26: Trạm biến áp 110kV - Nhà máy Sợi.
TBA 110kV - E27: Trạm biến áp 110kV - Mã Vòng.
TBA 110kV - E28: Trạm biến áp 110kV - Cam Ranh.
TBA 220kV - E29: Trạm biến áp 220kV - Vĩnh Phƣơng.
TBA 110kV - E30: Trạm biến áp 110kV - Suối Dầu.
TBA 110kV - E31: Trạm biến áp 110kV - Đồng Đế.
TBA 110kV - E32: Trạm biến áp 110kV - Diên Khánh.
TBA 110kV - E33: Trạm biến áp 110kV - Vạn Giã.
TBA 110kV - ENT: Trạm biến áp 110kV - Ninh Thủy.
TBA 110kV - EBT: Trạm biến áp 110kV - Bình Tân.
TBA 110kV-ENCR: Trạm biến áp 110kV - Nam Cam Ranh.
TBA 110kV - EBĐ: Trạm biến áp 110kV - Bán Đảo Cam Ranh.
NMTĐSG-2: Nhà máy Thủy điện Sông Giang 2.
NMNĐBMNH:

Nhà máy nhiệt điện Bã Mía Ninh Hòa.

BCT - BỘ CÔNG THƢƠNG.
HTĐ - Hệ thống điện.
KHPC - Công Ty Cổ Phần Điện Lực Khánh Hòa.
PSS/E - Power System Simulator for Engineering.
OPF - Optimal Power Flow: Tối ƣu trào lƣu công suất.
SVC - Static Var Compensator.


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu
bảng

Tên bảng

Trang

1.1:

Công suất phát lên lƣới điện của các nhà máy điện tại Khánh Hòa

3

1.2:

Thông số kỹ thuật đƣờng dây 110kV Khánh Hòa

4

1.3:

Thông số kỹ thuật các TBA 110kV Khánh Hòa.

5

2.1:

Phân loại các hiện tƣợng liên quan đến chất lƣợng điện áp theo
tiêu chuẩn IEEC 1159-1995.

16


viii
DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu
hình

Tên hình

Trang

1.1:

Sơ đồ kết kết lƣới 110kV Khánh Hòa

6

1.2:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Ninh Hòa.

7

1.3:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Ninh Thủy.

8

1.4:

Biểu đồ nút phụ TBA 110kV Vạn Giã.

8

1.5:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Đồng Đế.

9

1.6:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Mã Vòng.

9

1.7:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Diên Khánh.

10

1.8:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Bình Tân.

10

1.9:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Suối Dầu.

11

1.10:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Nam Cam Ranh.

11

1.11:

Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Cam Ranh.

11

1.12:

Tổng hợp điện áp tại các nút cùng thời điểm.

12

1.13:

Biểu đồ điện áp lúc 10h ngày 10/07/2017 ( cắt ĐD E29-E24).

12

1.14:

Biểu đồ điện áp lúc 10h 27/05/2017 (Cắt ĐD EVG – Tuy Hòa 2).

13

2.1:

Cấu trúc điều chỉnh điện áp

19

2.2:

Sơ đồ thay thế hình π Dòng điện vào nút p của nhánh pq:

22

3.1:

Hai hƣớng giải bài toán OPF.

26

3.2:

Sơ đồ thay thế đƣờng dây

28

3.5:

Sơ đồ thay thế đầy đủ của máy biến áp ba cuộn dây.

31

3.6:

Cửa sổ chọn mục tiêu trong tối ƣu trào lƣu công suất OPF.

33

4.1:

Sơ đồ thuật toán chƣơng trình tối ƣu trào lƣu công suất OPF.

34


ix
TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ
VẬN HÀNH CHO LƢỚI 110KV CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN ĐIỆN LỰC
KHÁNH HÒA.
Học viên: …Trần Nam Dũng…………Chuyên ngành: Kỹ Thuật điện.
Mã số: …Khóa: K33 KTĐ. KH Trƣờng Đại học Bách khoa – ĐHĐN.
TÓM TẮT
Đối với lƣới 110kV để cải thiện đƣợc chất lƣợng vận hành thì phải nói đến chất lƣợng
điện áp tại các nút không đƣợc quá cao dẫn đến ảnh hƣởng đến sự làm việc của thiết bị, điện

