Luận văn Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và đề xuất một số giải pháp cải thiện chất lượng điện áp trong lưới điện trung áp tỉnh Thái Nguyên
1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Mở đầu
Trong những năm gần đây, do sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, tốc
độ độ công nghiệp hoá tăng nhanh, nhu cầu về điện năng ngày càng lớn đòi hỏi
ngành Điện phải đi trước một bước để tạo cơ sở cho sự phát triển của nền kinh
tế. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế quốc dân là những yêu cầu ngày càng
khắt khe của khách hàng về chất lượng điện năng. Ngành Điện phải thực hiện
những kế hoạch phát triển nguồn và lưới phù hợp với nhu cầu của phụ tải và cải
tạo nâng cấp những khu vực hiện có, đề ra những biện pháp vận hành hợp lý để
nâng cao chất lượng điện năng, tăng công suất truyền dẫn để có thể đáp ứng
ngày càng tốt hơn những đòi hỏi ngày càng cao về sản lượng cũng như chất
lượng điện năng đồng thời tiết kiệm chi phí, giảm tổn thất và nâng cao hiệu quả
kinh tế cung cấp và sử dụng điện. Đó là một nhiệm vụ hết sức khó khăn, trong
đó việc nâng cao chất lượng điện năng ở lưới điện phân phối có ảnh hưởng
đáng kể đến chất lượng điện năng và chỉ tiêu kinh tế chung của toàn hệ thống.
Với lưới điện phân phối việc đáp ứng những yêu cầu về chất lượng điện
năng gặp không ít khó khăn, đặc biệt đối với lưới điện 6kV và 10kV xuất phát
từ các trạm trung gian 35/6kV và 35/10kV không có hệ thống điều áp dưới tải.
Sự phát triển mạnh mẽ của phụ tải điện ảnh hưởng đến chất lượng điện năng
trong lưới điện phân phối biểu hiện dễ nhận thấy là chất lượng điện áp.
Với đề tài “ Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và đề xuất một số giải
pháp cải thiện chất lƣợng điện áp trong lƣới điện trung áp tỉnh Thái
Nguyên” tác giả mong muốn đóng góp một phần nhỏ những tìm tòi, nghiên
cứu của mình vào việc đảm bảo chỉ tiêu chất lượng điện áp trong lưới điện
phân phối có nhiều cấp điện áp nhưng không có hệ thống điều áp dưới tải tại
các trạm trung gian.
Luận văn bao gồm 4 chương, trong đó tại Chương 1 tác giả giới thiệu
tổng quát về hiện trạng và triển vọng phát triển cùng với những yêu cầu xuất
phát từ thực tế về chất lượng điện năng của lưới điện tỉnh Thái Nguyên,.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
2
Chương 2 trình bày lý thuyết chung về chất lượng điện năng, các chỉ tiêu
chất lượng điện năng tại một số quốc gia và của Việt Nam, chú trọng phân tích
chỉ tiêu độ lệch điện áp, diễn biến của điện áp trong lưới điện phân phối và các
phương pháp điều chỉnh độ lệch điện áp.
Chương 3 tiến hành khảo sát, đánh giá thực trạng chất lượng điện áp tại
một số nút chính trong lưới điện phân phối tỉnh Thái Nguyên. Trong chương
này luận văn cũng nghiên cứu các phương pháp tính toán đánh giá chất lượng
điện áp (CLĐA) tại các nút phụ tải theo chỉ tiêu tổng quát (CTTQ) cùng với các
giải pháp cải thiện chất lượng điên áp phù hợp với đặc điểm của lưới điện phân
phối tỉnh Thái Nguyên.
Trên cơ sở các phương pháp tính toán tác giả đã thành lập các thuật toán để tính
toán kiểm tra CLĐA tại các nút của lưới điện phân phối đơn giản và trình bày
những nét cơ bản của chương trình phần mềm Conus sẽ được sử dụng tại
Chương 4 khảo sát các sơ đồ lưới điện phân phối phức tạp trong thực tế vận
hành.
Chương 4 nghiên cứu áp dụng chương trình Conus để tính toán khảo sát
CLĐA và đề xuất một số giải pháp cải thiện CLĐA trong lưới điện phân phối
tỉnh Thái Nguyên.
Tác giả chân thành gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Mạnh Hiến và các thầy
cô của Bộ môn Hệ thống điện trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo giúp tác giả hoàn thành luận văn. Cảm ơn các đồng nghiệp
đã giúp đỡ trong công việc để tác giả có thời gian học tập, thu thập số liệu viết
luận văn.
Do thời gian có hạn và kiến thức còn nhiều hạn chế nên luận văn chắc
chắn còn nhiều khiếm khuyết. Tác giả chân thành mong muốn nhận được sự
chỉ bảo góp ý của thầy cô và các đồng nghiệp cùng bạn đọc quan tâm đến nội
dung luận văn này.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LƢỚI ĐIỆN KHU VỰC THÁI NGUYÊN
1.1-Cấu trúc hiện tại của lưới điện Thái Nguyên và phương hướng phát triển
trong tương lai.
Thái nguyên là một tỉnh miền núi trung du, nằm trong vùng trung du và
miền núi Bắc bộ, diện tích tự nhiên 3.562,82 km2, dân số hiện nay là 1.046.000
người. Thái Nguyên là một tỉnh không lớn, chiếm 1,13% diện tích và 1,41%
dân số so với cả nước. Thái Nguyên tiếp giáp với tỉnh Bắc Cạn ở phía bắc, phía
tây giáp Vĩnh Phúc và Tuyên Quang, phía đông giáp các tỉnh Lạng Sơn và Bắc
Giang và phía nam giáp Thủ đô Hà Nội. Thái Nguyên có địa hình đa dạng bao
gồm các khu vực trung du và các vùng núi.
Thái Nguyên là một thành phố công nghiệp, tỷ trọng điện tiêu thụ trong
sản xuất công nghiệp chiếm khoảng 70% so với tổng điện năng tiêu thụ. Lưới
điện phân phối hiện nay ở Thái Nguyên là lưới điện có điện áp dưới 110kV, sử
dụng các cấp điện áp thông dụng như 35, 22, 10, 6kV có trung tính cách ly,
trung tính nối đất trực tiếp hoặc gián tiếp qua máy biến áp tạo trung tính hoặc
cuộn dập hồ quang ( cuộn Pertecxen). Lưới điện phân phối vận hành theo chế
độ mạng điện hở (hình tia hoặc phân nhánh) hoặc mạch vòng nhưng vận hành
hở, độ dài mỗi xuất tuyến thường không đến 100km. Nguồn cấp cho các xuất
tuyến phân phối chủ yếu do các trạm 110kV hoặc 220kV và các trạm trung
gian 35/10kV, 35/6kV cung cấp. Do các điều kiện về địa lý, kinh tế, mức độ
yêu cầu cung cấp điện của phụ tải... nên lưới phân phối ở các khu vực khác
nhau rất khác nhau về mật độ phụ tải, chiều dài đường dây, công suất truyền
dẫn cũng như tổn thất điện áp, điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.
Lưới điện phân phối ở khu vực Thái Nguyên có thể đại diện cho lưới
phân phối nói chung vì nó gồm nhiều khu vực có tính chất phụ tải đa dạng: phụ
tải công nghiệp tập trung, phụ tải sinh hoạt và sản xuất nhỏ ở đô thị, phụ tải
nông thôn, phụ tải sinh hoạt miền núi. Lưới 35kV và 22kV được cấp trực tiếp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
4
từ các trạm 110kV hoặc 220kV. Với cấp điện áp 10kV và 6kV, một số đường
dây được cấp trực tiếp từ các trạm 110kV cho các phụ tải cao áp hoặc khu công
nghiệp tập trung, phần còn lại từ các trạm trung gian 35/6kV hoặc 35/10kV.
Nguồn cấp điện khu vực Thái Nguyên hiện tại là 7 trạm 110kV, 01 trạm
220kV và nhà máy nhiêt điện Cao Ngạn công suất 100MW (xem H 1.1 - Sơ đồ
lưới điện 220-110kV). Các trạm 110kV và 220kV đều có hệ thống điều áp dưới
tải, điện áp đầu nguồn của các xuất tuyến phân phối thường giữ cố định. Ngoài
các trạm 110kV và 220kV còn có 10 trạm trung gian 35/6kV hoặc 35/10kV cấp
điện cho các phụ tải hỗn hợp và một số trạm trung gian chuyên dùng cấp cho
các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp (xem H 1.2 - Sơ đồ lưới điện trung áp).
Các trạm trung gian đều không có hệ thống điều áp dưới tải, điện áp thanh cái
đầu ra của các trạm trung gian phụ thuộc phụ tải và điện áp đầu nguồn cấp từ
các trạm 110kV. Phụ tải của các trạm 110kV rất đa dạng, do các đường dây cấp
cho các khu vực có tính chất khác nhau như phụ tải sinh hoạt, phụ tải sản xuất
ban ngày, phụ tải sản xuất 3 ca nên biểu đồ phụ tải của các đường dây rất khác
nhau. Hơn nữa, do quy định tính giá điện vào các giờ cao điểm ngày, cao điểm
đêm và thấp điểm chênh lệch nhau lớn nên các xí nghiệp, nhà máy sử dụng
công suất lớn thường sản xuất vào giờ thấp điểm để giảm giá thành, vì vậy giá
trị Pmax và Pmin của các đường dây chênh lệch lớn song đồ thị phụ tải toàn trạm
khu vực hoặc toàn tỉnh tương đối bằng phẳng.
Do nhu cầu sản xuất phát triển nên lưới điện tỉnh Thái Nguyên có mức
tăng trưởng khá lớn, bình quân trong 5 năm gần đây là 21% mỗi năm. Với mức
độ tăng trưởng như vậy và căn cứ nhu cầu sử dụng điện của các dự án đang và
sẽ triển khai, từ nay đến năm 2010 sẽ phải xây dựng thêm 03 trạm biến áp
110kV so với 7 trạm hiện có và tăng thêm công suất của nhà máy điện Thái
Nguyên để đáp ứng yêu cầu của phụ tải. Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về
chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện, ngành điện đang tiến hành
hiện đại hoá các trạm khu vực ở cấp điện áp 110, 220kV bằng cách thay thế các
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
5
thiết bị cũ bằng những thiết bị có công nghệ tiên tiến như máy cắt khí SF6, máy
cắt chân không và các rơ le bảo vệ kỹ thuật số. Điện áp trung thế cũng có sự
thay đổi vê cấp điện áp, sẽ chú trọng phát triển lưới điện trung áp ở cấp điện áp
35kV và 22kV hạn chế xây dựng các đường dây 6kV hoặc 10kV. Cấp điện áp
6kV và 10kV sẽ chỉ dùng để cấp điện cho các phụ tải cao áp như động cơ cao
áp, lò điện hồ quang hoặc các nhà máy công nghiệp nặng.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
1.2-Các thông số vận hành của lưới điện thành phố Thái Nguyên
Bảng 1.1 Thông số phụ tải tỉnh Thái Nguyên 6 tháng đầu năm 2007:
Tổng điện năng tiêu thụ
495.115.034 kWh
Điện năng tiêu thụ ngày cao nhất
3.452.630 kWh
Điện năng tiêu thụ trung bình ngày
2.728.382 kWh
Điện năng tiêu thụ ngày thấp nhất
2.257.530 kWh
Pmax
190 MW
Pmin
115 MW
Tổng công suất tiêu thụ trong toàn tỉnh thay đổi theo mùa và theo các
ngày trong tuần do ảnh hưởng của thời tiết và sản xuất. Vào các ngày thứ bảy
và chủ nhật, công suất tiêu thụ giảm do các nhà máy, xí nghiệp, công sở giảm
công suất. Các ngày làm việc công suất tiêu thụ tăng do ảnh hưởng của sản xuất
công nghiệp. Cũng do ảnh hưởng của sản xuất công nghiệp nên cao điểm ngày
vào khoảng 10h00 tăng mạnh và lớn hơn cao điểm tối. Do có nhiều cơ sở sản
xuất làm 3 ca nên biểu đồ phụ tải ngày toàn tỉnh tương đối bằng phẳng.
Những nhận xét trên được rút ra từ các số liệu thu thập tại trạm 220kV
Thái Nguyên (xem H 1.3 - Sơ đồ trạm 220kV Thái Nguyên), trên các đường
dây xuất tuyến của trạm và tại các trạm trung gian 35/6kV, trạm hạ áp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
6
35/0,4kV và 6/0,4kV trên một số đường dây của trạm 220kV Quan Triều.
Thông số đo đạc tại trạm 220kV Quan Triều được thể hiện ở các trang sau.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Sơ đồ lưới 110kV
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
7
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Sơ đồ trạm Quan Triều
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
8
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Sơ đồ đz 381
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
9
Sơ đồ TG Chùa Hang
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
10
Bảng 1.2 Phụ tải trung bình tỉnh Thái Nguyên tháng 6/2007
Giờ Ptb CN và thứ 7
Ptb thứ 2,3,4 114.9 124.3 116.7 129.6 128.0 130.4 151.2 142.0 132.7 157.2 160.7 147.7 143.4 135.3 145.8 148.7 156.0 180.8 177.0 161.1 127.0 121.2 132.9 124.0
112.7 117.6 114.3 100.5 108.9 117.1 113.5 115.0 115.9 141.3 137.3 110.9 109.5 123.1 113.3 122.3 132.2 161.1 135.8 136.9 121.3 130.4 118.4 126.7
Ptb thứ 5,6 117.4 148.0 138.5 143.0 118.9 150.9 142.3 136.0 159.6 171.5 162.0 138.7 152.3 143.2 145.8 150.6 159.5 194.7 164.0 143.4 119.6 114.9 149.1 162.0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
12
Bảng 1. 3 THÔNG SỐ PHỤ TẢI TRUNG BÌNH CÁC ĐƯỜNG DÂY CỦA TRẠM 220(110)kV QUAN TRIỀU TRONG THÁNG 6/2007
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
giờ I 381 (A) I 372 (A) I 373 (A) U35 kV Quan Triều Tổng P 35kV Quan Triều (MW)
38.00 42.79 140.64 370.56 20.11 1
38.00 42.25 140.75 370.56 20.67 2
38.00 41.32 140.75 370.89 20.00 3
38.00 38.32 130.75 290.44 20.67 4
38.00 45.18 170.75 280.22 20.56 5
170.89 280.56 20.67 38.00 45.86 6
38.00 45.93 170.93 280.22 20.56 7
37.64 42.79 160.04 280.11 20.56 8
37.59 55.68 210.61 300.11 20.00 9
37.61 49.57 210.21 330.67 20.22 10
37.45 56.82 190.79 310.56 20.44 11
37.88 48.79 190.46 280.00 20.67 12
37.91 49.18 190.71 320.56 20.22 13
37.93 44.54 210.07 410.78 20.11 14
37.96 50.29 200.11 290.00 30.56 15
37.96 51.07 200.21 240.67 40.56 16
37.93 56.54 200.50 280.00 40.11 17
37.75 66.46 220.86 250.89 40.67 18
37.71 54.75 200.57 290.56 50.67 19
37.79 52.11 160.04 270.22 50.67 20
38.00 41.54 120.32 200.78 30.44 21
38.00 38.21 140.29 200.11 20.44 22
38.00 38.54 140.04 200.11 20.89 23
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
38.00 36.29 120.96 220.22 10.22 24
13
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Bảng 1.4 THÔNG SỐ PHỤ TẢI TRUNG BÌNH CÁC ĐƯỜNG DÂY CỦA TRẠM TRUNG GIAN CHÙA HANG TRONG THÁNG 6/2007 U6kV (kV) 6.50 6.50 6.50 6.50 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.30 6.40 6.50 6.50 6.50
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
I675 (A) 63.00 63.50 63.86 63.25 150.71 150.75 150.36 150.07 150.64 150.32 150.11 150.93 150.04 150.00 150.96 150.86 150.39 210.07 210.93 210.68 210.43 210.43 70.25 70.46 I 631 (A) 115.23 115.12 115.08 115.14 115.11 260.46 260.86 260.82 260.50 260.75 260.18 260.86 260.39 260.32 260.61 260.89 260.39 345.07 345.93 345.46 345.36 345.71 130.93 130.18 I 673 (A) 5.54 5.54 5.00 5.36 5.64 20.86 20.57 20.68 20.14 20.96 20.75 20.71 20.68 20.61 20.54 20.54 20.29 25.36 25.00 25.79 25.71 25.71 5.68 5.00 I 677(A) 45.93 45.64 45.68 45.25 45.57 90.96 90.71 90.43 90.75 90.68 90.39 90.18 90.21 90.68 90.11 90.57 90.57 110.75 110.21 110.89 110.68 110.00 55.93 55.61
14
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
1.3-Đánh giá tình hình vận hành của lưới điện Thái Nguyên
Qua các thông số đo đạc ở trên và ở phần phụ lục ta có nhận xét sau:
-Độ chênh lệch giữa Pmax và Pmin trên các đường dây khá lớn. Tỷ số P min/Pmax
của các đường dây dao động từ 15%
25%
-Chế độ max của các đường dây có tính chất công nghiệp thường trùng với chế
độ min của các đường dây có tính chất sinh hoạt, công sở.
-Đồ thị phụ tải đầu nguồn các trạm 220(110)kV tương đối bằng phẳng.
-Công suất sử dụng cũng như điện năng tiêu thụ vào các ngày nghỉ như thứ 7
và chủ nhật có giảm so với các ngày làm việc từ thứ 2 đến thứ sáu nhưng không
đáng kể.
-Tổn thất điện áp trên đường dây 35kV khá nhỏ.
-Chất lượng điện áp tại các điểm cuối đường dây 6kV vào thời điểm max
không đạt yêu cầu thể hiện ở đường dây 675 trạm trung gian Chùa Hang, tổn
thất điện áp trên lộ 675 Chùa Hang quá lớn.
Các kết quả đo đạc thực tế trên một số đường dây cũng phù hợp với các
số liệu thống kê thông số vận hành của toàn bộ lưới điện khu vực Thái Nguyên.
Ta nhận thấy chất lượng điện năng không đồng đều ở các khu vực khác nhau.
Các khu công nghiệp nặng như Gang thép, khu công nghiệp Sông Công,
Gò Đầm hầu hết đạt yêu cầu về độ lệch điện áp nhưng có hiện tượng dao động
điện áp, sóng hài trên một số đường dây hoặc trạm.
Các khu vực phụ tải sinh hoạt đô thị, công sở như thành phố Thái
Nguyên, trung tâm các thị xã, thị trấn chất lượng điện năng đạt yêu cầu.
Khu vực nông thôn, miền núi, phụ tải chủ yếu là sinh hoạt, chất lượng
điện năng không đạt yêu cầu, biểu hiện ở độ lệch điện áp thường vượt r a ngoài
tiêu chuẩn.
Các khu vực sản xuất công nghiệp nặng do vận hành lò hồ quang, lò
trung tần, khởi động những động cơ công suất lớn sinh ra dao động điện áp,
sóng hài, độ không sin và biến đổi tần số ở một số đường dây và trạm biến áp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
15
Đường dây cấp điện cho các phụ tải này thường ngắn, có sơ đồ hình tia và xuất
phát trực tiếp từ các trạm 110kV có điều áp nên độ lệch điện áp đạt yêu cầu.
Nhưng cũng do trở kháng đường dây nhỏ, dung lượng máy biến áp không lớn
nên dao động điện áp trên các đường dây có phụ tải đặc biệt dễ gây ảnh hưởng
đến điện áp của các phụ tải nối chung thanh cái thứ cấp trạm 110kV.
