Lời cảm ơn PGS. TS Đặng Quốc Thống và Công ty TNHH MTV Điện lực Hải Dương

Hệ thống cung cấp điện đô thị (HTCCĐĐT) đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo sự ổn định và phát triển kinh tế - xã hội. Điện năng là nguồn năng lượng thiết yếu cho mọi hoạt động sản xuất, kinh doanh, sinh hoạt và các dịch vụ công cộng. Theo thống kê của tổ chức RCAICE, ENERGY TEAM, tại các thành phố lớn như Hà Nội, Đà Nẵng, TP.HCM, năng lượng điện tiêu thụ ở khu vực nhà ở, công trình công cộng chiếm 23-24%, khu công nghiệp chiếm 54%, giao thông vận tải chiếm 22-23%. Việc quy hoạch và thiết kế một hệ thống cơ sở hạ tầng, đặc biệt là hệ thống cung cấp điện hiệu quả là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng cuộc sống và sự phát triển bền vững cho đô thị.

Hệ thống cung cấp điện tại thành phố Hải Dương đang trong quá trình cải tạo và phát triển theo hướng hệ thống điện lý tưởng. Trung tâm thành phố được cấp điện từ trạm 110kV Đồng Niên, xung quanh thành phố là các trạm Nhị Chiểu, Tiền Trung, Nghĩa An, Phúc Điền, Ngọc Sơn, Lai Khê… Các trạm này được cấp điện bởi đường 220kV Hải Dương - Phố Cao và Tràng Bạch - Phúc Sơn. Quá trình phát triển hệ thống điện tại đây tương đối tuần tự và dễ dàng. Cấu trúc hệ thống điện những năm trước tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển trong những năm tiếp sau. Hiện nay đa số các đô thị lớn lại có lịch sử phát triển rất lâu đời.

Độ tin cậy cung cấp điện (ĐTCCCĐ) là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng dịch vụ điện. Các yếu tố ảnh hưởng đến ĐTCCCĐ bao gồm: cường độ hỏng hóc, thời gian sửa chữa sự cố, xác suất hoàn thành sửa chữa trong khoảng thời gian cho trước... Cường độ hỏng hóc được xác định trong thực nghiệm theo công thức. Các chỉ tiêu đặc trưng khi nghiên cứu quá trình sửa chữa thường được quan tâm là: thời gian trung bình sửa chữa sự cố, xác suất hoàn thành sửa chữa trong khoảng thời gian cho trước...

Lựa chọn thông số cấu trúc hợp lý của lưới điện hạ áp trong các HTCCĐĐT bao gồm các nội dung: Chuẩn hóa cấu trúc TBAPP. Tổn thất điện áp cho phép của LHA là ΔUc p ≤ 5% (trong đó với ĐDRN ΔUl c p ≤ 1%. Các TBAPP sử dụng MBA ba pha hai cuộn dây có công suất thay đổi trong khoảng từ 180kVA đến 1000kVA, S BPP =(180, 250, 400, 630, 780, 1000) kVA. Từ mỗi trạm đi ra 4 lộ ĐDTC, ĐDTC là cáp nhôm bọc cách điện XLPE, đặt nổi, có tiết diện (120, 150, 185, 240, 300) mm2, chiều dài trung bình Lt b =250 m . Trên diện tích khu vực khảo sát TBAPP D=1 km2, mật độ phụ tải đô thị phân bố đều, xét từ 1VA/m2 đến 70VA/m2.

Tổn thất kinh tế do mất điện, nhìn từ quan điểm hệ thống điện tổn thất này được tính toán từ các tổn thất thật ở phụ tải. Dưới đây là bảng giá mất điện cho quy hoạch, thiết kế hệ thống điện của Canada [USD/kWh]. Thông số các máy biến áp của phương án TBAPP là một trong những yếu tố quan trọng được đánh giá trong việc lựa chọn thông số cấu trúc tối ưu.

Quy trình tính toán và lựa chọn thông số được thực hiện theo sơ đồ khối rõ ràng, bao gồm các bước như tính giới hạn kỹ thuật, tính toán kinh tế và lựa chọn phương án hợp lý. Sơ đồ khối này giúp cho việc phân tích và đưa ra quyết định trở nên minh bạch và hiệu quả hơn. Việc tính toán các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy, như cường độ hỏng hóc và thời gian sửa chữa, cũng là một phần quan trọng của quy trình này.

Việc tính toán tổn thất điện áp và công suất được thực hiện dựa trên các công thức và mô hình toán học phù hợp. Công suất lớn nhất truyền tải trên một lộ ĐDTC được xác định theo công thức S L= S BPP / Ν lộ (2. S BPP - Công suất TBAPP. Việc đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện là mục tiêu quan trọng, do đó cần xem xét các biện pháp tăng cường khả năng dự phòng và chuyển mạch.

Việc đảm bảo điều kiện phát nóng dài hạn và tổn thất điện áp cho phép là rất quan trọng khi thực hiện đấu nối. Trong đồ án ta giả thiết TBAPP có 4 lộ ra, giả thiết cả 4 lộ ĐDTC đều được cấp điện từ 4 TBAPP xung quanh. Và các TBAPP xung quanh cũng vẫn đảm bảo đủ công suất phục vụ do mỗi trạm chỉ bị quá tải 25%. Tổn thất điện áp cho phép lúc này là: ΔU c p s c =10%U đm a.

Từ quan hệ L’’=f(σ, S BPP ), ứng với các S BPP khác nhau, xác định chiều dài ĐDTC theo bán kính phục vụ của TBAPP. Kết hợp các quan hệ ta tìm được chiều dài hợp lý của ĐDTC như sau: L OP = Min { L,L ’’ } = f(σ, S BPP , C e , C ml ). Thực tế quá trình lựa chọn chiều dài ĐDTC là một quá trình truy lặp nhiều lần trong đó từ một chiều dài ĐDTC cho trước, chọn tiết diện ĐDTC F op (1) theo giản đồ (2. Trên diện tích khảo sát TBAPP nào đó, theo điều kiện phát nóng dài hạn cho phép, số TBAPP có thể xác định theo công suất TBAPP như sau: S K.

Việc giảm thiểu tổn thất điện năng sẽ giúp tiết kiệm chi phí vận hành hệ thống điện. Bên cạnh đó, việc lựa chọn thiết bị và công nghệ phù hợp cũng sẽ giúp giảm chi phí bảo trì và sửa chữa. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế của hệ thống điện.

Việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện sẽ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ điện. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo sự hài lòng của khách hàng và góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội của đô thị. Việc đảm bảo nguồn cung cấp điện ổn định và liên tục sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động sản xuất, kinh doanh và sinh hoạt.

Việc tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ mới, như lưới điện thông minh (smart grid), năng lượng tái tạo và lưu trữ năng lượng, sẽ giúp nâng cao hơn nữa hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống điện đô thị. Các công nghệ này có tiềm năng lớn trong việc giảm thiểu tổn thất điện năng, tăng cường khả năng tự động hóa và cải thiện chất lượng dịch vụ điện.

Việc quy hoạch hệ thống điện cần được thực hiện một cách khoa học và phù hợp với quy hoạch phát triển đô thị. Cần xem xét các yếu tố như mật độ dân cư, nhu cầu sử dụng điện và khả năng mở rộng trong tương lai để đảm bảo hệ thống điện có thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của đô thị.