Tài liệu Nghiên cứu giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối điện lực minh hóa tỉnh quảng bình

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN NHƯ KHOA NGHIÊN CỨU GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC MINH HÓA TỈNH QUẢNG BÌNH Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐINH THÀNH VIỆT Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Đinh Thành Việt. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Phan Như Khoa TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH NGHIÊN CỨU GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC MINH HÓA TỈNH QUẢNG BÌNH Học viên: Phan Như Khoa Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: - K34.KTĐ.QB Trường Đại học Bách Khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Luận văn giới thiệu về tình hình kinh tế xã hội và thực trạng lưới điện phân phối khu vực Điện lực Minh Hóa – Tỉnh Quảng Bình. Thu thập dữ liệu và tính toán tổn thất điện năng lưới điện khu vực Điện lực Minh Hóa bằng phần mềm PSS/ADEPT, từ đó đưa ra các giải pháp nhằm giảm tổn thất điện năng lưới điện cho khu vực huyện Minh Hóa. Các giải pháp giảm tổn thất điện năng như: đề xuất đầu tư, sửa chữa nâng cấp lưới điện trung thế, tìm điểm mở tối ưu cho lưới điện trung thế, sử dụng thiết bị tiết kiệm năng lượng (MBA Amorphous), tính toán tìm vị trí đặt bù tối ưu. Tính toán lại tính hiệu quả của các giải pháp được đề xuất. Từ khóa – Tổn thất điện năng và các giải pháp giảm tổn thất điện năng. RESULTS OF QUANG BINH DISTRIBUTION OF ELECTRICITY MINH HOA OF QUANG BINH ELECTRICITY DISTRIBUTION Abstract - This thesis introduces the the socio-economic situation and distribution grid reality at Minh Hoa Power Company – Quang Binh Province. Data collection and calculation of power losses in the power line grid in Minh Hoa Power Company by using PSS / ADEPT software, as well as given solutions to reduce power losses of Minh Hoa district area. Solutions to reduce power losses such as: investment proposal, repair and renovate medium voltage grid, find the optimal opening for the medium voltage (MV) grid, using energy saving devices (Amorphous transformer), caculate to determine optimal position of capacitor. And then, calculate the effectiveness of the loss reduction solutions had been proposed. Keywords - Power losses, solutions to reduce power losses. MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu .......................................................................................... 1 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 1 4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 2 5. Dự kiến kết quả đạt được .................................................................................... 2 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: ........................................................... 2 7. Tên đề tài: ........................................................................................................... 2 8. Bố cục của luận văn: ........................................................................................... 2 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC MINH HÓA, TỈNH QUẢNG BÌNH, CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG ................................................................................................................... 4 1.1. Giới thiệu về huyện Minh Hóa. ................................................................................ 4 1.2. Khái quát về Điện lực Minh Hóa. ............................................................................ 5 1.2.1. Khái quát về Điện lực Minh Hóa. ................................................................. 5 1.2.2. Đặc điểm lưới điện phân phối huyện Minh Hóa. ......................................... 5 1.2.3. Phương thức vận hành hiện tại của lưới điện phân phối Điện lực Minh Hóa. ................................................................................................................................. 