Luận văn Nghiên cứu cấu trúc tối ưu của mạng điện

MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng biểu vi Danh mục hình vẽ vii 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2. Mục đích và kết quả của đề tài 2 2. TỔNG QUAN 3 2.1. Đặt vấn đề 3 2.2. Đánh giá một số phương pháp xác định các tham số của mạng điện 5 2.2.1 Xác định bán kính phục vụ của trạm biến áp 5 2.2.2. Xây dựng biểu đồ khoảng kinh tế của dây dẫn 7 2.2.3. Bài toán lựa chọn công suất máy biến áp dựa vào giản đồ khoảng kinh tế của cấu trúc trạm biến áp phân phối 9 2.2.4. Các phương pháp lựa chọn cấp điện áp trung gian hợp lý trong hệ thống cung cấp điện 11 2.3. Đánh giá một số phương pháp xác định cấu trúc tối ưu của lưới điện 14 2.3.1. Đặt vấn đề 14 2.3.2. Vị trí của trạm biến áp 15 2.3.3. Sơ đồ nối điện tối ưu 18 2.3.4. Lựa chọn dung lượng tối ưu của máy biến áp phân phối 20 2.4. Nhận xét về những phương pháp tính các tham số và xác định cấu trúc tối ưu của mạng điện 26 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TÍNH 29 3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 29 3.2. xây dựng mô hình toán học 30 3.2.1. Một số giả thiết khi tính toán tối ưu trong hệ thống điện 31 3.2.2. Hàm mục tiêu 32 3.2.3. Mô hình toán học của một số phần tử cơ bản 35 3.3. Các phương pháp tính toán 37 3.3.1. Phương pháp so sánh các phương án theo chỉ tiêu thời gian thu hồi vốn đầu tư 37 3.3.2. Phương pháp kinh điển 38 3.3.3. Phương pháp Lagrange 38 3.3.4. Phương pháp đơn hình 39 3.3.5. Phương pháp cận và nhánh 40 3.3.6. Phương pháp Gradient 41 3.4. Xác định một số tham số tối ưu của mạng điện 42 3.4.1. Mật độ dòng điện kinh tế 42 3.4.2. Khoảng kinh tế của đường dây cao áp 43 3.4.3. Khoảng kinh tế của trạm biến áp 47 3.4.4. Bán kính kinh tế của lưới điện phân phối 48 3.4.5. Chọn cấp điện áp tối ưu 49 3.4.6. Xác định cấu trúc tối ưu của mạng điện 54 3.4.7. Lựa chọn tối ưu công suất và số lượng máy biến áp trong mạng điện địa phương 60 4. ÁP DỤNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 63 4.1. Đặc điểm chung và phương hướng phát triển kinh tế xã hội 63 4.1.1. Đặc điểm tự nhiên và vị trí địa lý tỉnh Thừa Thiên Huế 63 4.1.2. Thực trạng kinh tế xã hội 64 4.1.3. Phương hướng phát triển kinh tế xã hội giai đoạn 2001 - 2010 65 4.2. Hiện trạng lưới điện tỉnh Thừa Thiên Huế 65 4.2.1. Lưới điện chuyên tải 65 4.2.2. Lưới điện 66 4.3. Xác định các tham số tối ưu của lưới điện 69 4.3.1. Xây dựng biểu đồ chọn dây dẫn tối ưu cho đường dây trung, hạ áp và xây dựng biểu đồ jkt = f(Tmax) 69 4.3.2. Xây dựng biểu đồ chọn trạm biến áp tối ưu 80 4.3.3. Bán kính kinh tế của lưới điện phân phối 84 4.3.4. Chọn cấp điện áp tối ưu 88 4.4. Xác định cấu trúc tối ưu của mạng điện 93 4.4.1. Xác định vị trí trạm biến áp Nhật Lệ và Cơ khí Thống Nhất 93 4.4.2. Sơ đồ nối tối ưu xuất tuyến 473 Tả Ngạn 2 E7 và mạng điện hạ áp của Công ty Cơ khí ôtô Thống Nhất 95 4.4.3. Lựa chọn số lượng và công suất máy biến áp của trạm biến áp 22/0,4 kV của Công ty Cơ khí ôtô Thống Nhất, Huế 102 5. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 107 6. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 119 6.1. Kết luận 119 6.2. đề nghị 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 PHỤ LỤC 124

docx159 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2945 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu cấu trúc tối ưu của mạng điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
m bảo chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật thì gặp một số khó khăn nhất định như: - Cần có vốn đầu tư lớn cho đường dây và máy biến áp - Chi phí cho khảo sát, thiết kế xây dựng mạng điện - Phá vỡ quy hoạch tổng thể chung của vùng Như vậy, tuỳ theo điều kiện kinh tế, địa hình của mỗi địa phương mà người thiết kế, quy hoạch mạng điện nên lựa chọn bán kính kinh tế cho mạng điện sao cho đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. 6. Qua kết quả xây dựng biểu đồ chọn cấp điện áp tối ưu trên hình 4.7 và hình 4.8 ta có nhận xét: Bảng 4.6. Kết quả tính toán chọn cấp điện áp tối ưu Dây AC (Huế) U tối ưu kV Cáp nhôm ngầm (Huế) U tối ưu kV Theo [25] Dây AC- Hà Nội U tối ưu kV g < 500 kW/km2 35 g < 1500 kW/km2 10 g < 8000 kW/km2 10 g > 500 kW/km2 22 g > 1500 kW/km2 22 g > 8000 kW/km2 22 Từ kết quả trên ta thấy rằng - Khi dùng dây nhôm lõi thép cho đường dây trung áp Như ta biết vốn đầu tư của mạng điện là tổng giá thành trạm biến áp và đường dây. Như vậy, chi phí tính toán của mạng điện phụ thuộc vào 6 thành phần: + Thành phần cố định, thay đổi, các tổn thất của đường dây + Thành phần cố định, thay đổi, các tổn thất của trạm biến áp Đối với lưới 35 kV, do mật độ phụ tải nhỏ nên số lượng trạm biến áp phân phối 35/0,4 không nhiều. Trong khi đó lưới 22 kV mật độ phụ tải lớn nên mật độ trạm cao. Như vậy khi mật độ phụ tải tăng thì tổn thất trong trạm biến áp tăng dẫn đến tổn thất trong mạng điện sẽ lớn thành phần tổn hao ảnh hưởng đến); trong khi đó giá thành bản thân đường dây AC lưới 22 kV giảm đi không đáng kể. Vì vậy khi g < 500 kW/km2 chi phí tính toán của lưới 22 kV sẽ lớn hơn lưới 35 kV nên dùng cấp điện áp 35 kV sẽ phù hợp hơn. Khi g > 500 kW/km2 chi phí tính toán của đường dây 22 kV là nhỏ hơn so với lưới 35 kVvà lưới 10 kVnên chọn cấp điện áp 22 sẽ phù hợp hơn. - Khi dùng dây cáp nhôm ngầm cho đường dây trung áp Giải thích như đối với 6 thành phấn ảnh hưởng đến chi phí tính toán của mạng điện. Với lưới điện 10 kV mật độ trạm biến áp cao hơi so với lưới 22 kV. Mà mật độ trạm lớn thì vốn đầu tư cho trạm biến áp có thể bù cho vốn đầu tư của đường dây,vì dùng dây cáp nhôm ngầm nên giá thành tương đối đắt. Như vậy là thành phần thay đổi đẫ ảnh hưởng đến chi phí của đường dây. Nên tổng chi phí tính toán của mạng điện 10 kVlà nhỏ hơn khi dùng cấp điện áp 22 kV. Do đó, với mật độ phụ tải g 1500 kW/km2 mật độ trạm biến áp giảm đi, hao tổn trong mạng điện giảm đi và giá thành bản thân đường dây 22 kV không lớn hơn nhiều so với đường dây 10 kV. Nên tổng chi phí tính toán lưới 22 kV nhỏ hơn so với lưới 10kV và lưới 35 kV. Do đó dùng cấp điện áp 22 kV sẽ kinh tế hơn. Từ kết quả tính toán so sánh với [25] như bảng 4.6. Phương pháp tính toán [25] đã sử dụng các thuật toán tiệm cận hoá hàm rời rạc theo những đường cong trơn (bằng hàm spline, Lagrange) với phương pháp khoảng kinh tế, kết hợp với ý