Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.38 MB, 161 trang )
4.2.CÁC PHƯƠNG ÁN CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN :
4.2.1. Phương án 1
Đối với phương án này ta dựa trên hiện trạng lưới điện và kết quả dự báo
nhu cầu điện năng trong từng giai đoạn để từ đó xây dựng các phương án cải
tạo hệ thống cung cấp điện bao gồm :
+ Cải tạo nguồn
Ta tiến hành nâng công suất của trạm biến áp trung gian Cầu Sến hoặc
lắp thêm các trạm biến áp trung gian .
+Cải tạo lưới
Đối với đường dây trung và hạ áp ta tiến hành tăng tiết diện đường dây ,
lắp đặt thêm các lộ mới hoặc ta có thể thay đổi cấu trúc của lưới
Đối với các máy biến áp phân phối ta tiến hành nâng công suất của máy
bằng cách thay thế hoặc đặt thêm máy , phân chia khu vực và đặt thêm các
trạm tức là thay đổi cấu trúc lưới . Ta có thể nâng công suất một lần để đáp
ứng nhu cầu của phụ tải hoặc có thể phân từng giai đoạn để nâng cấp , điều
này phụ thuộc vào vốn và tính kinh tế của lưới điện .
Ta thấy phương án này chỉ có tác dụng trước mắt đáp ứng được sự tăng
nhanh của phụ tải , tiết kiệm được vốn đầu tư , nhưng trong tương lai lưới
điện trở nên cháp vá , thiết bị nhiều chủng loại dẫn đến vận hành phức tạp , độ
tin cậy cung cấp điện thấp .
4.2.2. Phương án 2
Trên cơ sở mật độ phụ tải và giá bán điện ta xác định dung lượng tốt ưu
của trạm biến áp và tiết diện tối ưu của dây dẫn . Trong tương lai , tuỳ thuộc
vào độ tăng trưởng của phụ tải mà ta có thể đặt các MBA hoặc là tách các phụ
tải và đặt thêm các trạm biến áp mới với công suất hợp lý của MBA đã chọn .
Đối với phương án này cần huy động một lúc nhiều vốn vào thời điểm bắt đầu
cải tạo , song trong tương lai ta có một lưới điện ít chủng loại thiết bị , vận
hành linh hoạt ,độ tin cậy cung cấp điện cao.
4.2.3. Phương án 3
Thay thế toàn bộ lưới điện 6KV lên lưới điện 22KV.Xây dựng các trạm
biến áp tiêu thụ 22/0,4KV cho các xã để thay thế toàn bộ các trạm biến áp tiêu
thụ 6/0,4 hiện có. Xây dựng và cải tạo đường dây cũ để đảm bảo kỹ thuật và
an toàn cho công việc vận hành và quản lý lưới 22KV.
Do tính hình phát triển của toàn thị xã và do định hướng cho tương lai
của chi nhánh điện Uông Bí thì phương án 3 có chi phí lớn hơn và có lượng
đầu tư quá lớn do đó phương án 3 tôi không đưa vào tính toán so sánh, nên tôi
chỉ đi tính toán cụ thể cho phương án 1 và phương án 2 .
4.2.4. Nguyên tắc cải tạo
Ta chỉ tiến hành cải tạo các thiết bị quá tải hoặc vượt quá chỉ tiêu kỹ
thuật tại một thời điểm , ta tiến hành cải tạo trước đó một năm.
4.3. THIẾT KẾ CẢI TẠO HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
4.3.1. Phương án 1
a) Cải tạo các MBA phân phối
Ta có các MBA phân phối trong tình trạng quá tải và thời điểm quá tải
trong những khoảng thời gian như sau:
Bảng 4.1: Danh sách các MBA bị quá tải và thời điểm quá tải .
Sđ
STT
Tên Trạm
(KV
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Gạch dốc đỏ
XN Cơ Giới
XHT Đ.Minh
Phương đông 4
XN than thùng
Phương đông 1
Phương đông 3
BV Thuỵ điển
C khí 250 xe
Mỏ Hồng Thái
A)
160
100
100
180
100
100
250
1250
100
100
Cos
ϕ
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
Pđo
83.2
52
52
93.6
56
48
130
600
65
48
SM
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Ktb
0.0931 104
0.0931 65
0.0931 65
0.0931 117
0.0931 70
0.0931 60
0.0931 163
0.0931 750
0.0931 81.3
0.0931 60
114
71
71
128
77
66
178
820
88.8
66
124
78
78
140
84
72
194
896
97.1
72
136
85
85
153
91
78
212
980
106
78
148 162 177
93
101 111
93
101 111
167 183 200
100 109 119
86
94
102
232 254 277
1071 1170 1279
116 127 139
86
94
102
Căn cứ vào thời điểm và dung lượng công suất bị quá tải , ta có bảng sau
nhằm xác định thời điểm cũng như lượng công suất cải tạo như sau :
Bảng 4.2 Danh sách các MBA và công suất cải tạo.
