Nghiên cứu các biện pháp nâng cao ổn định điện áp của lưới điện phân phối trung áp quận hà đông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
HOÀNG MINH QUANG

----------

HOÀNG MINH QUANG

KỸ THUẬT ĐIỆN

NGHIÊN CỨU CÁC BIÊN PHÁP NÂNG CAO ỔN ĐỊNH
ĐIỆN ÁP CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP
QUẬN HÀ ĐÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành : Kỹ thuật điện – Hệ thống điện

KHOÁ 2015B

Hà Nội – 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------

HOÀNG MINH QUANG

NGHIÊN CỨU CÁC BIÊN PHÁP NÂNG CAO ỔN ĐỊNH
ĐIỆN ÁP CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP
QUẬN HÀ ĐÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT ĐIỆN - HỆ THỐNG ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS TRẦN BÁCH

HÀ NỘI – 2018


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... 3
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ 4
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 5
DANH MỤC CÁC KÝ HIÊU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.......................................... 7
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ 8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ................................................................................... 9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP
QUẬN HÀ ĐÔNG ................................................................................................... 11
1.1.

ĐẶC ĐIỂM CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP. ............................................11

1.1.1.

Câu trúc lưới điện ....................................................................................11

1.1.2.

Ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật....................................12

1.2.

HIỆN TRẠNG LĐPP TRUNG ÁP QUẬN HÀ ĐÔNG .................................................12

1.2.1.

Nguồn điện cấp điện cho khu vực ............................................................12

1.2.2.

Lưới điện trung áp ....................................................................................13

1.2.3.

Tình hình cung cấp điện ...........................................................................16

1.3.

KẾT LUẬN.........................................................................................................21

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI TRUNG ÁP ...................................................................................... 22
2.1.

TỔNG QUAN VỀ ỔN ĐỊNH PHỤ TẢI ....................................................................22

2.1.1.

Đặc tính tĩnh phụ tải và điều kiện cân bằng công suất ............................22

2.1.2.

Hiện tượng sụp đổ điện áp .......................................................................24

2.1.3.

Các tiêu chuẩn và phương pháp đánh giá ổn định điện áp nút tải ..........25

2.2.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP NÚT TẢI ...............................28

2.2.1.

Phương pháp phân tích ma trận độ nhạy Q / V .................................28

2.2.2.

Phương pháp phân tích giá trị riêng. .......................................................29

2.2.4.

Phương pháp phân tích mất ổn định phi chu kỳ. .....................................32

2.2.5.

Đặc tính tĩnh của phụ tải tổng hợp. .........................................................35

2.3.

KẾT LUẬN.........................................................................................................39

1


CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP LƯỚI
PHÂN PHỐI TRUNG ÁP ...................................................................................... 40
3.1.

CÁC PHƯƠNG PHÁP CƠ BẢN GIẢI TÍCH LƯỚI ĐIỆN. ...........................................41

3.1.1.

Phương pháp Newton-raphson (N-R) ......................................................41

3.1.2.

Phương pháp dòng điện 1 chiều (phương pháp DC model) ....................45

3.2.

LỰA CHỌN CẤU TRÚC TỐI ƯU HTCCĐ. ..............................................................46

3.2.1.

Khảo sát giới hạn CCĐ LĐTA trên mặt phẳng công suất. ......................46

3.2.2.

Các chỉ tiêu đánh giá mức độ ổn định hệ thống CCĐ phức tạp. .............49

3.2.3.

Các phương án cải tạo LĐTA. .................................................................50

3.3.

BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP. ..........50

3.3.1.

Công suất phản kháng và các thông số liên quan....................................50

3.3.2.

Ưu nhược điểm của các nguồn phát công suất phản kháng. ...................56

3.3.3.

Thiết bị bù ngang có điều khiển (SVC) ....................................................58

3.4.

KẾT LUẬN.........................................................................................................70

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ÁP DỤNG ................................................................. 71
4.1.

PHƯƠNG PHÁP TÍNH ỞN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI : .........................71

4.2.

CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN

4.3.

PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN ÁP NGUỒN VÀ ĐẶC TÍNH PHỤ TẢI ĐẾN ỔN

.............................................................................73

ĐỊNH ĐIỆN ÁP CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI. ..........................................................................74

4.3.1. TÍNH ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN ÁP NGUỒN ĐẾN ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP. ......................74
4.4.

PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA SVC ĐẾN ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI ..

.........................................................................................................................78
4.4.1.

Phân tích ổn định khi chưa đặt SVC. .......................................................78

4.4.2.

Phân tích ổn định khi đặt SVC .................................................................78

4.5.

KẾT LUẬN.........................................................................................................79

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 80
PHỤ LỤC ................................................................................................................. 82

2


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu trên là của riêng tơi.
Các số liệu, tính tốn là chính xác và trung thực. Cơng trình này chưa được
cơng bố trên các tạp chí khoa học nào.