Khu vực thành phố Thái Nguyên và trung tâm các thị xã, thị trấn, chất
lượng điện năng đạt yêu cầu ở hầu hết các trạm phân phối do đường dây ngắn,
phụ tải ít chênh lệch giữa cao điểm và thấp điểm. Các đường dây cấp cho các
phụ tải này thường xuất phát trực tiếp từ các trạm 220(110kV). Tuy nhiên trên
một số đường dây hạ áp có hiện tượng dao động điện áp do những phụ tải của
các xưởng sản xuất nhỏ gây nên khi sử dụng máy hàn hoặc khởi động động cơ.
Những đường dây dài, cấp điện cho các phụ tải hỗn hợp gồm những xí
nghiệp sản xuất một ca, sinh hoạt, công sở và các đường dây cấp điện cho các
khu vực nông thôn, miền núi độ lệch điện áp không đạt yêu cầu. Nguyên nhân
do điện áp đầu nguồn các trạm 220(110)kV thường duy trì ở một giá trị cố định
nhưng giữa phụ tải chế độ max và phụ tải chế độ min có độ chênh lệch lớn.
Đầu phân áp ở các trạm phân phối thường được đặt theo kinh nghiệm nên
thường chỉ đạt độ lệch điện áp theo yêu cầu với mức tải trung bình nhưng
không đáp ứng được chỉ tiêu độ lệch điện áp trong chế độ max hoặc min. Điều
này cũng xảy ra cả với những trạm biến áp cấp điện cho phụ tải đô thị và công
nghiệp.
Ở các đường dây có sử dụng máy biến áp trung gian không có điều áp
dưới tải (33/10kV hoặc 35/6kV) thì độ lệch điện áp hầu hết không đạt yêu cầu.
Với những đoạn đường dây vận hành ở cấp điện áp 35kV thì tổn thất điện áp
trên đường dây không lớn, độ lệch điện áp không đảm bảo chủ yếu do giá trị
điện áp đầu nguồn các trạm có điều áp dưới tải 220(110)kV không phù hợp ở
các chế độ max, min, nhưng với cấp điện áp 6kV và 10kV tổn thất điện áp trên
đường dây có giá trị đáng kể, đặc biệt với với những đường dây dài. Hơn nữa,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
16
máy biến áp trung gian tạo thành một trở kháng tương đương khá lớn nối tiếp
trên đường dây làm tăng tổng trở tương đương của đường dây dẫn từ trạm khu
vực có điều áp (220kV hoặc 110kV) đến phụ tải 0.4kV, vì vậy làm trầm trọng
hơn độ chênh lệch điện áp tương đối giữa chế độ max và min.
Để đảm bảo chất lượng điện năng cần phải nghiên cứu chi tiết rất nhiều
vấn đề. Trong các tiêu chuẩn về chất lượng điện năng thì độ lệch điện áp ảnh
hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kinh tế của lưới điện. Với cấu trúc phức tạp của
lưới điện phân phối và những diễn biến đa dạng của độ lệch điện áp cần phải có
sự nghiên cứu kỹ lưỡng trước khi tiến hành những hiệu chỉnh cần thiết để nâng
cao chỉ tiêu chất lượng, tiết kiệm kinh phí đầu tư. Đáp ứng những đòi hỏi xuất
phát từ thực tế vận hành lưới điện phân phối, luận văn này sẽ nghiên cứu các
phương pháp đánh giá chất lượng điện năng của lưới điện, xây dựng chương
trình tính toán trên máy tính, áp dụng nghiên cứu chất lượng điện áp ở lưới
phân phối có nhiều cấp điện áp [110kV
35kV
6(10)kV
0.4kV] và đề
xuất các biện pháp cải tạo để nâng cao chất lượng điện áp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
17
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
CHƢƠNG 2
LÝ THUYẾT CHUNG VỀ CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG VÀ ĐIỀU
CHỈNH CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG
2.1 Chất lượng điện năng
Lưới điện được đánh giá theo 4 tiêu chuẩn chính:
1-An toàn điện.
2-Chất lượng điện năng.
3-Độ tin cậy cung cấp điện.
4-Hiệu quả kinh tế.
Chất lượng điện áp là một chỉ tiêu trong tiêu chuẩn chất lượng điện năng,
nó được đánh giá bởi các chỉ tiêu sau:
1-Độ lệch điện áp trên cực của thiết bị dùng điện so với điện áp định mức.
2-Độ dao động điện áp.
3-Độ không đối xứng.
4-Độ không sin (sự biến dạng của đường cong điện áp, các thành phần sóng hài
bậc cao ...)
Chất lượng cung cấp điện bị ảnh hưởng đáng kể bởi chất lượng điện áp
cung cấp cho khách hàng, nó bị tác động bởi các thông số trên các đường d ây
khác nhau. Có thể có các dạng như: sự biến đổi dài hạn của điện áp so với điện
áp định mức, điện áp thay đổi đột ngột, những xung dốc dao động hoặc điện áp
ba pha không cân bằng. Hơn nữa tính không đồng đều như tần số thay đổi, sự
không tuyến tính của hệ thống hoặc trở kháng phụ tải sẽ làm méo dạng sóng
điện áp, các xung nhọn do các thu lôi sinh ra cũng có thể được lan truyền trong
hệ thống cung cấp. Các trường hợp này được mô tả trong hình vẽ H 2.1 sau
đây:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
18
H 2.1: Dạng sóng điện áp lý tưởng và các thay đổi của điện áp
a Dạng sóng điện áp lý tưởng.
b Các dạng thay đổi của sóng điện áp.
Các xung nhọn, xung tuần hoàn và nhiễu tần số cao có tính chất khu vực.
Nó được sinh ra một số do quá trình phóng điện của các thu lôi, do tác động
đóng cắt của các van điện tử công suất, do hồ quang của các điện cực vì vậy chỉ
có thể lan truyền trong phạm vi và thời điểm nhất định. Cũng như vậy sự biến
đổi tần số thường do các lò trung, cao tần sinh ra và mức độ lan truyền cũng
không lớn. Đối với hiện tượng điện áp thấp và điện áp cao thì có thể xảy ra ở
mọi nơi và xuất hiện dài hạn.
Để ngăn ngừa các hiệu ứng có hại cho thiết bị của hệ thống cung cấp
trong một mức độ nhất định, luật và các quy định khác nhau đã tồn tại trong các
vùng khác nhau để chắc rằng mức độ của điện áp cung cấp không được ra
ngoài dung sai đã quy định. Các đặc tính của điện áp cung cấp được chỉ rõ
trong các tiêu chuẩn chất lượng điện áp thường được mô tả bởi tần số, độ lớn,
dạng sóng và tính đối xứng của điện áp 3 pha. Trên thế giới có sự dao động
tương đối rộng trong việc chấp nhận các dung sai có liên quan đến điện áp. Các
tiêu chuẩn luôn luôn được phát triển hợp lý để đáp lại sự phát triển của kỹ
thuật, kinh tế và chính trị.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
19
Bởi vì một vài tình tiết ảnh hưởng đến điện áp cung cấp là ngẫu nhiên
trong thời gian và không gian (vị trí) nên một vài đặc trưng có thể được mô tả
trong các tiêu chuẩn với các tham số tĩnh để thay thế cho các giới hạn đặc biệt.
Một khía cạnh quan trọng trong việc áp dụng các tiêu chuẩn là để xem xét ở nơi
nào và ở đâu trong mạng cung cấp, các đặc tính của điện áp là định mức. Tiêu
chuẩn châu Âu EN50160 chỉ rõ các đặc điểm của điện áp ở các đầu cuối cung
cấp cho khách hàng dưới các điều kiện vận hành bình thường. Các đầu cuối
cung cấp được định nghĩa là điểm kết nối của khách hàng nối vào hệ thống
cộng cộng.
EN50160 chỉ ra rằng, trong các thành viên của Eropean Communities -
Cộng đồng Châu Âu, dải biến đổi giá trị hiệu dụng (RMS) của điện áp cung cấp
trong 10 phút (điện áp pha hoặc điện áp dây) là Vn ± 10% với 95% thời gian
trong tuần. Với hệ thống 3 pha 4 dây, Vn = 230 V giữa pha và trung tính. Nói
đúng ra, điều này có nghĩa là mỗi tuần có hơn 8 giờ không có giới hạn cho giá
trị của điện áp cung cấp. Cũng có một số chỉ trích rằng dung sai điện áp Vn ±
10% là quá rộng. Đến năm 2006, điện áp danh định và dung sai có thể sẽ khác,
các giá trị đã bắt đầu cao hơn phù hợp hơn với HD472S1. Trong thời gian
chuyển tiếp, các vùng có hệ thống 220/380V có thể sẽ đưa ra điện áp 230/400
V +6%/-10%, các vùng khác có hệ thống 240/415V sẽ đưa ra điện áp 230/400
V +10%/-6%.
Tần số của hệ thống cung cấp phụ thuộc sự tương tác giữa các máy phát
và phụ tải, giữa dung lượng các máy phát và nhu cầu của phụ tải. Điều này có
nghĩa là sẽ khó khăn hơn cho các hệ thống nhỏ, cô lập, để duy trì chí nh xác tần
số so với các các hệ thống nối liền đồng bộ với một hệ thống lân cận. Trong
Eropean Communities - Cộng đồng Châu Âu tần số danh định (định mức) của
điện áp cung cấp được quy định là 50Hz. Theo EN50160 giá trị trung bình của
tần số cơ bản đo được trong thời gian hơn 10s với hệ thống phân phối nối liền
đồng bộ với một hệ thống lân cận là 50Hz±1% trong suốt 95% thời gian trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
20
tuần và 50Hz+4% /-6% trong 100% thời gian trong tuần. Hệ thống phân phối
không nối liền đồng bộ với một hệ thống lân cận có dải dung sai tần số là ±2%.
Dung sai tần số của EN50160 cũng giống với quy định hiện thời của các nước
thành viên.
Trong một series nghiên cứu về sự mức độ thay đổi điện áp ở khách
hàng, một công ty điện lực Anh đã ghi lại các giá trị điện áp cực đại và c ực tiểu
của một số khách hàng mỗi giờ một lần. Từ các thông tin giá trị trung bình của
điện áp cực đại và cực tiểu trên khách hàng vẽ được đồ thị như hình H 2.2:
H 2.2: Sự thay đổi của điện áp trên phụ tải trong ngày
Từ đồ thị biểu diễn trên ta nhận thấy sự phụ thuộc của giá trị điện áp vào
các thời điểm trong ngày, hay nói khác hơn là phụ thuộc vào quy luật hoạt động
của phụ tải.
Tại Việt Nam, chất lượng điện năng được quy định trong Luật Điện lực,
Quy phạm Trang bị điện và Tiêu chuẩn kỹ thuật điện (TCKTĐ) như sau:
1-Về điện áp:
Trong điều kiện vận hành bình thường, điện áp được phép dao động
trong khoảng 5% so với điện áp danh định và được xác định tại phía thứ cấp
của máy biến áp cấp điện cho bên mua hoặc tại vị trí khác do hai bên thỏa
thuận trong hợp đồng khi bên mua đạt hệ số công suất (cos )
0,85 và thực
hiện đúng biểu đồ phụ tải đã thỏa thuận trong hợp đồng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
21
Trong trường hợp lưới điện chưa ổn định, điện áp được dao động từ +5%
đến -10%.
2-Về tần số: trong điều kiện bình thường, tần số hệ thống điện được dao
động trong phạm vi 0,2Hz so với tần số định mức là 50Hz. Trường hợp hệ
thống chưa ổn định, cho phép độ lệch tần số là 0,5Hz.
3-Trong trường hợp bên mua cần chất lượng điện năng cao hơn tiêu
chuẩn quy định tại các khoản 1 và 2, điều này, các bên phải thỏa thuận trong
hợp đồng.
Với các quy định trên ta nhận thấy tiêu chuẩn chất lượng điện năng của
nước ta khá cao so với tiêu chuẩn của cộng đồng châu Âu.
Lưới điện khu vực Thái Nguyên có tất cả những biến động của điện áp
như đã mô tả ở trên. Điện áp thấp thường thấy ở các khu vực cuối các đường
dây dài cấp điện cho các khu vực nông thôn, vùng núi. Điện áp cao xuất hiện
tại các phụ tải gần đầu nguồn do điều áp dưới tải không phù hợp, do đặt đầu
phân áp chưa hợp lý, hoặc do vận hành quá bù ở các trạm phân phối gần đâu
nguồn. Dao động điện áp, xung điện áp, sóng hài, thường xuất hiện tại các khu
vực công nghiệp Gò Đâm, Sông Công, Gang Thép do quá tải các máy biến áp
phân phối, do vận hành các lò hồ quang điện, lò trung tần để sản xuất thép.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
2.2 Độ lệch điện áp
2.2.1 Độ lệch điện áp tại phụ tải
Điện áp thực tế trên cực của các thiết bị điện so với điện áp định mức.
U là điện áp thực tế trên cực thiết bị điện. Độ lệch điện áp phải thoả mãn điều
kiện:
là giới hạn trên và giới hạn dưới của độ lệch điện áp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
22
Tiêu chuẩn về độ lệch điện áp của các nước khác nhau là khác nhau. Luật Điện
lực, Quy phạm Trang bị điện và Tiêu chuẩn kỹ thuật điện quy định điện áp
(thường được xác định tại điểm đo đếm) dao động ±5% so với điện áp định
mức trong chế độ vận hành bình thường và +5%, -10% so với điện áp định mức
với lưới chưa ổn định.
Vậy độ lệch điện áp trong chế độ vận hành bình thường là:
2.2.2 Độ lệch điện áp trong lưới hạ áp
Lưới phân phối hạ áp cấp điện cho hầu hết thiết bị điện. Trong lưới phân
phối hạ áp chỗ nào cũng có thể đấu nối thết bị sử dụng điện, vì vậy trong toàn
bộ lưới phân phối hạ áp và trong mọi thời gian, điện áp phải thoả mãn tiêu
chuẩn:
với x - địa điểm; t- thời gian.
Song ta thấy rằng có hai vị trí và hai thời điểm mà ở đó chất lượng điện
áp đáp ứng yêu cầu thì tất cả các vị trí còn lại và trong mọi thời gian sẽ đảm
bảo đạt yêu cầu về độ lệch điện áp. Đó là điểm đầu lưới (điểm B) và điểm cuối
lưới (điểm A) trong hai chế độ max và min của phụ tải.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
23
Trạm phân phối Lƣới hạ áp
Miền CLĐA
U
UH
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
B
A
U+
UB
UA
1
3
U+
2
Miền CLĐA
Pmin
P Pmax
UH1
UH2
U-
U-
H 2.3
H 2.4
Phối hợp các điều kiện trên ta lập thành 4 tiêu chuẩn, trong đó quy ước
số 1 chỉ chế độ max, số 2 chỉ chế độ min:
(1)
Từ đồ thị trên ta nhận thấy độ lệch điện áp phải luôn nằm trong vùng
gạch chéo trên H 2.3 gọi là miền chất lượng.
Nếu sử dụng tiêu chuẩn (1) thì phải đo đạc điện áp tại 2 điểm A và B
trong cả 2 chế độ max và min.
Giả thiết rằng tổn thất điện áp trên lưới hạ thế được cho trước, ta chỉ
đánh giá tổn thất điện áp trên lưới trung áp. Vì vậy ta có thể quy đổi về đánh
giá CLĐA chỉ ở điểm B là điểm đầu của LPP hạ áp và cũng là điện áp trên
thanh cái 0,4kV của trạm phân phối.
Ta biết rằng:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
24
(2)
Với
là tổn thất trên lưới hạ áp.
Thay vào (1):
Chuyển
và
sang hai vế:
Ta nhận thấy nếu 2 bất phương trình trên thoả mãn vế trái thì 2 bất
phương trình sau cũng thoả mãn, còn nếu 2 bất phương trình sau thoả mãn vế
phải thì 2 phương trình trên cũng thoả mãn, do đó tiêu chuẩn CLĐA chỉ còn là:
(3)
Trên H 2.2 là đồ thị biểu diễn tiêu chuẩn (3), chế độ max ứng với công
suất Pmax còn chế độ min ứng với công suất Pmin của phụ tải.
Tiêu chuẩn này được áp dụng như sau: Cho biết
ví dụ 5% theo tiêu
=
chuẩn tổn thất điện áp trên lưới hạ áp. Biết Pmax, Pmin ta sẽ tính được
, sau đó lập đồ thị đánh giá chất lượng điện áp như trên H 2.4
(Pmin/Pmax)/
Sau đó đo điện áp trên thanh cái trạm phân phối trong ché độ max và min, tính
UB1 và UB2. Đặt 2 điểm này vào đồ thị rồi nối chúng bằng một đường thẳng, đó
là đường điện áp thực tế. Nếu đường này nằm gọn trong miền CLĐA thì CLĐA
của lưới phân phối đạt yêu cầu (đường 1) nếu có phần nằm ngoài như đường 2
và 3 thì CLĐA không đạt yêu cầu. Tuỳ theo vị trí của đường điện áp mà ta có
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
25
thể rút ra cách thức cải thiện điện áp. Ví dụ với đường 2 điện áp không đạt yêu
cầu song ta có thể cải thiện bằng cách thay đổi đầu phân áp cố định của máy
biến áp phân phối, cụ thể là dùng nấc điện áp ra cao hơn, đường điện áp sẽ tịnh
tiến lên trên và đi vào miền CLĐA. Trong trường hợp của đường 3 thì không
thể thay đổi đầu phân áp cố định để cải thiện CLĐA được vì nếu đạt trong chế
độ max thì chế độ min sẽ quá áp, nếu đạt trong chế độ min thì chế độ max điện
áp sẽ thấp. Trong trường hợp này ta chỉ có thể dùng biện pháp xoay ngang
đường điện áp bằng các biện pháp như điều áp dưới tải ở các trạm biến áp,
dùng tụ có điều chỉnh, hoặc tăng tiết diện dây dẫn để giảm tổn thất điện áp.
2.2.3-Diễn biến của điện áp trong lưới điện
Xét lưới điện phân phối như trên H 2.5
H 2.5: Diễn biến điện áp dọc theo lưới điện
Ở chế độ max, nhờ bộ điều áp dưới tải ở các trạm 110kV nên điện áp đầu
nguồn đạt độ lệch E1 so với điện áp định mức. Khi truyền tải trên đường dây
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
26
trung áp, điện áp sụt giảm một lượng là UTA làm điện áp thanh cái đầu vào
máy biến áp phân phối giảm xuống (đường 1), nhưng tại máy biến áp phân
phối có các đầu phân áp cố định nên điện áp có thể tăng lên (hoặc giảm, tuỳ
theo vị trí đầu phân áp) đến điện áp Ep1, ở đầu ra của máy biến áp phân phối
điện áp giảm xuống do tổn thất điện áp UB1 trong máy biến áp phân phối. Đến
điểm A ở cuối lưới phân phối hạ áp điện áp giảm xuống thấp hơn nữa do tổn
thất UH1 trên lưới hạ áp.
Ở chế độ min cũng tương tự, ta có đường biểu diễn điện áp là đường 2.
Nếu đường điện áp nằm trọn trong miền chất lượng điện áp (miền gạch chéo)
thì CLĐA đạt yêu cầu, ngược lại là không đạt, cần phải có các biện pháp điều
chỉnh.
