bộ công thơng
trờng cao đẳng công nghệ và kinh tế công nghiệp
[o\ báo cáo

TổNG KếT đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ Nghiên cứu đánh giá lới điện trung áp khu vực tỉnh Thái
Nguyên. Đề xuất giải pháp nâng cao chất lợng điện
năng cho lới khu vực, ứng dụng kết quả nghiên cứu
phục vụ công tác đào tạo của nhà trờng
nguyễn chí nhân

7925Thái Nguyên
ngày 31 tháng 12

6. Tr
n Vn on
ThS. T ng hoỏ
7. ng Hoi Nam
ThS. Thit b mng v Nh mỏy in
8. V Anh Tun
ThS. T ng hoỏ.
9. Nguyn Th Kim Liờn
C nhõn k toỏn

Thái Nguyên ngày 31 tháng 12 năm 2009
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009

Mục lục Trang
Mục lục
Lời nói đầu

A. Phần mở đầu
1

B. Nội dung
4


2.6 Điều chỉnh tối u độ lệch điện áp 38
2.7 Tính toán các thông số của các phần tử lới phân phối 39
2.7.1 Tính toán thông số dây dẫn 39
2.7.2 Tính toán thông số Máy biến áp 40
2.8 Sơ đồ tính toán lới phân phối, phơng pháp tính toán 43
2.8.1 Sơ đồ lới phân phối 43
2.8.2 Tính toán tổn thất điện áp theo công suất 45
2.8.3 Chế độ tính toán tổn thất điện áp trong lới phân phối 46
2.9 Thuật toán và chơng trình tính 48
2.9.1 Nhập các thông số vào bảng số liệu chuẩn 48
2.9.2 Nhập số liệu mô tả cấu trúc lới 49
2.9.3 Tính tổn thất điện áp và điều chỉnh tối u điện áp 50
2.9.4 Kết luận 58
2.10 Hiện trạng Chất lợng điện áp ở Thái Nguyên 59
2.10.1 Phân bố công suất và tổn thất kỹ thuật trên lới 59
2.10.2 Đánh giá thực trạng, khả năng mang tải, phân tích tình hình
quản lý vận hành, tổng hợp các u khuyết điểm của hệ thống
lới điện phân phối
61
2.11 Phân tích các giải pháp nâng cao CLĐA và đề xuất giải pháp nâng
cao CLĐA một số đờng dây lới điện Thái Nguyên
64
Kết luận chơng 2

Chơng 3: ứng dụng kết quả nghiên cứu nâng cao chất
lợng đào tạo của nhà trờng
67
3.1 ứng dụng kết quả nghiên trong trờng học 67
3.2 ứng dụng chơng trình tính toán trong giảng dạy học phần Cung cấp
điện và học phần Lới điện hệ cao đẳng và TCCN