7 1.3. Hiện trạng về tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối huyện Minh Hóa – Công ty Điện lực Quảng Bình. ................................................................................................ 12 1.4. Vai trò và ý nghĩa của bài toán xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng.12 1.4.1. Định nghĩa tổn thất điện năng. .................................................................... 12 1.4.2. Vai trò việc xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng....................... 12 1.4.3. Ý nghĩa việc xác định tổn thất công suất, tổn thất điện năng. .................... 13 1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến trị số tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong lưới điện phân phối. .............................................................................................................. 13 1.6. Các biện pháp nhằm giảm tổn thất điện năng. ....................................................... 16 1.7. Các phương pháp tính toán tổn thất điện năng trong lưới điện phân phối. ............ 17 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .............................................................................................. 19 CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN VÀ ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HIỆN TRẠNG ĐIỆN LỰC MINH HÓA ............................................... 20 2.1. Giới thiệu về phần mềm PSS/ADEPT – công cụ mô phỏng để tính toán tổn thất điện năng ....................................................................................................................... 20 2.1.1. Tính toán về phân bố công suất .................................................................. 20 2.1.2. Tính toán bù tối ưu...................................................................................... 21 2.1.3. Tính toán điểm mở tối ưu ........................................................................... 25 2.1.4. Trình tự thực hiện ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán lưới điện phân phối............................................................................................................... 26 2.1.5. Phương pháp tính toán tổn thất điện năng lưới điện áp dụng cho lưới điện thuộc Điện lực Minh Hóa. .................................................................................... 27 2.2. Các đồ thị phụ tải điển hình của lưới điện phân phối Huyện Minh Hóa – Công ty Điện lực Quảng Bình. .................................................................................................... 27 2.2.1. Phương pháp xây dựng biểu đồ phụ tải điển hình. ..................................... 27 2.2.2. Biểu đồ công suất trong ngày điển hình các xuất tuyến 22kV trạm trung gian 35/22 kV Quy Đạt và ĐZ 35 kV từ 371SGI_307 đến TTG Quy Đạt thuộc XT 371 Sông Gianh trong mùa khô. ..................................................................... 29 2.2.3. Biểu đồ công suất trong ngày điển hình các xuất tuyến 22kV trạm trung gian 35/22 kV Quy Đạt và ĐZ 35 kV từ 371SGI_307 đến TTG Quy Đạt thuộc XT 371 Sông Gianh trong mùa mưa. .................................................................... 31 2.3. Tính toán tổn thất điện năng trên lưới điện trung thế Huyện Minh Hóa– Công ty Điện lực Quảng Bình hiện tại bằng phần mềm PSS/ADEPT........................................ 34 2.3.1. Nhập liệu vào chương trình PSS/ADEPT................................................... 34 2.3.2. Mô phỏng trên chương trình PSS/ADEPT ................................................. 37 2.3.3. Kết quả tính toán tổn thất công suất các tuyến ........................................... 38 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .............................................................................................. 41 CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN MINH HÓA ................................................................... 42 3.1. Các giải pháp tổ chức, kinh doanh ......................................................................... 42 3.1.1. Giải pháp tổ chức. ....................................................................................... 