Cung Cấp Điện

Chương I.2 : LƯỚI ĐIỆN VÀ CUNG CẤP ĐIỆN

Phạm vi áp dụng và định nghĩa

I.2.1. Chương này áp dụng cho lưới điện của hệ thống điện, của xí nghiệp công nghiệp và thành phố v.v.

I.2.2. Hệ thống năng lượng là tập hợp các nhà máy điện, lưới điện và lưới nhiệt được nối với nhau, có liên hệ mật thiết, liên tục trong quá trình sản xuất, biến đổi và phân phối điện và nhiệt.

I.2.3. Hệ thống điện là hệ thống năng lượng không có lưới nhiệt.

I.2.4. Trạm điện là một phần tử của hệ thống điện, có thể là trạm phát điện, trạm biến áp, trạm cắt hoặc trạm bù công suất phản kháng v.v.

I.2.5. Trạm biến áp là trạm có các máy biến áp lực kết nối hai hoặc nhiều lưới điện có điện áp khác nhau.

I.2.6. Trạm cắt là trạm gồm thiết bị đóng cắt, các thanh cái, không có máy biến áp lực.

I.2.7. Trạm bù công suất phản kháng gồm hai loại:

I.2.8. Trạm cách điện khí (Gas insulated substation – GIS): Trạm gồm các thiết bị điện được bọc kín, có cách điện bằng chất khí (không phải là không khí).

I.2.9. Nguồn cung cấp điện độc lập cho một phụ tải là nguồn không bị mất điện khi nguồn khác mất điện.

I.2.10. Đưa điện sâu là phương thức cung cấp điện cao áp vào sát hộ tiêu thụ với ít cấp biến áp nhất.

I.2.11. Điều chỉnh điện áp là hoạt động làm thay đổi điện áp ở thanh cái nhà máy điện hoặc trạm biến áp để duy trì điện áp ở mức cho phép.

I.2.12. Việc cấp điện cho các hộ tiêu thụ bao gồm cả việc chọn số lượng và cách bố trí trạm điện phải được giải quyết một cách tổng hợp tuỳ theo tình hình năng lượng trong khu vực (nguồn thuỷ năng, nhiên liệu địa phương, nhiên liệu phế thải, nhu cầu về nhiệt, khả năng cấp điện của các nhà máy điện lớn ở các vùng lân cận v.v.) trên cơ sở điều tra phụ tải điện và dự kiến phát triển kinh tế ở địa phương trong 10 năm sau, đồng thời phải xét đến điều kiện dự phòng. Ngoài ra còn phải tính đến các khả năng và biện pháp giảm dòng điện ngắn mạch và giảm tổn thất điện năng.

I.2.13. Việc chọn phương án cấp điện phải dựa trên cơ sở sau khi đã đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật, so sánh vốn đầu tư, chi phí khai thác hàng năm cho công trình với thời gian hoàn vốn từ 5 đến 8 năm, so sánh tính ưu việt của mỗi phương án.

I.2.14. Việc thiết kế, xây dựng mới và cải tạo lưới điện phải đáp ứng yêu cầu phát triển chung về điện trong từng giai đoạn và khả năng mở rộng trong tuơng lai ít nhất là 10 năm sau.

I.2.15. Khả năng tải điện của đường dây và máy biến áp nối nhà máy điện chuyên dùng của xí nghiệp công nghiệp với hệ thống điện phải bảo đảm:

I.2.16. Mọi nhà máy điện khi đưa vào làm việc song song với lưới điện Quốc gia, chủ quản các nhà máy đó phải thoả thuận với cơ quan quản lý lưới điện Quốc gia.

I.2.17. Khi công suất tiêu thụ của các xí nghiệp công nghiệp nhỏ hơn khả năng tải của đường dây cấp điện chuyên dùng thì có thể kết hợp cấp điện cho các hộ tiêu thụ điện khác theo thoả thuận.

I.2.18. Lưới 500, 220, 110kV là loại trung tính nối đất trực tiếp. Lưới 6, 10, 35kV là loại trung tính cách ly có thể nối đất qua cuộn dập hồ quang điện, trong trường hợp đặc biệt có thể nối đất trực tiếp. Lưới 15, 22kV là loại trung tính nối trực tiếp, trong trường hợp đặc biệt có thể trung tính cách ly hoặc nối đất qua điện trở nhỏ.

