Quy hoạch, cải tạo lưới điện hạ áp xã Văn Môn – Yên Phong – Bắc Ninh

nh thổ : * Trên phương diện thời gian có thể chia ra như sau : Dự báo dài hạn 25 - 40 năm thậm chí đến 100 năm. ở đây phải xét đến sự ra đời của các loại công nghệ mới, của các nguồn năng lượng mới, phương pháp truyền tải điện năng mới .... Dự báo ở đây không phải là sự phỏng đoán mà là sự phân tích bằng các phương pháp khác nhau. Dự báo hạn trung 10 - 25 năm : Trong loại dự báo này người ta thường dựa vào số liệu quan sát thực hơn của các dự án mới nảy sinh trước đó. Mức độ chính xác đòi hỏi cao hơn so với dự báo dài hạn. Dự báo hạn vừa 5 - 10 năm thường được dựa vào các dự án đã có nhưng chưa được thực thi. ở đây các thông tin cần thiết phải có độ tin cậy cao. Các bài toán dự báo hạn vừa được sử dụng trong quá trình thiết kế các công trình điện. Phân tích về sự khác nhau giữa dự báo và lập dự án là một vấn đề phức tạp. Mặc dù giữa dự báo và lập dự án có những cái chung nhưng về phương diện toán học chúng được hình thành theo cách khác nhau, việc giải bài toán cũng khác nhau. Dự báo ngắn hạn còn gọi là dự báo điều độ dùng để lập kế hoạch hàng năm, mùa hoặc tháng, hàng tuần, thậm chí hàng ngày hoặc hàng giờ. Bài toán này yêu cầu độ chính xác rất cao. Nhìn chung thời hạn dự báo càng ngắn thì mức độ yêu cầu chính xác càng cao. * Trên phương diện lãnh thổ có thể phân biệt như sau : Dự báo ở cấp quốc gia Dự báo khu vực Dự báo địa phương 3.1.2. Các phương pháp dự báo phụ tải điện. Có rất nhiều phương pháp dự báo phụ tải, mỗi phương pháp có những ưu điểm riêng với độ chính xác nhất định, tuỳ theo mục đích và yêu cầu mà người ta có thể chọn phương pháp thích hợp. Trong nhiều trường hợp người ta sử dụng hai hay nhiều phương pháp để nâng cao độ chính xác và tin cậy của dự báo. Sau đây là một số phương pháp dự báo thông dụng nhất : a. Dự báo phụ tải dựa trên vốn đầu tư Theo phương pháp này có thể dựa trên mức độ trang bị hiện tại và kế hoạch phát triển sản xuất tương lai để dự báo nhu cầu điện năng. Phương pháp này có ưu điểm là đơn giản nhưng thường có sai số lớn, vì vậy chỉ áp dụng trong quy hoạch sơ bộ. b. Dự báo theo phương pháp hệ số vượt trước Phương pháp này giúp ta thấy được khuynh hướng phát triển của nhu cầu điện năng và sơ bộ cân đối nhu cầu này với nhịp độ phát triển kinh tế. ở đây người ta dựa vào tỷ số của nhịp độ phát triển năng lượng điện với nhịp độ phát triển của toàn bộ nền kinh tế . phương pháp này chỉ nói lên xu thế phát triển với một mức độ chính xác nào đó. Trong tương lai xu thế này còn chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác như : Do tiến bộ về mặt khoa học và quản lý nên xuất tiêu hao điện năng đối với mỗi sản phẩm ngày càng giảm xuống hay do điện năng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế quốc dân và các địa phương hoặc do cơ cấu kinh tế không ngừng thay đổi. Vì những yếu tố đó mà hệ số vượt trước có thể thay đổi khá nhiều. Do đó nếu chỉ dựa vào hệ số vượt trước