Nghiên ứu giải pháp sử dụng tuyến áp ngầm trung áp liên thông giữa á trạm biến áp 110kv nâng ao độ tin ậy ung ấp điện tại thành phố hà nội

• Thiết bị được cung cấp khơng đồng bộ, trong một TBA có thể dùng thiết bị của nhiều nước khác nhau, có độ tin cậy khác nhau gây khó khăn trong việc đánh giá độ tin cậy của TBA • Mức dự

Trang 1

-

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP SỬ DỤNG TUYẾN CÁP NGẦM TRUNG ÁP LIÊN THÔNG GIỮA CÁC TRẠM BIẾN ÁP 110 KV NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG C ẤP

ĐIỆN TẠI THÀNH PHỐ HÀ NỘI

NGÀNH M: ẠNG VÀ H Ệ THỐNG IĐ ỆN

MÃ S Ố: NGUYỄN HOÀNG DƯƠNG

Người hướng dẫn khoa học : TS ĐẶNG QUỐCTHỐNG

HÀ N ỘI 2006

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131623281000000

Trang 2

Học viên: Nguyễn Hoàng Dương Lớp Cao học HTĐ 2004- 2006

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tôi Các số liệu, kết quả được nêu trong luận v n này là trung thực và ch a từng đưă ư ợc ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào khác

NGUYỄN HOÀNG DƯƠNG

Trang 3

Học viên: Nguyễn Hoàng Dương Lớp Cao học HTĐ 2004- 2006

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận v n, ngoài sự nỗ lực nghiên cứu tìm tòi và học ă

hỏi của bản thân, tác giả đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ từ bên

ngoài

Trước tiên, tác giả vô cùng biết n sự hươ ớng dẫn, chỉ ạo và giúp ỡ tận đ đ

tình của TS ĐẶNG QUỐC THỐNG trong suốt quá trình làm luận văn Nếu

không có sự ớng dẫn và giúp hư đỡ đó thì chắc chắn tác giả không hoàn thành

luận v n của mình.ă

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc sự nhiệt tình giúp ỡ của tập thể đ

các thầy cô giáo trong Bộ môn Hệ Thống iện - Tr ờng ại học Bách Khoa Đ ư Đ

Hà Nội đã tận tình hướng dẫn và đào tạo, chỉ bảo cho tác giả trong quá trình

học tập và đóng góp nhiều ý kiến giá trị cho luận văn của tác giả

Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Trung tâm đào tạo sau Đại học -

Trường ại học Bách Khoa Hà Nội, Trung tâ Điều độ ôĐ m Th ng tin _C ng ty ô

Điện lực thành ph Hà Nội đã tạo iều kiện giúp ỡ tác giả có iều kiện được ố đ đ đ

nghiên cứu và học tập

Cuối cùng, tác giả vô cùng biết n sự quan tâm, ộng viên của gia đìơ đ nh

và bạn bè trong thời gian qua Nhờ đó, tác giả có thêm thời gian và nghị lực

để hoàn thành luận v n của mình ă

Tác giả luận vă n

Nguyễn Hoàng Dương

Trang 4

Học viên: Nguyễn Hoàng Dương Lớp Cao học HTĐ 2004-2006

1.3 Đối tượng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu 4

2.2 Nguồn điện 220kV cấp ện iđ cho ànhth phố Hà Nội 6

2.6 Hiện trạng độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện thành phố Hà

Nội

21

CHƯƠNG III - KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG

CẤP ĐIỆN VÀ BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG

CẤP ĐIỆN

24

3.2 Những chỉ tiêu đặc trưng cho quá trình hỏng hóc trong hệ thống

điện

24

3.3 Những chỉ tiêu đặc trưng cho quá trình sửa chữa 30 3.4 Xác suất hỏng hóc của phần tử lưới điện 33

3.6 Biện pháp nâng cao độ tin cậy hệ thống cung cấp điện 36 3.7 Độ tin cậy cung cấp điện lưới truyền tải và phân phối 43

Trang 5

4.2 Giới thiệu sơ ư l ợc một số ph ng pháp dự báo phụ tải ươ điện 49 4.3 Dự báo tăng tr ởng của phụ tải iện giai oạn 2006÷2015 ư đ đ 54 4.4 Dự báo nhu cầu công suất tại các trạm 110kV dự kiến xây dựng

tuyến cáp ngầm trung áp liên thông

56

CHƯƠNG V - ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG TUYẾN CÁP

NGẦM TRUNG ÁP LIÊN THÔNG GIỮA CÁC TRẠM BIẾN ÁP

110KV NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN

5.3 Đánh giá độ tin cậy của lưới điện thành phố Hà Nội trước khi có

cáp liên thông trung áp giữa các trạm biến áp 110kV

6.4 Các công thức tính giá trị tương đương cho các dòng tiền tệ đơn và

Trang 6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VI ẾT TẮT

TRONG LUẬN V N Ă

viết t t ắ

2 Thiết b t ị ự động chuyển đổi nguồn (Automatic Transfer

5 Tổng Công ty Đ ệni lực Vi ệtNam EVN

6 Tổng ản phẩm trong nước (Gross Domestic Product) s GDP

8 C ơ quan Hợp ác Phát triển Thuỵ Đ ển t i SIDA

Trang 7

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, trên thế giới vấn đề đảm bảo chất lượng điện năng ngày càng trở nên quan trọng trong quá trình sản xuất và sinh hoạt Do nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao nên những thiệt hại của nền kinh tế khi ngừng cung cấp điện sẽ rất lớn Ở những nước đã hình thành thị trường điện, việc mua bán điện được thực hiện theo hợp đồng giữa bên mua và bên bán khi đó tiêu chuẩn về chất lượng điện năng sẽ là một trong những tiêu chí cơ bản để đánh giá quá trình thực hiện hợp đồng Nếu bên bán điện không đảm bảo tiêu chuẩn điện áp, tần số, công suất và thời gian cung cấp điện theo hợp đồng gây thiệt hại đến bên mua điện thì bên bán điện phải bồi thường cho bên mua điện theo quy định của pháp luật Tuy nhiên, bên mua điện phải có trách nhiệm đảm bảo các trang thiết bị sử dụng điện của mình hoạt động an toàn để không gây ra sự cố cho hệ thống điện, không làm ảnh hưởng đến chất lượng điện áp của lưới điện Vì vậy, các tiêu chuẩn về chất lượng điện năng luôn được những người làm công tác quản lý vận hành và kinh doanh điện năng hết sức coi trọng

Ở nước ta trong những vừa năm qua, hệ thống lưới điện từng b ớc ưđược phát triển vững chắc, chất l ợng điện năng và ộ tin cậy ngày càng ư đ được nâng cao, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội của đất nước Ngành điện đã có nhiều nỗ lực hoàn thành vượt thời gian hơn một năm mục tiêu phát triển của ngành đã được Đại hội lần thứ IX của Đảng xác định Tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm bình quân giai đoạn 2001 2005 đạt 15%/năm, cao -hơn 4% so với mục tiêu của kế hoạch 5 năm 2001 2005 đã đề ra Ngành điện -cũng phấn đấu giảm tổn thất điện năng từ 14,03% năm 2000 xuống còn 12% năm 2005, tiết kiệm hơn 500 tỷ đồng cho Nhà nước Năm 2006, trong tháng

Trang 8

01/2006, sản lượng điện cung cấp cho nền kinh tế đạt 3,734 tỷ kWh, đến tháng 8/2006, sản lượng điện sản xuất ước đạt 5,1 tỷ kWh, tăng 10,1% so với cùng kỳ năm trước Đây là nỗ lực lớn của ngành điện

Cùng ới ự phát triển ủa đất ước, thành phố Hà Nội là một trong v s c nnhững thành phố c sản lượng điện thó ương phẩm lớn đạt 4,09 t kWỷ h chiếm

g ần 10% sản ượng đ ện thương phẩm cả nước Hiện nay, do tình hình phát l i triển kinh tế xã hội của thành phố có nhiều biến ộng và phát triển mạnh mẽ, - đquá trình đô thị diễn ra nhanh chóng, thành phố thành lập thêm hai quận mới

là Long Biên và Hoàng Mai, nhiều công trình trọng iểm mới xuất hiện nhđ ư Trung tâm Hội nghị Quốc tế, nhiều khu đô thị mới, khu công nghiệp sẽ xuất hiện ở khu vực phía Tây và phía Bắc thành phố như khu công nghiệp Bắc Thăng Long (198ha), khu c ng nghiô ệp Đông Anh (300ha), khu công nghiệp

S Sóc ơn (300ha), khu c ng nghiệp Đài ư (40ha),… Mặt khác trong mục tiêu ô T nhiệm vụ phát triển của thành phố trong giai oạn 2006 ÷ 2010, Hà Nội sẽ tập đtrung ưu tiên nhiều h n cho mục tiêu hiện ại hoá, nâng cao chất l ợng phát ơ đ ưtriển và thực hiện mục tiêu phát triển bền vững, phấn đấu t ng trưởng GDP ăchung của thành phố ạt 10,5 ÷ 11,5% nđ ăm đòi hỏi kết cấu mạng lưới iện đcũng phải có nhiều thay ổi và bổ sung cho phù hợp với tình hình phát triển đthực tế

Bên cạnh đó, việc đảm ảo n toàn cung cấp đ ện b a i và đảm ảo ỹ quan b m

đô thị trong thành phố là m trong những m êột ục ti u chất ượng c Công ty l ủa

Điện lực thành ph Hà Nội Tại Nghị định 92/2005/NĐ-ố CP ũng quy định chi ctiết một số điều về Pháp lệnh Thủ đô trong ra m êđó đã đề ục ti u thực hiện hạngầm hệ thống đường dây ổi n trước năm 201 tr n địa b 5 ê àn thành phố Hà N ội

Vì vậy, để nâng cao chất ượng cung cấp đ ện, giảm thời gian ngừng đ ện ủa l i i c

khách àng h , giảm s lản ượng đ ện năng mất của Công ty Điện lực i thành phố

Hà Nội, đồng thời thực hiệ đúng chủ trương của Nhn à nước, việc nghiên cứu đưa ra các giải pháp nâng cao độ ổn định và liên tục trong quá trình cung ứng

Trang 9

điện, đồng thời đảm ảo b an toàn cung cấp iđ ện và m ỹ quan đô thị trở nên hết sức cần thiết

1.2 Mục đích của đề tài

Để lựa chọn được giải pháp h lý nhằm ạnợp h chế th gian ngời ừng cung

c i ấp đ ện cho khách àng, đảm ảo cho ưới đ ện ận ành li n tục, ổn h b l i v h ê định

hơn v giảm doanh thu bán đ ện ị ất do ngừng cung cấp đ ện Trong đề àià i b m i t

n s ày ẽ nghi n cứu đề xuất giải pháp ử ụng ác tuyến cáp ngầm trung áp nối ê s d c liên thông giữa các trạm biến áp 110kV khu vực Hà N Từ đó, ội đánh giá s ơ

b v ộ ề những hiệu quả đạt được trong c ng tác quảnô lý v hận ành và kinh doanh

điện n ng của Công ty iện lực ă Đ thành ph Hà Nội ố

1.3 Đối tượng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu phương pháp nghiên cứu

Đối ượng t nghi n c ê ứu trong phạm vi đề t là cài ác trạm biến áp 110kV khu vực Hà Nội

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu

Đánh á gi độ tin c cung c iậy ấp ệnđ của c ác trạm 110kV trước và sau khi

s dử ụng áp ngầm trung áp li n th ng giữa ác trạm 110kV theo xác suất c ê ô c ngừng cung cấp đ ện i

Căn cứ vào tình trạng ải hiện nay ủa c t c ác trạm biến áp 110kV ùng , c

v ới việc ử ụng ác phương pháp ự áo nhu cầu phụ ải để đưa ra những ự s d c d b t d

b áo phụ ải đ ện đến ăm 2015 cho khu vực t i n Hà Nội

Xây dựng ác ph ng c ươ án ỹ thuật ợp k h lý và tiến ành ph n tích kinh tế h â

để lựa chọn ra ph ng án t nhất ươ ốt

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Sau khi nghi n cê ứu xây dựng thành công các tuyến áp ng c ầm trung áp

n êối li n t ng giữa ác trạm biến áp 110kV sẽ giúp cho c ng tác đ ều độ, hô c ô i

quản lý v hận ành ưới đ ện trở l i nên thuận ợi l nhiều hơn trong quá trình xử lý

khắc phục sự cố, bất thường xảy ra tr n lê ưới iđ ện khu v Đồng th tạo ực ời

Trang 10

được s ự linh hoạt trong vi san t , chuyển t Từệc ải ải đó, hạn ch ế được hiện

tượng qu ải tr n đường á t ê dây v ại ác trạm biến áp ẫn đến giảm ổn thấtà t c d t và giảm c ác nguy cơ gây ra s cự ố Nhờ có s ự linh hoạt trong công tác iđ ều độ

v hận ành ưới đ ện ẽ àm giảm thời gian ngừng cung cấp đ ện khi thực hiện l i s l i

k ế hoạch ửa chữa, bảo ưỡng định ỳ ác thiết ị đ ện hay khi c s d k c b i ó s c x ự ố ảy

ra trên lưới đ ện Về mặt sản xuất kinh doanh, khi thời gian ngừng cung cấp i

điện giảm ản, s lượng iện mất do ngừng cung cấp iện cũng s giảm, giúp đ đ ẽcho doanh thu bán iđ ện của công ty tăng lên, phấn đấu hoàn thành ác c mục tiêu, nhiệm ụ ủa ổng v c T Công ty Đ ện ực Việt Nam đề ra.i l

Trang 11

CHƯƠNG II HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ HÀ NỘI

2 1 Giới thiệu chung

Hà Nội là một trung tâm chính trị kinh tế - - văn hoá lớn của cả nước, là một trong những thành phố đông dân và có sản lượng tiêu thụ điện năng cao Năm 2005, sản lượng điện khu vực Hà Nội đạt trên 4,09 tỷ kWh tăng 8,08 %

so với năm 2004, sản lượng ngày cao nhất đạt 15,597 triệu kWh với công suất đỉnh đạt 798,6 MW

2.2 Nguồn điện 220k c i V ấp đ ện cho thành phố Hà Nội

Nguồn cấp 220kV hiện nay có các trạm :

- Trạm 220kV E3_Mai Động 2 x 250 MVA

- Trạm 220kV E19_Sóc Sơn 125 MVA

- Trạm 220kV E4_Ba La 2 x 250 MVA

- Trạm 220kV E6_Chèm 2 x 40 MVA ; 25 MVA ; 63MVA

Dự kiến xây dựng đến năm 2010

- Trạm 220kV Yên Phụ 1x250 MVA

- Trạm 220kV Vân Trì 1x125 MVA

Sẽ đáp ứng được nhu cầu về nguồn cho lưới điện Hà Nội

2.3 Lưới điện 110kV khu vực Hà Nội

2.3.1 Đường dây 110kV

Các lộ đường dây 110kV cấp điện cho thành phố Hà Nội chủ yếu là các đường dây trên không với tổng chiều dài 299,053 km, chủ yếu dùng dây dẫn loại AC và ACSR có thiết diện từ 120mm2 đến 400mm2 S lố ượng thống kê

cho trong bảng 2.1 (tính đến tháng 08/2006)

Trang 12

Bảng 2.1 Các lộ đ ường dây 110kV cấp cho khu vực Hà Nội

Nguồn : Công ty Đ ện ực i l thàn phốh Hà N ội

1

ĐDK 171E1÷÷÷÷÷178E6; 172E1÷÷÷÷÷177E6

Loại dây Khoảng cột Chiều dài

- Tại cột 29 nhánh rẽ vào TBA 110kV E24

2

ĐDK 174E1÷÷÷÷÷171E19 ACSR240 1÷168 26,560 579 Tại cột 102 nhánh rẽ vào

TBA 110kV E16

ĐDK 175E1÷÷÷÷÷173E19 AC120 1÷90

ĐDK 180E1÷÷÷÷÷173E28; ĐDK 181E1÷÷÷÷÷174E28

AC120 1÷70 13,890 380 - Hai ĐDK đi song song chung cột

5 ĐDK 173E3÷÷÷÷÷171E13; ĐDK 174E3÷÷÷÷÷172E13

Trang 13

- Tại cột 66 nhánh đi Hà Tây

7 ĐDK 177E3÷÷÷÷÷171E22; ĐDK 178E3÷÷÷÷÷172E22

ACSR240 1÷20 2,915 579 Hai ĐDK đi song song chung cột

8

ĐDK 174E4÷÷÷÷÷172E6

ĐDK 175E4÷÷÷÷÷172E14 - Tại cột 55_171E6

(36_175E4) hai đường dây đi song song chung cột

- Tại cột 81_171E6 (52_175E4) nhánh rẽ vào TBA 110kV E25

ACSR185 20 70÷ 9,750 510

XLPE1x400 83 84÷ 0,650 470

11 ĐDK 173E6÷÷÷÷÷172E9; ĐDK 174E6÷÷÷÷÷171E9

AC185 1÷30 6,01 510 Hai ĐDK đi song song

12

ĐDK 172E19÷÷÷÷÷Gò Đầm

ACSR240 1÷11 1,855 579 Tại cột 7 là điểm ranh giới

ĐDK 174E19÷÷÷÷÷Thái Nguyên AC185 1 7 ÷ 1,075 510 Tại cột 11 là điểm ranh giới

Trang 14

2.3.2 Các trạm biến áp 110kV cấp đ ệi n cho khu vực Hà Nội

Hiện nay, lưới điện trung áp trên toàn thành phố Hà Nội được cấp nguồn từ

20 trạm biến áp 110kV với tổng công suất 1780 MVA Các trạm biến áp này

có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp từ 110kV xuống các cấp điện áp 6, 10, 22,

35KV Số lượng thống kê cho trong bảng 2.2 (tính đến tháng 08/2006)

Bảng 2 Thống kê các trạm biến áp 110kV khu vực Hà Nội2

Nguồn Công ty Điện lực thành phố Hà Nội:

2

Trạm biến áp 110kV E2_Gia Lâm

T1 63/40/63 115+9x1,78/

38,5+2x2,5/11 11,06/13,8/7,8 Yo/Yo/∆- - 12 11T2 40/40/30 115+9x1,78/

38,5+2x2,5/11 18,4/18,12/6.1 Yo/Yo/∆- - 12 11T3 25/25/25 115+9x1,78/

38,5+2x2,5/11 10,5/17,6/6,6 Yo/Yo/∆- - 12 11T3 40/40/16 115+9x1,78/

38,5+2x2,5/11 19,1/30,6/7,82 Yo/Yo/∆- - 12 11T4 25/25/25 115+9x1,78/

Trang 15

T2 63/63/40 115+9x1,78/

38,5+2x2,5/6,3 16/32/10,85 Yo/Yo/∆- - 12 11T3 25/25/25 115+9x1,78/

23+2x2,5/6,3 10,1/14,85/3,4 Yo/Yo/∆-0- 11

7

Trạm biến áp 110kV E9_Nghĩa Đô

T1 63/40/63 23+2x2,5/6,6 115+9x1,78/ 18,6/30,5/8,57 Yo/Yo/∆-0- 11T2 25/25/25 115+9x1,78/ 11/6,6 10,37/17,6/6,6 Yo/∆ ∆/ - - 11 11T3 40/40/16 23+2x2,5/10,5 115+9x1,78/ 18,69/30,5/8,4 Yo/Yo/∆-0- 11

8

Trạm biến áp 110kV E10_Văn Điển

T1 25/25/25 38,5+2x2,5/6,6 115+9x1,78/ 10,5/17,6/6,03 Yo/Yo/∆- - 12 11T2 25/25/25 38,5+2x2,5/6,6 115+9x1,78/ 10,5/17,6/6,03 Yo/Yo/∆- - 12 11

9

Trạm biến áp 110kV E11_Thành Công

T1 25/25/25 115+9x1,78/11/6,6 10,5/17,6/6,03 Yo/∆ ∆/ -0- 11T2 25/25/25 115+9x1,78/ 11/6,6 10,5/17,6/6,03 Yo/∆ ∆/ -0- 11

10

Trạm biến áp 110kV E12_Trần Hưng Đạo

T1 63/63/63 23+2x2,5/10,5 115+9x1,78/ 10,6/21,63/7,6 Yo/Yo/∆-0- 11T2 63/63/63 23+2x2,5/10,5 115+9x1,78/ 10,1/20,2/7,1 Yo/Yo/∆-0- 11

Trang 16

11

Trạm biến áp 110kV E13_Phương Liệt

T1 25/25/25 115+9x1,78/ 10,5/10,5 10,5/17,6/6,6 Yo/∆ ∆/ -0- 11T2 63/63/63 23+2x2,5/10,5 115+9x1,78/ 10,1/20,2/7,1 Yo/Yo/∆-0- 11

12

Trạm biến áp 110kV E14_Giám

T1 63/63/20 23+2x2,5/6,3 115+9x1,78/ 10,6/19,6/8,46 Yo/Yo/∆- - 12 11T2 63/63/20 23+2x2,5/6,3 115+9x1,78/ 10,83/20,5/8,2 Yo/Yo/∆-0- 11

13

Trạm biến áp 110kV E15_Sài Đồng

T1 40/40/13 115+9x1,78/ 22/6,6 10,9/9,9/9,2 Yo/Yo/∆-0- 11T2 16/16 115+9x1,78/21 12/11,5 Yo/∆- 11

16

Trạm biến áp 110kV E18_Bờ Hồ

T1 63/63/32 23+2x2,5/6,3 115+9x1,78/ 11/23,3/8,3 Yo/Yo/∆-0- 11T2 63/63/27 23+2x2,5/6,3 115+9x1,78/ 10,8/20,53/8,2 Yo/Yo/∆-0- 11

Trang 17

20

Trạm biến áp 110kV E25_Mĩ Đình

T1 63/63/21 23+2x2,5/6,3 115+9x1,78/ 11/23,3/8,3 Yo/Yo/∆-0- 11T2 63/63/25 23+2x2,5/6,3 115+9x1,78/ 10,8/20,53/8,2 Yo/Yo/∆-0- 11

2.4 Lưới điện phân phối trung áp

2.4.1 Đặc điểm lưới phân phối:

• Lượng điện năng bị mất chủ yếu do sự cố và ngừng cấp điện theo kế hoạch của các công ty Điện lực

• Lượng vốn đầu tư cho lưới phân phối khá lớn

• Lưới phân phối gần với người dùng điện nên vấn đề về an toàn điện hết sức quan trọng

• Thiết bị được cung cấp không đồng bộ, trong một TBA có thể dùng thiết

bị của nhiều nước khác nhau, có độ tin cậy khác nhau gây khó khăn trong việc đánh giá độ tin cậy của TBA

• Mức dự phòng của MBA và khả năng phát nóng của dây dẫn chưa được thống nhất

• Vận hành còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết, sự cố lưới phân phối do ảnh hưởng của thời tiết còn chiếm tỷ trọng lớn

• Tình trạng tồn tại nhiều cấp điện áp phân phối khác nhau làm giảm khả năng liên kết giữa các tuyến đường dây, gây ra nhiều khó khăn trong công tác quản lý vận hành, quy hoạch thiết kế cũng như tiêu chuẩn hoá và sản xuất cung cấp thiết bị

Một số tiêu chuẩn đánh giá lưới điện phân phối như sau:

• Chất lượng điện năng

• Độ tin cậy cung cấp điện

• Hiệu quả kinh tế (giá thành tải điện nhỏ nhất)

Trang 18

• Độ an toàn cho người và thiết bị

• Đặc điểm kết cấu lưới

• Ảnh hưởng đến môi trường

Các phần tử chính của lưới phân phối như: Các máy biến áp trung gian, máy biến áp phân phối, đường dây điện (dây dẫn và phụ kiện), các thiết bị đóng cắt và bảo vệ ( máy cắt, dao cách ly, áptômát, cầu chì, hệ thống bảo vệ rơ le, ), các thiết bị điều chỉnh điện áp (điều áp dưới tải, tụ bù, thiết bị lọc sóng hài bậc cao,…), các thiết bị đo lường, điều khiển từ xa hoặc tự động nâng cao

độ tin cậy cung cấp điện (tự động đóng lại, ATS tự động chuyển nguồn dự phòng,…)

2.4.2 Lưới điện phân phối khu vực Hà Nội

Sơ đồ lưới điện phân phối hiện nay trên địa bàn thành phố phần lớn sử dụng lưới điện mạch vòng kín vận hành hở, chỉ riêng một số khu vực ngoại thành vẫn còn tồn tại lưới điện hình tia Ngoài ra một số phụ tải quan trọng thường có thêm lộ cấp dự phòng

Lưới phân phối hình tia không phân đoạn: Xuất hiện trong giai đoạn

mới hình thành và phát triển Lưới phân phối hình tia không phân đoạn có độ tin cậy thấp, không đáp ứng được nhu cầu của phụ tải điện

Lưới phân phối hình tia phân đoạn: Để nâng cao độ tin cậy, lưới phân

phối hình tia được được chia ra thành từng phân đoạn riêng bởi các thiết bị đóng cắt (dao cách ly, Recloser, ) Khi xảy ra sự cố máy cắt đầu nguồn cắt ra, sau khi đã xác định được điểm sự cố, phân đoạn lưới điện bị sự cố được tách

ra khỏi vận hành Máy cắt đầu nguồn đóng cấp điện trở lại cho phần lưới không bị sự cố Tuy nhiên nếu sự cố xảy ra ở đầu xuất tuyến sẽ khiến cho toàn bộ phụ tải bị ngừng cung cấp điện trong thời gian sửa chữa

Lưới phân phối kín vận hành hở: Có độ tin cậy và chỉ tiêu kinh tế cao

hơn so với lưới phân phối hình tia Ở lưới phân phối kín vận hành hở việc

Trang 19

quản lý, vận hành lưới điện hết sức linh hoạt, rất thuận tiện trong quá trình xử

lý và khoanh vùng sự cố cũng như chuyển giảm tải

Lưới điện trung áp Hà Nội cho đến nay vẫn còn tồn tại bốn cấp điện áp 35; 22; 10; 6kV vận hành đan xen với nhau Trong đó bao gồm:

- Các trạm biến áp trung gian có cấp 35/6 kV

- Các trạm biến áp phân phối : 35/0,4; 22/0,4; 10/0,4; 6/0,4 kV

- Các đường dây trung áp bao gồm cả đường dây ẫn đ ện tr n không và d i êcáp ngầm , có chất lượng không đều

Lưới điện 22kV khu vực Hà Nội được hình thành cho đến nay chủ yếu nhờ các dự án nước ngoài như SIDA, ADB, WB …Các dự án nước ngoài đã tạo ra các nguồn cấp 22kV tại các trạm 110kV: Đông Anh E1 (WB), Giám E14 (SIDA), dự án ADB gồm: Thượng Đình E5, Yên Phụ E8, Bờ Hồ E18, Nhật Tân E21, Thanh Nhàn E22 ngoài ra các dự án đầu tư nước ngoài cũng

đã xây dựng các trạm có cấp điện áp 22kV: Nội Bài E16, Sài Đồng E15, Khu công nghiệp Bắc Thăng Long E17, với vốn của EVN các trạm có cấp điện áp 22kV: Mai Động E3, Chèm E6, Nghĩa Đô E9, Trần Hưng Đạo E12

Hiện nay lưới trung áp thiết kế ở cấp điện áp 22kV phần lớn sử dụng cáp ngầm XLPE 240 với có tổng chiều dài đường dây là 1145 km, chiếm tỷ trọng 42,08 % tổng chiều dài đường dây trung áp tại Hà Nội; tổng dung lượng TBA phân phối 22kV là 1249 MVA, chiếm tỷ trọng 42,95 % tổng dung lượng các TBA phân phối tại Hà Nội

Mạng lưới điện 35 kV được thiết kế, sử dụng các thiết bị theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ Cấp điện áp 35kV vừa làm nhiệm vụ truyền tải điện thông qua các trạm trung gian 35/10 6kV vừa đóng vai trò phân phối cho các -phụ tải các trạm 35/ 0,4 kV Từ năm 1994, Bộ Năng Lượng ra quyết định không xây dựng mới các trạm trung gian 35/10-6kV thì lưới điện 35kV chủ yếu thực hiện nhiệm vụ phân phối Hiện nay, lưới điện 35kV vận hành chủ yếu ở các quận, huyện như Long Biên, Gia Lâm, Đông Anh, Sóc Sơn, Từ

Trang 20

Liêm, Hoàng Mai và Thanh Trì, xen kẽ cùng với lưới điện 10, 6kV với tổng chiều dài 547,5 km đường dây chiếm tỷ trọng 20,12 % tổng chiều dài đường dây trung áp tại thành phố Hà Nội; tổng dung lượng TBA phân phối 35 kV là

506 MVA, chiếm tỷ trọng 17,37 % tổng dung lượng các TBA phân phối tại

Hà Nội Lưới điện 35 kV chủ yếu dùng dây dẫn điện trên không loại AC có thiết diện từ AC-50 đến AC 150 với đặc điểm là bán kính cấp điện tương đối -dài

Mạng lưới đ ệi n 10 kV xuất hiện ở Hà Nội sau năm 1954 Hiện nay lưới điện 10kV vẫn đang được sử dụng tại các quận, huyện như Đống Đa, Hai Bà Trưng, Cầu Giấy, Từ Liêm, Long Biên và Gia Lâm với tổng chiều dài 453,3

km đường dây chiếm tỷ trọng 16,66 % tổng chiều dài đường dây trung áp tại

Hà Nội; tổng dung lượng TBA phân phối 10 kV là 475 MVA, chiếm tỷ trọng 16,31% tổng dung lượng các TBA phân phối tại Hà Nội

Mạng lưới 6 kV tồn tại từ thời Pháp thuộc và phát triển trong những ngày đầu hình thành lưới điện Việt Nam và được sử dụng trước tiên ở các thành phố lớn như Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định (cách đây 30 40 năm) Tại ÷

Hà Nội lưới điện 6kV có tổng chiều dài 575,6 km đường dây chiếm tỷ trọng 21,15 % tổng chiều dài đường dây trung áp; tổng dung lượng TBA phân phối

6 kV là 680 MVA, chiếm tỷ trọng 23,6 % tổng dung lượng các TBA phân

phối ( số liệu tính đến 8/2006)

Hiện nay ở một số khu vực lưới điện 10, 6kV phát triển xen kẽ nhau theo sự gia tăng phụ tải, đường dây đã trở nên cũ nát, chắp vá khả năng truyền tải công suất tới các hộ phụ tải bị hạn chế, tỷ lệ tổn thất trên lưới cao, mức an toàn thấp Mặt khác vận hành ở cấp điện áp 22kV đảm bảo chỉ tiêu tổn thất kỹ thuật nhỏ hơn ở cấp điện áp 6, 10kV đồng thời khả năng truyền tải công suất của các lộ đường dây cũng lớn hơn khi vận hành ở cấp điện áp 6, 10kV nên số

lộ xuất tuyến từ các trạm biến áp 110kV cũng được giảm thiểu, kết cấu các trạm 110kV vì thế cũng gọn nhẹ và xác suất sự cố giảm hơn Do vậy trong

Trang 21

tương lai, lưới điện 10kV và 6kV sẽ dần được xoá bỏ, cải tạo sang cấp điện áp 22kV

Bảng 3 Hệ thống điện phân phối theo phạm vi quản lý của các Điện lực2

Nguồn Công ty Điện lực thành phố Hà Nội:

Điện Lực

Đường dây và trạm biến áp

Đường dây trung thế

Trạm phân phối

2.5 Tình hình cung cấp điện khu vực Hà Nội

Trong những năm gần đây nhu cầu i đ ện cho sinh hoạt và s ản xuất

không ngừng phát triển Sản lượng đ ện năm 2005 t ng g i ă ấp 2,4 lần so với

năm 1995

Trang 22

Bảng 4 Tốc độ tăng trưởng điện thương phẩm từ năm 1995 ÷ 20052

Nguồn: Công ty Điện lực thành phố Hà Nội

Trang 23

Công ty Đ ện ực thành phối l Hà N ôội lu n chủ động tiến ành h xây dựng và

thực hiện đồng ộ ác biện pháp giảm ổn b c t thất theo đúng chương trình giảm

t ổn thất đ ện ăng đặ ra, từ ăm 1995 đến ăm 2005 tỷ ệ ổn thất đ ện ăng i n t n n l t i ntrên lưới đ ện i Hà N ội đã giảm đáng ể Tỷ ệ giảm ổn thất đ k l t iện n ng giữa c ă ác

601.94 574.24 578.24 589.54609.24

642.7

702.3 671.14 635.44 602.14 563.74 526.94 473.54

Trang 24

Học viên: Nguyễn Hoàng Dương Lớp Cao học 2004-2006

- Nhu cầu đ ện cho công nghiệp, x y dựng i â

Ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế thành phố Hà nội, m 2005 công nghiệp nă góp 31,54% vào tăng trưởng chung của nền kinh

tế, tốc đ ăng bình quân chung của GDP công nghiệp ộ t đạt ần 10g % năm

- Nhu cầu đ ện cho ng i nô - lâ - m thuỷ ản s

Nhu cầu điện n ng ô - lâm thuỷ ản khu vực- s Hà N ội chỉ chiếm 0,67% năm

2005 chủ yếu là các trạm bơm tiêu, bơm tưới, và các hoạt ộng liên quan tới đnông nghiệp như cấp điện cho các trang trại, các khu ch n nuôi gia súc, trạm ăgiống, tập trung chủ yếu ở các iểm ngoại thành nhđ ư Từ Liêm, Thanh Trì, Gia Lâm, Đông Anh, Sóc Sơ n

- Nhu cầu đ ện cho thương nghiệp, khách ạn, nh i s à hàng

Các loại hình kinh doanh du lịch, dịch vụ chất lượng cao ở thành phố Hà N ội

đang ngày càng phát triển N m 2005 nhu cầu iện cho thương nghiệp, khách ă đsạn, trung tâm thương mại, tài chính và dịch vụ cao cấp đạt 14,04%

- Nhu cầu đ ện cho quản i lý và êti u dùng

Nhu cầu iện cho mảng phụ tải này bao gồm đ điện cấp cho các c quan Đơ ảng, Nhà nước, các v n phòng làm việc, các doanh nghiệp, đơn vị sự nghiệp và ăcấp điện cho sinh hoạt dân c gia đình Năm 2005 nhu c iư ầu ệnđ cho qu lý ản

và êti u dùng đạt 44,20%

- Nhu cầu đ ện cho ác hoạt động khác i c

Nhu c i ầu đ ện cho ác hoạt động khác chiếm 9,58% trong năm 2005.c

Hình 2.4 Biểu đồ cơ cấu tiêu thụ điện năng

Nông nghiệp_0,67%

Thương nghiệp 14,04%

Hoạt động khác_0,67%

Quản lý

và êti u dùng_0,67%

Trang 25

Học viên: Nguyễn Hoàng Dương Lớp Cao học 2004-2006

2.6 Hiện trạng độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện th ành ố Hà Nội ph

2.6.1 Một số nguyên nhân gâ y ra sự ố tr n lưới diện thành ph c ê ố Hà Nội

Hiện nay, nguồn điện cấp cho l ới phân phối khu vực Hà nội phụ thuộc ưvào nguồn cấp của Hệ thống iện Quốc gia Vì vậy, khi sự cố xảy ra tại lđ ưới truyền tải 220 ÷ 500kV hoặc do thiếu công suất giờ cao điểm sẽ gây ảnh

hưởng ến l ới iện Hà Nội.đ ư đ

Bên cạnh đó, việc cải tạo nâng cấp lưới iện ch a đáp ứng được với đ ưnhu cầu thực tế, đặc biệt là các vùng ngoại thành và ven nội, một số khu vực vẫn tồn tại lưới điện cũ, tiết diện dây nhỏ, một số thiết bị cũ đã quá niên hạn

sử dụng, các tiếp xúc mối nối lâu ngày giảm chất l ợng Đường dây và trạm ưbiến áp thuộc tài sản của khách hàng hoặc mới tiếp nhận của lưới điện trung

áp nông thôn tồn tại nhiều thiết bị cũ chưa được thay thế ũng c là những nguyên nh n g y ra sâ â ự ố c êtr n lưới i Hà Nđ ện ội

Rất nhiều sự cố xảy ra do nguyên nhân khách quan, do các đơn vị thi công ngoài ngành vi phạm khoảng cách an toàn đường dây điện êtr n kh ng ôViệc tồn tại một số tuyến dùng các loại cáp dầu ến nay chất l ợng đã xuống đ ưcấp cũng là một trong những nguyên nhân gây sự cố

Bảng 2 5 Số vụ sự cố xảy ra trong các năm 2000 ÷ 2005

Nguồn Công ty Điện lực thành phố Hà Nội :

Năm

Số vụ sự cố trong năm Đường dây

Trang 26

H ọc viên: Nguyễn Hoàng Dương Lớp Cao học HTĐ 2004-2006

Nguồn : Công ty Điện lực thành phố Hà Nội

Cắt điện kế hoạch Cắt điện đột xuất

Bảng 2.7 Suất s c êự ố tr n lưới đ iện thành ph Hà Nội n m 2004 và ố ă 2005

Nguồn Công ty Điện l : ực thành phố Hà Nội

TT Cấp điện áp Chỉ tiêu của EVN Thực hiện năm 2004 Thực hiện năm 2005

1 Lưới 110kV vĩnh cửu(vụ/100kmxnăm) 0,838 1,38 1,11

2 Lưới 110kV thoáng qua (vụ/100kmxnăm) 3,351 3,40 3,12

3 Lưới trung thế vĩnh cửu (vụ/100kmxnăm) 3,60 2,19 2,54

4 Lưới trung thế thoáng qua 12,0 6,79 6,54

Trang 27

2.6.2 Các giải pháp hạn chế sự cố trên lưới điện thành ph ố Hà Nội hiện

nay

Đ để ảm bảo vận hành an toàn l ới iện cần duy trì thường xuyên công ư đtác kiểm tra thí nghiệm định kỳ thiết bị trên lưới điện, kịp thời lập các phương

án sửa chữa, khắc phục các khiếm khuyết phát hiện được

Để hạn chế số vụ sự cố cáp ngầm cần có các biện pháp trong việc giám sát công tác thi công cáp, t ng că ường kiểm tra các tuyến cáp ể phát hiện và đngăn chặn việc thi công đào phải cáp Đặt báo hiệu đường cáp ngầm, ộ sâu đ

đặt cáp đúng quy ịnh, thi công lắp ặt các phụ kiện cáp đúng quy cách, quy đ đđịnh, nhất là việc thi công các ầu cáp và hộp nốiđ

Đối với đường dây dẫn điện trên không cần tiến hành căng lại các đoạn dây bị chùng võng, ép lại các vị trí lèo, thay thế các oạn dây bị t ớp, thay thế đ ư

c ác cầu dao không đảm bảo chất l ợng bằng cầu dao phụ tải, thay thế ghíp ưbằng ống nối, bổ sung các vị trí tiếp địa cột bị mất, ứt hoặc ch a có, bổ sung đ ưchống sét đường dây, thay thế chống sét ống bằng chống sét ô xít kim loại, chặt cây vi phạm hành lang an toàn lưới iđ ện

Trang 28

CHƯƠNG III KHÁI NIỆM CHUNG VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN VÀ BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN

3.1 Khái niệm chung

Độ tin cậy của hệ thống điện được hiểu là khả năng của hệ thống đảm bảo việc cung cấp đầy đủ và liên tục điện năng cho các hộ tiêu thụ với chất lượng (điện áp, tần số) hợp chuẩn

3.2 Những chỉ tiêu đặc trưng cho quá trình hỏng hóc trong hệ thống điện

Nghiên cứu về quá trình hỏng hóc xảy ra trong hệ thống điện chính là quan tâm đến tính làm việc an toàn của các phần tử trong hệ thống điện (hoặc toàn

hệ thống) hoàn thành chức năng quy định trong điều kiện bình thường Khi xét tính chất này cần đưa vào những chỉ tiêu như xác suất làm việc tin cậy, cường độ sự cố, xác suất để hệ làm việc trong khoảng thời gian quy định…

3.2.1 Xác suất làm việc tin cậy:

Là xác suất không xảy ra hỏng hóc trong giới hạn thời gian làm việc đã cho Xác suất có thể tính được trong khoảng thời gian (0, t) bất kỳ theo công thứcp(0,t) = p(t) = P (T ≥ t) (3.1) Trong đó: T là đại lượng ngẫu nhiên đặc trưng trong khoảng thời gian từ khi bắt đầu làm việc đến lần hỏng hóc đầu tiên (gọi là thời gian làm việc tin cậy) Xác suất làm việc tin cậy là một trong những đặc trưng định lượng quan trọng của sản phẩm Đối lập với xác suất làm việc tin cậy là xác suất hỏng hóc

3.2.2 Xác suất hỏng hóc:

Là xác suất của sự kiện đối lập (T < t) được xác định theo công thức:

q(t) = 1 - p(t) = P(T < t) (3.2)Hàm q(t) là hàm phân bố (định luật phân bố tích phân) của đại lượng ngẫu nhiên T Dạng của các hàm p(t) và q(t) phụ thuộc vào tính chất bên trong của

Trang 29

đối tượng và điều kiện làm của nó, đồng thời hàm p(t) là một hàm không tăng theo thời gian và p(t) → 0 khi t → ∞

Hình 3.1 Đồ thị biến thiên của hàm p(t) và q(t)

Hàm p(t) của một đối tượng cho trước có thể tìm được bằng phương pháp thống kê theo công thức đánh giá xác suất của sự kiện:

n(t)_ Số đối tượng làm việc tin cậy đến thời điểm t

N _ Số đối tượng cùng loại được mang ra thử nghiệm

Việc thử nghiệm cần được tiến hành trong những điều kiện giống nhau sao cho hỏng hóc không phụ thuộc lẫn nhau Mức chính xác của việc xác định xác suất làm việc tin cậy sẽ càng cao nếu số đối tượng được mang ra thử nghiệm càng lớn

Trang 30

Cho trước các trị số t = ti khác nhau có thể tìm được bằng thực nghiệm các điểm p(ti) tương ứng và xây dựng đồ thị của hàm p(t)

3.2.3 Mật độ xác suất của thời gian làm việc tin cậy:

Mật độ xác suất của thời gian làm việc tin cậy T là đạo hàm của hàm q(t)

dt

t dp t

Hàm f(t) có thể xác định bằng phương pháp thống kê như một biểu đồ xác suất như sau:

Có N đối tượng cùng loại được đưa ra thử nghiệm, số lượng hỏng hóc ∆n(t) xảy ra trong khoảng thời gian (t; t + dt) được ghi lại Tung độ f*(t) của biểu

đồ xác suất trên mỗi đoạn đơn vị của trục hoành t được xác định theo công thức:

f*(t) =

t N

3.2.4 Cường độ hỏng hóc

Là mật độ xác suất có điều kiện của việc phát sinh hỏng hóc của các phần tử (đối tượng) không phục hồi, xác định đối với thời điểm đã cho với điều kiện trước đó hỏng hóc chưa xảy ra

Cường độ hỏng hóc được xác định theo công thức:

Trang 31

Công thức gần đúng để xác định cường độ hỏng hóc theo số liệu thống kê:

t t n

t n t

) ( )

ở thời điểm t tính với giả thiết trước đó nó làm việc tin cậy

Cường độ hỏng hóc có thể xác định bằng thống kê như là tỷ số giữa số hỏng hóc xảy ra trong một đơn vị thời gian với số đối tượng còn chưa hỏng hóc Liên hệ giữa hàm p(t) với cường độ hỏng hóc λ(t) ta có:

dt tpd t p dtt dp t

p t

f

) (1 ) ( )

0

) (

λ

Khi đó: p(t0, t) = ∫

−

t t

dt t

e 0

) λ

λ(t)

Trang 32

e 0

) λ

= e- (t) λ (3.7.2)Công thức trên gọi là luật phân bố mũ của độ tin cậy Từ đồ thị của λ(t) trên hình 3.2 có thể thấy rằng λ = const chỉ trong giai đoạn làm việc ổn định của đối tượng (t1, t2) Giai đoạn đầu (0, t1) và giai đoạn cuối (t > t2) cường độ hỏng hóc phụ thuộc rất nhiều vào thời gian Luật phân bố mũ được sử dụng khá rộng rãi khi nghiên cứu độ tin cậy của các phần tử vì nó đơn giản và tiện lợi Đối với luật phân bố mũ xác suất làm việc tin cậy không phụ thuộc vào thời gian làm việc t trước đó mà phụ thuộc vào độ dài của đoạn đang xét:τ

Cường độ hỏng hóc thay đổi tuỳ thuộc vào điều kiện và chế độ làm việc

3.2.5 Thời gian làm việc tin cậy trung bình

Là kỳ vọng toán học của đại lượng ngẫu nhiên T

mt = M[T] = ∫

∞

0

) ( f t dt

Số hạng đầu tiên của vế phải bằng không vì đối với một lượng ngẫu nhiên có

kỳ vọng toán học hữu hạn thì khi t → ∞ xác suất p(t) giảm nhanh hơn là mức tăng của t

Trang 33

Như vậy thời gian làm việc trung bình có thể biểu diễn bằng diện tích giới hạn giữa đường cong p(t) với các trục toạ độ

Giá trị gần đúng của mt có thể tìm theo công thức đánh giá m*

∑

Trong đó:

ti _ Thời gian làm việc tin cậy của đối tượng thứ i;

N_ Số đối tượng được đưa ra thử nghiệm

Khi hàm tin cậy có dạng mũ, ta có

t

m

t e

3.2.6 Độ tán xạ của thời gian làm việc tin cậy:

[ 2] [ ]2 [ ]2

2

) ( T m M T M T M

D t = σ t = − t = −

2 0

độ lệch trung bình bình phương của nó:

Trang 34

D

N

i

t i t

Độ tán xạ cho ta thấy mức không ổn định của thời gian làm việc tin cậy và cũng chính là một dữ liệu tin cậy quan trọng

3.3 Những chỉ tiêu đặc trưng cho quá trình sửa chữa (phục hồi)

Tính sửa chữa của phần tử thể hiện bởi khả năng ngăn ngừa, phát hiện và loại trừ sự cố nhờ sách lược tu sửa định kỳ hoặc sửa chữa phục hồi khi xảy ra sự

cố Các chỉ tiêu đặc trưng thường được quan tâm đến khi nghiên cứu quá trình sửa chữa đó là: thời gian trung bình sửa chữa sự cố, xác suất hoàn thành sửa chữa trong khoảng thời gian cho trước,…

3.3.1 Xác suất hoàn thành sửa chữa trong khoảng thời gian cho trước:

Là xác suất khắc phục được hỏng hóc trong khoảng thời gian cho trước, trong những điều kiện sửa chữa nhất định Đó là xác suất để cho thời gian sửa chữa (là một đại lượng ngẫu nhiên Ts) nhỏ hơn thời gian t cho trước:

gọi là xác suất không hoàn thành sửa chữa trong khoảng cho trước

Trong điều kiện tiến hành sửa chữa thực tế các hàm ps(t) và qs(t) có các trị số ban đầu:

ps(0) = 0 và qs(0) = 1

3.3.2 Mật độ xác suất của thời gian phục hồi và cường độ phục hồi:

Trang 35

Mật độ xác suất của thời gian phục hồi hệ thống là đạo hàm của hàm ps(t):

i

Trong đó:

Trang 36

∆n(ti) _ Số hệ thống có thời gian sửa chữa nằm trong đoạn ti+1 - ti ;

n(ti) _ Số hệ thống đã được phục hồi trong khoảng thời gian (0, ti);

N _ Tổng số các hệ thống cùng loại được khảo sát

Hình 3.3 Luật phân bố mũ của thời gian sửa chữa

3.3.3 Thời gian phục hồi trung bình

Thời gian phục hồi trung bình được xác định như là kỳ vọng toán học của đại lượng ngẫu nhiên Ts (thời gian khôi phục khả năng làm việc của hệ thống)

Trang 37

tsi _ Thời gian cần thiết để phát hiện và khắc phục hỏng hóc thứ i;

n _ Số lần hỏng hóc của hệ thống sau thời gian khai thác

3.4 Xác suất hỏng hóc của phần tử lưới điện

Phụ thuộc rất nhiều vào thời gian các mùa trong năm, vào các ngày trong tuần

và các giờ trong ngày Vì vậy việc xác định xác suất hỏng hóc của các phần tử phải dựa trên số liệu thống kê về vận hành của hệ thống trong thời gian dài Xác suất hỏng hóc của thiết bị được tính theo công thức:

τ : Thời gian sửa chữa một lần sự cố (giờ/ sự cố );

τ bd : Thời gian bảo dưỡng thiết bị trong một năm (giờ/ năm)

Ở điện áp cao, dây dẫn trên không thường đi qua các khu vực trống trải, xác suất hỏng hóc của đường dây sẽ chịu ảnh hưởng nhiều của của thời tiết, mưa giông, sét, bão lũ,…

Đối với dây cáp thường đặt ngầm dưới mặt đất nên ít chịu ảnh hưởng của thời tiết hơn, do vậy có xác suất hỏng hóc thấp hơn, tuy nhiên khi bị sự cố sẽ mất nhiều thời gian và chi phí để sửa chữa

Đối với máy biến áp, theo thống kê xác suất sự cố của máy biến áp rất thấp xác suất hỏng hóc của máy biến áp phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng chế tạo

Trang 38

máy cũng như chế độ quản lý vận hành Trạm có nhiều máy biến áp vận hành song song sẽ có xác suất hỏng hóc thấp hơn so với trạm có một máy biến áp Đối với máy cắt thế hệ mới như máy cắt SF6, máy cắt chân không có độ tin cậy cao, nhiều loại máy cắt cho phép vận hành 15 ÷ 20 năm không cần bảo trì, khả năng hư hỏng của máy cắt phụ thuộc rất nhiều vào việc lắp đặt, trình

độ thao tác và quản lý vận hành

3.5 Phương pháp ẳng trị hoá lướ đ i điện

Khi có nhiều phần tử mắc nối tiếp hoặc song song cần phải đẳng trị hoá về một phần tử tương đương về khả năng tải và độ tin cậy

Nguyên tắc đẳng trị hoá như sau:

Các phần tử nối tiếp được thay thế bằng một phần tử tương đương có khả năng tải bằng khả năng tải nhỏ nhất trong các khả năng tải của các phần tử mắc nối tiếp và xác suất độ tin cậy sẽ bằng tích xác suất độ tin cậy của các phần tử nối tiếp

Các phần tử song song được thay thế bởi một phần tử tương đương có khả năng tải bằng tổng các khả năng tải của các phần tử song song và xác suất độ tin cậy sẽ được xác định bằng cách tổ hợp các trạng thái

- Xét một hệ thống gồm n phần tử nối tiếp, các phần tử này có cường độ hỏng hóc độc lập nhau:

Hình 3.4 Hệ thống có n phần tử nối tiếp

Trong lý thuyết về độ tin cậy hệ thống nối tiếp là hệ thống sẽ hỏng hóc khi bất

kỳ một phần tử nào của hệ thống bị hỏng hóc

Trang 39

Nếu biết xác suất làm việc tin cậy của phần tử thứ i là pi(t) thì xác suất làm việc tin cậy của một hệ thống gồm các phần tử độc lập nối tiếp sẽ bằng tích xác suất làm việc tin cậy của tất cả các phần tử trong hệ thống

∏

=

i i

P

1

)()

Q

1

) ( 1

Trang 40

Nếu biết xác suất hỏng hóc của phần tử thứ j là qi(t) thì xác suất hỏng hóc của một hệ thống gồm các phần tử độc lập mắc song song sẽ bằng tích xác suất hỏng hóc của tất cả các phần tử trong hệ thống

j j HT

P

1 1

) ( 1 1 ) ( 1

) ( 1

)

Trong đó:

pj(t)_ Xác suất làm việc tin cậy của phần tử thứ j

Khả năng tải của hệ thống sẽ bằng tổng các khả năng tải của các phần tử mắc song song:

Sj_ Khả năng tải của phần tử thứ j

Bằng cách đẳng trị hoá dần các phần tử nối tiếp hoặc song song về các phần

tử tương đương về độ tin cậy và khả năng tải ta xây dựng được sơ đồ tính toán đẳng trị về độ tin cậy và khả năng tải của hệ thống cung cấp điện

3.6 Biện pháp nâng cao độ tin cậy hệ thống cung cấp điện

3.6.1 Biện pháp tăng mức độ dự phòng về cấu trúc

Để tăng cường độ tin cậy cung cấp điện, chẳng hạn theo chỉ tiêu giảm xác suất hỏng hóc của hệ thống có thể tạo nên độ dôi của cấu trúc Hệ thống có thêm những phần tử dôi gọi là hệ thống có dự phòng

Theo phương pháp nối các phần tử dự phòng người ta phân chia ra dự phòng

cố định và dự phòng thay thế

Tiêu đề	Nghiên Cứu Giải Pháp Sử Dụng Tuyến Cáp Ngầm Trung Áp Liên Thông Giữa Các Trạm Biến Áp 110Kv Nâng Cao Độ Tin Cậy Cung Cấp Điện Tại Thành Phố Hà Nội
Tác giả	Nguyễn Hoàng Dương
Người hướng dẫn	TS. Đặng Quốc Thống
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Mạng và Hệ Thống Điện
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2006
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	1,94 MB