Nâng ao hiệu quả vận hành lưới điện phân phối tỉnh hải dương

Trang 1 Trờng đại học bách khoa hà nội --- Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật Ngành: Mạng và hệ thống điện Nâng cao hiệu quả vận hành lới điện phân phối tỉnh Hải Dơng Nguyễn kim TuấnHà nội 200

Trờng đại học bách khoa hà nội

Lời cam đoan

Tôi cam đoan công trình nghiên cứu này là của tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu đợc nêu trong luận văn là trung thực và cha đợc công bố trong các 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 nghiên cứu mà tôi đã trích dẫn và tham khảo để hoàn thành luận văn này Đặc biệt, tôi vô cùng cảm ơn PGS.TS Trần Bách đã tận tình hớng dẫn tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu

0.1- Lý do chọn đề tài và mục đích nghiên cứu

0.2- Đối tợng và phạm vi nghiên cứu

Chơng 1: Tổng quan về các nghiên cứu nâng cao hiệu quả vận

hành LPP và cơ sở lựa chọn phơng án nâng cao hiệu quả

vận hành LPP

1 - 1 Khái niệm chung về lới phân phối điện

1.2- Chỉ tiêu đánh giá chất lợng lới phân phối

1.2.1- Chỉ tiêu kinh tế

1.2.1.1 Hàm chi phí cung cấp điện.-

1.2.1.2- Các chỉ tiêu NPV (giá trị lãi ròng quy đổi về hiện tại), B/C

(tỷ số lợi nhuận/chi phí)

1.3- Tổng quan về các nghiên cứu nâng cao hiệu quả LPP

1.3.1- Các vấn đề đã đợc nghiên cứu

1.3.2- Các vấn đề còn tồn tại về nâng cao hiệu quả LPP có liên quan

đến nội dung nghiên cứu chính của luận văn

1.3.3- Các vấn đề mà đề tài sẽ tập trung giải quyết

Chơng 2: Sơ lợc về LPP tỉnh Hải Dơng và xây dựng phơng pháp

tính toán áp dụng trong LPP tỉnh Hải Dơng

2.1- Sơ lợc về lới điện phân phối tỉnh Hải Dơng

2.1.1- Sơ đồ lới phân phối trung áp tỉnh Hải Dơng

2.1.2- Sơ đồ lới hạ thế

2.1.2.1- Sơ đồ lới hạ thế và nhu cầu tìm điểm phân đoạn tối u

2.1.2.2- Sơ đồ lới hạ thế và nhu cầu cân pha phụ tải

2.1.2.3- Sơ đồ lới hạ thế và nhu cầu chọn tiết diện dây dẫn tối u

2.1.3- Vị trí lắp đặt MBA, nhu cầu xây dựng phơng án nâng cao hiệu quả vận hành qua việc hoán chuyển hợp lý vị trí lắp đặt MBA 2.1.4- Hệ thống đo lờng và tự động ở lới phân phối Hải Dơng

2.1.5- Phụ tải điện ở LPP tỉnh Hải Dơng và nhu cầu xây dựng phơng pháp tính toán LPP hạ thế tỉnh Hải Dơng

2.2.4- Tính toán tổn thất điện áp [2]

2.2.5- Tính tổn thất công suất trong máy biến áp [2]

2.2.6- Tổn thất công suất trên đờng dây [2]

2.2.7 Tính toán tổn thất điện năng

2.2.7.1- Thời gian tổn thất công suất lớn nhất

2.2.7.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp -

2.2.7.3- Tổn thất điện năng trên các nhánh của đờng dây [2]

2.2.8- Xây dựng phơng pháp tính toán lới điện đối với lới điện

phân phối tỉnh Hải Dơng

Chơng 3: Nâng cao hiệu quả vận hành LPP tỉnh Hải Dơng

3.1- Tóm tắt nội dung của chơng

3.2- Các vấn đề còn tồn tại trong các nghiên cứu có liên quan đến nâng

cao hiệu quả vận hành LPP tỉnh Hải Dơng

3.3- Bài toán lựa chọn điểm cắt phân đoạn trong LPP kín vận hành hở

3.3.1- Nguyên tắc chung của việc lựa chọn điểm cắt phân đoạn tối

u

3.3.2- Bài toán thực tế của việc lựa chọn điểm cắt phân đoạn tối u

3.3.3- ứng dụng phơng pháp chọn điểm phân đoạn tối u theo tính

toán lới hở với số điểm phân đoạn hữu hạn để chọn điểm cắt

trên đờng dây liên lạc giữa TBA Ngã sáu 2 với TBA Nguyễn

Trãi

3.4- Giải quyết vấn đề lựa chọn tiết diện dây dẫn hạ thế

3.4.1- Chọn tiết diện dây tối u cho đờng dây xây dựng hạ thế mới

3.4.1.1- Thành lập công thức chọn tiết diện dây hạ thế mới

3.4.1.2- Ví dụ tính chọn tiết diện dây hạ thế tối u mới

3.4.1.3- Tính chọn tiết diện dây tối u của các đoạn lới theo đồ thị

phụ tải lộ tổng đã biết

3.4.2- Xem xét thay thế dây dẫn hạ áp để giảm chi phí TTĐN

3.4.3- Lập kế hoạch nâng tiết diện dây, đánh giá hiệu quả thay dây

3.4.3.1- Xây dựng công thức đánh giá việc nâng tiết diện dây

3.4.3.2-ứng dụng nâng tiết diện dây cho LPP hạ thế sau TBA Công

an

3.5- Xem xét ảnh hởng của vấn đề không đối xứng dòng điện tới hiệu

quả vận hành của LPP hạ áp tỉnh Hải dơng

3.5.1- Xem xét ảnh hởng của việc lệch pha dòng điện tới chỉ tiêu

TTĐN và TTĐA của đờng dây hạ áp 3 pha 4 dây

-3.5.1.1- Xét trờng hợp dòng điện lệch hết về 1 pha

3.5.1.2- Xét trờng hợp lệch pha dòng điện hệ số lệch pha k

3.5.1.3- Kết luận chung về vấn đề lệch pha dòng điện

3.5.2 Phơng pháp thực hiện việc cân pha thông qua chỉ số công tơ -

3.5.2.1- Nhu cầu thực tế của việc xây dựng phơng pháp cân pha

dòng điện

3.5.2.2- Phơng pháp cân pha phụ tải thông qua chỉ số công tơ

3.5.2.3-ứng dụng cân pha phụ tải thông qua chỉ số công tơ cho

LPP hạ thế thôn Hiền sỹ- xã Tây Kỳ huyện Tứ Kỳ

3.6.1- Tổn hao sắt và tổn hao đồng trong máy biến áp

3.6.2- Xem xét việc thay thế MBA trạm TBA chuyên dụng (bơm

chống úng ) bằng MBA có cùng dung lợng nhng có ∆P0,

∆Pn thấp hơn

3.6.3- Xem xét việc thay thế MBA trạm TBA có số giờ vận hành

trong năm cao (MBA trạm công cộng, công sở rất phổ biến

trên lới) bằng MBA có cùng dung lợng nhng có ∆P0, ∆Pn

thấp hơn

3.6.4- ứng dụng thực tế của phơng pháp hoán chuyển hợp lý vị trí

giữa MBA mới sản xuất đang lắp tại TBA bơm úng với MBA ở TBA công cộng tại Hải Dơng

Chơng 4: Kết quả và bàn luận

4.1 Nh - ững kết quả mới của luận văn

4.2- Kiến nghị về các nghiên cứu tiếp theo

Danh mục tài liệu tham khảo

Tài liệu tham khảo tiếng Việt

Tài liệu tham khảo tiếng Anh

Phụ lục 1- Mặt bằng lới điện trung áp tỉnh Hải Dơng

Phụ lục 2- Sơ đồ đờng trục lới 35kV tỉnh Hải Dơng

Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t

Ch÷ viÕt t¾t Néi dung

CT§LHD C«ng ty ®iÖn lùc H¶i D¬ng

SCADA Supervisory Control and Data Acquisition

Danh mục các bảng

Bảng 0.1- Kết quả thực hiện chỉ tiêu TTĐN 8 tháng năm 2006 trong EVN

(cha bao gồm LPP nông thôn đang thuộc các xã/thôn quản lý)

