Phần III : Quy hoạch và cải tạo mạng điện xã Đa Phúc – Huyện Kiến
Thụy – Thành Phố Hải Phòng
1.Dự báo phụ tải
1.1. Mở đầu
Việc nghiên cứu phát triển của phụ tải trong tương lai là một nhiệm vụ
rất quan trọng của người lập quy hoạch và thiết kế cung cấp điện.
Đây là khoa học nghiên cứu về dự báo phụ tải điện. Nếu chúng ta dự
báo không chính xác, sai lệch quá nhiều về khả năng cung cấp hoặc về nhu
cầu năng lượng thì sẽ dẫn đến hậu quả không tốt cho nền kinh tế như nếu dự
báo phụ tải quá thừa thì sẽ dẫn đến hậu quả huy động nguồn vốn phải lớn,
tăng vốn đầu tư có thể gây lên tổn thất năng lượng tăng lên. Ngược lại, nếu
dự báo phụ tải quá thấp so với nhu cầu thì sẽ không đủ năng lượng cung cấp
cho các hộ tiêu thụ trong tương lai gần và do đó dẫn đến việc phải cắt bỏ
một số phụ tải, gây thiệt hại cho nền kinh tế. Dự báo năng lượng phải thực
hiện thế nào để sự phỏng đoán không phải là một chiều và giới hạn mà phải
phù hợp với sự phát triển của thực tế. Dự báo phát triển năng lượng bao giờ
cũng được xét trên hai phương diện là thời gian và lãnh 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,

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.
1.2.3. Phương pháp ngoại suy
Nội dung của phương pháp này là nghiên cứu diễn biến của phụ tải
trong các năm quá khứ tương đối ổn định và tìm ra quy luật biến đổi của
phụ tải phụ thuộc vào thời gian từ đó sử dụng mô hình tìm được để tính cho
giai đoạn dự báo. Tức là ta suy diễn toàn bộ diễn biến của phụ tải ở quá khứ
vào tương lai và phụ tải dự báo được xác định theo hàm xu thế ở thời điểm
tương ứng. Có thể có rất nhiều dạng hàm xu thế, mà thông thường được xác
định thông qua phương pháp tương quan hồi quy. Ta xét một số dạng chính
của hàm hồi quy :
* Hàm tuyến tính :
P
t
= a + bt
* Hàm Parabol :
P
t
= a + bt + ct
2
* Hàm mũ :
P
t
= P
0
( 1 + α )

tb
=
30...12
Maxh
i
Tn
A
Nội dung của phương pháp này là nghiên cứu sự biến thiên của phụ
tải trong những năm quá khứ tương đối ổn định và tìm ra quy luật biến thiên
của phụ tải, từ đó xây dựng mô hình dự báo. Tức là suy diễn toàn bộ quá
trình biến đổi của phụ tải trong quá khứ vào tương lai và phụ tải được xác
định theo hàm xu thế ở thời điểm tương ứng. Hàm dự báo có dạng như sau :
P
t
= a + bt
Các hệ số a, b được xác định theo phương pháp bình phương cực tiểu,
mà từ đó có thể thiết lập hệ phương trình sau :
∑ ∑∑
= ==
=+
n
i
n
i
ii
n
i
ii
tPtatb
1 11

và các xưởng cơ khí tư nhân.
Bảng 3.1 Bảng kê phụ tải sản xuất của xã Đa Phúc hiện tại
và dự báo đến năm 2010
Stt Tên thiết bị Pd(kW) T(h)
Số lượng
2004 2010
1 Máy hàn 16 4 2 4
2 Máy xẻ gỗ 3 3 3 4
3 Máy ca 1.1 6 10 12
4 Máy bào 0.67 7 14 16
5 Máy mài 0.65 6 5 8
6 Máy cắt 1.76 6 4 7
7 Máy khoan 0.65 6 26 38
8 Máy xay xát 10 5 9 9
1.3.3. Dự báo phụ tải công cộng.
Phụ tải công cộng được dự báo theo kế hoạch phát triển cơ sở hạ tầng
của xã trong tương lai. Nên chúng tôi áp dụng dự báo phụ tải theo suất điện
năng trên 1 m
2
.
P
đ
= P
o
. S
Trong đó :
P
đ
- Công suất đặt dự kiến.
P

- Đẹp về mỹ quan và đảm bảo các yêu cầu về hành lang an toàn lưới
điện
- Phải có tính khả thi
2.1. Phân vùng phụ tải
*Mục đích
Mục đích của việc phân vùng phụ tải cho ta biết những luận cứ xây
dựng sơ đồ cung cấp điện hợp lý, chọn dung lượng máy biến áp phù hợp, vị
trí trung tâm cung cấp điện thoả mãn bán kính cấp điện của lưới hạ thế.
*Cơ sở phân vùng phụ tải
- Căn cứ vào đặc điểm, khả năng cấp điện của các trung tâm nguồn
hiện tại và khả năng mở rộng của nguồn.
- Dựa trên cơ sở của việc quy hoạch khảo sát thực tế lưới điện hiện
trạng
- Căn cứ vào địa hình, giao thông thực tế và đặc trưng của lưới điện
nông thôn
- Căn cứ vào các tiêu chuẩn kỹ thuật được ban hành của tổng công ty
Điện lực Việt Nam về đảm bảo bán kính cấp điện cho các vùng nông thôn.
- Căn cứ vào sự phân bố dân cư trong vùng và phương hướng phát
triển kinh tế xã hội hiện tại và tương lai.
Chúng tôi đưa ra phương án phân vùng phụ tải cho xã như sau:
*Vùng phụ tải 1
Gồm thôn Phúc Hải
*Vùng phụ tải 2
Gồm thôn Vân Quan
*Vùng phụ tải 3
Gồm thôn Đông Lãm và một phần thôn Phúc Hải
*Vùng phụ tải 4
Gồm thôn Đông Lãm
Với cách phân vùng phụ tải như trên sẽ cho phép ta có cơ sở tổng
quan để giảm bán kính hoạt động của lưới điện hạ áp.

-Tổng công suất của các máy hiện có
S
db
∑
2010
-Tổng công suất dự báo đến năm 2010
K
pt
-Hệ số mang tải của máy biến áp lấy bằng 1.
Vậy S
M
= 379,63 kVA
Ta nhận thấy rằng lượng công suất thiếu hụt cần bổ sung trong những
năm tới là 379,63 kVA. Để bổ sung lượng công suất thiếu hụt này ta có thể
nâng cao công suất của các trạm hoặc xây dựng mới các trạm vào trung tâm
tải. Để có phương án cụ thể và tối ưu chúng ta đi tính toán và so sánh công
suất hiện có và công suất dự báo của từng vùng phụ tải.
Bảng 3.3 Phụ tải dự báo cho từng vùng quy hoạch.
Vùng P
n
P
đ
S
tt
(kVA) Máy biến áp hiện có
1 189,17 331,304 364,07 400
2 99,245 184,685 180,97 0
3 196,435 325,457 357,65 250
4 140,316 261,63 287,5 180
2.3. Đề xuất phương án cải tạo và xác định phương pháp quy hoạch

=
n
i
i
n
i
ii
P
Px
1
1
; Y =
∑
∑
=
=
n
i
i
n
i
ii
P
Py
1
1
; (5-6)
Trong đó:
x
i

Qua khảo sát trên địa bàn của xã chúng tôi nhận thấy phụ tải của vùng
2 và vùng 3 tập trung tương đối gần nhau nên chúng tôi chọn một máy biến
áp để cung cấp điện cho cả hai vùng mà vẫn đảm bảo bán kính cung cấp
điện.
*Vùng 4
Phương thức lựa chọn như phương án 1
*Nhận xét các phương án
Các phương án chúng tôi đưa ra đều đảm bảo tốt về các yêu cầu về
các thông số kỹ thuật như giảm giảm được bán kính cấp điện theo quy
chuẩn, dung lượng MBA được lựa chọn đủ cho phụ tải hiện tại và nhu cầu
tương lai, Tuy nhiên mỗi phương án có những ưu điểm và nhược điểm riêng.
Có phương án phải đầu tư ban đầu lớn nhưng lại giảm được hao tổn, có
phương án đầu tư ban đầu nhỏ hơn nhưng hao tổn lại lớn. Để có kết luận rõ
ràng chúng ta đi vào so sánh các phương án ở phần sau.
3.Tính toán tiết diện dây dẫn
3.1. Phương pháp tính toán tiết diện dây dẫn
Tính toán tiết diện dây dẫn theo hao tổn điện áp cho phép
Cơ sở của việc tính toán là do mạng điện của địa phương, các thiết bị
điện được mắc trực tiếp vào mạng điện hạ áp, cho nên yêu cầu về chất
lượng điện của thụ điện phải được đảm bảo. Mặt khác phần lớn các thiết bị
đều không được đặt vào các thiết bị điều chỉnh điện áp làm cho tổn thất
thường vượt quá giới hạn cho phép.
*Phương pháp tính toán
+Đối với đường dây 35 kV tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ dòng
điện kinh tế và kiểm tra hao tổn điện áp cho phép
F =
kt
J
I
mm

1 1
..
≤
∆
U
cp

Trong đó:
P, Q-Công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây.
R, X-Điện trở và điện kháng trên đường dây.
U
tt
-Điện áp tính toán của đoạn đường dây.
+Đối với đường dây 0,4 kV
Khi thiết kế quy hoạch chúng tôi đã cố gắng giảm bán kính lưới điện cung
cấp, mặt khác các TBA được đặt vào trung tâm phụ tải nên mật độ phụ tải là
tương đối đều nhau trên mỗi đoạn đường dây nên chúng tôi thực hiện việc
tính toán tiết diện không đổi trên các đoạn đường trục và tiết diện thay đổi
trên các đoạn đường rẽ nhánh.
Tính toán tiết diện thay đổi trên đường dây 0,4 kV theo hao tổn điện áp cho
phép
Tiết diện dây dẫn tính theo hao tổn điện áp cho phép được xác định theo
công thức sau :
F =
acpin
n
i
ii
UU
lP

;
∆U
p
-Tổn thất điện áp thành phần phản kháng
∆U
p
=
n
U
XQ
∑
.
=
n
n
i
iio
U
lQx
∑
=1
..
Q-Công suất truyền tải phản kháng, kVAr.
X-Điện kháng của đường dây
3.2. Tính toán tiết diện dây dẫn cho 2 phương án
Việc lựa chọn tiết diện dây dẫn giữ một vai trò quan trọng trong quá
trình cải tạo lưới điện của xã. Nếu ta chọn tiết diện dây dẫn quá lớn có thể
đáp ứng tốt về mặt kỹ thuật của đường dây, nhưng chi phí cho kim loại màu
lại qúa lớn không đảm bảo chỉ tiêu kinh tế. Nếu ta chọn dây dẫn quá nhỏ dây
dẫn bị làm việc trong tình trạng quá tải, dẫn đến hao tổn công suất, hao tổn