Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Cải thiện chất lượng nguồn điện áp cung cấp cho một số khu công nghiệp tại Thái Nguyên bằng bộ lọc tích cực

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:89

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là tìm hiểu về hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp sông công của tỉnh Thái Nguyên. Phân tích hiện tượng xuất hiện sóng hài bậc cao. Đề xuất thiết kế bộ phương pháp khử sóng hài bậc cao nhằm nâng cao chất lượng nguồn điện cung cấp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Cải thiện chất lượng nguồn điện áp cung cấp cho một số khu công nghiệp tại Thái Nguyên bằng bộ lọc tích cực

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TRẦN VĂN TUẤN CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG NGUỒN ĐIỆN ÁP CUNG CẤP CHO MỘT SỐ KHU CÔNG NGHIỆP TẠI THÁI NGUYÊN BẰNG BỘ LỌC TÍCH CỰC Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN XUÂN MINH THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TRẦN VĂN TUẤN CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG NGUỒN ĐIỆN ÁP CUNG CẤP CHO MỘT SỐ KHU CÔNG NGHIỆP TẠI THÁI NGUYÊN BẰNG BỘ LỌC TÍCH CỰC Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số: 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KHOA CHUYÊN MÔN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TRƢỞNG KHOA TS. ĐỖ TRUNG HẢI PGS.TS. TRẦN XUÂN MINH PHÕNG ĐÀO TẠO TS. ĐẶNG DANH HOẰNG THÁI NGUYÊN - 2016 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ii LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: Trần Văn Tuấn Sinh ngày: 29 tháng 8 năm 1978 Học viên lớp cao học khoá 16 - Kỹ thuật điện - Trƣờng Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên. Hiện đang công tác tại: Công ty điện lực Thái Nguyên. Tôi cam đoan toàn bộ nội dung trong luận văn do tôi làm theo định hƣớng của giáo viên hƣớng dẫn, không sao chép của ngƣời khác. Các phần trích lục các tài liệu tham khảo đã đƣợc chỉ ra trong luận văn. Nếu có gì sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, tháng 01 năm 2016 Tác giả luận văn Trần Văn Tuấn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
iii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tác giả xin chân thành cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo Khoa sau đại học, Khoa Điện trƣờng đại học Kỹ thuật Công nghiệp cùng các thầy giáo, cô giáo, các anh chị tại Trung tâm thí nghiệm đã giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quan trọng cho tác giả để tác giả có thể hoàn thành bản luận văn của mình. Trong quá trình thực hiện đề tài tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy, cô giáo trong khoa Điện của trƣờng ĐH Kỹ thuật Công nghiệp thuộc ĐH Thái Nguyên và các bạn đồng nghiệp. Đặc biệt là dƣới sự hƣớng dẫn và góp ý của thầy PGS.TS. Trần Xuân Minh đã giúp cho đề tài hoàn thành mang tính khoa học cao. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của các thầy, cô. Do thời gian, kiến thức, kinh nghiệm và tài liệu tham khảo còn hạn chế nên đề tài khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để tôi tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện hơn nữa trong quá trình công tác sau này. Thái Nguyên, tháng 01 năm 2016 Tác giả luận văn Trần Văn Tuấn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. iii MỤC LỤC ........................................................................................................ iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................. vii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... ix DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. x MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................ 