áp thấp dẫn đến tổn thất điện năng ảnh hƣởng lớn đến chi phí đầu tƣ cải tạo, nâng cấp để nâng
cao hiệu quả vận hành.
Trong luận văn gồm 4 chƣơng, giới thiệu về lƣới điện 110kV Khánh Hòa hiện nay, tình
hình vận hành của lƣới điện và giải quyết các vấn đề liên quan. Giới thiệu đặc điểm, hiện
trạng lƣới điện 110kV Khánh Hòa nhƣ đặc điểm nguồn cung cấp, thông số các đƣờng đƣờng
dây, Trạm biến áp, phụ tải,…
Giải pháp điều chỉnh điện áp để nâng cao hiệu quả vận hành lƣới điện 110kV của Công
ty cổ phần điện lực Khánh Hòa, nêu các giải pháp chính nhƣ điều chỉnh nguồn công suất phản
kháng, giải pháp điều chỉnh điện áp trên lƣới truyền tải, các phƣơng tiện điều chỉnh điện áp.
Giới thiệu sơ lƣợt phần mềm PSS/E để tính toán, mô phỏng lƣới điện sẽ hƣớng dẫn quy
đổi các thông số chính để nhập dữ liệu vào chƣơng trình, giới thiệu tính toán trào lƣu công
suất Newton-Raphson, Gauss – Seidel, tối ƣu trào lƣu công suất. Ứng dụng phần mềm PSS/E
để tính toán, phân tích kết quả và đề ra các giải pháp phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả vận
hành lƣới điện 110kV của Công ty Cổ Phần Điện Lực Khánh Hòa.

CALCULATION, ANALYSIS AND PROPOSAL TO ENHANCE THE 110KV
POWER OPERATION OF KHANH HOA ELECTRICITY JOINT STOCK
COMPANY.
Student: Tran Nam Dung ............ Major: Electrical Engineering.
Code: ... Course: K33 KTĐ. Polytechnic University - Danang University.
ABSTRACT
For 110kV grid to improve the quality of operation, it is necessary to mention the
quality of the voltage at the node is not too high, which affects the working of the devices;
low voltage leads to loss of electrical power which greatly affect to the investment costs of
renovation and upgrading to improve operational efficiency.
In the thesis there are 4 chapters, includes the current Khanh Hoa 110kV power grid, the
operation of the power grids and related problems. Introduction of characteristics and current
status of Khanh Hoa 110kV power grid as supply characteristics, line parameters, transformer
station, load, ...
Voltage regulation solutions to improve the operation efficiency of the 110kV power

grid of Khanh Hoa Power Joint Stock Company, the main solutions such as adjustment of
reactive power source, voltage adjustment solution on the transmission load grid, the means of
adjusting the voltage.
Introduction of the PSS / E software to calculate and simulate the grid which will guide
the conversion of key parameters for data input into the program, introducing NewtonRaphson, Gauss-Seidel, Optimize power flow. Apply PSS/E software to calculate, analyze
results and propose appropriate solutions to improve the operation efficiency of 110kV grid of
Khanh Hoa Power Joint Stock Company.


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Lƣới điện 110kV Khánh Hòa với khối lƣợng 339.5km đƣờng dây (ĐD), 11 Trạm
biến áp (TBA) với tổng công suất là 502(MVA), nguồn cung cấp từ các TBA 220kV
Nha Trang 1x250MVA + 1x125MVA, 220kV Tuy Hòa 2 2x125MVA, 220kV Tháp
Chàm 2 1x125MVA.
Nhà Máy Thủy điện Sông Giang 2 (NMTDDSG2) có Pđặt 38MW, Nhà máy
Thủy Điện Eakrôngru (NMTĐ Eakrôngru) Pđặt 28MW, Nhà máy Nhiệt Điện Bã Mía
Ninh Hòa (NMNĐBMNH) có Pđặt 30MW, Nhà máy đƣờng Cam Ranh Khánh Hòa,
tổng công suất phụ tải từ 250MW đến 340(MW).
Tuy nhiên qua các số liệu thực tế tại các TBA 110kV Khánh Hòa nhận thấy có
các vấn đề cần quan tâm nhƣ tổn thất điện năng còn khá cao, điện áp một số nút xa
nguồn giảm thấp, công suất phản kháng của một số phụ tải là khá lớn phải huy động từ
hệ thống lƣợng CSPK không cần thiết dẫn đến tổn thất điện năng lớn.
Đối với lƣới 110kV để cải thiện đƣợc chất lƣợng vận hành thì phải nói đến chất
lƣợng điện áp tại các nút không đƣợc quá cao dẫn đến ảnh hƣởng đến sự làm việc của
thiết bị, điện áp thấp dẫn đến tổn thất điện năng ảnh hƣởng lớn đến chi phí đầu tƣ cải
tạo, nâng cấp để nâng cao hiệu quả vận hành.
Với đặc điểm của lƣới 110kV Khánh Hòa có nhiều nguồn cung cấp từ các nhà
máy Thủy điện, Nhiệt điện có thời điểm cần huy động lên đến 80MW nằm rãi rác các

