Luận văn thạc sĩ phân tích kinh tế tài chính chuyển đổi cấp điện áp phân phối

...

Bộ giáo dục & đào tạo
Trờng đại học nông nghiệp I
_______________________

Lê tuấn đạt

Phân tích kinh tế tài chính chuyển đổi
cấp điện áp phân phối

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành: Điện khí hoá sản xuất nông nghiệp và nông thôn
MÃ số: 60.52.54

Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Trần Quang Khánh
Hà néi - 2006


Lời cam đoan

- Tôi xin cam đoan rằng: Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và cha hề đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
- Tôi xin cam đoan rằng: Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đ
đợc cám ơn và các trích dẫn trong luận văn đều đ đợc chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả
Lê Tuấn Đạt

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

1


Lời cảm ơn

Sau quá trình cố gắng nỗ lực của bản thân, đề tài Phân tích kinh tế tài
chính chuyển đổi cấp điện áp phân phối áp dụng cho lộ 971 Kim Thi - Hải
Dơng2006 - 2015 đà đợc hoàn thành. Để có đợc kết quả này ngoài sự nỗ lực
cố gắng của bản thân, tôi còn đợc sự giúp đỡ nhiệt tình, quý báu của các thầy cô
và các bạn đồng nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng cám ơn tới thầy giáo TS. Trần Quang Khánh, đà hớng
dẫn tôi hoàn thành đề tài này.
Tôi xin trân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong bộ môn: Cung Cấp và Sử
Dụng Điện, đà đóng góp ý kiến giúp đỡ tôi để hoàn thiện đề tài.
Tôi xin trân thành cảm ơn Ban lÃnh đạo, các cán bộ, nhân viên Phòng thiết
kế qui hoạch - Viện năng lợng, Sở điện lực Hải Dơng đà tạo điều kiện giúp đỡ
tôi hoàn thành đề tài.
Hà Nội, ngày 15 tháng 09 năm 2006
Học viên
Lê Tuấn §¹t

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

2


Mục lục
Lời cam đoan ..........................................................................................................0
Lời cảm ơn ..............................................................................................................2
Mục lục ...................................................................................................................3

Danh mục bảng biểu ...............................................................................................5
Danh mục các hình .................................................................................................6
I. Mở đầu ...............................................................................................................7
1.1. Tính cấp thiết của đề tài...................................................................................7
1.2. Mục đích và kết quả của đề tài ........................................................................7
1.3. Phơng pháp và phơng tiện nghiên cứu.........................................................8
II. Tổng quan ........................................................................................................9
2.1. Hiện trạng mạng điện phân phối .....................................................................9
2.1.1. Đặc điểm chung lới trung áp ....................................................................10
2.1.2. Lới điện trung áp tại các tỉnh khảo sát .....................................................12
2.2. Phân tích kinh tế tài chính dự án điện ..........................................................17
III. Nghiên cứu lý thuyết....................................................................................19
3.1. Mô hình toán học của mạng điện phân phối .................................................19
3.2. Một chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọng của mạng điện phân phối.............20
3.2.1. Bán kính hoạt động tối u của lới phân phối............................................20
3.2.2. Cấp điện áp tối u của mạng điện phân phối..............................................22
3.3. Gii tớch chế ñộ xác lập của lưới phân phối ..................................................27
3.3.1. Cơ sở lý thuyết giải tích mạng điện phân phối...........................................27
3.3.2. Thuật tốn giải tích chế độ xác lập của mạng điện phõn phi ...................29
3.3.3. Các tham số chế độ xác lập ........................................................................34
3.4. Phân tích kinh tế tài chính dự án chuyển đổi cấp điện áp phân phối.............40
3.4.1. Các chi phí và lợi ích của dự án..................................................................40

Trng i hc Nụng nghip H Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

3


3.4.2. Các chỉ tiêu cơ bản của dự án .....................................................................44
3.4.3. Cơ cấu vốn đầu t và khả năng thanh toán .................................................46

3.4.4. Phân tích độ nhạy và rủi ro của dự án ........................................................49
IV. Kết quả phân tích kinh tế tài chính chuyển đổi cấp điện áp của lộ 971
Kim thi từ 10 lên 22 kV ......................................................................................52
4.1. Bài toán áp dụng ............................................................................................52
4.2. Giải pháp kỹ thuật và công nghệ ...................................................................53
4.2.1. Giải pháp kỹ thuật.......................................................................................53
4.2.2. Giải pháp công nghệ ...................................................................................53
4.3. Xác định các tham số chế độ mạng điện .......................................................55
4.3.1. Tính toán phụ tải.........................................................................................55
4.3.2. Xác định tổn thất trong mạng điện .............................................................55
4.3.3. Xác định chi phí cải tạo, chuyển đổi điện áp..............................................68
4.3.4. Phân tích kinh tế tài chính lới 22kV ........................................................71
4.3.5. Đánh giá các yếu tố ảnh hởng đến hiệu quả kinh tế tài chínhcủa quá
trình chuyển đổi cấp điện áp phân phối................................................................76
V. Kết luận và kiến nghị ...................................................................................81
5.1. Kết luận..........................................................................................................81
5.2. Kiến nghị .......................................................................................................82
Tài liệu tham khảo ................................................................................................83
Phụ lục ..................................................................................................................85

