Nghiên cứu phương thức vận hành tối ưu cho lưới điện phân phối thị xã ba đồn tỉnh quảng bình

Tuy nhiên, hiê ̣n nay việc tính toán TTĐN vẫn mang tính gần đúng, độ chính xác thấp như: chỉ tính với chế độ phụ tải cực đại, áp dụng các công thức theo lưới điện tiêu chuẩn chung, chưa

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS LƯU NGỌC AN

Đà Nẵng - Năm 2018

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi, dưới

sự hướng dẫn của thầy giáo TS Lưu Ngọc An

Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng

được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Tác giả luận văn

Vi Thế Hảo

Trang 3

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 2

2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu: 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 3

4 Phương pháp nghiên cứu: 4

5 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài: 4

6 Bố cục của luận văn: 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĐPP THỊ XÃ BA ĐỒN VÀ CÁC TIÊU CHÍ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH 6

1.1 Vai trò của lưới điện phân phối trong hệ thống điện: 6

1.2 Đặc điểm lưới điện phân phối: 7

1.2.1 Sơ đồ hình tia: 7

1.2.2 Sơ đồ mạch vòng: 8

1.3 Các biện pháp giảm tổn thất điện năng: 9

1.3.1 Tái cấu trúc lưới điện: 9

1.3.2 Cải thiện về điều kiện vận hành: 9

1.3.3 Bù công suất phản kháng: 10

1.3.4 Cải thiện chất lượng vật tư, thiết bị: 10

1.3.5 Giảm tổn thất thương mại: 10

1.4 Tổng quan lưới điện phân phối thị xã Ba Đồn: 11

1.4.1 Đặc điểm chung về tự nhiên - xã hội thị xã Ba Đồn: 11

1.4.2 Đặc điểm lưới điện phân phối thị xã Ba Đồn: 14

1.5 Kết luận chương 1: 15

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 16

2.1 Phân bố công suất trong lưới điện phân phối: 16

2.1.1 Các phương trình cơ bản: 16

2.1.2 Phân bố công suất và tổn thất công suất: 18

Trang 4

2.2 Các phương pháp tính toán tổn thất điện năng trong lưới điện phân phối: 19

2.2.1 Phương pháp tích phân đồ thị: 19

2.2.2 Phương pháp dòng điện trung bình bình phương: 20

2.2.3 Phương pháp thời gian tổn thất: 21

2.2.4 Phương pháp đường cong tổn thất: 21

2.2.5 Phương pháp tính toán TTĐN theo quy định của EVN: 23

2.3 Tổn thất điện năng và nguyên nhân gây tổn thất điện năng: 24

2.3.1 Tổn thất kỹ thuâ ̣t: 24

2.3.2 Tổn thất thương ma ̣i: 25

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LĐPP THỊ XÃ BA ĐỒN BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT 27

3.1 Hiện trạng lưới điện phân phối thị xã Ba Đồn: 27

3.1.1 Lưới điện trung áp: 27

3.1.2 Lưới điện hạ áp 33

3.2 Mô tả phần mềm PSS/Adept và các bài toán tính chế độ xác lập LĐPP: 33

3.2.1 Tính toán phân bố công suất trong PSS/Adept: 34

3.2.2 Tính toán điểm dừng tối ưu TOPO trong PSS/Adept: 34

3.2.3 Tính toán vị trí lắp đặt bù CAPO trong PSS/Adept: 36

3.3 Số liệu phục vụ tính toán cho LĐPP thị xã Ba Đồn: 38

3.4 Tiêu chí lựa chọn phương thức vận hành cho LĐPP thị xã Ba Đồn: 41

3.4.1 Tiêu chí lựa chọn phương thức vận hành LĐPP: 41

3.4.2 Tiêu chí lựa chọn phương thức vận hành LĐPP thị xã Ba Đồn: 42

3.5 Tính toán, lựa chọn phương thức vận hành cơ bản tối ưu cho LĐPP thị xã Ba Đồn: 43

3.5.1 Tính toán, lựa chọn phương thức vận hành cơ bản: 43

3.5.2 Tính toán, lựa chọn phương thức vận hành cơ bản tối ưu: 46

3.6 Dự kiến chi phí đầu tư và đánh giá hiệu quả làm lợi: 55

3.6.1 Dự kiến chi phí đầu tư: 55

3.6.2 Giá trị làm lợi hàng năm: 56

CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THỊ XÃ BA ĐỒN 58

4.1 Trạng thái vận hành của các khóa điện (điểm mở tối ưu) trên các xuất tuyến trung áp: 58

4.2 Đối với các cụm tụ bù trung áp: 59

Trang 5

4.3 Phương thức vận hành LĐPP 22kV cấp điện cho thị xã Ba Đồn như sau: 59

4.4 Kết luận chương 4 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN LUẬN VĂN THẠC SĨ (bản sao) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN

Trang 6

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THỊ XÃ BA ĐỒN - TỈNH QUẢNG BÌNH

Học viên: Vi Thế Hảo Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mã số: 8520201 - Khóa: K34 QB Trường Đại học Bách Khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Lưới điện phân phối Thị xã Ba Đồn được đầu tư xây dựng và khai thác sử dụng

từ lâu Các xuất tuyến trung áp hiện nay được kết vòng nhưng vận hành hình tia Ngoài ra, trên lưới có lắp đặt các cụm tụ bù trung áp để đảm bảo điều kiện vận hành theo quy định Tuy nhiên, việc xác định các vị trí lắp đặt tụ bù trung áp cũng như các khóa điện thường được tính toán theo kinh nghiệm Vì vậy, chưa đáp ứng tiêu chí khoa học và bỏ sót các phương thức vận hành đem lại hiệu quả về giảm tổn thất công suất trên lưới như mong đợi

Từ các lý do trên, tác giả đề xuất đề tài nghiên cứu phương thức vận hành tối ưu cho lưới điê ̣n phân phối Thị xã Ba Đồn nhằm tái cấu trúc lưới điện, xác định lại các vị trí lắp đặt và dung lượng các cụm tụ bù trung áp cũng như trạng thái vận hành các khóa điện kết vòng trên lưới

Luận văn này sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để mô phỏng, tính toán trào lưu phân bố công suất, đánh giá tổn thất công suất cho các phương án vâ ̣n hành

Từ khóa - Tổn thất điện năng; tổn thất công suất; lưới điện phân phối; PSS/ADEPT

RESEARCH MODE OF OPERATION FOR POWER SUPPLY DISTRIBUTION

OF BA ĐỒN TOWN OPTIMALLY - QUANG BINH PROVINCE

Summary - Ba Đồn Town's power grid has been built and exploited for a long time The

grid is set up in ring network model, but operating in radial one In addition, the grid is equipped with medium-voltage compensate capacitor to ensure stable operation However, location of medium-voltage compensate capacitor installation as well as the electrical switches are usually based on experience Therefore, it does not meet the scientific criteria and misses the operating modes that have the effect of reducing the power loss on the grid

as expected For the above reasons, the author proposed to study the optimal mode of operation for Ba Đồn Town's power grid to restructure the power grid, determine the installation location and capacity of clusters and state of operation of the switches on the grid

This thesis uses PSS/ADEPT software to simulate, calculate the power distribution flow, and evaluate the power losses for the operating options