tưởng tự động thiết kế. Mặc dù phương pháp trên tính toán đơn giản như chưa xét tới các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của lưới cung cấp, trung áp, trạm biến áp, các thông số chế độ chưa phù hợp, quá đi sâu tính toán về lưới hạ áp và tính toán trên lưới điện giả tưởng do các chuyên gia đề xuất nên kết quả bị sai lệch về các khoảng mật độ nhưng vẫn đưa ra kết quả dùng cấp điện áp 22 kV là phù hợp cho các khu vực có mật độ phụ tải lớn. Trong luận văn này chúng tôi đã khắc phục được nhược điểm trên bằng cách đưa ra phương pháp giải tích để so sánh các cấp điện áp tiêu chuẩn và được kiểm định lại bằng phương pháp nội suy Lagrange nên cho kết quả khá tin cậy. Nếu sử dụng nhiều cấp điện áp trung gian trên cùng một hệ thống điện sẽ không thuận lợi. Bởi vì sẽ gây khó khăn trong công tác vận hành, quản lý lưới điện cũng như việc sản xuất, mua bán, lắp ráp các thiết bị quá nhiều chủng loại, kích cỡ khác nhau. Việc lựa chọn một cấp điện áp trung gian đặc trưng nhất thỏa mãn các yêu cầu về kinh tế - kỹ thuật cho mạng điện là một vấn đề có ý nghĩa thực sự quan trọng trong thực tế. Hiện nay mật độ phụ tải thành phố Huế bằng 1500 kW/km2 đang sử dụng cấp điện áp 22 kV như vậy là hoàn toàn phù hợp đối với cả hai trường hợp trên. Những lưới điện hiện nay đang vận hành ở cấp 10, 35 kV nếu vẫn còn sử dụng được thì giữ nguyên. Vì nếu chuyển đổi về cấp 22 kV ngay sẽ gặp khó khăn trong vấn đề vốn đầu tư: chẳng hạn khi thay đổi thì các loại dây dẫn, máy biến áp, thiết bị phụ...không được tái sản xuất vì hiện nay người ta không xây dựng các mạng điện 10 kV, 35 kV nửa. Có nghĩa là vốn danh định của mạng điện đã hết nhưng giá trị sử dụng vẫn còn. Cho nên, mạng điện vẫn còn có thể đảm bảo truyền dẫn trong một vài năm nửa. Đến lúc nào mật độ phụ tải tăng lên và địa phương hay ngành điện hoặc một đơn vị kinh doanh nào có đủ tiềm lực về vốn để đầu tư cải tạo lại mạng điện đảm bảo các điều kiện kinh tế - kỹ thuật như: các tham số về tiết diện, máy biến áp, bán kính lưới điện, cấp điện áp... thì điều đó là hoàn toàn phù hợp. Nói chung để chuyển đổi cấp điện áp 10,15,35 kV về cấp điện áp 22 kVtrong thời hạn dài hay ngắn phụ thuộc rất nhiều yếu tố: - Điều kiện kinh tế - kỹ thuât của từng khu vực - Khả năng huy động vốn - Hiện trạng của lưới điện - Khả năng đáp ứng các yêu cầu về thiết bị, vật tư. Trong khuôn khổ đề tài này, chúng tôi chỉ đưa ra vấn đề tính toán, lựa chọn cấp điện áp trung áp phù hợp để kiểm tra lại các cấp điện áp đang sử dụng trên lưới điện Thừa Thiên Huế, từ đó đề xuất các phương án hợp lý cho phát triển lưới điện. 7. Phương pháp xác định vị trí trạm biến áp bằng toạ độ có ưu điểm là cho phép xác định vị trí tương đối của trạm biến áp một cách nhanh nhất trong quá trình thiết kế, qui hoạch. Từ kết quả tính toán vị trí trạm biến áp cho hai trạm biến áp Nhật Lệ và Công ty Cơ khí Thống Nhất cho thấy: vị trí thực tế trạm biến áp Cơ khí Thống Nhất là (90, 184) m, vị trí trạm biến áp tính toán là (82,2; 81,3) m. Như vậy có sự sai lệch lớn về vị trí. Thông thường vị trí trạm biến áp xí nghiệp được đặt ở bên lề xí nghiệp để đảm bảo tính mỹ quan. Nhưng bố trí như vậy dẫn đến bán kính lưới điện không kinh tế, gây ra các hao tổn và chi phí lớn cho đường dây. Trên thực tế, tâm phụ tải điện thường thay đổi vị trí trên mặt bằng của khu vực vì lý do: công suất tiêu thụ của thiết bị thay đổi theo thời gian, đồ thị phụ tải cũng thay đổi do sự thay đổi của quá trình công nghệ sản xuất, do áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật, do suất tiêu thụ điện năng trên đơn vị sản phẩm thay đổi, do việc nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị ... Do đó tâm phụ tải của khu vực không phải là một điểm ổn định trên mặt bằng khu vực mà là một miền tản mạn. 8. Sử dụng phương pháp tối ưu từng bước để lựa chọn sơ đồ nối dây kết hợp với phương pháp khoảng kinh tế của dây dẫn đã cho phép chọn sơ đồ nối tối ưu nhất.Từ tình hình mạng điện Thừa thiên Huế chúng tôi thấy rằng các sơ đồ nối được lựa chọn theo phương pháp so sánh chi phí cho toàn mạng điện rồi chọn ra phương án có chi phí nhỏ nhất làm phương án nối dây hoặc theo kinh nghiệm của ngườii thiết kế cho nên sơ đồ thường không phù hợp. Nếu sử dụng phương pháp tối ưu từng bước để chọn sơ đồ nối tối ưu sẽ có một ý nghĩa thiết thực đó là giảm được chi phí đầu tư, chi phí vận hành của lưới điện, vì trong quá trình lựa chọn các khoảng nối dây đã chọn phương án có chi phí tính toán nhỏ nhất và có xét đến hao phí trước điểm nối. 9. Từ kết quả tính toán lựa chọn công suất và số lượng máy biến áp công ty Cơ khí Thống Nhất cho thấy dùng hai máy biến áp có lợi hơn, có thể cắt bớt một máy khi phụ tải quá nhỏ, tránh cho máy biến áp phải làm việc non tải do đó giảm được tổn thất và nâng cao chất lượng điện. Thực tế Công ty đang sử dụng một máy biến áp có công suất 400 kVA, nếu thay thế trạm trên bằng 2 máy có công suất 180 kVA sẽ phải đầu tư vốn cho việc xây dựng lại trạm biến áp, bù lại nó mang lại lợi ích không nhỏ và đảo bảo điều kiện làm việc tin cậy của mạng điện trong thời gian sắp tới. 10. Đề xuất một số xu hướng phát triển lưới hạ áp - Để xác đinh thông số cấu trúc lưới, phải bám sát được các giá trị kinh tế đã được dự đoán nhằm phù hợp với sự tăng trưởng phụ tải. Sau đây là một số đề xuất phát triển lưới điện có tham khảo hiện trạng lưới điện Thừa Thiên Huế. * Mật độ phụ tải trong tính toán nêu trên là giá trị trung bình coi như đều cho cả một khu vực lớn phụ tải nào đó. Tuy nhiên, trong khu vực đó bao giờ cũng có những bộ phận nhỏ diện tích trong đó mật độ phụ tải phát triển cao hơn mật độ phụ tải trung bình nêu trên và ngược lại. Do đó, khi mật độ phụ tải tăng tức là số trạm biến áp phân phối tăng, nếu theo quan điểm phụ tải phân phối đều thì cấu trúc lưới hạ áp tại mọi nơi phải liên tục thay đổi (vị trí, công suất trạm biến áp). Thực tế không diễn ra như vậy. Khi phụ tải tăng, theo kết quả tính toán tối ưu có hai khả năng xảy ra. + Một là nếu một giá trị công suất trạm biến áp phân phối nào đó vẫn còn đang tối ưu ứng với mật độ phụ tải đó, thì dựa vào hiện trạng phát triển của phụ tải và dự báo lắp đặt thêm các trạm biến áp vào các nơi có mật độ phụ tải tăng cao trước. Khi cấy thêm trạm biến áp vào sơ đồ lưới không tránh khỏi quá tải đường dây.Tuy nhiên, nếu là đường dây cáp ta tiến hành