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 1 3. Nội dung của luận văn................................................................................... 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN LƢỚI ĐIỆN TỈNH THÁI NGUYÊN NÓI CHUNG VÀ THÀNH PHỐ SÔNG CÔNG NÓI RIÊNG ........................... 3 1.1. Hiện trạng nguồn và lƣới điện tỉnh Thái Nguyên ...................................... 3 1.1.1 Nguồn điện ........................................................................................... 3 1.1.2. Lƣới điện ............................................................................................. 4 1.2. Hiện trạng nguồn và lƣới điện thành phố Sông Công. .............................. 5 1.2.1. Lƣới điện trung thế .............................................................................. 6 1.2.2. Tổn thất điện năng của khu vực thành phố Sông Công trong một vài năm gần đây .......................................................................................... 14 1.2.3. Đánh giá hiện trạng theo kết quả tính toán ....................................... 15 Chƣơng 2: SÓNG ĐIỀU HÕA BẬC CAO VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC.............................................................................................................. 18 2.1. Đặt vấn đề................................................................................................. 18 2.2. Tổng quan về sóng điều hòa bậc cao ....................................................... 18 2.2.1. Ảnh hƣởng của sóng điều hòa bậc cao và quy định giới hạn thành phần sóng điều hòa bậc cao trên lƣới điện ........................................ 23 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
v 2.2.2. Một số nguồn tạo sóng điều hòa bậc cao trong công nghiệp .......... 25 2.4. Kết luận chƣơng 2 .................................................................................... 32 Chƣơng 3: THUẬT TOÁN LỌC SÓNG HÀI BẬC CAO ........................ 33 3.1 Bộ lọc sóng điều hòa bậc cao .................................................................... 33 3.1.1 Bộ lọc thụ động .................................................................................. 33 3.1.2 Bộ lọc chủ động (bộ lọc tích cực) ...................................................... 34 3.2. Phân loại và nguyên lý làm việc của bộ lọc tích cực ............................... 36 3.2.1. Phân loại theo sơ đồ .......................................................................... 36 3.2.2. Phân loại theo nguồn cấp .................................................................. 39 3.2.3. Phân loại theo bộ biến đổi công suất ................................................ 41 3.3. Bộ lọc hỗn hợp ......................................................................................... 41 3.4. Nguyên lý làm việc của thiết bị bù tích cực ............................................. 43 3.5. Lý thuyết về phƣơng pháp lọc tích cực .................................................... 45 3.5.1. Các phƣơng pháp lọc tích cực dựa trên miền tần số ......................... 46 3.5.2. Các phƣơng pháp lọc tích cực dựa trên miền thời gian .................... 48 3.6. Cấu trúc điều khiển .................................................................................. 54 3.7. Kết luận chƣơng 3 .................................................................................... 56 Chƣơng 4: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ........................................................ 57 4.1. Xây dựng mô hình bộ lọc trên phần mềm Matlab/Simulink ................... 57 4.1.1. Nguồn xoay chiều 3 pha.................................................................... 57 4.1.2 Bộ lọc tích cực.................................................................................... 57 4.1.3. Khâu tính toán độ méo dạng (THD) ................................................. 