Keywords - power losses; power loss; grid distribution; PSS/ADEPT

TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH

Trang 7

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

- CBCNV: Cán bộ công nhân viên

- DCL: Dao cách ly

- EVN: Tập đoàn Điện lực Việt Nam

- HTĐ: Hệ thống điện

- HTCCĐ: Hệ thống cung cấp điê ̣n

- QBPC: Công ty Điện lực Quảng Bình

- LĐPP: Lướ i điện phân phối

- TBA: Trạm biến áp

- MBA: Máy biến áp

- PA: Phương án

- QLVH: Quản lý vận hành

- QLKD: Quản lý kinh doanh

- SXKD: Sản xuất kinh doanh

- TOPO - Tie Open Point Optimization: Xác định điểm dừng tối ưu

- CAPO - Optimal Capacitor Placement: Lắp đặt tụ bù tối ưu

- TTCS: Tổn thất công suất

- TTĐN: Tổn thất điê ̣n năng

- ΔA: Tổn thất điê ̣n năng

- ΔP: Tổn thất công suất tác du ̣ng

- ΔQ: Tổn thất công suất phản kháng

- XT: Xuất tuyến

- L: Dao cắt có tải

- ĐD: Đường dây

- XLPE: Dây dẫn nhôm bọc cách điện

- AC: Dây nhôm trần lõi thép

Trang 8

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số

1.1 Số liệu đường dây trung áp 22kV và TBA phân phối thị xã Ba

3.1 Thông số tổng phụ tải Thị xã Ba Đồn 40 3.2 Số liệu Điện áp vận hành tại các TBA 110kV 43

3.3 Thống kê tổn thất không tải các xuất tuyến trung áp 22kV thị xã

3.4 Tổng kê các vị trí giao lưới giữa các xuất tuyến trung áp 45

3.5 TTCS, TTĐN các XT 22kV Ba Đồn ở chế độ vận hành hiện tại

3.6 TTĐN năm 2018 chế độ vận hành hiện tại vào giờ cao điểm 45 3.7 Vị trí các điểm mở tối ưu của phương thức vận hành các XT

Tổng hợp so sánh kết quả giảm TTCS trước và sau khi thay đổi

phương án kết lưới các xuất tuyến trung áp 22kV cấp điện cho thị

xã Ba Đồn:

54

3.14 Kết quả vị trí các điểm mở tối ưu của phương thức vận hành các

Trang 9

3.1 Sơ đồ nguyên lý lưới điện phân phối 22kV thị xã Ba Đồn 27 3.2 Thuật toán xác định cấu trúc lưới điện tối ưu TOPO 35 3.3 Hộp thoại Economics định nghĩa các chi phí sử dụng 36 3.4 Đồ thị phụ tải điển hình LĐPP thị xã Ba Đồn 41 3.5 Hộp thoại cài đặt các chỉ số kinh tế của PSS/ADEPT 49 3.6 Thiết lập thông số kinh tế khi chạy CAPO 52

Trang 10

MỞ ĐẦU

Để phục vụ cho sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Quảng Bình nói chung và thị xã Ba Đồn nói riêng, việc đảm bảo cung cấp điện liên tục, ổn định và nâng cao chất lượng điện áp luôn là mục tiêu được đặt lên hàng đầu Để đạt được mục tiêu đó, vấn đề tính toán phân tích, lựa chọn phương án kết lưới vận hành hợp lý luôn có ý nghĩa rất quan trọng Việc lựa chọn phương án vận hành hợp lý sẽ làm giảm dòng điện chạy trên các tuyến đường dây, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, đảm bảo chất lượng điện năng và hơn hết là giảm thiểu một cách tối đa tổn thất công suất, tổn thất điện năng trong mạng điện

Trong những năm gần đây, tốc độ tăng trưởng phụ tải của tỉnh Quảng Bình cũng như của thị xã Ba Đồn luôn đạt ở mức cao Đáp ứng nhu cầu phụ tải ngày càng tăng

đó, nhiều TBA 110kV đã được đầu tư xây dựng mới Cuộn dây thứ cấp của các máy biến áp này được tiêu chuẩn hoá theo cấp điện áp 22kV (còn 2 xuất tuyến 35kV) do đó cấu trúc LĐPP tại thị xã Ba Đồn đã có nhiều thay đổi Bên cạnh đó, trong các năm qua Công ty Điện lực Quảng Bình đã quan tâm đầu tư nâng cấp lưới điện thị xã Ba Đồn thông qua đề án “Chống quá tải, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện” trong từng giai đoạn Đặc biệt, trong các năm 2013 ÷ 2016, Điện lực Quảng Trạch đã hoàn tất công tác chuyển lưới, vận hành 22kV thành công cho tất cả các xuất tuyến trung áp trên toàn thị xã Ba Đồn (hiện còn 02 xuất tuyến 35kV: XT 373 TBA 110kV Sông Gianh và XT

371 TBA 110kV Ba Đồn cấp cho 4 xã thuộc huyện Quảng Trạch và 2/3 phụ tải huyện

Bố Trạch)

Mặc dù đã có nhiều thay đổi về cấu trúc nhưng sau khi chuyển sang vận hành ở cấp điện áp 22kV, LĐPP thị xã Ba Đồn chủ yếu được vận hành theo phân bố địa lý, chưa có những tính toán phân tích cụ thể để tìm ra các thông số chế độ, lựa chọn phương án vận hành hợp lý để đáp ứng yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện theo lộ trình

kế hoạch dài hạn Việc chuyển đổi phương thức cấp điện giữa các nguồn với nhau đôi khi chưa tối ưu hóa các phương thức vận hành đảm bảo cả về mặt kinh tế và kỹ thuật Một vấn đề cũng cần đề cập nữa đó là vấn đề bù công suất phản kháng trên lưới phân phối Để giảm TTCS và TTĐN trên LĐPP, đảm bảo điện áp tại các nút nằm trong giới hạn cho phép thì việc bù công suất phản kháng trên lưới điện là một việc làm cần thiết Việc chọn dung lượng bù và vị trí lắp đặt hợp lý sẽ làm giảm tổn thất điện áp, giảm công suất phản kháng và tăng khả năng tải của đường dây lên Tuy nhiên nếu không có những nghiên cứu tính toán kết hợp thực tiễn đôi khi sẽ gây ra những tổn thất không đáng có cho lưới điện Đối với lưới điện thị xã Ba Đồn, các tính toán trước đây thường chỉ tính cho chế độ vận hành cực đại và không đề cập đến vấn đề thay đổi

Trang 11

nhu cầu công suất phản kháng của mỗi phụ tải theo thời gian, theo mùa và tính chất tải cho nên khi đáp ứng được nhu cầu công suất phản kháng đỉnh vào giờ cao điểm thì thường xảy ra hiện tượng quá bù trong các giờ trung bình và thấp điểm Vì vậy, trong năm 2017 Điện lực đã đầu tư lắp đặt các bộ điều khiển tự động theo tính chất phụ tải

và theo thời gian cho nhiều cụm tụ bù trung, hạ áp trên lưới điện nhằm đảm bảo cân bằng công suất hệ thống mọi thời điểm

1 Lý do chọn đề tài

Thực hiện nội dung chỉ đạo của Tổng công ty Điện lực miền Trung và Công ty Điện lực Quảng Bình, trong những năm qua Điện lực Quảng Trạch luôn xem công tác giảm tổn thất điện năng và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện là nhiệm vụ quan trọng, được đặt lên hàng đầu trong hoạt động sản xuất kinh doanh

Tiếp câ ̣n vấn đề giảm TTĐN từ góc đô ̣ cải thiê ̣n về điều kiê ̣n vâ ̣n hành, việc tính toán lựa chọn phương án kết lưới hợp lý sẽ làm giảm mật độ dòng điện trên các nhánh, đảm bảo chất lượng điện năng, góp phần giảm tổn thất và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Tuy nhiên, hiê ̣n nay việc tính toán TTĐN vẫn mang tính gần đúng, độ chính xác thấp như: chỉ tính với chế độ phụ tải cực đại, áp dụng các công thức theo lưới điện tiêu chuẩn chung, chưa thật sự phù hợp với điều kiê ̣n thực tế của thị xã Ba Đồn Do vậy các quyết định tiếp theo có thể dẫn đến không đúng thực tế, chẳng hạn đối với việc chuyển đổi phương thức cấp điện giữa các nguồn với nhau, việc quyết định chế độ vận hành các cụm tụ bù trung hạ áp, đôi khi chưa đảm bảo cả về mặt kinh tế và kỹ thuật, điều này gây tác động ảnh hưởng đến tổn thất cũng như lợi ích kinh tế của Điện lực Hiện nay, trên địa bàn quản lý vận hành của Điện lực Quảng Trạch cấp điện cho thị xã Ba Đồn gồm 06 phường (Ba Đồn, Quảng Thọ, Quảng Long, Quảng Thuận, Quảng Phong, Quảng Phúc) và 10 xã (Quảng Minh, Quảng Sơn, Quảng Thủy, Quảng Hòa, Quảng Lộc, Quảng Văn, Quảng Tân, Quảng Trung, Quảng Tiên, Quảng Hải) và được cấp điện chủ yếu bởi 07 XT trung áp 22kV của 02 TBA 110kV (TBA 110kV Ba Đồn, TBA 110kV Văn Hóa) Các XT trung áp 22kV này đã được khép vòng, tuy nhiên chủ yếu vẫn còn nhiều điểm vận hành hở, nhất là không có liên lạc giữa các XT 22kV TBA 110kV Văn Hóa với các XT 22kV của TBA 110kV Ba Đồn Với quy mô HTĐ