Áp dụng tiêu chuẩn (1) ta có thể đánh giá được chất lượng điện áp tại các
nút cung cấp điện cho phụ tải và có thể chọn được đầu phân áp thích hợp với
cấu trúc lưới phân phối và các thông số vận hành cho trước. Song với tiêu
chuẩn này ta không so sánh được hiệu quả của các biện pháp điều chỉnh điện áp
và không thể lập mô hình tính toán để giải trên máy tính điện tử. Để khắc phục
ta đưa ra tiêu chuẩn tổng quát sau:
Từ sơ đồ trên ta có thể lập các biểu thức tính toán:
(4)
Xét thêm độ không nhạy ε của thiết bị điều áp ta rút ra 2 tiêu chuẩn:
(5)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
27
Tiêu chuẩn (5) cho phép đánh giá chất lượng điện áp của toàn lưới hạ áp
tại điểm B là thanh cái ra của máy biến áp hạ áp khi đã biết tổn thất điện áp
trong lưới hạ áp ở chế độ max ΔU1 và chế độ min ΔU2.
H 2.6
H 2.7
Tiêu chuẩn (5) được vẽ trên hình H 2.6 theo quan hệ với công suất phụ
tải, giả thiết quan hệ này là tuyến tính. Miền gạch chéo lớn là miền Chất lượng
điện áp, nghĩa là khi độ lệch điện áp nằm trong miền này thì chất lượng, có
nghĩa là khi độ lệch điện áp tại B nằm trong miền này thì chất lượng điện áp
trong toàn lưới hạ áp được đảm bảo và ngược lại.
Tiêu chuẩn này được vẽ trên hình H 2.7 với trục ngang là độ lệch điện áp ΔUB1.
chất lượng điện áp được đảm bảo khi UB1 nằm trong miền gạch chéo giữa U- + ΔU1 + ε và U+ - ε.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
2.3 Các phương pháp điều chỉnh độ lệch điện áp
Trong các công thức (4) ta nhận thấy tất cả các thành phần đều có thể
thay đổi để điều chỉnh chất lượng điện áp.
Để điều chỉnh điện áp ta có thể áp dụng các phương pháp sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
28
1-Điều chỉnh điện áp đầu nguồn E1 và E2 bằng cách điều áp dưới tải tự
động hoặc bằng tay ở các trạm 110(220)kV.
2-Đặt đúng đầu phân áp cố định của máy biến áp phân phối để đạt độ
tăng thêm điện áp Ep.
3-Lựa chọn tiết diện dây dẫn hợp lý để điều chỉnh tổn thất điện áp trên
lưới trung áp và hạ áp. U trên lưới trung áp và hạ áp phải nhỏ hơn tổn thất
điện áp cho phép tương ứng UTACP và UHACP.
Đó là 3 biện pháp chính được phối hợp sử dụng để điều chỉnh điện áp.
Trong những trường hợp riêng mà các biện pháp này không đạt hiệu quả thì có
thể áp dụng các biện pháp phụ thêm là:
4-Bù công suất phản kháng ở phụ tải.
5-Bù dọc trên đường dây trung áp.
6-Dùng các máy biến áp chuyên dùng để tự động điều chỉnh điện áp.
Bộ các đại lượng E, Ep và UTACP, UTACP quyết định chất lượng điện
áp, chúng được xác định đồng bộ với nhau. Ở mỗi hệ thống điện, theo điều kiện
riêng, các đại lượng này có giá trị khác nhau.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
29
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
CHƢƠNG 3:
NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG ĐIỆN ÁP VÀ CÁC GIẢI
PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG LƢỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI TỈNH THÁI NGUYÊN
Trong chương này luận văn sẽ tìm hiểu và đánh giá lại điện áp một số
nút chính trên lưới điện phân phối tỉnh Thái Nguyên, nghiên cứu các phương
pháp tính toán đánh giá chất lượng điện áp và các giải pháp cải thiện chất lượng
điện áp phù hợp với đặc điểm của lưới điện tỉnh Thái Nguyên. Trong chương
này luận văn cũng giới thiệu về ứng dụng phần mền tính toán lưới điện Conus
vào việc tính toán lưới điện khảo sát.
3.1 Kiểm tra độ lệch điện áp của các trạm hạ áp trên lưới Thái Nguyên
Với phương pháp tính truyền thống về diễn biến điện áp trên lưới trung áp đã
trình bày ở trước, ta có thể xét các chỉ tiêu chất lượng điện áp trên các nút như sau:
Do đo đạc và tính toán ta biết: E1, E2, UTA1, UTA2, UH1, UH2, UB1,
UB2, Pmin, Pmax. Từ các số liệu này tính UB1, UB2 sau đó xây dựng đồ thị chất
lượng điện áp.
Miền chất lượng điện áp bị chặn trên bởi U+ và chặn dưới bởi đường nối hai
điểm:
và
.
Xác định điểm
và
, nối lại ta được đường điện áp. Dựa
trên đường điện áp này để phân tích kết quả và rút ra kết luận điều chỉnh.
Với giả thiết rằng lưới phân phối hạ áp là tốt, và tổn thất điện áp lưới hạ áp
là:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
30
Ta sẽ nghiên cứu riêng lưới phân phối trung áp và đề ra các biện pháp
nhằm đáp ứng độ lệch điện áp là 5% trên phụ tải.
Vậy tiêu chuẩn đánh giá chất lượng điện áp là:
0% UB1 5%
2,5%
5%
UB2
Từ các số liệu đo được trên thanh cái 0,4kV của các trạm thuộc các đường dây
khu vực Võ Nhai (Bảng 3.1) và Đồng Hỷ (Bảng 3.2) lập đồ thị biểu diễn chất
lượng điện áp một số trạm như sau:
Umin pha (V) Umax pha(V)
Trạm
STT 1 2 3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Bảng 3.1 ĐIỆN ÁP TRÊN THANH CÁI HẠ ÁP CÁC TRẠM HẠ ÁP (35/0,4 kV) KHU VỰC VÕ NHAI TẠI CÁC CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU (cos = 0,8) I max (A) 50.15 26.5 32
A(kWh) 75360 58000 150000
206.21 213.9 211 219.39 219.39 219.39
4 5 58584 163040 215.6 200.9 219.39 219.39 22 46.7 6 144684 212.74 219.39 28 7 180360 214 219.39 58.5
8 9 191380 506320 214.2 213.6 219.39 219.39 56.3 152.8 10 67640 212.9 219.39 27
11 12 128040 367164 212.3 216.6 219.39 219.39 27 62.5 13 38000 212.5 219.39 21.6 14 137760 216 219.39 58.8
15 16 372480 676800 210.3 207.6 219.39 219.39 103.6 79.8 17 452400 201 219.39 123.1 18 135572 215.5 219.39 373
19 20 225376 44720 214.5 217.2 219.39 219.39 94.8 11.2 21 108960 215.3 219.39 24.1 22 264816 213.5 219.39 81.7
23 24 81920 141952 146 120.8 219.39 219.39 34.6 43.4 25 124892 167 219.39 25.2
Má bÏn Na mä II Lµng trµng Khu«n ruéng Na mä I §ång Ðn Lµng ®Ìn Lµng hang La hiªn I CÇu nhä Má ®inh Lµng chiÒng Chßi hång La hiªn III UBND HuyÖn Thi trÊn ®×nh c¶ 2 L©u thîng Phó thîngIII Phó thîng I Phó thîng IV Lß g¹ch la hiªn II Ban Nhau UB Liªn Minh B¶n Th©m Na Ca Na MÊy Na §ång §ång ruéng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
26 27 56400 47960 178.6 181.8 219.39 219.39 19.6 17.3 28 33080 179 219.39 19.6 29 37188 213.1 219.39 54.8
31
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Bảng 3 .2 ĐIỆN ÁP TRÊN THANH CÁI HẠ ÁP CÁC TRẠM HẠ ÁP KHU VỰC = 0,78) ĐỒNG HỶ Ở CÁC CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU (cos
STT
Trạm
A(kWh)
Umax pha (V) Umin pha(V)
I max (A)
ThÞ trÊn 1 909396.3 207.6 230.97 262 1
503981.3 202 230.88 221 2 ThÞ trÊn 3
731251.5 201.74 219.56 211 3 NhÞ hoµ 1
272079.5 215.9 230.89 151 4 NhÞ hoµ 2
T©n thÞnh 195275.8 216.18 230.56 93 5
Khe qu©n 133167 206.64 230.62 74 6
116706.9 209.97 219.51 89 7 V©n kh¸nh
811014.3 213.25 230.25 284 8 Tr¹i cau 1
Nói voi 2 618124 191.5 219.56 245 9
Tæ 16 T/cau 135500.9 219.15 230.98 143 10
181595.7 221.47 230.49 226 11 Tæ 14 T/cau
625275.7 188.42 230.65 336 12 Trung t©m T/cau
205904.6 220.97 230.74 134 13 Xãm 5 S«ng cÇu
Trung t©m S/cÇu 551847.1 206.27 230.89 264 14
152837.2 218.32 219.55 133 15 Xãm v¶i
238202.5 218.38 230.49 155 16 Gèc vèi
196094.5 187.85 230.56 143 17 Cæ rïa
UB x· Cao ng¹n 186636.1 205.76 219.44 161 18
544429.8 208.8 230.25 262 19 Chïa Hang 4
492128.7 195.29 219.46 300 20 BÖnh viÖn 2
384636.8 191.56 230.11 185 21 Linh nham
Khu DC Q/khu 1 751006.5 228 230.76 221 22
BÖnh viÖn 1 695613.2 214.6 230.58 175 23
740590.3 206.99 230.14 188 24 §ång bÈm 1
178423.9 205 230.89 110 25 §ång bÈm 2
§ång bÈm 3 452464.2 203.1 230.25 234 26
Nói voi 1 634888.9 208 219.05 276 27
366051.8 214.77 219.55 144 28 Lµng ®«ng
829597.4 194.66 230.78 206 29 Chïa hang 5
472763.2 177.63 230.56 216 30 Gia bÈy
ThÞ trÊn 2 1017053 196.1 230.46 323 31
216251.8 215.18 219.8 164 32 Cao ng¹n I
157951.8 213.36 230.5 170 33 Cao ng¹n II
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
189929.8 216.82 230.81 156 34 Huèng trung
32
Bảng 3.3
Điện áp
Điện áp
Dòng điện
Điện năng
Tên trạm
0,4kV ở chế
0.4kV ở chế
chế độ
(kWh)
độ min (%)
độ max (%)
max (A)
-0.28
-6.27
50.2
75360
-0.28
-8.68
46.7
163040
-0.28
-5.64
79.8
676800
-0.28
-8.64
123.1
452400
-0.28
-3.14
54.8
37188
Má bÏn Na mä I Thi trÊn ®×nh c¶ 2 L©u th îng §ång ruéng
H 3.1 Đồ thị chất lượng điện áp của một số trạm đo tại thanh cái hạ áp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
33
Từ đồ thị ta nhận thấy trạm Đồng ruộng đạt yêu cầu chất lượng điện áp
so với quy định của TCKTĐ.
Các trạm còn lại không đạt yêu cầu khi vận hành ở chế dộ max song ta
có thể cải thiện bằng cách thay đổi nấc phân áp của máy biến áp phân phối,
điện áp sẽ đạt yêu cầu.
Đặc biệt trạm Na Mọ điện áp đạt yêu cầu ở chế độ min nhưng ở chế độ
max điện áp quá thấp. Với trạm này thay đổi đầu phân áp không đạt kết quả
mong muốn do đường đặc tính quá dốc, có thể cải thiện điện áp bằng các đặt
một thiết bị bù ở phụ tải.
Một số trạm cấp điện hạ áp phục vụ phụ tải hỗn hợp sinh hoạt và công
sở, các phụ tải được đấu nối ở mọi nơi trên đường dây 0,4kV. Vi vậy phải xét
đến tổn thất điện áp trên lưới hạ áp. Với giả thiết sụt áp trên lưới hạ áp UH1 =
5%; UH2 = 2,5%; ta lập đồ thị chất lượng điện áp ở một số trạm sinh hoạt khu
vực Đồng Hỷ.
Bảng 3.4
Điện áp
Điện áp
Dòng điện
Điện năng
Tên trạm
0,4kV ở chế
0.4kV ở chế
chế độ
(kWh)
độ min(%)
độ max (%)
max (A)
ThÞ trÊn 1
4.99
-5.64
262
909396.3
ThÞ trÊn 3
4.95
-8.18
221
503981.3
4.83
-6.07
74
133167
Khe qu©n
NhÞ hoµ 2
4.95
-1.86
151
272079.5
T©n thÞnh
4.80
-1.74
93
195275.8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
34
H 3.2 Đồ thị chất lượng điện áp của một số trạm sinh hoạt
Các trạm 35/0.4kV đều không đạt yêu cầu chất lượng điện áp so với quy
định của TCKTĐ.
Điện áp ở chế độ min đạt yêu cầu nhưng ở chế độ max điện áp quá thấp.
Với các trạm này thay đổi đầu phân áp chỉ có tác dụng một phần và cần kết hợp
với các phương pháp khác để đạt được kết quả mong muốn.
Đồ thị chất lượng điện áp của một số trạm hạ áp trên đường dây 675
(Bảng 3.5) được xây dựng như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
35
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Bảng 3.5 ĐIỆN ÁP TRÊN THANH CÁI HẠ ÁP CÁC TRẠM HẠ ÁP (6/0,4 kV) TRÊN ĐƢỜNG DÂY 675 TẠI CÁC CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI VÀ CỰC TIỂU
STT
Trạm
Loại MBA Umax pha (V) Umin pha(V)
I max (A)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
a53 Bệnh viện Bình minh Đá xẻ Hoà bình 1 Hoà binh 2 Khe mo L575 Linh nham Minh lập Minh lý Minh tiến Phúc thành Quân khu 2 TT Sông cầu 1 TT Sông cầu 2 TT Sông cầu 3 T601 Tân long TT Sông cầu 4 v5 Văn hữu X81 Xi măng BT
50-6/0,4 250-6/0,4 180-6/0,4 400-6/0,4 250-6/0,4 180-6/0,4 250-6/0,4 320-6/0,4 180-6/0,4 180-6/0,4 180-6/0,4 180-6/0,4 180-6/0,4 180-6/0,4 320-6/0,4 100-6/0,4 100-6/0,4 180-6/0,4 100-6/0,4 250-6/0,4 100-6/0,4 100-6/0,4 180-6/0,4 560-6/0,4
350 387 336 369 328 327 368 372 375 330 328 331 371 355 335 333 332 342 340 352 352 341 368 352
387 396 383 391 381 381 391 392 393 382 381 382 392 388 383 383 382 385 384 387 387 384 391 387
20 160 50 250 80 80 200 120 140 60 80 50 80 250 100 60 50 80 80 200 60 70 200 20
23
Bảng 3.6
Điện áp
Điện áp
Dòng điện
Tên trạm
0,4kV ở chế
0.4kV ở chế
chế độ
Lo¹i MBA
độ min(%)
độ max (%)
max (A)
250-6/0,4
4.1
1.8
160
BÖnh viÖn
1.8
-13.7
80
560-6/0,4
Xi m¨ng B¾c Th¸i
180-6/0,4
0.4
-7.3
20
Minh lý
320-6/0,4
S«ng CÇu
0.8
-11.8
100
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
24
36
H 3.3 Đồ thị chất lượng điện áp của một số trạm đo tại thanh cái hạ áp
Từ đồ thị ta nhận thấy trạm Bệnh viện đạt yêu cầu chất lượng điện áp.
Trạm Xi măng BT không đạt yêu cầu khi vận hành ở chế dộ max, có thể
cải thiện bằng thay đổi nấc phân áp của máy biến áp phân phối.
Các trạm Sông cầu 1, Minh lý điện áp đạt yêu cầu ở chế độ min nhưng ở
chế độ max điện áp quá thấp. Với các trạm này thay đổi đầu phân áp không đạt
kết quả.
Với trạm cấp điện hạ áp phục vụ phụ tải hỗn hợp sinh hoạt và công sở
đấu nối đường dây 0,4kV, ta xét đến tổn thất điện áp trên lưới hạ áp. Với giả
thiết sụt áp trên lưới hạ áp UH1 = 5%; UH2 = 2,5%; ta lập đồ thị chất lượng
điện áp ở một số trạm sinh hoạt trên đường dây 381 Quan Triều và 675 Chùa
Hang:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
37
Bảng 3.7
Tên trạm
Thị trấn 1
Thị trấn 3
Thị trấn 4
Loại máy biến áp 320-35/0,4 180-35/0,4
250-6/0,4
Điện áp 0.4kV ở chế độ min (%)
104.8
104.9
101.8
Điện áp 0.4kV ở chế độ max (%)
102.6
102.4
92.6
Dòng điện 0.4kV chế độ min (A)
84
60
50
Dòng điện 0.4kV chế độ max (A)
280
200
200
Điện năng (kWh)
570,720.0 261,432.0
284,000.0
H 3.4 Đồ thị chất lượng điện áp của một số trạm sinh hoạt
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
38
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Kết luận: Đường đặc tính điện áp của các trạm trên cùng đường dây rất
khác nhau, không thể áp dụng chung một biện pháp điều chỉnh. Vì vậy cần thiết
phải tính toán toàn bộ đường dây khảo sát và phân tích đề ra các biện pháp điều
chỉnh phù hợp.
3.2 Các phƣơng pháp tính toán và kiểm tra chất lƣợng điện áp trên lƣới
trung áp
3.2.1 Tính toán thông số các phần tử trên lưới phân phối
Trên lưới phân phối, các phần tử chủ yếu là máy biến áp và đường dây, nên ta
chỉ xét hai phần tử này trong tính toán thông số phần tử và sơ đồ thay thế.
1. Tính toán các thông số của đường dây và sơ đồ thay thế:
Trong lưới trung áp hầu hết chỉ sử dụng máy biến áp hai cuộn dây, vì vậy ta chỉ
phân tích các thông số của loại máy biến áp này.
Máy biến áp hai cuộn dây được thay thế bằng sơ đồ hình
với các tham
số Rb, Xb, Gb, Bb theo sơ đồ trên hình vẽ:
H 3.5 Sơ đồ thay thế hình
Theo cấu trúc sơ đồ hình h.11 ta có:
Zb = Rb + jXb
Yb = Gb + jBb
Các thông số được xác định như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
39
a, Điện trở tác dụng Rb
Tổn thất công suất tác dụng trong các cuộn dây máy biến áp được xác định từ
thí nghiệm ngắn mạch:
Với Rb - tổng trở tác dụng của cuộn dây sơ và thứ cấp đã quy đổi về phía điện
).
áp cao (
Công suất định mức của máy biến áp :
Vậy
b, Điện kháng Xb:
Điện áp giáng trên điện kháng của máy biến áp tính theo phần trăm điện áp
định mức:
Trong đó Xb - tổng điện kháng của bên sơ cấp và thứ cấp đã quy đổi về phía
điện áp cao (
).
Uf - điện áp pha định mức phía cao áp.
Vậy ta có:
Điện áp ngắn mạch phần trăm so với điện áp định mức được xác định từ công
thức:
Nhưng với các máy biến áp công suất lớn, thành phần điện áp giáng trên điện
trở rất nhỏ so với thành phần điện áp giáng trên điện kháng (
), do đó
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
40
thường không xét đến Ur và lấy Ux = UN. Vì vậy điện kháng của máy biến áp
hai cuộn dây là:
c, Điện dẫn tác dụng Gb:
Tổn thất tác dụng khi không tải của máy biến áp là:
Vì vậy, điện dẫn tác dụng của máy biến áp là:
d, Điện dẫn phản kháng Bb:
Vì điện dẫn tác dụng Gb rât nhỏ so với điện dẫn phản kháng nên có thể
cho rằng dòng điện không tải I0chỉ chạy qua điện dẫn phản kháng Bb. Khi đó
công suất từ hoá máy biến áp bằng:
Trong đó I0 là dòng điện không tải phần trăm so với dòng định mức.