Hoàng Minh Quang

3


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô tại Đại học Bách khoa Hà
Nội, các thầy cô Viện Điện đã truyền đạt cho em những kiến thức q báu để em có
thể hồn thành luận văn này.
Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy Trần Bách đã tận tình
hướng dẫn và chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc tới gia đình đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong
suốt q trình học tập và hồn thành luận văn.
Hà Nội, tháng 09 năm 2018
Hoàng Minh Quang

4

LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
Ổn định điện áp là một vấn đề quan trọng trong hệ thống điện, đó là ngun
nhân dẫn đến tình trạng sụp đở điện áp từng phần hoặc hoàn toàn. Lưới điện phân
phối trung áp Quận Hà Đông là lưới điện phát triển nhanh do nhu cầu của phụ tải
tăng trưởng rất nhanh với nhiều khu đô thị mới, vấn đề hạ ngầm cáp đảm bảo mỹ
quan đô thị dẫn đến những thay đổi với sơ đô lưới điện trung áp. Do đó, việc đánh
giá và nghiên cứu ổn định điện áp của lưới phân phối trung áp là rất cần thiết trong
thực tế hiện nay. Vì những lý do đó tơi chọn đề tài ngiên cứu luận văn: " nghiên cứu
các biện pháp nâng cao ổn định điện áp của lưới điện phân phối trung áp Quận Hà
Đông".
2. Lịch sử nghiên cứu.
Đã có rất nhiều tài liệu công bố về vấn đề nghiên cứu của đề tài. Các nội
dung đang được quan tâm nghiên cứu chủ yếu là:
-

Lựa chọn cấu trúc LĐTA dựa trên việc nghiên cứu các chỉ tiêu ổn định, xác
định những nút phụ tải, nhánh đường dây có vai trị quan trọng trong
HTCCĐ để cải thiện các thơng số. Kết quả nghiên cứu cho thấy việc lựa
chọn cấu trúc LĐTA có xét đến đặc trưng ổn định điện áp thì khả năng tải
của lưới và độ dự trữ ởn định các nút đều được cải thiện.

-

Đánh giá ổn định điện áp qua đường cong PV, QV và nâng cao ổn định điện
áp bằng cách sử dụng thiết bị FACTS.

Tuy nhiên vẫn còn nhiều vấn đề chưa giải quyết được và đang được quan tâm
nghiên cứu:

-

Ảnh hưởng cụ thể của các thiết bị FACTS đến ổn định điện áp lưới điện phân
phối Việt Nam.

-

Lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị FACTS mang lại hiệu quả nâng cao ổn định
điện áp lưới điện phân phối.
Luận văn lựa chọn hướng nghiên cứu biện pháp nâng cao ổn định điện áp

dựa trên các tiêu chuẩn phân tích ởn định: thay đởi cấu trúc lưới điện và phân tích

5


ổn định điện áp lưới phân phối trung áp khi xét đến đặc tính tĩnh của phụ tải, ảnh
hưởng của SVC đến ổn định điện áp lưới phân phối trung áp.
3. Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Mục đích nghiên cứu của luận văn:
-

Dựa trên lý thuyết về phân tích ởn định, tính tốn chế độ xác lập và tính tốn
ởn định điện áp lưới phân phối điện trung áp.

-

Biện pháp nâng cao ổn định điện áp lưới phân phối: thay đổi cấu trúc lưới, sử
dụng thiết bị SVC có xét đến đặc tính tĩnh của phụ tải.

Đối tượng nghiên cứu:
-

Các lý thuyết phân tích ởn định điện áp, thiết bị bù cơng śt phản kháng
SVC.

-

Sử dụng phần mềm PSAT để tính tốn, phân tích và nâng cao ởn định điện
áp lộ 472E1.4 thuộc lưới điện phân phối trung áp Quận Hà Đông.

Phạm vi nghiên cứu:
-

Luận văn nghiên cứu lý thuyết về ổn định điện áp, đánh giá phương pháp
phân tích ởn định điện áp nút tải.

-

Tính tốn đánh giá ởn định điện áp cho lộ 472E1.4 thuộc lưới điện phân phối
trung áp Quận Hà Đông.

-

Nghiên cứu hai nhóm biện pháp nâng cao ổn định điện áp trong lưới phân
phối trung áp: thay đởi cấu trúc lưới, bù cơng śt phản kháng.

4. Tóm tắt cơ đọng các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của tác giả.
Các nội dung chính của luận văn:
-

Tổng quan về lưới điện phân phối trung áp.

-

Phương pháp đánh giá ổn định điện áp lưới điện phân phối trung áp.

-

Các biện pháp nâng cao ổn định điện áp lưới điện phân phối trung áp.

-

Tính tốn áp dụng.

5. Phương pháp nghiên cứu.
-

Nghiên cứu lý thuyết về phân tích ởn định điện áp và phương pháp đánh giá
ổn định điện áp cho lưới điện phân phối.

-

Sử dụng phần mềm tính tốn, phân tích, đánh giá, nâng cao ởn định điện áp
6


DANH MỤC CÁC KÝ HIÊU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CLĐN

Chất lượng điện năng

CĐXL

Chế độ xác lập

HTCCĐ

Hệ thống cung cấp điện

HTĐ

Hệ thống điện

LĐPP

Lưới điện phân phối

MBA

Máy biến áp

QTQĐ

Quá trình quá độ

TBA

Trạm biến áp

TBATG

Trạm biến áp trung gian

TBAPP

Trạm biến áp phân phối

CSTD

Công suất tác dụng

CSPK

Công suất phản kháng

FACTS

Flexible AC Transmission Systems: hệ thống truyền tải điện

xoay chiều linh hoạt
SVC

Static Var Compensator: bộ bù công suất phản kháng tĩnh

7


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 : Hiện trạng các trạm nguồn 110kV cấp điện cho quận Hà Đông ......13