đặt thêm cáp song song với các tuyến có sẵn, hoặc tăng số lộ ra khỏi trạm biến áp phân phối. Việc làm này khá đơn giản khi sử dụng các loại cáp vặn xoắn. + Hai là nếu có sự thay đổi thông số tối ưu, sẽ làm giảm số trạm biến áp phân phối. Trong trường hợp này, không thay đồng loạt mà chỉ nên thay đổi các máy biến áp cũ có công suất thấp bằng máy biến áp có công suất tối ưu lớn hơn vào các trạm biến áp phân phối đang bị quá tải chỉ tại nơi có mật độ phụ tải cao, chấp nhận giai đoạn quá độ ban đầu vận hành non tải. Trạm biến áp phân phối cũ sẽ được đưa ra các nơi phụ tải thích hợp và cho tiếp tục vận hành. * Các loại dây cáp ngầm trung, hạ áp và cáp vặn xoắn hạ áp mặc dù có chi phí đầu tư cao, khó kiểm tra, sửa chữa khi bị sự cố nhưng nó rất phù hợp với các lưới điện ở các khu công nghiệp và các khu đô thị vì nó đảm bảo tính mỹ quan. 11. Tóm tắt các thủ tục tiến hành qui hoạch cấu trúc mạng điện như sau: 1. Thu thập, xử lý các thông tin cần thiết liên quan đến khu vực cần qui hoạch, thiết kế: dòng điện, công suất, mật độ phụ tải g, giá bán điện cD và giá thiết bị điện yêu cầu cung cấp điện và các đặc điểm hạ tầng kinh tế - xã hội. 2. Từ dòng điện, công suất của phụ tải, cD và giá dây dẫn theo biểu đồ khoảng chia kinh tế của dây dẫn (hình 4.1, 4.2, hình 1 ¸7 trong phụ lục) xác định được tiết diện hợp lý của đường dây trung áp và hạ áp. 3. Tư Tmax, t, cD và các chỉ tiêu kinh tế của đường dây chọn được mật độ dòng điện kinh tế của dây dẫn theo bảng 4.10 và hình 4.3. 4. Với SBadm, công suất phụ tải, g và giá máy biến áp theo biểu đồ khoảng chia kinh tế trạm biến áp (hình 4.4, hình 8, 9,10 trong phụ lục) tìm công suất hợp lý các trạm biến áp phân phối cho khu vực. 5. Từ g, c, jkt, các chỉ tiêu kinh tế của đường dây cung cấp, phân phối trung, hạ áp và máy biến áp chọn được bán kính kinh tế của đường dây trung áp và hạ áp theo bảng 4.15, bảng 4.16. 6. Dựa vào các đặc điểm phụ tải và địa hình cụ thể các vùng trong khu vực, xác định vị trí thích hợp các trạm biến áp phân phối và sơ đồ nối dây. 7. Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của toàn lưới. Hiệu chỉnh lại vị trí đặt trạm, các điểm nối dây và bán kính lưới điện cho phù hợp với địa hình cụ thể sao cho các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật là tốt nhất. 6. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1. KẾT LUẬN Qua các nghiên cứu, phân tích và kết quả tính toán đã được trình bày trong luận văn chúng tôi có thể kết luận một số vấn đề sau: 1. Yêu cầu cấp bách của bài toán quy hoạch cấu trúc tối ưu của mạng điện thực tế đòi hỏi một phương pháp tính toán khoa học, có độ tin cậy cao, trong khi đó, các phương pháp tính chưa hoàn toàn phù hợp với điều kiện cụ thể ở nước ta. Qua một số phân tích, nghiên cứu cấu trúc tối ưu của mạng điện từ các phương pháp ở phần tổng quan. Chúng tôi đã tiến hành xây dựng mô hình toán học tổng quát cho mạng điện và rút ra các phương pháp tính phù hợp để chọn các tham số tối ưu. 2. Đối với đường dây và máy biến áp kết quả tính toán các hệ số kinh tế cố định a, m và thay đổi b, n được cho trong bảng 5.1, bảng 5.2. Các hệ số này ở mỗi vùng có sự chênh lệch nhau một chút do sự tác động của yếu tố kinh tế xã hội, địa hình.. Từ các tham số trên ta xác định được mô hình toán học của đường dây, máy biến áp và cho toàn mạng điện. Kết hợp với các hao tổn ta sẽ xác định được chi phí tính toán của mạng điện. 3. - Khoảng kinh tế của đường dây là một công cụ thuận lợi cho việc chọn tiết diện dây dẫn kết quả tính toán được cho trong bảng 4.5, 4.8 và các biểu đồ ở hình 4.1, 4.2, hình (1 ¸ 10) phụ lục. - Khoảng kinh tế của máy biến áp cũng có tác dụng như đường dây là cho phép chọn gam công suất của máy biến áp khi biết được công suất của phụ tải. Kết quả tính toán được cho trong bảng 4.14 và các biểu đồ trên hình 4.4, hình (11 ¸ 13) phụ lục. 4. Mật độ dòng điện kinh tế của dây dẫn phụ thuộc vào nhiều tham số của mạng điện. Cho nên giá trị jkt của đường dây ở Huế có chênh lệch nhỏ so với giá trị này ở các vùng miền trong cả nước. Kết quả tính toán jkt cho trong bảng 4.10 và hình 4.3. 5. Bán kính kinh tế của lưới điện là một tham số quan trọng trong quá trình thiết kế, quy hoạch mạng điện. Kết quả tính toán cho trong bảng 4.12 và bảng 4.13 và biểu đồ trên hình 4.5 và hình 4.6. Đối với mạng điện thành phố Huế, mật độ phụ tải trung bình: g = 1500 kW/km2 kết quả tính toán bán kính lưới điện kinh tế cho lưới 35 kV 22 kV 10 kV lần lượt là (5,01; 4,09; 3,17) km, tính toán bán kính dây cáp nhôm vặn xoắn hạ áp là 133 m, bán kính thực tế là 531 m. So sánh với bán kính thực tế của thành phố trong bảng 4.15, bảng 4.16 ta thấy là quá dài. 6. Lựa chọn cấp điện áp hợp lý của hệ thống điện là một bài toán phức tạp nhiều giữ liệu. Sử dụng phương pháp giải tích để so sánh chi phí qui đổi cho các cấp điện áp, được kiểm định trên phương pháp nội suy Lagrange và phương pháp khoảng kinh tế của đường dây cho phép giải bài toán khá đơn giản, hợp lý thỏa mãn các yêu cầu thực tế ứng dụng. Biểu đồ chọn cấp điện điện áp tối ưu là một trong những công cụ quan trọng giúp cho người làm thiết kế, qui hoạch phản ánh được cấu trúc trong hệ thống điện. Biểu đồ được thể hiện trên hình 4.7 và hình 4.8. Cấp trung áp hợp lý của hệ thống điện phụ thuộc chủ yếu vào mật độ phụ tải trên diện tích khu vực. Tuỳ theo việc lựa chọn dây dẫn loại nào mà có thể chọn cấp điện áp phù hợp cho mạng điện trung áp. +Với dây AC: - khi g < 500 kW/km2 cấp điện áp kinh tế sẽ là 35 kV - khi g > 500kW/km2 cấp điện áp kinh tế sẽ là 22 kV Đây là cấp điện áp trung gian hợp lý cho lưới điện thành phố Huế hiện nay và những khu vực khác trong thời gian tới. +Với dây cáp nhôm ngầm - khi g < 1500 kW/km2 cấp điện áp kinh tế sẽ là 10 kV - khi g > 1500kW/km2 cấp điện áp kinh tế sẽ là 22 kV - Phương pháp xác định vị trí trạm biến áp bằng tọa độ điểm tải; lựa chọn sơ đồ nối dây bằng phương pháp tối ưu từng bước; chọn công suất và số lượng máy biến áp trong mạng điện dựa vào hai đặc tính: khả năng làm việc quá tải của máy biến áp và độ tin cậy cung cấp điện là chỉ tiêu quan trọng. Đó chính là mô hình quan trọng để lựa chọn cấu trúc hợp lý của mạng điện trong các thiết kế, qui hoạch. 