64 4.1.4. Khâu chuyển đổi để lấy tín hiệu đo dòng điện và điện áp ba pha .... 64 4.1.5. Khâu đo dòng điện, điện áp .............................................................. 65 4.2. Sơ đồ mô phỏng ....................................................................................... 65 4.3. Kết quả mô phỏng .................................................................................... 67 4.3.1. Kết quả mô phỏng trƣờng hợp chƣa có bộ lọc tích cực .................... 67 4.3.2. Kết quả mô phỏng trƣờng hợp có bộ lọc tích cực............................. 68 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
vi 4.4. Kết luận chƣơng 4 .................................................................................... 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 74 1. Kết luận ....................................................................................................... 74 2. Kiến nghị ..................................................................................................... 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 75 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Các ký hiệu: STT Ký hiệu Diễn giải nội dung đầy đủ 1 f Tần số lƣới điện 2 f(t) Hàm chu kỳ không sin 3 U1 Biên độ thành phần điện áp điều hoà cơ bản 4 Un Biên độ thành phần điện áp điều hoà bậc n 5 I1 Biên độ thành phần dòng điện điều hoà cơ bản 6 In Biên độ thành phần dòng điện điều hoà bậc n 7 PF Hệ số công suất 8 p Công suất tác dụng tức thời 9 q Công suất phản kháng tức thời 10 P Công suất tác dụng 11 Q Công suất phản kháng 12 R Điện trở lọc 13 L Điện cảm lọc 14 C Điện dung lọc 15 iS Dòng điện nguồn 16 iL Dòng điện lƣới phía tải (dòng tải) 17 iF Dòng điện chạy qua bộ lọc 18 Us Điện áp nguồn 19 Uh Điện áp thành phần điều hoà bậc cao 20 UF Điện áp thành phần cơ bản 21 u0, u, u Điện áp biểu diễn trên hệ trục  22 ua, ub, uc Điện áp biểu diễn trên hệ trục abc 23 ia, ib, ic Dòng điện biểu diễn trên hệ trục abc 24 i0, i, i Dòng điện biểu diễn trên hệ trục  25 ud, uq Điện áp biểu diễn trên hệ trục dq 26 id, iq Dòng điện biểu diễn trên hệ trục dq 27  Tần số góc nguồn điện 28 Udc Điện áp 1 chiều 29 S Công suất biểu kiến 30 , Công suất tác dụng, phản kháng tƣơng ứng với thành phần dòng 1 chiều 31 Công suất tác dụng, phản kháng tƣơng ứng với thành phần dòng xoay chiều 32 T Chu kỳ dòng điện Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
viii Các chữ viết tắt STT Ký hiệu Diễn giải nội dung đầy đủ 33 CSPK Công suất phản kháng 34 CSTD Công suất tác dụng 35 THD Hệ số méo dạng 36 SVC Đóng ngắt bằng Thyristor 37 DC Một chiều 38 AC Xoay chiều 39 AFn Bộ lọc tích cực song song 40 AFS Bộ lọc tích cực nối tiếp 41 FACTS Hệ thống truyền tải điện linh hoạt - Flexible AC Transmission 42 SSSC Static Synchronous Series Controllers 43 TCSC Thyristor Controlled Series Compensation 44 TSC Thyristor Switched Capacitor): 45 TSR Thyristor Switched Reactor 46 TCR Thyristor controller Reactor 47 DFT Discrete Fourier Transform 48 FFT Fast Fourier Transform 49 PLL Phase locked loop 50 SVM Space vector modulation method 51 ĐCVTKG Điều chế véc tơ không gian Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Mang tải của đƣờng dây trung thế sau trạm 110kV Gò Đầm ........ 10 Bảng 2.2. Tổn thất điện năng qua các năm của thành phố Sông Công .......... 15 Bảng 2.3. Kết quả công suất các lộ trung thế .................................................. 16 Bảng 2.4. Tổn thất điện năng kỹ thuật qua các năm của TP. Sông Công ....... 16 Bảng 2.1: Tiêu chuẩn IEEE std 519 về giới hạn nhiễu điện áp ...................... 24 Bảng 2.2. Tiêu chuẩn IEEE std 519 về giới hạn nhiễu dòng điện .................. 25 Bảng 2.3: IEC 1000-3-4 .................................................................................. 25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
x DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Lƣới điện 220 - 110 KV khu vực Thái Nguyên ................................ 6 Hình 1.2: Sơ đồ trạm 110 KV Gò Đầm ............................................................ 9 Hình 1.3: Đƣờng dây 376 E6.3 Gò Đầm ........................................................ 11 Hình 1.4: Đƣờng dây 472+476 và 474+477+478 E6.3 Gò Đầm .................... 12 Hình 1.5: Đƣờng dây 471+473 và 475 E6.3 Gò Đầm .................................... 13 Hình 1.6: Đƣờng dây TG Phố Cò và ĐZ 110 KV .......................................... 14 Hình 1.7: Đƣờng dây phân nhánh phụ tải TG Phố Cò và ĐZ 110 KV ........... 14 Hình 2.1: a) Dạng sóng sin, b) Dạng sóng sin bị méo (sóng chu kỳ không sin) ..................................................................................... 19 Hình 2.2: Các thành phần sóng điều hòa ........................................................ 20 Hình 2.3: Phân tích Fn thành an và bn .............................................................. 21 Hình 2.4: Phổ của các thành phần điều hòa .................................................... 21 Hình 2.5: Mô hình chỉnh lƣu cầu Đi ốt 1 pha ................................................. 26 Hình 2.6: Dòng điện nguồn sinh ra bởi chỉnh lƣu cầu Đi ốt 1 pha ................. 27 Hình 2.7: Chỉnh lƣu cầu Đi ốt 1 pha, dạng dòng điện và phổ ........................ 27 Hình 2.8: Mô hình chỉnh lƣu cầu Đi ốt 3 pha ................................................. 28 Hình 2.9: Dòng điện nguồn sinh ra bởi chỉnh lƣu cầu Đi ốt 3 pha ................. 29 Hình 2.10: Chỉnh lƣu cầu Đi ốt 3 pha, dạng dòng điện và phổ ...................... 29 Hình 2.11: Chỉnh lƣu Thyristor cầu 3 pha ...................................................... 30 Hình 2.12: Dòng điện pha A ........................................................................... 31 Hình 2.13: Dạng dòng điện iA và phổ.............................................................. 31 Hình 3.1: Bộ lọc RC ........................................................................................ 34 Hình 3.2: Bộ lọc LC ....................................................................................... 34 Hình 3.3: Bộ lọc tích cực song song .............................................................. 36 Hình 3.4: Cấu trúc bộ lọc song song ............................................................... 38 Hình 3.5: Bộ lọc tích cực nối tiếp ................................................................. 38 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
xi Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý AFS ....................................................................... 39 Hình 3.7: Bộ lọc tích cực 3 dây....................................................................... 40 Hình 3.8: Bộ lọc tích cực 4 dây có điểm giữa................................................ 40 Hình 3.9: Bộ lọc tích cực 4 dây...................................................................... 41 Hình 3.10: Cấu trúc VSI.................................................................................. 41 Hình 3.11: Cấu trúc CSI .................................................................................. 41 Hình 3.12: a) song song và b) nối tiếp ............................................................ 42 Hình 3.13: Cấu trúc UPQC ............................................................................. 43 Hình 3.14: Nguyên lý bù của bộ bù tích cực .................................................. 44 Hình 3.15: Trạng thái hấp thụ công suất của bộ bù ....................................... 