Bảng 1.2 : Khối lượng trạm biến áp phân phối hiện có trên địa bàn Quận ........14
Bảng 1.3 : Thông số kỹ thuật các đường dây trung thế sau các trạm 110 kV ....16
Bảng 2.1 : Giá trị pv, qv, pf, qf một số phụ tải ...................................................36
Bảng 2.2 : Các hệ số phụ thuộc cos  ................................................................37
Bảng 3.1 : Ảnh hưởng của thiết bị FACTS đến các chỉ tiêu .............................41

8


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1 : Đường đặc tính momen tĩnh ..............................................................23
Hình 2.2 : Mơ hình đẳng trị động cơ khơng đồng bộ .........................................23
Hình 2.3: Sự phụ thuộc của U* vào s .................................................................25
Hình 2.4 : Sơ đồ đẳng trị một động cở không đồng bộ nối với nút nguồn cung
cấp qua một kháng điện.............................................................................................27
Hình 2.5 : Quan hệ giữa CSTD, CSPK của phụ tải theo điện áp .......................38
Hình 3.1: Sơ đồ thuật tốn Newton – Raphson ..................................................43
Hình 3.3 : Giới hạn mặt phẳng công suất S1 theo chỉ số L ................................48
Hình 3.4 : Mạch điện đơn giản ..........................................................................51
Hình 3.5 : Nguyên lý cấu tạo SVC .....................................................................58
Hình 3.6 :nguyên lý làm việc SVC .....................................................................59
Hình 3.7 : Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của Thyristor .....................................61
Hình 3.8 : Sơ đồ biểu diễn đặc tính làm việc của SVC ......................................62
Hình 3.9 : Đặc tính điều chỉnh của SVC ............................................................62
Hình 3.10 : Sơ đồ tính tốn CĐXL .....................................................................63
Hình 3.11 : Đặc tính của CSTD ..........................................................................67
Hình 3.12: Đặc tính CSPK của máy phát ...........................................................67
Hình 3.13 : Mơ hình SVC ...................................................................................67
Hình 3.14 : Các dạng đặc tính của SVC .............................................................69
Hình 3.15 : Sơ đồ ngun lý, tính tốn ...............................................................69

Hình 4.1 : Quan hệ U và f(P) .............................................................................71
Hình 4.2 : Phương pháp liên tục vẽ đường cong PV ..........................................72
Hình 4.3 : Giao diện Psat trên Matlab ................................................................73
Hình 4.4 : Chức năng vẽ đường cong PV của Psat ...........................................73
Hình 4.5 : Sơ đồ lộ 472E1.4 Quận Hà Đơng ......................................................74
Hình 4.6: Đường cong PV tại nút 52,53, 54 U = 1 pu ........................................74
Hình 4.7: Đường cong PV tại nút 52,53, 54 U = 1.02 pu ...................................75
Hình 4.8: Đường cong PV tại nút 52,53, 54 U = 1.04 pu ...................................75
Hình 4.9: Đường cong PV tại nút 52,53, 54 U = 1.06 pu ...................................76
9


Hình 4.10: Đường cong PV tại nút 52,53, 54 U = 1.08 pu.................................76
Hình 4.11: Đường cong PV tại nút 52,53, 54 U = 1.1 pu ...................................77
Hình 4.12 : Điện áp tại các nút 52, 53, 54 khi chưa đặt SVC ............................78
Hình 4.13 : Điện áp tại các nút 52, 53, 54 khi đặt SVC .....................................78
Hình 4.13 : Đường cong PV tại nút 52,53, 54 khi đặt SVC ...............................79

10


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP
QUẬN HÀ ĐÔNG
Đặc điểm của lưới điện phân phối trung áp.

1.1.

Lưới điện là bộ phận của hệ thống điện làm nhiệm vụ truyền tải điện từ các
nguồn điện đến các thiết bị dùng điện. Lưới điện bao gồm các đường dây dẫn điện,
các máy biến áp và các thiết bị khác như: thiết bị đóng cắt, thiết bị bảo vệ, thiết bị

bù dọc, bù ngang, thiết bị đo lường v..v.
Phân loại lưới điện theo chức năng ta có:
-

Lưới hệ thống: Nối liền các nhà máy điện và các trạm trung gian khu vực tạo
thành hệ thống điện, lưới điện này có yêu cầu độ tin cậy rất cao nên có nhiều
mạch vịng kín và vận hành kín. Lưới điện hệ thống có điện áp cao và siêu
cao.

-

Lưới truyền tải: Tải điện từ các nhà máy điện hoặc các trạm khu vực đến các
trạm trung gian địa phương. Lưới điện này có mạch vịng kín đơn giản và có
thể vận hành kín hoặc hở.

-

Lưới phân phối trung áp: Đưa điện năng từ các nguồn điện hay các trạm
trung gian đến các trạm phân phối phụ tải.

Vì vậy, tao có thể nhận thấy LĐPP trung áp là cầu nối quan trọng giữa lưới
truyền tải và các trạm biến áp phân phối. Khi nghiên cứu LĐPP trung áp có một số
những đặc điểm chính, cụ thể như sau:
1.1.1. Câu trúc lưới điện
Cấu trúc LĐPP trung áp đa dạng, phức tạp, số lượng nút nhánh rất nhiều do đó
việc tính tốn các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật gặp nhiều khó khăn. Lưới điện phát
triển nhanh, rộng và các phu tải đa dạng, đan xen. Chế độ vận hành bình thường
LĐPP trung áp là vận hành hở. Một số sơ đồ lưới điện thường gặp là:
-

Lưới phân phối hình tia: chi phí rẻ nhưng độ tin cậy thấp.