6.2. ĐỀ NGHỊ Để đề tài được hoàn thiện, mang tính thiết thực hơn, chúng tôi có một số kiến nghị sau: - Như trên đã phân tích, độ chính xác của kết quả phụ thuộc vào các thông tin ban đầu về thông số cấu trúc, thông số chế độ của lưới điện cũng như sự biến động của giá cả thị trường. Vậy cần phải xác định các thông số này một cách chính xác ứng với từng khu vực. - Các loại trạm biến áp (treo, xây); các loại cột (bê tông, gỗ, sắt..) và các thiết bị cụ thể khác... đều phụ thuộc vào cấu trúc của mạng điện. Trong khuôn khổ của đề tài có hạn nên chúng tôi chưa đi sâu nghiên cứu về những vấn đề trên cần được nghiên cứu thêm trong các đề tài sau. - Nghiên cứu về vấn đề đặt các thiết bị bù công suất phản kháng. - Xét vế vấn đề độ tin cậy cung cấp điện; về phương diện mỹ quan. DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Điện lực Huế (2004), Bảng danh mục vật tư thiết bị điện, Huế. Điện lực Huế (2004), Báo cáo tổng kết kỹ thuật 9 tháng năm 2004, Huế. Bộ Công nghiệp - Viện năng lượng (2002), Tổng sơ đồ phát triển Điện lực Việt nam giai đoạn 2001 - 2010 có xét triển vọng đến năm 2020, Hà Nội. 4. Bộ Công nghiệp (2000), Quy định kỹ thuật lưới điện nông thôn, Hà Nội. Trần Bách (2002), Lưới điện & hệ thống điện tập 1, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. Trần Bách, Đặng Ngọc Dinh, Phan Đăng Khải, Ngô Hồng Quang (1978), Cung cấp điện xí nghiệp, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Đặng Ngọc Dinh, Nguyễn Hữu Khải, Trần Bách(1981), Hệ thống điện tập 1, NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội. Đặng Ngọc Dinh, Trần Bách, Ngô Hồng Quang, Trịnh Hùng Thám (1981), Hệ thống điện tập 2, NXB Đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội. Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch (2001), Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. Phan Văn Hạp, Lê Đình Thịnh (2000), Phương pháp tính và các thuật toán, NXB Giáo dục, Hải Phòng I.m. MARKOVITS (1975), Các chế độ của hệ thống năng lượng, (Bùi Thiện Dụ, Trần Đình Long, Bùi Ngọc Thư, Hà Học Trạc), NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. Trần Quang Khánh (2004),"Lựa chọn tối ưu công suất và số lượng máy biến áp trong mạng điện địa phương", Tạp chí Điện lực, (3), tr 46 - 48. 13.Trần Quang Khánh (2003), Giáo trình quy hoạch điện Nông thôn, Trường Đại học Nông nghiệp I , Hà Nội. 14 .Trần Quang Khánh (1998), Toán ứng dụng chuyên ngành điện, Trường Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội. 15 .Lê Văn Khánh, Phạm Đình Thái, Nguyễn Mạnh Hiếu (1997), Quy hoạch cải tạo và phát triển lưới điện tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 1997 - 2005 có xét đến triển vọng đến năm 2010, Hà Nội. 16 .Trần Đình Long (1999), Quy hoạch phát triển năng lượng và Điện lực, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 17. Trần Đình Long (1999), Lý thuyết hệ thống, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. Nguyễn Xuân Lục (1993), Nội dung lập đề án quy hoạch cải tạo và phát triển lưới điện khu vực, Hà Nội. Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê (1998), Cung cấp điện, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. Ngô Hồng Quang, Vũ Văn Tầm (2001), Thiết kế cấp điện, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. Nguyễn Văn Sắc, Nguyễn Ngọc Kính (1999), Mạng điện Nông nghiệp, NXB Giáo dục, Hà Nội. Bùi Ngọc Thư (2002), Mạng cung cấp phân phối điện, NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. Trần Vinh Tịnh (2001), Áp dụng các phương pháp tối ưu hóa nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế vận hành hệ thống cung cấp điện, Đà nẵng. 24. Lê Anh Tuấn (2000), " Lựa chọn dung lượng tối ưu của các máy biến áp trong mạng điện Nông thôn" , Tạp chí Điện lực, (26), tr. 25. Đặng Quốc Thống (1992), Áp dụng nguyên lý tự động thiết kế để phân tích và lựa chọn cấu trúc các hệ thống cung cấp điện đô thị, Luận án Phó tiến sĩ khoa học - kỹ thuật, Trường Đại học Bách khoa, Hà Nội. PHỤ LỤC Bảng 1. Chi phí tính toán của đường dây AC 35 kV I[A] Z, 106đ/km.năm với dây dẫn nhôm lõi thép tiết diện mm2 35 50 70 95 120 150 185 240 300 0 14,97 16,13 19,11 22,41 23,50 25,26 27,32 29,32 14,10 10 15,30 16,40 19,29 22,55 23,61 25,35 27,39 29,38 14,58 20 16,30 17,22 19,81 22,97 23,93 25,62 27,59 29,55 16,02 30 17,97 18,59 20,69 23,68 24,46 26,07 27,93 29,83 18,42 40 20,30 20,5 21,91 24,67 25,21 26,7 28,4 30,22 21,78 50 23,30 22,96 23,49 25,94 26,18 27,51 29,02 30,73 26,1 60 26,96 25,96 25,41 27,49 27,35 28,5 29,76 31,35 31,38 70 31,29 29,51 27,69 29,32 28,74 29,67 30,64 32,09 37,62 80 36,28 33,6 30,31 31,43 30,35 31,03 31,66 32,94 44,82 90 41,94 38,24 33,29 33,83 32,17 32,56 32,81 33,90 52,98 100 48,27 43,43 36,61 36,51 34,20 34,27 34,10 34,97 62,10 110 55,26 49,16 40,29 39,47 36,45 36,16 35,52 36,16 72,18 120 62,92 55,44 44,31 42,71 38,91 38,23 37,08 37,46 83,22 130 71,25 62,27 48,69 46,24 41,58 40,49 38,78 38,87 95,22 140 80,24 69,64 53,41 50,05 44,47 42,92 40,61 40,39 108,18 150 89,90 77,56 58,49 54,14 47,58 45,53 42,58 42,03 122,10 160 111,21 95,03 69,69 63,16 54,42 51,30 46,91 45,65 152,82 170 122,86 104,58 75,81 68,09 58,17 54,45 49,29 47,63 169,62 180 135,18 114,68 82,29 73,31 62,13 57,79 51,80 49,72 187,38 190 148,17 125,33 89,11 78,81 66,30 61,30 54,44 51,92 206,10 200 161,82 136,52 96,29 84,59 70,69 64,99 57,22 54,24 225,78 210 176,14 148,26 103,81 90,65 75,29 68,87 60,14 56,67 246,42 220 191,13 160,55 111,69 97,00 80,10 72,92 63,19 59,21 268,02 230 206,78 173,38 119,91 103,63 85,13 77,16 66,37 61,86 290,58 240 223,10 186,76 128,49 110,54 90,38 81,57 69,70 64,63 314,10 250 240,08 200,68 137,41 117,73 95,83 86,17 73,15 67,51 338,58 260 257,73 215,15 146,69 125,20 101,50 90,94 76,75 70,51 364,02 270 276,04 230,16 156,31 132,95 107,39 95,90 80,48 73,62 390,42 280 295,02 245,72 166,29 140,99 113,49 101,03 84,34 76,84 417,78 290 314,67 261,83 176,61 149,31 119,80 106,35 88,34 80,17 446,1 300 334,98 278,48 187,29 157,91 126,33 111,85 92,48 83,62 475,38 310 355,96 295,68 198,31 166,79 133,07 117,52 96,75 87,18 505,62 320 377,61 313,43 209,69 175,96 140,02 123,38 101,15 90,85 536,82 330 399,92 331,72 221,41 185,41 147,19 129,42 105,70 94,63 568,98 340 422,90 350,56 233,49 195,14 154,58 135,63 110,38 98,53 602,10 350 446,54 369,94 245,91 205,15 162,17 142,03 115,19 102,54 636,18 360 470,85 389,87 258,69 215,44 169,98 148,61 120,14 106,67 671,22 370 495,82 410,34 271,81 226,01 178,01 155,36 125,22 110,91 707,22 380 521,46 