để xác định điện năng ở năm dự báo thì có thể dẫn đến sai số lớn. Tuy nhiên trong chừng mực nhất định phương pháp hệ số vượt trước có thể cho ta biết sơ bộ về nhu cầu năng lượng và xu thế phát triển của phụ tải điện. c. Phương pháp ngoại suy Nội dung của phương pháp ngoại suy theo thời gian là nghiên cứu diễn biến của phụ tải trong các năm quá khứ tương đối ổn định và tìm quy luật biến đổi của phụ tải phụ thuộc vào thời gian, từ mô hình tìm được đó ta tính cho các giai đoạn của dự báo. Có một số dạng chính của hàm hồi quy * Hàm tuyến tính có dạng Pt = b + at (2.1) Các hệ số a, b xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu, mà từ đó có thể thiết lập hệ phương trình sau: (2. 2) Trong đó: Pi - giá trị phụ tải quan sát ở năm thứ i ti - năm quan sát thứ i n - số năm quan sát * Hàm Parabol Pt = a.t + b.t + c Các hệ số a, b, c được xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu với hệ phương trình: * Hàm mũ có dạng: Pt = P0(1+)t Trong đó: P0 - Phụ tải năm cơ sở. - suất gia tăng phụ tải hàng năm. (1+) =C Ct = ; C= 3.2. Dự báo phụ tải của 3 thôn đến năm 2010 . 3.2.1. Dự báo phụ tải sinh hoạt . Phụ tải sinh hoạt chiếm một tỷ trọng lớn trong phụ tải điện do vậy việc tính toán dự báo chính xác công suất tính toán trung bình của hộ gia đình sẽ cho ta một kết quả chung với sai số không lớn. Để xác định chính xác công suất tính toán hộ gia đình chúng tôi sử dụng phương pháp ngoại suy theo thời gian. Cơ sở để tiến hành dự báo phụ tải sinh hoạt dựa vào số liệu thống kê điện năng những năm trước để xây dựng mô hình dự báo Theo số liệu thống kê của điện lực Yên Phong chúng tôi có công suất tính toán trung bình của một hộ gia đình được thống kê từ năm 2000 đến năm 2004 dựa theo công thức : Trong đó: A - Điện năng của toàn xã trong 1 năm N – số hộ dân trong xã N= 1093 hộ Tmax – Thời gian sử dụng công suất cực đại năm (Tmax = 4660,9 h) Qua số liệu thống kê điện năng của 3 thôn của xã Văn Môn thể hiện ở bảng 2.1 Bảng 2. 1 Số liệu điện năng của trạm 560 kVA từ năm 2000 2004 Năm 2000 2001 2002 2003 2004 A ( KWh) 1787880 1898159,9 2101425,02 2524766,6 2708163,7 Chúng tôi có công suất tính toán hộ gia đình cho trong bảng sau Bảng 2.2. Công suất tính toán hộ giađình từ năm 1999 2004 Năm 2000 2001 2002 2003 2004 Ptt.hộ (W/hộ) 350,9 372,6 412,5 495,6 531,6 * Xây dựng đường cong thực nghiệm của Ptt.hộ từ năm 2000 2004 0 100 200 300 400 500 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Ptt ĐƯỜNG CONG THỰC NGHIỆM Qua đường cong thực nghiệm cho thấy đường cong có dạng tuyến tính gần giống như đường thẳng . Do vậy hàm hồi quy có dạng : Ptt / hộ = a.t + b Các hệ số a , b được xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu . Tính toán xác định a , b như sau : Năm ti Ptt / hộ ti2 Ptt / hộ . ti 2000 1 350,9 1 350,9 2001 2 372,6 4 745,2 2002 3 412,5 9 1237,5 2003 4 495,6 16 1982,4 2004 5 431,6 25 2658 Tổng 15 2163,2 55 6974 Theo hệ phương trình (2.2) chúng tôi xác định được a, b 