42 3.1.2. Giải pháp kinh doanh .................................................................................. 42 3.1.3. Kiểm tra, quản lý hệ thống đo đếm............................................................. 43 3.2. Các giải pháp kỹ thuật. ........................................................................................... 43 3.2.1. Giải pháp sửa chữa, đầu tư xây dựng lưới điện. ......................................... 43 3.2.2. Giải pháp lắp đặt tụ bù. ............................................................................... 55 3.3. Giải pháp quản lý vận hành: ................................................................................... 58 3.3.1. Quản lý vận hành các trạm biến áp phân phối. ........................................... 58 3.3.2. Tối ưu hóa mạch vòng đường dây trung thế bằng modul TOPO chương trình PSS – ADEPT. ............................................................................................. 59 3.4. Đánh giá hiệu quả TTĐN. ...................................................................................... 60 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .............................................................................................. 61 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ...................................................................................... 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 64 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT EVN: Tập đoàn Điện lực Việt Nam EVN CPC: Tổng công ty Điện lực Miền Trung QBPC: Công ty Điện lực Quảng Bình ĐLMH: Điện lực Minh Hóa. Đơn vị: Các điện lực trực thuộc Công ty Điện lực Quảng Bình. HTĐ: Hệ thống điện HĐKD: Hoạt động kinh doanh MBA: Máy biến áp. TTĐN: Tổn thất điện năng. TTCS: Tổn thất công suất. TP: Thành phố. TTG: Trạm biến áp trung gian 35/22 kV. TBA: Trạm biến áp LĐPP: Lưới điện phân phối. XT: Xuất tuyến THO: Tuyên Hóa QDA: Quy Đạt SGI: Sông Gianh A: Tổn thất điện năng. P: Tổn thất công suất tác dụng. Q: Tổn thất công suất phản kháng. AMP: Máy biến áp Amorphous. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Bảng đường dây trung thế Điện lực Minh Hóa. ..............................................6 Bảng 1.2. Bảng các TBA phân phối thuộc Điện lực Minh Hóa. .....................................7 Bảng 2.1. Bảng công suất cực đại và hệ số đồ thị các xuất tuyến trung thế trong mùa khô. .....................................................................................................36 Bảng 2.2. Bảng công suất cực đại và hệ số đồ thị các xuất tuyến trung thế trong mùa mưa. ....................................................................................................36 Bảng 2.3. Bảng thông số đầu xuất tuyến khi mô phỏng các xuất tuyến trung thế Điện lực Minh Hóa trong mùa khô .....................................................................37 Bảng 2.4. Bảng thông số đầu xuất tuyến khi mô phỏng các xuất tuyến trung thế Điện lực Minh Hóa trong mùa mưa ....................................................................37 Bảng 2.5. Bảng tính tổn thất công suất các xuất tuyến trung thế ..................................38 Bảng 2.6. Bảng tính tổn thất công suất các xuất tuyến trung thế ..................................38 Bảng 2.7. Bảng tính tổn thất điện năng các xuất tuyến trung thế thuộc Điện lực Minh Hóa trong mùa khô .....................................................................................39 Bảng 2.8. Bảng tính tổn thất điện năng các xuất tuyến trung thế thuộc Điện lực Minh Hóa trong mùa mưa ....................................................................................39 Bảng 2.9. Bảng tính tổn thất điện năng các xuất tuyến trung thế thuộc Điện lực Minh Hóa cả năm .................................................................................................40 Bảng 3.1. Bán kính cấp điện tối ưu cho lưới hạ áp .......................................................43 Bảng 3.2. Tổng hợp danh mục đầu tư cho công tác chống quá tải, giảm bán kính cấp điện trong năm 2019 lưới điện thuộc Điện lực Minh