45 Hình 3.16: Trạng thái phát công suất phản kháng của bộ bù.......................... 45 Hình 3.17: Phƣơng pháp FFT ......................................................................... 48 Hình 3.18: Thuật toán xác định dòng bù trong hệ dq .................................... 49 Hình 3.19: Thuật toán lựa chọn sóng điều hòa cần bù trong hệ dq ................ 51 Hình 3.20: Mô hình bộ lọc tích cực theo lý thuyết pq. .................................. 51 Hình 3.21: Lƣu đồ thuật toán tính dòng bù theo lý thuyết p-q ....................... 55 Hình 4.1: Khối nguồn ba pha ......................................................................... 57 Hình 4.2: Bộ biến đổi của bộ lọc ................................................................... 58 Hình 4.3: Thông số của bộ biến đổi ................................................................ 58 Hình 4.4: Mạch điều khiển của bộ lọc ............................................................ 59 Hình 4.5: Chuyển hệ toạ độ từ abc -> αβ ........................................................ 59 Hình 4.6: Khâu tính công suất PQ .................................................................. 60 Hình 4.7: Khâu tính toán dòng bù pq .............................................................. 61 Hình 4.8: Khâu chuyển tọa độ αβ sang abc .................................................... 61 Hình 4.9: Khối SVM ....................................................................................... 62 Hình 4.10: Chọn các véc tơ ............................................................................. 63 Hình 4.11: Khâu tính toán TDH...................................................................... 64 Hình 4.12: Khâu chuyển đổi để lấy tín hiệu dòng áp...................................... 64 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
xii Hình 4.13: Khâu đo dòng điện, điện áp .......................................................... 65 Hình 4.14: Sơ đồ mô hình mô phỏng hệ thống lƣới điện phân phối .............. 66 cho tải phi tuyến khi chƣa có bộ lọc tích cực .................................................. 66 Hình 4.15. Sơ đồ mô hình mô phỏng hệ thống lƣới điện phân phối cho tải phi tuyến khi có bộ lọc tích cực ............................................... 66 Hình 4.16: Dạng dòng điện nguồn ................................................................. 67 Hình 4.17. Phân tích phổ và THD của dòng điện nguồn ................................ 67 Hình 4.18: Dạng dòng điện 3 pha trƣớc khi bộ lọc tác động .......................... 68 Hình 4.19: Dạng dòng điện 3 pha khi có bộ lọc tác động ............................... 69 Hình 4.20: Dạng dòng điện pha A trƣớc và sau khi có bộ lọc tác động ........ 69 Hình 4.21: Dạng dòng điện khi có bộ lọc tác động xét tại thời điểm từ 0,2 đến 0,3s ................................................................................... 70 Hình 4.22: Phân tích phổ của dòng điện pha A khi có bộ lọc tác động ......... 70 Hình 4.23. Công suất phản kháng của hệ thống ............................................. 71 Hình 4.24: Hệ số công suất cosφ ................................................................... 71 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Với sự phát triển không ngừng của đất nƣớc. Điện năng cung cấp cho các phụ tải không chỉ phải đảm bảo yêu cầu về số lƣợng mà chất lƣợng điện năng cũng phải đƣợc đảm bảo. Trong điều kiện vận hành, truyền tải điện năng, do trên các phụ tải có nhiều phần tử phi tuyến dẫn tới làm xuất hiện các thành phần sóng điều hòa bậc cao. Các thành phần sóng điều hòa bậc cao này gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng nhƣ làm tăng tổn hao, làm giảm hệ số công suất, ảnh hƣởng tới các thiết bị tiêu dùng