-

Lưới phân phối hình tia phân đoạn : giống với lưới hình tia nhưng có độ tin
cậy cao hơn.

11


-

Lưới phân phối kín vận hành hở do 1 nguồn cung cấp: độ tin cậy của lưới
cao hơn do mỗi phân đoạn được cấp điện từ 2 phía.

a. Lưới trên không
LĐPP trên không sử dụng nhiều ở nông thôn là nơi có phụ tải phân tán với mật
độ phụ tải không cao, việc đi dây trên không không bị hạn chế vì điều kiện an tồn
hay mỹ quan. Lưới phân phối ở nơng thơn khơng địi hỏi về độ tin cậy cao như ở
LĐPP thành phố, vì thế LĐPP trên khơng có sơ đồ hình tia, từ trạm nguồn có nhiều
trục chính di ra cấp điện cho từng nhóm trạm phân phối. Các trục chính được phân
đoạn để tăng độ tin cậy, thiết bị phân đoạn có thể là máy cắt. Giữa các trục chính
của một trạm nguồn hoặc của các trạm nguồn khác nhau có thể được nối liên thơng
để dự phịng khi có sự cố. Máy cắt hoặc dao cách ly liên lạc được mở trong khi làm
việc để vận hành hở.
b. Lưới cáp
LĐPP cáp được dùng ở thành phố nơi có mật độ phụ tải cao, do đó đòi hỏi độ tin
cậy cung cấp điện cao, hơn nữa việc tìm kiếm điểm sự cố khó khăn và sửa chữa lâu
nên lưới phân phối cáp có các sơ đồ phức tạp nhằm nâng cao độ tin cậy với giá rẻ.
1.1.2. Ảnh hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật

-

Chất lượng cung cấp điện ảnh hưởng trực tiếp đến các hộ tiêu thụ.

-

Tổn thất điện năng chiếm tỉ lệ lớn so với lưới truyền tải.

-

Vốn đầu tư cho mạng trung áp cũng chiếm tỷ trọng lớn.

-

Xác xuất ngừng cung cấp điện do sự cố, sửa chữa bảo dưỡng theo kế hoạch
cải tạo, lắp đặt trạm mới trên LĐPP trung áp cũng nhiều hơn so với lưới
truyền tải.

1.2.

Hiện trạng LĐPP trung áp Quận Hà Đông

1.2.1. Nguồn điện cấp điện cho khu vực
Lưới điện quận Hà Đông nằm trong hệ thống điện của Thành phố Hà Nội, được
cung cấp nguồn điện từ hệ thống điện Miền Bắc. Hiện nay, các phụ tải tiêu thụ điện
của quận Hà Đông được cung cấp từ 2 trạm 110kV Ba La (E1.4) và trạm 110kV Xa
La (Văn Quán) (E1.30).

12

-

Trạm 110kV Ba La (E1.4) có 2 máy T1, T2 : là trạm nối cấp của trạm 220
kV Hà Đông, công suất 2x250MVA, đặt tại phường Phú La. Máy T1 có
công suất 63MVA, điện áp 115/38,5/23kV đang vận hành với công suất cực
đại (Pmax) là 56,3 MW (ngày 2/7/2015), máy vận hành đầy tải 99,2%. Máy
T2 có công suất 63MVA, điện áp 115/38,5/6,3kV đang vận hành với công
suất cực đại (Pmax) là 55,8 MW (ngày 2/7/2015), máy vận hành đầy tải
98,4%.

-

Trạm 110kV Xa La (E1.30) có 2 máy T1, T2 : đặt tại phường Phúc La với
công suất 2x40MVA. Máy T1 có công suất 40 MVA, điện áp 115/38,5/23kV
đang vận hành với công suất cực đại (Pmax) là 36,4 MW (ngày 2/7/2015),
máy vận hành đầy tải 100%. Máy T2 có công suất 40 MVA, điện áp
115/38,5/23kV đang vận hành với công suất cực đại (Pmax) là 20,4 MW
(ngày 2/7/2015), máy vận hành bình thường 56,7%.

TT

Sđm

Điện áp

Tình trạng mang

(MVA)

(kV)

tải (%)

Máy T1

63

115/38,5/23

96,3

Máy T2

63

115/38,5/6,3

95

Máy T6

40

115/23/6,3

94,1

Máy T1

40

115/38,5/23

94,7

Máy T2

63

115/38,5/23

87,2

Tên trạm biến áp
110kV Ba La (E1.4)

1

110kV Xa La (E1.30)
2

Bảng 1.1 : Hiện trạng các trạm nguồn 110kV cấp điện cho quận Hà Đông
1.2.2. Lưới điện trung áp
Công ty Điện lực Hà Đông hiện đang quản lý 32 đường dây trung áp, trong đó
có 24 đường dây 22kV và 08 đường dây 35kV. Trong những năm vừa qua, đặc biệt
là năm 2015, lưới điện trung áp đã được đầu tư cải tạo tạo lớn với nguyên tắc ưu
tiên hạ ngầm các đường dây đi nổi trong khu vực nội thị quận, giảm các điểm vi