Sđ
(KVA) 2009
1 Gạch dốc đỏ
160
2 XN Cơ Giới
100
3 XHT đồng minh
100
4 Phương đông 4
180
5 XN than thùng
100
6 Phương đông 1
100
7 Phương đông 3
250
8 BV Thuỵ điển
1250
9 C khí 250 xe
100
10 Mỏ Hồng Thái
100
Lượng công suất cải tạo Nâng cấp
và nâng cấp trong các Xây mới
năm
STT
Tên Trạm
2010
2011
SM
2012
2013
250
160
160
320
160
2014
2015
160
400
1800
180
160
80
590
880
2120
Sau khi cải tạo ta có thông số các MBA và hệ số tải sẽ đáp ứng được nhu
cầu tăng trong các năm .
b) Cải tạo các đường dây trung áp :
Ta có có các đoạn dường dây trung áp bị quá tải như sau :
Bảng 4.3 Danh sách các đoạn đường dây quá tải .
STT
Tuyến
Icp
S
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
1
2
dây
1-2
0-1
2009
265 1459 156,0 170,5 186,4 203,7 222,7 243,4 266,1
265 1519 159,4 174,3 190,5 208,2 227,6 248,8 272,0
Như vậy để đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật và đảm bảo khả năng truyền
tải công suất ,cũng như tính đồng nhất chủng loại dây của lưới điện trong giai
đoạn 2010-2015, ta tăng tiết diện của các đoạn đường dây trục chính từ AC70 lên dây AC-120, dây nhánh từ AC-50 lên AC-70.Ta tiến hành cải tạo trước
đó 1 năm.
Sau khi cải tạo xong ta có sơ đồ nguyên lý lưới trung áp phường Phương
Đông.
AC120/ 0,5
AC7120/ 0,28
12
11
G. Dốc Đỏ (250KVA)
Cơ Khí (180KVA)
AC70/ 1
10
8
9
AC70/ 0,6
AC120/ 0,96
AC120/ 1,8
AC70/ 0,072
AC120/ 0,6
7’
AC120/ 0,92
AC70/ 0,025
AC70/ 1,3
T. Cơ Giới
(160KVA)
7
AC70/ 0,1
13
XN Than
(160KVA)
6
AC70/ 0,12
14
Phương Đông
(320KVA)
5
4
AC70/ 0,3
15
Đồng Minh
(160KVA)
3
AC70/ 0,8
16
Hông Thái
(160KVA)
2
17
Phương Đông 3
(400KVA)
AC120/ 0,36
B.V Thuỵ Điển
(1800KVA)
AC70/ 0,45
1
677 - T.G Cầu Sến
AC70/ 0,85
18
Phương Đông1
(160KVA)
Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý đ. dây 677- TG Cầu Sến sau cải tạo theo PA 1
Phương thức vận hành và hướng đi đường dây trung thế thuộc phường
Phương Đông vẫn như cũ , riêng tiết diện dây được nâng cấp và thay thế theo
bảng thống kế sau:
Vị trí
Các đường rẽ nhánh
Cải tạo
Xây mới
Vị trí
Loại dây
Chiều dài(km) ∆S
Loại dây
∆SB13 Chiều dài(km)
d13
AC-70
5,842
5,42
0÷7 13 AC-120
7
c) Đánh giá chỉ tiêu kỹ thuật lưới trung áp theo phương án 1.
Spt13
∆S
Spt12
Trong phương án 1, như ta đãd7tính ở phần trước ta đã cải tạo các MBA
∆Sd14
∆SB14
14
và các lộ dây trung áp . Để tính toán lại sau khi cải tạo ta vẫn xét lộ cũ lộ 67712
6
∆SB12
Trung Gian Cầu Sến.
Spt14
Xét lộ 677- Trung Gian Cầu Sến∆Stương tự như phần trước ta có sơ đồ tính
:
∆Sd12-19
toán như sau.