431,36 285,29 236,87 186,25 162,30 130,44 115,26 744,18 390 547,77 452,93 299,11 248,01 194,7 169,42 135,8 119,72 782,10 400 782,10 547,77 452,93 299,11 248,01 194,70 169,42 135,80 119,72 Bảng 2. Chi phí tính toán của đường dây AC 22 kV I[A] Z, 106đ/km.năm với dây dẫn nhôm lõi thép tiết diện mm2 35 50 70 95 120 150 185 240 300 0 13,32 13,9 14,92 16,26 19,01 20,36 22,74 24,67 26,59 10 13,8 14,23 15,19 16,44 19,15 20,47 22,83 24,74 26,65 20 15,24 15,23 16,01 16,96 19,57 20,79 23,1 24,94 26,82 30 17,64 16,9 17.01 17,84 20,28 21,32 23,55 25,28 27,10 40 21.01 19,23 18,9 19,06 20,8 22,07 24,18 25,75 27,49 50 25,32 22,23 21,75 20,64 21.01 22,8 24,99 26,37 28.00 60 30,60 25,89 24,75 22,56 21,8 23,40 25,98 27,11 28,62 70 36,84 30,22 28,3 24,84 24,50 24,70 27,15 27,99 29,36 80 44,04 35,21 32,39 27,46 26,50 26.00 28.00 29,01 30,21 90 52,20 40,87 37,03 30,44 29,50 28,6 29,2 30,16 31,17 100 61,32 47,2 42,22 33,76 32.00 30,8 31.00 31,45 32,24 110 71,40 54,19 47,95 37,44 35.01 33,31 32,50 32,87 33,43 120 82,44 61,85 54,23 41,46 39.01 35,77 33,60 34,43 34,73 130 94,44 70,18 61,06 45,84 42,84 38,44 35,60 36,13 36,14 140 107,40 79,17 68,43 50,56 46,65 41,33 38.00 37,96 37,66 150 121,32 88,83 76,35 55,64 50,74 44,44 43,01 39,93 39,3 160 136,2 99,15 84,81 61,06 55,11 47,75 45,81 42,03 41,05 170 152,04 110,14 93,82 66,84 59,76 51,28 48,78 44,26 42,92 180 168,84 121,79 103,37 72,96 64,69 55,03 51,93 46,64 44,90 190 186,6 134,11 113,47 79,44 69,91 58,99 55,27 49,15 46,99 200 205,32 147,1 124,12 86,26 75,41 63,16 58,78 51,79 49,19 210 225.00 160,75 135,31 93,44 81,19 67,55 62,47 54,57 51,51 220 245,64 175,07 147,05 100,96 87,25 72,15 66,35 57,49 53,94 230 267,24 190,06 159,34 108,84 93,6 76,96 70,4 60,54 56,48 240 289,80 205,71 172,17 117,06 100,23 81,99 74,64 63,72 59,13 250 313,32 222,03 185,55 125,64 107,14 87,24 79,05 67,05 61,9 260 337,80 239,01 199,47 134,56 114,33 92,69 83,65 70,50 64,78 270 363,24 256,66 213,94 143,84 121,8 98,36 88,42 74,10 67,78 280 389,64 274,97 228,95 153,46 129,55 104,25 93,38 77,83 70,89 290 417 293,95 244,51 163,44 137,59 110,35 98,51 81,69 74,11 300 445,32 313,6 260,62 173,76 145,91 116,66 103,83 85,69 77,44 310 474,6 333,91 277,27 184,44 154,51 123,19 109,33 89,83 80,89 320 504,84 354,89 294,47 195,46 163,39 129,93 115.0 94,10 84,45 330 536,04 376,54 312,22 206,84 172,56 136,88 120,86 98,50 88,12 340 568,20 398,85 330,51 218,56 182,01 144,05 126,9 103,05 91,90 350 601,32 421,83 349,35 230,64 191,74 151,44 133,11 107,73 95,8 360 635,40 445,47 368,73 243,06 201,75 159,03 139,51 112,54 99,81 370 670,44 469,78 388,66 255,84 212,04 166,84 146,09 117,49 103,94 380 706,44 494,75 409,13 268,96 222,61 174,87 152,84 122,57 108,18 390 743,40 520,39 430,15 282,44 233,47 183,11 159,78 127,79 112,53 400 781,32 546,7 451,72 296,26 244,61 191,56 166,90 133,15 116,99 Bảng 3. Chi phí tính toán của đường dây AC 10 kV I[A] Z, 106đ/km.năm với dây dẫn nhôm lõi thép tiết diện mm2 35 mm2 50 mm2 70 mm2 95 mm2 120 mm2 150 mm2 185 mm2 240 mm2 300 mm2 0 10,55 11,10 12,15 13,45 15,30 16,25 17,26 18,76 20,81 10 11,03 11,43 12,42 13,63 15,44 16,36 17,35 18,83 20,87 20 12,47 12,43 13,24 14,15 15,86 16,68 17,62 19,03 21,04 30 14,87 14,10 14,61 15,03 16,57 17,21 18,07 19,37 21,32 40 18,23 16,43 15,81 16,25 17,56 17,96 18,7 19,84 21,71 50 22,55 19,43 18,32 17,83 18,83 18,93 19,51 20,46 22,22 60 27,83 23,09 21,10 19,75 19,82 20,10 20,5 21,20 22,84 70 34,07 27,42 25,53 22,03 21,12 21,49 21,26 22,08 23,58 80 41,27 32,41 29,62 24,65 22,11 22,56 22,86 23,10 24,43 90 49,43 38,07 34,26 27,63 25,02 23,86 23,55 24,25 25,39 100 58,55 44,4 39,45 30,95 28,56 26.01 26,22 25,54 26,46 110 68,63 51,39 45,18 34,63 32,18 28,86 28,16 26,96 27,65 120 79,67 59,05 51,46 38,65 35,60 31,66 30,23 28,52 28,95 130 91,67 67,38 58,29 43,03 39,13 34,33 32,49 30,22 30,36 140 104,63 76,37 65,66 47,75 42,94 37,22 34,92 32,05 31,88 150 118,55 86,03 73,58 52,83 47,03 40,33 37,53 34,02 33,52 160 133,43 96,35 82,04 58,25 51,4 43,64 40,33 36,12 35,27 170 149,27 107,34 91,05 64,03 56,05 47,17 43,3 38,35 37,14 180 166,07 118,99 100,6 70,15 60,98 50,92 46,45 40,73 39,12 190 183,83 131,31 110,7 76,63 66,2 54,88 49,79 43,24 41,21 200 202,55 144,3 121,35 83,45 71,7 59,05 53,3 45,88 43,41 210 222,23 157,95 132,54 90,63 77,48 63,44 56,99 48,66 45,73 220 242,87 172,27 144,28 98,15 83,54 68,04 60,87 51,58 48,16 230 264,47 187,26 156,57 106,03 89,89 72,85 64,92 54,63 50,70 240 287,03 202,91 169,4 114,25 96,52 77,88 69,16 57,81 53,35 250 310,55 219,23 182,78 122,83 103,43 83,13 73,57 61,14 56,12 260 335,03 236,21 196,7 131,75 110,62 88,58 78,17 64,59 59.01 270 360,47 253,86 211,17 141,03 118,09 94,25 82,94 68,19 62.01 280 386,87 272,17 226,18 150,65 125,84 100,14 87,90 71,92 65,11 290 414,23 291,15 241,74 160,63 133,88 106,24 93,03 75,78 68,33 300 442,55 310,8 257,85 170,95 142,2 112,55 98,35 79,78 71,66 310 471,83 331,11 274,5 181,63 150,8 119,08 103,85 83,92 75,11 320 502,07 352,09 291,70 192,65 159,68 125,82 109,52 88,19 78,67 330 533,27 373,74 309,45 204,03 168,85 132,77 115,38 92,59 82,34 340 565,43 396,05 327,74 215,75 178,3 139,94 121,42 97,14 86,12 350 598,55 419,03 346,58 227,83 188,03 147,33 127,63 101,82 90,02 360 632,63 442,67 365,96 240,25 198,04 154,92 134,03 106,63 94,03 370 667,67 466,98 385,89 253,03 208,33 162,73 140,61 111,58 98,16 380 703,67 491,95 406,36 266,15 218,9 170,76 147,36 116,66 102,4 390 740,63 517,59 427,38 279,63 229,76 179.01 154,3 121,88 106,75 400 778,55 543,9 448,95 293,45 240,9 187,45 161,42 127,24 111,21 Bảng 4. Chi phí tính toán của đường dây cáp nhôm ngầm 35 kV I[A] Z, 106đ/km.năm với dây dẫn nhôm lõi thép tiết diện mm2 50 70 95 120 150 185 240 300 0 41,68 46,51 52,59 62,3 67,62 74,88 86,08 96,77 10 42,03 46,76 52,77 62,45 67,73 74,97 86,15 96,84 20 43,08 47,52 53,32 62,89 68,08 75,25 86,37 97,04 30 44,83 48,77 54,24 63,62 68,67 75,73 86,74 97,38 40 47,28 50,52 55,53 64,64 69,48 76,39 87,25 97,86 50 50,43 52,78 57,19 65,95 70,53 77,24 87,9 98,47 60 54,28 55,53 59,22 67,55 71,81 78,28 88,70 99,21 70 58,83 58,79 61,62 69,45 73,33 79,5 89,65 100,09 80 64,08 62,55 64,38 71,64 75,07 80,92 90,75 101,11 90 70,03 66,8 67,51 74,11 77,05 82,52 91,99 102,26 100 76,68 71,56 71,02 75,88 79,27 84,32 93,37 103,55 110 84,03 76,82 74,89 78,6 81,71 86,30 94,9 104,98 120 92,08 82,59 79,12 81,6 