Có thực trạng là một số cơ sở đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật cha đáp
ứng đợc yêu cầu của doanh nghiệp, một số trờng chủ yếu đào tạo về lý
thuyết, cha cập nhật kịp thời các tiến bộ kỹ thuật trong thực tế vào giảng dạy.
Lực lợng giảng viên trong các trờng cao đẳng, đại học phần lớn tuy đợc
đào tạo cơ bản tại các cơ sở đào tạo có chất lợng cao, song nếu không thờng
xuyên cập nhật các tiến bộ kỹ thuật mới, không thờng xuyên nghiên cứu thực
tế sẽ dẫn đến tình trạng giảng dạy lý thuyết suông và tụt hậu về kiến thức.
Điều này làm ảnh hởng nghiêm trọng tới chất lợng đào tạo.
Nhận thức rõ vai trò và chất lợng của đội ngũ giảng viên- giáo viên là
nhân tố quyết định chất lợng của quá trình đào tạo, trờng Cao đẳng Công
nghệ và Kinh tế Công nghiệp luôn quan tâm tạo mọi điều kiện thuận lợi để các
giảng viên- giáo viên trong nhà trờng học tập, nghiên cứu khoa học để nâng
cao trình độ moi mặt. Đặc biệt nhà trờng luôn khuyến khích cập nhật các tiến
bộ kỹ thuật trên thực tế vầo giảng dạy, động viên, khuyến khích các nghiên
cứu khoa học thực tế, gắn đào tạo với thực tế nhằm mục tiêu đào tạo lực lợng
lao động có kỹ thuật đáp ứng đợc yêu cầu của xã hội.
Năm 2009 đợc sự cho phép của Bộ Công Thơng, nhà tr
ờng đã triển
khai nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu đánh giá lới điện trung áp khu vực tỉnh
Thái Nguyên. Đề xuất giải pháp nâng cao chất lợng điện năng cho lới khu
vực, ứng dụng kết quả nghiên cứu phục vụ công tác đào tạo của nhà trờng.
Nội dung chủ yếu của đề tài là nghiên cứu thực trạng của lới điên trung
áp tỉnh Thái Nguyên, nghiên cứu giải pháp nhằm nâng cao chất lợng điện năng
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009
cho mạng điện trung áp, nghiên cứu ứng dụng kết quả vào công tác đào tạo
nhằm nâng cao chất lợng đào tạo.

A. Phần mở đầu
I. Tính cấp thiết của đề tài.
Trong giai đoạn công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nớc hiện nay, đảm
bảo các nguồn năng lợng phục vụ cho công nghiệp và sinh hoạt là vấn đề lớn
đợc toàn xã hội quan tâm, đặc biệt là điện năng. Trong thời gian tới nớc ta đã
có chiến lợc xây dựng các nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện và nhà máy điện hạt
nhân. Song trong giai đoạn trớc mắt hệ thống điện nớc ta vẫn đứng trớc
nguy cơ thiếu điện, nhất là vào các tháng mùa khô. Mặt khác lới điện trung áp
trong hệ thống điện nớc ta phần lớn đợc xây dựng trớc đây với các thiết bị
cha thật sự hiện đại, cùng với việc phát triển nhanh chóng của các phụ tải, qua
thời gian sử dụng nhiều hệ thống lới trung áp đã có dấu hiệu không đảm bảo
chất lợng điện năng. Vì vậy việc nghiên cứu các lới trung áp để tìm ra
phơng pháp vận hành phù hợp, nâng cao chất lợng điện năng luôn là đòi hỏi
thờng xuyên đối với các nhà quản lý lới điện và các hộ tiêu thụ đIện.
Chính vì các lý do trên đề tài Nghiên cứu đánh giá lới điện trung áp
khu vực tỉnh Thái Nguyên. Đề xuất giải pháp nâng cao chất lợng điện năng
cho lới khu vực, ứng dụng kết quả nghiên cứu phục vụ công tác đào tạo nhà
trờng Đã đợc tập thể cán bộ, giảng viên- giáo viên trờng Cao đẳng Công
nghệ và Kinh tế Công nghiệp triển khai nghiên cứu sau khi đợc sự cho phép
của Bộ Công Thơng.
Khi đề tài hoàn thành sẽ góp phần nâng cao kiến thức thực tế của đội ngũ
giảng viên- giáo viên các chuyên ngành điện đồng thời tăng cờng tài liệu
giảng dạy, nghiên cứu cho các ngành đào tạo của nhà trờng. Đồng thời kết quả
của đề tài là cơ sở quan trọng để nhà trờng đổi mới nội dung môn học, ph
ơng
pháp giảng dạy nhằm nâng cao chất lợng đào tạo, đáp ứng tốt các yêu cầu của
xã hội