Bảng 2.1a : Số liệu đờng dây và TBA LPP Công ty ĐLHD đến 30/8/2006

Bảng 2.1f- Biểu giá Công ty điện lực Hải Dơng mua điện từ EVN

Bảng 2.1g- Trích Biểu giá điện Công ty điện lực Hải Dơng bán ra

Bảng 2.1h- Giá thành sản xuất điện năm 2005 ở một số khu vực khác

Bảng 2.1.2a Thông số đo 1lần/tháng của tháng 6- -7-8/2006 TBA Công an -

Bảng 2.1.2b- Thông số vận hành 1 lần/tháng trong tháng 1 của các TBA

thuộc địa bàn Tổ 1- Chi nhánh điện TP Hải Dơng

Bảng 2.2.2a- Hệ số tham gia vào đỉnh của các loại phụ tải

Bảng 2.2.2b Hệ số đồng thời-

Bảng 2.2.2c Hệ số đồng thời-

Bảng 2.2.2d- Hệ số đồng thời và hệ số tổn thất công suất

Bảng 2.2.3- Tra hệ số K1, K2 theo phơng pháp năng lợng, theo [2]

Bảng 2.2.8- Kết quả trắc nghiệm phơng pháp tính LPP hạ thế

Bảng 3.3.3 TTĐN trên đờng trục giữa TBA Ngã sáu 2 và TBA Nguyễn -

Trãi

Bảng 3.4.1a Bảng dòng điện cho phép theo điều kiện phát nóng dài hạn- đối

với cáp vặn xoắn XLPE ruột nhôm

Bảng 3.4.1b-Thông số phụ tải và ví dụ tính toán chọn tiết diện dây tối u

Bảng 3.4.1c-Tiết diện tối u dây nhôm Fop (biểu đồ phụ tải 1, k=7%,

Bảng 3.4.1e-Tiết diện tối u dây nhôm Fop(biểu đồ phụ tải 2 ,k=7%, r=12%)

Bảng 3.4.1f-Tiết diện tối u dây nhôm Fop (biểu đồ phụ tải 2, k=0%, r=12%) Bảng 3.4.1g-Tiết diện tối u dây nhôm Fop (biểu đồ phụ tải 3, k=7%, r=12%)

Bảng 3.4.1h-Tiết diện tối u dây nhôm Fop (biểu đồ phụ tải 3, k=0%, r=12%)

Bảng 3.4.3.2a- Điện trở suất của dây dẫn ruột nhôm tại 270C

Bảng 3.4.3.2b-Kết quả tính các chỉ số kinh tế việc nâng tiết diện dây TBA Công an

Bảng 3.4.3.2c- Xếp thứ tự u tiên nâng tiết diện dây hạ thế TBA Công an

Bảng 3.4.3.2d- Tổng hợp kết quả nâng tiết diện dây hạ thế TBA Công an

Bảng 3.5.2.3a- Hiện trạng phân bố điện năng theo pha ở các nút LPP thôn Hiền Sỹ (tình trạng lệch pha)

Bảng 3.5.2.3b- Phân bố lại điện năng theo pha ở các nút LPP thôn Hiền Sỹ (tình trạng cân pha tối đa)

Bảng 3.5.2.3c Tổng hợp k- ết quả tính trớc và sau khi cân lại pha thôn Hiền

sỹ

Bảng 3.6.1 Tổn thất điện năng trong cùng một gam MBA dung lợng - 320kVA-35/0,4kV vận hành tại Công ty điện lực Hải Dơng

Bảng 3.6.3- Sự thay đổi NPV(n) của phơng án thay MBA theo vòng đời n

Bảng 3.6.4a- Vị trí lắp hiện tại và dự kiến hoán chuyển vị trí MBA 400kVA

Bảng 3.6.4b- Vị trí lắp hiện tại và dự kiến hoán chuyển vị trí MBA 560kVA

Bảng 3.6.4c- Vị trí lắp hiện tại và dự kiến hoán chuyển vị trí MBA 630kVA

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

Hình 2.1c- Tỷ lệ TTĐN LPP trung hạ áp Hải Dơng-

Hình 2.1.2a- Mặt bằng LPP hạ thế kín vận hành hở quanh TBA Ngã Sáu 2

Hình 2.1.2b Tại cột số 5 TBA Phạm Ngũ lão có 6 hộp 4 công tơ 1 pha, 1 -

hộp công tơ 3 pha, 1 hộp công tơ 1 pha

Hình 2.1.2c- Tại cột số 6 TBA Ngã sáu 2 không có 1 công tơ điện nào

Hình 2.1.2d- Cột số 2 nhánh tập thể sở công an, 6 hộp công tơ đều đấu vào 1

pha

Hình 2.1.5 -a Đồ thị phụ tải ngày làm việc mùa hè 14/6/2006 của các trạm

E81, E85, E86, E87

Hình 2.1.5b- Đồ thị phụ tải ngày chủ nhật mùa hè 18/6/2006 của các trạm

E81, E85, E86, E87

Hình 2.1.5c- Đồ thị phụ tải ngày làm việc mùa đông 11/1/2006 của các trạm

E81, E85, E86, E87

Hình 2.1.5 -d Đồ thị phụ tải ngày chủ nhật mùa đông 15/1/2006 của các trạm

E81, E85, E86, E87

Hình 2.1.5e- Đồ thị phụ tải kéo dài từ tháng 7/2005 đến tháng 7/2006- trạm

110kV E87

Hình 2.1.5f- Đồ thị phụ tải trung bình 4 ngày thứ T của tháng 5/2006, và

trung bình của 4 ngày thứ T tháng 1/2006 của thanh cái 35kV E87

Hình 2.1.5g- Đồ thị phụ tải trung bình 4 ngày chủ nhật tháng 5/2006, và

trung bình của 4 ngày chủ nhật tháng 1/2006 của thanh cái 35kV E87

Hình 3.3.3a Sơ đồ đờng dây 0,4kV giữa TBA Ngã sáu 2 và TBA Nguyễn -

Trãi khi phân đoạn tại điểm 1

Hình 3.3.3b Sơ đồ đờng dây 0,4kV giữa TBA Ngã sáu 2 và TBA Nguyễn -

Trãi khi phân đoạn tại điểm 1, sau khi đẳng trị phụ tải về các nút trên

Hình 3.3.3c- Sơ đồ đờng dây 0,4kV giữa TBA Ngã sáu 2 và TBA Nguyễn

Trãi với điểm phân đoạn 2( tối u) , sau khi đẳng trị phụ tải về các nút trên đờng trục

Hình 3.3.3d- Sơ đồ đờng dây 0,4kV giữa TBA Ngã sáu 2 và TBA Nguyễn

Trãi với điểm phân đoạn 3, sau khi đẳng trị phụ tải về các nút trên

đờng trục

Hình 3.3.3e- Điểm phân đoạn trên đờng dây hạ thế liên lạc giữa TBA Ngã

sáu 2 và TBA Nguyễn Trãi đợc tạo ra bằng cách cắt dây tạo lèo

Hình 3.4.1a- Các biểu đồ phụ tải trong ví dụ tính chọn tiết diện dây

Hình 3.4.1 Sự thay đổi của Fb- optheo biểu đồ phụ tải và số năm vòng đời n

Hình 3.4.3.2a Sơ đồ lới 0,4kV TBA Công an-

Hình 3.5.1.2a- Sự thay đổi của tỷ lệ tăng thêm TTCS P(k/cf) theo k∆

Hình 3.5.2.3a- Sơ đồ đẳng trị theo nút tải 3 pha xóm của thôn Hiền sỹ-xã

Tây kỳ

Hình 3.5.2.3b Sơ đồ đẳng trị pha A theo nút tải xóm- của thôn Hiền sỹ trớc

khi cân lại pha

Hình 3.6.2 Biểu đồ phụ tải kéo dài đặc trng của TBA bơm úng chuyên -

dụng

Hình 3.6.3- Biểu đồ phụ tải ngày 22/5/2006 TBA Nguyễn Du thành phố -

Hải Dơng

Phụ lục 1- ặt bằng lới điện trung áp tỉnh Hải Dơng M

Phụ lục 2 Sơ đồ đờng trục lới 35kV tỉnh Hải Dơng.-

Chơng Mở đầu

0.1- Lý do chọn đề tài và mục đích nghiên cứu:

Lới phân phối thuộc lới điện Việt Nam có điện áp từ 35kV trở xuống, phần lớn do EVN là chủ tài sản Một phần LPP khác (đặc biệt đối với hệ thống

điện 0,4kV thuộc tài sản các xã/thôn), thuộc các thôn/xã quản lý

Lới phân phối Việt Na hiện chiếm phần lớn tỷ lệ TTĐN của m HTĐ Việt Nam Theo [18], ác công ty phân phối điện chiếm 68% tỷ lệ TTĐN, các ccông ty truyền tải điện chiếm 32% tổng tỷ lệ TTĐN, thể hiện trong bảng 0.1

(cha bao gồm LPP nông thôn đang thuộc các xã/thôn quản lý)

Toàn Tổng công ty (EVN): 11,0 11,94 0,94

Hệ thống quy trình-quy phạm quy định hiện có ở - Việt Nam để làm cơ sở vận hành hiệu quả LPP cha đợc xây dựng đầy đủ Nhân lực quản lý của các cấp quản lý trực tiếp LPP có năng lực không đồng đều, có nhiều quan điểm khác nhau về đầu t xây dựng /vận hành/ sửa chữa LPP Trong báo cáo sản xuất của các đơn vị thờng xuyên thấy rõ sự khác nhau lớn về các chỉ tiêu TTĐN (bảng 0.1), về chỉ tiêu sự cố Theo [8 lới hạ thế nông thôn có tỷ lệ ] TTĐN phổ biến trên 20% (xem bảng 2 d, bảng 2 e), điện áp cuối đờng dây 1 1hạ thế có nơi xuống thấp tới 115V, việc mất điện hàng năm (số lần mất điện,

số giờ mất điện) tại từng phụ tải cha đợc thống kê đầy đủ và cha có trong

hệ thống văn bản báo cáo chính thức của EVN

Việc vận hành không hiệu quả LPP dẫn đến lãng phí tài nguyên, ô nhiễm môi trờng, giảm khả năng thu hồi vốn, giảm sức cạnh tranh của doanh nghiệp kinh doanh điện cũng nh sức cạnh tranh của các ngành sản xuất khác

Do những đặc điểm nêu trên, việc vận hành hiệu quả LPP hiện đang đóng vai trò chủ chốt trong việc nâng cao hiệu quả vận hành của HTĐ Việt Nam xét

về giảm TTĐN Việc quản lý khai thác vận hành để nâng cao hiệu quả kinh tế của LPP tại Việt Nam có ý nghĩa thực tiễn quan trọng, có nhiều vấn đề cần

đợc tiếp tục nghiên cứu và phát triển, có tác dụng nâng cao hiệu quả vận hành của LPP Việt Nam cũng nh toàn HTĐ Việt Nam

Đề tài "Nâng cao hiệu quả vận hành lới điện phân phối tỉnh Hải

Dơng" là một trong các nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả vận hành LPP tỉnh Hải Dơng nói riêng và cho LPP nói chung

0.2- Đối tợng và phạm vi nghiên cứu:

0.2.1- Đối tợng nghiên cứu:

Lới điện phân phối tỉnh Hải Dơng là đối tợng nghiên cứu của luận văn, trong đó, chủ yếu hớng tới lới điện hạ thế (đang có tỷ lệ TTĐN lớn nhất

trong LPP nếu xét trong phạm vi hẹp và trong cả HTĐ nếu xét ở phạm vi rộng hơn)

Do giới hạn về thời gian và điều kiện thu thập số liệu, chơng này không

đề cập tiếp đến vấn đề nâng cao hiệu quả vận hành LPP thông qua nâng cao

độ tin cậy cung cấp điện, cũng nh không đề cập sâu đến các biện pháp khác

có liên quan đến việc nâng cao hiệu quả LPP tỉnh Hải Dơng

- Chơng 4 trình bày về kết quả và kiến nghị về các nghiên cứu tiếp theo

0.3- Phơng pháp tiếp cận:

0.3.1- Phơng pháp tiếp cận về lý thuyết: Việc nghiên cứu nâng cao hiệu

quả vận hành của LPP tỉnh Hải Dơng và lựa chọn biện pháp thực hiện đợc dựa trên:

+ Lý thuyết về lới điện, dựa trên các tài liệu [1], [2], [3], [6], [11], [25]

có tham khảo các tài liệu [28], [29]

+ Lý thuyết về quy hoạch phát triển năng lợng và điện lực [7]

+ Các tài liệu và công trình nghiên cứu có liên quan đến nâng cao hiệu quả LPP bao gồm [1], [2], [3], [5], [6], [9], [12], [13], [19] [21], 23], [24], [30], , [[31]

0.3.2- Phơng pháp tiếp cận về thực nghiệm:

+ Số liệu tăng trởng điện năng tiêu thụ hàng năm của phụ tải trong LPP tỉnh Hải Dơng dựa trên tài liệu [27]

+ Số liệu về LPP hạ thế nông thôn tỉnh Hải Dơng dựa trên [8]

+ Các số liệu về điện năng thơng phẩm, điện năng tổn thất, giá mua điện, giá bán điện do Phòng kinh doanh điện năng Công ty điện lực Hải Dơng cung cấp, có đối chiếu với số liệu của tài liệu [20], [23], [24]

+ Các biểu đồ phụ tải, sơ đồ lới điện, thông số vận hành LPP tỉnh Hải Dơng do Phòng điều độ CTĐLHD cung cấp và tham khảo tài liệu [22]

+ Thông số về MBA phân phối tra trong tài liệu [2] và trong Catalog sản phẩm của Công ty cổ phần chế tạo thiết bị điện Đông anh

+ Thông số dây dẫn do công ty LG-Vina cable cung cấp

0.4- ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài:

0.4.1- ý nghĩa khoa học:

- Nghiên cứu xây dựng phơng pháp tính toán TTĐN trong LPP hạ thế 3 pha 4 dây dựa theo phơng pháp tính toán theo năng lợng có điều chỉnh kết hợp với sử dụng hệ số tham đỉnh để tính toán trong LPP hạ thế 3 pha 4 dây

- Xây dựng phơng pháp tìm điểm phân đoạn tối u trong LPP bằng bài toán tính toán lới hở với số điểm phân đoạn hữu hạn, thay thế cho phơng pháp lựa chọn điểm phân đoạn tối u bằng bài toán tính toán lới kín

- Xây dựng phơng pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mục tiêu giảm TTĐN và tối u về kinh tế dới ảnh hởng của các thông số đầu vào (giá điệnTOU, biểu đồ phụ tải, giá nhân công, giá dây dẫn)

- Đánh giá ảnh hởng của việc lệch pha dòng điện trong LPP hạ thế 3 pha

4 dây tới TTĐN và chi phí TTĐN, xây dựng phơng pháp cân pha dòng điện theo điện năng để hạn chế ảnh hởng xấu của lệch pha dòng điện đến hiệu quả vận hành lới điện hạ thế

- Xây dựng phơng pháp hoán đổi hợp lý vị trí lắp đặt của các MBA có cùng dung lợng nhng có chỉ số TTCS khác nhau Đề xuất tận dụng các MBA cũ có giá thiết bị thấp nhng có chỉ tiêu TTCS cao trong LPP tỉnh Hải Dơng

+ Một số kết quả nghiên cứu của luận văn đã đợc Công ty điện lực Hải Dơng áp dụng trong LPP tỉnh Hải Dơng trong năm 2006, bao gồm: nâng tiết diện dây dẫn hạ thế, chọn điểm cắt phân đoạn tối u, lập kế hoạch hoán chuyển vị trí hợp lý giữa các MBA và tận dụng lại các MBA cũ thực hiện cân , pha dòng điện trong LPP hạ thế thông qua chỉ số điện năng

Chơng 1

Tổng quan về các nghiê cứu nâng cao hiệu quả n

vận hành Lới phân phối và cơ sở lựa chọn phơng án

nâng cao hiệu quả vận hành Lới phân phối

1.1- Khái niệm chung về lới phân phối điện

Theo [2], lới điện bao gồm: Lới truyền tải và lới phân phối Lới phân phối điện làm nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm trung gian (hoặc trạm khu vực hay thanh cái nhà máy điện) đến cho các phụ tải

Theo [2], lới phân phối điện gồm 2 phần:

• Lới phân phối trung áp có điện áp từ 6kV đến 35kV, đa điện năng từ trạm trung gian (hoặc trạm khu vực) tới trạm phân phối hạ áp hoặc các phụ tải trực tiếp sử dụng điện trung áp

• Lới phân phối hạ áp có điện áp thấp (380/220 V), đa điện năng

ở điện áp hạ thế từ các TBA phân phối tới các thiết bị dùng điện Lới phân phối hạ áp thờng có cấu trúc hình tia hoặc là cấu trúc kín vận hành hở

Theo [2], lới phân phối đợc phân loại theo các nguyên tắc:

• Phân loại theo đối tợng và địa bàn phục vụ: lới phân phối thành phố, lới phân phối nông thôn, lới phân phối công nghiệp

• Phân loại theo đờng dẫn điện: lới phân phối trên không, lới phân phối cáp

• Phân loại theo theo sơ đồ lới: lới phân phối hình tia, lới phân phối kín nhng vận hành hở

• Phân loại theo điện áp vận hành: lới 0,4kV, 6kV, 10kV

Lới phân phối có địa bàn rộng, có nhiều chủ thể quản lý sở hữu và vận hành, do vậy rình độ vận hành trong và ngoài LPP (đặc biệt đối với lới hạ tthế) không đồng đều Tỷ lệ tổn thất điện năng trên LPP chiếm tỷ trọng lớn trong hệ thống điện [2], [17], [18], [28] Các chỉ tiêu chất lợng của LPP có

liên quan trực tiếp tới quyền lợi của khách hàng, của công ty điện lực, của sự phát triển kinh tế-xã hội trong từng địa phơng [2].

ứng với các loại LPP khác nhau, tơng quan về các chi phí và lợi ích của các biện pháp nâng cao hiệu quả vào LPP sẽ thay đổi khác nhau, do vậy khi áp dụng các biện pháp nâng cao hiệu quả vận hành cho từng loại lới

sẽ cho các kết quả khác nhau

1.2- Chỉ tiêu đánh giá chất lợng lới phân phối

Theo [2], chất lợng hoạt động của lới phân phối đợc đánh giá theo 3 mặt:

a) Về chất lợng phục vụ đối với khách hàng, gồm:

- Chất lợng điện áp (tần số, thành phần hài, độ lệch điện áp )

- Độ liên tục cung cấp điện (độ tin cậy)

- Độ an toàn (an toàn điện, an toàn giao thông, hoả hoạn, cháy nổ )b) Về ảnh hởng đối với môi trờng

- ảnh hởng tới cảnh quan (cột điện, trạm biến thế )

- Phát thải công nghiệp (hiệu ứng nhiệt, chất thải rắn và lỏng )

- Rất tốn quỹ đất dành cho các công trình điện

c) Về hiệu quả kinh tế đối với cơ quan quản lý lới điện

- Quy mô sử dụng vốn và khả năng huy động vốn

- Lợi nhuận và các chi phí của lới

Trong các yếu tố trên, một số yếu tố có tính pháp định thờng là các tiêu chuẩn mang tính chất đảm bảo an toàn cho lới điện và ngời sử dụng, đợc quy định bởi thông số đánh giá phải nằm trong giới hạn qui định bởi tiêu chuẩn nhà nớc hoặc đợc quy định qua hợp đồng kinh tế), một số yêú tố nhận giá trị tối u (nghĩa là càng nhỏ càng tốt hoặc càng lớn càng tốt) Các mục đích thờng đợc cố gắng định lợng bằng tiền và thờng mâu thuẫn với nhau Trớc tiên, phơng án cấp điện phải thỏa mãn điều kiện đợc nêu bởi các tiêu chuẩn pháp quy, sau đó xét đến các chỉ tiêu tối u và phối hợp giữa các chỉ tiêu tối u để tìm ra phơng án tối u toàn cục

Các tiêu chuẩn chất lợng nêu trên đây đợc dùng để tổ chức, điều hành

và đánh giá hiệu quả của hệ thống quản lý vận hành LPP Ví dụ: tổ chức sửa chữa định kỳ, bảo dỡng thiết bị, khắc phục sự cố, dự phòng vật t

Trong phạm vi của luận văn sẽ trình bày về tiêu chuẩn kinh tế vì đây là tiêu chuẩn chính để đánh giá về mặt hiệu quả của một phơng án nâng cao hiệu quả vận hành

1 1 2 - Chỉ tiêu kinh tế

1.2 1.1- Hàm chi phí cung cấp điện:

Chỉ tiêu kinh tế là chỉ tiêu chính để đánh giá hiệu quả của lới điện Theo [6] chỉ tiêu này đợc đánh giá, qua Hàm chi phí cung cấp điện:

Chi phí vòng đời của lới điện (Wlđ) đợc xác định nh sau:

Wlđ= Klđ + Cvhlđ + Cttlđ+ H [đ] (1.2.1)

1-Trong đó:

Klđ : Vốn đầu t cho lới điện [đ]

Cvhlđ : Chi phí vận hành bảo dỡng trong thời gian khấu hao [đ]

Cttlđ : Chi phí TTCS và TTĐN lới điện trong thời gian khấu hao [đ]

H : Chi phí độ tin cậy của lới điện Còn gọi là chi phí do các thiệt hại kinh tế quốc dân do ngừng cung cấp điện gây nên [đ]

Chi phí Klđ mang tính thiết kế, đợc xác định theo thiết kế lới điện,

đợc sử dụng ngay từ khi xây dựng lới điện, tức là từ thời điểm đầu của thời gian khấu hao

Chi phí tổn thất công suất và tổn thất điện năng (Cttlđ) đợc tính nh sau:

Cttlđ= ∆Plđ * cp + ∆A lđ * cE [đ] (1.2.1-2) Trong đó:

∆Plđ : Tổn thất công suất trong lới điện (kW)

cp : chi phí biên để cung cấp công suất tại điểm đầu nguồn (đ/kW)

∆Alđ : Tổn thất điện năng ở lới điện trong thời gian khấu hao (kWh)

cE : Chi phí biên để cung cấp điện năng tại điểm đầu nguồn (đ/kWh) Trong vận hành, chi phí Cttlđ đợc xác định theo các thông số vận hành của lới điện và gần đúng ở từng thời điểm vận hành của lới điện Chi phí này đợc xác định từ đồ thị phụ tải điển hình và từ các thông số phụ thuộc vào khả năng của hệ thống đo đếm hiện có

Chi phí H phụ thuộc và cấu trúc lới điện và cờng độ hỏng hóc của từng phần tử trong cấu trúc lới điện Chi phí này đợc đánh giá qua chi phí

N : Số lần mất điện hàng năm của lới điện (lần/năm)

PH và TH : Công suất (kW) và thời gian mất điện trung bình (h) của mỗi lần mất điện

cH : Chi phí biên do mất điện đối với hộ tiêu thụ (đ/kWh) Chi phí H và H0 đợc đánh giá ở phạm vi toàn lới điện hoặc theo từng

bộ phận cục bộ

Dễ thấy rằng, trong hàm chi phí cung cấp điện vòng đời đã thể hiện các chi phí có liên quan đến các chỉ tiêu tổn thất, chỉ tiêu độ tin cậy Với giả thiết lợng điện năng bán ra không phụ thuộc vào kết cấu lới, thì bài toán nâng cao hiệu quả vận hành lới điện đợc đổi thành bài toán cực tiểu hoá hàm chi phí cung cấp điện vòng đời trong khi vẫn phải thoả mãn đợc các yêu cầu về

kỹ thuật (về chất lợng điện áp, điều kiện vận hành an toàn lới )

1.2 1.2- Các chỉ tiêu NPV (giá trị lãi ròng quy đổi về hiện tại) , B/C (tỷ số lợi nhuận/chi phí) :

Theo [7], khi xem xét đánh giá bất kỳ một phơng án đầu t nào (cũng

có thể áp dụng đợc khi xem xét bất kỳ một phơng án kinh doanh nào) cần

đợc đánh giá qua các chỉ tiêu NPV, B/C

Công thức tính NPV (giá trị lãi ròng quy về hiện tại) :

n

1 j

r) (1

1

* B

Với Bj là lợi nhuận thu đợc từ năm j [đ]

n là số năm vòng đời dự án [năm]

r là hệ số chiết khấu (cho trớc) [%/năm]

Wlđ là hàm chi phí cung cấp điện đã nêu ở công thức 1.2 ( 1-1)

Đối với lới điện, Bj là tổng lợi nhuận thu đợc từ điện năng bán ra trong năm j, tính đến cuối năm j Ta có: Bj =(CEbánj-CEmuaj)*Aj [đ] (1.2.1-5) Trong (1.2.1-5), thì: CEbánj là giá bán điện [đ/kWh] ở năm j

CEmuaj là giá mua điện [đ/kWh] ở năm j

j

r) (1

1

* B

r là hệ số chiết khấu (cho trớc)

Trong phạm vi của luận văn, các mục 1.2 1 .1 và 1.2 1 .2 đợc áp dụng vào việc lựa chọn biện pháp nâng cao hiệu quả vận hành lới điện Nếu biện pháp đợc xem xét có tính chất độc lập với Aj , có CEbánj và C Emuaj không đổi trong suốt vòng đời, khi đó Bj =(CEbánj-CEmuaj)*Aj cũng coi nh không đổi thì chỉ cần xem xét hiệu quả kinh tế lới điện thông qua hàm Wlđ đã nêu ở mục 1.2.1.1 Trong trờng hợp còn lại, phải tiến hành xem xét hiệu quả kinh tế lới

điện thông qua hàm NPV, tiêu chuẩn chính để lựa chọn biện pháp là NPV>0

1.3- Tổng quan về các nghiên cứu nâng cao hiệu quả LPP:

Việc nâng cao hiệu quả vận hành LPP bao gồm tất cả các biện pháp có lợi, tác động đến các yếu tố gây ảnh hởng đến chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của - LPP, trong điều kiện vẫn phải thoả mãn các yêu cầu có tính pháp định về chất lợng cung cấp điện và đảm bảo có NPV>0

Theo các thành phần của hàm NPV (công thức 1.2.1 4) và hàm W- lđ (công thức 1.2.1 1)- , việc nâng cao hiệu quả LPP gồm vấn đề chính:5

- Nâng cao độ tin cậy của LPP (giảm chi phí độ tin cậy)

- Giảm chi phí TTĐN, TTCS trên lới điện

- Giảm chi phí vận hành

- Giảm chi phí đầu t, chi phí sửa chữa, chi phí nâng cấp lới điện

- Tăng lợng điện bán ở giá bán có lãi, giảm lợng điện bán ở giá bán lỗ

1.3.1- Các vấn đề đã đợc nghiên cứu:

Tại Việt Nam và trên thế giới, đã có nhiều tài liệu nghiên cứu đợc công bố

có liên quan đến nâng cao hiệu quả vận hành LPP

Tài liệu [1], [2] đã xây dựng nền tảng cơ bản cho việc nâng cao hiệu quả vận hành LPP thông qua lựa chọn tiết diện dây tối u, lắp đặt tụ bù theo tiêu

chuẩn kinh tế kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy Tài liệu [19] quyết định về việc chuyển nhiều cấp điện áp trung thế tại Việt Nam thành 1 cấp điện áp 22kV với mục đích giảm chi phí độ tin cậy và giảm chi phí TTĐN Tài liệu [16] quy

-định về giá trị dòng lệch pha trung tính ở MBA phân phối thuộc LPP của EVN Tài liệu [5], [12] nghiên cứu về bù công suất phản kháng để giảm TTĐN và TTCS cho lới điện Tài liệu [11] nghiên cứu về các chế độ không

đối xứng trong HTĐ và ảnh hởng của không đối xứng đến các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của lới điện Tài liệu [6], [7], [13] nghiên cứu về các giải pháp DSM ứng dụng vào việc giảm chi phí đầu t HTĐ và giảm chi phí đầu t cho LPP Tài liệu [10] nghiên cứu về giải pháp sử dụng MBA đơn pha hoặc 2 pha

để giảm chi phí đầu t điện nông thôn Tài liệu [30], [31] nghiên cứu về lựa chọn tiết diện tối u dây dẫn dựa trên chi phí dây và lợi ích thu đợc Tài liệu [9] nghiên cứu về điều chỉnh điện áp để giảm TTĐN Tài liệu [15] quy định về quy đổi giá trần th ng thảo mua MBA theo chỉ tiêu TTCS của MBA áp dụng ơtrong EVN Tài liệu [17], [18] nêu về các biện pháp tổng thể cả về các biện pháp quản lý và về các biện pháp kỹ thuật để giảm TTĐN (bao gồm cả TTĐN phi kỹ thuật) trong HTĐ của EVN cũng nh áp dụng các biện pháp kỹ thuật tiên tiến (hệ thống đo đếm từ xa, chơng trình quản lý khách hàng ) để giảm chi phí vận hành LPP Tài liệu [20], [21], [23], [24] tiến hành trên thực nghiệm các biện pháp giảm TTĐN và giảm chi phí độ tin cậy ở LPP tỉnh Hải Dơng Chủ trơng tăng lợng điện bán ở giá bán có lãi đã đợc các công ty

điện lực thể hiện ở kế hoạch tiếp nhận LPP hạ thế khu vực thị trấn-thị tứ -nông thôn

1.3.2- Các vấn đề còn tồn tại về nâng cao hiệu quả LPP có liên quan đến nội dung nghiên cứu chính của luận văn:

- Vấn đề lựa chọn tiết diện dây dẫn: Tài liệu [2] đã nêu các nguyên tắc lựa chọn tiết diện tối u, quy tắc Kelvin, bảng chọn tiết diện dây dẫn thành lập năm 1988 cho lới điện Pháp Tuy nhiên, do cơ cấu biểu giá điện tại Việt

Nam nói chung và tại Hải Dơng nói riêng có nhiều khác biệt so với cơ cấu biểu giá điện của Pháp, vì vậy cần phải xây dựng lại các công thức tính toán phù hợp với LPP tỉnh Hải Dơng

- Vấn đề giảm TTĐN trong máy biến áp: Cha có công trình nào ở Việt Namnghiên cứu về biện pháp việc hoán đổi hợp lý vị trí các MBA để giảm chi phí TTĐN

- Vấn đề không đối xứng dòng điện trong LPP hạ thế: Tài liệu [16] có quy

định về dòng trung tính cho phép của MBA phân phối, nhng cha đề cập đến dòng lệch pha của các đoạn lới còn lại trong LPP hạ thế Nhìn chung, ở Việt Nam cha có nghiên cứu đánh giá về mức độ ảnh hởng của lệch pha dòng

điện đến chi phí TTĐN trong LPP hạ thế

- Vấn đề chọn điểm phân đoạn tối u trong LPP hạ thế để giảm chi phí TTĐN: Bài toán lựa chọn điểm cắt phân đoạn tối u đợc giải quyết theo nguyên tắc tính toán lới điện kín [2] Do vậy, nếu xây dựng đợc phơng pháp lựa chọn

điểm cắt tối u dựa trên tính toán lới hở thì dễ áp dụng vào thực tế hơn

1.3.3- Các vấn đề mà đề tài sẽ tập trung giải quyết:

Đề tài sẽ kế thừa kết quả nghiên cứu của các tài liệu hiện có, thực hiện phát triển tiếp một số biện pháp nâng cao hiệu quả vận hành LPP, bao gồm:

- Giảm chi phí đầu t LPP qua việc tận dụng lại hợp lý các MBA cũ

- Giảm chi phí TTĐN qua việc hoán đổi hợp lý vị trí MBA

- Giảm chi phí TTĐN và chi phí đầu t sửa chữa qua việc lựa chọn tiết diện - dây dẫn tối u, cân pha dòng điện trong LPP hạ thế, lựa chọn điểm phân đoạn tối u qua tính toán lới hở

2.1- Sơ lợc về lới điện phân phối tỉnh Hải Dơng

Theo [22], LPP tỉnh Hải Dơng gồm 4 cấp điện áp trung thế nhận điện từ các trạm 110kV E81, E83, E84, E85, E86, E87 Lới phân phối hạ thế có 1 cấp điện áp 0,4kV

Số liệu đờng dây và TBA nêu trong bảng 2.1 và 2.1b Số liệu điện năng a nhận, điện năng tổn thất đợc nêu trong bảng 2.1c

/AC120

A120/A95/A70 /AC120/AC95

(số liệu trên cha tính đến các đờng dây 0,4kVthuộc sự quản lý của xã/thôn)

Bảng 2.1b- Số liệu LPP hạ thế tỉnh Hải Dơng tính đến 3 /8/2006 0

Đơn vị quản lý: Các xã, thôn Công ty ĐLHD Tổng

Loại dây đờng trục: AC70/AC50/A70/A50 A120/A95/A70

Lới Trung áp Hạ áp Tổng nhận Trung áp Hạ áp TTĐN Tổng Trung áp Hạ áp LPP Cả Tỷ lệ

* Số dự kiến năm 2007 đợc lấy của năm 2006 cộng với số liệu tiếp nhận điện nông thôn

** Số liệu điện nông thôn lấy theo bảng 2.1d báo cáo 6 tháng đầu năm 2006, nhân hệ số 2

-Bảng 2.1c dự báo rõ ràng nguy cơ, nếu trong năm 2007 công ty ĐLHD thực hiện tiếp nhận toàn bộ lới hạ thế hiện đang do thôn/xã quản lý, thì tỷ lệ TTĐN LPP trung-hạ áp sẽ tăng lên tới 10%, riêng khu vực hạ thế tăng từ 5,1% (năm 2006) lên 16,7% (năm 2007) Việc này sẽ tăng rất lớn chi phí TTĐN tính theo giá mua điện bình quân (533đ/kWh) mua từ EVN

Chi phí TTĐN tăng= 150triệu kWh*(26,5% 5,1%)*533- đ/kWh=17,1 tỷ đồng

Số liệu về TTĐN của LPP nông thôn đợc nêu trong bảng 2.1d và 2.1e

tỉnh Hải Dơng trong 6 tháng đầu năm 2006

Tờn địa danh hành

chớnh

Các tổ chức bán lẻ ở l ới điện nông thôn  Điện tiờu thụ bỡnh quõn

theo hộ Tổng điện

nhận TTĐN Tỉ lệ

Tổng thương phẩm

Huyện Ninh Giang 5.243.284 27,8 3.786.968 3.259.567 114 97

Huyện Thanh Miện 5.877.932 24,6 4.433.133 4.147.274 147 135

2 Thanh Bình C Thị trấn Thanh hà- huyện Thanh hà 23,74%

3 Quang Minh 2 Xã Quang Minh- huyện Gia lộc 24,01%

(Nguồn: trích báo cáo của các chi nhánh điện công ty ĐLHD tháng 9/2006) - -

Biểu giá điện áp dụng tại Hải Dơng đợc nêu trong các bảng 2.1f, 2.1g

(không phân biệt theo cấp điện áp tại điểm lắp đặt đo đếm)

(22h đến 4h sáng)

Giờ bình thờng (5h đến 17h)

Giờ cao điểm (18h 21h) -

Loại khách hàng- ngành nghề Giá điện

Điện bán tổng sinh hoạ ân c ành thị ( ạ t d th tr m ng ành điện) 580

Điện bán tổng sinh hoạ ân c ành thị t d th (tr m kh ạ ách hàng) 570

Giá bán tổng Điện sinh hoạt dân c nông thôn (không phân biệt giờ) 390

Giá bán lẻ cho các cử a h ng à (bá n bu n, bán lẻ) <= 380 V giờ bình thờng ô 1410

Giá bán cho các D ịch vụ cây trồng, chuồng trạ i <= 380 V giờ bình thờng 895

Giá bán điện cấp cho Khai thác, lọc, ph ân phối nớc sạ ch <= 380 V giờ b.th 835

Giá bán điện cấp cho Văn phòn g, c quan hà ơ nh ch nh <= 380 V giờ bình thờng í 920 Giá bán điện cho ạp, nhà hát, nhà R thô ng tin, triển lã m <= 380 V giờ b.th 920 Giá bán điện cho Trạm y tế, điều dỡng, bệnh việ n <= 380 V giờ bình thờng 820 Giá bán điện cho Ngân hàng, bảo hiểm, tín dụn g <= 380 V giờ bình thờng 1410 Giá bán điện cấp cho Văn phòng, cơ quan sản xuấ t <= 380 V giờ bình thờng 895

Nhận xét: Đối với cùng một lợng TTĐN, thì chi phí TTĐN bị thay đổi

ở một số khu vực khác, giá thành sản xuất điện còn lớn hơn nhiều lần so với giá mua điện của Công ty điện lực Hải Dơng Xem bảng 2.1h

Bảng 2 1h- Giá thành sản xuất điện năm 2005 ở một số khu vực khác.

Địa phơng H uyện đảo Phú Quý tỉnh Bình thuận - Huyện đảo Phú Quốc tỉnh Kiên giang -

(nguồn: công văn 5164/CV-EVN-KD&ĐNT ngày 3/10/2006 của EVN báo cáo trớc kỳ họp 10 Quốc hội khoá XI)

Về mặt phân cấp quản lý hiện hành:

- Công ty điện lực Hải Dơng chịu trách nhiệm quản lý phần trung áp và phần lới hạ thế thuộc các thị trấn-thị xã-thành phố Trong đó, phần quản lý

kỹ thuật và chỉ huy điều độ do công ty quản lý trực tiếp, phần thao tác vận - hành sửa chữa thuộc về cấp chi nhánh điện.-

- Các ban quản lý điện xã/thôn quản lý lới điện 0,4kV tại nông thôn

- Công tác vận hành trong và ngoài lới hạ thế: LPP hạ thế thuộc Công ty

điện lực Hải Dơng do các chi nhánh điện thực hiện, LPP hạ thế nông thôn do các tổ điện của thôn/xã thực hiện Các đơn vị quản lý có trình độ vận hành rất khác nhau Tại khu vực lới điện hạ thế nông thôn do các thôn/xã quản lý, các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật của lới rất thấp kém Tỷ lệ TTĐN cao phổ biến trên 20% (bảng 2.1d và 2.1e), sự cố xảy ra nhiều, điện áp cuối đờng dây thấp

2.1.1- Sơ đồ lới phân phối trung áp tỉnh Hải Dơng:

LPP tỉnh Hải Dơng lấy điện từ các trạm trung gian E81, E83, E85, E86, E87 Các đờng trục trung áp có dạng mạch vòng kín vận hành hở, các đờng nhánh rẽ trung áp có dạng hình tia, thể hiện trong hụ lụcP 1 và Phụ lục 2 ( Phụ lục 1: Mặt bằng lới điện trung áp tỉnh Hải Dơng Phụ lục 2: Sơ đồ

đờng trục lới 35kV tỉnh Hải Dơng)

Trong lới trung áp Hải Dơng tồn tại đồng thời cả 4 cấp điện áp trung thế (bảng 2.1 ), nên các đờng dây khác cấp điện áp không cấp điện dự phòng acho nhau Một số ít đờng trục thuộc lới kín đã bị giới hạn mức tải và luôn phải vận hành nh một lới hình tia (ví dụ: lộ 679E81 dùng dây AC185

thờng vận hành ở dòng tải giờ bình thờng 485A không thể cấp điện đợc sang cho lộ 678E81 có dòng tải 420A

Tại các đầu đờng dây có lắp đặt máy cắt điện, tại đầu các nhánh rẽ trung thế hoặc tại điểm liên lạc giữa các đờng dây đợc lắp đặt dao cách ly

2.1.2- Sơ đồ lới hạ thế:

2.1.2.1- Sơ đồ lới hạ thế và nhu cầu tìm điểm phân đoạn tối u:

Theo [22], mỗi TBA hạ thế có từ 1 đến 3 lộ xuất tuyến hạ thế Đờng trục và các nhánh lớn sử dụng điện áp 400V 3 pha 4 dây trung tính nối đất trực tiếp, các đờng nhánh nhỏ dùng 2 dây pha trung tính có điện áp pha 230V.-

Trong khu vực đô thị: (gồm thành phố Hải Dơng và 11 thị trấn),

đờng trục hạ thế giữa các TBA hầu nh đã khép kín về mặt địa lý và tạo

trạm công cộng thay đổi từ 100kVA đến 630kVA Tại đầu mỗi đờng dây hạ thế đều có lắp đặt aptômat (hoặc cầu dao) để bảo vệ ngắn mạch Chiều dài lớn nhất của đờng trục lới hạ thế trong khu vực đô thị: 680 mét

Trong khu vực nông thôn: Đờng trục hạ thế giữa các TBA thôn/xã

thờng cách xa nhau về mặt địa lý, do vậy đang hoàn toàn có cấu trúc lới

mỗi TBA phải cấp điện cho từ 2 đến 3 thôn, có những thôn xa trung tâm xã phải dùng điện nhờ từ các trạm bơm, vì vậy LPP hạ thế nông thôn có chiều dài

đờng dây hạ thế lớn hơn so với khu vực đô thị chiều dài lớn nhất của đờng , trục hạ thế: 1215m

TËp thÓ c«ng an TËp thÓ c«ng an

Khu d©n c

TËp thÓ m¸y b¬m

Nhµ m¸y b¬m EBARA

Khu d©n c

Së C«ng An tØnh H¶i D¬ng

Khu d©n c

Khu d©n c

Ng· S¸u 2 Ng· S¸u 2

TBA b¬m EBARA TBA M¸y xay

C«ng ty

§iÖn lùc H¶i D¬ng

Së C«ng An tØnh H¶i D¬ng

Tuy nhiên, theo [2], LPP sẽ phải phát triển cùng với sự phát triển của phụ tải, do vậy ngay cả LPP hạ thế hình tia ở nông thôn khu vực đồng bằng có mật

độ dân c cao cũng sẽ đợc phát triển thành dạng lới kín

Do LPP hạ thế đô thị có dạng lới kín, LPP hạ thế nông thôn khu vực đồng bằng cũng sẽ phát triển thành dạng lới kín, cho nên nảy sinh nhu cầu tìm

nâng cao độ tin cậy

2.1.2.2- Sơ đồ lới hạ thế và nhu cầu cân pha phụ tải:

Trên đờng dây hạ thế, mỗi cột điện là một nút tập trung các hộp công tơ,

số lợng hộp công tơ trên các cột không giống nhau (hình 2.1.2b; 2.1.2c), điện năng tiêu thụ của các hộ dùng điện ở các pha cũng không giống nhau Nh

vậy, phụ tải tập trung tại từng nút, phụ tải các nút thờng khác nhau

Hình 2.1.2d cột số 2 nhánh tập thể sở công an, 6 hộp công tơ đều đấu vào 1 pha -

Nhận xét : LPP hạ thế vận hành ở chế độ KĐX dòng điện, do nguyên nhân

khách quan và cả nguyên nhân chủ quan

Dòng tải và sự lệch pha LPP hạ thế thể hiện trong bảng 2.1.2a và 2.1.2b

(số liệu đo kiểm tra định kỳ 1 lần/1 tháng TB A công cộng dùng Ampe kìm) -

Chữ viết tắt : Iđm là dòng định mức của MBA

I_0; I_A; I_B; I_C; I_tb là dòng pha trung tính, pha A, pha B, pha C, dòng trung bình của 3 pha Cosϕ ϕ ϕ là hệ số công suất đo ở lộ tổng hạ thế

Io/Itb là tỷ số giữa dòng pha trung tính với dòng trung bình

Iđm

(A)

I_0 (A)

I_A (A)

I_B (A)

I_C (A) Cosϕϕ ϕ I_tb (A) Io/ Itb (%)

thuộc địa bàn Tổ 1- Chi nhánh điện TP Hải Dơng

TT Thời điểm đo TấN TBA Iđm (A) (A) I_0 I_a (A) I_b (A) I_c (A) (V) U (A) Itb Io/Itb (%)

ít thông tin về dòng tải Imax trong ngày, cũng nh không cho biết sự thay đổi

về công suất truyền tải giữa các tháng

- Chỉ số (I0/Itb)% trong bảng 2.1.2a và 2.1.2b dao động từ 20% đến 61%, mặc dầu tại pha trung tính của các đờng dây hạ thế đều có các điểm tiếp địa lặp lại Giá trị này thờng đạt trị số lớn ở các TBA có mức tải thấp (các TBA Kios

số 1, số 3, số 5, số 7 NC có mức tải (Itb/Iđm)%<10% và tỷ lệ lệch pha dòng

điện (I0/Itb)%>47%) Tuy nhiên, tại TBA Bạch Đằng 2 và TBA Chơng dơng

1 có mức tải (Itb/Iđm)% >71% nhng vẫn có trị số (I tb/Iđm)% 50% Theo [29] ≥

đã so sánh dòng trung tính trên lới có tiếp địa lặp lại với dòng trung tính trên lới không có tiếp địa lặp, thì giá trị dòng trên pha trung tính của đoạn lới

nằm phía sau điểm có lắp đặt tiếp địa lặp lại thờng cao hơn 1,5 lần so với giá trị dòng trên pha trung tính của đoạn lới nằm phía trớc điểm có lắp đặt tiếp

2.1.2.3- Sơ đồ lới hạ thế và nhu cầu chọn tiết di n dây dẫn tối u: ệ

Theo mục 2.1.2.1, LPP hạ thế nông thôn có đờng trục dài, LPP hạ thế đô thị

có đờng trục ngắn hơn nhng có dòng tải lớn và thay đổi qua từng nút tải, do vậy nảy sinh nhu cầu lựa chọn tiết diện dây dẫn tối u theo từng đoạn lới để giảm chi phí TTĐN, giảm chi phí đầu t dây dẫn mới chi phí nâng - tiết diện

dây

2.1.3- Vị trí lắp đặt MBA, nhu cầu xây dựng phơng án nâng cao hiẹu quả vận hành qua việc hoán chuyển hợp lý vị trí lắp đặt MBA:

Qua nhiều năm vận hành, LPP Hải Dơng có mặt nhiều chủng loại MBA

đợc sản xuất từ năm 1966 cho đến năm 2006, với các công nghệ khác nhau

Do vậy, tại cùng dung lợng MBA, trị số TTCS không tải và TTCS có tải (∆P0

và ∆Pn) ở các MBA thờng có có giá trị khác nhau Thời gian vận hành trong năm và biểu đồ phụ tải trong năm của các MBA cũng không giống nhau, và tuỳ thuộc vào vị trí lắp đặt MBA Do vậy, xét trong cùng 1 dung lợng MBA, thì chi phí TTĐN của các MBA trong năm cũng có giá trị khác nhau

Theo [19], [26], [27], LPP Hải Dơng đang đợc cải tạo chuyển đổi sang cấp điện áp 22kV Việc này dẫn tới loại bỏ các MBA 6kV và 10kV ra khỏi

lới Để giảm chi phí mua MBA, Công ty điện lực Hải Dơng đã thực hiện cải tạo lại các MBA cũ (6kV, 10kV) sang điện áp 35kV và 22kV để lắp đặt trở lại trên LPP tỉnh Hải Dơng Tuy nhiên, các MBA đợc thu hồi từ LPP 6kV và 10kV chủ yếu gồm các MBA cũ có thời gian vận hành trên 15 năm và có trị số

∆P0 , ∆Pn lớn hơn so với các MBA đợc sản xuất trong những năm gần đây

Do vậy, nảy sinh nhu cầu xây dựng biện pháp nâng cao hiệu quả vận hành

2.1.4- Hệ thống đo lờng và tự động ở lới phân phối Hải Dơng

- Theo số liệu của Phòng Kỹ thuật Công ty điện lực Hải Dơng:

+ Tại tất cả đầu đờng dây trung áp ở các trạm 110kV đều lắp đặt công tơ

điện tử đo đợc các thông số: điện năng phản kháng, điện năng tác dụng, dòng

điện, cosϕ, tự ghi biểu đồ phụ tải Cấp chính xác của đồng hồ đo 1,0%.≤ Tại

điểm mua/bán điện của các phụ tải hạ thế trạm chuyên dụng và tại điểm đo

đếm cấp điện cho khách hàng có điện năng tiêu thụ trung bình

≥2000kWh/tháng đều đợc lắp đặt công tơ điện tử có chức năng tự ghi đồ thị phụ tải Tại điểm mua/bán điện của các phụ tải hạ thế bán lẻ chỉ đợc lắp đặt công tơ cơ, chỉ đo đợc điện năng tác dụng, không tự động chốt đợc chỉ số theo thời điểm đặt trớc, không tự ghi đợc đồ thị phụ tải

+ Trên đờng dây, có lắp đặt thiết bị tự động bảo vệ cắt quá dòng điện và

tự động đóng lại (Recloser) tại các nhánh rẽ lớn và tại điểm giữa của các

đờng trục dài Tại các điểm lắp đặt Recloser và các điểm lắp đặt đo đếm ranh giới giữa các chi nhánh, tại các TBA của khách hàng lớn (nhà máy, công sở lớn ), Công ty điện lực Hải Dơng cũng đã lắp đặt các công tơ điện tử

+ Cha có hệ thống tự động thu thập thông số trực tuyến từ các điểm đo

+ Cha có hệ thống tự động ghi chất lợng điện, tự động thống kê thời gian mất điện tại các nút tải

+ Có điều áp dới tải lắp ở phía 110kV của MBA lực tại tất cả các trạm 110kV, nhằm mục đích điều chỉnh điện áp dới tải các thanh cái trung áp + Có hệ thống tự động sa thải phụ tải khi tần số thấp

+ Tại đầu đờng dây trung áp có lắp đặt hệ thống bảo vệ rơle tự động cắt

sự cố/tự động đóng lặp lại cho từng đờng dây Việc phối hợp bảo vệ giữa các máy cắt đờng dây và với các Recloser trên đờng dây mới chỉ đợc thực hiện qua việc tính toán phiếu chỉnh định rơle

+ Cha có hệ thống tự động thao tác đóng/cắt các máy cắt, cha có hệ thống tính toán lựa chọn tự động chế độ làm việc tối u ở trung tâm điều độ

Nhận xét : Với hệ thống đo lờng và tự động hiện có của Công ty điện lực Hải Dơng, không thu thập đợc đầy đủ các đồ thị phụ tải trên LPP tỉnh

tại các lộ tổng trung thế (1 lần/1giờ) và lộ tổng hạ thế (1 lần/1tháng)

2.1.5- Phụ tải điện ở LPP tỉnh Hải Dơng và nhu cầu xây dựng phơng pháp tính toán LPP hạ thế tỉnh Hải Dơng

Thông số phụ tải là đầu vào của việc tính toán lới điện Các tính toán chính trong luận văn sẽ hớng tới LPP hạ thế Nh đã trình bày ở mục 2.1, do không có sẵn các biểu đồ phụ tải hạ thế trong thời gian dài, trong phần này luận văn sẽ trình bày về một số biểu đồ phụ tải thu thập đợc trên LPP trung thế tỉnh Hải Dơng (có liên hệ với lới hạ thế) nhằm mục đích chọn lựa phơng pháp tính toán phù hợp với LPP tỉnh Hải Dơng

2.1.5.1- Đồ thị phụ tải:

- Phụ tải LPP Hải Dơng bao gồm cả các phụ tải khu vực công nghiệp, phụ tải khu vực nông thôn, phụ tải khu vực đô thị Dới đây là đồ thị phụ tải của 4

TBA 110/35/22/6kV E81, E85, E86, E87 trong một số ngày: ngày làm việc mùa hè (hình 2.1.5a), ngày chủ nhật mùa hè (hình 2.1 b), ngày làm việc mùa 5

đông (hình 2.1.5c), ngày chủ nhật mùa đông (hình 2.1.5 Đồ thị phụ tải d).trung bình 4 ngày thứ T của tháng 1/2006, và trung bình 4 ngày thứ T tháng 5/2006 của thanh cái 35kV trạm E87 (hình 2.1.5f) Đồ thị phụ tải trung bình

4 ngày chủ nhật của tháng 1/2006, và trung bình 4 ngày chủ nhật tháng 5/2006 của thanh cái 35kV trạm E87 (hình 2.1.5g)

Hình 2.1.5a cho thấy: vào ngày làm việc mùa hè, trạm E81,E85,E86 có cao điểm tra lớn hơn cao điểm tối, phụ tải thấp nhất vào 6 giờ sáng Trạm E87 có đỉnh phụ tải vào 19 giờ, phụ tải thấp nhất vào 24 giờ

Hình 2.1.5a: Đồ thị phụ tải ngày làm việc mùa hè -14/6/2006

Của các trạm E81, E85, E86, E87

Đồ thị phụ tải ngày 18/6/2006 (ngày nghỉ mùa hè) cũng có các đặc điểm tơng tự nh đồ thị phụ tải ngày 14/6/2006, nhng có giá trị phụ tải thấp hơn (do các văn phòng, công sở nghỉ vào ngày chủ nhật)

Đồ thị phụ tải ngày 11/1/2006 có đỉnh phụ tải vào 18 giờ vì lý do phụ tải

ánh sáng sinh hoạt tham gia vào đồ thị phụ tải mùa đông sớm hơn ở đồ thị phụ tải mùa hè

Hình 2.1.5b: Đồ thị phụ tải ngày chủ nhật mùa hè 18/6/2006

của các trạm E81, E85, E86, E87

Hình 2.1.5c: Đồ thị phụ tải ngày làm việc mùa đông 11/1/2006

của các trạm E81, E85, E86, E87

Đồ thị phụ tải ngày chủ nhật 15/1/2006 có đỉnh phụ tải lúc 18giờ-19giờ cao hơn hẳn so với đỉnh phụ tải tra (các văn phòng xí nghiệp nghỉ vào chủ -nhật, thành phần phụ tải sinh hoạt tham gia chủ yếu vào đồ thị)

Đồ thị phụ tải kéo dài trạm E87 từ 7/2005-7/2006 đợc nêu ở hình 2.1.5e

Hình 2.1.5e: Đồ thị phụ tải kéo dài từ tháng 7/2005 đến tháng 7/ 2006 - trạm 110kV E87

Hình 2.1.5d: Đồ thị phụ tải ngày chủ nhật mùa đông 15/1/2006

của các trạm E81, E85, E86, E87