ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
----------------------------------
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CHUYỂN ĐỔI LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP CỦA VIỆT NAM
VỀ CẤP ĐIỆN ÁP 22KV GIAI ĐOẠN 1994 - 2020 VÀ NHỮNG GIẢI PHÁP THỰC
HIỆN. ÁP DỤNG CẢI TẠO VÀ PHÁT TRIỂN LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP THÀNH PHỐ
SƠN TÂY- TỈNH HÀ TÂY GIAI ĐOẠN ĐẾN 2015
PHƢƠNG VĂN HẢI
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CHUYỂN ĐỔI LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP CỦA VIỆT NAM
VỀ CẤP ĐIỆN ÁP 22KV GIAI ĐOẠN 1994 - 2020 VÀ NHỮNG GIẢI PHÁP THỰC
HIỆN. ÁP DỤNG CẢI TẠO VÀ PHÁT TRIỂN LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP THÀNH PHỐ
SƠN TÂY- TỈNH HÀ TÂY GIAI ĐOẠN ĐẾN 2015
Học viên: Phƣơng Văn Hải
Ngƣời HD khoa học: PGS.TS Đặng Quốc Thống
THÁI NGUYÊN 2008
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN HỌC VIÊN
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu này là của tôi. Các số liệu và kết quả
đƣợc nêu trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong công trình
khác.
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới các tác giả của các công trình nghiên
cứu, các tác giả của các tài liệu mà tôi trích dẫn, tham khảo để hoàn thành luận
văn này. Ngày 30 tháng 4 năm 2008
Tác giả luận văn Phƣơng văn Hải
Mặc dù đã có cố gắng rất nhiều trong việc nghiên cứu, học hỏi nhƣng vì
thời gian có hạn, vấn đề nghiên cứu khá phức tạp nên bản luận văn này không
tránh khỏi thiếu sót. Tác giả mong muốn nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các
thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn ! Tác giả luận văn
Phƣơng văn Hải
Danh môc c¸c ký hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t
STT ViÕt t¾t DiÔn gi¶i
1 TBA Tr¹m biÕn ¸p
2 §DK §-êng d©y trªn kh«ng
3 MBA M¸y biÕn ¸p
4 Km Ki lô mét
5
B/C Chỉ tiêu tỉ số lợi nhuận / chi phí
6
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1-1 Công suất thiết kế các nhà máy điện tính đến 31/12/2006 Việt Nam.
Bảng 1-2 Sản lƣợng điện sản xuất theo nguồn tính đến 31/12/2006 Việt Nam.
Bảng 1-3 Thống kê khối lƣợng đƣờng dây cao áp , siêu cao áp Việt Nam.
Bảng 1-4a Thống kê khối lƣợng trạm biến áp cao áp , siêu cao áp Việt Nam.
Bảng1-4b Tổng hợp hiện trạng khối lƣợng lƣới điện trung áp Việt Nam (12/2006)
Bảng 1-5 Tốc độ tăng trƣởng GDP trong giai đoạn 1998 ÷ 2007 Việt Nam.
Bảng 1-6 Kịch bản phát triển kinh tế đến năm 2020 Việt Nam.
Bảng 1-7 Tống hợp kết quả dự báo phát triển dân số giai đoạn 2003÷ 2020 Việt
Nam
Bảng 1- 8 Dự báo nhu cầu điện toàn quốc đến 2010 Vi ệt Nam.
Bảng 1-9 Tổng hợp khối lƣợng xây dựng lƣới trung áp giai đoạn 2006÷2020 Việt
Nam.
Bảng 2.1Tỷ lệ tổn thất điện năng lƣới điện trung áp Việt Nam các năm qua.
Bảng 2. 2 Thống kê sự cố lƣới điện trung áp qua các năm của Việt Nam.
Bảng 2-3 Tổng hợp quá trình phát triển lƣới điện trung áp Việt Nam:
Bảng 2-4 So sánh tốc độ tăng trƣởng điện thƣơng phẩm và lƣới trung áp:
Bảng 3.1 Tổng hợp khối lƣợng lƣới trung áp Quận Hoàn Kiếm.
Bảng 3.2 Hiện trạng tải và tổn thất điện áp các tuyến đƣờng dây Q Hoàn Kiếm.
Bảng 3.3 Dự báo nhu cầu điện, dung lƣợng TBA phân phối đến năm 2020 Quận
Hoàn Kiếm.