đi ̣a phương ngày càng mở rô ̣ng, trong công tác vận hành lưới điện, vấn đề tính toán phân tích, lựa chọn phương án vận hành hợp lý HTĐ có ý nghĩa rất quan trọng, mang

tính cấp thiết và đòi hỏi phải có cơ sở tính toán một cách hợp lý, chính xác

Xuất phát từ các lý do nêu trên, đề tài “Nghiên cứu phương thức vận hành tối

ưu cho lưới điện phân phối thị xã Ba Đồn - tỉnh Quảng Bình” được đề xuất nghiên

cứu Đây cũng là một vấn đề thường xuyên được Công ty Điện lực Quảng Bình và Điện lực Quảng Trạch quan tâm nghiên cứu

Trang 12

2 Mục đi ́ch và nhiệm vụ nghiên cứu:

Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài gồm các vấn đề sau:

1 Đề ra phương án kết dây cơ bản hợp lý (chỉ ra các điểm phân đoạn hợp lý của các mạch vòng) của lưới điện 22kV khu vực thị xã Ba Đồn ứng với các chế độ vận hành khác nhau của HTĐ Việc vận hành theo phương án thích hợp ở từng chế độ phải đảm bảo được điều kiện tổn thất công suất P là nhỏ nhất, điện áp tại các nút thay đổi trong một giới hạn cho phép

2 Xác định lại vị trí lắp đặt, dung lượng các cụm tụ bù cố định và tự động hiện

có trên LĐPP thị xã Ba Đồn và xây dựng phương thức vận hành hợp lý các cụm tụ bù này

3 Tính toán các phương án tương đương nhau về TTCS, chất lượng điện áp để Điện lực Quảng Trạch có cơ sở lựa chọn phương án vận hành thích hợp tuỳ vào từng tình hình cụ thể, báo cáo Công ty Điện lực Quảng Bình chấp thuận triển khai thực hiện

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các chế độ vận hành HTĐ, vị trí các điểm mở của LĐPP sao cho hàm mục tiêu TTCS trong lưới điện đạt giá trị nhỏ nhất, điện áp tại các nút thay đổi trong một giới hạn cho phép Ngoài ra, đề tài còn tập trung tính toán phương thức vận hành các cụm tụ bù cố định và tự động đóng cắt hiện có trên lưới để TTCS là bé nhất

Áp dụng đối tượng nghiên cứu trên cho một lưới điện cụ thể là LĐPP thị xã Ba Đồn với cấp điện áp 22kV là một việc làm đòi hỏi nhiều thời gian, công sức để thu thập số liệu và tính toán Đối với LĐPP thị xã Ba Đồn hiê ̣n nay đã được cải ta ̣o đồng loạt sang cấp điê ̣n áp 22kV, dây dẫn đường tru ̣c hầu hết là chủng loa ̣i từ AC 120 đến AC185 và từ XLPE 185 đến XLPE 240 (đã được đầu tư, triển khai thi công, hoàn thành trong năm 2017), hê ̣ thống thiết bi ̣ đóng cắt được đưa lên lưới ta ̣o nên các phương án kết lưới đa da ̣ng, linh hoa ̣t Đồng thời đây là khu vực có mật đô ̣ phu ̣ tải cao, sản lượng lớn Chính vì vậy nên đề tài này chỉ tập trung nghiên cứu cho LĐPP 22kV khu vực thị xã Ba Đồn - phạm vi được cấp điện từ 02 TBA 110kV (TBA 110kV Ba Đồn, TBA 110kV Văn Hóa)

Sau khi đã xác định được phương thức vận hành cơ bản của LĐPP, do đặc điểm LĐPP thị xã Ba Đồn hiện nay có 05 cụm tụ bù trung áp với tổng dung lượng là 1500kVAr, 404 cụm tụ bù hạ áp với tổng dung lượng là 20.310kVAr, nên đề tài cũng

sẽ tập trung nghiên cứu chế độ vận hành các cụm tụ bù hiện có trên lưới một cách hợp

lý để đảm bảo TTCS là nhỏ nhất

Trang 13

4 Phương pha ́ p nghiên cứu:

Sử dụng phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm:

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu, sách báo, giáo trình,… viết về vấn đề tính toán xác định TTCS và TTĐN trong lưới cung cấp điện

- Phương pháp thực nghiệm:

+ Khảo sát thực tế phương thức vận hành và sơ đồ kết lưới hiện tại, trong đó lưu

ý hiện trạng các thiết bị, thực trạng phân bố phụ tải trên lưới điện để thu thập các thông

số vận hành, các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện, TTĐN của LĐPP trên khu vực + Áp dụng các lý thuyết đã nghiên cứu, sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để thao tác tính toán TTCS, TTĐN, tìm điểm mở tối ưu (TOPO) nhằm lựa chọn phương thức kết lưới hợp lý LĐPP thị xã Ba Đồn, từ đó có thể đề xuất các giải pháp giảm TTĐN trên địa bàn

5 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài:

5.1 Ý nghĩa khoa học:

Hiện nay, sau khi chuyển vận hành 22kV cho toàn bộ các xuất tuyến trung áp trên địa bàn thị xã Ba Đồn, chưa có đề tài nào nghiên cứu, phân tích tính toán tổn thất điện năng và đề ra các giải pháp xác định điểm mở tối ưu cũng như phương thức vận hành các cụm tụ bù trên lưới, do đó việc thực hiện đề tài này sẽ có các ý nghĩa sau:

1 Phân tích, tính toán TTĐN trên LĐPP thị xã Ba Đồn sau khi chuyển vận hành cấp điện áp 22kV;

2 Đề ra các giải pháp kết lưới cơ bản, xác định các điểm mở hợp lý trên các xuất tuyến trung áp hiện hành;

3 Xác định lại vị trí lắp đặt và dung lượng các cụm tụ bù cố định và tự động hiện có trên LĐPP thị xã Ba Đồn và xây dựng phương thức vận hành hợp lý các cụm

tụ bù này

5.2 Tính thực tiễn của đề tài:

1 Do nội dung của đề tài đề cập đến vấn đề tái cấu trúc lưới điện và nghiên cứu phương thức vận hành tối ưu đối với một Điện lực, là cấp quản lý vận hành cơ bản nhất trong HTĐ Việt Nam nên các kết quả của đề tài phù hợp với thực tế và là cơ sở

để nghiên cứu áp dụng đối với các Điện lực có điều kiện tương tự

2 Triển khai áp dụng đề tài trên phạm vi toàn bộ khâu phân phối điện sẽ góp phần giảm tổn thất điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, linh hoạt trong việc chuyển đổi phương thức vận hành

6 Bố cục của luận văn:

Bố cục luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận chung, nội dung của luận văn được biên chế thành 4 chương như sau:

Trang 14

Chương 1: Tổng quan về lưới điê ̣n phân phối thị xã Ba Đồn

Chương 2: Tính toán và phân tích tổn thất điê ̣n năng trong lưới điện phân phối Chương 3: Tính toán và lựa chọn phương thức vận hành tối ưu cho lưới điê ̣n

phân phối thị xã Ba Đồn bằng phần mềm PSS/Adept

Chương 4: Đề xuất phương thức vận hành tối ưu cho lưới điện phân phối thị xã

Ba Đồn.