khu vực, các TBA 220kV.
Ngành điện rất quan tâm đến vấn đề điện áp tại các nút trên lƣới điện đặc biệt các
nút ở vị trí xa nguồn với các vấn đề trên Luận văn sẽ nghiên cứu, tính toán đề xuất giải
pháp nâng cao hiệu quả vận hành trên lƣới 110kV Khánh Hòa do đó chọn đề tài
“TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU
QUẢ VẬN HÀNH CHO LƢỚI 110KV CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN ĐIỆN LỰC
KHÁNH HÕA”.
2. Mục đích nghiên cứu
Cải thiện điện áp các nút tại các TBA 110kV nhằm giảm tổn thất điện năng trên
lƣới 110kV. Sử dụng phần mềm PSS/E để mô phỏng các bài toán tối ƣu hóa trào lƣu
công suất, tính toán bài toán xác định vị trí đặt tụ bù tối ƣu.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là lƣới điện 110kV của Công Ty Cổ Phần Điện
Lực Khánh Hòa (KHPC). Đề tài sẽ tìm hiểu, nghiên cứu, phân tích trào lƣu công suất
gây tổn thất điện năng mà luận văn đề cập chính là điện áp của lƣới điện, cụ thể nhƣ


2
sau: Luận văn sẽ nghiên cứu vấn đề phân bố công suất, điện áp các nút trên lƣới điện,
trào lƣu công suất tối ƣu nhằm giảm tối đa tổn thất điện năng, không đi sâu phần lý
thuyết mà tìm hiểu, thu thập số liệu qua các Báo cáo Kỹ thuật, ghi chép trong vận
hành, trên trang Web thu thập số liệu từ xa và sử dụng phần mềm chuyên dụng để
phân tích, đánh giá kết quả với thực tế thu thập đƣợc.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Tìm hiểu phần mềm PSS/E, thu thập số liệu, xây dựng sơ đồ kết lƣới 110KV
Khánh Hòa, cập nhật các thông số nguồn, đƣờng dây, trạm và mô hình hóa trên phần
mềm PSS/E, xử lý số liệu, mô phỏng tính toán phân bố công suất lƣới điện 110kV
Khánh Hòa.
Phân tích kết quả thu đƣợc về các thông số nút và nhánh, so sánh đối chiếu thực
tế và đề xuất ứng dụng.

5. Dự kiến kết quả
Xây dựng đƣợc ứng dụng mô phỏng hệ thống lƣới điện 110kV Khánh Hòa bằng
phần mềm PSS/E, đƣa ra các kịch bản để chạy mô hình. Đáp ứng đƣợc các yêu cầu các
vấn đề liên quan đến nâng cao hiệu quả vận hành cho lƣới 110kV Khánh Hòa. Cải
thiện điện áp tại các các nút và phân bổ lại vị trí các tụ bù hiện nay, giảm tổn thất điện
năng lƣới điện 110kV.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đáp ứng đƣợc các vấn đề liên quan đến nâng cao hiệu quả vận hành giảm tổn
thất điện năng trên lƣới 110kV.
7. Cấu trúc của luận văn
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN 110KV KHÁNH HÒA.
CHƢƠNG 2: THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN.
CHƢƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSS/E MÔ PHỎNG HTĐ.
CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH TỐI ƢU VẬN VẬN HÀNH HỆ
THỐNG ĐIỆN 110KV KHÁNH HÒA BẰNG PHẦN MỀM PSS/E.