13

phạm hành lang, xử lý các nhánh hình tia, xây dựng mạch cấp điện kiểu transit theo
tiêu chí n-1.
Tởng chiều dài đường dây trung áp là 313,582 km: đường dây trên không là
165,790 km, chiếm 52,9% tổng khối lượng đường dây trung thế, đường dây cáp
ngầm là 147,792 km, chiếm 47,1% tổng khối lượng đường dây trung thế.
TT Hạng mục

Số trạm

Số máy

Tổng

lượng

(kVA)

I

Trạm phân phối

751

835

494.675

1

Tài sản Công ty

521

589

366.815

Trạm 35/0,4 kV

177

213

130.195

Trạm 22/0,4kV

344

376

236.620

Tài sản Khách hàng

230

246

127.860

Trạm 35/0,4 kV

112

118

48.630

Trạm 22/0,4kV

118

128

79.230

2

dung

Bảng 1.2 : Khối lượng trạm biến áp phân phối hiện có trên địa bàn Quận

Tên đường dây
TT

Loại dây – tiết diện (mm2)

Chiều

dài

đường

dây

(km)
Vận

Liên

hành

thơng

chính

chính

Cáp ngầm

ĐDK

MBA/

Điện

Khách  kVA

lực

hàng

XLPE240+
1

372E1.4

371E1.30

XLPE3x70

AC-120

22,53 14,98

AC-120

26,66 3,27

AC-120

5,20

Cu/XLPE/3x95mm2
2

373E1.4

3

376E1.4

XLPE240+
XLPE3x70
XLPE300 + 240

14

Số

1,06

62/
35.855
13/
11.940
29/
12.357,5


Tên đường dây
TT

Loại dây – tiết diện (mm2)

Chiều

dài

đường

dây

(km)
Vận

Liên

hành

thơng

chính

chính

Cáp ngầm

ĐDK

MBA/

Điện

Khách  kVA

lực

hàng

AC-120
4

377E1.4

373E1.30

XLPE300 + 240

Al/XLPA/PVC- 15,23 5,74
1x70mm2

XLPE300
5

378E1.4

+240

Cu/XLPE/3x240mm2

AC-120,70

17,53 4,55

Cu/XLPE3x70mm2
6

379E1.4

7

473E1.4

8

476E1.4

XLPE300 + 240

AC-120

482E1.4-

XLPE240

AC-120,

478E1.30

AXLPE300

185, AC-70

478E1.30477E1.30

477E1.4

478E1.4

XLPE240

478E1.4

11

480E1.4

12

481E1.4

13

482E1.4

14

485E1.4

477E1.4

AC-120

Cu/XLPE3x95mm2

AC-70

AC-120

XLPE240

95
AC-120

473E1.4

AC-95/16

473E1.30

11,99

1x70mm2

474E1.30- XLPE240

482E1.4-

18,99 6,01

Al/XLPA/PVC- 2,26

Al/XLPE/1x70mm2
10

AC-

0,92

AC-120

XLPE240
9

7,29

AC-95/16

Cu/XLPE 3x240mm2

150

2,90

1,66

9,52

5,57

11,60 5,32

XLPE3x240,
Cu/XLPE/3x240

mm2

, AC-150

7,71

4,04

AC-120

7,19

2,50

3x70mm2

481E1.4-

XLPE3x95

473E1.4

Cu/XLPE/PVC3x240mm2
Cu/XLPE/PVC/DSTA/PVC/
W-3*240

15

Số

1,68

41/
22.860

90/
38.807,5
17/
4.967,5
82/
53.210
31/
20.640

14/
7.420
26/
16.110
27/
17.800
25/
11.980
22/
12.720
4/
2.160


Tên đường dây
TT

Loại dây – tiết diện (mm2)

Chiều

dài

đường

dây

(km)
Vận

Liên

hành

thơng

chính

chính
372E1.4-

Cáp ngầm

ĐDK

Khách  kVA

lực

hàng

6,77

0,21

5,94

0,85

371E1.30

16

373E1.30

17

472E1.30

18

473E1.30

19

474E1.30

20

475E1.30 472E1.30

21

477E1.30

22

478E1.30

23

479E1.30

Al/XLPE/PVC3x400

2,06

24

481E1.30

XLPE240

1,32

377E1.4371E1.30

Cu 240, Al 300

AC -120, 70

474E1.30- Cu/XLPE/3x240mm2

Al/XLPE/PVC-

475E1.30

1x70mm2

473E1.4481E1.4
480E1.4 472E1.30

476E1.4473E1.4

Cu/XLPE/3x70mm2

MBA/

Điện

15

373E1.30

Cu-240

Cu/XLPE/3x240mm2

0,58

Cu/XLPE/3x240mm2
Al/XLPE/PVC3x400

473E1.4-

Cu/3x240mm2

476E1.4

Cu/XLPE/3x50mm2

AC 70

26.510
17/
11.005

15.290

16,48 5,21

240

51/

37/

1,54

Cu-240

XLPE

Số

76/
52.885
29/
15.430

22,29 6,70

4,06

2,29

4,28

2,68

51/
30.897,5
15/
16.160
38/
22.510
7/
3.670

3,24

15/
17.750

Bảng 1.3 : Thông số kỹ thuật các đường dây trung thế sau các trạm 110 kV
1.2.3. Tình hình cung cấp điện
Phụ tải quận Hà Đông được cung cấp điện bằng lưới trung áp 35kV và 22kV.
Nhìn chung, đa phần các xuất tuyến trung áp đều là mạch vòng, nên khả năng cấp
điện tương đối ổn định, đáp ứng được nhu cầu phụ tải hiện tải. Tình hình cung cấp
điện các lộ cụ thể như sau:

16


a. Lưới 35kV:
* Sau trạm 110 kV Ba La (E1.4):
-

Lộ 372 – E1.4 (đã cải tạo hạ áp về 22 kV thành lộ 483): chiều dài đường dây
là 37,51 km, dây dẫn trục chính là AC-120, cấp điện cho 62 máy biến áp
phân phối thuộc các phường La Khê, Dương Nội với tổng công suất là
35.855 kVA. Lộ liên lạc với lộ 375-E1.4 thông qua cầu dao phương thức số 1
Bơm Đơng La. Lộ liên thơng chính với lộ 371-E1.30 trạm 110kV Xa La cấp
điện hỗ trợ.

-

Lộ 373 – E1.4: chiều dài đường dây là 29,93 km, dây dẫn trục chính là AC120, cấp điện cho 13 máy biến áp phân phối với tổng công suất là 11.940

kVA thuộc phường Dương Nội, Biên Giang Vạn Phúc và La Khê và liên lạc
cấp điện với điện lực Từ Liêm qua cầu dao phương thức 50 Trung Văn.

-

Lộ 375 – E1.4: có tổng chiều dài đường 0,32 km, dây dẫn cáp ngầm XLPE300 cấp điện cho 3 máy biến áp phân phối thuộc phường Dương Nội với
tổng công suất là 1.660 kVA. Lộ có liên thông với lộ 372 - E1.4 qua CDPT
Bơm Đông La.

-

Lộ 376 - E1.4: chiều dài đường dây là 6,25 km, dây dẫn trục chính là AC120, cấp điện cho 29 máy biến áp phân phối thuộc phường Phú Lãm, Phú La,
Yên Nghĩa với tổng công suất là 12.357,5kVA. Lộ này còn cấp điện cho
huyện Thanh Oai qua đo đếm 198 và có liên lạc với lộ 378 E1.4 tại vị trí cầu
dao số 23.

-

Lộ 377 – E1.4: chiều dài đường dây là 20,97 km, dây dẫn trục chính là AC120, XLPE-300, 240 cấp điện cho 41 máy biến áp phân phối thuộc phường
La Khê, Kiến Hưng, Phú La, Phúc La và Quang Trung với tổng công suất
22.860 kVA. Lộ có liên lạc với lộ 373- E1.30 (110kV Xa La) tại vị trí cầu
dao phương thức CD44-377.

-

Lộ 378 – E1.4: chiều dài đường dây là 22,08 km, dây dẫn trục chính là AC120, XLPE-300, 240 cấp điện cho 90 máy biến áp phân phối thuộc phường
17


Yên Nghĩa, Đồng Mai, Biên Giang, Dương Nội với tổng công suất là

38.807,5 kVA. Lộ này có liên lạc với lộ 376-E1.4 qua cầu dao số 23. Ngồi
ra, lộ cịn cấp điện cho một số phụ tải thuộc huyện Chương Mỹ qua CDPT
50.
-

Lộ 379 – E1.4: chiều dài đường dây là 8,21 km, dây dẫn trục chính là AC120, XLPE-300, 240 cấp điện cho 17 máy biến áp phân phối thuộc phường
Yên Nghĩa, Đồng Mai, Phú Lãm với tổng công suất là 4.967,5kVA. Lộ này
còn cấp điện cho một số phụ tải thuộc huyện Chương Mỹ qua đo đếm 50.

-

Ngoài ra, điện lực Hà Đông mới tiếp quản lộ 381-E1.4 từ Hoài Đức đến cột
28, cấp điện cho các phụ tải phường Dương Nội.

* Sau trạm 110 kV Xa La (E1.30):
-

Lộ 371 – E1.30 (đã cải tạo hạ áp về 22 kV thành lộ 482): chiều dài đường
dây là 6,98 km, dây dẫn cáp ngầm Cu -240 cấp điện cho cấp điện cho 51 máy
biến áp phân phối thuộc phường Vạn Phúc, Mộ Lao, La Khê, Quang Trung
với tổng công suất là 26.510 kVA. Lộ này có liên lạc cấp điện với lộ 373E1.30 tại vị trí CDPT 147 và lộ 372-E1.4 tại CDPT 16-372.

-

Lộ 373 – E1.30: chiều dài đường dây là 6,79 km, dây dẫn cáp ngầm Cu-240,
Al-300, cấp điện cho cấp điện cho 17 máy biến áp phân phối thuộc phường
Kiến Hưng và Phúc La với tổng công suất là 11.005 kVA. Lộ này có liên lạc
cấp điện với lộ 371-E1.30 tại vị trí CDPT 147 và lộ 377-E1.4 tại CDPT 44377.

b. Lưới 22kV

* Sau trạm 110 kV Ba La (E1.4):
-

Lộ 473 – E1.4: chiều dài đường dây là 25 km, dây dẫn cáp ngầm XLPE-300,
cấp điện cho 82 máy biến áp phân phối thuộc các phường La Khê, Mộ Lao,
Quang Trung, Văn Quán, Yết Kiêu, Hà Cầu với tởng cơng śt 53.210 kVA.
Lộ liên thơng chính với lộ 478-E1.30 và 482-E1.4.

