Nghiên Cứu Giải Pháp Cải Thiện Chất Lượng Điện Áp Tại Huyện Thạch Châu, Tỉnh Sơn La

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu nghiên cứu giải pháp cải thiện chất lượng điện áp cho huyện thạch châu tỉnh sơn la, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn thiện

• Tác giả: Phạm Văn Cao
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Như Hiển
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Giải Pháp Cải Thiện Chất Lượng Điện Áp Cho Huyện Thạch Châu, Tỉnh Sơn La
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

Tóm tắt

I. Tầm quan trọng của chất lượng điện năng

Chất lượng điện năng là yếu tố quyết định đến hiệu suất hoạt động của các thiết bị điện. Trong các hệ thống truyền tải lý tưởng, điện áp và dòng điện cần duy trì ở dạng sóng hình sin và biên độ không đổi. Tuy nhiên, thực tế cho thấy, do trở kháng của lưới điện, nhiều hiện tượng bất thường như điện áp tăng vọt hay mất điện cục bộ thường xảy ra. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản xuất và tuổi thọ của thiết bị. Chất lượng điện năng không chỉ là mối quan tâm của các nhà sản xuất thiết bị mà còn là yêu cầu từ phía khách hàng và xã hội. Theo tiêu chuẩn IEEE 519-1992, các yêu cầu về sóng hài dòng và áp được quy định rõ ràng, nhằm đảm bảo chất lượng điện năng cung cấp cho người tiêu dùng.

1.1. Các tiêu chuẩn về chất lượng điện năng

Các tiêu chuẩn về chất lượng điện năng đã được quy định trong nhiều văn bản pháp lý, trong đó có Thông tư 32 của Bộ Công Thương. Tiêu chuẩn này quy định các chỉ tiêu như điện áp, sóng hài dòng và cân bằng pha. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn này không chỉ giúp nâng cao chất lượng điện mà còn giảm thiểu tổn thất điện năng, từ đó tiết kiệm chi phí cho cả nhà cung cấp và người tiêu dùng.

II. Hiện trạng chất lượng điện tại huyện Thạch Châu

Huyện Thạch Châu, tỉnh Sơn La, hiện đang đối mặt với nhiều thách thức về chất lượng điện năng. Các số liệu cho thấy, điện áp tại một số khu vực không ổn định, đặc biệt là ở các xã xa trung tâm. Tại các trạm biến áp như TBA Sao Và và TBA Phắn Cướm, điện áp cuối nguồn thường xuyên thấp hơn mức cho phép, gây ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị điện. Việc phân tích các chỉ tiêu chất lượng điện áp cho thấy, độ dao động điện áp và độ không sin của điện áp là những vấn đề cần được giải quyết ngay.

2.1. Các chỉ tiêu chất lượng điện áp

Các chỉ tiêu chất lượng điện áp bao gồm độ dao động điện áp, độ không sin và độ đối xứng của điện áp. Đánh giá chất lượng điện áp theo các chỉ tiêu này giúp xác định được nguyên nhân gây ra sự cố và từ đó đưa ra các giải pháp khắc phục. Việc nâng cao chất lượng điện áp không chỉ giúp cải thiện hiệu suất hoạt động của thiết bị mà còn giảm thiểu tổn thất điện năng, góp phần vào sự phát triển bền vững của huyện.

III. Giải pháp cải thiện chất lượng điện áp

Để nâng cao chất lượng điện áp cho huyện Thạch Châu, cần áp dụng các giải pháp đồng bộ. Một trong những giải pháp quan trọng là điều chỉnh điện áp thông qua việc sử dụng các thiết bị điều chỉnh điện áp hiện đại. Các thiết bị này có khả năng tự động điều chỉnh điện áp theo yêu cầu của phụ tải, từ đó đảm bảo điện áp luôn ở mức ổn định. Ngoài ra, việc bù công suất phản kháng cũng là một giải pháp hiệu quả, giúp cải thiện hệ số công suất và giảm thiểu tổn thất điện năng.