55. a + 15. b = 6974 15. a + 5. b = 2163,2 Giải hệ phương trình trên chúng tôi được a = 48,44 b = 287,3 Khi đó chúng tôi có hàm dự báo : Ptt.hộ = 48,44. t + 287,3 Nếu năm 2000 làm cơ sở (t = 1năm) chúng tôi có: Ptt/hộ = 48,44.1 + 287,3 = 335,74 (W). Vậy công suất tính toán cho một hộ gia đình của xã Văn Môn cho các năm dự báo được trình bày ở bảng sau: Năm Ptt / hộ (W) 2005 577,94 2006 626,38 2007 674,8 2008 723,2 2009 771,7 2010 820,1 * Tính toán dự báo nhu cầu phụ tải sinh hoạt gia đình trong 3 thôn của xã Văn Môn. Để tính toán nhu cầu phụ tải sinh hoạt gia đình đến năm dự báo, tôi căn cứ vào số liệu về dân số và số hộ dân hiện tại và tốc độ tăng dân số đến năm 2010 (tỉ lệ tăng dân số của xã Văn Môn của những năm trước. Do vậy tỷ lệ tăng dân số trung bình từ năm 20052010 là 2,6% ta có bảng só liệu về hộ dân hiện tại và năm 2010 của 3 thôn trong xã Văn Môn như sau : Bảng . Số hộ hiện tại và năm 2010 của 3 thôn. Thôn Điểm tải Số hộ năm 2005 Số Số hộ năm 1010 Quan Đình Số 1 140 158 Số 2 12 14 Số 3 94 106 Số 4 73 82 Số 5 20 23 Phù Xá Số 1 173 195 Số 2 62 70 Số 3 84 95 Mẫn Xá Số 1 40 45 Số 2 186 210 Số 3 29 33 Số 4 23 26 Số 5 113 128 Số 6 129 145 Chúng tôi thấy dân số năm 2010 tăng so với năm 2005 là 152 hộ. Với chủ trương của từng thôn là muốn di dời cho các hộ ra phía ngoài làng . Nhất là thôn Mẫn Xá . Để tính toán phụ tải dự báo cho từng thôn chúng tôi tiến hành tính toán dự báo phụ báo phụ tải cho các điểm tải tại các thôn và căn cứ vào định hướng phát triển của từng thôn và hiện trạng của mạng điện thì số hộ gia đình ở các điểm tải là vẫn giữ nguyên trong tương lai 2010 và các tuyến dây cung cấp điện cho các điểm tải vẫn giữ nguyên như vậy (như sơ đồ hiện trạng lưới điện). Còn phần tăng số hộ thì các thôn đã có định hướng mở rộng đất đai cho các hộ ở cuối làng Tiến hành tính toán phụ tải dự báo tại các điểm tải . ó Tính toán dự báo phụ tải sinh hoạt. Căn cứ vào phụ tải hiện trạng và kế hoạch phát triển của các thôn cũng như mức sống của các hộ tại các khu vực chúng tôi tính toán như sau: Nhóm N hộ gia đình phụ tải sinh hoạt tính theo hệ số đồng thời : Các hệ số chọn và tính toán tương tự giống phần tính toán tổng hợp phụ tải . Công suất tính toán tại các thời điểm cực đại ngày và đêm : (kW) (kW) + Tính toán cụ thể cho điểm tải số 1 lộ 1 (thôn Quan Đình). Khi đó công suất dự báo của điểnm tải số 1 lộ 1 (thôn Quan Đình) là: (kW) (kW) Tính toán tương tự cho các điểm tải khác chúng tôi có bảng kết quả sau: =820,1 (W)/hộ Thôn Điểm tải Quan Đình Số1 0,36 0,66 41,33 75,78 2 0,5 0,81 4,92 7,97 3 0,37 0,67 28,52 51,64 4 0,38 0,69 22,75 41,3 5 0,45 0,76 7,38 12,46 Phù Xá Số 1 0,35 0,65 49,65 92,22 2 0,39 0,69 19,83 35,08 3 0,38 0,68 26,17 46,84 Mẫn Xá Số 1 0,5 0,71 16,4 23,29 2 0,35 0,65 53,38 99,15 3 0,42 0,73 9,98 17,36 4 0,44 0,75 8,29 14,14 5 0,36 0,67 33,36 62,09 6 0,36 0,66 38,08 69,82 Khi số hộ tăng lên thì ở các trục đường dây trong thôn số hộ vẫn giữ nguyên nhưng nhu cầu sử dụng