Trang 15

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THỊ XÃ BA ĐỒN

1.1 Vai trò của lưới điện phân phối trong hệ thống điện:

HTĐ bao gồm các nhà máy điện, TBA, các đường dây tải điện và các thiết bị khác như là máy cắt, tụ bù, thiết bị điều khiển, thiết bị bảo vệ … được nối với nhau thành một hệ thống thống nhất làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng Tuỳ theo mục đích nghiên cứu mà HTĐ được chia thành các phần hệ thống tương đối độc lập nhau

* Về mặt quản lý vận hành, HTĐ được chia thành:

- Các nhà máy điện

- Lưới điện cao áp, siêu cao áp (≥ 220kV) và các trạm khu vực do các Công ty truyền tải quản lý

- Lưới điện truyền tải 110kV và phân phối do các Công ty Điện lực quản lý

* Về mặt điều độ được chia thành 3 cấp:

- Điều độ quốc gia (A0)

- Điều độ các miền (A1, A2, A3)

- Điều độ các Điện lực, các nhà máy điện

* Về mặt nghiên cứu tính toán, HTĐ được chia ra thành:

- Lưới hệ thống 500kV

- Lưới truyền tải 110, 220kV

- Lưới phân phối trung áp 6, 10, 15, 22 và 35kV

- Lưới phân phối hạ áp 0,4kV

HTĐ phát triển không ngừng trong không gian, theo thời gian và để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của phụ tải, rất nhiều các nhà máy điện có công suất lớn được đầu tư xây dựng Tuy nhiên vì lý do kinh tế và môi trường mà các nhà máy thường được xây dựng ở những nơi gần nguồn nguyên liệu hoặc việc chuyên chở nhiên liệu thuận lợi, ít tốn kém Trong khi đó các trung tâm phụ tải lại ở xa, do vậy phải dùng lưới truyền tải để truyền tải điện năng đến các hộ tiêu thụ Đồng thời, vì lý

do kinh tế cũng như an toàn, người ta không thể cung cấp trực tiếp cho các hộ tiêu thụ bằng lưới truyền tải có điện áp cao mà phải dùng LĐPP có cấp điện áp thấp hơn

Vì vậy, LĐPP được xem như là cấp cấu trúc thấp nhất của HTĐ, thường bao gồm 2 cấp điện áp:

Trang 16

a) Điện áp sơ cấp (15kV, 22kV hoặc là 35kV);

b) Điện áp thứ cấp hay còn gọi điện áp tiêu thụ (là 110V, 220V, 380V)

Chính vì lẽ đó LĐPP sẽ làm nhiệm vụ phân phối điện năng cho các phụ tải nhỏ (sinh hoạt) và các phụ tải tương đối nhỏ (các cơ sở thương mại hay công nghiệp nhỏ) hoặc một địa phương (thành phố, quận, huyện, lỵ…) có bán kính cung cấp điện nhỏ, thường dưới 50km

1.2 Đặc điểm lưới điện phân phối:

Do vai trò là cung cấp điện trực tiếp đến khách hàng của LĐPP như đã trình bày

ở trên nên các mạch phân phối thường cách biệt nhau về địa lý nghĩa là mỗi mạch phân phối cung cấp riêng biệt cho một khu vực Tuy vậy, trong một số trường hợp vẫn

có sự đan xen nhau giữa các vùng của mạch phân phối, hiện tại mạch phân phối đơn giản được cấp từ một nguồn riêng gọi là TBA phân phối, phụ tải của những mạch này được giữ đủ nhỏ sao cho một mạch như vậy có thể bị mất điện mà không gây biến động trong các phần mạch còn lại Thông thường LĐPP trung áp được nhận điện từ:

- Thanh cái thứ cấp các trạm biến áp 110, 220kV

- Các TBA trung gian 35/6kV, 35/10kV, 35/15kV hoặc 35/22kV

- Thanh cái nhà máy điện, trạm phát diezen…

Sơ đồ cấp điện của LĐPP có các dạng cơ bản sau:

1.2.1 Sơ đồ hình tia:

Đây là loại sơ đồ đơn giản và thông dụng nhất (hình 1.1) Từ trạm nguồn có nhiều xuất tuyến đi ra cấp điện cho từng nhóm trạm phân phối Trục chính của các xuất tuyến này được phân đoạn để tăng độ tin cậy cung cấp điện Thiết bị phân đoạn

có thể là cầu chì, DCL, máy cắt hoặc các Recloser có thể tự đóng lập lại Giữa các trục chính của một trạm nguồn hoặc giữa các trạm nguồn khác nhau có thể được nối liên thông với nhau để dự phòng khi sự cố, cắt điện công tác trên đường trục hay các TBA nguồn Máy cắt và DCL liên lạc được mở trong khi làm việc để vận hành hở

Các phụ tải điện sinh hoạt 0,4kV được cung cấp từ các TBA phân phối Mỗi TBA phân phối là sự kết hợp giữa cầu chì, MBA và tủ điện phân phối hạ áp Đường dây hạ áp 0,4kV của các TBA phân phối này thường có cấu trúc hình tia

Trang 17

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống phân phối hình tia

1.2.2 Sơ đồ mạch vòng:

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống phân phối mạch vòng

Thường được áp dụng cho LĐPP đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng điện năng cao (hình 1.2) Các xuất tuyến được cấp điện trực tiếp từ các trạm khác nhau

và trên mỗi tuyến đều có 2 máy cắt đặt ở hai đầu Các TBA phân phối được đấu liên thông và mỗi MBA đều có 2 DCL đặt ở hai phía MBA được cấp điện từ phía nào cũng được Sơ đồ mạch vòng dạng này thường được áp dụng cho LĐPP dùng cáp trung thế

Trong thực tế, LĐPP tại Việt Nam là sự phối hợp của hai loại sơ đồ trên Chúng bao gồm nhiều trạm trung gian được nối liên thông với nhau bởi một mạng lưới đường dây phân phối tạo thành nhiều mạch vòng kín Đối với các khu vực đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao thì sơ đồ lưới điện phân phối thường được áp dụng kiểu sơ đồ dạng thứ hai

Trang 18

Tuy có kết cấu mạch vòng nhưng hầu hết LĐPP luôn vận hành hở (hay vận hành hình tia)

Tuy nhiên khi vận hành hở LĐPP như vậy thì TTCS, TTĐN và chất lượng điện

áp luôn luôn kém hơn khi LĐPP được vận hành kín Để khắc phục tình trạng này và tạo tính linh hoạt trong các LĐPP vận hành hở, cần phải xác định các trạng thái đóng cắt của các DCL phân đoạn như thế nào để cực tiểu hoá TTCS, TTĐN hay một hàm chi phí F định trước

Trong công tác vận hành, LĐPP được điều khiển thống nhất cho phép vận hành kinh tế trong trạng thái bình thường và rất linh hoạt trong tình trạng sự cố đảm bảo độ tin cậy cao Với sự trợ giúp của máy tính và hệ thống SCADA/EMS, điểm mở lưới để vận hành hở được thay đổi thường xuyên trong quá trình vận hành khi đồ thị phụ tải thay đổi Khi xảy ra sự cố, máy tính cũng tính ngay cho phương án vận hành thay thế tốt nhất và nhân viên vận hành sẽ thực hiện các sơ đồ tối ưu bằng các thiết bị điều khiển từ xa

Trong trường hợp không có các thiết bị điều khiển và đo lường từ xa thì vẫn có thể vận hành kinh tế nhưng theo mùa trong năm Người ta tính chọn sơ đồ vận hành tối

ưu cho khoảng thời gian trong đó phụ tải gần giống nhau (thường là trong từng mùa do điều kiện khí hậu các ngày giống nhau), sau đó thao tác các thiết bị phân đoạn để thực hiện

1.3 Các biện pháp giảm tổn thất điện năng:

1.3.1 Tái cấu trúc lưới điện:

Các HTĐ phân phối thường được hình thành và phát triển nhanh chóng tại các địa phương bắt đầu từ một thời kỳ khởi tạo nào đó, cấu trúc tự nhiên được hình thành sau nhiều năm thường không hợp lý: sơ đồ chắp vá, công suất trạm không phù hợp và không nằm tại những vị trí tối ưu so với nơi tập trung phụ tải, bài toán được đặt ra là cần phải xác định một cấu trúc hợp lý liên kết các đường dây và trạm sao cho hệ thống LĐPP phải đảm bảo nhu cầu điện năng trong một thời gian tương đối dài Việc giải bài toán này thường là xây dựng và lựa chọn các tiêu chuẩn thiết kế như: tiêu chuẩn giới hạn lựa chọn tiết diện và khoảng cách dây dẫn đường trục, chọn gam công suất MBA, chiều dài các dây dẫn phân nhánh, số lộ các xuất tuyến từ các TBA trung gian…