Hóa. ........................44 Bảng 3.3. Tổng hợp danh mục đầu tư cho công tác chống quá tải, giảm bán kính cấp điện trong năm 2019 lưới điện thuộc Điện lực Minh Hóa. ........................45 Bảng 3.4. Khối lượng đường dây cần nâng cấp sửa chữa .............................................47 Bảng 3.5. Tỉ lệ TTĐN lưới điện trung thế thuộc Điện lực Minh Hóa sau cải tạo, xây dựng mới đường dây trong mùa khô ..........................................................51 Bảng 3.6. Tỉ lệ TTĐN lưới điện trung thế thuộc Điện lực Minh Hóa sau cải tạo, xây dựng mới đường dây trong mùa mưa .........................................................51 Bảng 3.7. Tỉ lệ TTĐN lưới điện trung thế thuộc Điện lực Minh Hóa sau cải tạo, xây dựng mới đường dây cả năm ......................................................................51 Bảng 3.8. TTĐN lưới điện trung thế thuộc Điện lực Minh Hóa giảm được sau cải tạo trong một năm ............................................................................................52 Bảng 3.9. Bảng so sánh giữa MBA thường và MBA Amorphous ................................54 Bảng 3.10. TTĐN Điện lực Minh Hóa sau khi thay các MBA thuộc ngành điện theo tiêu chuẩn cũ sang MBA Amorphous ........................................................55 Bảng 3.11. Đề xuất lắp đặt bổ sung tụ bù trên lưới điện thuộc Điện lực Minh Hóa .....56 Bảng 3.12. Đề xuất lắp đặt bổ sung tụ bù trên lưới điện thuộc Điện lực Minh Hóa sau hiệu chỉnh ...................................................................................................57 Bảng 3.13. TTĐN lưới điện trung thế thuộc Điện lực Minh Hóa sau bổ sung bù ........58 Bảng 3.14. Đề xuất vị trí mở mạch vòng trên lưới điện Minh Hóa sau cải tạo, xây dựng đường dây trung thế....................................................................................59 Bảng 3.15. Đề xuất xây dựng mạch vòng liên lạc giữa các xuất tuyến trung thế .........59 Bảng 3.16. Kết quả các giải pháp giảm tổn thất điện năng ...........................................60 Bảng 3.17. Bảng tổng hợp các hạng mục đầu tư xây dựng nhằm giảm TTĐN lưới điện phân phối Điện lựcMinh Hóa .....................................................................60 Bảng 3.18. Kết quả giảm tổn thất điện năng với giải pháp thay máy biến áp Amorphous .................................................................................................61 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ hành chính huyện Minh Hóa, tỉnh Quảng Bình ..................................4 Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý XT 471 QDA ........................................................................8 Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý XT 472 QDA ........................................................................9 Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý XT 473 QDA ......................................................................10 Hình 1.5. Sơ đồ nguyên lý XT 371 SGI ........................................................................11 Hình 1.6. Tỷ lệ TTĐN Điện lực Minh Hóa từ năm 2015 đến 2017 ..............................12 Hình 2.1. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình xuất tuyến 471 Quy Đạt trong mùa khô ......29 Hình 2.2. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình xuất tuyến 472 Quy Đạt trong mùa khô ......30 Hình 2.3. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình xuất tuyến 473 Quy Đạt trong mùa khô ......30 Hình 2.4. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình xuất tuyến 371 Sông Gianh sau 371SGI_307 trong mùa khô .............................................................................................31 Hình 2.5. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình xuất tuyến 471 Quy Đạt trong mùa mưa .....32 Hình 2.6. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình xuất tuyến 472 Quy Đạt trong mùa mưa .....32 Hình 2.7. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình xuất tuyến 473 Quy Đạt trong mùa mưa .....33 Hình 2.8. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình xuất tuyến 371 Sông Gianh sau 371SGI_307 trong mùa mưa............................................................................................33 Hình 2.9. Biểu đồ hệ số Kđt của ngày điển hình xuất tuyến 471 Quy Đạt theo hai mùa trong năm ....................................................................................................34 Hình 2.10. Biểu đồ hệ số Kđt của ngày điển hình xuất tuyến 472 Quy Đạt theo hai mùa trong năm ....................................................................................................35 Hình 2.11. Biểu đồ hệ số Kđt của ngày điển hình xuất tuyến 473 Quy Đạt theo hai mùa trong năm ....................................................................................................35 Hình 2.12. Biểu đồ hệ số Kđt của ngày điển hình xuất tuyến 371 Sông Gianh sau vị trí 371SGI_307 theo hai mùa trong năm ........................................................36 Hình 3.1. Phương án cải tạo lưới điện XT 472QDA .....................................................48 Hình 3.2. Phương án cải tạo lưới điện XT 473QDA .....................................................49 Hình 3.3. Phương án cải tạo lưới điện XT 371SGI sau vị trí 371SGI_307 ..................50 Hình 3.4. Số liệu kinh tế nhập vào chương trình cho tính toán tụ bù trung thế ............56 Hình 3.5. Số liệu kinh tế nhập vào chương trình cho việc tính toán lại tụ bù trung thế 57 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài: - Ngày nay, nhu cầu sử dụng điện của mỗi quốc gia tăng trưởng một cách chóng mặt, tỷ lệ thuận với sự phát triển của nền kinh tế - kỹ thuật và xã hội của quốc gia đó. Do đó, đáp ứng đầy đủ nhu cầu về điện, và hơn nữa là đáp ứng về chất lượng điện năng, khả năng truyền tải điện, giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hiện đang là các tiêu chí quan trọng để đánh giá sự phát triển của ngành công nghiệp năng lượng của một quốc gia. - Và để đảm bảo đáp ứng đầy đủ nguồn điện cho nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng đó, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đang tiến hành nhiều dự án về phát triển nguồn cung cấp, hệ thống truyền tải điện năng, các trạm trung gian truyền tải điện năng, hệ thống phân phối điện ngày càng hiện đại hơn, ổn định hơn. Toàn tổng công ty Điện lực miền Trung (EVN CPC) và Công ty Điện lực Quảng Bình (QBPC) cũng đang nỗ lực hết sức để nâng cao chất lượng và sử dụng hiệu quả lưới điện, nâng cao chất lượng điện năng để cung cấp dịch vụ về điện ngày càng hoàn thiện hơn, tốt hơn cho khách hàng dùng điện. - Việc giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đang là mối quan tâm hàng đầu của Tổng công ty Điện lực miền Trung. ENV CPC đã xây dựng đề án giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện đến năm 2020 và đã giao chỉ tiêu tổn thất, độ tin cậy cụ thể cho các công ty Điện lực thành viên, trong đó QBPC được giao chỉ tiêu tổn thất đến năm 2020 là 4,95%. Với đặc trưng lưới điện đã xây dựng và hoạt động trong thời gian dài, mặc dù đã có nhiều cải tạo, xây dựng mới nhưng hiện trạng lưới điện phân phối do QBPC quản lý hiện nay có phần chưa đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển của phụ tải khách hàng, tổn thất điện năng và độ tin cậy cung cấp điện của QBPC vẫn đang còn khá cao. Do đó, cần phải có nhiều hơn các dự án, nguồn vốn và sự đầu tư đúng hướng, triệt để để đưa phần tổn thất điện năng, độ tin cậy cung cấp điện giảm xuống đúng với mức đề ra theo lộ trình đến năm 2020 và xa hơn nữa là 2025 của Tổng công ty Điện lực miền Trung đã đề ra. - Để góp phần vào mục tiêu chung của Công ty Điện lực Quảng Bình, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối Điện lực Minh Hóa tỉnh Quảng Bình” để thực hiện. 2. Mục đích nghiên cứu: Phân tích hệ thống lưới điện hiện trạng và đưa ra các giải pháp để giảm tổn thất điện năng cho hệ thống lưới điện phân phối trên huyện Minh Hóa, tỉnh Quảng Bình. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Thu thập dữ liệu về nguồn và phụ tải lưới phân phối trong phạm vi nghiên cứu để phân tích, đánh giá. 2 Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán tổn thất điện năng đối với lưới điện hiện hữu đang vận hành huyện Minh Hóa, từ đó đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối. Đánh giá hiệu quả đầu tư sau khi thực hiện các giải pháp đề xuất để kiến nghị cho Công ty Điện lực Quảng Bình trên lưới điện khu vực huyện Minh Hóa. 4. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Thu thập và nghiên cứu các tài liệu trong và ngoài nước đề cập đến vấn đề tính toán xác định tổn thất điện năng, các giảm pháp giảm tổn thất điện năng và các vấn đề về độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện phân phối. Phương pháp xử lý thông tin: Sử dụng các phần mềm PSS/ADEPT để tính toán lại lưới điện hiện trạng và xử lý thông tin định lượng về độ tin cậy của lưới điện phân phối huyện Minh Hóa, từ đó đề xuất các giải pháp nhằm giảm tổn thất điện năng. Sau đó sử dụng các phần mềm đó để tính toán lại hiệu quả của các giải pháp đã đưa ra. 5. Dự kiến kết quả đạt được: Lập lưới điện 22 kV trên PSS/ADEPT với tính toán cho lưới điện cụ thể huyện Minh Hóa, từ đó đề xuất phương án thay đổi tối ưu trong việc đầu tư xây dựng, cải tạo, quản lý vận hành lưới phân phối huyện Minh Hóa, từ đó có lộ trình thực hiện các giải pháp giảm tổn thất điện năng có hiệu quả. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: Ý nghĩa khoa học: Xây dựng được bài toán về độ tin cậy cung cấp điện và tính toán cụ thể được tổn thất điện năng trên lưới điện cụ thể. Ý nghĩa thực tiễn: Có được những giải pháp hiệu quả giúp đơn vị quản lý vận hành lưới điện phân phối tại huyện Minh Hóa, có được cái nhìn tổng quan về lưới điện mình đang quản lý, đồng thời thực hiện theo lộ trình các bước nhằm giảm hiệu quả tổn thất điện năng lưới điện và tăng độ tin cậy cung cấp điện. 7. Tên đề tài: Căn cứ vào mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu. Đề tài được đặt tên: “Nghiên cứu giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối Điện lực Minh Hóa tỉnh Quảng Bình”. 8. Bố cục của luận văn: Bố cục luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận chung, nội dung của luận văn được biên chế thành 3 chương như sau: Chương 1: Giới thiệu lưới điện phân phối Điện lực Minh Hóa, tỉnh Quảng Bình, các phương pháp tính toán tổn thất điện năng. 3 Chương 2: Tính toán và đánh giá tổn thất điện năng lưới điện phân phối hiện trạng Điện lực Minh Hóa. Chương 3: Đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng lưới điện phân phối huyện Minh Hóa. 4 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC MINH HÓA, TỈNH QUẢNG BÌNH, CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 1.1 Giới thiệu về huyện Minh Hóa. Minh Hóa là huyện miền núi vùng cao nằm về phía Tây Bắc tỉnh Quảng Bình. Phía Tây giáp nước Cộng hòa Dân chủ nhân dân Lào với 89 km đường biên giới, phía Bắc giáp huyện Tuyên Hóa, phía Nam và Đông Nam giáp huyện Bố Trạch. Minh Hóa có dân tộc Kinh chiếm đa số và các dân tộc ít người Bru - Vân Kiều, Chứt…tập trung ở các xã biên giới (Dân Hóa, Trọng Hóa, Thượng Hóa và Hóa Sơn). Hình 1.1 Bản đồ hành chính huyện Minh Hóa, tỉnh Quảng Bình Huyện có thị trấn Quy Đạt và 15 xã: Xuân Hóa, Yên Hóa, Trung Hóa, Tân Hóa, Minh Hóa, Hồng Hóa, Hóa Tiến, Hóa Hợp, Hóa Sơn, Hóa Phúc, Hóa Thanh, Dân Hóa, Thượng Hóa, Trọng Hóa, Quy Hóa. Trừ các xã Minh Hóa, Trung Hóa, Quy Hóa ra 5 còn tất cả các xã khác đều thuộc vùng kinh tế 135. Toàn huyện có 15 xã và 1 thị trấn với diện tích tự nhiên là 1.410 km2. Dân số trên 49 nghìn người, trong đó, dân số ở độ tuổi lao động trên 27 nghìn người. Do điều kiện tự nhiên khắc nghiệt nên cơ sở vật chất hạ tầng kinh tế - xã hội cũng như đời sống của nhân dân còn rất nhiều thiếu thốn khó khăn. 1.2 Khái quát về Điện lực Minh Hóa. 1.2.1 Khái quát về Điện lực Minh Hóa. Điện lực Minh Hóa trực thuộc Công ty Điện lực Quảng Bình, nhiệm vụ chính là quản lý vận hành, kinh doanh điện năng, chăm sóc, phát triển khách hàng trên địa bàn huyện Minh Hóa, tỉnh Quảng Bình. Ngoài ra, Điện lực còn tham mưu cho Công ty Điện lực Quảng Bình và chính quyền địa phương trong công tác quy hoạch, phát triển lưới điện, an toàn hành lang lưới điện trong địa