Bảng 3.4 Nguồn cấp cho Quận Hoàn Kiếm Phƣơng án I.
Bảng 3.5 Nguồn cấp điện cho Quận Hoàn Kiếm phƣơng án III.
Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả tính toán các phƣơng án Quận Hoàn Kiếm.
Bảng 3.7 Tổng hợp khối lƣợng trung áp Quận Phú Nhuận.
Bảng 3. 8 Hiện trạng tải , tổn thất điện áp các đƣờng dây 15kV Quận Phú Nhuận.
Bảng 3.9 Dự báo nhu cầu điện, dung lƣợng TBA phân phối đến năm 2020 Quận
Bảng 3.34 Nguồn cấp điện cho Huyện Krông Nô phƣơng án I.
Bảng 3.35 Nguồn cấp điện cho Huyện Krông Nô phƣơng án II.
Bảng 3.36 Nguồn cấp điện cho Huyện Krông Nô phƣơng án III.
Bảng 3.37 Tổng hợp kết quả tính toán các phƣơng án Huyện Krông Nô.
Bảng 4.1 Các dạng trạm nguồn áp dụng trong giai đoạn quá độ.
Bảng 4.2 Các dạng TBA phân phối áp dụng trong giai đoạn quá độ.
Bảng 5.1 Kết quả thực hiện nhiệm vụ kinh tế - xã hội năm 2006 TP Sơn Tây.
Bảng 5.2 Một số chỉ tiêu kinh tế - xã hội tổng hợp giai đoạn đến 2015 TP Sơn Tây.
Bảng 5.3 Hiện trạng đƣờng dây trung áp TP Sơn Tây.
Bảng 5.4 Hiện trạng trạm biến áp trung áp TP Sơn Tây.
Bảng 5. 5 Kết quả tính toán nhu cầu điện các phụ tải toàn thành phố Sơn Tây.
Bảng 5.6 Tốc độ tăng trƣởng điện thƣơng phẩm hàng năm TP Sơn Tây.
Bảng 5.7 So sánh điện thƣơng phẩm Thành phố Sơn Tây với Tỉnh Hà Tây.
Bảng 5.8 Phân vùng phụ tải Thành Phố Sơn Tây đến 2015 .
Bảng 5.9 Khối lƣợng cải tạo TBA phân phối Thành Phố Sơn Tây đến 2015:
Bảng 5.10 Tổng hợp nhu cầu vốn đầu tƣ giai đoạn đến năm 2015 TP Sơn Tây.
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng I: Tổng quan về hệ thống điện Việt Nam.
1.1 Hiện trạng nguồn điện . 4
1.2 Hiện trạng lƣới điện . 8
1.2.1 Hệ thống truyền tải. 8
1.2.2 Hệ thống lƣới phân phối . 10
1.3 Nhu cầu tăng trƣởng phụ tải . 12
1.3.1 Hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội . 12
1.3.2 Phƣơng hƣớng phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020. 13
1.3.3 Tổng quan về nhu cầu điện và khối lƣợng xây dựng lƣới điện trung áp đến
năm 2020 của Vi ệt Nam 13
Chƣơng II: Hiện trạng lƣới điện trung áp Việt Nam.
2.1 Hiện trạng lƣới điện trung áp (miền Bắc, Trung, Nam). 16
2.1.1 Lƣới điện trung áp khu vực miền Bắc. 16
2.1.1.1 Đặc điểm chung . 16
2.1.1.2 Lƣới điện trung áp ở một số khu vực điển hình. 18
2.1.2 Lƣới điện trung áp khu vực miền Nam . 21
2.1.2.1 Đặc điểm chung. 21
2.1.2.2 Lƣới điện trung áp một số khu vực điển hình. 22
2.1.3 Lƣới điện trung áp khu vực miền Trung . 23
2.1.3.1 Đặc điểm chung. 24
2.1.3.2 Lƣới trung áp ở các khu vực điển hình . 25
2.1.4 Tổn thất điện năng lƣới điện trung áp các năm qua. 27
2.1.5 Thống kê tình hình sự cố lƣới điện trung áp. 28
2.2 Quá trình thực hiện chuyển đổi lƣới trung áp thành cấp 22 KV. 29
2.2.1 Kết quả thực hiện. 29
2.2.2 Những khó khăn cần khắc phục . 32
2.3 Kết luận và kiến nghị 33
Chƣơng III: Đánh giá hiệu quả của việc chuyển đổi lƣới điện trung áp về cấp
3.2.2 Tính toán cho khu vực có mật độ phụ tải trung bình. 60
3.2.2.1 Tính toán cho khu vực huyện Đông Hƣng. 60
3.2.2.2 Tính toán cho khu vực huyện Diên Khánh . 66
3.2.2.3 Nhận xét kết quả tính toán khu vực mật độ phụ tải trung bình. 71
3.3.3 Tính toán cho khu vực có mật độ phụ tải thấp. 73
3.2.3.1 Tính toán cho Huyện Vị Xuyên - Tỉnh Hà Giang. 73
3.2.3.2 Tính toán cho khu vực Huyện Krông Nô. 80
3.2.3.3 Nhận xét kết quả tính toán cho khu vực có mật độ phụ tải thấp. 86
Chƣơng IV: Các giải pháp thực hiện việc chuyển đổi cấp trung áp về 22KV giai
đoạn đến năm 2020.
4.1 Đặt vấn đề. 86
4.2 Các giải pháp thực hiện trong giai đoạn đến năm 2020. 90
4.2.1 Các nguyên tắc cơ bản. 90
4.2.2 Giải pháp về trạm nguồn. 91
4.2.3 Giải pháp về trạm phân phối. 92
4.2.4 Giải pháp về đƣờng dây. 93
4.2.4.1 Lưới trung áp 35kV. 93
4.2.4.2 Lưới trung áp khu vực điện áp 15,10,6 kV. 94
4.3 Lộ trình giảm thiểu số cấp điện áp lƣới trung áp. 94
4.3.1 Lộ trình giảm thiểu số cấp điện áp khu vực miền Bắc. 94
4.3.2 Lộ trình giảm thiểu số cấp điện khu vực miền Trung và miền Nam. 95
Chƣơng V: Áp dụng cải tạo và phát triển Thành Phố Sơn Tây- Tỉnh Hà Tây giai
đoạn 2015.
5.1 Đặc điểm kinh tế - xã hội Thành phố Sơn Tây. 97
5.1.1 Đặc điểm tình hình. 97
5.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội Thành phố Sơn Tây. 98
5.1.3 Phƣơng hƣớng chủ yếu phát triển kinh tế - xã hội của Thành Phố Sơn Tây
giai đoạn đến năm 2015. 98
5.2 Hiện trạng lƣới điện trung áp Thành phố Sơn Tây. 100
5.2.1 Nguồn và trung tâm cấp điện. 100
Miền Bắc trƣớc đây sử dụng các thiết bị chủ yếu của Liên Xô cũ với các cấp
điện áp 6, 20,35 KV.
Miền Nam chủ yếu sử dụng thiết bị của các nƣớc Mỹ, Nhật, Pháp với cấp
điện áp 15 KV.
Miền Trung lƣới điện mang cả 2 đặc điểm của miền Bắc và miền Nam trong
đó cấp điện áp 15,22 KV chiếm tỷ trọng nhiều hơn so với lƣới 6,10 KV.
Hiện trạng này đã và đang không đảm bảo đƣợc tính hợp lý trong vận hành và
tính kinh tế của hệ thống điện.
Xuất phát từ vấn đề trên, việc nghiên cứu lựa chọn cấp điện áp lƣới trung áp
hợp lý đối với nƣớc ta đã đƣợc đặt ra và tiến hành nghiên cứu từ thập niên 1970 cho
đến ngày 24/3/1993 Bộ Năng lƣợng nay là Bộ Công nghiệp có quyết định số 149
NL/ KHKT chọn cấp điện áp chuẩn lƣới trung áp cho toàn quốc là 22 KV.
Việc lựa chọn cấp điện áp trung áp hợp lý có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa
thực tiễn rất lớn cụ thể mang lại nhiều lợi ích nhƣ :
1- Giảm thiểu và tiến tới ngăn ngừa nguy cơ về sự tồn tại lâu dài lƣới điện trung
áp nhiều cấp gây khó khăn cho công tác vận hành, chế tạo thiết bị, cung cấp
vật tƣ đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
2- Do sớm lựa chọn cấp điện áp hợp lý, nên việc đồng nhất cấp lƣới điện trung
áp đạt hiệu quả kinh tế cao, giảm bớt khó khăn chi phí do khối lƣợng lƣới
trung áp của việt nam hiện nay chƣa lớn.