84,00 88,47 96,58 106,54 130 100,83 88,85 83,73 83,00 87,01 90,83 98,4 108,23 140 110,28 95,61 88,71 86,80 90,00 93,38 100,37 110,06 150 120,43 102,88 94,05 91,5 93,01 96,12 102,48 112,03 160 131,28 110,64 99,77 99,00 95,60 99,04 104,74 114,13 170 142,83 118,91 105,85 104,00 99,10 102,16 107,15 116,37 180 155,08 127,68 112,3 109,54 103,50 105,46 109,7 118,74 190 168,03 136,94 119,12 114,94 109,67 108,96 112,4 121,25 200 181,68 146,71 126,31 120,62 114,22 112,64 115,24 123,00 220 211,08 167,76 141,79 132,87 124,00 120,57 121,36 128,40 230 226,83 179,03 150,08 139,43 129,25 124,81 124,64 130,00 240 243,28 190,8 158,74 146,28 134,72 129,25 128,07 134,00 250 260,43 203,08 167,77 153,43 140,43 133,88 131,64 136,50 260 278,28 215,85 177,17 160,86 146,37 138,69 135,36 140,00 270 296,83 229,13 186,94 168,59 152,55 143,69 139,22 143,00 280 316,08 242,91 197,08 176,61 158,95 148,89 144,00 147,00 290 336,03 257,18 207,58 184,92 165,59 154,27 148,00 151,00 300 356,68 271,96 218,46 193,52 172,47 159,84 152,40 151,50 310 378,03 287,24 229,70 202,42 179,57 165,6 156,14 161,93 320 400,08 303,03 241,31 211,60 186,91 171,54 160,73 166,20 330 422,83 319,31 253,29 221,08 194,49 177,68 165,47 170,61 340 446,28 336,09 265,64 230,85 202,29 184,00 170,35 175,15 350 470,43 353,38 278,35 240,91 210,33 190,52 175,38 179,83 360 495,28 371,16 291,44 251,26 218,6 197,22 180,56 184,64 370 520,83 389,45 304,89 261,9 227,11 204,11 185,88 189,59 380 547,08 408,24 318,71 272,84 235,84 211,19 191,35 194,68 390 574,03 427,52 332,91 284,07 244,81 218,46 196,96 199,90 400 601,68 447,31 347,47 295,58 254,02 225,92 204,70 205,90 Bảng 5. Chi phí tính toán của đường dây cáp nhôm ngầm 10 kV I[A] Z, 106đ/km.năm với dây dẫn cáp nhôm ngầm tiết diện mm2 50 70 95 120 150 185 240 300 0 18,38 20,01 24,37 29,24 33,858 39,72 57,34 66,58 10 18,73 20,27 24,55 29,38 33,9745 39,81 57,41 66,65 20 19,78 21,02 25,11 29,82 34,324 40,09 57,63 66,85 30 21,53 22,27 26,03 30,55 34,9065 40,57 57,99 67,19 40 23,98 24,02 27,32 31,57 35,722 41,23 58,5 67,66 50 27,13 26,28 28,98 32,88 36,7705 42,08 59,16 68,27 60 30,98 29,03 31,01 34,49 38,052 43,11 59,96 69,02 70 35,53 32,29 33,4 36,38 39,5665 44,34 60,91 69,9 80 40,78 36,05 36,17 38,57 41,314 45,76 62,00 70,92 90 46,73 40,31 39,3 41,05 43,2945 47,36 63,24 72,07 100 53,38 45,06 42,8 43,82 45,508 49,16 64,63 73,36 110 60,73 50,33 46,67 46,00 47,9545 51,14 66,16 74,78 120 68,78 56,09 50,91 49,00 50,634 53,31 67,84 76,34 130 77,53 62,35 55,52 52,00 53,5465 55,67 69,66 78,04 140 86,98 69,11 60,49 56,8 56,692 58,22 71,63 79,87 150 97,13 76,38 65,84 62,04 60,0705 60,96 73,74 81,83 160 107,98 84,14 71,55 66,56 63,682 63,88 76,00 83,93 170 119,53 92,41 77,63 71,37 67,5265 67,00 78,41 86,17 180 131,78 101,18 84,08 76,48 71,604 70,30 80,96 87,50 190 144,73 110,45 90,9 81,87 75,9145 73,79 83,65 90,00 200 158,38 120,21 98,09 87,56 80,458 77,48 86,00 91,20 220 187,78 141,26 113,57 99,81 90,244 85,41 92,00 97,00 230 203,53 152,53 121,87 106,37 95,4865 89,65 95,60 101,2 240 219,98 164,3 130,53 113,22 100,962 94,09 97,50 103,40 250 237,13 176,58 139,56 120,36 106,6705 99,40 101,00 106,6 260 254,98 189,35 148,96 127,8 112,612 104,40 105,00 110,20 270 273,53 202,63 158,73 135,53 118,7865 109,30 109,00 113,80 280 292,78 216,41 168,86 143,55 125,194 114,50 113,00 117,20 290 312,73 230,69 179,37 151,86 131,8345 121,00 118,00 120,10 300 333,38 245,46 190,24 160,46 138,708 126,40 123,50 123,50 310 354,73 260,75 201,48 169,35 145,8145 130,43 127,39 131,73 320 376,78 276,53 213,09 178,54 153,154 136,38 131,99 136,00 330 399,53 292,81 225,07 188,01 160,7265 142,52 136,73 140,41 340 422,98 309,59 237,42 197,78 168,532 148,84 141,61 144,95 350 447,13 326,88 250,14 207,84 176,5705 155,36 146,64 149,63 360 471,98 344,66 263,22 218,19 184,842 162,06 151,82 154,45 370 497,53 362,95 276,68 228,84 193,3465 168,95 157,14 159,4 380 523,78 381,74 290,5 239,77 202,084 176,03 162,61 159,5 390 550,73 401,03 304,69 251,00 211,0545 183,30 168,22 167,8 400 578,38 420,81 319,25 262,52 220,258 190,76 173,98 175,06 Bảng 6. Chi phí tính toán của đường dây cáp đồng ngầm 35 kV I[A] Z, 106đ/km.năm với dây dẫn cáp đồng ngầm tiết diện mm2 50 70 95 120 150 185 240 0 36,4 39,68 41,53 49,8 57,8 67,34 88,67 10 36,61 39,83 41,64 49,88 57,87 67,39 88,71 20 37,24 40,27 41,97 50,14 58,08 67,56 88,85 30 38,28 41,01 42,52 50,58 58,42 67,84 89,06 40 39,75 42,03 43,29 51,18 58,90 68,23 89,37 50 41,63 43,36 44,27 51,96 59,52 68,74 89,76 60 43,93 44,97 45,48 52,91 60,28 69,35 90,24 70 46,65 45,72 46,91 54,04 61,18 70,08 90,80 80 49,79 48,01 48,55 55,33 62,21 70,92 91,46 90 53,34 49,01 50,42 56,81 63,39 71,87 92,20 100 57,32 51,25 52,50 58,45 64,70 72,93 93,03 110 61,71 55,00 54,80 60,27 66,15 74,11 93,94 120 66,52 59,68 57,33 62,26 67,73 75,40 94,94 130 71,75 63,65 60,06 64,42 69,46 76,8 96,03 140 77,40 68,49 63,03 66,75 71,32 78,31 97,20 150 83,47 72,76 66,21 69,26 73,32 79,93 98,47 160 89,95 77,31 69,61 71,95 75,46 81,67 99,82 170 96,86 82,17 73,23 74,8 77,74 83,51 101,25 180 104,18 87,31 77,07 77,83 80,15 85,47 102,78 190 111,92 92,75 81,13 81,03 82,7 87,55 104,39 200 120,08 98,48 85,41 84,41 85,40 89,73 106,09 210 128,66 104,51 89,91 87,95 88,22 92,02 107,87 220 137,65 110,83 94,63 91,67 91,19 94,43 109,74 230 147,07 117,45 99,56 95,57 94,30 96,95 111,7 240 156,9 124,35 104,72 99,63 97,54 99,58 113,75 250 167,15 131,56 110,09 103,87 100,92 102,32 115,88 260 177,82 139,05 115,69 108,28 104,44 105,18 118,1 270 188,91 146,85 121,5 112,87 108,09 108,15 120,41 280 200,41 154,93 127,54 117,63 111,89 111,22 122,81 290 212,34 163,31 133,79 122,56 115,82 114,42 125,29 300 224,68 171,98 140,26 127,67 119,89 117,72 127,86 310 237,44 180,95 146,95 132,94 124,10 121,13 130,51 320 250,62 190,21 153,86 138,39 128,45 124,66 133,26 330 264,22 199,77 160,99 144,02 132,93 128,30 136,09 340 278,23 209,61 168,34 149,81 137,55 132,05 139,00 350 292,67 219,76 175,91 155,78 142,31 135,91 142,01 360 307,52 230,19 183,70 161,93 147,21 139,89 145,1 370 322,79 240,93 191,71 168,24 152,25 143,97 148,28 380 338,48 251,95 199,94 174,73 157,42 148,17 151,54 390 354,59 263,27 208,38 181,39 162,73 152,48 154,9 400 371,12 274,88 217,05 188,23 168,18 156,90 158,34 Bảng 7. Chi phí tính toán của đường dây cáp đồng ngầm 22 kV I[A] Z, 106đ/km.năm với dây dẫn