3.1. Ứng dụng bù công suất phản kháng

Bù công suất phản kháng là một phương pháp hiệu quả để nâng cao chất lượng điện năng. Việc sử dụng tụ bù giúp cải thiện hệ số công suất, từ đó giảm thiểu tổn thất điện năng và nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống điện. Các nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng bù công suất phản kháng tại các trạm biến áp như TBA 560 kVA có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao, đồng thời đảm bảo chất lượng điện năng cho người tiêu dùng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN VÀ TIÊU THỤ ĐIỆN HUYỆN THUẬN CHÂU TỈNH SƠN LA 1.1 Phân tích về nhu cầu cung cấp điện năng - Giới thiệu khái quát về huyện Thuận Châu: + Về vị trí địa lý: Huyện Thuận Châu nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Sơn La, có diện tích tự nhiên 153.507,24 ha, nằm dọc trên quốc lộ 6 (Hà Nội - Hoà Bình - Sơn La- Điện Biên), cách Thành phố Sơn La 34 km, cách huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên 52 km. Toạ độ địa lý: 21012’ đến 210 41’ vĩ độ bắc. 1030 20’đến 1030 59’ kinh độ đông. - Phía Đông giáp huyện Mường La và thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La.

- Phía Tây giáp huyện Điện Biên Đông, huyện Mường Ẳng và huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên. - Phía Nam giáp huyện Mai Sơn và huyện Sông Mã, tỉnh Sơn La. - Phía Bắc giáp huyện Quỳnh Nhai và huyện Mường La, tỉnh Sơn La. + Về đơn vị hành chính: Huyện Thuận Châu có 28 xã và 1 thị trấn: Phổng Lái, Thôm Mòn, Bon Phặng, Mường Khiêng, Bẩn Lầm, Nong Lay, Co Tòng, Liệp Tè, Muổi Nọi, Bó Mười, Púng Tra, Tông Lạnh, Chiềng Pha, É Tòng, Chiềng Ngàm, Mường É, Co Mạ, Pá Lông, Tông Cọ, Mường Bám, Chiềng La, Nậm Lầu, Chiềng Pấc, Long Hẹ, Phổng Lăng, Chiềng Bôm, Chiềng Ly, Phổng Lập và thị trấn Thuận Châu.

- Địa hình phức tạp, địa hình đồi núi hiểm trở, độ dốc lớn hệ thống giao thông liên lạc giữa các khu vực với nhau khó khăn. - Hệ thống lưới điện do Điện lực Thuận Châu quản lý chiếm gần 1/5 khối lượng lưới điện của toàn Công ty Điện lực Sơn La nằm trải dài trên địa hình cao nguyên, Thuận Châu có nhiều đồi núi hiểm trở, khí hậu khắc nghiệt, đường giao thông đi lại khó khăn. Trong những năm qua nhu cầu về điện năng để phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế – xã hội, phục vụ mục đích chính trị, bảo đảm an ninh – quốc phòng của huyện Thuận Châu luôn tăng trưởng với tốc độ khá cao, số liệu tăng trưởng về trong giai đoạn 2014 – 2019 như sau: Bảng 1.1: Số liệu điện thương phẩm các năm giai đoạn 2014 – 2019. 5 Năm Điện thương phẩm (kWh) Tốc độ tăng trưởng 2014 24900206 4.11 Trong đó điện cho các thành phần phụ tải theo số liệu báo cáo kinh doanh năm 2019 như sau: Bảng 1.2: Số liệu thành phần phụ tải năm 2019.