điện, làm giảm chất lƣợng điện năng... Do đó, các thành phần dòng điều hòa bậc cao trên lƣới phải đảm bảo một số tiêu chuẩn giới hạn các thành phần điều hòa bậc cao. Giải pháp để hạn chế sóng điều hòa bậc cao trên lƣới có nhiều giải pháp khác nhau, một trong số đó là sử dụng bộ lọc tích cực dựa trên thiết bị điện tử công suất và điều khiển để thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Từ những đánh giá quan trọng trên chúng ta cần phải tiến hành nghiên cứu phƣơng pháp sử dụng bộ lọc tích cực để cải thiện chất lƣợng lƣới điện cung cấp cho các phụ tải. Vì vậy tôi chọn đề tài: "Cải thiện chất lượng nguồn điện áp cung cấp cho một số khu công nghiệp tại Thái Nguyên bằng bộ lọc tích cực". 2. Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiểu về hệ thống cung cấp điện cho khu công nghiệp sông công của tỉnh Thái Nguyên. - Phân tích hiện tƣợng xuất hiện sóng hài bậc cao. - Đề xuất thiết kế bộ phƣơng pháp khử sóng hài bậc cao nhằm nâng cao chất lƣợng nguồn điện cung cấp. 3. Nội dung của luận văn Với mục tiêu đặt ra, nội dung luận văn bao gồm các chƣơng sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
2 Chƣơng 1: Tổng quan lƣới điện tỉnh Thái Nguyên nói chung và thành phố sông công nói riêng Chƣơng 2: Sóng điều hòa bậc cao và biện pháp khắc phục Chƣơng 3: Thuật toán lọc sóng hài bậc cao Chƣơng 4: Mô phỏng hệ thống Kết luận và kiến nghị Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN LƢỚI ĐIỆN TỈNH THÁI NGUYÊN NÓI CHUNG VÀ THÀNH PHỐ SÔNG CÔNG NÓI RIÊNG 1.1. Hiện trạng nguồn và lƣới điện tỉnh Thái Nguyên 1.1.1 Nguồn điện Hiện tại, tỉnh Thái Nguyên đƣợc cấp điện từ 2 nguồn: + Nguồn điện mua từ Trung Quốc. + Nguồn điện Việt Nam. *. Nguồn điện Việt Nam: Tỉnh Thái Nguyên hiện tại được cấp điện từ: - Thuỷ điện Thác Bà (công suất 3x36MW) qua đƣờng dây 110kV Thác Bà- Tuyên Quang-Thái Nguyên dài 90 km, dây dẫn AC185 - Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn (công suất 2x57,5MW) do Tập Đoàn than-khoáng sản Việt Nam (TKV) làm chủ đầu tƣ. Nhà máy vào vận hành năm 2006, đƣợc đấu vào thanh cái 110kV -trạm 220kV Thái Nguyên, hoà vào lƣới điện quốc gia. - Cấp điện từ trạm 220kV Sóc Sơn qua đƣờng dây 110kV Sóc Sơn- Gò Đầm - Ngoài ra trên đại bàn tỉnh còn có nhà máy thuỷ điện Hồ Núi Cốc có công suất thiết kế 3x630 KW, đã đƣa vào vận hành năm 2008, công suất của nhà máy phát lên lƣới 22kV cấp điện cho khu vực ngoại thị thành phố Thái Nguyên. *. Nguồn điện mua Trung Quốc: Qua đƣờng dây 220kV Ma Guan-Tuyên Quang- Thái Nguyên chiều dài 205 km (đoạn nằm trên đất Thái Nguyên dài 40km), mạch kép, tiết diện dây phân pha 2x AC330 mm2 đấu nối về trạm biến áp 220kV Thái Nguyên, đóng điện tháng 4/2007. Hiện tại phần lớn phụ tải của tỉnh Thái Nguyên đƣợc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
4 cấp điện từ nguồn điện mua từ Trung Quốc , phần phụ tải Thái Nguyên còn lại đƣợc cấp điện từ nguồn điện Việt Nam. Điện năng mua từ Trung Quốc đƣợc cấp cho hầu hết các trạm 110kV Thái Nguyên (trừ trạm 110kV Gia Sàng) và cấp ngƣợc lên phía bắc cho trạm Phú Lƣơng và tỉnh Bắc Kạn . 1.1.2. Lưới điện 1.1.2.1. Lưới điện 220kV Tỉnh Thái Nguyên hiện liên kết với hệ thống điện quốc gia qua 4 hƣớng tuyến/7 đƣờng dây 220kV xuát tuyến từ trạm 220kV Thái Nguyên: - Thái Nguyên -Sóc Sơn. - Thái Nguyên- Bắc Giang. - Thái Nguyên- Tuyên Quang-TĐ Na Hang(tải công suất từ TĐ Tuyên Quang). -Thái Nguyên- Bắc Kạn- TĐ Na Hang- Hà Giang (tải điện mua Trung Quốc). Các đƣờng dây 220kV này truyền tảỉ công suất mua điện của Trung Quốc và của các nhà máy thuỷ điện về luới điện Việt Nam . Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có 1 trạm biến áp 220/110/22kV Thái Nguyên gồm 2 máy biến áp 2x250MVA. Hiện tại phần điện của trạm bị tách làm 2 phía: phía hoà vào HTĐ Việt Nam và phía nhận điện mua của Trung Quốc. Một MBA mua điện Trung Quốc và một MBA hoà lƣới điện Việt Nam. Các nhà máy điện: Cao Ngạn, TĐ Thác Bà đấu vào thanh cái 110kV của MBA thuộc phía Việt Nam . Trạm 220kV Thái Nguyên còn có 2 MBA 110/35/22kV- 2x63MVA. 1.1.2.2 Lưới điện 110kV Từ thanh cái 110kV của trạm 220kV Thái Nguyên có 6 xuất tuyến 110kV: + Lộ 171 &172: Thái Nguyên -Sóc Sơn, dây dẫn AC400 dài 39,2 km, chia làm 2 đoạn:đoạn đầu dài 17 km là đƣờng dây 3 mạch: 2 mạch 110kV tiết Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