1.3.2 Cải thiện về điều kiện vận hành:

Đối với một phụ tải tiêu thụ cho trước mà mạng điện cần phải truyền tải để cung cấp thì TTCS trong mạng, chất lượng điện áp hay độ tin cậy cung cấp điện là cao hay thấp sẽ phụ thuộc vào chính cấu trúc của mạng và luôn luôn tồn tại một cấu trúc mà trong đó tổn thất là nhỏ nhất hoặc độ tin cậy cung cấp điện là cao nhất Chính vì vậy

mà với một LĐPP có các khả năng điều khiển như: đóng cắt thiết bị bù, chuyển đổi

Trang 19

đầu phân áp (dưới tải) các TBA, đóng cắt các thiết bị phân đoạn để thay đổi cấu hình

hệ thống, thay đổi các phần tử làm việc song song… thì ở một trạng thái phụ tải đã biết cần phải xác định phương thức vận hành tối ưu nhằm đạt được hiệu quả vận hành kinh tế cao nhất Phương thức vận hành cần đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật, chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện;

1.3.3 Bù công suất phản kháng:

Bài toán thường được đặt ra là tính toán dung lượng bù và lựa chọn vị trí lắp đặt hợp lý để nhận được hiệu quả kinh tế tối đa đối với hệ thống phân phối Vấn đề cần được giải quyết là phải làm sao cho số tiền tiết kiệm được do việc tăng hiệu quả kinh

tế lớn hơn số tiền chi phí vào việc lắp đặt tụ bù

Trong tình hình hiện nay, khi mà LĐPP tại các tỉnh, thành phố khu vực miền Trung đã và đang được nâng cấp cải tạo theo tiêu chuẩn 22kV, kết cấu lưới đang dần được hợp lý hoá để nâng cao khả năng cung cấp điện, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ được trang bị những thiết bị có công nghệ tiên tiến thì vấn đề được quan tâm hàng đầu tại các Công ty Điện lực là làm sao lựa chọn một phương thức vận hành hợp lý để đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật đã đề ra

1.3.4 Cải thiện chất lượng vật tư, thiết bị:

Các đường dây cũ bi ̣ quá tải, nhiều mối nối, chất lượng dây dẫn xuống cấp do mang tải và vận hành trong một thời gian dài, được thay bằng dây dẫn có tiết diện lớn hơn, đảm bảo chất lượng và tiêu chí kỹ thuật chuyên ngành Các đường dây mô ̣t pha trên mạng nông thôn do khoảng cách dài nên gây su ̣t áp và TTĐN chuyển đổi thành đường dây ba pha Hoặc là chuyển đổi vận hành pha 3 dây cho lưới điện hạ áp 1 pha 2 dây

Đối với các thiết bị bảo vệ đóng cắt trên lưới, thay thế các thiết bị cũ, vận hành lâu ngày, tiêu hao điện năng lớn bằng các thiết bị có công năng tương tự, chất lượng tốt của các nhà sản xuất uy tín

Đối với MBA, có kế hoạch thay thế dần các MBA đã vận hành lâu năm (trên 15 năm) bằng các MBA tổn thất thấp loại Amorphous và ưu tiên sử dụng các MBA này cho các hạng mục công trình xây dựng mới

1.3.5 Giảm tổn thất thương mại:

Các biện pháp giảm tổn thất thương ma ̣i tuy không mới, vấn đề là cách thức triển khai để có hiệu quả cao nhất tùy theo đặc điểm thực tế Các biê ̣n pháp giảm tổn thất thương ma ̣i như sau:

- Đảm bảo chất lượng kiểm định ban đầu để công tơ đo đếm chính xác trong cả chu kỳ làm việc và thực hiện kiểm định, thay thế định kỳ công tơ đúng thời hạn theo quy định (5 năm đối với công tơ 1 pha, 2 năm đối với công tơ 3 pha);

Trang 20

- Đối với hệ thống đo đếm lắp đặt mới cần đảm bảo thiết kế lắp đặt hệ thống đo đếm bao gồm công tơ, TU, TI và các thiết bị giám sát từ xa (nếu có) đảm bảo cấp chính xác, được niêm phong kẹp chì và có các giá trị định mức (dòng điện, điện áp, tỉ

số biến…) phù hợp với phụ tải, đảm bảo không có sai sót trong quá trình lắp đặt;

- Kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống đo đếm (công tơ, TU, TI…) để đảm bảo các thiết

bị đo đếm trên lưới được niêm phong quản lý tốt, có cấp chính xác phù hợp đảm bảo

đo đếm đúng Kịp thời phát hiện và thay thế ngay thiết bị đo đếm bị sự cố (công tơ kẹt cháy, TU, TI cháy hỏng…), hư hỏng hoặc bị can thiệp trái phép trên lưới điện;

- Từng bước áp dụng công nghệ mới, lắp đặt thay thế các thiết bị đo đếm có cấp chính xác cao cho phụ tải lớn, như thay thế công tơ điện tử 3 pha, áp dụng các phương pháp đo xa, giám sát thiết bị đo đếm từ xa cho các phụ tải lớn nhằm tăng cường theo dõi, phát hiện sai sót, sự cố trong đo đếm;

- Nâng cao chất lượng ghi, đảm bảo ghi đúng lộ trình, chu kỳ, đảm bảo chính xác kết quả ghi chỉ số công tơ và kết quả sản lượng để tính toán TTĐN, đồng thời cũng nhằm mục đích phát hiện kịp thời công tơ đứng cháy, hư hỏng ngay trong quá trình ghi chỉ số để xử lý kịp thời;

- Khoanh vùng đánh giá TTĐN: thực hiện lắp đặt công tơ ranh giới, công tơ cho từng xuất tuyến, công tơ tổng từng TBA phụ tải qua đó theo dõi đánh giá biến động TTĐN của từng xuất tuyến, từng TBA công cộng hàng tháng và lũy kế đến tháng thực hiện để có biện pháp xử lý đối với những biến động TTĐN Đồng thời dựa trên so sánh kết quả lũy kế với kết quả tính toán TTĐN kỹ thuật để đánh giá thực tế vận hành cũng như khả năng có TTĐN thương mại thuộc khu vực đang xem xét;

- Tăng cường công tác kiểm tra chống các hành vi lấy cắp điện, phối hợp với các

cơ quan truyền thông tuyên truyền ngăn ngừa biểu hiện lấy cắp điện Giáo dục các nhân viên quản lý vận hành, các đơn vị và người dân quan tâm đến vấn đề giảm TTĐN, tiết kiệm điện năng;

- Thực hiện tốt quản lý kìm, chì niêm phong công tơ, TU, TI, hộp bảo vệ hệ thống đo đếm; xây dựng quy định kiểm tra, xác minh đối với các trường hợp công tơ cháy, mất cắp, hư hỏng… nhằm ngăn ngừa hiện tượng thông đồng với khách hàng vi phạm sử dụng điện Tăng cường phúc tra ghi chỉ số công tơ điện để đảm bảo việc ghi chỉ số đúng quy định của quy trình kinh doanh

1.4 Tổng quan lưới điện phân phối thị xã Ba Đồn:

1.4.1 Đặc điểm chung về tự nhiên - xã hội thị xã Ba Đồn:

Vị trí địa lý - kinh tế:

Ba Đồn là thị xã thuộc tỉnh Quảng Bình, được thành lập theo Nghị quyết số 125/NQ-CP của Chính phủ ngày 20/12/2013 tách ra từ huyện Quảng Trạch Thị xã Ba