Hơn nữa, công suất từ hoá bằng:
Nên:
Điện áp trong mạng điện sai lệch không nhiều so với điện áp định mức nên ta
có thể dùng sơ đồ thay thế của máy biến áp hai cuộn dây như hình h.12 :
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
41
H 3.6 Sơ đồ thay thế của máy biến áp 2 cuộn dây
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Trong đó S0 là là phụ tải đặc trưng cho tổn thất không tải của máy biến áp,
R0, X0 là điện trở và điện kháng của máy biến áp, phần tử còn lại là một máy
biến áp lý tưởng không có tổng trở nhưng có tỷ số biến áp k bằng tỷ số biến
của máy biến áp thực, hay bằng tỷ số giữa điện áp danh định cao áp và điện áp
danh định hạ áp:
Tỷ số biến áp của máy biến áp lý tưởng này có thể được thay đổi bằng cách
thay đổi bằng tay đầu phân áp cố định trên máy biến áp khi máy biến áp không
vận hành. Máy biến áp phân phối thường có 2 loại: 3 nấc với mỗi nấc đạt độ
thay đổi điện áp 5% và 5 nấc với mỗi nấc có độ thay đổi 2.5% điện áp.
Điện áp tại điểm x là điện áp tại thanh cái hạ áp đã quy đổi về phía điện áp cao.
Khi tính được điện áp tại điểm x ta sẽ tính được điện áp thực trên thanh cái hạ
áp là:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
42
3.2.2 Tính toán các chỉ tiêu tổng quát
Việc kiểm tra độ lệch điện áp cho phép đánh giá chất lượng điện áp tại
một phụ tải nào đó có đạt tiêu chuẩn hay không nhưng không cho phép đáng
giá tổng quát toàn bộ một xuất tuyến và không xác định được giá trị điện áp tối
ưu. Vì vậy ta phải tính chỉ tiêu tổng quát.
Áp dụng tiêu chuẩn (5) và gán cho trục dọc giá trị Y1 phụ thuộc UB1
bằng hàm số sau:
(6)
Từ biểu thức trên ta nhận thấy rằng đây là hàm Hyperbol có các tính chất sau:
-Nếu UB1 nằm trong miền chất lượng điện áp thì Y1<1 và có giá trị nhỏ nhất ở
chính giữa miền này, đó là điểm UB0:
) và (
)
-Nếu UB1 bằng đúng giới hạn chất lượng điện áp (
thì Y1=1.
-Nếu UB1 nằm ngoài miền chất lượng điện ápthì Y1>1 và tăng nhanh theo bậc
2 khi chất lượng điện áp suy giảm.
Với các tính chất này Y1 có thể sử dụng làm tiêu chuẩn tổng quát để đánh giá
chất lượng điện áp ở chế độ max và tương tự với chế độ min ta có:
(7)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
43
Nếu U+ và U- có giá trị đối xứng qua điểm 0 như tiêu chuẩn chất lượng điện
áp ở Việt Nam đã quy định trong nghị định 45CP thì:
,
(8)
là hệ số tải của máy
Trong biểu thức (8) ΔU2 được thay bằng ΔU1,
biến áp hạ áp. Từ biểu thức này ta có thể xây dựng tiêu chuẩn tổng quát cho chế
độ bất kỳ:
(9)
Trong lưới hạ áp hai chế độ max và min có ý nghĩa quyết định, nếu đảm
bảo chất lượng điện áp ở hai chế độ này thì sẽ đảm bảo chất lượng điện áp ở tất
cả các chế độ còn lại, do đó khi xét chung toàn lưới hạ áp phải xét đồng thời hai
chế độ này. Tiêu chuẩn tổng quát chung cho toàn lưới hạ áp là:
(10)
Y = Y1 + Y2
Các tiêu chuẩn (6)(7) và (8) là các hàm giải tích nên khắc phục được các
nhược điểm của tiêu chuẩn (1)
Ý nghĩa của các tiêu chuẩn (6) và (7) như sau:
Xét chế độ max, giả thiết rằng ở B giữ được độ lệch điện áp tối ưu UB1 =
U1/2, như vậy ở điểm cuối lưới hạ áp, điểm A, dộ lệch điện áp sẽ là:
Như vậy ở chính giữa lưới hạ áp độ lệch điện áp là UB1 = 0, tức là điện áp
tuyệt đối có giá trị định mức. Theo chứng minh bằng thực nghiệm của
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
44
Besnertnui [xxx] thì đại bộ phận điện năng sẽ được tiêu thụ với điện áp định
mức, điều này cũng đúng với các chế độ còn lại.
Đối với lưới phân phối được cung cấp bởi một trạm khu vực có nhiều
máy biến áp hạ áp thì tiêu chuẩn chất lượng điện áp chung được tính như sau:
Trong đó Y(I) là tiêu chuẩn tổng quát của máy biến áp hạ áp được tính theo (7)
hoặc (8); (I) là hệ số trọng:
hoặc
với P(I): công suất phụ tải max
A(I): điện năng tiêu thụ trong thời gian xét.
3.2.3 Điều chỉnh tối ưu độ lệch điện áp
Khi đã biết cấu trúc của lưới phân phối, phụ tải của các máy biến áp hạ
áp ở hai chế độ max và min hoặc phụ tải ở chế độ max và hệ số tải
. Điện áp
đầu lưới phân phối E1, E2 có thể đảm bảo được bởi điều áp dưới tải ở trạm khu
vực, khả năng các đầu phân áp cố định của các máy biến áp, ta cần chọn đầu
phân áp cố định cho từng máy biến áp hạ áp sao cho chất lượng điện áp thoả
mãn tốt nhất hai chế độ max và min, tức là sao cho hàm mục tiêu đạt min:
(14)
Các biến ở đây là số thứ tự của các đầu phân áp của từng máy biến áp hạ
áp thể hiện qua độ tăng thêm điện áp ở máy biến áp hạ áp Ep:
(15)
trong đó Np(I) là số thứ tự đầu phân áp của máy biến áp hạ áp I, E0(I) là độ
tăng thêm điện áp giữa hai đầu phân áp. Np(I) phải thoả mãn các hạn chế:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
45
(16)
Npmax(I) là số đầu phân áp của máy biến áp hạ áp. Tại Thái Nguyên cũng như
hầu hết mọi nơi ở nước ta dùng 2 loại máy biến áp với
Npmax = 3; E0 = 5%
và Npmax = 5; E0 = 2,5% .
Như vậy các biến là rời rạc và nguyên với bậc là 1. Hơn nữa mọi biến
của Np(I) chỉ có tác dụng đến chất lượng điện áp của riêng từng máy biến áp
hạ áp.
Bài toán này có các đặc điểm:
-Không có dạng hàm tường minh mô tả trực tiếp quan hệ giữa hàm mục
tiêu và các biến.
-Các biến là rời rạc và nguyên.
-Hàm mục tiêu là lồi dạng Hyperbol chỉ có 1 nghiệm tối ưu.
Với bài toán này ta giải bằng cách tìm kiếm dần trên cơ sở đánh giá liên
tục hàm mục tiêu.
3.2.4 Ví dụ tính toán các chỉ tiêu chất lượng điện áp các nút
1. Sơ đồ lưới phân phối
Lưới điện hiện tại vận hành chủ yếu là các thiết bị 3 pha hoặc nếu là phụ
tải một pha thì cũng được phân bố tương đối đều trên cả 3 pha, vì vậy ta giả
thiết lưới điện được vận hành trong chế độ đối xứng. Trong chế độ đối xứng
dòng điện trong dây trung tính bằng 0, dòng điện, điện áp trên cả 3 pha như
nhau, tổn thất điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng là như nhau. Vì
vậy sơ đồ thay thế để tính toán lưới điện đối xứng là sơ đồ một sợi.
Lưới điện phân phối khu vực Thái Nguyên cũng như hầu hết các khu vực
khác đều sử dụng hệ thống điều áp dưới tải ở các trạm 110(220)kV nên ta coi
mỗi xuất tuyến của trạm 110kV (hay còn gọi là một lộ, một đường dây) là một
đơn vị lưới phân phối độc lập để tính toán vì sự biến đổi dòng điện, điện áp của
các xuất tuyến độc lập với nhau. Lưới phân phối được mô phỏng bằng thông số
nút và thông số nhánh. Thông số nút chứa đựng điện áp nút và công suất cấp từ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
46
nút cho các phần tử ngoài lưới. Thông số nhánh bao gồm thông số điện trở,
điện kháng, dòng điện, tổn thất điện áp của nhánh. Số nhánh được lấy theo số
nút cuối.
Trong một xuất tuyến của lưới phân phối thực tế thường gồm nhiều cấp
điện áp như 35kV, 22kV, 10kV, 6kV và 0.4kV. Để thuận tiện cho tính toán ta
quy đổi thông số lưới về một cấp điện áp cơ sở, thường chọn quy đổi về cấp
điện áp đầu nguồn của xuất tuyến theo công thức:
Trong đó
là tổng trở quy đổi vê điện áp cơ sở của các phần tử nối
giữa nút i và nút j;
là tổng trở thực của phân tử đó;
là tích các tỷ số biến
áp của các máy biến áp nối giữa cấp điện áp cơ sở và cấp điện áp thực của
phân tử
.
Do điện áp thay đổi không nhiều so với giá trị định mức nên ta có thể lấy
bằng tỷ số điện áp định mức giữa hai cấp:
Với
là điện áp định mức thực của phân tử
.
là điện áp định mức của điện áp cơ sở.
Từ những kết quả phân tích trên, ta mô phỏng lưới phân phối như ví dụ dưới
đây, Si là công suất tiêu thụ tại nút i (do các phần tử ngoài lưới, bao gồm cả các
phụ tải cao áp như động cơ cao áp, các thiết bị tiêu thụ điện áp cao)
Sơ đồ lưới thực (H 3.7):
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
47
Sơ đồ thay thế của lưới thực (H3.8):
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
2-Tính toán tổn thất điện áp theo công suất
Xuất phát từ các số liệu có thể thu thập được, trong thực tế tính toán, thường
dùng công suất tác dụng và công suất phản kháng. Công suất tác dụng và công
, U là
suất phản kháng ở phụ tải ký hiệu là P2, Q2,
, ở đầu nguồn là P1, Q1,
điện áp dây.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
48
Ta có:
Vì đường dây đồng nhất nên
1 =
2 = .
Từ các công thức trên ta tính được:
Thành phần U được sử dụng như độ sụt áp, có thể tính theo phần trăm của
Uđm như sau:
(17)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
49
Trong lưới trung áp đến 35kV, tính gần đúng ta lấy U = Uđm của lưới
điện, công suất lấy ở cuối đường dây phía phụ tải, U tính theo (17)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
3-Chế độ tính toán tổn thất điện áp trong lưới phân phối
a, Các công thức áp dụng trong tính toán:
Trong lưới phân phối đến điện áp 35kV do thành phần dung dẫn và điện dẫn rất
nhỏ, có thể bỏ qua. Điên áp cũng dao đông không lớn quanh giá trị định mức
nên thành phần U của tổn thất điện áp cũng rất nhỏ, có thể bỏ qua. Do đó một
đoạn lưới nằm giữa hai phụ tải liên tiếp có công suất đi qua là P và Q (hình
dưới) có các công thức tính toán như sau:
hoặc
và
1, 2 là hai điểm đầu và cuối của đoạn lưới, dòng công suất đi từ 1 đến 2.
b, Các chế độ cần tính toán, phương pháp tính:
Ta tính toán điện áp tại các phụ tải trên lưới ở hai thời điểm phụ tải cực đại và
phụ tải cực tiểu. Chế độ tính toán này là tính ở chế độ max chung và min chung
của lưới phân phối. Tức là lấy công suất của các phụ tải trong chế độ này thay
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
50
cho công suất max (min) của chúng để tính. Sử dụng phương pháp này để tính
toán tổn thất điện áp ta sẽ xác định được điện áp trên phụ tải tại các thời điểm
max và min của lưới phân phối.
Theo các số liệu đo đạc thực tế ở trên ta nhận thấy rằng công suất tiêu thụ tại
các phụ tải ở các thời điểm max và min tỷ lệ với điện năng tiêu thụ của phụ tải.
Điều này là hợp lý bởi vì phụ tải liên tục tăng trưởng. Các máy biến áp phân
phối khi thiết kế thường được tính để đáp ứng được mức độ tăng trưởng của
phụ tải ít nhất là sau 5 năm, thường là sau 10 năm. Nếu chỉ tính sau 5 năm với
mức tăng trưởng trung bình tại Thái Nguyên là khoảng 20% mỗi năm thì sau 5
năm công suất yêu cầu của phụ tải đã hơn 2 lần. Như vậy công suất sử dụng khi
mới đóng điện vận hành chưa tới 50% dung lượng tính toán. Trong lưới điện
luôn bao gồm cả máy biến áp mới xây dựng và máy biến áp đã vận hành lâu
năm vì vậy giữa dung lượng định mức của máy biến áp và công suất max, min
không có tỷ lệ như nhau ở các máy biến áp khác nhau.
Với giả thiết biểu đồ phụ tải gần như nhau trong cùng khu vực thì công
suất tỷ lệ với điện năng tiêu thụ. Ta tính phân bố công suất trên các nhánh bằng
cách lấy công suất tại thời điểm max (min) tại đầu nguồn phân chia cho các
nhánh theo tỷ lệ điện năng tiêu thụ đã biết ở các thời gian gần với thời điểm
tính toán.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
3.5.4 -Ví dụ tính toán
Ví dụ tính tổn thất trên một đường dây có sơ đồ như sau (H 3.9):
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
51
Thông số đầu nguồn:
Công suất max:
Pmax = 800 kW.
Công suất min: Pmin = 400kW.
Điện áp tại thời điểm max và min:
Umax = Umin = 37kV.
Hệ số công suất thời điểm max và min: cos max = cos min = 0.85.
Thông số đường dây và phụ tải:
-Các máy biến áp vận hành ở nấc điện áp định mức, các thông số còn lại như
trên hình vẽ.
Tra bảng:
-điện trở, điện kháng của dây AC50/8 :
r0 = 0.59
x0 = 0.429 (ở điện áp 35kV)
x0 = 0.392 (ở điện áp 6kV)
-thông số quy về phía cao áp của máy biến áp 3200-35/6.3kV: Po=11.5kW;
Pn= 37kW Un =7%; Io=5%
rbT1 = 37*35^2*10^3/3200^2 = 4.42627
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
52
xbT1 = 7*35^2*10/3200 = 26.79688
-thông số quy về phía cao áp của máy biến áp 100-6/0.4kV: Po=0.45 kW;
Pn = 2.4kW Un =4.5 %; Io=2.4 %
rbT2 = 2.4*6^2*10^3/100^2 = 8.64
xbT2 = 4.5*6^2*10/100 = 16.2
-thông số quy về phía cao áp của máy biến áp 400-6/0.4kV: Po=1.08 kW;
Pn = 5.5kW Un =4.5 %; Io=3 %
rbT3 = 5.5*6^2*10^3/400^2 = 1.2375
xbT3 = 4.5*6^2*10/400 = 4.05
Quy đổi điện trở điện kháng của các nhánh 6kV sang cấp điện áp đầu nguồn
(35kV):
Hệ số quy đổi:
Trở kháng nhánh 2:
R2 = r0*4 = 0.59*4 = 2.36
X2 = x0*4 = 0.429*4 =1.716
Trở kháng nhánh 3:
R3 = rbT1 = 4.42627
X3 = xbT1 = 26.79688
Trở kháng nhánh 4 và 5:
Trở kháng thực
R4 = R5 = r0*2 = 0.59*2 = 1.18
X4 = X5 = x0*2 = 0.392*2 = 0.784
Quy đổi sang điện áp 35kV:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
53
Trở kháng nhánh 6:
Trở kháng thực
R6 = rb = 1.237
X6 = xb = 4.05
Quy đổi sang điện áp 35kV:
Trở kháng nhánh 7:
Trở kháng thực
R7 = rb = 8.64
X7 = xb = 16.2
Quy đổi sang điện áp 35kV:
Tính hệ số biến áp của các máy biến áp ở cấp điện áp đầu nguồn (35kV):
-Hệ số biến áp của máy biến áp T1
Quy đổi điện áp định mức phía hạ thế về 35kV:
Hệ số biến áp của T1:
-Hệ số biến áp của máy biến áp T2 và T3:
Quy đổi điện áp định mức phía cao thế về 35kV:
Quy đổi điện áp định mức phía hạ thế về 35kV:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
54
Hệ số biến áp của T2 và T3:
Mạch điện thay thế (H 3.10):
Giải mạch điện thay thế:
1-Tổng điện năng tiêu thụ trên các phụ tải:
A = A4 + A6 +A7 =300 + 400 + 100 =800kWh.
2-Điện năng truyền dẫn trên các nhánh:
+ANhánh 7 = 100kWh.
+ANhánh 6 = 400kWh.
+ANhánh 5 = ANhánh 6 = 400kWh.
+ANhánh 4 = ANhánh 7 + ANhánh 5 + A nút 4 = 400 + 100 + 300 = 800kWh.
+ANhánh 3 = ANhánh 4 = 800kWh.
+ANhánh = ANhánh 3 = 800kWh.
-Công suất truyền dẫn trên các nhánh ở thời điểm max
+Pmax nhánh 7 = Pmax * Anhanh 7/A = 800 * 100/800 = 100kWh.
Tương tự ta có:
+ Pmax nhánh 6 = 400kWh.
+ Pmax nhánh 5 = 400kWh.
+ Pmax nhánh 4 = 800kWh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
55
+ Pmax nhánh 3 = 800kWh.
+ Pmax nhánh 2 = 800kWh.
-Công suất truyền dẫn trên các nhánh
Chế độ min:
+ Pmin nhánh 7 = Pmin * Anhanh 7/A = 400*100/800 = 50kW.
Tương tự ta có:
+ Pmin nhánh 6 = 200kW.
+ Pmin nhánh 5 = 200kW.
+ Pmin nhánh 4 = 400kW.
+ Pmin nhánh 3 = 400kW.
+ Pmin nhánh 2 = 400kW.
Chế độ max:
+ Pmax nhánh 7 = Pmax * Anhanh 7/A = 800*100/800 = 100kW.
Tương tự ta có:
+ Pmax nhánh 6 = 400kW.
+ Pmax nhánh 5 = 400kW.
+ Pmax nhánh 4 = 800kW.
+ Pmax nhánh 3 = 800kW.
+ Pmax nhánh 2 = 800kW.