STT Thành phần phụ tải Sản lượng (kWh) Tỷ trọng (%) 1 Nông, lâm nghiệp, thủy sản 363533 0,94 2 Công nghiệp, xây dựng 8198006 21,10 3 Thương nghiệp, khách sạn, nhà hàng 1818356 4,68 4 Quản lý, tiêu dùng 26604211 68,49 5 Hoạt động khác 1860185 4,79 - Nhu cầu về điện để phục vụ cho mục đích nông, lâm nghiệp, thủy sản có tỷ trọng nhỏ chiếm khoảng trên, dưới 01% tổng sản lượng hàng năm. - Nhu cầu về điện để phục vụ cho thành phần phụ tải công nghiệp, xây dựng chiếm khoảng trên dưới 21% tổng sản lượng hàng năm. Chủ yêu cho sử dụng cho nhu cầu khai thác mỏ đá, sản xuất vật liệu xây dựng và sản xuất lâm sản, mủ cao su. Dung lượng MBA của các TBA chuyên dùng như sau: STT Tên TBA Địa danh Dung lượng (kVA) 1 NM gạch Tuynel Xã Chiềng Pha 560 2 CBNS Hinh Miêng Xã Phỏng Lái 180 6 3 CBNS Triển Hợi Xã Bó Mười 100 4 CBNS Tâm Lức Xã Bon Phặng 250 5 CBNS Nguyễn Thị Diệp Xã Bon Phặng 180 6 CBNS Thu Thuỷ 1 Xã Muổi Nọi 250 7 CBNS Thu Thuỷ 2 Xã Muổi Nọi 750 8 CBNS Triển Hợi 2 Xã Tông Cọ 250 9 Phiếu Diên Xã Tông Cọ 250 10 TĐ Chiềng Ngàm Thượng Xã Tông Cọ 180 11 Mỏ đá Sen To Xã Tông Cọ 560 12 CBNS Chung Ngọc Xã Tông Cọ 250 13 CBNS Nhự Lan 2 Xã Noong Lay 250 14 Hinh Miêng Xã Noong Lay 250 15 NM chế biến mủ Cao su Xã Noong Lay 1000 16 CBNS Lý Hùng Xã Noong Lay 180 17 CBNS Nhự Lan 1 Xã Noong Lay 250 18 CBNS Dung Liêm Xã Tông Lệnh 180 19 Mỏ đá Quang Hảo Xã Chiềng Ly 320 20 Mỏ đá Thảo Yến Xã Tông Lệnh 320 21 Bệnh viện Đa khoa TT.T/ Châu 250 - Nhu cầu về điện để phục vụ cho mục đích Thương nghiệp, khách sạn, nhà hàng có tỷ trọng chiếm khoảng trên 4 % đến 5 % tổng sản lượng hàng năm.

- Nhu cầu về điện để phục vụ cho mục đích Quản lý, tiêu dùng có tỷ trọng chiếm khoảng trên 68 đến 70 % tổng sản lượng hàng năm. - Nhu cầu về điện để phục vụ cho Hoạt động khác có tỷ trọng chiếm khoảng trên 4% đến 5% tổng sản lượng hàng năm. Nguồn cấp Lưới điện huyện Thuận Châu chủ yếu được cấp bằng nguồn từ TBA 110 kV E17.2 Sơn La trong đó có: - Đường dây 35kV lộ 375E17.4 Bản Bai – Chiềng Ngàm còn được cấp thêm nguồn từ Nhà máy thủy điện Chiềng Ngàm. - Đường dây 35kV lộ 371E17.4 Thuận Châu – Co Mạ còn được cấp thêm nguồn từ Nhà máy thủy điện Chiềng Ngàm Thượng.