Trang 21

Đồn nằm trên quốc lộ 1A, đường sắt Thống Nhất, địa giới hành chính thị xã Ba Đồn

có phía Nam giáp huyện Bố Trạch, phía Bắc giáp với huyện Quảng Trạch, phía Tây giáp huyện Tuyên Hóa và phía đông giáp với Biển Đông Thị xã Ba Đồn cách Đèo Ngang 29 km về phía nam, cách Đồng Hới 40 km về phía bắc Thị xã Ba Đồn có 16 đơn vị hành chính gồm 06 phường (Ba Đồn, Quảng Long, Quảng Phong, Quảng Phúc, Quảng Thọ, Quảng Thuận) và 10 xã (Quảng Hải, Quảng Hòa, Quảng Lộc, Quảng Minh, Quảng Sơn, Quảng Tân, Quảng Thủy, Quảng Tiên, Quảng Trung, Quảng Văn) với diện tích tự nhiên là 162 km2 Dân số trên 115 nghìn người

Hình 1.3: Bản đồ hành chính của thị xã Ba Đồn

Thị xã Ba Đồn có vị trí địa lý và giao thông thuận lợi gồm hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt, đường thủy Nằm trên tuyến giao thông Bắc - Nam của Việt Nam, là cửa ngõ phía Đông của vùng Trung Lào, Đông Bắc Thái Lan và Myanmar, cách khu cụm Cảng Biển Hòn La 25km về phía Bắc và cửa khẩu Quốc tế Cha Lo 140km về phía Tây Vì vậy, Ba Đồn có lợi thế trong xuất khẩu hàng hóa với các đối tác kinh tế chiến lược xuyên Thái Bình Dương, kết nối thị trường trong nước với khu vực và thế giới

Cùng với đó, thị xã Ba Đồn còn là vùng đất có nhiều tiềm năng để phát triển du lịch, đặc biệt là du lịch biển Nơi đây được thiên nhiên ưu đãi có bờ biển trải dài hơn 7km, cát trắng mịn màng Các bãi biển đều mang vẻ đẹp hoang sơ, thuần khiết, không

Trang 22

gian thoáng đãng, nước trong xanh biếc Vùng sinh thái biển, ven sông có nhiều dạng địa hình, cảnh quan là điểm dừng chân lý tưởng cho du khách thập phương đến khám phá và chiêm ngưỡng

Ngoài tiềm năng phát triển du lịch dịch vụ, Ba Đồn còn có thế mạnh để phát triển nghề đánh bắt, chế biến và nuôi trồng thủy sản Sản lượng đánh bắt nuôi trồng thủy sản hàng năm thực hiện khoảng 11.000 tấn Tính đến thời điểm nay trên địa bàn thị xã

có trên 910 chiếc tàu đánh cá với tổng công suất 76.350 CV, trong đó có hàng trăm tàu

có công suất lớn tham gia đánh bắt ở các ngư trường truyền thống Hoàng Sa và Trường Sa Tổng diện tích nuôi trồng thủy sản toàn thị xã hiện có khoảng 481 ha… Đây là điều kiện thuận lợi cung cấp nguồn nguyên liệu chế biến hải sản phục vụ nhu cầu tiêu dùng và xuất khẩu ra các nước

Lĩnh vực sản xuất nông nghiệp cũng luôn được thị xã quan tâm đầu tư Tổng sản lượng lương thực hiện đạt gần 28.000 tấn Hiện thị xã đã triển khai đầu tư phát triển các khu vực sản xuất rau sạch theo tiêu chuẩn VietGAP tại phường Quảng Long, ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất nông nghiệp Trong đó có một số mô hình tập trung chuyên canh đạt hiệu quả cao như: Mô hình trồng ớt Quảng Lộc; trồng rau, trồng hoa Quảng Long; trồng tỏi Quảng Hòa, Quảng Minh

Điều kiện tự nhiên:

- Địa hình:

Lãnh thổ thị xã Ba Đồn được chia theo 2 vùng cơ bản: vùng đồi thoải và vùng đồng bằng ven biển, địa hình hẹp và dốc từ phía Tây sang phía Đông Vùng đồi thoải

là vùng đan xen - giao thoa giữa vùng núi và vùng đồng bằng ven biển, có độ dốc 3-8

độ, đây là vùng đất tương đối phì nhiêu Vùng đồng bằng ven biển nhỏ hẹp, chạy dọc qua các xã Quảng Phúc, Quảng Thọ, Quảng Thuận

- Khí hậu - thời tiết:

Đặc điểm khí hậu thị xã Ba Đồn mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa, có sự phân hoá sâu sắc của địa hình và chịu ảnh hưởng khí hậu chuyển tiếp giữa miền Bắc

và miền Nam nước ta Trong năm có hai mùa rõ rệt: mùa khô từ tháng 3 đến tháng 8

và mùa mưa, lạnh từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ trung bình các tháng trong năm khoảng 250C - 260C Tổng lượng mưa trung bình hàng năm từ 2000 mm - 2500

mm, tập trung vào các tháng 9, 10, 11 hàng năm Độ ẩm trung bình tương đối cao (khoảng 83 - 84%) Thị xã Ba Đồn cũng là khu vực có mật độ chịu ảnh hưởng của thiên tai, bão lụt lớn so với cả nước

Thực tế trong những năm qua, thiên tai đã gây ra nhiều thiệt hại về tài sản trên địa bàn thị xã Ba Đồn Trong đó, thiệt hại về hệ thống lưới điện và sản lượng điện mất

Trang 23

do phải ngừng cung cấp điện bởi lụt bão gây ra là rất lớn, gây rất nhiều khó khăn cho mọi mặt hoạt động kinh tế xã hội tại địa phương

1.4.2 Đặc điểm lưới điện phân phối thị xã Ba Đồn:

1.4.2.1 Nguồn TBA 110kV:

STT Tên trạm Điện áp (kV) Công suất

(MVA) Ghi chú

1 TBA 110kV Ba Đồn 110/(35)22 2x25

2 TBA 110kV Văn Hóa 110/22 2x25 Chế độ không người trực

Toàn bộ phụ tải thị xã Ba Đồn được cấp điện từ TBA 110kV Ba Đồn và TBA 110kV Văn Hóa Các TBA này nhận điện từ TBA 220kV - Thị xã Ba Đồn

- TBA 110 kV Ba Đồn:

+ Máy biến áp T1-25000 kVA-110/35/22 kV cấp tải các XT 22kV Ba Đồn, tại

TC Roòn: MC 471, 472 cắt (XT 471 nhận điện từ XT 477/Ba Đồn; XT 473, 474 và

475 nhận điện từ XT 478/Ba Đồn) Các điểm mở: L51-4 Nuôi tôm, DCL 89-4 Chợ xép, MC 488 Pháp Kệ, DCL 85-1 Quảng Xuân, FCO 9-4 Quảng Hưng, MC 471, 472

TC Roòn, cung M63 XT 371/Ba Đồn Có Pmax=15,516MW

+ Máy biến áp T2-25000 kVA-110/35/22 kV cấp điện đến TC C31 (không cấp tải do XT 371 chưa khôi phục lại hư hỏng sau bão số 10 năm 2017)

+ Đối với phụ tải thị xã Ba Đồn: Trạm 110 kV Ba Đồn cấp điện chủ yếu cho phụ tải 07 xã, phường thuộc thị xã qua 05 xuất tuyến 22kV gồm: 471, 473, 475, 477, 478

Ba Đồn Pmax = 13MW

- TBA 110 kV Văn Hóa:

+ Máy biến áp T1-25000 kVA-110/22/6 kV cấp tải lưới 22kV qua các xuất tuyến

471, 473, 475 Riêng XT 475 cấp tải cho các XT 471, 472 TTG Minh Cầm; MBA T1/Minh Cầm-3200kVA ở chế độ dự phòng (MC 331, 431 cắt) Có Pmax= 8,68MW + Máy biến áp T2-25000 kVA-110/22/6 kV cấp tải 6kV Xi măng Văn Hóa Điểm mở: L274-4 Vĩnh Phú, DCL 9-4 Tiên Phong Có Pmax=15,373MW