3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN 110KV KHÁNH HÒA
1.1. Đặc điểm hiện trạng lưới điện 110KV Khánh Hòa
1.1.1. Đặc điểm nguồn cung cấp
a. Nguồn điện từ các nhà máy điện địa phương.
Bảng 1.1: Công suất phát lên lưới điện của các nhà máy điện tại Khánh Hòa

Tên Nhà máy (NM)

Điện áp

CS Tác

dụng

Thời gian phát

(MW)
NM Thủy điện Eakrôngru

35kV

12 ± 27

12 Tháng

NM Đƣờng Cam Ranh

35kV

4

6 tháng mùa vụ

NM Nhiệt Điện Bã Mía Ninh Hòa

110kV

10 ± 14

6 tháng mùa vụ

NM Thủy điện Sông Giang 2

110kV

20 ± 37

12 Tháng

Đối với 2 nhà máy NM Đƣờng Cam Ranh và NM Nhiệt Điện Bã Mía Ninh Hòa
thời gian phát lên lƣới điện không liên tục qua theo dõi trong vận hành thì thời gian
phát từ tháng 01 đến tháng 06 hàng năm.
Đối với 02 Nhà máy Thủy Điện thời gian cung cấp tƣơng đối ổn định, tuy nhiên
nguồn NMTĐ Sông Giang 2 sử dụng đƣờng dây mạch đơn nên không phát huy sự ổn
định nguồn cung cấp nhƣ sự cố đƣờng dây đến TBA 110kV Diên Khánh dẫn đến TBA
220kV đầy tải có thể giảm điện áp phía 110kV.
b. Nguồn điện từ các TBA 220kV cung cấp cho Khánh Hòa.
Hiện nay Khánh Hòa chỉ có duy nhất 01 Trạm biến Áp 220kV Nha Trang ( E29)
cung cấp chính cho toàn bộ lƣới điện Khánh Hòa, tuy nhiên khi cấp đến các phụ tải thì
khá xa dẫn đến tổn thất công suất trên đƣờng dây là khá lớn
Hơn nữa TBA 220kV Nha Trang sử dụng MBA AT1 là 125MVA, AT2 là
250MVA do đó khi sửa chữa máy AT2 thì khả năng cung cấp cho lƣới Khánh Hòa sẽ
suy giảm rất lớn có thể cắt giảm phụ tải để đảm bảo an toàn hệ thống vì khả năng
mang tải của các đƣờng dây nối với các TBA 220kV ở Tuy Hòa 2 và Tháp Chàm 2 có
giới hạn vì hiện nay phụ tải của Khánh Hòa có thời điểm lên đến 330MW, điện áp 01
số nút xa nguồn trung tâm mặt dù vẫn nằm trong phạm vi cho phép tuy nhiên điện áp
liên tục thấp sẽ gây nên tổn thất điện năng trên lƣới sẽ lớn ảnh hƣởng trực tiếp đến phụ
tải.


4
1.1.2. Tổng hợp số liệu đường dây và TBA 110kV Khánh Hòa

Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật đường dây 110kV Khánh Hòa
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

Từ
TBA
Tháp Chàm 2
Cam Ranh
Cam Ranh
Nam CR
BĐ Cam ranh
Suối Dầu
Bình Tân

Bình Tân
Vĩnh Phƣơng
Vĩnh Phƣơng
Mã Vòng
Vĩnh Phƣơng
Vĩnh Phƣơng
Vĩnh Phƣơng
Ninh Hòa
Ninh Thủy
Ninh Thủy
Vạn Giã

Đến TBA
Cam Ranh
BĐ Cam ranh
Nam CR
Ninh Hải
Suối Dầu
Diên Khánh
Diên Khánh
Mã Vòng
Mã Vòng
Diên Khánh
Đồng Đế
Đồng Đế
Nhà Máy Sợi
Ninh Hòa
HyunhDai-Vinashin
HyunhDai-Vinashin
Vạn Giã

Tuy Hòa 2

Tiết diện dây
(mm2)
ACKII 150/24
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 300/39
ACSR 400/51
ACSR 185/29
ACSR 300/39
ACSR 300/39
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 185/29
ACSR 240/29

L
(Km)
42.72
16.48
14.93
31.02
18.32

11.83
25.42
10.91
8.68
10.12
11.2
3.9
3.9
33.5
24
15.19
41.68
57

R
(Ω)
8.97
3.08
2.79
5.8
3.43
2.21
4.75
1.23
0.89
1.89
1.27
0.44
0.73
6.26

4.49
2.84
7.79
8.15

X
(Ω)
17.9
6.9
6.3
13.0
7.7
5.0
10.7
4.5
3.5
4.3
4.6
1.6
1.6
14.1
10.1
6.4
17.5
23.9

B
(Ω)
111
44.5

40.3
83.7
49.4
31.9
68.6
30.6
24.9
27.3
31.4
10.9
10.5
90.4
64.8
41
112
157

ICP
(A)
445
515
515
515
515
515
515
700
800
515
700

700
515
515
515
515
515
610


5
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật các TBA 110kV Khánh Hòa.
Ucao