cáp nhôm ngầm tiết diện mm2 50 70 95 120 150 185 240 0 42,16 49,19 58,06 65,88 77,68 88,67 98,24 10 42,37 49,33 58,17 65,97 77,75 88,73 98,28 20 42,99 49,77 58,5 66,23 77,96 88,89 98,42 30 44,04 50,51 59,05 66,66 78,30 89,17 98,63 40 45,50 51,54 59,82 67,27 78,79 89,57 98,94 50 47,39 52,86 60,81 68,05 79,41 90,07 99,33 60 49,69 54,48 62,01 69,00 80,17 90,69 99,81 70 52,41 56,39 63,44 70,12 81,06 91,41 100,37 80 55,55 58,59 65,08 71,42 82,10 92,25 101,03 90 59,10 61,09 66,95 72,89 83,27 93,21 101,77 100 63,08 63,89 69,03 74,54 84,58 94,27 102,6 110 67,47 66,97 71,34 76,35 86,03 95,44 103,51 120 72,28 70,35 73,86 78,34 87,62 96,73 104,51 130 77,51 74,03 76,6 80,51 89,34 98,13 105,6 140 83,16 78,00 79,56 82,84 91,20 99,64 106,77 150 89,23 82,26 82,75 85,35 93,20 101,27 108,04 160 95,71 86,82 86,15 88,03 95,34 103,00 109,39 170 102,62 91,67 89,77 90,89 97,62 104,85 110,82 180 109,94 96,81 93,61 93,92 100,03 106,81 112,35 190 117,68 102,25 97,67 97,12 102,59 108,88 113,96 200 125,84 107,99 101,94 100,49 105,28 111,06 115,66 210 134,41 114,01 106,44 104,04 108,11 113,36 117,44 220 143,41 120,33 111,16 107,76 111,07 115,77 119,31 230 152,82 126,95 116,09 111,65 114,18 118,28 121,27 240 162,66 133,86 121,25 115,72 117,42 120,92 123,32 250 172,91 141,06 126,63 119,96 120,8 123,66 125,45 260 183,58 148,56 132,22 124,37 124,32 126,51 127,67 270 194,66 156,35 138,03 128,96 127,98 129,48 129,98 280 206,17 164,43 144,07 133,72 131,77 132,56 132,38 290 218,09 172,81 150,32 138,65 135,70 135,75 134,86 300 230,44 181,49 156,79 143,75 139,77 139,05 137,43 310 243,20 190,45 163,49 149,03 143,98 142,47 140,08 320 256,38 199,71 170,40 154,48 148,33 145,99 142,83 330 269,98 209,27 177,53 160,10 152,81 149,63 145,66 340 283,99 219,12 184,88 165,9 157,43 153,38 148,57 350 298,43 229,26 192,45 171,87 162,19 157,25 151,58 360 313,28 239,70 200,23 178,01 167,09 161,22 154,67 370 328,55 250,43 208,24 184,33 172,13 165,31 157,85 380 344,24 261,45 216,47 190,82 177,30 169,51 161,11 390 360,35 272,77 224,92 197,48 182,62 173,82 164,47 400 376,88 284,39 233,58 204,32 188,07 178,24 167,91 Bảng 8. Chi phí tính toán của 1 km đường dây hạ áp ứng với cáp nhôm vặn xoắn và dây dẫn nhôm I[A] Z, 106đ/km.năm với dây cáp nhôm vặn xoắn tiết diện mm2 35 mm2 50 mm2 70 mm2 95 mm2 120 mm2 150 mm2 185 mm2 240 mm2 0 3,27 4,54 6,14 8,32 10,4 12,86 16,19 24,9 10 4,34 5,43 6,78 8,78 10,77 13,15 16,43 25,1 20 7,52 8,07 8,68 10,17 11,88 14,02 17,13 25,68 30 12,82 12,48 11,85 12,47 13,73 15,46 18,3 26,64 40 20,25 18,65 16,29 15,7 16,31 17,49 19,94 27,99 50 29,79 26,59 21,99 19,86 19,63 20,09 22,05 29,73 60 41,46 36,28 28,96 24,93 23,69 23,27 24,62 31,85 70 55,25 47,74 37,19 30,93 28,49 27,03 27,67 34,36 80 71,15 60,97 46,7 37,85 34,03 31,37 31,18 37,25 90 89,18 75,95 57,47 45,7 40,3 36,29 35,16 40,53 100 109,34 92,7 69,51 54,47 47,32 41,79 39,61 44,19 110 131,61 111,21 82,81 64,16 55,07 47,86 44,53 48,24 120 156 131,49 97,39 74,77 63,56 54,51 49,91 52,68 130 182,52 153,53 113,23 86,3 72,79 61,75 55,77 57,5 140 211,15 177,33 130,34 98,76 82,76 69,56 62,09 62,71 150 241,91 202,89 148,71 112,14 93,46 77,94 68,88 68,3 160 274,79 230,22 168,35 126,45 104,91 86,91 76,14 74,28 S kVA Z, 106đ/km.năm với dây dẫn nhôm tiết diện mm2 25 35 50 70 95 120 150 185 0 5,6 6,08 6,75 7,68 9,12 11,04 12,8 13,6 10 5,97 6,35 6,91 7,81 9,22 11,12 12,86 13,66 20 7,1 7,16 7,47 8,22 9,52 11,36 13,05 13,8 30 8,97 8,5 8,4 8,89 10,01 11,75 13,35 14,05 40 11,59 10,38 9,71 9,83 10,71 12,3 13,78 14,4 50 14,96 12,81 11,4 11,04 11,61 13,01 14,34 14,84 60 19,07 15,75 13,46 12,52 12,7 13,88 15,01 15,39 70 23,93 19,26 15,89 14,27 13,99 14,91 15,81 16,04 80 19,55 23,29 18,7 16,28 15,48 16,09 16,73 16,78 90 35,92 27,87 21,88 18,57 17,17 17,43 17,77 17,63 100 43,03 32,98 25,43 21,13 19,06 18,93 18,94 18,57 120 59,50 44,82 33,67 27,05 23,44 22,41 21,64 20,76 140 78,96 58,81 43,4 34,04 28,61 26,51 24,83 23,34 160 101,41 74,95 54,63 42,11 34,57 31,25 28,52 26,33 Bảng 9. Chi phí tính toán của máy biến áp 35/0,4 kV S (kVA) Z, 106 đồng với máy biến áp 35/0,4 kV ứng với các gam công suất kVA 100 180 320 560 750 1000 0 7,19 8,86 12,00 16,52 20,26 27,75 40 11,11 14,02 17,48 20,22 25,24 29,45 80 15,72 17,18 21,12 25,21 30,01 33,81 120 19,98 21,64 25,16 29,18 33,68 36,18 160 25,94 24,78 27,42 31,21 35,89 39,88 200 33,6 28,82 30,47 35,18 39,12 44,21 240 42,96 33,76 32,83 37,32 42,11 47,26 280 54,02 39,59 35,62 40,29 44,88 49,86 320 66,79 46,32 38,84 42,22 47,11 52,01 360 81,26 53,95 42,49 44,19 48,24 53,86 400 97,43 62,48 46,57 46,21 51,11 56,86 440 115,31 71,90 51,08 48,44 52,68 59,23 480 134,88 82,22 56,02 51,88 54,41 61,45 520 156,16 93,44 61,38 54,62 56,28 64,78 560 179,14 105,56 67,18 56,40 58,31 66,96 600 203,82 118,57 73,41 59,47 60,49 68,76 640 230,21 132,49 80,07 62,76 62,81 70,41 680 258,30 147,3 87,15 66,27 65,29 72,16 720 288,09 163,00 94,67 69,98 67,91 74,03 760 319,58 179,61 102,61 73,91 72,01 75,99 800 352,77 197,11 110,99 78,05 75,62 78,07 840 387,67 215,51 119,79 82,40 80,24 80,25 880 424,27 234,81 129,02 86,97 83,21 82,54 920 462,57 255,00 138,68 91,74 87,26 84,93 960 502,57 276,09 148,78 96,73 91,02 87,43 1000 544,28 298,08 159,30 101,93 95,21 90,04 Bảng 11. Chi phí tính toán của máy biến áp 10/0.4 kV S(kVA) Z, 106 đồng với máy biến áp 10/0,4 kV ứng với các gam công suất 100 180 320 560 750 1000 0 6,1 7,44 10,12 14,91 18,28 25,11 40 9,88 13,22 15,01 18,11 22,11 27,01 80 13,66 15,26 17,89 20,25 24,28 29,31 120 17,92 18,32 20,44 22,31 26,28 31,32 160 23,88 21,46 24,37 24,84 28,92 33,98 200 31,54 25,5 26,31 28,34 32,81 37,46 240 40,9 28,67 28,67 32,26 35,89 40,19 280 51,96 36,27 31,46 34,01 37,89 42,56 320 64,73 43 33,68 35,95 40,01 44,89 360 79,2 50,63 36,33 37,75 42,02 47,11 400 95,37 59,15 42,36 39,77 44,19 49,21 440 113,24 68,58 46,82 42,01 46,06 51,19 480 132,82 78,9 51,86 45,56 49,62 55,72 520 154,1 90,12 57,23 49,31 53,42 58,32 560 177,08 102,23 63,02 51,66 55,95 60,89 600 201,76 115,25 69,25 54,81 58,51 64,11 640 228,15 129,16 75,91 60,81 60,83 66,63 680 256,24 143,97 82,99 66,89 63,31 68,38 720 286,03 159,68 90,51 69,54 65,98 70,25 760 317,52 176,28 98,45 74,56 68,81 72,21 800 350,71 193,78 106,83 77,11 71,76 74,29 840 385,61 212,18 115,63 82,22 76,24 76,47 880 422,21 231,48 124,86 85,16 78,21 78,76 920 460,51 251,67 134,53 