3- Chí phí chuyển đối cấp điện áp trung áp về cấp điện áp lựa chọn sẽ đƣợc bù
đắp lại bằng lợi ích do giảm tổn thất điện năng, giảm chi phí vận hành, giảm
đầu tƣ lƣới điện ở giai đoạn sau, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
Có hai phƣơng pháp để chuyển đổi khu vực lƣới trung áp đã và đang phát triển về
cấp điện áp lựa chọn:
1- Tập trung nguồn vốn đầu tƣ thiết bị để cải tạo dứt điểm, nhanh gọn trên
phạm vi rộng với mục đích trong thời gian ngắn chuyển về cấp điện áp lựa
đoạn đến 2020.
Chƣơng 5- Áp dụng cải tạo và phát triển thành phố Sơn Tây- Tỉnh Hà tây giai đoạn
đến 2015.
Chƣơng 6- Kết luận chung. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
CHƢƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
1.1 Hiện trạng nguồn điện:
Nhà máy điện là khâu không thể thiếu đƣợc trong hệ thống điện, cùng với sự phát
Vĩnh Sơn 66
Ialy 720
Sông Hinh 70
Hàm Thuận – Đa Mi 470
Thuỷ điện nhỏ 46
2 Nhiệt điện chạy than 1.245
Phả Lại 1 440
Phả Lại 2 600
Uông Bí 105
Ninh Bình 100
3 Nhiệt điện chạy dầu (FO) 198
Thủ Đức 165
Cần Thơ 33
4 Tua bin khí (khí + dầu) 2.939
Bà Rịa 389
Phú Mỹ 2-1 732
Phú Mỹ 1 1090
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
Phú Mỹ 4 450
Thủ Đức 128
Cần Thơ 150
5 Diezen 285
II Công suất đặt của IPP 2.518
( Nguồn: Báo cáo nguồn điện – ban nguồn EVN)
Hình 1-1 Cơ cấu nguồn theo công suất đặt.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
8
1.2 Hiện trạng lƣới điện :
1.2.1 Hệ thống truyền tải:
Hiện nay hệ thống truyền tải điện Việt Nam gồm ba cấp điện áp 500 KV, 220 KV
và 110 KV. Sự phát triển của hệ thống truyền tải trong giai đoạn đến năm 2006
đƣợc mô tả bảng 1-3 và bảng 1-4.
Bảng 1-3 Thống kê khối lƣợng đƣờng dây cao áp , siêu cao áp.
STT Khối lƣợng Đơn vị Đến 2006
Toàn quốc
1 500 KV Km 3.386
2 220 KV Km 6.148
3 110 KV Km 11.934
I Miền bắc
1 500 KV Km 780
2 220 KV Km 2.187
3 110 KV Km 5.819
II Miền Trung
1 500 KV Km 1.397
2 220 KV Km 1.006
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
9
3 110 KV Km 2.164
10
1.2.2 Hệ thống lƣới phân phối:
Do điều kiện lịch sử để lại hiện nay hệ thống lƣới phân phối của Việt Nam bao gồm
nhiều cấp điện áp khác nhau, cả thành thị và nông thôn do tám Công ty điện lực trực
thuộc Tập Đoàn Điện Lực Việt Nam quản lý.
Bảng1.4bTổng hợp hiện trạng khối lƣợng lƣới điện trung áp Việt nam 12/2006
STT Hạng mục
(Điện áp vận hành)
Đơn
vị
Cả nƣớc Phân theo vùng
Miền bắc Miền
trung
Miền
Nam
I Đƣờng dây Km 121.966 49.417 25.284 47.266
1 Lƣới điện 35 KV Km 31.530 27.704 3.089 736
2 Lƣới điện 22 KV Km 45.771 3.198 11.416 31.156
3 Lƣới điện 15KV Km 20.487 0 5.114 15.373
4 Lƣới điện 10 KV Km 20.245 15.245 5.000 0
5 Lƣới điện 6 KV Km 3.943 3.270 665 0
II TBA phân phối MVA 29.555 12.104 3.494 13.960
1 Lƣới điện 35 KV MVA 4.047 3.832 203 12
2 Lƣới điện 22 KV MVA 11.152 2.850 2.230 6.071
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11