Utrung

Uha

Nấc phân áp

Nấc phân áp

Nấc
phân áp

115±9x1,78%

38

115±9x1,78%

ΔPn (kW)

Uk%

Io

Sđm
(MVA)

ΔPo
(kW)

C-T

C-H

T-H

C-T

C-H

T-H

%

23

40

29

95

90

80

18

11

7

0,53

38.5±2x2,5%

23

63

30

126

219

-

115±9x1,78%

38.5±2x2,5%

23

63

30

114

209

115±9x1,78%

38.5±2x2,5%

24

25

23,4

72

115±8x1,25%

38.5

23

25

19,4

115±9x1,78%

24

11

25

115±9x1,78%

24

11

115±9x1,78%

24

115±9x1,78%

Diên Khánh

Tên TBA

Ninh Hòa

10,27 18,2 6,54

0,1

101

10.8

19

7.74

0,1

142

52,4

-

-

-

0,32

-

-

-

10,25 15,5 4,02

17

-

-

-

10,81

5,1

1,3

0.1

25

13,95

-

-

-

10,33 18,9

4,6

0,3

11

40

18

-

160

-

11.4

-

-

24

11

25

16.5

-

105

-

10,5

115±9x1,78%

38.5±2x2,5%

24

25

12

-

75

-

19,46

Vạn Giã

115±9x1,78%

24

16,5

25

12

75

75

-

10,19 12,6

Bán Đảo CR

115±9x1,78%

23

11

25

16

104

-

-

Nam CR

115±9x1,78%

38.5±2x2,5%

6,6

16

23,4

-

142

-

17,83 10.7 6,36 0,32

Ninh Thủy

115±9x1,78%

23

11

40

21,88

-

154

-

10,31 16,7

4,4

Bình Tân

115±9x1,78%

23

11

40

19

-

134

-

10,47

1,43 0,07

Mã Vòng
Cam Ranh
Suối Dầu
Đồng Đế

11

-

-

17,8 4,65 0,15
10,2 7,63
5,6

6

0,1

-

-

1,31

0,7
0,11


6

Hình 1.1: Sơ đồ kết kết lưới 110kV Khánh Hòa


7
1.2. ĐIỆN ÁP TẠI CÁC TBA 110KV CỦA KHÁNH HÒA HIỆN NAY.

Trong đề tài “TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH CHO LƢỚI 110KV CỦA CÔNG TY CỔ
PHẦN ĐIỆNLỰC KHÁNH HÕA” Đối với lƣới điện 110kV điện áp tại các nút phụ
thuộc chính vào nguồn cung cấp nhƣ trào lƣu công suất nhƣ hƣớng nguồn nhận,
khoảng cách nguồn đến các TBA 110kV, điện áp tại đầu nguồn, các vị trí lắp đặt tụ bù,
phụ tải…
Để tìm hiểu các yếu tố trên học viên thu thập dữ liệu qua các Báo cáo Kỹ thuật
tháng của Xí Nghiệp Lƣới Điện Cao Thế, từ trang Web thu thập dữ liệu từ xa do Công
Ty Cổ Phần Điện Lực Khánh Hòa. Qua đó phân tích, đánh giá tìm hiểu các tồn tại
trong vận hành nhƣ suy giảm điện áp, tổn thất điện năng đối với lƣới điện 110kV phụ
thuộc chính vào phƣơng thức vận hành, điện áp phía 110kV tại các TBA 220kV cung

cấp cho các TBA 110kV Khánh Hòa.
1.2.1. Điện áp tại các nút với phương thức vận hành cơ bản:.
Khu vực Bắc Khánh Hòa: TBA 220kV Vĩnh Phƣơng – Ninh Hòa – HyunhdaiVinashin – Ninh Thủy – Vạn Giã - TBA 220kV Tuy Hòa 2, riêng TBA HyunhDaiVinashin thuộc khách hàng chỉ lấy số liệu công suất tác dụng, công suất phản kháng.
Ngoài ra khu vực Ninh Hòa có nhà máy Thủy Điện Eakrôngru phát lên lƣới vào thanh
cái 35kV tại TBA Ninh Hòa, hỗ trợ nguồn công suất tƣơng đối ổn định cho khu vực
này.

BIỂU ĐỒ NÚT PHỤ TẢI
120

100

80

60

40

20

0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Điện áp (KV)

Công suất tác dụng (MW)

Công suất phản kháng QTẢI (MVAr)

Công suất phản kháng QBÙ (MVAr)

Hình 1.2: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Ninh Hòa.


8
120
110
100
90
80
70
60

50
40
30
20
10
0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Điện áp (KV)

Công suất tác dụng (MW)

Công suất phản kháng QTẢI (MVAr)

Công suất phản kháng QBÙ (MVAr)

Hình 1.3: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Ninh Thủy.
140
120
100
80
60
40
20
0
1

2

3

4

5

6

7

8

9

U110

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
P22

Q22

QBÙ

Hình 1.4: Biểu đồ nút phụ TBA 110kV Vạn Giã.

Khu vực Trung Tâm Khánh Hòa: gồm 02 mạch vòng từ TBA 220kV Vĩnh
Phƣơng - Mã Vòng - Bình Tân - Diên Khánh -.TBA 220kV Vĩnh Phƣơng, mạch vòng
TBA 220kV Vĩnh Phƣơng – Đồng Đế - Mã Vòng - TBA 220kV Vĩnh Phƣơng, Nhà


9
máy Thủy điện Sông Giang 2 có Pphát= 38MW phát đến thanh cái tại TBA Diên
Khánh.
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20

10
0
-10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Điện áp (KV)

Công suất tác dụng (MW)

Công suất phản kháng QTẢI (MVAr)

Công suất phản kháng QBÙ (MVAr)

Hình 1.5: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Đồng Đế.
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Điện áp (KV)

Công suất tác dụng (MW)

Công suất phản kháng QTẢI (MVAr)

Công suất phản kháng QBÙ (MVAr)

Hình 1.6: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Mã Vòng.


10
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30

20
10
0
-10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Điện áp (KV)

Công suất tác dụng (MW)

Công suất phản kháng QTẢI (MVAr)

Công suất phản kháng QBÙ (MVAr)

Hình 1.7: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Diên Khánh.

120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Điện áp (KV)

Công suất tác dụng (MW)

Công suất phản kháng QTẢI (MVAr)

Công suất phản kháng QBÙ (MVAr)

Hình 1.8: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Bình Tân.


11
120
110
100
90
80
70
60
50

40
30
20
10
0
-10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Điện áp (KV)

Công suất tác dụng (MW)

Công suất phản kháng QTẢI (MVAr)

Công suất phản kháng QBÙ (MVAr)

Hình 1.9: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Suối Dầu.
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Điện áp (KV)

Công suất tác dụng (MW)

Công suất phản kháng QTẢI (MVAr)

Công suất phản kháng QBÙ (MVAr)

Hình 1.10: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Nam Cam Ranh.
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30

20
10
0
-10

Điện áp (KV)
Công suất tác dụng
(MW)
Công suất phản kháng
QTẢI (MVAr)
Công suất phản kháng
QBÙ (MVAr)
1

3

5

7

9 11 13 15 17 19 21 23

Hình 1.11: Biểu đồ nút phụ tải TBA 110kV Cam Ranh.


12
Khu vực Nam Khánh Hòa: Sơ đồ kết lƣới TBA 220kV Vĩnh Phƣơng – Diên
Khánh – Suối Đầu – Bán Đảo Cam Ranh – Cam Ranh -TBA 220kV Tháp chàm 2,
TBA Nam Cam Ranh nhận nguồn từ TBA 220kV Tháp chàm 2 thông qua thanh cái
110kV Cam Ranh, và mở vòng tại TBA Ninh Hải.

Qua các biểu đồ trên chọn nút tại thanh cái 110kV Đồng Đế sẽ là nút kiểm tra
và so sánh với các nút khác cùng thời điểm bất kỳ cần xét vì nút này gần nguồn TBA
220kV Vĩnh Phƣơng.
ĐIỆN ÁP DÂY (KV)
ĐIỆN ÁP LÚC 10h ( Khi phụ tải Max)

118.1
117.2
115.5

116.7

114.9

114.6

NINH
HÒA

MÃ ĐỒNG ĐẾ CAM
VÒNG
RANH

117.4

113.8

VẠN GIÃ

NINH

THỦY

SUỐI
DẦU

DIÊN
KHÁNH

Hình 1.12: Tổng hợp điện áp tại các nút cùng thời điểm.
1.2.2. Điện áp tại các nút phương thức vận hành không cơ bản N-1.