I.2.19. Thông thường trạm điện từ 35kV trở xuống được thiết kế theo chế độ không có người trực mà dùng thiết bị tự động, khi cần thiết thì dùng các thiết bị điều khiển từ xa và hệ thống tín hiệu để báo sự cố. Bảng điều khiển chỉ cần đặt ở trạm nút cung cấp điện cho các trạm.

I.2.20. Mọi thiết bị điện đấu vào đường dây có cuộn kháng điện phải chọn theo dòng điện ngắn mạch sau cuộn kháng điện (xem Điều I.4.7).

I.2.21. Dao cách ly và dao cách ly tự động tiêu chuẩn được phép dùng để cắt và đóng:

I.2.22. Cho phép dùng điện xoay chiều làm nguồn thao tác nội bộ để đơn giản và hạ giá thành.

I.2.23. Ở những nơi chưa có quy hoạch ổn định nên dùng đường dây trên không, còn với những đô thị và khu công nghiệp đã có quy hoạch được duyệt thì dùng cáp ngầm.

I.2.24. Tiết diện dây dẫn, thanh dẫn và cáp phải được chọn theo:

I.2.25. Tuỳ theo độ tin cậy cung cấp điện, các hộ tiêu thụ được chia thành 3 loại sau đây:

I.2.26. Hộ tiêu thụ điện loại I phải được cung cấp điện bằng ít nhất hai nguồn cung cấp điện độc lập và một nguồn dự phòng tại chỗ.

I.2.27. Đối với hộ tiêu thụ điện loại II phải được cung cấp điện bằng ít nhất một nguồn cung cấp điện chính và một nguồn dự phòng, được phép ngừng cung cấp điện trong thời gian cần thiết để đóng nguồn dự phòng.

I.2.28. Đối với hộ tiêu thụ điện loại III, được phép ngừng cung cấp điện trong thời gian sửa chữa hoặc xử lý sự cố. Sơ đồ cung cấp điện

I.2.29. Khi xây dựng mới hoặc cải tạo lưới điện, nên dùng sơ đồ cung cấp điện đơn giản, tin cậy và có điện áp cao. Phải đưa nguồn cung cấp điện vào gần trung tâm phụ tải của các xí nghiệp công nghiệp và thành phố bằng cách đưa điện sâu điện áp 110  220kV, xây dựng trạm điện gần trung tâm phụ tải hoặc ngay trong xí nghiệp, chia nhỏ các trạm điện.

I.2.30. Phải đặt máy cắt đầu vào trong các trường hợp sau:

I.2.31. Nên dùng cầu chảy tự rơi hoặc cầu chảy cao áp phối hợp với cầu dao phụ tải và/hoặc dao cách ly để bảo vệ ngắn mạch cho máy biến áp 35kV trở xuống (xem Điều I.2.21) và cho các bộ tụ điện.

I.2.32. Khi thiết kế trạm cấp điện phải có biện pháp hạn chế công suất ngắn mạch trong lưới nhận điện tới trị số công suất cắt lớn nhất cho phép của các máy cắt đặt trong lưới này.

I.2.33. Lưới điện phải tính với phụ tải của mọi hộ tiêu thụ trong chế độ sự cố. Trong một số trường hợp khi thiết kế trạm, cho phép tính đến việc tự động sa thải một số phụ tải ít quan trọng khi sự cố.

I.2.34. Khi giải quyết vấn đề dự phòng phải tính đến khả năng quá tải của thiết bị điện (theo nhà chế tạo) và nguồn dự phòng.

I.2.35. Khi tính chế độ sự cố không xét đến tình huống đồng thời cắt sự cố và cắt sửa chữa; đồng thời cắt sự cố hoặc đồng thời cắt sửa chữa ở nhiều đoạn lưới hoặc nhiều đường dây.

I.2.36. Mọi đường dây của hệ thống cấp điện phải mang tải theo yêu cầu phân bố dòng điện để bảo đảm tổn thất điện năng nhỏ nhất, trừ các đoạn ngắn dự phòng.

I.2.37. Khi thiết kế lưới điện nên sử dụng các thiết bị tự động đóng lại, tự động đóng nguồn dự phòng và tự động sa thải phụ tải theo tần số.

I.2.38. Kết cấu sơ đồ lưới điện phân phối trong xí nghiệp phải bảo đảm cấp điện cho các dây chuyền công nghệ làm việc song song và bảo đảm dự phòng lẫn nhau cho các tổ máy bằng cách nhận điện từ các trạm hoặc đường dây khác nhau hoặc từ các phân đoạn thanh cái khác nhau của cùng một trạm.