điện sẽ tăng lên. Số hộ tăng lên thôn có định hướng mở rộng diện tích đất ở ra cuối làng. 3.2.2. Tính toán dự báo phụ tải sản xuất tiểu thủ công nghiệp. Để tính toán dự báo nhu cầu phụ tải sản xuất cho 3 thôn trong xã Văn Môn chúng tôi căn cứ vào số liệu điều tra về phụ tải sản xuất hiện tại và điều kiện kinh tế theo kế hoạch đến năm 2010 của các thôn , các xưởng sẽ được mở rộng các ngành nghề đã có , nhất là cở sở sản xuất mộc và xưởng cơ khí. Từ đó chúng tôi có bảng số liệu phụ tải sản xuất dự báo năm 2010 như sau: Thôn Điểm tải Tên thiết bị Pn(kW) Số lượng tlv Ksh 2005 2010 Quan Đình Số 1 Máy xay sát 10 1 2 7 0,23 Máy cưa đứng 3 2 3 4 0,13 Máy cưa bào 1,8 2 4 4 0,13 Máy dập inox 2 5 6 3 0,1 Máy uốn inox 3 3 5 2 0,07 Máy tiện 1,5 4 6 3 0,1 3 Máy xay sát 10 1 2 6 0,2 4 Máy cưa đứng 3 1 2 4 0,13 Máy cưa bào 1,8 1 3 4 0,13 Máy xay sát 10 1 1 5 0,17 5 Máy bơm tưới 33 1 1 6 0,2 Máy xay sát 10 1 1 5 0,17 Phù Xá Số 1 Máy cưa đẩy 7 2 3 6 0,2 Máy cưa đứng 3 4 5 4 0,13 Máy cưa bào 1,8 5 6 4 0,13 Máy xay sát 10 1 1 5 0,17 2 Máy nghiền bột 1,7 2 4 4 0,13 Máy xay sát 10 1 1 4 0,13 3 Máy nghiền bột 1,7 1 3 3 0,1 Máy xay sát 10 1 1 3 0,1 Mẫn Xá Số 2 Máy dập inox lớn 33 1 2 3 0,1 Máy uốn inox lớn 30 1 2 3 0,1 Máy uốn inox nhỏ 22 1 2 5 0,17 Máy dập inox nhỏ 10 1 3 4 0,13 6 Máy dập inox lớn 40 1 2 5 0,17 Máy uốn inox nhỏ 5 1 3 4 0,13 Máy xay sát 10 2 2 5 0,17 Việc tính toán phụ tải dự báo năm 2010 chúng tôi tính toán tương tự như phần hiện trạng lưới điện . Có bảng kết quả dự báo phụ tải sản xuất năm 2010 như sau : Thôn Điểm tải ksd nhq knc Psxn (kW) Psxđ (kW) Quan Đình Số 1 0,14 16 0,36 25,99 15,59 3 0,2 2 0,76 15,2 9,12 4 0,15 4 0,57 13,22 7,93 5 0,19 2 0,76 32,68 19,6 Phù Xá Số 1 0,16 10 0,42 23,85 14,31 2 0,13 2 0,74 12,43 7,45 3 0,1 2 0,74 11,17 6,7 Mẫn Xá Số 2 0,12 7 0,45 90 54 6 0,16 4 0,58 66,7 40 3.2.3. Tính toán dự báo phụ tải công cộng. Phụ tải công cộng bao gồm : Khu vực trường học , Nhà văn hoá , Nhà trẻ mẫu giáo , UBND xã , Bưu điện. Đối với loại phụ tải này chúng tôi tiến hành dự báo theo suất điện năng trên 1m2 Pđ = P0.S Trong đó : Pđ - Công suất đặt dự kiến P0 – Công suất tiêu thị /1m2 S – Diện tích Bảng suất tiêu thụ cho phụ tải công cộng. Điểm cấp điện Định mức Kđt ở thời điểm max Đơn vị Giá trị Ngày Đêm Trường học , nhà trẻ W/m2 1520 0,75 0,4 Nhà văn hoá W/m2 1215 0,35 1 UBND xã W/m2 1215 0,8 0,45 Bưu điện W/m2 1215 0,35 1 Đình chùa W/m2 1215 0,75 0,4 Như vậy phụ tải công cộng của một nhóm thiết bị được xác định theo hệ số đồng thời . Công suất tính toán tại các thời điểm tương ứng là : Trong đó : Hệ số đồng thời tổng hợp tại thời điểm cực đại : Pni – công suất của các cơ sở công cộng. Căn cứ vào hiện tại và kế hoạch phát triển trong tương lai của xã chúng tôi có bảng số liệu về phụ tải công cộng thể hiện ở bảng sau: Thôn Điểm cấp điện Năm 2010 Quan Đình Nhà trẻ mẫu giáo 100m2 Nhà văn hoá 100m2 Phù Xá Trường cấp I 1000m2 Trường cấp II 1000m2 Nhà văn hoá 100m2 Nhà trẻ mẫu