VẠN GIÃ

NINH THỦY

102.3

ĐIỆN ÁP DÂY (KV)

103.5

108.1

+ Khu vực Bắc Khánh Hòa:

NINH HÒA

Hình 1.13: Biểu đồ điện áp lúc 10h ngày 10/07/2017 ( cắt ĐD E29-E24).
Nguồn cung cấp từ TBA 220kV Tuy Hòa 2, cắt đƣờng dây 110kV Vĩnh Phƣơng
đến TBA 110kV Ninh Hòa điện áp Bắc Khánh Hòa nhƣ Hình 1.12.

+ Sơ đồ kết lưới 110kV Nam Khánh Hòa N-1: Đƣờng dây từ TBA 110kV Cam
Ranh - TBA 110kV Bán Đảo và TBA 110kV Nam Cam Ranh – TBA 110kV Ninh Hải
ở trạng thái mở, khu vực này chỉ còn nguồn từ TBA 220kV Tháp Chàm 2 cung cấp
chính.


VẠN GIÃ

113.4

110.9

ĐIỆN ÁP DÂY (KV) N-1

NINH THỦY

115.6

13

NINH HÒA

Hình 1.14: Biểu đồ điện áp lúc 10h 27/05/2017 (Cắt ĐD EVG – Tuy Hòa 2).
+ Sơ đồ kết lưới 110kV Trung tâm Khánh Hòa: Vì khu vực này đấu nối theo
mạch vòng nên điện áp tƣơng đối ổn định tuy nhiên trong phần chạy phần mềm sẽ khải
báo công suất phát là 50% ất của nhà máy Thủy Điện Sông Giang 2.
1.3. KẾT LUẬN
Điện áp phía 110kV tại TBA Cam Ranh và Nam Cam Ranh có điện áp thấp
nguyên nhân chủ yếu hiện nay với 02 TBA này nhận nguồn từ TBA 220kV Tháp
Chàm 2 khả năng mang tải của đƣờng dây từ TBA Cam Ranh đến TBA 220kV Tháp

Chàm 2 sử dụng dây ACKII 150 khả năng mang tải không cao công suất khống chế 70
(MW) với chiều dài của đƣờng dây là 43 (km) công suất phụ tải của 02 TBA này 45
(MW) gây nên tổn thất điện áp, điện năng cho toàn tuyến là khá lớn do đó cần cải
thiện điện áp cho khu vực này cần đề xuất năng tiết diện đƣờng dây này lên AC
300mm2 , xây dựng dƣờng dây mạch kép, hiện nay đang triển khai xây dựng TBA
220kV tại Cam Ranh tuy nhiên để giải quyết đƣợc điện áp thấp tại khu vực này ít chi
phí nhất cần phối với bộ OLTC tại TBA 220kV Tháp Chàm 2 hoặc tính toán tăng thêm
dung lƣợng bù để cải thiện điện áp cho khu vực này.
Tại các nút nhƣ TBA 110kV- Ninh Hòa, TBA 110kV – Hyunhdai-Vinashin,
TBA 110kV Ninh Thủy có điện áp rất thấp khi tách đƣờng dây từ TBA 220kV Vĩnh
Phƣơng -TBA Ninh Hòa, NM Thủy điện Eakrôngru ngừng phát nhƣ trong ngày
10/07/2017, với khoảng cách từ TBA 220kV Tuy Hòa đến TBA 110kV Ninh Hòa
khoảng 100km và tổng phụ tải khu vực này vào giờ cao điểm lên đến 70MW do đó
điện áp tại nút cuối nguồn sẽ giảm rất lớn nhƣ số liệu chỉ còn 102,3kV ngoài ra ở chế
độ vận hành bình thƣờng vì cách xa nguồn dẫn đến điện áp 110kV mặt dù vẫn đạt theo
quy định tuy nhiên điện áp thấp dẫn đến tổn thất điện năng trên lƣới 110kV là khá lớn
đặc biệt ảnh hƣởng trực tiếp các phụ tải phía dƣới.
Một số phụ tải tại các TBA tiêu thụ công suất phản kháng là khá lớn nhƣ TBA
Mã Vòng, Bình Tân, Đồng Đế, Suối Dầu nhƣ vậy phải cần cung cấp đủ lƣợng phản
kháng tuy nhiên khả năng cung cấp công suất phản kháng tại chỗ là khá khiêm tốn so
với phụ tải nhƣ TBA Mã Vòng Qbù 2 (MVAr) trong khi phụ tải tiêu thụ đến 18
(MVAr), TBA Đồng Đế Qbù 1.5 (MVAr) trong khi phụ tải tiêu thụ đến 8 (MVAr),
TBA Suối Dầu Qbù 2 (MVAr) trong khi phụ tải tiêu thụ đến 7 (MVAr), TBA Bình Tân
chƣa có lắp đặt tụ bù trong khi phụ tải tiêu thụ đến 07 (MVAr), Bắc Khánh Hòa qua số