I.2.39. Mức điện áp tại các điểm trong lưới điện phải xác định theo phương thức vận hành và theo chế độ phụ tải cực đại và cực tiểu.

I.2.40. Ở chế độ làm việc bình thường của hệ thống điện, máy biến áp đến 35kV phải có điều chỉnh điện áp trong phạm vi  5% điện áp danh định.

I.2.41. Ở chế độ làm việc bình thường của trạm cấp điện, trong thời gian tổng phụ tải giảm đến 30% so với trị số phụ tải lớn nhất, điện áp tại thanh cái phải duy trì ở mức điện áp danh định của lưới.

I.2.42. Để điều chỉnh điện áp, ở lưới điện 110kV trở lên nên dùng máy biến áp có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải với dải điều chỉnh  (10-15%).

I.2.43. Việc chọn điện áp và hệ thống cấp điện cho các lưới điện động lực và chiếu sáng trong các phân xưởng dùng điện áp 660V trở xuống phải được giải quyết một cách toàn diện.

I.2.44. Trong điều kiện bình thường, tần số hệ thống điện được phép dao động trong phạm vi  0,2Hz so với tần số danh định là 50Hz. Trong trường hợp hệ thống điện chưa ổn định, cho phép độ lệch tần số là +- 0,5Hz.

I.2.45. Theo độ tin cậy cung cấp điện, các hộ tiêu thụ điện trong thành phố được phân loại theo Điều I.2.25.

I.2.46. Khi nghiên cứu mở rộng thành phố phải lập sơ đồ cấp điện trong tương lai; phải xét đến khả năng thực hiện từng phần của sơ đồ phù hợp với từng giai đoạn phát triển của thành phố.

I.2.47. Tiết diện của cáp điện xây dựng theo giai đoạn đầu, phải được chọn phù hợp với sơ đồ cấp điện chung theo quy hoạch phát triển ngắn hạn.

I.2.48. Phụ tải điện tính toán của các hộ tiêu thụ đấu vào lưới điện đến 380V phải được xác định theo phụ tải hiện có cộng thêm mức phát triển hàng năm là 10  20%.

I.2.49. Hệ số đồng thời để tính phụ tải cực đại của các hộ tiêu thụ thuần dạng như sau:

I.2.50. Khi chưa có cơ sở lựa chọn hệ số đồng thời chắc chắn do phụ tải hỗn hợp, có thể áp dụng công thức gần đúng sau:

I.2.51. Hệ số đồng thời để tính phụ tải cho đường dây 6 – 35kV:

I.2.52. Tuỳ theo yêu cầu của phụ tải, lưới điện trên 1kV nên xây dựng theo sơ đồ có thiết bị tự động đóng nguồn dự phòng.

I.2.53. Trong lưới điện có tự động đóng nguồn dự phòng cho hộ tiêu thụ, nên thực hiện việc truyền tín hiệu báo máy cắt sự cố ở trạm phân phối về trạm điều độ.

I.2.54. Để cấp điện cho phụ tải ở khu vực có quy hoạch ổn định, lưới điện mọi cấp điện áp nên dùng đường cáp chôn ngầm; còn ở khu vực chưa có quy hoạch ổn định, lưới điện nên dùng đường dây trên không. Trong thành phố phải dùng cáp vặn xoắn và/hoặc cáp ngầm.

I.2.55. Lưới điện phân phối hạ áp, khi xây mới hoặc cải tạo phải là lưới 3 pha 4 dây 380/220V có trung tính nối đất trực tiếp.

I.2.56. Chỉ được đấu phụ tải vào lưới phân phối hoặc đấu vào phía 380V của trạm biến áp nếu dao động điện áp khi đóng điện không vượt quá +-5% điện áp danh định của lưới. Nếu số lần đóng cắt điện phụ tải trên trong một ngày đêm không quá 5 lần thì không quy định mức dao động điện áp.

I.2.57. Lưới điện đi từ trung tâm cấp điện đến hộ tiêu thụ phải được kiểm tra về độ lệch điện áp cho phép có xét đến chế độ điện áp ở thanh cái của trung tâm cấp điện. Nếu độ lệch điện áp vượt quá giới hạn cho phép thì phải có các biện pháp để điều chỉnh điện áp.

I.2.58. Khi xác định độ lệch điện áp cho lưới điện trong nhà, mức sụt điện áp ở thiết bị tiêu thụ điện xa nhất không quá 2,5%.