giáo 120m2 Mẫn Xá UBND xã 250m2 Bưu điện xã 60m2 Nhà văn hoá 100m2 Nhà trẻ mẫu giáo 300m2 Tính toán cụ thể cho phụ tải công cộng tại điểm tải số 1 thôn Phù Xá. Điểm tải số 1 thôn Phù Xá gồm Trường cấp I + II PTCI = 1000.15 = 15 (kW) PTCII = 1000.15 = 15 (kW) Hệ số đồng thời tại thời điểm cực đại ngày đêm của điểm tải 1: Công suất tính toán của điểm tải 1 phụ tải công cộng : Tính toán tương tự cho các điểm tải khác của các thôn có kết quả ở bảng sau: Thôn Điểm tải P(kW) P(kW) Quan Đình Số1 0,525 1,5 Số4 1,125 0,6 Phù Xá Số1 22,5 12 Số2 1,85 2,21 Mẫn Xá Số1 3,3 2,55 Số3 3,375 1,8 Số4 0,025 1,5 3.2.4.Tổng hợp phụ tải dự báo năm 2010 Để tổng hợp nhu cầu phụ tải đén năm 2010 chúng tôi sử dụng phương pháp số gia như trình bày ở phần tổng hợp phụ tải thuộc phần( đánh giá hiện trạng lưới điện) + Tổng hợp theo phương pháp số gia cho từng điểm của các thôn. Tính cụ thể cho điểm tải số 1(thôn Quan Đình) + Phụ tải sinh hoạt : + Phụ tải công cộng : + Phụ tải sản suất : Tổng hợp phụ tải dự báo giữa phụ tải sinh hoạt và phụ tải công cộng . Phụ tải dự báo tổng hợp Các điểm tải khác tính tương tự chúng tôi có bảng kết quả tổng hợp phụ tải dự báo của các điểm tải năm 2010 Thôn Điểm tải Phụ tải SHGĐ Phụ tải SXTTCN Phụ tải CCXH Phụ tải Tổng hợp Cos Pshn Pshđ Psxn Psxđ Pccn Pccđ Pn Pđ Quan Đình Số 1 41,33 75,78 25,99 15,59 0,525 1,5 58,69 86,51 0,9 Số 2 4,92 7,97 4,92 7,97 0,91 Số 3 28,52 51,64 15,2 9,12 37,9 57,24 0,9 Số 4 22,75 41,3 13,22 7,93 1,125 0,6 31,66 46,42 0,9 Số 5 7,38 12,46 32,68 19,6 37,15 27,41 0,85 Phù Xá Số 1 49,65 92,22 23,85 14,31 22,5 12 79,92 108,7 0,9 Số 2 19,83 35,08 12,43 7,45 1,85 2,21 28,63 40,82 0,9 Số 3 26,17 46,84 11,17 6,7 33,12 50,87 0,9 Mẫn Xá Số 1 16,4 23,29 3,3 2,55 18,29 24,72 0,88 Số 2 53,38 99,15 90 54 126,79 136,4 0,91 Số 3 9,98 17,36 3,375 1,8 11,91 18,34 0,91 Số 4 8,29 14,14 0,525 1,5 8,55 14,95 0,91 Số 5 33,36 62,09 33,36 62,09 0,92 Số 6 38,08 69,82 66,7 40 92,38 96,88 0,88 Công suất phản kháng của các điểm tải xác định theo công thức : Qi = Pi . tg Với Cos : Hệ số công suất của mỗi điểm tải căn cứ vào tỷ số tra bảng Cos ta có : <0,35 0,6 0,85 1,15 1,4 > 1,41 Cosn 0,92 0,88 0,83 0,78 0,76 0,73 Cosdd 0,94 0,91 0,89 0,85 0,8 0,76 Đối với điểm tải số 1 của Lộ 1 (thôn Quan Đình). Ta có : Pđ > Pn Lấy Pđ = 86,51 làm công suất tính toán Ptt = 86,51 (kW). Mặt khác = = 0,68 Cos = 0,91 Qtt = Ptt . tg = 39,42 (kVAr) . Stt = 86,51 + j 39,42 (kVA) . Tính toán tương tự cho các điểm tải khác chúng tôi có kết quả cho trong bảng sau : Bảng kết quả tính toán phụ tải Thôn Điểm tải P P Cos Ptt Qtt Stt Quan Đình Số 1 58,69 86,51 0,91 86,51 39,42 86,51 +j 39,42 Số 2 4,92 7,97 0,91 7,97 3,63 7,97 +j 3,63 Số 3 37,9 57,24 0,91 57,24 26,04 57,24 +j 26,04 Số 4 31,66 46,42 0,91 46,42 21,12 46,42 +j 21,12 Số 5 37,15 27,41 0,85 37,15 23,02 37,15 +j 23,02 Phù Xá Số 1 79,92 108,7 0,91 108,7 49,49 108,7 +j 49,49 Số 2 28,63 40,82 0,91 40,82 18,57 40,82 +j 18,57 Số 3 33,12 50,87 0,91 50,87 23,15 