89,88 82,35 81,15 960 500,51 272,77 144,62 93,12 85,88 83,65 1000 542,22 294,76 155,14 97,25 89,56 86,26 Lời cam đoan - Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Khương Anh Sơn i LỜI CẢM ƠN Qua một thời gian thực hiện, đến nay đề tài : "Nghiên cứu cấu trúc tối ưu của mạng điện (áp dụng cho khu vực Thừa Thiên Huế)" đã được hoàn thành. Trong thời gian thực hiện đề tài, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu của cá nhân và tập thể trong và ngoài trường. - Tôi xin chân thành cảm ơn Ts. Trần Quang Khánh đã quan tâm, giúp đỡ tôi rất tận tình trong phương hướng và nội dung nghiên cứu của đề tài. - Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô giáo trong 2 bộ môn Cung cấp và sử dụng điện, Điện kỹ thuật thuộc khoa Cơ điện - Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà nội đã có nhiều ý kiến đóng góp, bổ sung cho nội dung đề tài được hoàn thiện. - Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Khoa Cơ khí - Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm Huế, Đại học Huế đã tạo điều kiện để tôi yên tâm trong quá trình học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn tốt nghiệp. - Tôi xin chân thành cảm ơn các cá nhân và tập thể Điện lực Thừa Thiên Huế, Sở Công nghiệp Huế, Công ty Cổ phần Cơ khí ôtô Thống Nhất Huế đã giúp tôi rất nhiều trong việc thu thập tài liệu, số liệu phục vụ cho đề tài. - Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên tôi trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài. Tác giả Khương Anh Sơn ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng biểu vi Danh mục hình vẽ vii v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 : Số liêu thống kê các cấp điện áp được sử dụng trên thế giới ...........4 Bảng 2.2 : Khả năng quá tải khi sự cố của máy biến áp dầu ......................... 23 Bảng 3.1 : Xác định hệ số tổng quát d khi biết số dây dẫn .......................... ..46 Bảng 4.1 : Kết quả các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của Điện lực Huế ..............68 Bảng 4.2 : Các chỉ tiêu kinh tế của đường dây cáp nhôm ngầm 22 kV .........69 Bảng 4.3 : Chi phí tính toán của đường dây cáp nhôm ngầm 22 kV ............. 70 Bảng 4.4 : Điện trở của đường dây cáp nhôm 22 kV ..................................... 71 Bảng 4.5 : Dòng điện giới hạn trên và dưới của các đường dây 35,22,1 kV...73 Bảng 4.6 : Giá thành và điện trở của đường dây cáp đồng ngầm 0,4 kV ....... 74 Bảng 4.7 : Chi phí tính toán của đường dây cáp đồng ngầm 0,4 kV ..............75 Bảng 4.8 : Dòng điện giới hạn trên và dưới của các đường dây hạ áp ............77 Bảng 4.9 : Thời gian làm việc và hao tổn cực đại. Tmax = f(t) ........................78 Bảng4.10: Kết quả tính tóan mật độ dòng điện kinh tế. jkt = f(Tmax) ........…..78 Bảng 4.11 :Các chỉ tiêu kinh tế của máy biến áp 22/0,4 kV...........................80 Bảng 4.12:Tổn hao không tải và ngắn mạch của máy biến áp 22,15/0,4kV ..81 Bảng 4.13 : Chi phí tính toán của máy biến áp 22/0,4 kV ............................. 82 Bảng 4.14: Công suất giới hạn trên và dưới của các máy biến áp...................84 Bảng 4.15 : Tính toán bán kính kinh tế của mạng điện phân phối .................86 Bảng 4.16: Tính toán bán kính kinh tế của mạng điện hạ áp......... .................87 Bảng 4.17 : Chi phí tính toán của các mạng điện ứng với các cấp điện áp .....89 Bảng 4.18 : Tọa độ và công suất các điểm tải trạm biến áp Nhật Lệ .............93 Bảng 4.19 : Tọa độ và công suất các điểm tải trạm biến áp Công ty cơ khí ôtô Thống Nhất Huế ...............................................................95 Bảng 4.20 : Phụ tải và khoảng cách các điểm tải xuất tuyến 473................…97 Bảng 4.21 : Giá trị Zij của xuất tuyến 473...................................................…98 Bảng 4.22 : Phụ tải và khoảng cách các điểm tải trạm biến áp Công ty vi Cơ khí ôtô Thống Nhất ...................……................................ 100 Bảng 4.23 : Giá trị Zij của Cơ khí ôtô Thống Nhất ......................................100 Bảng 4.24 : Tên các phân xưởng ...................................................................102 Bảng 4.25 : Các tham số của máy biến áp ....................................................103 Bảng 4.26 : Các tham số so sánh của các phương án ....................................104 Bảng 4.27 : Kết quả tính toán chọn phương án đặt máy biến áp ..................105 Bảng 5.1 : Kết quả tính toán ác chỉ tiêu kinh tế của máy biến áp ...............107 Bảng 5.2 : Kết quả tính tóan các chỉ tiêu kinh tế của đường dây…............108 Bảng 5.3 : Giá trị jkt của một số khu vực …………….…...........………....110 Bảng 5.4 : Kết quả tính toán bán kính kinh tế tính toán của mạng điện Thừa Thiên Huế…………………………………………...111 Bảng 5.5 : Bán kính thực tế của mạng điện Thừa Thiên Huế……………..112 Bảng 5.6 : Kết quả tính toán chọn cấp điện áp tối ưu……………………..113 vii HÌNH VẼ Hình 3.1 : Đường cong chi phí xác định khoảng kinh tế của đường dây .......44 Hình 3.2 : Đường cong chi phí xác định khoảng kinh tế máy biến áp............48 Hình 3.4 : Đường cong biểu diễn các hàm f(U) và Pn(U) ...............................52 Hình 4.1 : Biểu đồ chi phí tính toán của dây cáp nhôm ngầm 22 kV ........... 74 Hình 4.2 : Biểu đồ chi phí tính toán của dây cáp đồng ngầm 0,4 kV ........... 76 Hình 4.3 : Biểu đồ chọn giá trị mật độ dòng điện kinh tế. jkt = f(Tmax) ......….79 Hình 4.4 : Biểu đồ chi phí tính toán của máy biến áp 22/0,4 kV ...................83 Hình 4.5 : Bán kính tối ưu của mạng điện phân phối ……………………..86.1 Hình 4.6 : Bán kính tối ưu của mạng điện hạ áp ứng …………………......87.1 Hình 4.7 : Biểu đồ xác định cấp điện áp tối ưu với dây AC............................90 Hình 4.8 : Biểu đồ xác định cấp điện áp tối ưu với dây nhôm ngầm.…..........91 Hình 4.9 : Mặt bằng tuyến đường dây hạ thế sau trạm biến áp Nhật lệ .........94 Hình 4.10 : Mặt bằng tổng thể và sự phân bố tải của Công ty cơ khí ôtô Thống Nhất Huế ......................................................................….96 Hình 4.11 : Sơ đồ nối tối ưu xuất tuyến 473 Tả Ngạn 2 E7 ........................…99 Hình 4.12 : Sơ đồ nối tối ưu mạng điện Cơ khí ôtô Thống Nhất .................101 vii

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxLuận Văn Tốt Nghiệp Nghiên cứu cấu trúc tối ưu của mạng điện.docx