19
d6
∆Sd5-19
∆Sd11
11
∆SB11
∆SB10
10
5
∆S d5
∆Sd15
4
15
∆SB15
Spt15
Spt11
∆S d4
∆Sd10
∆Sd3-20
3
∆Sd16
16
∆SB16
8
Spt16
∆Sd9
9
∆S d3
∆SB9
∆Sd17
2
17
∆SB17
ZB14
Spt17
∆S d2
1
∆S d1
0
∆Sd18
18
∆SB18
Spt18
Hình 4.5 Sơ đồ thay thế tính toán cho lộ 677- Trung Gian Cầu Sến PA I
Với Tmax =3500 h/năm ta có:
τ = (0,124 + 3500 .10-4)2. 8760 = 1968 (h)
Cosϕ = 0,8 → Sinϕ = 0,6
S
+ .∆QN . pt
S
dmB
∆PB = ∆ P0 +
∆QB = ∆ Q0
2
S pt
.∆PN .
S
dmB
∆AB = ∆Po . t +
S
.∆PN . pt
S
dmB
0.5 + 2,95 . (0,6)2 =1,562 (kW)
2
= 9.6+ 6.4 . (0,6)2 = 11.904(KVAr)
2
.τ
= 0,5. 8760 + [2,95 . (0,6)2 ] . 1968 = 6470
(KWh )
Tính toán tương tự ta có bảng kết quả như sau:
Bảng 4.6 Thông số vận hành của các phụ tải và các MBA phương án I
Nút
18
17
9
10
12
11
14
13
15
16
Tên trạm
Phương Đông 1
Phương Đông 3
Bệnh việnTĐ
C khí 250 xe
XN C. giới
Gạch Dốc Đỏ
Phương Đông 4
XN than thùng
HTXĐồng Minh
Mỏ Hồng Thái
Lộ 677- Trung Gian Cầu Sến
Sđm
Kt
Ppt
Qpt
cosϕ
KVA
160
400
1800
180
160
250
320
160
160
160
0.6
0.65
0.6
0.65
0.65
0.65
0.65
0.7
0.65
0.6
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
∆PB
∆QB
kW KVAr kW KVAr
76.8
57.6 1.562 11.904
208
156 3.269 26.76
864
648 16.94 132.12
93.6
70.2 1.861 13.842
83.2
62.4 1.746 12.304
130
97.5 2.372 19.225
166.4 125 2.799 24.608
89.6
67.2 1.946 12.736
83.2
62.4 1.746 12.304
76.8
57.6 1.562 11.904
Bảng 4.7 Thông số kỹ thuật của đường dây sau cải tạo PA I.
Đoạn
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
Loại dây
AC120
AC120
AC120
AC120
AC120
ro(Ω/km)
0.27
0.27
0.27
0.27
0.27
xo(Ω/km)
0.365
0.365
0.365
0.365
0.365
L(km)
0.6
0.96
1.8
0.92
0.28
R(Ω)
0.162
0.259
0.486
0.248
0.076
X(Ω)
0.219
0.350
0.657
0.336
0.102
∆AB
KWh
6470
12139
89712
7262
6832.9
9015.5
10603
7224.7
6832.9
6470
5-6
6-7
7-13
6-14
4-15
3-16
2-17
1-18
3-8
8-9
8-10
19-11
19-12
AC120
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
0.27
0.46
0.46
0.46
0.46
0.46
0.46
0.46
0.46
0.65
0.46
0.46
0.46
0.365
0.382
0.382
0.382
0.382
0.382
0.382
0.382
0.382
0.382
0.382
0.382
0.382
0.5
0.1
0.12
0.3
0.8
0.45
0.85
0.6
1.8
0.12
0.72
1.3
0.025
0.135
0.046
0.055
0.138
0.368
0.207
0.391
0.276
0.828
0.078
0.331
0.598
0.012
0.183
0.038
0.046
0.115
0.306
0.172
0.325
0.229
0.688
0.046
0.275
0.497
0.010
- Tính tổn thất trên từng đoạn đường dây:
1.Đoạn từ 13 ÷ 7:
S “13÷7 = Spt13 + ∆SB13 = 89.6+ j 67.2+1,946 +j12,736
= 91,546 + j 79,936 (KVA)
- Tổn thất công suất:
∆S13÷7
=
2
2
2
P"13 − Q"13−
P"13− Q
7 +
7
7 +
.R13− +
j
7
2
3
2
U dm .10
U dm .10
=
91,546 2 + 79,936 2
91,546 2 + 79,936 2
.0,055 + j
.0,046
6 2.10 3
6 2.10 3
= 0,022+ j 0,019
→ S ‘13÷7 = S “13÷7 + ∆S13÷7 = 91,568 + j 79,955
(KVA)
(KVA)
- Tổn thất điện áp:
∆U13-7 =
P '13−7 .R13−7 + Q '13−7 . X 13−7
91,568.0,055 + 79,955.0,046
=
3
U dm .10
6.10 3
= 0,009 (KV)
- Tổn thất điện năng:
∆A13-7 = ∆P13-7 . τ = 0,022 .1968 = 43,296
(KWh)
Bảng 4.8: Tổn thất của lộ 677- TG Cầu Sến sau cải tạo PA I
Đoạn
Tổn thất công suất
đường dây
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-13
6-14
4-15
3-16
2-17
1-18
3-8
8-9
8-10
19-11
19-12
Tổn thất điện áp Tổn thất điện năng
(KVA)
0,298+j 0,248
0,15+j 0,25
0,95+j 1,085
1,52+j 1,6
0,164+j 0,128
0,189+j 0,372
1,345+j 1,214
0,022+j 0,019
0,013+j 0,012
0,0135+j 0,0121
0,021+j 0,0234
0,0098+j 0,0078
0,035+j 0,05
0,257+j 0,324
0,012+j 0,009
0,02+j 0,032
0,042+j 0,031
0,025+j 0,034
(KV)
0,00085
0,0009
0,0049
0,152
0,0063
0,0021
0,06
0,0014
0,0061
00052
0,0072
0,0032
0,0052
0,06
0,003
0,0045
0,007
0,00065
(KWh)
351,2
231,1
210,3
203,4
102
106
41,34
54,21
51.25
46,57
50,12
42,1
51,3
85.76
41,21
41,23
52,14
54,68
Công suất yêu cầu tại thanh góp là.
S= S1-2+ Spt18 =2014,6+j 1975,4 (KVA)
Tổng tổn thất công suất tác dụng.
∆PΣ = Σ ∆Pdd +Σ ∆PB = 5,0843 + 35,803 = 40,89 ( kW)
∆P% =
.
40,89
.100
2014,6
= 2,2%
Tổn thất điện áp
∆Umax = ∆U0-13 = 0.152 (KV)
∆U% =
.
0,152
.100
6
= 2,5%
Tổn thất điện năng
∆AΣ = Σ ∆Add +Σ ∆AB = 163959 (KWh)
∆A% =
.
163959
.100
3964732
= 4,1%
4.3.2. Phương án II
a) Xác định dung lượng MBA theo mật độ phụ tải
Ta có công thức tính mật độ phụ tải như sau :
σ=
∑S
dmi
.K Ti
F
Trong đó :
•
σ là mật độ phụ tải (VA/m2)
•
Sđmi là hệ số tải của MBA thứ i
•
KTi là hệ số tải của MBA thứ i
•
F là diện tích khu vực tính toán (m2)
Ta có diện tích khu vực F=0,523 Km2
Tính toán ta được
σ=
∑S
dmi
.K Ti
F
=
1572,5.10 3
0,523.10 6
=3,00(VA/m2)
Dựa vào hệ số tăng trưởng trung bình của các năm Ktb=9,31% ta có thể dự
báo mật độ phụ tải của phường đến năm 2015 như sau.
Bảng 4.9 Hệ số mật độ phụ tải qua các năm .
Năm
σ
2009
3
2010
3.28
2011
3.585
2012
3.918
2013
4.28
2014
4.68
2015
5.118
Từ kết quả dự báo mật độ phụ tải của năm 2015 và giá bán điện là
750đ/KWh. Theo giản đồ khoảng chia kinh tế cấu trúc hợp lý cấu trúc lưới hạ
áp trong tài liệu ta chọn được công suất hợp lý cho trạm biến áp phân phối
trong phường là :
Sđm= 250 (KVA)
b) Cải tạo các lộ đường dây.
Cũng như vậy với mật độ phụ tải như trên ta tài liệu kỹ thuật xác định định
tiết diện dây trục , dây nhánh tối ưu như sau :
Dây dẫn
Đường trục
Đường nhánh
Tiết diện tối ưu (mm2)
120
70