50,87 +j 23,15 Mẫn Xá Số 1 18,29 24,72 0,89 24,72 11,25 24,72 +j 11,25 Số 2 126,79 136,4 0,91 136,4 69,88 136,4 +j 69,88 Số 3 11,91 18,34 0,91 18,34 8,34 18,34 +j 8,34 Số 4 8,55 14,95 0,91 14,95 6,8 14,95 +j 6,8 Số 5 33,36 62,09 0,91 62,09 28,25 62,09 +j 28,25 Số 6 92,38 96,88 0,89 96,88 49,63 96,88 +j 49,63 +Công suất truyền tải trên các đoạn dây . - Đối với Lộ 1 ( thôn Quan Đình). Sơ đồ tính toán lộ 1 . xt 1 2 4 5 3 17b 4a 11a 15a 4a-1-1 4a-7 Công suất truyền tải trên các đoạn : Đoạn xt – 17b : S = 86,51 +j 39,42 (kVA) Đoạn xt – 4a : S = 148,78 +j73,81 (kVA) Đoạn 4a – 11a : S = 83,57 +j44,14 (kVA) Đoạn 11a – 15a : S = 37,15 +j 23,02 (kVA) Đoạn 4a – 4a-7 : S = 57,24 +j 26,04 (kVA) Đoạn 4a – 4a-1-1 : S = 7,97 +j 3,63 (kVA) - Đối với lộ 2 (thôn Phù Xá) Sơ đồ tính toán lộ 2 xt 2 1 3 15 16 16- 6 15-9 Công suất truyền tải trên các đoạn : Đoạn 16 – 16-6: S = 50,87 +j 23,15 (kVA) Đoạn 15 - 16 : S = 159,64 + j 72,64 (kVA) Đoạn 15 – 15-9 : S = 40,82 +j 18,57 (kVA) Đoạn xt – 15 : S = 200,46 + j 91,21 (kVA) - Đối với lộ 3 (thôn Mẫn Xá) Sơ đồ tính toán lộ 3xt 1 2 3 6 5 6 4 3 20 25 8a 3c 9a-8 8a-5 Công suất truyền tải trên các đoạn : Đoạn 20 – 25: S = 18,34 +j 8,34 (kVA) Đoạn 6 - 20 : S = 136,4 + j 69,88 (kVA) Đoạn 8a – 17a : S = 96,88 +j 49,63 (kVA) Đoạn 8a – 9a-8 : S = 62,09 + j 28,25 (kVA) Đoạn 8a – 8a-5 S = 14,95 +j 6,8 (kVA) Đoạn 3 - 3c : S = 24,72 + j 11,25 (kVA) Đoạn 6 - 8a : S = 173,92 +j 84,68 (kVA) Đoạn 3 - 6 : S = 328,66 + j 162,9 (kVA) Đoạn xt - 3 : S = 353,38 + j 174,15 (kVA) 2> Tổng hợp phụ tải dự báo năm 2010 TBATT Văn Môn . Bảng tổng hợp phụ tải của các lộ TBATT Văn Môn. Lộ Điểm T/Số 2 3 4 5 6 Lộ 1 (kW) 58,69 4,92 37,9 31,66 37,15 (kW) 86,51 7,97 57,24 46,42 27,41 (kW) 86,51 7,97 57,24 46,42 37,15 0,91 0,91 0,91 0,91 0,85 Lộ 2 (kW) 79,92 28,63 33,12 (kW) 108,77 40,82 50,77 (kW) 108,77 40,82 50,77 0,91 0,91 0,91 Lộ 3 (kW) 18,29 126,79 11,91 8,55 33,36 92,38 (kW) 24,72 136,4 18,34 14,95 62,09 96,88 (kW) 24,72 136,4 18,34 14,95 62,09 96,88 0,91 0,89 0,91 0,91 0,91 0,85 1>Tổng hợp phụ tải cho lộ 1 (thôn Quan Đình) Sử dụng tổng hợp công suất theo phương pháp số gia để xác định công suất của các điểm tải: áp dụng công thức: Với Tính toán tương tự ta có kết quả ghi trong bảng sau : Tổng hợp các điểm tải Pngày(kW) Pđêm(kW) 12 61,59 91,36 123 87,15 130,99 1234 108,25 162,7 12345 133,27 180,8 Sau khi tính toán ta thấy : chọn làm công suất tính toán cho lộ 1 (thôn Quan Đình) Pttmax = 180,8 (kW). Hệ số của lộ 1 (thôn Quan Đình) lô1 = lộ1 = lộ1 = 0,9 Công suất tính toán của lộ 1 (thôn Quan Đình): 2> Tổng hợp phụ tải cho lộ 2 (thôn Phù Xá) Tính toán tương tự như lộ 1 chúng tôi có kết quả ghi trong bảng sau: Tổng hợp các điểm tải Pngày(kW) Pđêm(kW) 12 98,88 136,43 123 121,02 171,39 Sau khi tính toán ta thấy : chọn làm công suất tính toán cho lộ 1 (thôn Quan Đình) Pttmax = 171,39 (kW). Hệ số của lộ 2 (thôn Phù Xá) lô2 = lộ2 = lộ2 = 0,91 Công suất tính toán của lộ (thôn Phù Xá): 3> Tổng hợp