18


-

Lộ 476 – E1.4: chiều dài đường dây là 14,25 km, dây dẫn trục chính là AC120, XLPE-240 cấp điện cho 31 máy biến áp phân phối thuộc phường Quang
Trung, Văn Quán, Yết Kiêu, Nguyễn Trãi và Mộ Lao với tởng cơng śt là
20.640 kVA. Lộ này liên thơng chính với lộ 477 & 478-E1.30.

-

Lộ 477 – E1.4: chiều dài đường dây là 4,56 km, dây dẫn trục chính là AC120, 70; XLPE-240, cấp điện cho 14 máy biến áp phân phối thuộc phường
Yên Nghĩa và Phú La với tổng công suất là 7.420 kVA. Lộ liên lạc với lộ
478-E1.4 tại CDPT 15.

-

Lộ 478 – E1.4: chiều dài đường dây là 15,09 km, dây dẫn trục chính là AC120, 95; XLPE-240, cấp điện cho 26 máy biến áp phân phối thuộc phường
Yên Nghĩa, Dương Nội, Vạn Phúc và Phúc La với tổng công suất là 16.110
kVA. Lộ liên lạc với lộ 477-E1.4.

-

Lộ 480– E1.4: chiều dài đường dây là 16,92 km, dây dẫn trục chính là AC150,120; XLPE-240 cấp điện cho 27 máy biến áp phân phối thuộc các
phường Phú La, Quang Trung, Văn Quán, Hà Cầu, Nguyễn Trãi và Kiến
Hưng với tổng công suất là 17.800 kVA. Lộ liên lạc với 473-E1.4 và 474E1.30.

-

Lộ 481– E1.4: chiều dài đường dây là 11,76 km, dây dẫn trục chính là AC150; XLPE-240 cấp điện cho 25 máy biến áp phân phối thuộc các phường
Vạn Phúc và La Khê với tổng công suất là 11.980 kVA. Lộ liên lạc với 482E1.4 và 473-E1.30.

-

Lộ 482– E1.4: chiều dài đường dây là 9,69 km, dây dẫn trục chính là AC120; XLPE-240 cấp điện cho 22 máy biến áp phân phối thuộc các phường
Vạn Phúc, Yết Kiêu, Hà Cầu, Quang Trung và La Khê với tổng công suất là
12.720 kVA. Lộ liên lạc với 481 & 473-E1.4.

-

Lộ 485– E1.4: chiều dài đường dây là 1,68 km, dây dẫn trục chính là XLPE240 cấp điện cho 4 máy biến áp phân phối khu đô thị Park City, phường La
Khê với tổng công suất là 2.160 kVA.

19


Ngoài ra, để tránh quá tải, đáp ứng kịp thời nhu cầu điện của khách hàng, Điện
lực Hà Đông đã bổ sung xây mới và cải tạo một số xuất tuyến 22kV sau:
-

Lộ 470-E1.4: cấp điện cho các phụ tải phường Đồng Mai, Yên Nghĩa.

-

Lộ 471-E1.4: là đường dây khôi phục xuất tuyến lộ 675E1.4 sau nâng áp, cấp
điện cho phường Dương Nội.

-

Lộ 472 - E1.4: cấp điện cho các phụ tải phường Phú Lương, Phú Lãm.

-

Lộ 474 - E1.4 cấp điện cho các phụ tải phường Yên Nghĩa, Biên Giang,
phục vụ hạ áp nhánh Phụng Châu.

-

Lộ 475 - E1.4: cấp điện dọc đường Quang Trung – phục hồi xuất tuyến lộ
677E1.4 sau nâng áp.

-

Lộ 479E1.4: cấp điện cho các phụ tải phường Đồng Mai, Yên Nghĩa.

* Sau trạm 110 kV Xa La (E1.30):
-

Lộ 472- E1.30: chiều dài đường dây là 1,54 km, dây dẫn trục chính là XLPE240 cấp điện cho 37 máy biến áp phân phối thuộc phường Phúc La, Hà Cầu,
Kiến Hưng, Nguyễn Trãi và Văn Quán với tổng công suất là 15.290 kVA. Lộ
liên lạc với đường dây 474 & 475-E1.30.

-

Lộ 473- E1.30: chiều dài đường dây là 21,69 km, dây dẫn cáp ngầm Cu-240
cấp điện cho 76 máy biến áp phân phối thuộc phường Vạn Phúc, Văn Quán
và Mộ Lao, với tổng công suất là 52.885 kVA. Lộ liên lạc với đường dây
473 & 481-E1.4.

-

Lộ 474- E1.30: chiều dài đường dây là 0,58 km, dây dẫn trục chính là XLPE240 cấp điện cho 29 máy biến áp phân phối thuộc phường Quang Trung, Hà
Cầu, Nguyễn Trãi và Kiến Hưng với tổng công suất là 15.430 kVA. Lộ liên
thơng chính với lộ 480-E1.4 và 472-E1.30.

-

Lộ 475- E1.30: chiều dài đường dây là 28,99 km, dây dẫn trục chính là
XLPE-240, AC-70, cấp điện cho 51 máy biến áp phân phối thuộc phường
20


Phú Lương, Phú Lãm, Phúc La, Phú La, Nguyễn Trãi và Kiến Hưng với tổng
công suất là 30.897,5 kVA. Lộ liên thơng chính với lộ 472-E1.30.
-

Lộ 477- E1.30: chiều dài đường dây là 6,36 km, dây dẫn trục chính là XLPE240, 400, cấp điện cho 15 máy biến áp phân phối thuộc phường Phú La với
tổng công suất là 16.160 kVA. Lộ liên thơng chính với lộ 473 & 476-E1.4.