14
liệu thu thập có thời điểm phụ tải cần đến 16MVAr, nhƣ vậy cần phải huy động từ hệ
thống dẫn đến không hiệu quả vì phải truyền tải lƣợng công suất phản kháng (CSPK)
không cần thiết sẽ làm tăng tổn thất điện năng giảm khả năng mang tải nhƣ ta đã biết

tổn thất điện áp phụ thuộc chính là công suất phản kháng để giảm truyền công suất
phản kháng từ hệ thống qua phần mềm sẽ tính toán phân bố lại công suất phản kháng
phù hợp từ đó đề xuất cải tạo, nâng cấp cho tất cả các TBA 110kV.
Hiện nay Khánh Hòa chỉ có duy nhất 01 Trạm biến Áp 220kV Nha Trang (E29)
cung cấp chính cho toàn bộ lƣới điện Khánh Hòa, đối với TBA 220kV Tháp Chàm 2,
Tuy Hòa 2 hỗ trợ lƣợng công suất cần thiết, điện áp tại một số nút thấp nhƣ TBA Ninh
Thủy, Vạn Giã, TBA Suối Dầu, Cam Ranh, Nam Cam Ranh,...
Về sơ đồ kết lƣới 110kV Khánh Hòa, đối với đƣờng dây từ TBA 220kV Tháp
Chàm 2 đến TBA 110kV Cam Ranh ACKII 150 khả năng mang tải kém không phát
huy kết nối nguồn 110kV, đƣờng dây từ TBA 220kV Nha Trang đến TBA 110kV
Ninh Hòa sử dụng dây ACSR 185/29 khả năng mang tải không cao sẽ không phát huy
khi có yêu cầu truyền tải có công suất khi phụ tải khu vực này khoảng 70MW đặc biệt
khi cắt đƣờng dây 110KV Tuy Hòa 2, nguồn từ các TBA 220kV là khá xa trung bình
khoảng 100km từ TBA 220kV Nha Trang đến Vạn Giã và từ TBA 220kV Tuy Hòa
đến TBA 110kV Ninh Hòa.
Qua các số liệu thu thập và đánh giá nhận thấy điện áp một số khu vực xa nguồn
với TBA 220kV Vĩnh Phƣơng có giá trị điện áp và độ lệch điện áp tƣơng đối cao ảnh
hƣởng đến công tác vận hành nhƣ gây nên tổn thất điện năng một số khu vực còn cao,
ảnh hƣởng không nhỏ đến công tác vận hành phía dƣới.
Do đó để nâng hiệu quả vận hành lƣới điện 110kV Khánh Hòa học viên đề xuất
giải pháp hiệu quả nhất, ít tốn kém nhất đó là sự phối hợp duy trì điện áp phía 110kV
tại các TBA 220kV Vĩnh Phƣơng, TBA 220kV Tháp Chàm 2, TBA 220kV Tuy Hòa 2
qua việc tối ƣu điều khiển điện áp dƣới tải OLTC và tối ƣu điều khiển điện áp dƣới tải
OLTC kết hợp với tối ƣu phân bố công suất phản kháng tại các nút xa nguồn nhƣ Ninh
Hòa, Ninh Thủy, Vạn Giã, Suối Dầu, Cam Ranh.
Để hiểu rõ các vấn đề nêu trên học viên sẽ tìm hiều các yếu tố liên quan gây nên
tổn thất điện áp, cũng nhƣ các thiết bị điều chỉnh điện áp, các định mức cho phép trong
tiêu chuẩn chất lƣợng.