phụ tải cho lộ 3 (thôn Mẫn Xá) Tính toán tương tự như lộ 1 chúng tôi có kết quả ghi trong bảng sau: Tổng hợp các điểm tải Pngày(kW) Pđêm(kW) 12 138,55 152,62 123 145,99 164,42 1234 151,2 173,91 12345 173,53 217,12 123456 239,46 286,47 Sau khi tính toán ta thấy : chọn làm công suất tính toán cho lộ (thôn Mẫn Xá) Pttmax = 186,47 (kW). Hệ số của lộ 3 (thôn Mẫn Xá) lô3 = lộ3 = lộ3 = 0,88 Công suất tính toán của lộ 3 (thôn Mẫn Xá): I V: Đánh giá chất lượng điện trên lưới điện Để đánh giá chất lượng điện trên lưới điện xã Văn Môn. Chúng tôi tiến hành đánh giá độ đối xứng của lưới điện và tổn hao điện áp trên lưới. 4.1. Đánh giá mức độ đối xứng của lưới. Phụ tải điện nông nghiệp nói chng gồm cả ba phụ tải ba pha và một pha,chủ yếu là phụ tải một pha mạng hạ áp 380/220 V. Nguyên nhân gây nên hiện tượng mất đối xứng của lưới hạ áp là do phụ tải đóng cắt một cách tự ngẫu nhiên và không phụ thuộc vào các phụ tải khác. Bên cạnh đó còn do trình độ quản lý và vận hành của tổ điện trong xã còn hạn chế,việc sử dụng điện của nhân dân trong xã còn tuỳ tiện … Sự mất đối xứng phân làm hai trường hợp : Không đối xứng mang tính ngẫu nhiên và không đối xứng do sự phân bố tải không đồng đều giữa các pha. Sự mất đối xứng giữa các pha trong mạng điện làm ảnh hưởng đến chất lượng điện. Nó làm tổn thất trên mạng điện một cách đáng kể, làm nguy hại đến các động cơ dùng điện đặc biệt là động cơ điện ba pha. Để đánh giá được mức độ đối xứng của lưới điện hạ áp,chúng tôi sử dụng phương pháp phân tích các thành phần đối xứng ( phân tích theo điện áp ). + Nội dung của phương pháp Như chúng ta đã biết bất kỳ một hệ thống ba pha không đối xứng nào đều có thể phân tích thành ba hệ thống vectơ thứ tự thuận,thứ tự nghịch và thứ tự không. Giả sử , , là hệ thống ba vectơ không đối xứng chúng ta phân tích thành ba hệ thống vectơ đối xứng thuận,nghịch và không : Giải hệ 3 phương trình trên ta được : Trong đó : a- là toán tử quay ; ; ; Thay vào biểu thức trên ta có : Trong lưới hạ áp nên điện áp được xác định theo biểu thức : Trong đó : * Các hệ số không đối xứng + Hệ số không đối xứng của điện áp + Hệ số không cân bằng của điện áp Với dòng điện bằng cách biến đổi tính toán như điện áp ta có : + Hệ số không đối xứng của dòng điện + Hệ số không cân bằng của dòng điện Số liệu đo đếm vào giờ cao điểm tại TBATT Văn Môn Bảng :Số liệu dòng điện và điện áp đo vào giờ cao điểm tại TBATT Văn Môn Thông số Ngày đo 2/5 8/5 10/5 A 215 204 208 B 192 203 198 C 218 220 219 A 200 250 232 B 236 204 194 C 185 230 204 *Số liệu tính toán đối với điện áp : d.l.chuẩn 209 4,55 213,55 197,67 4,49 202,16 219 0,82 219,82 áp dụng công thức chúng tôi tính được : ; ; ; ; , + Hệ thống không đối xứng của điện áp + Hệ số không cân bằng của điện áp * Tính toán tương tự đối với dòng điện ta được Số liệ tính toán đối với dòng điện : d.l.chuẩn 227,83 20,67 248 211,33 17,91 229,24 206,33 18,44 224,77 áp dụng công thức trên ta tính được Tính toán tương tự ta có : M Giá trị 624,79 333,45 16,85 13,41 16,85 6,53 * Hệ số không đối xứng của dòng điện là : * Hệ số không cân xứng của dòng điện Nhận xét : Qua phân tích đánh giá mức độ không đối xứng của mạng điện hạ áp thanh cái trạm BATT Văn Môn chúng tôi thấy mức độ không đối xứng của điện áp và dòng điện là không lớn có thể chấp nhận được. Điều đó chứng tỏ người quản lý vận hành đã làm tương đối tốt việc san bằng tải giữa các pha. 4.2. Đánh giá hao tổn điện áp trên lưới Hao tổn điện áp trên đường dây bằng tổng hao tổn từng đoạn cộng lại tính cho các lộ từ đầu nguồn đến cuối đường dây của trạm theo biểu thức sau : 4.2.1 Trong đó : : Công suất truyền tải trên các đoạn dây : Điện trở và điện kháng trên đường dây đó Qua khảo sát chúng tôi thấy bán kính hoạt động của thôn Mẫn Xá vượt quá giới hạn cho phép nên chúng tôi tến hành đánh giá tổn hao cho lộ 3 (Thôn Mẫn Xá). Sơ đồ tính toán của lộ 3 (Thôn Mẫn Xá) xt 1 2 3 6 5 6 4 3 20 25 8a 3c 9a-8 8a-5 Ta có công suất trên các điểm tải : Điểm tải Số 1 12,27 15,97 15,97 0,91 7,26 15,97 + j7,26 Số 2 76,39 88,55 88,55 0,89 45,36 88,55 + j45,36 Số 3 6,85 11,44 11,44 0,91 5,2 11,44 + j5,2 Số 4 5,54 9,68 9,68 0,91 4,4 9,68 + j4,4 Số 5 21,62 40,25 40,25 0,91 18,31 40,25 + j18,3 Số 6 64,94 64,66 64,66 0,85 40,25 64,94 + j38,25 Công suất truyền tải của các đoạn dây : + Đoạn 20- 25: (kVA) + Đoạn 6- 20 (kVA) Đoạn 8a – 17a : S = 64,94 + j38,25 (kVA) Đoạn 8a – 9a-8 : S = 40,25 + j18,3 (kVA) Đoạn 8a – 8a-5 S = 9,68 + j4,4 (kVA) Đoạn 3 - 3c : S = 15,97 + j7,26 (kVA) Đoạn 6 - 8a : S = 114,87 +j 60,95 (kVA) Đoạn 3 - 6 : S = (kVA) Đoạn xt - 3 : S = (kVA) * Theo sơ đồ tính toán của lộ 3 (Mẫn Xá) chúng tôi có thông số kỹ thuật của dây dẫn cho trong bảng 4.2.1 Bảng 4.2.1 : Thông số kỹ thuật của dây dẫn Loại dây A35 A50 A70 Điện trở 0,92 0,64 0,46 0,308 0,297 0,285 * Tính hao tổn điện áp cho lộ dài nhất Xt – 3 - 25 áp dụng công thức 4.2.1 chúng tôi có (V) (V) (V) (V) Vậy tổng công suất truyền tải trên lộ dài nhất (Xt – 3 –25) (V) Vậy hao tổn điện áp của lộ 3 là : Nhận xét : Qua tính toán chúng tôi nhận thấy hao tổn điện áp của trạm BATT xã Văn Môn rất lớn điều đó là do tiết diện dây quá nhỏ và dài (bán kính hoạt động của TBATT lớn hơn 800m) vì điều đó mà lưới điện hiện trạng của xã Văn Môn có tổn thất điện áp lớn . Phần III : Phương án quy hoạch và cải tạo lưới điện xã Văn Môn 3.1. Một số yêu cầu được sử dụng khi đề suất phương án cải tạo lưới điện xã Văn Môn – Yên Phong – Bắc Ninh. * Phải đảm bảo chất lượng điện * Vốn đầu tư phải nhỏ Khi bố trí lưới điện của xã Văn Môn thì các TBA hiện có được giữ lại nếu đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của công trình, kể cả việc tăng công suất cho trạm, còn các trường hợp không đảm bảo kỹ thuật của công trình cũng như không đáp ứng được nhu cầu gia tăng phụ tải,không đảm bảo được bán kính của trạm,không nằm ở trung tâm tải...thì phải tính đến việc dịch chuyển hay xây dựng thêm TBA mới. Các dường trục và nhánh rẽ nếu