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

4


danh mục bảng biểu
Bảng 2.1. Tổng hợp khối lợng xây dựng lới trung áp tới 2020.........................10
Bảng 4.1. Các số liệu về đờng dây......................................................................52
Bảng 4.2. Công suất đặt và hệ số mang tải của các trạm biến áp tiêu thụ............52
Bảng 4.3. Kết quả dự báo phụ tải lộ 971 ..............................................................55

Bảng 4.4. Kết quả tính toán tổn thất trong máy biến áp 10 kV ............................56
Bảng 4.5. Kết quả tính toán tổn thất trên đờng dây 10 kV (năm 2005) .............58
Bảng 4.6. Tổn thất điện năng trên đờng dây 10kV.............................................59
Bảng 4.7. Số liệu đờng dây 22kV .......................................................................60
Bảng 4.8. Công suất đặt và hệ số mang tải của trạm biến áp 22kV .....................61
Bảng 4.9. Kết quả tính toán tổn thất trong máy biến áp.......................................62
Bảng 4.10. Kết quả tính toán tổn thất đờng dây 22 kV (năm 2005)..................63
Bảng 4.11. Tổn thất điện nănểntên đờng dây 22kV ...........................................64
Bảng 4.12. Kết quả tính toán tổn thất trong máy biến áp U=22 kV (2006) .........65
Bảng 4.13. Kết quả tính toán tổn thất trên đờng dây 22 kV (năm 2006) ...........66
Bảng 4.14. Tổn thất điện năng trên đờng dây 22kV...........................................67
Bảng 4.15. Tổng hợp tính toán tổn thất, kWh ......................................................68
Bảng 4.16. Vốn đầu t cho trạm biến áp 10 và 22 kV..........................................69
Bảng 4.17. Vốn đầu t đờng dây, 106 VND ......................................................70
Bảng 4.18. Vốn thu hồi đờng dây và trạm biến áp 10kV cũ là: ........................71
Bảng 4.19. Chơng trình tính toán kinh tế tài chính nâng cấp từ lới 10kV lên
22kV trên nền Excel .............................................................................................72
Bảng 4.20. Kết quả phân tích kinh tế tài chính chuyển cấp điện áp 10 lên 22 kV......75
Bảng 4.21. Bảng tổng hợp các chỉ tiêu .................................................................77
Bảng 4.22. Kết quả khảo sát sự thay đổi của các chỉ tiêu kinh tế tài chính dự án
chuyển đổi điện áp đối với tỷ lệ thu hồi vốn còn lại của mạng điện cũ ...............79

Trng i hc Nụng nghip H Ni - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

5


Danh mục các hình

Hình 3.1. Biểu đồ bán kính kinh tế của mạng điện phân phối .............................21

Hình 3.2. Đờng cong phụ thuộc giữa chi phí tính toán và điện áp .....................22
Hình 3.3. Biểu đồ lựa chọn cấp điện áp tối −u......................................................26
Hình 3.4. Sơ đồ lưới phân phối đơn giản .............................................................28
H×nh 3.5. Đờng dây có nhiều phụ tải..................................................................35
Hình 4.1. Sơ đồ mạng điện phân phối ..................................................................53
Hình 4.2. Chỉ tiêu kinh tế tài chính với suất tăng phụ tải .....................................77
Hình 4.3. Chỉ tiêu kinh tế tài chính vào tỷ lệ thu hồi vèn cị................................80

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

6


I. Mở đầu
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với đà phát triển của nền kinh tế x hội, nhu cầu điện năng trong các
ngành cũng gia tăng nhanh. Đảm bảo sản lợng điện cung cấp, truyền tải an toàn
liên tục đến hộ tiêu thụ là tiêu chí quan trọng hàng đầu. Mục tiêu đặt ra là đảm
bảo độ tin cậy cung cấp điện ngày càng cao, tỷ lệ tổn thất điện năng truyền tải
thấp, quản lý vận hành thuận lợi, chi phí vận hành nhỏ.
Lới điện phân phối của nớc ta hiện đang tồn tại nhiều cấp điện áp (6; 10;
15; 22 và 35 kV), gây trở ngại cho công tác quy hoạch, phát triển và vận hành
mạng điện. Mặc dù đ có quyết định của chính phủ về việc chuyển đổi các cấp
điện áp phân phối về cấp 22 kV, nhng trong thực tế quá trình chuyển đổi diễn ra
rất chậm và đ bộc lộ nhiều bất cập, thậm chí còn gây ứ đọng vốn đầu t và thiệt
hại đáng kể cho nền kinh tế Quốc dân. Đối với một số khu vực việc chuyển đổi
cấp điện áp đ thực sự mang lại hiệu quả, nhng đối với một số khu vực khác thì
việc chuyển đổi hầu nh không có tác dụng. Một số câu hỏi đặt ra là có nên tiếp
tục tiến trình chuyển đổi đại trà các cấp điện áp phân phối về 22 kV? Sự chuyển
đổi cấp điện áp sẽ mang lại hiệu quả kinh tế ra sao? Trong khuôn khổ của đồ án

tốt nghiêp, đề tài Phân tích kinh tế-tài chính chuyển đổi cấp điện áp phân phối
đợc thực hiện với mong muốn đóng góp thêm những nhận xét, ý kiến về vấn đề
thời sự này.
1.2. Mục đích và kết quả của đề tài
*Mục đích của đề tài
Đóng góp thêm phơng pháp luận về phân tích kinh tế tài chính của việc
chuyển đổi cấp điện áp phân phối
* Kết quả sẽ đạt đợc

Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

7


Các chơng trình tính toán giải tích mạng điện và phân tích kinh tế tài
chính chuyển đổi cấp điện áp phân phối;
Các chỉ tiêu kinh tế tài chính của sự chuyển đổi cấp điện áp từ 10 lên
22kV.
1.3. Phơng pháp và phơng tiện nghiên cứu
Kết hợp phơng pháp giải tích và mô phỏng mạng điện với việc áp dụng
các chơng trình vi tính.

Trng i hc Nụng nghip H Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

8


II. tổng quan
2.1. Hiện trạng mạng điện phân phối
Lới điện phân phối ở Việt Nam đợc phát triển từ đầu thế kỷ 20, bắt đầu

là điện áp 3 và 6kV với cấp 35kV là cấp chuyên tải. Cho đến nay đ qua nhiều
giai đoạn cải tạo và phát triển, do nhu cầu dùng điện tăng, cấp 10kV đợc ứng
dụng ở miền Bắc và cấp 15kV đợc sử dụng ở miền Nam trong giai đoạn 19601970, sau đó cấp 35kV cũng đợc sử dụng nh một cấp phân phối và đựơc gọi là
lới trung áp [15].
Theo thống kê, lới điện trung áp toàn quốc hiện tại đang vận hành ở 5 cấp
điện áp: 35; 22; 15;10 và 6kV. Sự có mặt của nhiều cấp điện áp phân phối đ dẫn
đến sự phức tạp trong quá trình quy hoạch, thiết kế và vận hành hệ thống điện. Vì
vậy từ năm 1994 Chính phủ đ có quyết định chuyển các cấp điện áp phân phối về
22 kV, mà đợc coi là mức điện áp tối u trong mạng điện này. Đặc điểm phát triển
của mạng điện phân phối với các cấp điện áp khác nhau đợc thể hiện nh sau:
+ Lới 22kV có mặt hầu khắp toàn quốc, tuy nhiên tỷ lệ lới 22kV (theo dung
lợng trạm biến áp) ở mỗi địa phơng khác nhau, ví dụ Công ty điện lực 2 là
78,5%, §iƯn lùc 3 lµ 48,8%, §iƯn lùc I lµ 9,1%, §iƯn lùc Hµ Néi 41,1%, §iƯn
lùc Hå ChÝ Minh lµ 0,1%.
+ Lới 35kV tồn tại khắp toàn quốc trừ khu vực TP.Hồ Chí Minh, tuy nhiên
khối lợng lới 35kV ở miền Bắc chiếm tỷ lệ áp đảo (87,9%), miền Trung
(9,3%), miỊn Nam (2,8%).
+ L−íi 15kV chđ u tËp trung ë khu vùc miỊn Nam (82,4%) vµ miỊn Trung
(15,6%).
+ L−íi 10kV tËp trung chđ u ë miỊn B¾c (82,4%), miỊn Trung 17,6%.
+ L−íi 6kV chđ u tËp trung khu vùc miỊn Bắc (74,8%), miền Trung và
miền Nam chiếm 25,2%.

Trng i hc Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

9


Bảng 2.1. Tổng hợp khối lợng xây dựng lới trung áp tới 2020
Cả nớc

Vùng
Miền Bắc

Giai đoạn

Đ.Dây

Trạm BA

(km)

(MVA)

Đ.Dây
(km)

Trạm
BA
(MVA)

Miền Trung

Miền Nam

Đ.Dây

Trạm BA

Đ.Dây

(km)

(MVA)

(km)

Trạm
BA
(MVA)

06-2010

67.150

14.931

18.771

6.858

14.042

2.302

34.337

5.771

11-2015

78.359

16.562

26.831

7.740

17.140

2.703

34.389

6.119

16-2020

91.699

17.844

35.750

7.941

12.177

2.259

43.772

7.644

Tổng

237.208

49.337

81.352

22.540

43.358

7.264

112.498

19.533

(Nguồn: Dự thảo Tổng sơ đồ VI-Viện Năng lợng)
Nhìn chung, lới trung áp Việt Nam trớc đây và hiện nay vẫn còn mang tính
đặc trng phân miền khá rõ nét, cụ thể các vùng miền nh sau:
2.1.1. Đặc điểm chung lới trung ¸p
L−íi trung ¸p sư dơng chđ u phỉ biÕn các cấp 35,10,6kV với hệ thống 3
pha 3 dây, trung tính không nối đất trực tiếp. Lới 22kV với hệ thống 3 pha 3
dây, trung tính nối đất trực tiếp.

Lới 35kV vừa làm nhiệm vụ truyền tải thông qua các trạm trung gian
35/22,10,6kV vừa đóng vai trò phân phối cho các phụ tải thông qua các trạm
35/0,4kV.
Lới 10kV: Đợc xây dựng từ những năm 1960 - 1970 thờng tập trung ở
khu vực thị trấn (đối với các tỉnh miền núi) và những vùng nông thôn, thành phố
nhỏ (khu vực đồng bằng sông Hồng).
Lới 6kV đợc xây dựng cách đây 60-70 năm tại các thành phố lớn nh: Hà
Nội, Hải Phòng, Nam Định, Việt Trì, Hoà Bình, Bắc Giang, Vinh, Hạ Long.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

10


Riêng lới 22kV mới đợc phát triển trong những năm gần đây tại những
thành phố lớn và một vài khu vực nông thôn có nguồn 22kV nh: Gia Bình,
Lơng Tài tỉnh Bắc Ninh, Đức Thọ tỉnh Hà Tĩnh, Mộc Châu tỉnh Sơn La . . .
Đối với lới trung áp miền Bắc, cấu trúc lới điện không đồng nhất và thĨ
hiƯn theo tõng khu vùc.
* Khu vùc miỊn nói:
C¸c tØnh miền núi có mật độ phụ tải nhỏ, bán kính cung cấp điện của các trạm
nguồn xa; do vậy khối l−ỵng l−íi 35kV khu vùc miỊn nói chiÕm tû träng cao
(chiếm khoảng 70-80%).
Tuy nhiên, lới 35kV ở miền núi hiện nay phần lớn không đảm bảo các chỉ
tiêu kinh tế - kỹ thuật do một số nguyên nhân sau:
- Lới 35kV gồm nhiều loại dây dẫn tiết diện từ AC-35,50,70,95,120, chắp
vá, nhiều đờng dây xây dựng từ lâu, hiện đ xuống cấp nghiêm trọng.
- Nhiều tuyến mang tải lớn, bán kính cấp điện quá dài nh một số tuyến 35kV
khu vực các tỉnh Lai Châu, Hà Giang, Bắc Giang, Tuyên Quang, Thái Nguyên,
Bắc Kạn, gây nên tổn thất điện áp và điện năng cao.

- Do lới 35kV vừa làm nhiệm vụ chuyên tải, phân phối, nên các tuyến đờng
dây 35kV thờng cấp điện cho hàng chục trạm 35/0,4kV đấu vào mà không có
máy cắt phân đoạn đầy đủ.
* *Khu vực nông thôn đồng bằng:
Lới điện trung áp khu vực này đợc hình thành từ những năm 1954 và
thờng sử dụng 2 cấp điện áp 35kV và 10(6)kV; giai đoạn đầu cấp 35kV là cấp
trung gian, 10(6)kV là cấp phân phối. Từ những năm 1990 trở lại đây do mật độ
phụ tải tăng nhanh cùng với lới 10(6)kV và các trạm trung gian 35/10(6)kV bị
quá tải, nên lới 35kV trở thành cấp phân phối.
Lới trung áp khu vực đồng bằng có những đặc điểm sau:

Trng i hc Nụng nghip H Ni - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

11


+ L−íi 10(6)kV chiÕm tû träng cao (70-80%), cßn l−íi 35kV chỉ chiếm tỷ
trọng khoảng (20-30)%.
+ Hiện tại phần lớn các trạm trung gian 35/10kV đều đ vận hành ở trạng thái
đầy và quá tải. Các trạm trung gian này đợc xây dựng từ những năm trớc 1994
và hiện các thiết bị đều đ lạc hậu và xuống cấp, gây khó khăn trong việc cấp
điện cho các hộ phụ tải.
+ Chất lợng lới 10(6)kV không đảm bảo độ an toàn cung cấp điện do:
- Đợc xây dựng từ lâu, tiết diện nhỏ (đờng trục AC-35,50,70,95).
- Nhiều tuyến mang tải cao, bán kính cấp điện lớn.
- Đợc xây dựng trong giai đoạn 1960-1985 chủ yếu để phục vụ phát triển
nông nghiệp (phục vụ các trạm bơm, nghiền thức ăn gia súc).
- Đợc xây dựng trong giai đoạn 1986-1994, thời kỳ phong trào xây dựng lới
điện theo hình thức nhà nớc và nhân dân cùng làm. Do vốn đầu t xây dựng hạn
chế cùng với việc phát triển không theo quy hoạch, nên chất lợng lới điện

không đảm bảo.
*** Khu vực thành phố, thị trấn:
Khu vực này, trớc đây chủ yếu là lới 6,10kV, trong thời gian vừa qua ngành
điện đẩy mạnh việc cải tạo lới 6,10kV thành lới 22kV.
Những khu vực đợc đầu t cải tạo chất lợng lới trung áp đợc cải thiện,
khả năng cung cấp điện tăng lên, tổn thất điện áp và điện năng giảm.
2.1.2. Lới điện trung áp tại các tỉnh khảo sát
* Thành phố Hà Nội:
Lới điện trung áp TP.Hà Nội tồn tại 4 cấp điện áp 35; 22; 10 và 6kV với
2.479km đờng dây, trong đó 41% là cáp ngầm, 5452 trạm/2.636,5MVA trạm
biến áp phân phèi[8].

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

12


- Lới 35kV bao gồm: 399km đờng dây (chiếm 16% theo khối lợng đờng
dây trung áp), 638 trạm/324,06MVA (chiếm 12,3% theo dung lợng trạm BA
phân phối). Nhìn chung trong thời gian qua lới 35kV không phát triển và có xu
hớng giảm.
- Lới 22kV bao gồm: 770km đờng dây (chiếm 31,1% theo khối lợng
đờng dây trung áp), 1.833 trạm/1.058,74MVA (chiếm 41,16% theo dung lợng
TBA phân phối).
- Lới 10kV bao gồm: 460km đờng dây (chiếm 18,5% theo khối lợng
đờng dây trung áp), 1.093 trạm/515,152MVA (chiếm 19,5% theo dung lợng
trạm biến áp phân phối).
- Lới 6kV bao gồm: 850km đờng dây (chiếm 34,3% theo khối lợng đờng
dây trung áp), 1.888 trạm/738,55MVA (chiếm 28% theo dung lợng trạm biến
áp phân phối).

Trong những năm qua hệ thống lới điện phân phối 6-10 kV, đặc biệt là lới 6
kV đang đợc đầu t cải tạo nâng cấp lên 22 kV với tiến độ khá nhanh. Hiện tại
trên toàn thành phố số trạm biến áp đang vận hành 6 kV chiếm 28% (năm 2000
còn là 53,6%); số trạm biến áp đang vận hành 10 kV chiếm 19,5% (năm 2000 là
25,4%); số trạm biến áp đang vận hành cấp 22 kV chiếm trên 40,1% (so với năm
2000 mới chỉ là 3,5%). Nhờ đợc cải tạo nâng cấp, chất lợng lới trung áp trên
địa bàn TP. Hà Nội đ đợc cải thiện đáng kể, tỷ lệ tổn thất trên lới giảm từ
10,9% năm 2000 xuống còn 9,13% năm 2004.
Tuy nhiên, hệ thống lới trung áp còn gồm nhiều hệ thống điện áp 6, 10, 22,
35kV tiếp tục gây khó khăn lớn trong quản lý vận hành và hạn chế rất nhiều khả
năng linh hoạt cung cấp điện mỗi khi lới bị sự cố.
** Tỉnh Thái Bình:
Lới điện trung áp tỉnh Thái Bình tồn tại ở 2 dạng điện áp 35kV vµ 10kV.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

13


- Lới 35kV bao gồm: 358km đờng dây (chiếm 20% theo khối lợng đờng
dây trung áp), 281 trạm/96.110kVA (chiếm 28,8% theo dung lợng trạm BA
phân phối). Lới 35kV có mặt ở tất cả các huyện thị với nhiệm vụ là vừa cấp điện
cho các trạm biến áp phân phối, vừa cấp điện cho các trạm biến áp trung gian.
Đặc điểm chính của lới điện 35kV tỉnh Thái Bình là tiết diện dây dẫn nhỏ (AC120,95,70,50), xây dựng lâu, hiện đ xuống cấp, nhiều tuyến dây mang tải cao,
tổn thất điện áp lớn. Trên địa bàn tỉnh có 4 lộ 35kV có tổn thất điện áp trên 6%,
cá biệt có lộ tổn thất trên 12%. Việc tồn tại quá nhiều trạm biến áp trung gian và
các trạm biến áp trung gian đều vận hành trong tình trạng đầy tải, dẫn tới l ng
phí vốn đầu t xây dựng mở rộng trạm, nhân công trực vận hành trạm và làm
tăng tổn thất điện năng.
- Lới 10kV bao gồm: 1.362km đờng dây (chiếm 80% theo khối lợng

đờng dây trung áp), 1.452 trạm/236.490kVA (chiếm 71,2% theo dung lợng
trạm BA phân phối). Lới 10kV tỉnh Thái Bình xây dựng từ lâu, nguồn vốn xây
dựng hạn hẹp, việc xây dựng cha đợc quy chuẩn cho nên lới 10kV trên địa
bàn tỉnh Thái Bình chủ yếu dùng cột chữ H, dây dẫn tiết diện nhỏ (AC-35,50),
mang tải lớn, tổn thất điện áp cuối đờng dây cao. Trên địa bàn tỉnh có 7 lộ 10kV
tổn thất điện áp trªn 10%, 11 lé tỉn thÊt trªn 6%. DÉn tíi nhiều khu vực lới
10kV không đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế x hội của tỉnh.
- Trong những năm qua do nguồn vốn hạn hẹp, do vậy việc xây dựng mới các
TBA đều không có cấp điện áp 22kV để chờ. Do vậy đối với tỉnh Thái Bình việc
cải tạo lới 10->22kV là tơng đối khó khăn, đòi hỏi nguồn vốn lớn.
*** Tỉnh Hà Giang:
Hệ thống lới trung áp tỉnh Hà Giang bao gồm các cấp điện áp 35; 22; và
10kV. Trong đó:

Trng i hc Nụng nghip H Ni - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

14


- Lới 35kV bao gồm: 1.119km đờng dây (chiếm 85,2% theo khối lợng
đờng dây trung áp), 329 trạm/25.082kVA (chiếm 44,4% theo dung lợng trạm
BA phân phối). Lới 35kV có mặt ở tất cả các huyện thị với nhiệm vụ là vừa cấp
điện cho các trạm biến áp phân phối, vừa cấp điện cho các trạm biến áp trung
gian. Đặc điểm chính của lới điện 35kV tỉnh Hà Giang là tiết diện dây dẫn nhỏ
(AC-95,70,50), chiều dài cấp điện lớn, một tuyến đờng dây 35kV cấp điện cho
nhiều huyện (điển hình lộ 375 trạm TX.Hà Giang chiều dài đờng trục 131km).
- Lới 22kV bao gồm: 131km đờng dây (chiếm 9,98% theo khối lợng
đờng dây trung áp), 19 trạm/2.840kVA (chiếm 5% theo dung lợng trạm BA
phân phối). Lới 22kV mới chỉ sử dụng ở TT.Việt Quang huyện Bắc Quang (2 lộ
471 và 473). Đặc điểm lới 22kV tỉnh Hà Giang là bán kính cấp điện nhỏ, công

suất truyền tải trên đờng dây nhỏ.
- Lới 10kV bao gồm: 63,4km đờng dây (chiếm 4,82% theo khối lợng
đờng dây trung áp), 142 trạm/28.570kVA (chiếm 50,6% theo dung lợng trạm
BA phân phối). Lới 10kV có mặt ở 6 thị trấn của 6 huyện và TX.Hà Giang. Đặc
điểm lới 10kV tỉnh Hà Giang là lới khu vực TX.Hà Giang tơng đối nặng tải
và phần lớn đều đợc thiết kế theo quy chuẩn 22kV, nên dễ dàng thực hiện việc
chuyển đổi thành lới 22kV (trong 142 trạm biến áp có 76 trạm /16.716kVA
trạm biến áp có đầu 22kV), còn lại các khu vực khác lới 10kV tơng đối nhẹ tải
và trong thời gian vừa qua lới 10kV ở các khu vực này hầu nh hạn chế phát
triển (chủ yếu là phát triển lới 35kV).
**** Tỉnh Phú Thọ:
Hệ thống l−íi trung ¸p tØnh Phó Thä bao gåm c¸c cÊp ®iƯn ¸p 35,10,6kV.
Trong ®ã:
- L−íi 35kV bao gåm: 1.076km ®−êng dây (chiếm 63,7% theo khối
lợng đờng dây trung áp), 519 tr¹m/157.650kVA (chiÕm 51,88% theo

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

15


dung lợng trạm BA phân phối). Lới 35kV có mặt ở tất cả các huyện thị
với nhiệm vụ là vừa cấp điện cho các trạm biến áp phân phối, vừa cấp điện
cho các trạm biến áp trung gian.
- Lới 10kV bao gồm: 409km đờng dây (chiếm 24% theo khối lợng
đờng dây trung áp), 222 trạm/46.370kVA (chiếm 15,26% theo dung lợng trạm
BA phân phối). Lới 10kV tập trung ở các thị trấn các huyện. Đặc điểm lới
10kV tỉnh Phú Thọ là bán kính cấp điện lớn, tiết diện dây dẫn nhỏ, hình tia, công
suất truyền tải trên đờng dây lớn.
- Lới 6kV bao gồm: 205km đờng dây (chiếm 12,1% theo khối lợng

đờng dây trung áp), 316 trạm/99.165kVA (chiếm 32,86% theo dung lợng trạm
BA phân phối). Lới 6kV có mặt TP.Việt Trì, TX.Phú Thọ, TT.Thanh Sơn, Thanh
Ba. Đặc điểm lới 6kV tỉnh Phú Thọ xây dựng đ lâu (1960), tiết diện dây nhỏ,
công suất truyền tải trên đờng dây cao, tổn thất điện áp và điện năng lớn.
- Lới 35; 10; 6kV thiết kế theo quy chuẩn 22kV có: 66,2km, 79
trạm/22MVA và chủ yếu tập trung ở TP.Việt Trì. Hiện nay Điện lực Phú Thọ
đang triển khai dự án cải tạo lới 6kV TP.Việt Trì thành lới 22kV với số vốn
đầu t 80 tỷ đồng.
Nhận xét: Trên cơ sở phân tích số liệu thống kê về quá trình phát triển của
mạng điện phân phối ta nhận thấy trong thời gian gần đây ® cã sù thay ®ỉi ®¸ng
kĨ vỊ tû träng cđa mạng điện phân phối ở các cấp điện áp khác nhau. Mạng điện
6 kV đ giảm đi đáng kể, nhng mạng điện 10 và 35 kV vẫn tiếp tục có sự gia
tăng. Quá trình chuyển đổi cấp điện áp phân phối ở các địa phơng khác nhau
diễn ra với tốc độ khác nhau: Trong khi ở một số thành phố nh Hà Nội sự phát
triển mạng điện 22 kV diễn ra khá nhanh thì nhiều nới khác nh Nam Định, Thái
Bình, Hoà Bình, Hà Tây vv. sự phát triển lới 22 kV diễn ra rất chậm, hơn thế
nữa, có nhiều mạng điện 22 kV tuy đ đợc xây dựng nhng vẫn phải vận hành ở

Trng i hc Nụng nghip H Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

16


cấp điện áp 10 hoặc 6 kV nh cũ vì phải chờ nguồn 22kV, điều đó gây l ng phí
đáng kể. Nh vậy không phải ở đâu quá trình chuyển đổi cấp điện áp phân phối
cũng diễn ra một cách thuận lợi và có hiệu quả, mà điều đó còn phụ thuộc vào
điều kiện cụ thể của từng vùng.
2.2. Phân tích kinh tế tài chính dự án điện
Vấn đề phân tích kinh tế tài chính các công trình điện đ đợc nhiều tác
giả nghiên cứu, tính toán và đ có nhiều cơ sở lý thuyết về phơng pháp phân tích

kinh tế tài chính trên cơ sở đánh giá cac chỉ tiêu quan trọng của dự án [5].
Phân tích tài chính sẽ đa ra sẽ đa ra hiệu quả tài chính dựa trên một loạt
các chỉ tiêu nh: giá trị hiện tại của lợi nhuận NPV (net present value), hệ số
hoàn vốn nội tại IRR (internal rate of return), tỷ số giữa lợi ích/ chi phí B/C
(benefit/ cost), thời gian hoàn vốn T. Dựa vào các chỉ tiêu trên có thể biết đợc
dự án có hiệu quả tài chính hay không để quyết định đầu t. Thông qua phân tích
tài chính ta xác định đợc qui mô đầu t, cơ cấu các loại vốn, nguồn tài trợ cho
dự án, tính toán thu chi lỗ l i những lợi ích thiết thực. Để tính toán, phân tích
đánh giá nguồn vốn thì phải xác định tổng vốn đầu t, cơ cấu các loại vốn, nguồn
tài trợ. Tổng vốn đầu t bao gồm: vốn cố định, vốn lu động, vốn dự phòng.
Trong tổng vốn đầu t tách riêng ra các nhóm:
+ Theo nguồn vốn: vốn góp, vốn vay ( ngắn hạn, trung hạn, dài han với l i
suất theo từng nguồn.
+ Theo hình thức vốn: bằng tiền (nội tệ, ngoại tệ),tài sản khác.
Xem xét các nguồn tài trợ cho dự án, khả năng đảm bảo vốn từ mọi nguồn
về mặt tiến độ và số lợng. Các nguồn tài trợ của dự án có thể là ngân sách cấp
phát, ngân hàng cho vay, góp vốn cổ phần, vốn liên doanh, vốn tự có hoặc vốn
huy động từ các nguồn khác. Trong phần phân tích kinh tế, tài chính, dòng chi
của dự án đợc tính đầy đủ các khoản chi phí, nó bao gồm các kho¶n chi phÝ

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

17


trong phân tích kinh tế cộng thêm các khoản thuế, các khoản trả vốn, trả l i vốn
vay, nếu trong cơ cấu có thành phần vốn vay. Cùng với việc xác định dòng chi
cần xác định dòng thu của dự án để xác định dòng tiền của dự án.
Tuy nhiên vấn đề phân tích kinh tế tài chính của dự án chuyển đổi cấp
điện áp phân phối có những đặc thù riêng mà cần phải đợc tính đến nh vấn đề

giải tích mạng điện trớc và sau khi chuyển đổi điện áp; Hiệu quả nâng cao chất
lợng điện và độ tin cậy cung cấp điện; Vấn đề xác định vốn đầu t còn lại của
mạng điện cũ vv.