-

Lộ 478- E1.30: chiều dài đường dây là 6,96 km, dây dẫn trục chính là XLPE240, cấp điện cho 38 máy biến áp phân phối thuộc phường Văn Quán, Hà

Cầu, Mộ Lao và Phúc La với tổng công suất là 22.510 kVA. Lộ liên thơng
chính với lộ 473 & 476-E1.4.

-

Lộ 479- E1.30: chiều dài đường dây là 2,06 km, dây dẫn trục chính là XLPE400, cấp điện độc lập cho 7 máy biến áp phân phối thuộc phường Phú La với
tổng công suất là 3.670 kVA.

-

Lộ 481- E1.30: chiều dài đường dây là 4,56 km, dây dẫn trục chính là XLPE240, cấp điện cho 15 máy biến áp phân phối thuộc phường Phúc La với tổng
công suất là 17.750 kVA. Lộ liên thông cấp điện với lộ 472-E1.30

1.3.

Kết luận
Trong giai đoạn 2011 – 2015, toàn bộ lưới 6kV trên địa bàn quận Hà Đông đã

được cải tạo sang cấp điện áp 22kV, xóa bỏ trạm Trung gian Văn Quán đúng theo lộ
trình đã quy hoạch. Tập trung khai thác chủ yếu ở lưới 22 kV và 35 kV, phát triển
và từng bước hạ ngầm đối với các tuyến phố chính đã ổn định quy hoạch và các thị
trấn, các khu đô thị mới, các khu vực có yêu cầu mỹ quan đô thị cao, các khu công
nghiệp đồng bộ với sự phát triển của các dự án hạ tầng khác… Tuy nhiên, khối
lượng trạm biến áp và đường dây trung áp thực hiện theo quy hoạch đạt tỷ lệ thấp,
chỉ khoảng 1/3 khối lượng. Nguyên nhân chính là do một loạt các dự án lớn trên địa
bàn quận bị chậm tiến độ (các khu đô thị lớn như KĐT Dương Nội, An Hưng, Mỗ
Lao, Lê Trọng Tấn và các khu trung tâm thương mại – dịch vụ và hỗn hợp cao tầng
khác…) ảnh hưởng đến tiến độ của các trạm nguồn 110 kV xây mới trong giai đoạn
này (trạm 110 kV Dương Nội và 110 kV Mỗ Lao), kéo theo tiến độ xây dựng trạm
và đường dây trung áp không như dự kiến quy hoạch.

21


CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP LƯỚI
ĐIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP
2.1.

Tổng quan về ổn định phụ tải

2.1.1. Đặc tính tĩnh phụ tải và điều kiện cân bằng công suất
Thành phần chủ yếu của phụ tải tổng hợp là các động cơ không đồng bộ, chúng
có ý nghĩa quyết định đến đặc tính tĩnh của phụ tải. Vì thế phụ tải nói chung có đặc
tính tĩnh và đặc tính động mang đặc trưng của động cơ khơng đồng bộ.
Với riêng động cơ đặc tính tĩnh là quan hệ Msta = (U,s) và đặc tính động

Msta = (U,dU / dt,s,ds / dt) . Thực chất là quan hệ mômen điện từ của động cơ với
điện áp nguồn cấp U và hệ số trượt s. Khi U và s thay đởi chậm (có thể bỏ qua ảnh
hưởng của dU/dt và ds/dt) ta có đặc tính tĩnh.
Trên hình 2.1 thể hiện đặc tính mơmen tĩnh M(s) ứng với các điện áp cố định
khác nhau của thanh cái cung cấp. Chúng có dạng giải tích như sau:

M=

2M gh
s sgh
+
sgh s

Trong đó Mgh là trị số mômen giới hạn cực đại ứng với hệ số trượt sgh. Với điện
áp cung cấp khác nhau, Mgh thay đởi nhiều, trong khi sgh có trị số cố định. Giá trị

của Mgh và sgh có thể xác định theo mơ hình đẳng trị của động cơ khơng đồng bộ
(hình 2.2a). Tởn thất khơng tải của động cơ được mô tả gần đúng bằng cách dịch
chuyển x  về thanh cái nguồn cung cấp. Điện trở R có thể xác định theo mơmen
phụ tải tại thời điểm mở máy. Với đặc tính mơmen cứng cũng có R = const.

22


0
Hình 2.1 : Đường đặc tính momen tĩnh

Hình 2.1 : Mô hình đẳng trị động cơ không đồng bộ
Theo sơ đồ: I =

U1
X2 + (R / s)2

;x = x H + x s ;M  P = I2R / s =

Tìm cực trị theo s ta có: sgh = R/x, còn Mgh =

U12 Rs
(2.1)
(xs)2 + R 2

U12
2x

Như vậy, nếu P>Pm sẽ không đảm bảo điều kiện cân bằng mômen động cơ, điều
kiện cần để hệ thống ổn định.

Điện áp trên thanh cái cung cấp:

U = I x + (R / s) =
2
s

2

U1 (xss)2 + R 2

(xss)2 + R 2
U
Trong đó đặt  =
=
U1
(xs)2 + R 2

23

(xs)2 + R 2

= U1