5 diện AC400, 1 mạch 220kV, đoạn 2 dài khoảng 20 km tách làm 2 mạch riêng rẽ tiết diện AC400, một mạch đi chung cột với đƣờng dây 220kV, mạch còn lại là đƣờng dây 110kV cũ. Hai lộ này cấp điện cho các trạm 110kV Đán(E6.4), Gia Sàng(E6.1), Lƣu Xá(E6.5), Gò Đầm(E6.3), Sông Công(E6.7). Hiện tại chỉ có trạm Gia Sàng nhận điện Việt Nam, các trạm còn lại đều nhận điện Trung Quốc. + Lộ 173: Thái Nguyên- Tuyên Quang, mạch đơn, dây dẫn AC185 dài 90 km, trong đó Điện lực Thái Nguyên quản lý 48,1 km. + Lộ 174: Thái Nguyên- Bắc Cạn-Cao Bằng, dây dẫn AC185 dài 166,6 km, trong đó Điện lực Thái Nguyên quản lý 20,9km. Lộ 174 cấp điện từ nguồn điện mua Trung Quốc cho các trạm 110kV Phú Lƣơng(E6.6) và trạm 110kV Bắc Cạn(tỉnh Bắc Cạn). + Lộ 177 & 178: đƣờng dây mạch kép Thái Nguyên- Quang Sơn, dây dẫn AC185 dài 17km. Lộ 177 &178 cấp điện từ nguồn điện mua Trung Quốc cho trạm 110kV XM Thái Nguyên. Ngoài ra tỉnh Thái Nguyên còn đƣợc cấp điện từ trạm 220kV Sóc Sơn qua đƣờng dây 110kV Sóc Sơn- Gò Đầm dài 24,7 km, dây dẫn AC-185. 1.2. Hiện trạng nguồn và lƣới điện thành phố Sông Công. Trạm 110kV Gò Đầm (E6.3) đặt tại thị xã Sông Công với qui mô công suất 1x25 MVA-110/22/6kV & 1x63 MVA- 110/35/22 kV & 10MVA- 35/6kV(E6.3). Trạm đƣợc cấp điện từ 2 nguồn: từ trạm 220kV Thái Nguyên qua tuyến dây 110kV- lộ 171& 172 và từ trạm 220kV Sóc Sơn qua lộ 172. Hiện tại trạm là nguồn chính cấp cho thị xã Sông Công, KCN Sông Công, một phần huyện Phổ Yên và Phú Bình qua các đƣờng dây 35, 22, 6kV. Phía 35kV của trạm gồm 3 lộ 35kV (373,375 và 376), trong đó lộ 375 của trạm có liên kết với lộ 373 của trạm 110kV Lƣu Xá. Lộ 376 chủ yếu cấp điện cho dân cƣ thị xã Sông Công và một phần huyện Phổ Yên. Lộ 373 cấp điện cho TG Phố Cò (huyện Phổ Yên) và một phần thị xã Sông Công. Lộ 375 cấp cho Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
6 huyện Phú Bình. Phía 22kV có 6 lộ, mới sử dụng 4 lộ : 2 lộ 472 & 474 cấp điện cho KCN Sông Công và 2 lộ 473 & 475 cấp điện cho một số phụ tải mới của thị xã Sông Công, còn 2 lộ chƣa khai thác. Phía 6kV có 7 lộ, trong đó 6 lộ là cấp điện cho các phụ tải lớn của Sông Công: NM diesel Sông Công, NM phụ tùng số 1, còn lại 1 lộ là cấp cho khu vực thị xã Sông Công, dự kiến lộ này sẽ chuyển sang cấp điện áp 22 kV. Hình 1.1: Lưới điện 220 - 110 KV khu vực Thái Nguyên 1.2.1. Lưới điện trung thế - Tổng đƣờng dây trung thế: 108.2 km. - Đƣờng dây 35kV: 31.932 km. Trong đó: + Tài sản của Điện lực: 26.918km. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
7 + Tài sản khách hàng: 5.014km. - Đƣờng dây 22kV: 32.786km. Trong đó: + Tài sản của Điện lực: 26.81km. + Tài sản khách hàng: 5.446 km. - Đƣờng dây 10kV: 20.02km. Trong đó: + Tài sản của Điện lực: 14.878 km. + Tài sản khách hàng: 5.144 km. - Đƣờng dây 6kV: 2.95km. Tong đó: + Tài sản của Điện lực: 1.3 km. + Tài sản khách hàng: 1.65km. - Cáp ngầm 35kV: 0.56km. Trong đó: + Tài sản của Điện lực: 0 km. + Tài sản khách hàng: 0.56 km. - Cáp ngầm 22kV: 16.16km. Trong đó: + Tài sản của Điện lực: 13.21km. + Tài sản khách hàng: 2.95 km. - Cáp ngầm 10kV: 0.07km. Trong đó: + Tài sản của Điện lực: 0.07 km. + Tài sản khách hàng: 0km. - Cáp ngầm 6kV: 5.18km. Trong đó: + Tài sản của Điện lực: 0.13km. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn