Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện bằng các thiết bị phân đoạn cho lưới điện phân phối huyện vụ bản, tỉnh nam định

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ học vị Tôi cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn đƣợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày … tháng … năm 2015 Ngƣời cam đoan Trần Hồng Quang LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập thực đề tài luận văn tốt nghiệp, đến tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện chuyên ngành - Hệ thống điện với đề tài: “Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị phân đoạn cho lưới điện phân phối huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định” Trƣớc hết, tác giả xin chân thành cảm ơn Viện đào tạo Sau Đại học, Viện điện, Bộ môn Hệ thống điện, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình giúp đỡ suốt trình học tập thực đề tài nghiên cứu khoa học Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Đặng Quốc Thống, ngƣời định hƣớng, bảo hết lòng tận tụy, dìu dắt tác giả suốt trình học tập nghiên cứu đề tài Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến ngƣời thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, cổ vũ tác giả suốt trình học tập nghiên cứu khoa học Nếu giúp đỡ với cố gắng thân tác giả thu đƣợc kết nhƣ mong đợi Tác giả xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 LỜI CẢM ƠN .2 MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU .9 Chƣơng 1: KHÁI QUÁT VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 11 1.1 Khái niệm lƣới điện phân phối 11 1.2.1 Một số đặc điểm lƣới phân phối .12 1.2.2 Phân loại lƣới điện phân phối trung áp 12 1.2.3 Các tiêu tiêu chuẩn đánh giá chất lƣợng lƣới điện phân phối 13 1.3 Các phần tử lƣới phân phối .14 1.4 Phƣơng pháp phân phối điện trung áp nối đất trung tính cuộn trung áp máy biến áp nguồn 15 1.4.1 Phƣơng pháp phân phối điện trung áp 15 1.4.2 Nối đất trung tính cuộn trung áp máy biến áp nguồn .16 1.5 Sơ đồ lƣới điện phân phối 18 1.5.1 Phƣơng án nối dây mạng điện phân phối 18 1.5.2 Áp dụng phƣơng pháp nối dây lƣới điện phân phối 19 1.6 Trạm biến áp phân phối 26 Chƣơng 2: 27 CÁC VẤN ĐỀ CHUNG ĐỘ TIN CẬY CỦA LƢỚI ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 27 2.1 Tổng quan độ tin cậy .27 2.1.1 Khái niệm chung độ tin cậy 27 2.1.2 Nguyên nhân điện 38 2.1.3 Tổn thất kinh tế điện ảnh hƣởng độ tin cậy đến cấu trúc hệ thống điện 40 2.1.4 Độ tin cậy hợp lý .41 2.2 Các tiêu đánh giá độ tin cậy lƣới phân phối 42 2.2.1 Các tiêu độ tin cậy lƣới phân phối 42 2.2.2 Các tiêu độ tin cậy trạm biến áp phân phối 44 2.3 Phƣơng pháp phân tích độ tin cậy lƣới phân phối .45 2.3.1 Phân tích độ tin cậy lƣới phân phối không phân đoạn .45 2.3.2 Lƣới điện có nguồn cung cấp điện .51 2.4 Độ tin cậy trạm biến áp 52 2.4.1 Khái quát chung 52 2.4.2 Bài toán dự trữ thay máy biến áp 52 2.4.3 Giải toán dự trữ thay máy tính 55 Chƣơng 3: 57 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY 57 CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƢỚI ĐIỆN .57 3.1 Các nguyên nhân làm giảm độ tin cậy lƣới điện 57 3.1.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tin cậy 57 3.1.2 Các nguyên nhân làm giảm độ tin cậy 58 3.1.3 Các số lƣợng thống kê nguyên nhân cố 59 3.1.4 Phân tích độ tin cậy lƣới cáp ngầm lƣới điện không 60 3.2 Các giải pháp nâng cao độ tin cậy lƣới điện 60 3.2.1 Các giải pháp hoàn thiện cấu trúc lƣới điện 60 3.2.2 Giải pháp hoàn thiện hệ thống quản lý 63 3.2.3 Sử dụng thiết bị điện có độ tin cậy cao .63 3.2.4 Sử dụng thiết bị tự động, thiết bị điều khiển từ xa .64 3.2.5 Tăng cƣờng dự phòng sơ đồ kết dây 65 3.2.6 Tổ chức tìm sửa chữa cố nhanh .66 CHƢƠNG 4: .67 TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY CHO LƢỚI ĐIỆN 67 HUYỆN VỤ BẢN-TỈNH NAM ĐỊNH 67 4.1 Tổng quan lƣới điện phân phối huyện Vụ Bản .67 4.1.1 Đặc điểm vị trí địa lý .67 4.1.2 Giới thiệu chung lƣới điện huyện Vụ Bản 67 4.2 Sơ đồ lƣới điện phân phối đƣợc phân tích độ tin cậy 69 4.2.1 Sơ đồ lƣới điện 69 4.2.2 Nội dung nghiên cứu .69 4.2.3 Giao diện chƣơng trình tính toán độ tin cậy giới thiệu chƣơng trình 69 4.3 Phân tích độ tin cậy đƣờng dây chƣa có thiết bị phân đoạn 73 4.3.1 Tính toán độ tin cậy đƣờng dây 472 chƣa có thiết bị phân đoạn 73 4.3.2 Tính toán độ tin cậy đƣờng dây 475 chƣa có thiết bị phân đoạn 74 4.4 Nâng cao độ tin cậy đƣờng dây thiết bị phân đoạn 75 4.4.1 Phƣơng pháp chọn vị trí dao cách ly .75 4.4.2 Tính toán độ tin cậy đƣờng dây 472 có thiết bị phân đoạn dao cách ly .75 4.4.3 Tính toán độ tin cậy đƣờng dây 475 có thiết bị phân đoạn dao cách ly .82 4.5 Tính hiệu kinh tế đặt dao cách ly 88 4.5.1 Hiệu kinh tế đƣợc tính hiệu giá NPV 88 4.5.2 Các thông số cần thiết tính toán NPV để phân tích hiệu kinh tế 89 4.5.3 Kết tính hiệu kinh tế NPV đƣờng dây 472-E3.1 đặt DCL 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 PHỤ LỤC .97 PHỤ LỤC .98 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CCĐ : Cung cấp điện DCL : Dao cách ly ĐDK : Đƣờng dây không ĐK : Bảo dƣỡng định kỳ HTĐ : Hệ thống điện MBA : Máy biến áp MHCĐ : Mô hình cƣờng độ NPV : Net present value MC : Máy cắt SCĐD : Sự cố đƣờng dây SCMC : Sự cố máy cắt SCADA : Supervisory Control And Data Acquisition TĐL : Tự động đóng lại TĐN : Tự động đóng nguồn dự phòng TBA : Trạm biến áp DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Lƣới điện pha trung tính máy biến áp nối đất qua tổng trở 15 Hình 1.2: Lƣới điện pha dây trung tính 16 Hình 1.3: Sơ đồ lƣới phân phối không hình tia 20 Hình 1.4: Sơ đồ lƣới phân phối mạch vòng kín 22 Hình 1.5: Cung cấp điện đƣờng dây song song 22 Hình 1.6: Mạch liên nguồn 23 Hình 1.7: Cung cấp điện thông qua trạm cắt 23 Hình 1.8: Sơ đồ sử dụng đƣờng dây dự phòng chung 24 Hình 1.9: Sơ đồ hệ thống phân phối điện 24 Hình 1.10: Sơ đồ phân phối hạ áp phƣơng pháp cung cấp cho phụ tải pha 25 Hình 1.11: Đƣờng dây cung cấp kết hợp với chiếu sáng đƣờng 26 Hình 2.1: Đồ thị biến thiên hàm tin cậy R(t) 29 Hình 2.2: Mô hình cƣờng độ hỏng hóc .32 Hình 2.3: Trạng thái làm việc 34 Hình 2.4: Bảo dƣỡng 37 Hình 2.5: Mức độ tin cậy hợp lý .42 Hình 2.6: Lƣới điện hình tia 46 Hình 2.7: Lƣới điện có nguồn cung cấp điện 52 Hình 4.1: Giao diện chƣơng trình tính toán độ tin cậy .70 Hình 4.2: Giao diện nhập số liệu .71 Hình 4.3: Giao diện đọc số liệu trƣớc tính độ tin cậy 72 Hình 4.4: Giao diện tính độ tin cậy 72 Hình 4.5: Đồ thị mối quan hệ điện số DCL đƣờng dây 472-E3.1 81 Hình 4.6: Đồ thị mối quan hệ điện số DCL đƣờng dây 475-E3.15 87 Hình 4.7: Đồ thị mối quan hệ hiệu kinh tế NPV 93 số DCL đƣờng dây 472-E3.1 93 Hình 4.8: Đồ thị mối quan hệ hiệu kinh tế NPV 94 số DCL đƣờng dây 475-E3.15 94 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Bài toán dự trữ thay máy biến áp 53 Bảng 4.1: Số liệu đƣờng dây 472-E3.1 sau đẳng trị 73 Bảng 4.2: Kết tính độ tin cậy nhánh đƣờng dây 472-E3.1 73 Bảng 4.3: Số liệu đƣờng dây 475-E3.15 sau đẳng trị 74 Bảng 4.4: Kết tính độ tin cậy nhánh đƣờng dây 475-E3.15 74 Bảng 4.5: Số liệu đƣờng dây 472-E3.1 thêm DCL sau đẳng trị 76 Bảng 4.6: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL 76 Bảng 4.7: Số liệu đƣờng dây 472-E3.1 thêm DCL sau đẳng trị 77 Bảng 4.8: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL 77 Bảng 4.9: Số liệu đƣờng dây 472-E3.1 thêm DCL sau đẳng trị 78 Bảng 4.10: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL 78 Bảng 4.11: Số liệu đƣờng dây 472-E3.1 thêm DCL sau đẳng trị 79 Bảng 4.12: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL 79 Bảng 4.17: Số liệu đƣờng dây 475-E3.15 thêm DCL sau đẳng trị 82 Bảng 4.18: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL 82 Bảng 4.19: Số liệu đƣờng dây 475-E3.15 thêm DCL sau đẳng trị 83 Bảng 4.20: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL 83 Bảng 4.21: Số liệu đƣờng dây 475-E3.15 thêm DCL sau đẳng trị 84 Bảng 4.22: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL 84 Bảng 4.23: Số liệu đƣờng dây 475-E3.15 thêm DCL sau đẳng trị 85 Bảng 4.24: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL 86 Bảng 4.25: Bảng tổng hợp kết trƣờng hợp dùng từ đến dao cách ly .86 Bảng 4.26: Hệ số đại hóa cho năm .89 Bảng 4.27: Bảng kết tính hiệu kinh tế dùng DCL 90 Bảng 4.28: Bảng kết tính hiệu kinh tế dùng DCL 90 Bảng 4.29: Bảng kết tính hiệu kinh tế dùng DCL 91 Bảng 4.30: Bảng kết tính hiệu kinh tế dùng DCL 92 Bảng 4.31: Bảng tổng hợp kết tính hiệu kinh tế NPV lộ 472-E3.1 .92 Bảng 4.32: Bảng tổng hợp kết tính hiệu kinh tế NPV lộ 475-E3.15 93 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Điện có vai trò quan trọng công công nghiệp hóa phát triển kinh tế xã hội đất nƣớc Do ngành điện cần phải đƣợc phát triển mạnh để đáp ứng đƣợc nhu cầu ngày cao điện đất nƣớc Việc giải đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật từ thiết kế nhƣ vận hành nhà máy điện, hệ thống điện lƣới điện phải đặc biệt quan tâm cách triệt để Để đảm bảo cho có đƣợc phƣơng án dự phòng hợp lý tối ƣu chế độ làm việc bình thƣờng nhƣ xảy cố Lƣới điện phân phối thƣờng có cấp điện áp 6, 10, 22, 35 kV, phân phối cho trạm phân phối trung áp, hạ áp phụ tải trung áp Các hộ phụ tải nhận điện trực tiếp thông qua trạm biến áp phân phối, nên xảy cố lƣới điện trạm biến áp phân phối ảnh hƣởng trực tiếp đến hộ tiêu thụ Để nâng cao độ tin cậy tính liên tục cung cấp điện nhƣ dự phòng hợp lý, luận văn tập trung chủ yếu vào nghiên cứu ứng dụng thiết bị phân đoạn từ tính toán độ tin cậy lƣới điện phân phối Dựa kết tính toán đƣa biện pháp giảm thiệt hại kinh tế thời gian điện phụ tải Phạm vi đề tài: Nghiên cứu nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị phân đoạn cho lƣới điện phân phối huyện Vụ Bản - tỉnh Nam Định Trong luận văn tác giả sử dụng dao cách ly phân đoạn để nâng cao độ tin cậy CCĐ Mục đích đề tài (các kết cần đạt đƣợc): Nêu sở lý thuyết lƣới điện phân phối, phƣơng pháp phân tích độ tin cậy lƣới phân phối áp dụng phƣơng pháp vào lƣới điện cụ thể huyện Vụ Bản - tỉnh Nam Định Phƣơng pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết lƣới phân phối, phƣơng pháp nghiên cứu tính toán độ tin cậy Vận dụng kết nghiên cứu, xây dựng phƣơng pháp tính toán độ tin cậy lƣới phân phối áp dụng tính toán độ tin cậy lƣới điện phân phối huyện Vụ Bản - tỉnh Nam Định dùng thiết bị phân đoạn (dao cách ly phân đoạn) Nội dung đề tài: Chƣơng 1: Khái quát lƣới điện phân phối Chƣơng 2: Các vấn đề chung độ tin cậy lƣới điện trạm biến áp Chƣơng 3: Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lƣới điện Chƣơng 4: Tính toán độ tin cậy lƣới điện huyện Vụ Bản - tỉnh Nam Định Trong luận văn đề cập đến vấn đề mang tính thực tiễn, kết tính toán dựa sở số liệu thống kê từ lƣới điện thực tế, giải pháp đề dựa sở lý thuyết thực tiễn, phù hợp với điều kiện kinh tế chi nhánh Điện lực tỉnh Nam Định Thiết bị kỹ thuật sử dụng đề tài thiết bị có sẵn thị trƣờng thiết bị điện Việt Nam Để hoàn thành luận văn đƣợc hoàn thành nhờ hƣớng dẫn, giúp đỡ bảo tận tình Thầy, Cô Bộ môn Hệ thống điện Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt hƣớng dẫn tận tình chu đáo thầy PGS.TS Đặng Quốc Thống Mặc dù cố gắng, xong hạn chế trình độ, kiến thức, thời gian thực nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót, khiếm khuyết, tác giả mong nhận đƣợc bảo, bổ sung Thầy, Cô Tác giả xin chân thành cảm ơn ! 10 c) Xét trƣờng hợp dùng thêm DCL (ở vị trí nhánh 51, 73, 79) - Số DCL đặt sơ đồ 9, đặt nhánh: 14, 21, 24, 27, 37, 51, 65, 73, 79 Sơ đồ cho phụ lục - Tính toán ngừng điện cố - Sau sử dụng phần mềm tính toán ta đƣợc kết tính độ tin cậy đƣờng dây 475-E3.15 dùng DCL nhƣ sau: Số nút ban đầu: 84 Số nút sau đẳng trị: 10 Bảng 4.21: Số liệu đƣờng dây 475-E3.15 thêm DCL sau đẳng trị 0 Nhánh Nút đầu Nút cuối So pt L (km) K M 10 2 2 10 13 24 10 14 2.43 10.5 2.11 1.56 4.48 1.08 1.85 0.79 4.33 1 1 1 1 1 2 2 2 2 (1/100 km.n) 4 4 4 4 4 Lam Da (1/n) Tc (h) Ttt (h) Pmax (kW) Tmax (h) 0.1 0.42 0.04 0.08 0.06 0.18 0.04 0.07 0.03 0.17 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1415 1683 162 391 546 1523 633 452 899 872 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 Bảng 4.22: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL Nhánh 10 Thời gian điện (h) 1.524 5.516 5.896 6.7 6.109 7.813 8.222 6.219 5.816 7.161 Điện điện (kWh) 739 3179 327 897 1142 4075 1782 963 1791 2138 84 Số lần điện (1/năm) 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 Tổng điện mất: 17034,3 [kWh] Thời gian điện trung bình cho nút tải đẳng trị : 5,70 [h] Số lần điện trung bình năm cho nút tải đẳng trị: 1,21 [1/năm] d) Xét trƣờng hợp dùng thêm DCL (ở vị trí nhánh 42, 51, 73, 79) - Số DCL đặt sơ đồ 10, đặt nhánh: 14, 21, 24, 27, 37, 42, 51, 65, 73, 79 Sơ đồ cho phụ lục - Tính toán ngừng điện cố - Sau sử dụng phần mềm tính toán ta đƣợc kết tính độ tin cậy đƣờng dây 475-E3.15 dùng DCL nhƣ sau: Số nút ban đầu: 84 Số nút sau đẳng trị: 11 Bảng 4.23: Số liệu đƣờng dây 475-E3.15 thêm DCL sau đẳng trị 0 Nhánh Nút đầu Nút cuối So pt L (km) K M 1 13 2.43 2 24 10.5 3 1 4 2.11 5 10 1.56 6 2.61 7 1.87 8 1.08 9 1.85 10 10 0.79 11 11 4.33 85 (1/100 km.n) 4 4 4 4 4 Lam Da (1/n) Tc (h) Ttt (h) Pmax (kW) Tmax (h) 0.1 10 0.5 1415 3000 0.42 10 0.5 1683 3000 0.04 10 0.5 162 3000 0.08 10 0.5 391 3000 0.06 10 0.5 546 3000 0.1 10 0.5 456 3000 0.07 10 0.5 1067 3000 0.04 10 0.5 633 3000 0.07 10 0.5 452 3000 0.03 10 0.5 899 3000 0.17 10 0.5 872 3000 Bảng 4.24: Kết tính độ tin cậy nhánh thêm DCL Thời gian điện (h) 1.525 5.516 5.896 6.7 6.109 7.103 7.813 7.511 6.219 5.816 7.161 Nhánh 10 11 Điện điện (kWh) 739 3179 327 897 1142 1109 2855 1628 963 1791 2138 Số lần điện (1/năm) 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 1.205 Tổng điện mất: 16769,2 [kWh] Thời gian điện trung bình cho nút tải đẳng trị : 5,63 [h] Số lần điện trung bình năm cho nút tải đẳng trị: 1,21 [1/năm] Sau phân tích tính toán trƣờng hợp dùng từ đến dao cách ly nêu ta có bảng tổng hợp kết sau Bảng 4.25: Bảng tổng hợp kết trƣờng hợp dùng từ đến dao cách ly Số dao cách ly Vị trí đặt dao cách ly Điện (kWh) Thời gian điện trung bình cho nút tải (giờ) Số lần điện trung bình cho nút tải (1/năm) 21652,2 7,43 1,21 Nhánh: 79 17889,5 6,02 1,21 Nhánh: 73, 79 17247,3 5,78 1,21 Nhánh: 51, 73, 79 17034,3 5,70 1,21 Nhánh: 42, 51, 73, 79 16769,2 5,63 1,21 * Đồ thị mối quan hệ điện số dao cách ly đƣờng dây 475-E3.15 đƣợc thể nhƣ hình 4.6 nhƣ sau: 86 Hình 4.6: Đồ thị mối quan hệ điện số DCL đƣờng dây 475-E3.15 Nhận xét: Lƣợng điện giảm đáng kể ta sử dụng DCL DCL số cho lƣợng điện giảm không đáng kể nên không cần thiết Đƣờng đồ thị bắt đầu bão hoà sử dụng DCL số Trong trƣờng hợp xét yêu cầu kỹ thuật ta cần sử dụng DCL số 1, 2, đạt yêu cầu toán Kết luận: Từ kết tính toán ta rút số kết luận sau: - Khi thiết bị phân đoạn lƣợng điện mát lớn - Khi dùng thiết bị phân đoạn dao cách ly đặt nhánh đƣờng dây điện mát giảm đáng kể Khi số dao cách ly nhiều tổn thất điện giảm dần đến giá trị bão hòa Điều cho ta chọn đƣợc số dao phân đoạn hợp lý - Từ bảng tổng hợp kết ta thấy đƣờng dây 472-E3.1 475-E3.15 không dùng dao cách ly điện lớn là: 13216,7 kWh 21652 kWh Đối với đƣờng dây 472-E3.1 dùng thêm dao cách ly đặt nhánh: 8, 33, 40, 53, 63 điện giảm xuống 10278,6 kWh Nhƣ đƣờng dây nên dùng DCL nâng cao đáng kể độ tin cậy cung cấp điện cho lƣới - Dùng thiết bị phân đoạn dao cách ly điều khiển từ xa nâng cao đáng kể độ tin cậy lƣới điện Phân đoạn lƣới điện biện pháp hiệu để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, nên biện pháp đƣợc áp dụng rộng rãi 87 4.5 Tính hiệu kinh tế đặt dao cách ly 4.5.1 Hiệu kinh tế tính hiệu giá NPV NPV = [TNt - HBt - KHt] (1  r )t Ta có : TN t  CAm Am (4.1) (4.2) Là khoản tổn thất điện giảm đƣợc so với thiết bị phân đoạn Trong đó: CAm tổn thất kinh tế cho kWh điện Am  Am0  Amt (4.3) Là điện giảm đƣợc dùng thiết bị phân đoạn Với: Am0 : điện thiết bị phân đoạn Amt : Là điện năm t có thiết bị phân đoạn, giá thiết bị không đổi cho năm phụ tải không tăng - Tổng vốn đầu tƣ : C = C Cv + CHtx (4.4) Trong đó: Ccv  Cdcl N : Là chi phí vốn ban đầu cho thiết bị phân đoạn (VND USD) CHtx : Là giá hệ thống điều khiển xa (VND USD) N : Là số dao cách ly - Khấu hao năm: KH  C - HBt : Là chi phí hoạt động bảo dƣỡng năm t, giả thiết số cho năm - : Là hệ số đại hóa (1  r )t r hệ số chiết khấu, lấy r = 10% hệ số đại hóa cho năm nhƣ bảng sau: 88 Bảng 4.26: Hệ số đại hóa cho năm Năm Hệ số (1  r )t Năm Hệ số (1  r )t 0,909 0,620 0,826 0,564 0,751 0,513 0,683 0,467 4.5.2 Các thông số cần thiết tính toán NPV để phân tích hiệu kinh tế Khi tính toán NPV ta cần phải biết thông số sau: - Điện chƣa có thiết bị phân đoạn (kWh) - Điện có thiết bị phân đoạn (kWh) - Số thiết bị phân đoạn N - Đơn giá thiết bị phân đoạn VND(USD) - Giá hệ thống điều khiển cho đƣờng dây VND(USD) - Chi phí hoạt động bảo dƣỡng VND(USD) - Chi phí khấu hao năm VND(USD) - Hệ số chiết khấu (%) - Số năm tính toán (Năm) 4.5.3 Kết tính hiệu kinh tế NPV đường dây 472-E3.1 đặt DCL a Kết tính toán hiệu kinh tế cho đƣờng dây 472 dùng DCL - Điện chƣa có thiết bị phân đoạn 13216,7 (kWh) - Điện có thiết bị phân đoạn 11354,7 (kWh) - Số thiết bị phân đoạn N - Đơn giá thiết bị phân đoạn 100 (tr.đ) - Giá hệ thống điều khiển cho đƣờng dây 500 (tr.đ) - Chi phí hoạt động bảo dƣỡng 50 (tr.đ) - Chi phí khấu hao năm - Hệ số chiết khấu - Số năm tính toán Kết tính toán hiệu kinh tế (NPV) đƣờng dao cách ly đƣợc tổng hợp bảng sau: 89 0.02 (tr.đ) 10 (%) (Năm) dây 472 sử dụng Bảng 4.27: Bảng kết tính hiệu kinh tế dùng DCL Năm TN t HBt KH t NPV0 (tr.đ) (tr.đ) (tr.đ) ( TN t - HBt - KH t ) 1862 1862 1862 1862 1862 1862 1862 1862 50 87.5 1724.5 50 87.5 1724.5 50 87.5 1724.5 50 87.5 1724.5 50 87.5 1724.5 50 87.5 1724.5 50 87.5 1724.5 50 87.5 1724.5 Kết NPV (triệu đồng) (1  r )t 0.909 0.826 0.751 0.683 0.621 0.564 0.513 0.467 NPVt (tr.đ) 1,567.73 1,425.21 1,295.64 1,177.86 1,070.78 973.44 884.94 804.49 9,200.08 b Kết tính toán hiệu kinh tế cho đƣờng dây 472 dùng DCL - Điện chƣa có thiết bị phân đoạn - Điện có thiết bị phân đoạn 13216.7 (kWh) 10991 (kWh) - Số thiết bị phân đoạn N - Đơn giá thiết bị phân đoạn - Giá hệ thống điều khiển cho đƣờng dây 100 (tr.đ) 500 (tr.đ) - Chi phí hoạt động bảo dƣỡng - Chi phí khấu hao năm 50 (tr.đ) 0.02 (tr.đ) - Hệ số chiết khấu 10 (%) - Số năm tính toán (Năm) Kết tính toán hiệu kinh tế (NPV) đƣờng dây 472 sử dụng dao cách ly đƣợc tổng hợp bảng sau: Bảng 4.28: Bảng kết tính hiệu kinh tế dùng DCL Năm TN t HBt KH t NPV0 (tr.đ) (tr.đ) (tr.đ) ( TN t - HBt - KH t ) 2225.7 2225.7 2225.7 2225.7 2225.7 2225.7 2225.7 2225.7 50 100 2075.7 50 100 2075.7 50 100 2075.7 50 100 2075.7 50 100 2075.7 50 100 2075.7 50 100 2075.7 50 100 2075.7 Kết NPV (triệu đồng) 90 (1  r )t 0.909 0.826 0.751 0.683 0.621 0.564 0.513 0.467 NPVt (tr.đ) 1,887.00 1,715.45 1,559.50 1,417.73 1,288.85 1,171.68 1,065.16 968.33 11,073.7 c Kết tính toán hiệu kinh tế cho đƣờng dây 472 dùng DCL - Điện chƣa có thiết bị phân đoạn 13216.7 (kWh) - Điện có thiết bị phân đoạn - Số thiết bị phân đoạn N 10556.4 (kWh) - Đơn giá thiết bị phân đoạn 100 (tr.đ) - Giá hệ thống điều khiển cho đƣờng dây - Chi phí hoạt động bảo dƣỡng 500 (tr.đ) 50 (tr.đ) - Chi phí khấu hao năm - Hệ số chiết khấu 0.02 (tr.đ) 10 (%) - Số năm tính toán (Năm) Kết tính toán hiệu kinh tế (NPV) đƣờng dây 472 sử dụng dao cách ly đƣợc tổng hợp bảng sau: Bảng 4.29: Bảng kết tính hiệu kinh tế dùng DCL Năm TN t HBt KH t NPV0 (tr.đ) (tr.đ) (tr.đ) ( TN t - HBt - KH t ) 2660.3 2660.3 2660.3 2660.3 2660.3 2660.3 2660.3 2660.3 50 112.5 2497.8 50 112.5 2497.8 50 112.5 2497.8 50 112.5 2497.8 50 112.5 2497.8 50 112.5 2497.8 50 112.5 2497.8 50 112.5 2497.8 Kết NPV (triệu đồng) (1  r )t 0.909 0.826 0.751 0.683 0.621 0.564 0.513 0.467 NPVt (tr.đ) 2,270.73 2,064.30 1,876.63 1,706.03 1,550.94 1,409.94 1,281.77 1,165.24 13,325.6 d Kết tính toán hiệu kinh tế cho đƣờng dây 472 dùng DCL - Điện chƣa có thiết bị phân đoạn 13216.7 (kWh) - Điện có thiết bị phân đoạn 10278.6 (kWh) - Số thiết bị phân đoạn N - Đơn giá thiết bị phân đoạn 100 (tr.đ) - Giá hệ thống điều khiển cho đƣờng dây 500 (tr.đ) - Chi phí hoạt động bảo dƣỡng 50 (tr.đ) - Chi phí khấu hao năm 0.02 (tr.đ) - Hệ số chiết khấu 10 (%) - Số năm tính toán (Năm) 91 Kết tính toán hiệu kinh tế (NPV) đƣờng dây 472 sử dụng dao cách ly đƣợc tổng hợp bảng sau: Bảng 4.30: Bảng kết tính hiệu kinh tế dùng DCL TN t HBt KH t NPV0 (tr.đ) (tr.đ) (tr.đ) 2938.1 50 2938.1 ( TN t - HBt - KH t ) (1  r )t (tr.đ) 125 2763.1 0.909 2,511.91 50 125 2763.1 0.826 2,283.55 2938.1 50 125 2763.1 0.751 2,075.96 2938.1 50 125 2763.1 0.683 1,887.23 2938.1 50 125 2763.1 0.621 1,715.67 2938.1 50 125 2763.1 0.564 1,559.70 2938.1 50 125 2763.1 0.513 1,417.91 2938.1 50 125 2763.1 0.467 1,289.01 Năm Kết NPV (triệu đồng) NPVt 14,740.9 e Kết tính hiệu kinh tế NPV đƣờng dây 472-E3.1 sử dụng từ đến DCL đƣợc tổng hợp bảng sau: Bảng 4.31: Bảng tổng hợp kết tính hiệu kinh tế NPV lộ 472-E3.1 Số dao cách ly Vị trí đặt dao cách ly Hiệu kinh tế NPV (tr.đ) Nhánh: 33, 53 9,200.08 Nhánh: 33, 40, 53 11,073.7 Nhánh: 33, 40, 53, 63 13,325.6 Nhánh: 8, 33, 40, 53, 63 14,740.9 Từ kết tính toán ta vẽ đƣợc đồ thị thể mối quan hệ hiệu kinh tế NPV số dao cách ly nhƣ hình vẽ sau: 92 Hình 4.7: Đồ thị mối quan hệ hiệu kinh tế NPV số DCL đƣờng dây 472-E3.1 Nhận xét: Từ đồ thị mối quan hệ hiệu kinh tế NPV số dao cách ly đƣờng dây 472-E3.1 ta thấy đồ thị hiệu kinh tế NPV tăng đến giá trị bão hòa tăng số lƣợng dao cách ly Khi sử dụng đến dao cách ly có hiệu kinh tế lớn, sử dụng đến dao cách ly hiệu kinh tế bắt đầu bão hòa Kết hợp kết tính toán tổn thất sử dụng dao cách ly ta chọn sử dụng dao cách ly để đƣợc lợi tổn thất kinh tế Bảng 4.32: Bảng tổng hợp kết tính hiệu kinh tế NPV lộ 475-E3.15 Số dao cách ly Vị trí đặt dao cách ly Hiệu kinh tế NPV (tr.đ) Nhánh: 79 19,486.88 Nhánh: 73, 79 22,819.6 Nhánh: 51, 73, 79 23,835.9 Nhánh: 42, 51, 73, 79 25,183.5 Từ kết tính toán ta vẽ đƣợc đồ thị thể mối quan hệ hiệu kinh tế NPV số DCL lộ 475-E3.15 nhƣ hình vẽ sau: 93 Hình 4.8: Đồ thị mối quan hệ hiệu kinh tế NPV số DCL đƣờng dây 475-E3.15 Nhận xét: Từ đồ thị mối quan hệ hiệu kinh tế NPV số dao cách ly đƣờng dây 475-E3.15 ta thấy đƣờng cong hiệu kinh tế NPV tăng đến giá trị bão hòa ta tăng số lƣợng dao cách ly Khi sử dụng đến dao cách ly hiệu kinh tế lớn Kết hợp kết tính toán tổn thất sử dụng dao cách ly ta chọn sử dụng dao cách ly để đƣợc lợi tổn thất kinh tế Kết luận: Từ kết tính toán ta rút số kết luận sau: - Sử dụng nhiều dao cách ly điện tổn thất hiệu kinh tế tiến tới giá trị không đổi - Do bảng giá xác giả thiết đơn giản hóa nhƣ phụ tải không tăng nên kết tính toán cho lộ 472-E3.1 lộ 475-E3.15 lƣới điện huyện Vụ Bản có tính chất định tính Tuy nhiên với phƣơng pháp nêu công cụ hỗ trợ máy tính tính toán ứng dụng nhanh chóng có số liệu xác cho kết áp dụng đƣợc 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Luận văn trình bày đƣợc vấn đề để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lƣới phân phối điện Cụ thể nghiên cứu phƣơng pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện, đƣa giải pháp để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lƣới phân phối, nghiên cứu vấn đề dùng thiết bị phân đoạn truyền thống đặt DCL để nâng cao đƣợc độ tin cậy lƣới phân phối trung áp Do thời gian có hạn nên phần áp dụng tính toán để nâng cao độ tin cậy cho lƣới điện huyện Vụ Bản tác giả sâu trình bày phƣơng pháp tính toán nâng cao độ tin cậy phƣơng pháp phân đoạn dùng DCL điều khiển Qua phƣơng pháp tính toán cho thấy, phân đoạn lƣới điện DCL điều khiển từ xa biện pháp hiệu việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lƣới điện phân phối - Trong luận văn trình bày phƣơng pháp tính toán lắp đặt dao cách ly cho tổn thất điện hiệu giá NPV đạt đến giá trị ổn định - Qua tính toán ta thấy lắp đặt 1-2 dao cách ly hiệu giảm điện cao Khi sử dụng số lƣợng dao cách ly tăng lên điện NPV tiến tới giá trị bão hoà Điều cho ta chọn đƣợc số dao cách ly hợp lý - Trong luận văn tính đƣợc hiệu phân đoạn xảy cố, tính đến ngừng điện công tác hiệu cao Phƣơng pháp tính ngừng điện công tác lƣới điện giống nhƣ tính toán cố Kiến nghị: Trong thời gian tác giả tiếp tục nghiên cứu sâu vấn đề nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lƣới phân phối điện để áp dụng cho lƣới điện tỉnh Nam Định Đối với lƣới điện phân phối trung áp nên sử dụng nhiều thiết bị phân đoạn có điều khiển từ xa để nâng cao độ tin cậy cho lƣới, đƣa vào sử dụng thiết bị tự động đóng cắt có cố xảy lƣới 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Trần Bách (2001), Lưới điện hệ thống điện, tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội PGS.TS Trần Bách (2003), Lưới điện hệ thống điện, tập 2, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội PGS TS Trần Bách (2007), Giáo trình lưới điện, Nhà xuất giáo dục Hà Nội TS Phan Văn Khôi (1987), Cơ sở đánh giá độ tin cậy, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội GS TS.Trần Đình Long (1999), Quy hoạch phát triển lượng Điện lực, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Bùi Ngọc Thƣ (2002), Mạng lưới phân phối cung cấp điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội GS.TS Lã Văn Út (1999), Phân tích điểu khiển ổn định hệ thống điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Bùi Văn Đĩnh (2014), Đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối đề xuất số giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối - áp dụng cho lưới điện huyện Xuân Trường tỉnh Nam Định (Luận văn thạc sĩ kỹ thuật), Đại học bách khoa Hà Nội Báo cáo Điện lực tỉnh Nam Định năm 2013 96 PHỤ LỤC 97 PHỤ LỤC 98 ... luận văn thạc sĩ kỹ thuật điện chuyên ngành - Hệ thống điện với đề tài: Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị phân đoạn cho lưới điện phân phối huyện Vụ Bản, tỉnh Nam Định” Trƣớc hết, tác... lƣới phân phối 42 2.2.2 Các tiêu độ tin cậy trạm biến áp phân phối 44 2.3 Phƣơng pháp phân tích độ tin cậy lƣới phân phối .45 2.3.1 Phân tích độ tin cậy lƣới phân phối không phân đoạn. .. cung cấp điện thiết bị phân đoạn cho lƣới điện phân phối huyện Vụ Bản - tỉnh Nam Định Trong luận văn tác giả sử dụng dao cách ly phân đoạn để nâng cao độ tin cậy CCĐ Mục đích đề tài (các kết cần