* Các lộ ĐZ của TBA 110kV Thuận Châu: Lộ đường dây 35 kV 375 E17.4 tổng chiều dài 113,45 km cấp điện cho 116 TBA phân phối với tổng dung lượng lắp đặt 18580kVA: Cấp điện cho các xã, Thị trấn: Chiềng Ly, TT Thuận Châu, Thôn Mòn, Púng Tra, Nậm Lầu, Bon Phặng, Muổi Nọi, Tông Cọ, Tông Lênh, Chiềng Pấc, Muổi Nọi, Chiềng Ngàm, Chiềng La, Nong Lay huyện Thuận Châu – Sơn La, lộ đường dây này cấp cho toàn bộ phụ tải địa bàn huyện Quỳnh Nhai – Sơn La. Đường dây mạch vòng liên kết với lộ 374 E17.2 cấp điện dự phòng cho khu vực thành phố Sơn La và mạch vòng liên kết Lộ 373E17.4 tai huyện Quỳnh Nhai Lộ đường dây 35 kV 371 E17.4 có tổng chiều dài 104,445 km cấp điện cho 90 TBA phân phối với tổng dung lượng lắp đặt 5972,5 kVA cấp điện cho các xã: Chiềng Bôm, Co Mạ, É Tòng, Pá Lông, Long Hẹ, Mường Bám. Lộ đường dây này có liên kết đường dây mạch vòng với lộ 373 E17. Lộ đường dây 35 kV 373 E17.4 có tổng chiều dài 69,570 km cấp điện cho 117TBA phân phối với tổng dung lượng lắp đặt 23814,5 kVA cấp điện cho các xã: Chiềng Pha, Bình Thuận, Pha Lao và trung tâm huyện Quỳnh Nhai.

Lộ đường dây này có Liên kết mạch vòng ĐZ 35kV với Lộ 375E17. Đồ thị phụ tải điển hình (TBA 110kV Thuận Châu E17.1: Đồ thị phụ tải điển hình Lộ 371E17.2: Đồ thị phụ tải điển hình Lộ 373E17.3: Đồ thị phụ tải điển hình Lộ 375E17. Hiện trạng chất lượng điện huyện Thuận Châu Đặc điểm lưới điện: - Trong địa bàn do Điện lực Thuận Châu quản lý có 05 lộ đường dây 35kV đấu nối liên thông với 05 huyện (Sơn La; Mai Sơn; Sông Mã; Quỳnh Nhai; Mường La) cụ thể: - Đường dây 35kV lộ 371E17.4 Thuận Châu – Co Mạ đấu nối liên thông với Huyện Sông Mã qua DCL 373-7/369 Co Mạ. - Đường dây 35kV lộ 373E17.4 Thuận Châu – Mô Cổng đấu nối liên thông với huyện Quỳnh Nhai bằng DCL 373-7/141 Pha Lao.

- Đường dây 35kV lộ 375E17.4 Bản Bai – Phiêng Tam đấu nối liên thông với Sơn La bằng MC 374/127 Phiêng Tam. Và nối liên thông với huyện Quỳnh Nhai bằng MC 375/142 Chiềng Khoang. - Đường dây 35kV PĐ 371/6 Phiêng Bủng – Bó Mười đấu nối liên thông với Huyện Mường La qua CDPT 371-7/101/33 Bản Sang. - Đường dây 35kV lộ 382E17.2 Sơn La đấu nối liên thông với Huyện Mai Sơn qua DCL 382-7/52/105 Bản Lầm.3: Các thiết bị trên lưới điện: STT Nội dung ĐVT Khối lượng Ghi chú 1 Đường dây trung áp km 926.9 2 Đường dây hạ áp km 902,1723 494 3 Trạm biến áp 3 pha trạm/dung lượng (49617.5 kVA) 6 4 Trạm biến áp 2 pha trạm/dung lượng (110 kVA) 5 Trạm cắt Trạm 18 6 LBS Bộ 5 3 7 Tụ bù trung thế Bộ/dung lượng (450 kVAr) 169 8 Tụ bù hạ thế Bộ/dung lượng (4395 kVAr) Các thông số về điện áp, dòng điện, cos đo được tại điểm đo đếm ranh giới khai thác vào ngày có sản lượng cao nhất như sau: Bảng 1.