-Tổn thất điện áp trên các nhánh trên các nhánh:
Công thức tính:
Chế độ max:
Umax nhánh 2 =(800*2.36 + ((800/0.85)^2-800^2)^0.5*1.716)/(10*35^2)
= 0.2235743 %
Tương tự ta tính được
Umax nhánh 3 = 1.373615%
Umax nhánh 4 = 3.701955%
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
56
Umax nhánh 5 = 1.850977%
Umax nhánh 6 = 4.16385%
Umax nhánh 7 = 5.18885%
Chế độ min:
Umin nhánh 2 =(400*2.36 + ((400/0.85)^2-400^2)^0.5*1.716)/(10*35^2)
= 0.1118 %
Tương tự ta tính được
Umin nhánh 3 =0.6868076%
Umin nhánh 4 =1.850977%
Umin nhánh 5 = 0.9254887%
Umin nhánh 6 = 2.081925%
Umin nhánh 7 = 2.594425%
-Điện áp tại các nút:
Chế độ max:
Umax nút1 = Umax đầu nguồn = Umax = 37kV = 37*100/35 = 105.71429%
Umax nút2 = Umax nút1 - Umax nhánh 2 =105.71429 -0.2235743 =105.4907%
Umax nút3 = Umax nút2/kT1 - Umax nhánh 3 =105.4907/0.952 - 1.373615 =109.3916%
Umax nút4 = Umax nút3 - Umax nhánh 4 = 109.3916 - 3.701955 = 105.6897%
Umax nút5 = Umax nút4 - Umax nhánh 5 = 105.6897 - 1.850977 = 103.8387 %
Umax nút6 = Umax nút5/kT3 - Umax nhánh 6 = 103.8387/0.95 - 4.16385 = 105.14%
Umax nút7 = Umax nút4/kT2 – Umax nhánh 7 = 105.6897/0.95 - 5.18885 =106.06%
Chế độ min:
Umin nút1 = Umin đầu nguồn = Umin = 37kV = 37*100/35 = 105.71429%
Umin nút2 = Umin nút1 - Umin nhánh 2 =105.71429 -0.1117871=105.6025%
Umin nút3 = Umin nút2/kT1 - Umin nhánh 3 =105.6025/0.952 - 0.6868076=110.1958%
Umin nút4 = Umin nút3 - Umin nhánh 4 = 110.1958- 1.850977 = 108.3448%
Umin nút5 = Umin nút4 - Umin nhánh 5 = 108.3448 - 0.9254887 = 107.4193%
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
57
Umin nút6 = Umin nút5/kT3 - Umin nhánh 6 = 107.4193/0.95 - 2.081925= 110.9911%
Umin nút7 = Umin nút4/kT2 – Umin nhánh 7 = 108.3448/0.95 - 2.594425=111.4528%
-Kiểm tra CLĐA:
Công thức áp dụng:
Với phụ tải hạ áp có tính đến tổn thất điện áp trên lưới hạ thế:
0% UB1 5%
2,5%
5%
UB2
Với phụ tải không tính đến tổn thất điện áp trên lưới hạ thế:
-5%
5%
UB1
-5%
5%
UB2
Kiểm tra độ lệch điện áp tại các nút có phụ tải, tức là có điện năng tiêu thụ: nút
4, nút 6, nút 7:
- Độ lệch điện áp tại nút 4 (phụ tải cao áp) :
Umax nút4 = 105.6897 -100 =5.6897% > 5%
U1> (điện áp chế độ max
lớn hơn quy định)
Umin nút4 = 108.3448 - 100 = 8.3448% > 5%
U2> (điện áp chế độ min
lớn hơn quy định)
- Độ lệch điện áp tại nút 6 (có tổn thất trên lưới hạ áp) :
Umax nút6 = 105.14 - 100 =5.14 % > 5%
U1> (điện áp chế độ max lớn
hơn quy định)
Umin nút6 = 110.9911 -100 = 10.9911 % > 5%
U2> (điện áp chế độ
min lớn hơn quy định)
- Độ lệch điện áp tại nút 7 (có tổn thất trên lưới hạ áp) :
Umax nút7 = 106.06- 100 = 6.06 % > 5%
U1> (điện áp chế độ max lớn
hơn quy định)
Umin nút7 = 111.4528 - 100 = 11.4528 % > 5%
U2> (điện áp chế độ
min lớn hơn quy định)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
58
-Tính chỉ tiêu tổnq quát (CTTQ):
Công thức áp dụng:
(6)
(7)
-Tính CTTQ cho phụ tải ở nút 4:
= (2*(5.6897)/(10-2*1.78))^2 = 3.1222
= (2*(8.3448)/(10-2*1.78))^2 = 6.7161
Y(4) = Y1(4) + Y2(4) = 9.8384
-Tính CTTQ cho phụ tải ở nút 6:
= (2*(5.14-(5-5+5)/2)/(5+5-5-2*1.78))^2 = 13.444
= 24.45
Y(6) = Y1(6) + Y2(6) = 37.89471
-Tính CTTQ cho phụ tải ở nút 7:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
59
= (2*(6.06 - (5-5+5)/2)/(5+5-5-2*1.78))^2 =
24.4475
= 26.823
Y(7) = Y1(7) + Y2(7) = 51.270
= 300/800*9.8384 + 400/800*37.89471+ 100/800*51.270 = 29.046
Tiếp theo ta sẽ tiến hành lần lượt các biện pháp điều chỉnh điện áp:
-Điều chỉnh điện áp đầu nguồn, lặp lại các tính toán trên, xác định điện áp tối
ưu ở chế độ max và chế độ min. Điện áp tối ưu tương ứng với CTTQ nhỏ nhất.
-Kiểm tra CLĐA (chất lượng điện áp) nếu chưa đạt tiến hành các biện pháp
khác như điều chỉnh nấc phân áp máy biến áp trung gian, điều chỉnh đầu phân
áp máy biến áp phân phối, thay dây, bù phản kháng v.v. Mỗi một điều chỉnh
đều cần tính lại CTTQ và kiểm tra CLĐA nên số lượng tính toán rất nhiều,
không thể tính bằng tay ngay cả với một ví dụ đơn giản như trên.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Nhận xét: Với lưới phân phối thực tế, mỗi xuất tuyến có hàng trăm nút thì khối
lượng tính toán rất lớn. Không thể tính bằng tay, nhưng các phép tính hầu hết
chỉ là lặp lại nên có thể dễ dàng lập thành chương trình máy tính. Tuy nhiên,
ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin, có rất nhiều
chương trình tính toán lưới điện đã được thương mại hoá trên phạm vi toàn
cầu và đang được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam. Một trong số đó là chương
trình Conus mà tác giả lựa chọn làm công cụ khảo sát đánh giá CLĐA lưới
điện phân phối tỉnh Thái Nguyên trong luận văn này.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
60
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
3.3 Giới thiệu chƣơng trình Conus
Hiện nay đã có các chương trình được nhiều người biết đến như LoadFlow của
GS. Trần Tấn Lợi đã được các công ty điện lực tỉnh và quận ở Hà Nội sử dụng,
chương trình Conus của GS.TS Lã Văn Út đã và đang được khai thác trong các
nghiên cứu, tính toán hệ thống điện rất nhiều, chương trình PSSE (Power
System Simulation of Engineering) đang được khai thác và tìm hiểu tại nhiều
viện nghiên cứu và công ty điện.
Trong giới hạn của luận văn này, chương trình Conus sẽ được sử dụng để tính
toán đánh giá chất lượng điện áp, xem xét các giải pháp và hiệu quả của chúng
trong việc cải thiện chất lượng điện áp trên lươí điện phân phối tỉnh Thái
Nguyên.
1. Giao diện chƣơng trình Conus
Giao diện chương trình Conus bao gồm ba phần chính:
- Menu ở phần đầu chương trình, bao gồm các phần : File, Format, Run, Help
có chức năng điều khiển chương trình
- Phần nhập dữ liệu đồng thời hiển thị thông số bao gồm các thông số về nút,
nhánh, đường dây, đường dây siêu cao áp, máy biến áp, làm biến thiên thông số
chế độ….
- Phần đồ họa cho phép vẽ các mạng lưới điện để có thể biểu thị một cách trực
quan.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
61
Giao diện nhập thông số đường dây trong chương trình Conus
Giao diện nhập thông số nút cho chương trình Conus
Giao diện điều khiển chạy chương trình giải tích lưới trong chương trình Conus
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
2. Các thông số đầu vào và giải thuật của chƣơng trình
Với chương trình Conus sử dụng cho tính toán tổn thất điện áp lưới điện,
thì bài toán đặt ra là giải tích lưới ở chế độ xác lập, thông số đầu vào bao gồm
thông số về nút và nhánh. Các kết quả này được dùng để kiểm tra theo các chỉ
tiêu điện áp và dùng làm kết quả tính chỉ tiêu tổng quát , từ đó ta đưa ra các
biện pháp cải thiện chất lượng điện áp, làm thay đổi các thông số của lưới điện
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
62
khảo sát cũng sẽ được chương trình tính toán lại để đưa ra kết quả về điện áp và
chất lượng điện áp trong lưới.
Giải thuật của chương trình dựa trên phương pháp Newton Raphson và
một số thông số cải thiện chất lượng hội tụ khác. Ngoài ra chương trình Conus
còn có khả năng tính toán các chế độ sự cố và kết luận về khả năng ổn định của
hệ thống điện
ThuËt to¸n Newton-Raphson sö dông trong ch ¬ng tr×nh Conus
D÷ liÖu ®Çu vµo
e Delta : §é lÖch c«ng suÊt nót lín nhÊt cña lø¬i. r Y
: Sai sè cho phÐp : Nót thø r lµ nót c©n b»ng : Ma trËn tæng dÉn nót
TÝnh Y Chän c¸c xÊp xØ ®Çu U (0)
TÝnh P cña c¸c kh¸c nót thø r TÝnh Q cña c¸c nót PQ1 & PQ2 theo ®iÖn ¸p cña bø¬c lÆp trø¬c Sö dông c«ng thøc (2.2)
TÝnh vÐct¬ cét DeltaS vÕ ph¶i cña 2.14: * Sai sè DeltaP cña c¸c nót kh¸c nót r * Sai sè DeltaQ cña c¸c nót PQ
®
TÝnh to¸n c¸c th«ng sè kh¸c cña hÖ thèng: + Dßng c«ng suÊt nh¸nh. + Dßng ®iÖn nh¸nh + Tæn thÊt c«ng suÊt + ........
max { DeltaS } < e s
KÕt thóc
TÝnh ®Þnh thøc ma trËn Jacobi theo ®iÖn ¸p cña bø¬c lÆp trø¬c. Sö dông c¸c c«ng thøc: 2.13 a,b,c,d
Gi¶i HPT 2.14 * TÝnh c¸c xÊp xØ ®iÖn ¸p míi theo 2.15 * HiÖu chØnh l¹i ®iÖn ¸p nót PV1 vµ PQ2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
63
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
64
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
CHƢƠNG 4:
TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CLĐA
TRONG LƢỚI PHÂN PHỐI TỈNH THÁI NGUYÊN
4.1 Tính toán và đánh giá hiện trạng CLĐA trên đƣờng dây 381 Quán
Triều:
Lưới điện tỉnh Thái Nguyên nhận điện từ lưới hệ thống và từ Trung
Quốc (tháng 5/2007) ở cấp điện áp 220kV tại trạm 220 kV Thái Nguyên phân
phối cho các khu vực ngoài tỉnh như Quang Sơn, Hà Giang, Bắc Giang, Tuyên
Quang, Thác Bà, Bắc Cạn…hoặc qua các máy biến áp tự ngẫu đặt tại đây
truyền tải điện xuống cấp điện áp 110kV và cung cấp điện cho các trạm 110kV
trong tỉnh như Sông Công, Gò Đầm, Lưu Xá, Gia Sàng, đồng thời nhận điện từ
nhà máy điện Cao Ngạn tới.
Đường dây 381 E62 (xem H 4.1- Sơ đồ Đ Z 381)là lộ đường dây có cấp
điện áp 35 kV, nối vào một thanh góp trong hệ thống hai thanh góp, được dự
phòng cùng với lộ 380 để tăng độ tin cậy cung cấp điện liên tục cho phụ tải khu
vực này, vận hành theo hệ thống thanh góp phân đoạn tại trạm cắt Cao Ngạn.
Đây là lộ đường dây có phụ tải đang phát triển mở rộng, đi qua nhiều khu vực
dân cư đông và khu công nghiệp nặng. Vì vậy những tính toán cho lộ đường
dây này có thể coi là điển hình cho hiện trạng chất lượng điện áp trong tỉnh.
Với số liệu đầu nguồn ở phần phụ lục ta nhận thấy điện áp ở đầu nguồn
đường dây 381 trạm 110(220)kV Quan triều thường duy trì ở mức 38kV do
hoạt động của hệ thống điều áp dưới tải. Dòng điện max trung bình của lộ 381
Quan Triều là 108A với cos = 0.85 ta có Pmax = 6074 kW. Dòng điện trung
bình min của lộ 381 Quan Triều là 24A với cos =0.85
Pmin = 1340kW.
Nhập số liệu trên và tiêu chuẩn CLĐA theo luật Điện lực vào chương trình,
tính cho toàn bộ các nút trên đường dây.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
65
Kết quả tính xấp xỉ với kết quả đo đạc thực tế, và cũng cho thấy rằng
CLĐA không tốt trên rất nhiều phụ tải, thể hiện ở chỉ tiêu tổng quát =
119.6394, điều chỉnh tối ưu đầu phân áp các máy phân phối CLĐA được cải
thiện, CTTQ = 38.34684, nhưng rất nhiều trạm chưa đạt CLĐA, biểu hiện trên
các số liệu trong bảng 4.1 dưới đây ( U1<(>): điện áp chế độ max quá thấp
(hoặc cao); U2>: điện áp chế độ min quá cao; OK: điện áp ở thanh cái thỏa
mãn theo chỉ tiêu chất lượng điện áp trong cả hai chế độ ).
.B ảng 4.1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Nót dÇu
Nót cuèi
Unót max
CLDA
M· hiÖu BA
NÊc v.hµnh
CÊp ®iÖn ¸p
Unót min
Tr¹m Linh Nham
TC0.4 Tr¹m Linh Nham
180-6/0.4
3
6
112.17
99.40
U1<; U2>;
Tr¹m ®¸ xÎ 675
TC0.4 Tr¹m ®¸ xÎ 675
400-6/0.4
3
6
114.90
99.84
U1<; U2>;
Tr¹m ThÞ trÊn 4675
TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 4675
250-6/0.4
3
6
117.34
99.58
U1<; U2>;
Tr¹m V5
TC0.4 Tr¹m V5
100-6/0.4
3
6
117.63
99.95
U1<; U2>;
Tr¹m T601
TC0.4 Tr¹m T601
180-6/0.4
3
6
120.65
99.77
U1<; U2>;
Tr¹m V¨n h÷u
TC0.4 Tr¹m V¨n h÷u
100-6/0.4
3
6
120.51
98.87
U1<; U2>;
Tr¹m B×nh Minh
TC0.4 Tr¹m B×nh Minh
560-6/0.4
3
6
120.69
99.67
U1<; U2>;
Tr¹m Minh tiÕn
TC0.4 Tr¹m Minh tiÕn
180-6/0.4
3
6
120.28
97.81
U1<; U2>;
Tr¹m Hoµ b×nh 1
TC0.4 Tr¹m Hoµ b×nh 1
250-6/0.4
3
6
123.43
99.67
U1<; U2>;
Tr¹m Hoa b×nh 2
TC0.4 Tr¹m Hoa b×nh 2
180-6/0.4
3
6
123.38
99.44
U1<; U2>;
Tr¹m T©n long
TC0.4 Tr¹m T©n long
100-6/0.4
3
6
123.49
99.94
U1<; U2>;
Tr¹m S«ng cÇu 1
TC0.4 Tr¹m S«ng cÇu 1
320-6/0.4
3
6
122.76
96.62
U1<; U2>;
Tr¹m S«ng cÇu 2
TC0.4 Tr¹m S«ng cÇu 2
100-6/0.4
3
6
123.02
97.81
U1<; U2>;
Tr¹m S«ng c©u 3
TC0.4 Tr¹m S«ng c©u 3
100-6/0.4
3
6
123.26
98.93
U1<; U2>;
Tr¹m Minh lý
TC0.4Tr¹m Minh lý
180-6/0.4
3
6
123.11
98.21
U1<; U2>;
Tr¹m ThÞ trÊn 2
TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 2
320-6/0.4
3
6
112.97
106.73
U1>; U2>;
Tr¹m Qu©n khu 1
TC0.4 Tr¹m Qu©n khu 1
400-6/0.4
3
6
112.72
105.58
U1>; U2>;
Tr¹m Bu ®iÖn 677
TC0.4 Tr¹m Bu ®iÖn 677
50-6/0.4
3
6
112.88
106.28
U1>; U2>;
Tr¹m §¸ xÎ
TC0.4 Tr¹m §¸ xÎ
250-6/0.4
3
6
112.69
105.45
U1>; U2>;
Tr¹m HuyÖn uû
TC0.4 Tr¹m HuyÖn uû
180-6/0.4
3
6
112.72
105.56
U1>; U2>;
Tr¹m BÖnh viÖn 675
TC0.4 Tr¹m BÖnh viÖn 675
250-6/0.4
3
6
112.46
102.99
U2>;
Tr¹m Khe mo
TC0.4 Tr¹m Khe mo
250-6/0.4
3
6
114.88
101.19
U2>;
Tr¹m Phóc Thµnh
TC0.4 Tr¹m Phóc Thµnh
180-6/0.4
3
6
114.96
101.56
U2>;
Tr¹m L÷ 575
TC0.4Tr¹m L÷ 575
320-6/0.4
3
6
114.93
101.42
U2>;
Tr¹m X81
TC0.4 Tr¹m X81
180-6/0.4
3
6
117.69
101.19
U2>;
Tr¹m qu©n khu 675
TC0.4 Tr¹m qu©n khu 675
180-6/0.4
3
6
117.62
100.86
U2>;
Tr¹m xim¨ng BT
TC0.4 Tr¹m xim¨ng BT
560-6/0.4
3
6
117.73
101.35
U2>;
Tr¹m A53
TC0.4 Tr¹m A53
50-6/0.4
3
6
117.96
101.18
U2>;
Tr¹m Minh lËp
TC0.4 Tr¹m Minh lËp
180-6/0.4
3
6
123.50
100.01
U2>;
Tr¹m §ång bÈm 2
TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 2
560-6/0.4
3
6
112.41
104.16
U2>;
Tr¹m TÊm lîp
TC0.4 Tr¹m TÊm lîp
400-6/0.4
3
6
112.53
104.71
U2>;
Tr¹m §ång bÈm 3
TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 3
250-6/0.4
3
6
112.48
104.51
U2>;
Tr¹m §«ng bÈm 1
TC0.4 Tr¹m §«ng bÈm 1
250-6/0.4
3
6
112.11
102.82
U2>;
Tr¹m Lµng ®«ng
TC0.4 Tr¹m Lµng ®«ng
320-6/0.4
3
6
112.10
102.75
U2>;
Tr¹m TG Nói Voi
TC6TG Nói Voi m¸y 1
1000-35/6
3
35
104.98
101.59
OK
Tr¹m TG Nói Voi
TC6 TG Nói Voi m¸y2
1000-35/6
3
35
104.98
101.59
OK
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
66
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
101.48
104.96
TG Vâ Nhai
TC6 TG Vâ Nhai
OK
3
35
106.14
108.10
1000- 35/10 50-35/0.4
Tù dïng
n4
3
35
U1>; U2>;
Trêng Qu©n sù
180-35/0.4
n7
3
35
105.73
108.01
U1>; U2>;
Dolomit
180-35/0.4
n7
3
35
105.96
108.06
U1>; U2>;
K21
180-35/0.4
n8
3
35
105.66
107.99
U1>; U2>;
Tr¹m C©y thÞ b
TC0.4 Tr¹m C©y thÞ b
100-35/0.4
3
35
105.07
107.86
U1>; U2>;
105.46
107.90
Tr¹m Ho¸ Thîng
TC0.4 Tr¹m Ho¸ Thîng
180-35/0.4
3
35
U1>; U2>;
Tr¹m Kho x¨ng
TC0.4 Tr¹m Kho x¨ng
50-35/0.4
3
35
106.72
108.18
U1>; U2>;
Tr¹m §inh th«ng
TC0.4 Tr¹m §inh th«ng
180-35/0.4
3
35
105.26
107.86
U1>; U2>;
Tr¹m Quang s¬n
TC0.4 Tr¹m Quang s¬n
250-35/0.4
3
35
105.69
107.95
U1>; U2>;
Tr¹m K20
TC0.4 Tr¹m K20
100-35/0.4
3
35
106.21
108.07
U1>; U2>;
106.35
108.10
Tr¹m níc kho¸ng
TC0.4 Tr¹m níc kho¸ng
100-35/0.4
3
35
U1>; U2>;
Tr¹m La hiªn 4
TC0.4 Tr¹m La hiªn 4
100-35/0.4
3
35
105.71
107.96
U1>; U2>;
Tr¹m La hiªn 5
TC0.4 Tr¹m La hiªn 5
100-35/0.4
3
35
105.93
108.01
U1>; U2>;
Tr¹m Cóc ®êng 2
TC0.4 Tr¹m Cóc ®êng 2
50-35/0.4
3
35
105.70
107.95
U1>; U2>;
Tr¹m Vò TrÊn
TC0.4 Tr¹m Vò TrÊn
100-35/0.4
3
35
106.11
108.04
U1>; U2>;
106.27
108.08
k35
17nghinh têng
AC70/11
1
35
U1>; U2>;
Tr¹m La hiªn 2
TC0.4 Tr¹m La hiªn 2
180-35/0.4
3
35
105.14
107.83
U1>; U2>;
Tr¹m La hiªn 3
TC0.4 Tr¹m La hiªn 3
100-35/0.4
3
35
105.24
107.85
U1>; U2>;
Tr¹m Lang lai 1
TC0.4 Tr¹m Lang lai 1
320-35/0.4
3
35
105.36
107.88
U1>; U2>;
Tr¹m Lang lai 2
TC0.4 Tr¹m Lang lai 2
180-35/0.4
3
35
105.49
107.91
U1>; U2>;
104.61
107.75
n2
ThÞ trÊn 3
180-35/0.4
3
35
U2>;
nót2
ThÞ trÊn 1
75-35/0.4
3
35
100.41
106.83
U2>;
n5
NhÞ Hoµ
180-35/0.4
3
35
103.77
107.58
U2>;
lsoncao
Linh S¬n 1
320-35/0.4
3
35
104.22
107.68
U2>;
Tr¹m TTXtiÕn
TC0.4 Tr¹m TTXtiÕn
50-35/0.4
3
35
104.63
107.77
U2>;
104.71
107.78
Tr¹m Linh s¬n 2
TC0.4 Tr¹m Linh s¬n 2
180-35/0.4
3
35
U2>;
Tr¹m Nam Hoa 1
TC0.4Tr¹m Nam Hoa 1
250-35/0.4
3
35
104.68
107.78
U2>;
Tr¹m K22
TC0.4 Tr¹m K22
180-35/0.4
3
35
104.42
107.72
U2>;
Tr¹m Nam hoµ 2
TC0.4 Tr¹m Nam hoµ 2
3
35
104.04
107.64
U2>;
Tr¹m TG Tr¹i cau
TC6 m¸y1 TG Tr¹i cau
3
35
104.77
107.59
U2>;
Tr¹m TG Tr¹i cau
TC6 m¸y 2 TG Tr¹i cau
3
35
104.77
107.59
U2>;
180-35/0.4 3200- 35/6.3 3200- 35/6.3 180-35/0.4
Tr¹m C©y thi
TC0.4 Tr¹m C©y thi
3
35
104.42
107.72
U2>;
Tr¹m T©n lîi
TC0.4 Tr¹m T©n lîi
75-35/0.4
3
35
104.76
107.79
U2>;
Tr¹m Tr¹i §Ìo
TC0.4 Tr¹m Tr¹i §Ìo
75-35/0.4
3
35
104.18
107.67
U2>;
Tr¹m Lµng trµng
TC0.4 Tr¹m Lµng trµng
100-35/0.4
3
35
104.24
107.68
U2>;
Tr¹m Hîp tiÕn
TC0.4 Tr¹m Hîp tiÕn
75-35/0.4
3
35
102.03
107.19
U2>;
Tr¹m Má s¾t
TC0.4 Tr¹m Má s¾t
75-35/0.4
3
35
104.25
107.68
U2>;
Tr¹m §«n tr×nh
TC0.4 Tr¹m §«n tr×nh
100-35/0.4
3
35
104.16
107.66
U2>;
Tr¹m §Ìo bôt
TC0.4 Tr¹m §Ìo bôt
3
35
104.69
107.78
U2>;
Tr¹m CÇu muèi
TC0.4 Tr¹m CÇu muèi
3
35
102.86
105.51
U2>;
75-35/0.4 160- 6.3/0.4 100-35/0.4
Tr¹m §«ng bÇu
TC0.4 Tr¹m §«ng bÇu
3
35
104.54
107.75
U2>;
TG HÝch
TC6 TG HÝch
1000-35/6
3
35
102.67
105.22
U2>;
Tr¹m La hiªn 1
TC0.4 Tr¹m La hiªn 1
250-35/0.4
3
35
104.48
107.69
U2>;
Tr¹m Cóc ®êng 1
TC0.4Tr¹m Cóc ®êng 1
50-35/0.4
3
35
103.69
107.51
U2>;
104.55
107.70
Tr¹m Ph¬ng ®«ng
TC0.4 Tr¹m Ph¬ng ®«ng
100-35/0.4
3
35
U2>;
Tr¹m Tróc mai
TC0.4 Tr¹m Tróc mai
100-35/0.4
3
35
104.52
107.69
U2>;
Tr¹m Lµng hang
TC0.4 Tr¹m Lµng hang
100-35/0.4
3
35
104.95
107.79
U2>;
3
35
U2>;
Tr¹m Lµng ChiÒng
TC0.4 Tr¹m Lµng ChiÒng
100-35/0.4
104.35
107.66
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
67
Với các kết quả tính toán ở trên, ta thấy:
-Điện áp tại thanh cái các trạm 35/6 nằm trong giới hạn, đạt yêu cầu.
-Điện áp tại thời điểm min ở hầu hết các trạm 35/0,4kV đều cao.
-Điện áp tại thời điểm max của các trạm 6/0,4 sau trạm 35/6 ở cuối
nguồn thấp nhưng điện áp tại thời điểm min cao.
-Điện áp của các trạm trên đường dây 675 Trạm 35/6kV Chùa Hang hầu
hết không đạt yêu cầu.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
4.2 Phân tích các giải pháp nâng cao CLĐA và đề xuất giải pháp nâng cao
CLĐA đƣờng dây 381 Quan Triều.
Để đạt được tiêu chuẩn CLĐA tại các phụ tải theo quy định thì tốt nhất là
điều chỉnh phụ tải cho bằng phẳng, giảm độ chênh lệch giữa cao điểm và thấp
điểm. Nếu được như vậy sẽ tăng khả năng truyền tải của đường dây và hệ số sử
dụng của các máy biến áp, đồng thời giảm tổn thất, nâng cao chất lượng điện
năng. Điều này có thể đạt được nhờ áp dụng các biện pháp về kinh tế như tăng
giá điện ở thời điểm max và giảm giá ở thời điểm min với một tỷ lệ thích hợp
cho tất cả các hộ tiêu thụ điện.
Với thông số hiện tại của đường dây 381 Quan triều và giá trị thực tế của
các phụ tải vào thời điểm max và min ta nhận thấy CLĐA không đạt yêu cầu do
giá trị điện áp đầu nguồn cố định trong khi độ chênh lệch phụ tải giữa cao điểm
và thấp điểm quá lớn. Với các trạm 35/0.4kV có thể giải quyết bằng cách điều
chỉnh điện áp đầu nguồn. Với các trạm 6/0.4kV ở cuối nguồn thì điều chỉnh
điện áp đầu nguồn của trạm 110(220)kV không mang lại kết quả vì điện áp chế
độ max cao (U1<) và điện áp chế độ min thấp (U2>).
Trong khi chưa áp dụng tốt các biện pháp điều chỉnh giá điện để giảm độ
chênh lệch phụ tải, có thể thực hiện các biện pháp sau để điều chỉnh CLĐA:
-Điều chỉnh điện áp đầu nguồn trạm 110(220kV) cho phù hợp với phụ tải
ở chế độ max và min. Biện pháp này khi thực hiện phải xét đến ảnh hưởng của
việc điều chỉnh điện áp đến các phụ tải khác của trạm 110(220)kV Quan Triều.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
68
-Đặt đúng đầu phân áp của các máy biến áp phân phối.
-Nâng tiết diện dây dẫn cho những đường dây dài, trở kháng lớn. Biện
pháp này có tác dụng tốt, song chi phí lớn.
-Bù công suất phản kháng trên đường dây và tại các phụ tải để nâng cao
điện áp. Biện pháp này có tác dụng tốt với các đường dây có điện kháng lớn,
nhưng có thể gây quá áp ở chế độ min nếu bù cố định.
-Bù dọc trên những đường dây có điện kháng lớn. Áp dụng biện pháp
này cần tính tới khả năng thay đổi kết dây trong quá trình vận hành để tránh
cộng hưởng.
-Lắp đặt các máy biến áp đặc biệt để điều chỉnh điện áp trên đường dây.
Biện pháp này muốn có tác dụng tốt cần có hệ thống SCADA thu thập thông
tin về giá trị điện áp tại các phụ tải để tính toán đề ra quy luật điều chỉnh điện
áp phù hợp với biến động của phụ tải.
Giả thiết rằng việc điều chỉnh điện áp tại đầu nguồn trạm 110(220)kV
Quan Triều không gây ảnh hưởng lớn đến các xuất tuyến khác, ta tiến hành lần
lượt các biện pháp nâng cao CLĐA như sau:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
1- Điều chỉnh điện áp đầu nguồn (số liệu xem Bảng 4.2):
Ở mức 37.5kV ở chế độ max và 36 kV ở chế độ min, giữ nguyên nấc vận
hành (nấc 3) của máy biến áp trung gian Chùa Hang (xem H 4.2 - Sơ đồ trạm
TG Chùa Hang), nhập thông số vào chương trình, tính toán lại ta nhận thấy
CLĐA được cải thiện đáng kể, thể hiện ở giá trị CTTQ = 75.56495 khi chưa
điều chỉnh tối ưu đầu phân áp của các trạm phân phối và CTTQ = 19.02332 khi
đã điều chỉnh tối ưu đầu phân áp của các máy biến áp phân phối.
Chỉ còn 1 trạm 35/0,4 chưa đạt yêu cầu, các trạm 35/0.4kV đều đạt yêu
cầu về CLĐA, phụ tải cao thế (tại Nghinh tường) cũng đạt yêu cầu, nhưng các
trạm 6/0.4 của đường dây 675 trung gian Chùa Hang chưa đạt yêu cầu, hầu hết
đều có U1< và U2>. Tổng số trạm không đạt CLĐA là 35 trạm, trong đó có 1
trạm 35/0.4kV.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
69
Bảng 4.2
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Nót dÇu Nót cuèi M· hiÖu BA CLDA Unót max Unót min NÊc vËn hµnh CÊp ®iÖn ¸p
Tr¹m L÷ 575 TC0.4Tr¹m L÷ 575 320-6/0.4 99.88 108.78 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m X81 TC0.4 Tr¹m X81 180-6/0.4 99.61 111.38 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m xim¨ng BT TC0.4 Tr¹m xim¨ng BT 560-6/0.4 99.77 111.41 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m A53 TC0.4 Tr¹m A53 50-6/0.4 99.60 111.64 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m Minh tiÕn TC0.4 Tr¹m Minh tiÕn 180-6/0.4 98.88 116.96 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m Minh lËp TC0.4 Tr¹m Minh lËp 180-6/0.4 98.35 116.84 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m Hoµ b×nh 1 TC0.4 Tr¹m Hoµ b×nh 1 250-6/0.4 98.00 116.76 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m Hoa b×nh 2 TC0.4 Tr¹m Hoa b×nh 2 180-6/0.4 97.77 116.71 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m T©n long TC0.4 Tr¹m T©n long 100-6/0.4 98.27 116.82 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m S«ng cÇu 1 TC0.4 Tr¹m S«ng cÇu 1 320-6/0.4 94.96 116.09 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m S«ng cÇu 2 TC0.4 Tr¹m S«ng cÇu 2 100-6/0.4 96.15 116.35 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m S«ng c©u 3 TC0.4 Tr¹m S«ng c©u 3 100-6/0.4 97.26 116.60 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m Minh lý TC0.4Tr¹m Minh lý 180-6/0.4 96.54 116.44 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m ThÞ trÊn 2 TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 2 320-6/0.4 105.23 106.97 U1>; U2>; 3 6
Tr¹m Qu©n khu 1 TC0.4 Tr¹m Qu©n khu 1 400-6/0.4 104.08 106.72 U2>; 3 6
Tr¹m BÖnh viÖn 675 250-6/0.4 101.49 106.46 U2>; 3 6 TC0.4 Tr¹m BÖnh viÖn 675
Tr¹m Linh Nham TC0.4 Tr¹m Linh Nham 180-6/0.4 100.44 108.90 U2>; 3 6
Tr¹m Khe mo TC0.4 Tr¹m Khe mo 250-6/0.4 102.30 111.59 U2>; 3 6
Tr¹m Phóc Thµnh TC0.4 Tr¹m Phóc Thµnh 180-6/0.4 100.02 108.81 U2>; 3 6
Tr¹m ®¸ xÎ 675 TC0.4 Tr¹m ®¸ xÎ 675 400-6/0.4 100.91 111.61 U2>; 3 6
Tr¹m qu©n khu 675 TC0.4 Tr¹m qu©n khu 675 180-6/0.4 102.01 114.32 U2>; 3 6
Tr¹m ThÞ trÊn 4675 TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 4675 250-6/0.4 100.70 114.03 U2>; 3 6
Tr¹m V5 TC0.4 Tr¹m V5 100-6/0.4 101.08 114.34 U2>; 3 6
Tr¹m T601 TC0.4 Tr¹m T601 180-6/0.4 100.92 117.35 U2>; 3 6
Tr¹m V¨n h÷u TC0.4 Tr¹m V¨n h÷u 100-6/0.4 100.02 117.21 U2>; 3 6
Tr¹m B×nh Minh TC0.4 Tr¹m B×nh Minh 560-6/0.4 100.78 117.37 U2>; 3 6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tr¹m Bu ®iÖn 677 TC0.4 Tr¹m Bu ®iÖn 677 50-6/0.4 104.78 106.88 U2>; 3 6
70
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Tr¹m §ång bÈm 2 TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 2 560-6/0.4 102.66 106.41 6 3 U2>;
103.21 106.53 Tr¹m TÊm lîp TC0.4 Tr¹m TÊm lîp 400-6/0.4 6 3 U2>;
Tr¹m §¸ xÎ TC0.4 Tr¹m §¸ xÎ 250-6/0.4 103.95 106.69 6 3 U2>;
Tr¹m HuyÖn uû TC0.4 Tr¹m HuyÖn uû 180-6/0.4 104.06 106.72 6 3 U2>;
Tr¹m §ång bÈm 3 TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 3 250-6/0.4 103.01 106.48 6 3 U2>;
Tr¹m §«ng bÈm 1 TC0.4 Tr¹m §«ng bÈm 1 250-6/0.4 101.32 106.11 6 3 U2>;
Tr¹m Lµng ®«ng TC0.4 Tr¹m Lµng ®«ng 320-6/0.4 101.25 106.10 6 3 U2>;
n2 ThÞ trÊn 3 180-35/0.4 35 103.18 102.04 3 OK
nót2 ThÞ trÊn 1 75-35/0.4 35 101.67 103.74 3 OK
n4 Tù dïng 50-35/0.4 35 104.71 102.38 3 OK
n5 NhÞ Hoµ 180-35/0.4 35 102.34 101.86 3 OK
n7 Trêng Qu©n sù 180-35/0.4 35 104.30 102.29 3 OK
n7 Dolomit 180-35/0.4 35 104.53 102.34 3 OK
n8 K21 180-35/0.4 35 104.23 102.28 3 OK
lsoncao Linh S¬n 1 320-35/0.4 35 102.80 101.96 3 OK
Tr¹m TTXtiÕn TC0.4 Tr¹m TTXtiÕn 50-35/0.4 35 103.20 102.05 3 OK
103.29 102.07 Tr¹m Linh s¬n 2 TC0.4 Tr¹m Linh s¬n 2 180-35/0.4 35 3 OK
Tr¹m Nam Hoa 1 TC0.4Tr¹m Nam Hoa 1 250-35/0.4 35 103.25 102.06 3 OK
Tr¹m K22 TC0.4 Tr¹m K22 180-35/0.4 35 102.99 102.01 3 OK
Tr¹m Nam hoµ 2 TC0.4 Tr¹m Nam hoµ 2 180-35/0.4 35 102.62 101.92 3 OK
Tr¹m TG Tr¹i cau TC6 m¸y1 TG Tr¹i cau 3200-35/6.3 35 103.34 101.89 3 OK
Tr¹m TG Tr¹i cau TC6 m¸y 2 TG Tr¹i cau 3200-35/6.3 35 103.34 101.89 3 OK
Tr¹m C©y thÞ b TC0.4 Tr¹m C©y thÞ b 100-35/0.4 35 103.65 102.15 3 OK
Tr¹m C©y thi TC0.4 Tr¹m C©y thi 180-35/0.4 35 102.99 102.00 3 OK
Tr¹m T©n lîi TC0.4 Tr¹m T©n lîi 75-35/0.4 35 103.34 102.08 3 OK
Tr¹m Tr¹i §Ìo TC0.4 Tr¹m Tr¹i §Ìo 75-35/0.4 35 102.75 101.95 3 OK
Tr¹m Lµng trµng TC0.4 Tr¹m Lµng trµng 100-35/0.4 35 102.81 101.97 3 OK
Tr¹m Hîp tiÕn TC0.4 Tr¹m Hîp tiÕn 75-35/0.4 35 103.26 104.10 3 OK
Tr¹m Má s¾t TC0.4 Tr¹m Má s¾t 75-35/0.4 35 102.82 101.97 3 OK
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tr¹m §«n tr×nh TC0.4 Tr¹m §«n tr×nh 100-35/0.4 35 102.73 101.95 3 OK
71
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Tr¹m §Ìo bôt TC0.4 Tr¹m §Ìo bôt 75-35/0.4 35 103.26 102.07 3 OK
101.46 99.92 Tr¹m CÇu muèi TC0.4 Tr¹m CÇu muèi 160-6.3/0.4 35 3 OK
Tr¹m §«ng bÇu TC0.4 Tr¹m §«ng bÇu 100-35/0.4 35 103.12 102.03 3 OK
Tr¹m TG Nói Voi TC6TG Nói Voi m¸y 1 1000-35/6 35 102.78 101.91 3 OK
Tr¹m TG Nói Voi TC6 TG Nói Voi m¸y2 1000-35/6 35 102.78 101.91 3 OK
Tr¹m Ho¸ Thîng TC0.4 Tr¹m Ho¸ Thîng 180-35/0.4 35 104.04 102.19 3 OK
Tr¹m §inh th«ng TC0.4 Tr¹m §inh th«ng 180-35/0.4 35 103.83 102.14 3 OK
TG HÝch TC6 TG HÝch 1000-35/6 35 101.27 99.65 3 OK
Tr¹m Quang s¬n TC0.4 Tr¹m Quang s¬n 250-35/0.4 35 104.26 102.24 3 OK
Tr¹m K20 TC0.4 Tr¹m K20 100-35/0.4 35 104.78 102.35 3 OK
Tr¹m níc kho¸ng TC0.4 Tr¹m níc kho¸ng 100-35/0.4 35 104.92 102.38 3 OK
Tr¹m La hiªn 1 TC0.4 Tr¹m La hiªn 1 250-35/0.4 35 103.05 101.97 3 OK
Tr¹m La hiªn 4 TC0.4 Tr¹m La hiªn 4 100-35/0.4 35 104.28 102.24 3 OK
Tr¹m La hiªn 5 TC0.4 Tr¹m La hiªn 5 100-35/0.4 35 104.50 102.29 3 OK
Tr¹m Cóc ®êng 1 TC0.4Tr¹m Cóc ®êng 1 50-35/0.4 35 102.26 101.80 3 OK
Tr¹m Cóc ®êng 2 TC0.4 Tr¹m Cóc ®êng 2 50-35/0.4 35 104.28 102.24 3 OK
104.68 102.33 Tr¹m Vò TrÊn TC0.4 Tr¹m Vò TrÊn 100-35/0.4 35 3 OK
k35 17nghinh têng AC70/11 35 104.84 102.37 1 OK
Tr¹m La hiªn 2 TC0.4 Tr¹m La hiªn 2 180-35/0.4 35 103.71 102.12 3 OK
Tr¹m La hiªn 3 TC0.4 Tr¹m La hiªn 3 100-35/0.4 35 103.81 102.14 3 OK
Tr¹m Lang lai 1 TC0.4 Tr¹m Lang lai 1 320-35/0.4 35 103.94 102.17 3 OK
Tr¹m Ph¬ng ®«ng TC0.4 Tr¹m Ph¬ng ®«ng 100-35/0.4 35 103.12 101.99 3 OK
Tr¹m Tróc mai TC0.4 Tr¹m Tróc mai 100-35/0.4 35 103.09 101.98 3 OK
Tr¹m Lµng hang TC0.4 Tr¹m Lµng hang 100-35/0.4 35 103.52 102.07 3 OK
Tr¹m Lµng ChiÒng TC0.4 Tr¹m Lµng ChiÒng 100-35/0.4 35 102.92 101.94 3 OK
TG Vâ Nhai TC6 TG Vâ Nhai 1000-35/10 35 102.63 101.88 3 OK
Tr¹m Lang lai 2 TC0.4 Tr¹m Lang lai 2 180-35/0.4 35 104.06 102.19 3 OK
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
3 Tr¹m Kho x¨ng TC0.4 Tr¹m Kho x¨ng 50-35/0.4 35 105.29 102.46 U1>;
72
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
2-Điều chỉnh đầu phân áp cố định của máy biến áp trung gian
35/6.3kV Chùa Hang
Điều chỉnh nấc phân áp về nấc 2, giữ nguyên giá trị điện áp đầu nguồn:
-Chỉ tiêu tổng quát = 79.56165 lớn hơn CTTQ khi vận hành ở nấc 3
(75.56495) khi chưa điều chỉnh tối ưu nấc phân áp của các máy biến áp
6/0.4kV.
-Chỉ tiêu tổng quát = 25.00428 lớn hơn CTTQ khi vận hành ở nấc 3
(19.02332) khi đã điều chỉnh tối ưu nấc phân áp của các máy phân phối
6/0.4kV.
Điều chỉnh nấc phân áp về nấc 4, giữ nguyên giá trị điện áp đầu nguồn:
-Chỉ tiêu tổng quát = 86.91606 lớn hơn CTTQ khi vận hành ở nấc 3
(75.56495) khi chưa điều chỉnh tối ưu nấc phân áp của các máy biến áp
6/0.4kV.
-Chỉ tiêu tổng quát = 22.06646 lớn hơn CTTQ khi vận hành ở nấc 3
(19.02332) khi đã điều chỉnh tối ưu nấc phân áp của các máy biến áp 6/0.4kV.
Vậy nấc vận hành số 3 của trạm 35/6.3kV Chùa Hang là tối ưu. Không
có đầu phân áp nào của trạm trung gian Chùa Hang đáp ứng chỉ tiêu CLĐA cho
tất cả các phụ tải của các trạm 6/0.4kV.
3-Tăng tiết diện đƣờng dây cho những đoạn tổn thất điện áp lớn (số
liệu xem Bảng 4.3):
Thay dây đường trục từ MC675 trạm TG Chùa Hang đến cột 71 từ dây
AC50/11 lên dây AC95/19. Tính lại tổn thất điện áp với điện áp đầu nguồn và
nấc phân áp của MBA trung gian đã xác định ở trên. Kết quả chất lượng điện
áp được cải thiện rõ rệt thể hiện ở CTTQ = 57.12556 khi chưa điều chỉnh tối ưu
đầu phân áp của các trạm phân phối 6/0.4kV và CTTQ = 9.96305 khi đã điều
chỉnh tối ưu đầu phân áp cố định của trạm 6/0.4kV.
Kết quả tính toán sau khi điều chỉnh điện áp đầu nguồn, thay dây và tối
ưu đầu phân áp cố định:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
73
Bảng 4.3
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Nót dÇu Nót cuèi CLDA M· hiÖu BA NÊc tèi u Unót max Unót min CÊp ®iÖn ¸p Tr¹m Minh lËp 180-6/0.4 NÊc vËn hµnh 3 99.80 112.03 U1<; U2>; 3 6
Tr¹m Hoµ b×nh 1 250-6/0.4 99.47 111.96 U1<; U2>; 3 3 6
Tr¹m T©n long 100-6/0.4 99.64 112.00 U1<; U2>; 3 3 6
Tr¹m S«ng cÇu 1 320-6/0.4 99.16 114.32 U1<; U2>; 4 3 6 TC0.4 Tr¹m Minh lËp TC0.4 Tr¹m Hoµ b×nh 1 TC0.4 Tr¹m T©n long TC0.4 Tr¹m S«ng cÇu 1
Tr¹m ThÞ trÊn 2 TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 2 320-6/0.4 1 3 6 105.23 106.97 U1>; U2>;
Tr¹m Qu©n khu 1 400-6/0.4 1 3 6 104.08 106.72 U2>;
250-6/0.4 1 3 6 102.72 106.71 U2>; Tr¹m BÖnh viÖn 675
Tr¹m Linh Nham 180-6/0.4 1 3 6 101.01 106.81 U2>;
Tr¹m Khe mo 250-6/0.4 2 3 6 102.84 109.38 U2>;
Tr¹m Phóc Thµnh 180-6/0.4 1 3 6 100.61 106.72 U2>;
Tr¹m L÷ 575 320-6/0.4 1 3 6 100.47 106.70 U2>;
Tr¹m ®¸ xÎ 675 400-6/0.4 2 3 6 102.48 109.60 U2>;
180-6/0.4 2 3 6 101.34 109.40 U2>;
180-6/0.4 2 3 6 101.03 109.33 U2>;
250-6/0.4 3 3 6 102.44 111.93 U2>; Tr¹m X81 Tr¹m qu©n khu 675 Tr¹m ThÞ trÊn 4675
Tr¹m xim¨ng BT 560-6/0.4 2 3 6 101.53 109.44 U2>;
Tr¹m V5 Tr¹m A53 Tr¹m T601 Tr¹m V¨n h÷u 100-6/0.4 50-6/0.4 180-6/0.4 100-6/0.4 2 2 3 3 3 3 3 3 6 6 6 6 100.57 101.91 102.11 101.31 109.43 109.77 112.49 112.37 U2>; U2>; U2>; U2>;
Tr¹m B×nh Minh 560-6/0.4 3 3 6 102.14 112.55 U2>;
Tr¹m Minh tiÕn 180-6/0.4 3 3 6 100.31 112.14 U2>;
Tr¹m Hoa b×nh 2 180-6/0.4 4 3 6 101.96 114.94 U2>;
Tr¹m S«ng cÇu 2 100-6/0.4 4 3 6 100.36 114.59 U2>;
Tr¹m S«ng c©u 3 100-6/0.4 4 3 6 101.47 114.83 U2>;
Tr¹m Minh lý 180-6/0.4 4 3 6 100.74 114.67 U2>;
Tr¹m Bu ®iÖn 677 50-6/0.4 1 3 6 104.78 106.88 U2>;
Tr¹m §ång bÈm 2 560-6/0.4 1 3 6 102.66 106.41 U2>;
Tr¹m TÊm lîp Tr¹m §¸ xÎ 400-6/0.4 250-6/0.4 180-6/0.4 1 1 1 3 3 3 6 6 6 103.21 103.95 104.06 106.53 106.69 106.72 U2>; U2>; U2>;
Tr¹m §ång bÈm 3 250-6/0.4 1 3 6 103.01 106.48 U2>;
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tr¹m §«ng bÈm 1 250-6/0.4 1 3 6 101.32 106.11 U2>; TC0.4 Tr¹m Qu©n khu 1 TC0.4 Tr¹m BÖnh viÖn 675 TC0.4 Tr¹m Linh Nham TC0.4 Tr¹m Khe mo TC0.4 Tr¹m Phóc Thµnh TC0.4Tr¹m L÷ 575 TC0.4 Tr¹m ®¸ xÎ 675 TC0.4 Tr¹m X81 TC0.4 Tr¹m qu©n khu 675 TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 4675 TC0.4 Tr¹m xim¨ng BT TC0.4 Tr¹m V5 TC0.4 Tr¹m A53 TC0.4 Tr¹m T601 TC0.4 Tr¹m V¨n h÷u TC0.4 Tr¹m B×nh Minh TC0.4 Tr¹m Minh tiÕn TC0.4 Tr¹m Hoa b×nh 2 TC0.4 Tr¹m S«ng cÇu 2 TC0.4 Tr¹m S«ng c©u 3 TC0.4Tr¹m Minh lý TC0.4 Tr¹m Bu ®iÖn 677 TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 2 TC0.4 Tr¹m TÊm lîp TC0.4 Tr¹m §¸ xÎ Tr¹m HuyÖn uû TC0.4 Tr¹m HuyÖn uû TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 3 TC0.4 Tr¹m §«ng bÈm 1
74
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Tr¹m Lµng ®«ng 6 101.25 106.10 U2>; 320-6/0.4 3 1 TC0.4 Tr¹m Lµng ®«ng
n2 ThÞ trÊn 3 3 1 35 103.18 102.04 OK
nót2 n4 ThÞ trÊn 1 Tù dïng 3 3 2 1 35 35 101.67 104.71 103.74 102.38 OK OK
n5 NhÞ Hoµ 3 1 35 102.34 101.86 OK
n7 Trêng Qu©n sù 3 1 35 104.30 102.29 OK
n7 Dolomit 3 1 35 104.53 102.34 OK
n8 K21 3 1 35 104.23 102.28 OK
lsoncao Linh S¬n 1 3 1 35 102.80 101.96 OK
Tr¹m TTXtiÕn 3 1 35 103.20 102.05 OK
Tr¹m Linh s¬n 2 3 1 35 103.29 102.07 OK
Tr¹m Nam Hoa 1 3 1 35 103.25 102.06 OK TC0.4 Tr¹m TTXtiÕn TC0.4 Tr¹m Linh s¬n 2 TC0.4Tr¹m Nam Hoa 1
Tr¹m K22 TC0.4 Tr¹m K22 3 1 35 102.99 102.01 OK 180- 35/0.4 75-35/0.4 50-35/0.4 180- 35/0.4 180- 35/0.4 180- 35/0.4 180- 35/0.4 320- 35/0.4 50-35/0.4 180- 35/0.4 250- 35/0.4 180- 35/0.4
102.62 101.92 Tr¹m Nam hoµ 2 3 1 35 TC0.4 Tr¹m Nam hoµ 2 180- 35/0.4 OK
Tr¹m TG Tr¹i cau 3 1 35 103.34 101.89 OK
103.34 101.89 Tr¹m TG Tr¹i cau 3 1 35 OK TC6 m¸y1 TG Tr¹i cau TC6 m¸y 2 TG Tr¹i cau
Tr¹m C©y thÞ b TC0.4 Tr¹m C©y thÞ b 3 1 35 103.65 102.15 OK
Tr¹m C©y thi TC0.4 Tr¹m C©y thi 3 1 35 102.99 102.00 OK
Tr¹m T©n lîi Tr¹m Tr¹i §Ìo 3 3 1 1 35 35 103.34 102.75 102.08 101.95 OK OK
Tr¹m Lµng trµng 3 1 35 102.81 101.97 OK
Tr¹m Hîp tiÕn Tr¹m Má s¾t TC0.4 Tr¹m T©n lîi TC0.4 Tr¹m Tr¹i §Ìo TC0.4 Tr¹m Lµng trµng TC0.4 Tr¹m Hîp tiÕn TC0.4 Tr¹m Má s¾t 3 3 2 1 35 35 103.26 102.82 104.10 101.97 OK OK
Tr¹m §«n tr×nh TC0.4 Tr¹m §«n tr×nh 3 1 35 102.73 101.95 OK
Tr¹m §Ìo bôt TC0.4 Tr¹m §Ìo bôt 3 1 35 103.26 102.07 OK
Tr¹m CÇu muèi TC0.4 Tr¹m CÇu muèi 3 2 35 101.46 99.92 OK
Tr¹m §«ng bÇu 3 1 35 103.12 102.03 OK
3 3 3 3 35 35 102.78 102.78 101.91 101.91 OK OK
Tr¹m Ho¸ Thîng 3 1 35 104.04 102.19 OK
Tr¹m §inh th«ng 3 1 35 103.83 102.14 OK
TG HÝch 3 2 35 101.27 99.65 OK
Tr¹m Quang s¬n 3 1 35 104.26 102.24 OK TC0.4 Tr¹m §«ng bÇu Tr¹m TG Nói Voi TC6TG Nói Voi m¸y 1 Tr¹m TG Nói Voi TC6 TG Nói Voi m¸y2 TC0.4 Tr¹m Ho¸ Th- îng TC0.4 Tr¹m §inh th«ng TC6 TG HÝch TC0.4 Tr¹m Quang s¬n
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
3 1 Tr¹m K20 TC0.4 Tr¹m K20 35 104.78 102.35 OK 3200- 35/6.3 3200- 35/6.3 100- 35/0.4 180- 35/0.4 75-35/0.4 75-35/0.4 100- 35/0.4 75-35/0.4 75-35/0.4 100- 35/0.4 75-35/0.4 160- 6.3/0.4 100- 35/0.4 1000-35/6 1000-35/6 180- 35/0.4 180- 35/0.4 1000-35/6 250- 35/0.4 100- 35/0.4
75
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Tr¹m níc kho¸ng 3 1 35 104.92 102.38 OK TC0.4 Tr¹m níc kho¸ng
Tr¹m La hiªn 1 TC0.4 Tr¹m La hiªn 1 3 1 35 103.05 101.97 OK
Tr¹m La hiªn 4 TC0.4 Tr¹m La hiªn 4 3 1 35 104.28 102.24 OK
Tr¹m La hiªn 5 TC0.4 Tr¹m La hiªn 5 3 1 35 104.50 102.29 OK 100- 35/0.4 250- 35/0.4 100- 35/0.4 100- 35/0.4
Tr¹m Cóc ®êng 1 50-35/0.4 3 1 35 102.26 101.80 OK
Tr¹m Cóc ®êng 2 50-35/0.4 3 1 35 104.28 102.24 OK TC0.4Tr¹m Cóc ®êng 1 TC0.4 Tr¹m Cóc ®êng 2
Tr¹m Vò TrÊn TC0.4 Tr¹m Vò TrÊn 3 1 35 104.68 102.33 OK
k35 17nghinh têng 1 1 35 104.84 102.37 OK
Tr¹m La hiªn 2 TC0.4 Tr¹m La hiªn 2 3 1 35 103.71 102.12 OK
Tr¹m La hiªn 3 TC0.4 Tr¹m La hiªn 3 3 1 35 103.81 102.14 OK
Tr¹m Lang lai 1 3 1 35 103.94 102.17 OK
Tr¹m Ph¬ng ®«ng 3 1 35 103.12 101.99 OK TC0.4 Tr¹m Lang lai 1 TC0.4 Tr¹m Ph¬ng ®«ng 100- 35/0.4 AC70/11 180- 35/0.4 100- 35/0.4 320- 35/0.4 100- 35/0.4
Tr¹m Tróc mai TC0.4 Tr¹m Tróc mai 3 1 35 103.09 101.98 100- 35/0.4 OK
Tr¹m Lµng hang 3 1 35 103.52 102.07 OK
Tr¹m Lµng ChiÒng 3 1 35 102.92 101.94 OK TC0.4 Tr¹m Lµng hang TC0.4 Tr¹m Lµng ChiÒng
TG Vâ Nhai TC6 TG Vâ Nhai 3 3 35 102.63 101.88 OK
Tr¹m Lang lai 2 3 1 35 104.06 102.19 OK
TC0.4 Tr¹m Lang lai 2 Tr¹m Kho x¨ng TC0.4 Tr¹m Kho x¨ng 100- 35/0.4 100- 35/0.4 1000- 35/10 180- 35/0.4 50-35/0.4 3 1 35 105.29 102.46 U1>;
4-Bù công suất phản kháng (số liệu xem Bảng 4.4):
Các trạm không đạt CLĐA đều có U2> nên không thể bù cố định công
suất phản kháng. Có thể bù điều khiển tập trung trên đường dây trung áp song
chi phí cao do phải sử dụng các thiết bị đóng cắt cao áp, vì vậy ta chọn giải
pháp lắp đặt tụ bù tĩnh tập trung có điều khiển (như SVC) tại thanh cái 0.4 kV
của các trạm phân phối. Các tủ tụ bù sẽ được lập trình điều khiển dung lượng
bù theo điện áp tại thanh cái 0.4 kV. Có thể sử dụng thiết bị điều khiển vô cấp
dung lượng bù như thyristor hạ áp hoặc các contactor để điều khiển dung lượng
bù theo từng nấc. Việc tính toán tối ưu dung lượng bù và lập trình điều khiển
dung lượng bù là một công việc phức tạp nhưng hoàn toàn khả thi.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
76
Loại máy bù công suất phản kháng được kiến nghị ở đây là các thiết bị
bù có điều khiển như SVC, TCR, TSR, TSC (gọi chung là các thiết bị FACTS)
làm việc dưới sự điều khiển của các van bán dẫn Thysistor. Các máy bù này có
thể điều chỉnh từ công suất phản kháng âm đến công suất dương, giúp cho việc
giữ điện áp nút cố định. Hiện nay tai khu gang thép Thái Nguyên đã có một bộ
SVC (đấu vào điện áp 35 kV) đang hoạt động hết
sức hiệu quả trong việc ổn định điện áp của các lò hồ quang luyện thép. Tuy
nhiên, có một số hiệu ứng phụ như tạo các sóng hài bậc cao về dòng điện, gây
tổn thất phụ, dao động tần số và nhiễu cho thông tin tải ba. Ngoài ra, hiện nay
giá thành của các thiết bị FACTS còn khá cao, nên cần được xem xét cẩn thận
về hiệu quả kinh tế kỹ thuật.
Trong giới hạn của luận văn này, ta không đi sâu vào lĩnh vực tính toán
bù công suất phản kháng, nhưng xuất phát từ công suất phản kháng trên các
nhánh và giá trị điện áp ở các chế độ max, min cũng như trở kháng của các
nhánh ta có thể thử các giá trị dung lượng bù ở các chế độ, tính toán lại giá trị
điện áp bằng chương trình để tìm ra được dung lượng bù thích hợp. Kết quả sau
khi tính toán dung lượng bù và tính điều chỉnh tối ưu đầu phân áp hầu hết các
trạm đạt yêu cầu CLĐA nhưng một số trạm đã hết nấc điều chỉnh nhưng không
đạt CLĐA.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
77
Bảng 4.4
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Nót dÇu Nót cuèi CLDA M· hiÖu BA NÊc tèi uu Q bï max Unót max Unót min CÊp ®iÖn ¸p 250-6/0.4 NÊc vËn hµnh 3 1 6 OK 0 103.88 104.91
180-6/0.4 1 3 6 104.24 105.00 OK
Tr¹m Khe mo Tr¹m Phóc Thµnh Tr¹m L÷ 575 320-6/0.4 1 3 6 OK 0 0 104.11 104.97
Tr¹m ®¸ xÎ 675 400-6/0.4 1 3 6 104.28 104.76 OK
180-6/0.4 1 3 6 OK 0 0 103.27 104.49
180-6/0.4 1 3 6 104.52 104.43 OK 50
250-6/0.4 1 3 6 102.46 104.15 OK 20
560-6/0.4 1 3 6 103.68 104.54 OK
Tr¹m X81 Tr¹m qu©n khu 675 Tr¹m ThÞ trÊn 4675 Tr¹m xim¨ng BT Tr¹m V5 Tr¹m A53 Tr¹m T601 Tr¹m V¨n h÷u 100-6/0.4 50-6/0.4 180-6/0.4 100-6/0.4 1 1 1 1 3 3 3 3 6 6 6 6 OK OK OK OK 0 0 102.97 104.27 0 104.42 104.56 10 103.11 103.92 20 103.13 103.73
Tr¹m B×nh Minh 560-6/0.4 1 3 6 103.54 103.93 OK 0
180-6/0.4 180-6/0.4 1 1 3 3 6 6 OK OK 20 102.74 103.53 20 102.33 103.42
250-6/0.4 1 3 6 103.13 103.36 OK 50
180-6/0.4 1 3 6 103.62 103.31 OK
100-6/0.4 1 3 6 OK 70 50 103.16 103.38
320-6/0.4 1 3 6 101.38 102.70 OK 150
100-6/0.4 1 3 6 103.67 102.97 OK 70
100-6/0.4 1 3 6 104.06 103.22 OK
Tr¹m Minh tiÕn Tr¹m Minh lËp Tr¹m Hoµ b×nh 1 Tr¹m Hoa b×nh 2 Tr¹m T©n long Tr¹m S«ng cÇu 1 Tr¹m S«ng cÇu 2 Tr¹m S«ng c©u 3 Tr¹m Minh lý TC0.4 Tr¹m Khe mo TC0.4 Tr¹m Phóc Thµnh TC0.4Tr¹m L÷ 575 TC0.4 Tr¹m ®¸ xÎ 675 TC0.4 Tr¹m X81 TC0.4 Tr¹m qu©n khu 675 TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 4675 TC0.4 Tr¹m xim¨ng BT TC0.4 Tr¹m V5 TC0.4 Tr¹m A53 TC0.4 Tr¹m T601 TC0.4 Tr¹m V¨n h÷u TC0.4 Tr¹m B×nh Minh TC0.4 Tr¹m Minh tiÕn TC0.4 Tr¹m Minh lËp TC0.4 Tr¹m Hoµ b×nh 1 TC0.4 Tr¹m Hoa b×nh 2 TC0.4 Tr¹m T©n long TC0.4 Tr¹m S«ng cÇu 1 TC0.4 Tr¹m S«ng cÇu 2 TC0.4 Tr¹m S«ng c©u 3 TC0.4Tr¹m Minh lý 180-6/0.4 1 3 6 50 30 100.98 103.04
Tr¹m ThÞ trÊn 2 TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 2 320-6/0.4 1 3 6 106.79 106.23 0
400-6/0.4 1 3 6 105.64 105.98 0
250-6/0.4 1 3 6 105.06 105.60 0
180-6/0.4 1 3 6 105.20 105.08 0
50-6/0.4 1 3 6 106.34 106.13 Tr¹m Qu©n khu 1 Tr¹m BÖnh viÖn 675 Tr¹m Linh Nham Tr¹m Bu ®iÖn 677 TC0.4 Tr¹m Qu©n khu 1 TC0.4 Tr¹m BÖnh viÖn 675 TC0.4 Tr¹m Linh Nham TC0.4 Tr¹m Bu ®iÖn 677 0
Tr¹m §¸ xÎ TC0.4 Tr¹m §¸ xÎ 250-6/0.4 1 3 6 105.51 105.95 0
Tr¹m HuyÖn uû TC0.4 Tr¹m HuyÖn uû 180-6/0.4 1 3 6 105.62 105.97 0 OK U1>; U2>; U1>; U2>; U1>; U2>; U1>; U2>; U1>; U2>; U1>; U2>; U1>; U2>;
560-6/0.4 1 3 6 104.22 105.66 U2>;
400-6/0.4 1 3 6 0 0 104.77 105.79 U2>;
250-6/0.4 1 3 6 104.57 105.74 U2>;
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tr¹m §ång bÈm 2 Tr¹m TÊm lîp Tr¹m §ång bÈm 3 Tr¹m §«ng TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 2 TC0.4 Tr¹m TÊm lîp TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 3 TC0.4 Tr¹m §«ng 250-6/0.4 1 3 6 U2>; 0 0 102.88 105.37
78
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
320-6/0.4 3 1 6 102.81 105.35 U2>; bÈm 1 Tr¹m Lµng ®«ng bÈm 1 TC0.4 Tr¹m Lµng ®«ng 0
n2 ThÞ trÊn 3 3 1 35 103.34 101.97 OK
nót2 n4 ThÞ trÊn 1 Tù dïng 3 3 2 1 35 35 0 0 101.84 103.66 0 104.88 102.30 OK OK
n5 NhÞ Hoµ 3 1 35 102.51 101.78 OK 0
n7 Trêng Qu©n sù 3 1 35 104.47 102.21 OK 0
n7 Dolomit 3 1 35 104.70 102.26 OK 0
n8 K21 3 1 35 104.40 102.20 OK 0
lsoncao Linh S¬n 1 3 1 35 102.97 101.88 OK
3 1 35 OK 0 0 103.37 101.97
3 1 35 103.46 101.99 OK 0
3 1 35 103.42 101.98 OK Tr¹m TTXtiÕn Tr¹m Linh s¬n 2 Tr¹m Nam Hoa 1 TC0.4 Tr¹m TTXtiÕn TC0.4 Tr¹m Linh s¬n 2 TC0.4Tr¹m Nam Hoa 1 0
Tr¹m K22 TC0.4 Tr¹m K22 3 1 35 103.16 101.92 OK 0
3 1 35 102.79 101.84 OK 0
103.51 101.81 3 1 35 OK 0
3 1 35 103.51 101.81 OK Tr¹m Nam hoµ 2 Tr¹m TG Tr¹i cau Tr¹m TG Tr¹i cau TC0.4 Tr¹m Nam hoµ 2 TC6 m¸y1 TG Tr¹i cau TC6 m¸y 2 TG Tr¹i cau 0
Tr¹m C©y thÞ b TC0.4 Tr¹m C©y thÞ b 3 1 35 103.82 102.07 OK 0
Tr¹m C©y thi TC0.4 Tr¹m C©y thi 3 1 35 103.16 101.92 OK
3 3 1 1 35 35 OK OK 0 0 103.51 102.00 0 102.92 101.87
3 1 35 102.98 101.88 OK
Tr¹m T©n lîi Tr¹m Tr¹i §Ìo Tr¹m Lµng trµng Tr¹m Hîp tiÕn Tr¹m Má s¾t TC0.4 Tr¹m T©n lîi TC0.4 Tr¹m Tr¹i §Ìo TC0.4 Tr¹m Lµng trµng TC0.4 Tr¹m Hîp tiÕn TC0.4 Tr¹m Má s¾t 3 3 2 1 35 35 OK OK 0 0 103.44 104.01 0 103.00 101.89
Tr¹m §«n tr×nh TC0.4 Tr¹m §«n tr×nh 3 1 35 102.90 101.87 OK
Tr¹m §Ìo bôt TC0.4 Tr¹m §Ìo bôt 3 1 35 OK 0 0 103.44 101.98
Tr¹m CÇu muèi TC0.4 Tr¹m CÇu muèi 3 2 35 101.63 99.84 OK 0
Tr¹m §«ng bÇu 3 1 35 103.29 101.95 OK TC0.4 Tr¹m §«ng bÇu 180- 35/0.4 75-35/0.4 50-35/0.4 180- 35/0.4 180- 35/0.4 180- 35/0.4 180- 35/0.4 320- 35/0.4 50-35/0.4 180- 35/0.4 250- 35/0.4 180- 35/0.4 180- 35/0.4 3200- 35/6.3 3200- 35/6.3 100- 35/0.4 180- 35/0.4 75-35/0.4 75-35/0.4 100- 35/0.4 75-35/0.4 75-35/0.4 100- 35/0.4 75-35/0.4 160- 6.3/0.4 100- 35/0.4 0
TC6TG Nói Voi m¸y 1 1000-35/6 3 3 35 102.83 101.89 OK 0
TC6 TG Nói Voi m¸y2 1000-35/6 3 3 35 102.83 101.89 OK 0
3 1 35 104.08 102.17 OK 0
3 1 35 103.87 102.12 OK
3 2 35 99.63 OK 0 0 101.31
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
3 1 35 104.31 102.22 OK Tr¹m TG Nói Voi Tr¹m TG Nói Voi Tr¹m Ho¸ Th- îng Tr¹m §inh th«ng TG HÝch Tr¹m Quang s¬n TC0.4 Tr¹m Ho¸ Th- îng TC0.4 Tr¹m §inh th«ng TC6 TG HÝch TC0.4 Tr¹m Quang s¬n 180- 35/0.4 180- 35/0.4 1000-35/6 250- 35/0.4 0
79
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Tr¹m K20 TC0.4 Tr¹m K20 3 1 35 104.82 102.33 OK 0
3 1 35 104.96 102.36 OK Tr¹m níc kho¸ng TC0.4 Tr¹m níc kho¸ng 0
Tr¹m La hiªn 1 TC0.4 Tr¹m La hiªn 1 3 1 35 103.10 101.95 OK 0
Tr¹m La hiªn 4 TC0.4 Tr¹m La hiªn 4 3 1 35 104.33 102.22 OK 0
Tr¹m La hiªn 5 TC0.4 Tr¹m La hiªn 5 3 1 35 104.55 102.27 OK 100- 35/0.4 100- 35/0.4 250- 35/0.4 100- 35/0.4 100- 35/0.4 0
50-35/0.4 3 1 35 102.30 101.77 OK 0
50-35/0.4 3 1 35 104.32 102.22 OK Tr¹m Cóc ®êng 1 Tr¹m Cóc ®êng 2 TC0.4Tr¹m Cóc ®êng 1 TC0.4 Tr¹m Cóc ®êng 2 0
Tr¹m Vò TrÊn TC0.4 Tr¹m Vò TrÊn 3 1 35 104.73 102.31 OK
k35 17nghinh têng 1 1 35 0 0 104.89 102.35 OK
Tr¹m La hiªn 2 TC0.4 Tr¹m La hiªn 2 3 1 35 103.76 102.10 OK 0
Tr¹m La hiªn 3 TC0.4 Tr¹m La hiªn 3 3 1 35 103.86 102.12 OK 0
Tr¹m Lang lai 1 3 1 35 103.98 102.15 OK 0
103.17 101.97 3 1 35 OK Tr¹m Ph¬ng ®«ng TC0.4 Tr¹m Lang lai 1 TC0.4 Tr¹m Ph¬ng ®«ng 0
Tr¹m Tróc mai TC0.4 Tr¹m Tróc mai 3 1 35 103.13 101.96 OK 0
3 1 35 103.56 102.05 OK 0
3 1 35 102.96 101.92 OK Tr¹m Lµng hang Tr¹m Lµng ChiÒng TC0.4 Tr¹m Lµng hang TC0.4 Tr¹m Lµng ChiÒng 0
TG Vâ Nhai TC6 TG Vâ Nhai 3 3 35 102.68 101.86 OK 0
Tr¹m Lang lai 2 3 1 35 OK 104.11 102.17
TC0.4 Tr¹m Lang lai 2 Tr¹m Kho x¨ng TC0.4 Tr¹m Kho x¨ng 100- 35/0.4 AC70/11 180- 35/0.4 100- 35/0.4 320- 35/0.4 100- 35/0.4 100- 35/0.4 100- 35/0.4 100- 35/0.4 1000- 35/10 180- 35/0.4 50-35/0.4 3 1 35 U1>; 0 0 105.33 102.44
5-Thay thế một số máy biến áp có tỷ sô biến áp hợp lý:
Theo kết quả tính toán trên và so sánh với sơ đồ đường dây 381, các máy
biến áp không đạt CLĐA đều ở đầu nguồn đường dây nên đã điều chỉnh đầu
phân áp cố định về nấc thấp nhất nhưng điện áp vẫn cao. Để khắc phục tình
trạng này có thể xem xét thay các máy biến áp tại các trạm đầu nguồn, bằng các
máy biến áp có điện áp định mức cao hơn (xem B ảng 4.5)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
80
Bảng 4.5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
Nót ®Çu Tr¹m ThÞ trÊn 2 Tr¹m Qu©n khu 1 Tr¹m BÖnh viÖn 675 Tr¹m Linh Nham Tr¹m B u ®iÖn 677 Tr¹m §¸ xÎ Tr¹m HuyÖn uû Tr¹m §ång bÈm 2 Tr¹m TÊm lîp Tr¹m §ång bÈm 3 Tr¹m §«ng bÈm 1 Tr¹m Lµng ®«ng Tr¹m Kho x¨ng
Nót cuèi TC0.4 Tr¹m ThÞ trÊn 2 TC0.4 Tr¹m Qu©n khu 1 TC0.4 Tr¹m BÖnh viÖn 675 TC0.4 Tr¹m Linh Nham TC0.4 Tr¹m B u ®iÖn 677 TC0.4 Tr¹m §¸ xÎ TC0.4 Tr¹m HuyÖn uû TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 2 TC0.4 Tr¹m TÊm lîp TC0.4 Tr¹m §ång bÈm 3 TC0.4 Tr¹m §«ng bÈm 1 TC0.4 Tr¹m Lµng ®«ng TC0.4 Tr¹m Kho x¨ng
MBA cò MBA thay thÕ 320-6.3/0.4 320-6/0.4 400-6.3/0.4 400-6/0.4 250-6.3/0.4 250-6/0.4 180-6.3/0.4 180-6/0.4 50-6.3/0.4 50-6/0.4 250-6.3/0.4 250-6/0.4 180-6.3/0.4 180-6/0.4 560-6.3/0.4 560-6/0.4 400-6.3/0.4 400-6/0.4 250-6.3/0.4 250-6/0.4 250-6.3/0.4 250-6/0.4 320-6.3/0.4 320-6/0.4 50-36.75/0.4 50-35/0.4
CÊp ®iÖn ¸p 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 35
Sau khi thay máy biến áp, tính toán, điều chỉnh tối ưu đầu phân áp cố định, kết
quả CTTQ đạt 2.160132 và toàn bộ các phụ tải cao áp, hạ áp trên đường dây
381 Quan Triều đạt chỉ tiêu chất lượng điện áp (xem phụ lục).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
81
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
KẾT LUẬN
Từ các nghiên cứu, phân tích và tính toán của luận văn, có thể rút ra một
số kết luận sau đây:
1-Qua quá trình tính toán và khảo sát diễn biến điện áp trên lưới điện
trung áp tỉnh Thái Nguyên, nhận thấy rằng chất lượng điện áp trên lưới, nói
chung, khá đảm bảo, tuy nhiên tại các nút phụ tải cuối đường dây điện áp
thường xuyên không ổn định trong các chế độ làm việc (thấp vào cao điểm, cao
vào thấp điểm), vì vậy cần có những tính toán và biện pháp cải thiện cục bộ
theo đặc điểm của từng phụ tải.
2-Phân tích, đánh giá tiêu chuẩn chất lượng điện áp theo tiêu chuẩn độ
dao động điện áp cho phép có xét đến các chỉ tiêu tổng quát để đánh giá được
chất lượng điện áp của từng xuất tuyến hoặc của trạm khu vực, từ đó có thể đề
ra các giải pháp tổng thể nâng cao chất lượng cho lưới điện trung áp.
3- Bằng việc áp dụng các chương trình giải tích lưới điện ở chế độ xác
lập, nhằm giảm được công sức, khối lượng tính toán, thuận tiện khi cần cải tạo
lưới điện, quy hoạch và xét hiệu quả của các giải pháp trên.
Mặt khác, tiềm năng của chương trình còn có thể mở rộng trong những
bài toán xét ổn định động cho lưới, giải các bài toán với cấu trúc lưới phức tạp
hơn.
Áp dụng phần mềm này tính cho lưới điện phân phối của Thái Nguyên sẽ
góp phần nâng cao chất lượng điện áp của lưới đang vận hành và có thể nhận
được các thông số điện áp dự kiến khi cải tạo, phát triển thêm đường dây, phụ
tải.
Qua quá trình khảo sát, áp dụng phần mềm để tính toán tổn thất điện áp
trên lưới điện phân phối có hai cấp điện áp trung áp tại Thái Nguyên ta rút ra
các nhận định sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
82
-Phụ tải chênh lệch lớn giữa chế độ max và min và việc sử dụng máy
biến áp trung gian làm tăng trở kháng tương đương của đường dây dẫn từ trạm
khu vực đến phụ tải gây khó khăn cho việc điều chỉnh điện áp. Vì vậy, c ần có kế
hoạch loại trừ dần các trạm biến áp này ra khỏi cơ cấu lưới điện trung áp.
-Cần hạn chế chiều dài các đường dây 6kV hoặc 10kV vì tổn thất điện áp
trên các đường dây này rất lớn. Giải pháp hữu hiệu nhất là cải tạo tất cả các
đường d ây 6-10kV thành đường dây 22kV hoặc 35kV đồng bộ với việc thay
thế các trạm trung gian thành các trạm phụ tải 22/0,4kV hoặc 35/0,4kV.
-Bù có điều chỉnh công suất phản kháng ngay tại phụ tải là biện pháp tích
cực để nâng cao chất lượng điện áp đồng thời cũng làm giảm tổn thất điện
năng.
4-Phương hướng phát triển: Tiếp tục tìm hiểu và khai thác chương trình
tính toán trên, nghiên cứu cải thiện chất lượng điện áp trên lưới điện trung áp
Thái Nguyên trên phương diện dao động điện áp, và sóng hài, độ không sin của
điện áp.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
83
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KHOÁ 8 – ĐHCN THÁI NGUYÊN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1- Electrical Transmission and Distribution Reference Book_
WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION 1964 2- Electricity Distribution Network Design 2nd Edition_ E. Lakervi and
E. J. Holmes_2002
3- Lưới điện & Hệ thống điện - tập 1 và tập 2 _ TRẦN BÁCH _ Nhà
xuất bản khoa học và kỹ thuật _ 2000
4- Máy điện - tập 1 và tập 2 _ VŨ GIA HẠNH, TRẦN KHÁNH HÀ,
PHAN TỬ THỤ, NGUYỄN VĂN SÁU _ Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật _
1998
5- Power System Control_C. J FARHAT_Singapore Polytechnic, 1995
6- Điều khiển tối ưu chất lượng điện áp trong lưới phân phối_TRẦN
BÁCH_Tạp chí Khoa học kỹ thuật 8-1990
7- Đánh giá chất lượng điện áp của lưới phân phối_TRẦN BÁCH_Tạp
chí Khoa học kỹ thuật 10-1989
8- Giáo trình mạng điện _ NGUYỄN VĂN ĐẠM, PHAN ĐĂNG
KHẢI_ĐHBK 1990
9- Tính toán phân tích hệ thống điện _ĐỖ XUÂN KHÔI_Nhà xuất bản
Khoa học và kỹ thuật, 1998
10- Phần tử tự động trong hệ thống điện_NGUYỄN HỒNG THÁI_Nhà
xuất bản khoa học và kỹ thuật
11- Các chế độ hệ thống năng lượng
I.M. MARKOVITS - Bản dịch của Trần Đình Long, Bùi Ngọc Thư, Hà
Ngọc Trạc - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
http://www.lrc-tnu.edu.vn