Trng i học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

18


III. Nghiên cứu lý thuyết
3.1.Công thức toán học của mạng điện phân phối
Công thức toán học của mạng điện phân phối đợc xây dựng dựa trên cơ
sở cực tiểu hoá chỉ tiêu chi phí tính toán. Chi phí tính toán của một phần tử mạng
điện đợc xác định theo biểu thức [9]
Z= p.V+C

(3.1)

Trong đó:
p hệ số hiệu quả vốn ®Çu t− ;
p = atc + kkh
atc – hƯ sè thu håi vèn theo tiªu chuÈn;
kkh - chi phÝ khÊu hao thiết bị và sửa chữa vận hành hàng năm;
V- vốn đầu t thiết bị;
C chi phí hàng năm, trong trờng hợp so sánh các phơng án thì có thể
coi đó là chi phí tổn thất trong phần tử;
Vốn đầu t đờng dây có thể biểu thị dới dạng hàm tuyến tính đối với tiết
diện dây dẫn
Vd= (a + b.F).l

(đ/km)

(3.2)

Trong đó:
a- suất chi phí xây dựng 1km đờng dây không phụ thuộc vào F;
b- suất chi phí xây dựng 1km đờng dây phụ thuộc vào F;
F - tiết diện dây dẫn;
l chiều dài đờng dây, (km)
Vốn đầu t trạm biến áp có thể biểu thị dới dạng hàm tuyến tính đối với
công suất của máy biến áp
VB = m + n.SB

(3.3)

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

19


Trong đó:
m- suất chi phí xây dựng TBA không phụ thuộc vào SđmB;
n- suất chi phí xây dựng TBA phụ thuộc vào SđmB;
SB công suất định mức của máy biến áp;
3.2. Một chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật quan trọng của mạng điện phân phối
3.2.1. Bán kính hoạt động tối u của lới phân phối
Bán kính kinh tế của lới điện phân phối là bán kính hoạt động của lới
điện mà có chi phí nhỏ nhất. Ta xét các thành phần của chi phí tính toán có liên
quan đến bán kính của lới phân phối [9].
Z=

p d b pp .ψγ .r
pc .a c pba mba
3.ψγ .rj.ρτ .c ∆
+
+
+
2
2r
4U cos ϕ .10 3
4r
4 3 j.U cos ϕ

(3.4)

Trong ®ã:
Pba – hiƯu quả vốn đầu t TBA ;
mba suất chi phí xây dựng TBA ;
r bán kính lới điện phân phối ( km );
- số phân nhánh đờng dây;
- điện trở suất đờng dây ( mm 2 / km )

τ - thêi gian hao tỉn c«ng st
C ∆ - giá thành tổn thất điện năng ( đ/kwh)

- mật độ phụ tải ( kw/km2)

Lấy đạo hàm

Z

và cho triệt tiêu sau một vài biến đổi đơn giản ta đợc
r

phơng tr×nh:

ψγ ( p d b pp + 3 j 2 ρτ .c∆ 10 −3 )
2 3Uj cos ϕ

r 3 − ac pc .r − mba . pba = 0

(3.5)

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

20


Nghiệm của phơng trình (3-5), để có bán kính lới điện cần nhân nó với
hệ số điều chỉnh.

r=

2r f



= 1,13r f

(3.6)

Trên cơ sở số liệu thống kê với sự áp dụng phần mềm Matlab biểu đồ bán
kính kinh tế của mạng điện phân phối phụ thuộc vào mật độ phụ tải và cấp điện
áp đợc thể hiện trên hình 3.1.
Phân tích biểu đồ hình 3.1. ta nhận thấy ở các giá trị mật độ phụ tải thấp sự
thay đổi của bán kính tối u diễn ra khá nhanh và sẽ chậm dần khi mật độ phụ tải
gia tăng. Việc áp dụng biểu đồ hình 3.1. cho phép đánh giá một cách chính xác
hiện trạng mạng điện phân phối và giúp ta sơ bộ lựa chọn cấp điện áp hợp lý cho
quá trình phân tích tính toán nâng chuyển đổi cấp điện áp.

Hình 3.1. Biểu đồ bán kính kinh tế của mạng điện phân phối

Trng i hc Nụng nghip H Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật ------------------------------------

21