pháp đIều chỉnh điều áp trong lới trung áp. Đề xuất giải pháp nâng cao chất
lợng điện năng cho l
ới điện trung áp tỉnh Thái Nguyên.
Nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lợng đào tạo sinh viên cao đẳng các
chuyên ngành Điện đáp ứng yêu cầu của xã hội.
IV. Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu xây dựng đề cơng.
- Nghiên cứu thực trạng lới điện trung áp tỉnh Thái Nguyên.
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009
- Nghiên cứu các phơng pháp điều chỉnh điện áp hiệu quả trong lới điện
trung áp Thái Nguyên.
- Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lợng điện áp lới điện trung áp
Thái Nguyên.
- Nghiên cứu giải pháp gắn đào tạo sinh viên cao đẳng các chuyên ngành
Điện với yêu từ thực tế.
- Nghiên cứu phơng pháp tính toán điều chỉnh chất lợng điện áp và xây
dựng chơng trình tính toán.
- Tính toán và đề xuất các giải pháp cải thiện chất lợng điện áp Thái
Nguyên
V. Phơng pháp nghiên cứu.
Khi triển khai nghiên cứu đề tài nhóm nghiên cứu đã áp dụng hai nhóm
phơng pháp nghiên cứu đó là:
1. Nhóm phơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Tra cứu văn bản, nghiên cứu
tài liệu
2. Nhóm phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm: điều tra, khảo sát, tham
quan, thử nghiệm

Thái Nguyên là một thành phố công nghiệp, tỷ trọng điện sản xuất công
nghiệp chiếm khoảng 72% so với tổng điện năng tiêu thụ. Lưới điện phân phối
hiện nay ở Thái Nguyên là lưới điện có điện áp dưới 110kV, sử dụng các cấp
điện áp thông dụ
ng như 35, 22, 10, 6kV có trung tính cách ly, trung tính nối đất
trực tiếp hoặc gián tiếp qua máy biến áp tạo trung tính hoặc cuộn dập hồ quang
( cuộn Pertecxen). Lưới điện phân phối vận hành theo chế độ mạng điện hở
(hình tia hoặc phân nhánh) hoặc mạch vòng nhưng vận hành hở, độ dài mỗi
xuất tuyến thường không đến 100km. Nguồn cấp cho các xuất tuyến phân phối
chủ yếu do các trạm 110kV hoặc 220kV và các trạm trung gian 35/10kV,
35/6kV cung cấp. Do các điều kiện về địa lý, kinh tế, mức độ yêu cầu cung cấp
điện của phụ tải nên lưới phân phối ở các khu vực khác nhau rất khác nhau về
mật độ phụ tải, chiều dài đường dây, công suất truyền dẫn cũng như tổn thất
điện áp, điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.
Lưới điện phân phối
ở khu vực Thái Nguyên có thể đại diện cho lưới
phân phối nói chung vì nó gồm nhiều khu vực có tính chất phụ tải đa dạng: phụ
tải công nghiệp tập trung, phụ tải sinh hoạt và sản xuất nhỏ ở đô thị, phụ tải
nông thôn, phụ tải sinh hoạt miền núi. Lưới 35kV và 22kV được cấp trực tiếp
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009 10

t cỏc trm 110kV hoc 220kV. Vi cp in ỏp 10kV v 6kV, mt s ng
dõy c cp trc tip t cỏc trm 110kV cho cỏc ph ti cao ỏp hoc khu cụng
nghip tp trung, phn cũn li t cỏc trm trung gian 35/6kV hoc 35/10kV.
Khu vc Thỏi Nguyờn hin cú 7 trm 110kV l cỏc trm Lu Xỏ, Sụng
Cụng, ỏn, Gũ m, Gia Sng, Phỳ Lng, Quang Sn v 01 trm 220kV l

bng nh
ng thit b cú cụng ngh tiờn tin nh mỏy ct khớ SF6, mỏy ct chõn
khụng v cỏc rle bo v k thut s. in ỏp trung th cng cú s thay i v
Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009 11

cp in ỏp, s chỳ trng phỏt trin li in trung ỏp cp in ỏp 35kV v
22kV hn ch xõy dng cỏc ng dõy 6kV hoc 10kV. Cp in ỏp 6kV v
10kV s ch dựng cp in cho cỏc ph ti cao ỏp nh ng c cao ỏp, lũ
in h quang hoc cỏc nh mỏy cụng nghip nng.
1.2. Cỏc thụng s vn hnh ca li in Thỏi Nguyờn
Thụng s ph ti tnh Thỏi Nguyờn 8 thỏng
u nm 2009
Tng in nng tiờu th 706.511.117 kWh
in nng tiờu th ngy cao nht 3.502.204 kWh
in nng tiờu th trung bỡnh ngy 3.183.677 kWh
in nng tiờu th ngy thp nht 2.708.165kWh
Pmax 195 MW
Pmin 62,8 MW

Tng cụng sut tiờu th trong ton tnh thay i theo mựa v theo cỏc
ngy trong tun do nh hng ca thi tit v sn xut. Vo cỏc ngy th by
v ch nht, cụng sut tiờu th gim do cỏc nh mỏy, xớ nghip, cụng s gim
cụng sut. Cỏc ngy lm vic cụng sut tiờu th tng do nh hng ca sn xut
cụng nghip. Cng do nh hng ca sn xut cụng nghip nờn cao im ngy
vo khong 10h00 tng mnh v ln h
n cao im ti. Do cú nhiu c s sn

5 137,3 131,1 138,9
6 144,9 136,1 146,1
7 141,4 132,7 154,8
8 145,8 157,7 151,8
9 151,9 160,4 158,9
10 156,7 164,9 165,5
11 169,5 172,9 166,2
12 143,9 170,4 167,5
13 142,6 166,9 161,1
14 136,7 162 165,3
15 129,1 159,2 175,3
16 131,1 163,7 162,7
17 138,5 153,9 160,4
18 149,1 156,8 170,4
19 169,1 169,8 176,3
20 168,2 159,2 175,2
21 156,1 173,8 172,1
22 158,6 174,2 177,1
23 166,9 183,1 185,7
24 147,4 166,5 188,7

Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009


2500000
3000000
3500000
4000000
1/8/2009
2/8/2009
3/8/2009
4/8/2009
5/8/2009
6/8/2009
7/8/2009
8/8/2009
9/8/2009
10/8/2009
11/8/2009
12/8/2009
13/8/2009
14/8/2009
15/8/2009
16/8/2009
17/8/2009
18/8/2009
19/8/2009
20/8/2009
21/8/2009
22/8/2009
23/8/2009
24/8/2009
25/8/2009
26/8/2009

14/8/2009
15/8/2009
16/8/2009
17/8/2009
18/8/2009
19/8/2009
20/8/2009
21/8/2009
22/8/2009
23/8/2009
24/8/2009
25/8/2009
26/8/2009
27/8/2009
28/8/2009
29/8/2009
30/8/2009
31/8/2009
ngày
MW
Pmax
Pmin
Gò Đầm trong tháng 8 năm 2009
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1 3 5 7 9 11131517192123
t(h)
kV,
A
U35kV
Lộ 373 T2-T4
Lộ 373 T5-T6
Lộ 373 T7-CN
Lộ 375 T2-T4
Lộ 375 T5-T6
Lộ 375 T7-CN
Bảng 2: THÔNG SỐ PHỤ TẢI TRUNG BÌNH CÁC ĐƯỜNG DÂY 35kV
CỦA TRẠM 220(110)kV GÒ ĐẦM TRONG THÁNG 8/2009
I 372 (A) I 376 (A)
Giờ
U35 kV
T2÷T4 T5÷T6 T7÷CN T2÷T4 T5÷T6 T7÷CN
1 38.00

113 94 99 70.5 90 74.5
17 37.93
131.5 98 100.5 69.5 101 105.5
18 37.75
116.5 122 121.5 84.5 125 153.5
19 37.71
130.5 126.5 127 142.5 148 94.5
20 37.79
131.5 125.5 129.5 126.5 120 125.5
21 38.00
116.5 113 119 136.5 126 135.5
22 38.00
56 105.5 104.5 62.5 106 103.5
23 38.00
100 90 47 109 75.5 40.5
24 38.00
90 85 90.5 94 67.5 76
Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009
10 37.60 181 14
11 37.46 186 14
12 37.88 180 14
13 37.92 185 42
14 37.94 175 14
15 37.97 164 14
16 37.97 144 14
17 37.94 91 14
18 37.77 165 14
19 37.75 160 14
20 37.76 170 14
21 37.78 134 13
22 37.9 143 13
23 38 179 13
24 38 138 13 Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009 16

Đ

11 22.1 68 75 116
12 22,1 60 70 100
13 22,2 42 70 98
14 22,2 61 74 104
15 22,2 57 86 106
16 22,2 62 92 110
17 22,2 72 84 121
18 22,1 77 90 132
19 22,1 69 91 109
20 22,1 60 92 104
21 22,1 86 77 122
22 22,2 98 151 152
23 22,3 108 191 192
24 22,3 109 195 192 Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009 17

Đ
ồ thị phụ tải trung bình 1 ngày đêm của các đường dây 22kV

12 22,2 100 137 94 179
13 22,2 100 118 77 144
14 22,2 100 120 80 148
15 22,2 100 138 86 154
16 22,1 100 120 84 154
17 22,1 110 118 80 154
18 22,1 110 135 100 154
19 22,1 120 142 106 198
20 22,1 120 135 85 182
21 22,1 100 132 82 175
22 22,1 100 112 82 186
23 22,2 90 102 76 173
24 22,2 90 80 69 152 Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009 18

Đ
ồ thị phụ tải trung bình 1 ngày đêm các đường dây của trạm
trung gian 35/10kV Phú Binh trong tháng 8 năm 2009

U 35kV
P (MW)
I371 (T2-T4)
I371 (T5-T6)
I371 (T7-CN)


chế độ Min
(%)
Phố Cò 2 250 - 10/0,4 350 385 - 7,895 1,312
Xí nghiệp 1-5 560 - 10/0,4 360 384 -5,263 1,05
Phố Cò 3 180 - 10/0,4 354 390 -6,84 2,63
Tân Khánh 100 - 10/0,4 363 382 -4,47 0,53
Đông Sinh 250 - 10/0,4 358 387 -5,78 1,84
Đắc Sơn 1 320 - 10/0,4 356 388 -6,315 2,105
Xóm Chùa 180 - 10/0,4 352 385 -7,368 1,315
Xóm Đầm 100 - 10/0,4 345 389 -9,21 2,368
XM Đồng Tâm 320 - 10/0,4 349 384 -8,158 1,053
Quảng Ninh 160 - 10/0,4 351 382 -7,63 0,53
Cầu Vong 100 - 10/0,4 354 381 -6,84 0,263
Chợ Cũ 160 - 10/0,4 346 386 -8,947 1,58
Viện 91 250 - 10/0,4 353 384 -7,105 1,32
Huyện Đội Phổ Yên
180 - 10/0,4 358 385 -5,789 1,315
Xi nghiệp ngạch 160 - 10/0,4 355 389 -6,578 2,368
Xóm Bến 100 - 10/0,4 347 383 -8,68 0,789
Đắc Sơn II 400 - 10/0,4 341 387 -10,26 1,842
T97 180 - 10/0,4 348 390 -8,42 2,632
Bơm Cơ Phi 250 - 10/0,4 363 391 -4,47 2,89
Vạn Phái 320 - 10/0,4 351 385 -7,63 1,316
Ba Hàng 560 - 10/0,4 353 386 -7,105 1,58
Bu điện Phổ Yên 50 - 10/0,4 365 387 -3,947 1,842
Nam Thái 180 - 10/0,4 340 382 -10,53 0,526
Đại Kim 180 - 10/0,4 347 381 -8,68 0,263

Theo tiêu chuẩn về độ lệch điện áp của Việt Nam trong Nghị định số
45/2001/NĐ-CP của Chính phủ quy định điện áp thì từ các số liệu trong bảng 1-

in ỏp, súng hi trờn mt s ng dõy hoc trm bin ỏp.
Cỏc khu vc ph ti sinh hot th, cụng s nh thnh ph Thỏi
Nguyờn, trung tõm cỏc th xó, th trn cht lng in nng t yờu cu.
Khu v
c nụng thụn, min nỳi, ph ti ch yu l sinh hot, cht lng
in nng khụng t yờu cu, biu hin lch in ỏp thng vt ra ngoi
tiờu chun.
Cỏc khu vc sn xut cụng nghip nng do vn hnh lũ h quang, lũ
trung tn, khi ng nhng ng c cụng sut ln sinh ra dao ng in ỏp,
súng hi, khụng sin v bin i tn s mt s
ng dõy v trm bin ỏp.
ng dõy cp in cho cỏc ph ti ny thng ngn, cú s hỡnh tia v xut
phỏt trc tip t cỏc trm 110kV cú iu ỏp nờn lch in ỏp t yờu cu.
Nhng cng do tr khỏng ng dõy nh, dung lng mỏy bin ỏp khụng ln
Tr−êng Cao ®¼ng C«ng nghÖ vµ Kinh tÕ C«ng nghiÖp
§Ò tµi nghiªn cøu khoa häc n¨m 2009 21

nên dao động điện áp trên các đường dây có phụ tải đặc biệt dễ gây ảnh hưởng
đến điện áp của các phụ tải nối chung thanh cái thứ cấp trạm 110kV.
Khu vực thành phố Thái Nguyên và trung tâm các thị xã, thị trấn, chất
lượng điện năng đạt yêu cầu ở hầu hết các trạm phân phối do đường dây ngắn,
phụ tải ít chênh lệch giữa cao điểm và thấp điể
m. Các đường dây cấp cho các
phụ tải này thường xuất phát trực tiếp từ các trạm 220(110kV). Tuy nhiên trên
một số đường dây hạ áp có hiện tượng dao động điện áp do những phụ tải của
các xưởng sản xuất nhỏ gây nên khi sử dụng máy hàn hoặc khởi động động cơ.
Những đường dây dài, cấp điện cho các phụ tải hỗn hợp gồm những xí
KT LUN CHNG 1

T cỏc s liu ó cú ta thy rng cỏc mng in trung v h ỏp cú lch
in ỏp khỏ ln do ú m bo cht lng in nng cn phi nghiờn cu
chi tit rt nhiu vn . Trong cỏc tiờu chun v cht lng in nng thỡ
lch in ỏp nh hng rt ln n cỏc ch tiờu kinh t
ca li in. Vi cu
trỳc phc tp ca li in phõn phi v nhng din bin a dng ca lch
in ỏp cn phi cú s nghiờn cu k lng trc khi tin hnh nhng hiu
chnh cn thit nõng cao ch tiờu cht lng, tit kim kinh phớ u t. ỏp
ng nhng ũi h
i xut phỏt t thc t vn hnh li in phõn phi, ti ny
s nghiờn cu cỏc phng phỏp ỏnh giỏ cht lng in nng ca li in,
xõy dng chng trỡnh tớnh toỏn trờn mỏy tớnh, ỏp dng nghiờn cu cht lng
in ỏp li phõn phi cú nhiu cp in ỏp [110kV 35kV 6(10)kV
0.4kV] v xut cỏc bin phỏp ci to nõng cao ch
t lng in ỏp cỏc
chng 2 v 3 ca ti.

Trờng Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp
Đề tài nghiên cứu khoa học năm 2009 23
Chơng ii : nghiên cứu các giảI pháp nâng cao chất
lợng điện năng cho lới điện tháI nguyên

2.1. Chất lợng điện năng.