bàn huyện như: - Thực hiện quản lý, vận hành, thí nghiệm, sửa chữa hệ thống lưới điện phân phối do Công ty Điện lực Quảng Bình giao. - Thực hiện các dự án đầu tư xây dựng, cải tạo phát triển, sửa chữa, đại tu lưới điện trên địa bàn quản lý. - Tổ chức tuyên truyền, hướng dẫn khách hàng về tiết kiệm điện, an toàn sử dụng điện, an toàn hàng lang lưới điện và sử dụng điện đúng pháp luật. - Nắm bắt và dự báo nhu cầu sử dụng điện của khách hàng sử dụng điện trên địa bàn phục vụ quy hoạch, phát triển lưới điện và đảm bảo cung cấp điện. - Giải quyết kịp thời thắc mắc, khiếu nại của khách hàng sử dụng điện theo đúng quy định. 1.2.2 Đặc điểm lưới điện phân phối huyện Minh Hóa. Với đặc điểm là huyện vùng núi cao nên lưới điện huyện Minh Hóa mang tính đặc trưng của lưới điện khu vực nông thôn miền núi. Hệ thống lưới điện trung thế đa phần là dây nhôm lõi thép, phần lớn là dây trần, tiết diện nhỏ, bán kính cấp điện lớn. Cả huyện chỉ được cấp nguồn từ trạm trung gian 35/22kV Quy Đạt và phần đường dây sau cùng của xuất tuyến 35 kV xuất phát từ huyện Tuyên Hóa. Toàn bộ huyện Minh Hóa được cấp điện từ 03 xuất tuyến trung thế 22 kV là 471, 472, 473 từ trạm trung gian 35/22 kV Quy Đạt và từ vị trí 371SGI_307 XT 371 Sông Gianh đến TTG Quy Đạt. Bán kính cấp điện xa nhất từ vị trí trạm trung gian 35/22kV Quy Đạt là hơn 70 km. Khối lượng quản lý đường dây và trạm khu vực huyện Minh Hóa như sau: + Đường dây trung thế: 213.76 km. + Đường dây hạ thế: 216.6 km. 6 + Trạm biến áp: 01 trạm trung gian 35/22 kV và 130 trạm biến áp phân phối, với tổng dung lượng 14,091.5 MVA. 1.2.2.1 Đường dây Chi tiết chiều dài và chủng loại dây của đường dây phân phối cấp điện áp 22kV và 35 kV của Điện lực Minh Hóa như bảng: Bảng 1.1 Bảng đường dây trung thế Điện lực Minh Hóa. Tổng chiều Tên đường dài đường dây dây (km) 471 Quy Đạt 13.623 Chiều dài trục chính (km) Chủng loại dây 4.056 AC – 70 mm2 cho trục chính và nhánh rẽ Ghi chú AC – 70 mm2 cho trục chính 472 Quy Đạt 117.099 473 Quy Đạt 371 Sông Gianh 70.894 AC – 50 mm2, AC – 70 mm2, XLPE – 95 mm2 cho nhánh rẽ AC – 70 mm2 cho trục chính 65.118 32.485 AC – 50 mm2, AC – 70 mm2 cho nhánh rẽ AC – 95 mm2 cho trục chính 16.916 11.561 AC – 70 mm2 cho nhánh rẽ 1.2.2.2 Trạm biến áp Hiện tại Điện lực Minh Hóa quản lý 130 TBA phân phối, bao gồm 119 TBA cấp điện áp 22/0.4kV và 11 TBA cấp điện áp 35/0.4kV, với tổng công suất 14,091.5 kVA. 7 Bảng 1.2 Bảng các TBA phân phối thuộc Điện lực Minh Hóa. Số TBA STT Đường dây phân phối 3 pha 1 pha Tổng công suất các MBA (kVA) 3 pha 1 pha 1 XT 471 Quy Đạt 17 0 2,540 0 2 XT 472 Quy Đạt 52 12 5,743 327 3 XT 473 Quy Đạt 38 0 3,931.5 0 4 XT 371 Sông Gianh 11 0 1,550 0 1.2.3 Phương thức vận hành hiện tại của lưới điện phân phối Điện lực Minh Hóa. Hiện nay, lưới điện phân phối Điện lực Minh Hóa vận hành hình tia, nguồn cung cấp là ĐZ 35 kV XT 371 Sông Gianh từ TBA 110/35/22 kV Sông Gianh, vị trí đặt tại huyện Quảng Trạch, cách thị trấn Quy Đạt hơn 20 km về phía Đông. Lưới điện phân phối cấp điện cho huyện Minh Hóa và xã Lâm Hóa thuộc huyện Tuyên Hóa, cụ thể như sau: - Xuất tuyến 371 Sông Gianh: Cung cấp điện cho TTG 35/22 kV Quy Đạt, xã Hồng Hóa, ngoài ra còn cung cấp điện cho một phần xã Yên Hóa. - Xuất tuyến 471 Quy Đạt: Cung cấp điện cho phía bắc TT Quy Đạt và xã Yên Hóa. - Xuất tuyến 472 Quy Đạt: Cung cấp điện cho khu vực trung tâm TT Quy Đạt, các xã Xuân Hóa, Hóa Hợp, Hóa Sơn, Hóa Tiến, Hóa Phúc, Hóa Thanh, Trọng Hóa, Dân Hóa và xã Lâm Hóa thuộc huyện Tuyên Hóa. - Xuất tuyến 473 Quy Đạt: Cung cấp điện cho khu vực phía nam TT Quy Đạt, các xã Quy Hóa, Minh Hóa, Tân Hóa, Trung Hóa, Thượng Hóa. Với đặc tính là huyện miền núi, dân cư sống rải rác, phụ tải nhỏ, địa hình chia cắt mạnh, nên kết cấu lưới điện Điện lực Minh Hóa vẫn còn theo hình tia, đường dây dài. Do đó, Điện lực gặp nhiều khó khăn trong công tác quản lý vận hành, giảm tổn thất điện năng và cải tạo nâng cấp lưới điện. 8 Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý XT 471 QDA 9 Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý XT 472 QDA 10 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý XT 473 QDA