+ Đối với phụ tải thị xã Ba Đồn: TBA 110kV Văn Hóa cấp điện cho phụ tải 09

xã vùng Nam của thị xã Ba Đồn qua 02 xuất tuyến 22kV gồm: 471, 473 Văn Hóa Pmax = 7MW

1.4.2.2 Nhận xét về nguồn TBA 110kV cấp điện:

Với tình hình số liệu nguồn, phụ tải và kết lưới như hiện tại, các TBA 110kV Ba Đồn, Văn Hóa đã được nâng công suất Toàn bộ phụ tải trên địa bàn thị xã Ba Đồn được cấp chủ yếu từ TBA 110kV Ba Đồn và TBA 110kV Văn Hóa, tính linh hoạt và

Trang 24

độ dự phòng không cao Bán kính cấp điện giữa các TBA 110kV chưa hợp lý, mục đích tăng cường cấp điện một phần phụ tải phía Nam và trung tâm thị xã Ba Đồn

Nghành điện

Khách hàng Tổng Nghành

điện

Khách hàng Tổng Nghành

điện

Khách hàng Tổng

Áp dụng với một hoàn cảnh cụ thể, luận văn giới thiệu tổng quan về lưới điện phân phối thị xã Ba Đồn Với vai trò quan trọng là trung tâm kinh tế văn hóa phía Bắc tỉnh Quảng Bình, khu vực Ba Đồn đã được tăng cường thêm nguồn cung cấp điện từ TBA 110/35/22kV Ba Đồn và TBA 110/22kV Văn Hóa, kết cấu lưới điện đã thay đổi, phụ tải có xu hướng phát triển nhanh, nên cần phải tính toán, xác định lại phương thức vận hành cho phù hợp với tình hình thực tế trên địa bàn

Trang 25

CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI

2.1 Phân bố công suất trong lưới điện phân phối:

Khảo sát phân bố công suất thường áp dụng cho hệ thống 3 pha cân bằng, dựa trên sơ đồ tương đương 1 pha của HTĐ và tính toán trên đơn vị có tên hoặc đơn vị tương đối Việc khảo sát phân bố công suất đòi hỏi các dữ kiện thông tin chi tiết hơn việc khảo sát ngắn mạch, chẳng hạn như tổng trở đường dây, MBA, đầu phân áp của MBA, điện dung của đường dây, số liệu công suất nguồn và phụ tải

Đối tượng của khảo sát phân bố công suất là xác định giá trị điện áp và góc pha ở các điểm nút, dòng công suất trên các nhánh và TTCS trong mạng điện

Mục đích của phân bố công suất thay đổi trong phạm vi rộng, trong đó nhằm phục vụ cho thiết kế và công tác quản lý vận hành HTĐ, khảo sát hệ thống ở chế độ trước và sau sự cố, điều chỉnh điện áp và công suất, vận hành kinh tế HTĐ…

2.1.1 Các phương trình cơ bản:

Để có thể tính toán giải tích mạng điện cần phải xây dựng các hệ phương trình cơ bản theo định luật Kirhoff 1 và 2 Tuỳ theo từng phương pháp lựa chọn mà có thể có 3 dạng phương trình cơ bản sau:

Phương trình dòng điện điểm nút:

Trường hợp tổng quát, phương trình dòng điện tại nút k sẽ là:

n kn k

kk k

k

I . . . .

2 2 1

*

).(

k

k k k

U

Q j P

I 

+

Kết hợp với phương trình (2.1) ta có:

Trang 26

n kn k

kk k

k k

k

U

Q j

2 2 1 1

i ki k

k k kk

U

Q j P Y

Phương trình điện áp vòng:

Trường hợp tổng quát, phương trình Kirhoff 2 viết cho mạch vòng thứ k sẽ là:

n kn k

kk k

k k

E . . . . .

3 3 2 2 1

Khi nút k là nút phụ tải, công suất đưa vào thanh cái nút k là (Pk + j.Qk), lúc này dòng điện đi vào nút k sẽ là:

i i ki chuân

U

Q j P Z U

Với Uchuẩn là điện áp nút cân bằng Nút 1, 2, , k, …, n là các nút phụ tải

Từ phương trình này, cũng tương tự như đối với phương trình dòng điện nút, ta thấy điện áp nút Uk được biễu diễn theo điện áp của chính nó và điện áp của các nút

Trang 27

khác Chính vì thế ta có thể sử dụng phương pháp lặp Gauss-Seidel để tìm điện áp các nút trong mạng điện

Phương trình công suất nút:

Từ phương trình dòng điện nút (2.1) đã trình bày như trên, ta có thể tính được dòng công suất đi vào nút k từ phương trình:

k k k

k k

n kn k

kk k

k k k k

k

U U Y U

U Y U

U

Y

U Y U

Y U

Y U Y U jQ P

+ +

= +

.

)

.

.(

1 2

2 2

2 1 1 1

1

* 2

2 1 1

(2.10) Lúc này phương trình phân bố công suất nút k sẽ là:

) cos(

.

) cos(

.

1 2

1

k n kn N

k n n

kn n k kk

k N

n

k n kn kn

n k

.

) sin(

.

1 2

1

k n kn N

k n n

kn n k kk

k N

n

k n kn kn

n k

U =   và

kn kn

Y =  = +

N: số nút

, : tính bằng radian

Như vậy đối với nút phụ tải k, trong bốn biến số P k,Q k,U k , k thì hai biến số Pk

và Qk là đã biết Vấn đề còn lại là xác định hai biến U k, k Điều này hoàn toàn có thể xác định bằng phương pháp Newton-Raphson

2.1.2 Phân bố công suất và tổn thất công suất:

Sau khi giải các phương trình cơ bản trên bằng các phương pháp lặp, biết được điện áp các nút ta có thể tính toán được dòng và tổn thất công suất trên các nhánh Mô

tả sơ đồ đường dây nối giữa nút i và nút j như hình vẽ

Hình 2.1: Sơ đồ thay thế hình  của đường dây

Trang 28

Ta có:

i i j i ij i l

I = + 0 = ( − ) + 0. (2.11)

j j i j ij j l

I = − + 0 = ( − ) + 0. (2.12) Công suất biểu kiến Sij từ nút i đến nút j và công suất Sji từ nút j đến nút i là:

Giả sử quy luật biến thiên của dòng điện như hình 2.1a và 2.1b, hệ tọa độ I-t Chia trục hoành (t) thành n đoạn bằng nhau với độ dài ∆t Như vậy việc xác định TTĐN được thay bằng việc tính diện tích các hình chữ nhật (hình 2.1a) hay hình thang (hình 2.1b)

Biểu thức dưới dấu tích phân trong trường hợp thứ nhất sẽ bằng:

n

t t I dt

I

T

o

n t n

t t

Trang 29

2 2

.

n

t t n

o T

o t

n

t

Khi I0 = In công thức (2.17) sẽ nhận được dạng (2.16)

Theo phương pháp này TTĐN [kWh] được xác định theo công thức:

1

2

10

I n

t R

1

2 2

2

I I n

t R

Trong đó thứ nguyên của I [A], S[kVA], U[kV]

Phương pháp tích phân đồ thị có độ chính xác cao nhưng khó thực hiện Tính toán thực tế không sử dụng đồ thị phụ tải năm mà sử dụng đồ thị phụ tải ngày đặc trưng Tuy nhiên việc tính toán TTĐN không đảm bảo được chính xác, vì trong hệ thống luôn có sự thay đổi thường xuyên và không thường xuyên của những ngày khảo sát

Giả sử rằng dọc theo đường dây hệ thống truyền tải dòng điện Itb không đổi ở trong khoảng thời gian t, sẽ gây nên tổn thất đúng bằng trị số dòng điện biến thiên trong khoảng thời gian đó ứng với đồ thị phụ tải nghĩa là:

A RI T R I dt

T

o t

=

3

T

o t tbbp

- T: Thời gian tính toán [h]

Lưới điện phân phối thường sử dụng phương pháp này và cho kết quả gần đúng Giá trị Itb có thể tính gần đúng theo công thức kinh nghiệm Dalesxky:

Itbbp = Imax(0,12 + Tmax.10-4) (2.23)

Hoặc theo dòng điện cực đại và thời gian TTCS cực đại τ:

Trang 30



T I

Itbbp= max (2.24) Giá trị các đại lượng τ, Tmax được xác định phụ thuộc vào tính chất phụ tải hoặc qua các số liệu thống kê Phương pháp này chỉ đúng khi chúng ta xác định được chính xác các giá trị trên

Theo phương pháp này TTĐN được xác định theo biểu thức:

max 2

3

3 R I dt RI A

số điều kiê ̣n khác nhau như không tính đến dáng điệu đồ thị phụ tải, hay không xét đến

sự biến đổi hệ số công suất Hoặc chúng ta có thể xác định τ bằng các công thức kinh nghiệm sau đây:

a Công thức kinh điển:  = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760

b Công thức Kenzevits:

 − 

−+

−

=

max min

max

min max

max

287601

87608760

2

P P

P

P T

T T

8760.87,08760.13,0

Pmax khi thiết lập đồ thị phụ tải trong phạm vi khá lớn là điều có thể xảy ra

Hoạt đô ̣ng của hệ thống cung cấp điê ̣n ít nhiều mang tính ngẫu nhiên và bất đi ̣nh Tuy nhiên tính quy luâ ̣t và có điều khiển vẫn là chủ đa ̣o Chẳng ha ̣n đồ thị phụ tải mang tính ngẫu nhiên nhưng hình dáng khá ổn đi ̣nh Vì vậy, một phương thức vận hành tương ứng với một cấu trúc, một phương án điều khiển đã lựa chọn thì các đặc trưng tổn thất cũng có thể coi là xác định Nói riêng, có thể xét đường cong quan hệ:

Trang 31

∆P∑ = f(P∑)

Trong đó: ∆P∑: Tổng TTCS trong lưới

P∑: Tổng công suất thanh cái của mạng lưới cung cấp điện

Đường cong (hình 2.2) có thể xây dựng bằng đo đạc hoặc tính toán Tuy nhiên phép đo thực tế rất phức tạp, bởi đòi hỏi phải xác định đồng thời trị số công suất của tất cả các nút phụ tải và nguồn cung cấp Bằng tính toán, đường cong có thể xây dựng như sau:

Giả thiết biết da ̣ng biểu đồ phu ̣ tải và cosφ của tất cả các nút (hoă ̣c nhóm nút) phụ tải Coi thanh cái cung cấp là nút cân bằng, tính toán phân bố dòng và xác đi ̣nh TTCS tổng ΔPΣ ứ ng với mỗi thời điểm của biểu đồ phu ̣ tải (ví du ̣ theo giờ trong ngày)

Kết quả nhâ ̣n được cho phép xây dựng đoa ̣n đường cong TTCS từ PΣmin đến PΣmax củ a biểu đồ phu ̣ tải thanh cái Rõ ràng đường cong xây dựng được có tính xác đi ̣nh cao nếu thực tế cosφ và tỷ lê ̣ công suất giữa các nút ít thay đổi Đây là giả thiết duy nhất và có thể chấp nhâ ̣n được với phương pháp xây dựng đường cong tổn thất Khi cấu trúc lưới

và phương thức vâ ̣n hành thay đổi, mô ̣t ho ̣ đường cong tương ứng cần được xây dựng

Vớ i mô ̣t cấu trúc lưới và mô ̣t phương thức vâ ̣n hành hoàn toàn xác đi ̣nh (khi đó

sẽ tồn ta ̣i mô ̣t đường cong tổn thất duy nhất) dễ dàng có thể xác đi ̣nh được TTĐN tổng trong ngày thông qua biểu đồ tổng công suất thanh cái

Trên hình 2.2 trình bày quá trình xây dựng biểu đồ TTCS và xác đi ̣nh TTĐN nhờ

sử du ̣ng đường cong tổn thất Diê ̣n tích của biểu đồ TTCS chính là TTĐN và có thể

tính theo phương pháp tích phân đồ thi ̣:

1

Hoặc có thể xác đi ̣nh TTĐN bằng phương pháp tính toán Do TTCS gồm có 2 thành phần là tổn thất tải và tổn thất không tải, ta ̣i mỗi thời điểm vâ ̣n hành ta có biểu thứ c xác đi ̣nh TTCS:



=

o i ti

Trang 32

- ΔAt: TTĐN tải, phu ̣ thuô ̣c vào sự biến thiên công suất tiêu thu ̣ của tải theo thời gian cũng như cấu trúc của lưới điê ̣n

Đô ̣ chính xác của đường cong hay nói đúng hơn là đô ̣ phù hợp của đường cong

vớ i thực tế phu ̣ thuô ̣c vào mức đô ̣ đầy đủ của các thông tin có được Chẳng ha ̣n, khi không có biểu đồ phu ̣ tải các nút mà chỉ biết phân bố phu ̣ tải các nút ở mô ̣t vài thời điểm quan sát Khi có đường cong vẫn có thể xây dựng được bằng cách thay đổi tỷ lê ̣ công suất các nút và giữ nguyên cosφ phép tính khá đơn giản, nhưng đô ̣ chính xác chỉ đủ cao khi da ̣ng của biểu đồ phu ̣ tải các nút và cosφ ít thay đổi

Sự quan sát thống kê lâu năm ta ̣i mô ̣t lưới cung cấp điê ̣n có thể cho phép chính

xác hóa dần đường cong tổn thất xây dựng cho lưới Cần lưu ý rằng điểm khởi đầu của đường cong tổn thất không đi qua gốc to ̣a đô ̣, bởi vì ngay cả khi không tải trong lưới điê ̣n đã tồn ta ̣i mô ̣t lượng tổn hao không tải nhất đi ̣nh

2.2.5 Phương pháp tính toán TTĐN theo quy định của EVN:

Do đặc thù của LĐPP có khối lượng đường dây và TBA phụ tải lớn, công suất phụ tải biến đổi liên tục theo thời gian nên trong phạm vi sai số cho phép trong công tác quản lý vận hành và quản lý kinh doanh điện năng Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) sử dụng thống nhất phương pháp tính TTĐN như sau:



=

 +



=

o i ti

A

A = ΔP0.T + ΔPMax.T.Kđt (2.27)

Trong đó:

ΔA: Tổn thất điện năng trong giai đoạn đang xét (kWh)

ΔP0: Tổn thất công suất không tải (kW)

ΔPmax: Tổn thất công suất tại thời điểm công suất cực đại của lưới điện (kW)

T: Thời gian tính toán của giai đoạn xem xét TTĐN (giờ)

Kđt: Hệ số đồ thị phụ tải ảnh hưởng đến TTĐN trong giai đoạn tính toán

Trang 33

Hi ̀nh 2.3: Xây dựng biểu đồ TTCS và xác đi ̣nh TTĐN bằng đường cong tổn thất

2.3 Tổn thất điện năng va ̀ nguyên nhân gây tổn thất điện năng:

TTĐN trên LĐPP có thể phân ra các thành phần tổn thất kỹ thuật và tổn thất phi

kỹ thuật hay còn go ̣i là tổn thất thương mại

Tổn thất kỹ thuật là tiêu hao điện năng tất yếu xảy ra trong quá trình truyền tải và phân phối điện Do dây dẫn, máy biến áp, thiết bị trên lưới điện đều có trở kháng nên khi dòng điện chạy qua gây tiêu hao điện năng do phát nóng máy biến áp, dây dẫn và các thiết bị điện Ngoài ra đường dây dẫn điện cao áp từ 110 kV trở lên còn có tổn thất vầng quang; dòng điện qua cáp ngầm, tụ điện còn có tổn thất do điện môi, đường dây điện đi song song với đường dây khác như dây chống sét, dây thông tin có tổn hao điện năng do hỗ cảm

Tổn thất kỹ thuật trên lưới điện bao gồm TTCS tác dụng và TTCS phản kháng TTCS phản kháng do từ thông rò, gây từ trong các máy biến áp và cảm kháng trên đường dây TTCS phản kháng chỉ làm lệch góc và ít ảnh hưởng đến TTĐN TTCS tác dụng có ảnh hưởng đáng kể đến TTĐN

Tổn thất kỹ thuâ ̣t có các nguyên nhân chủ yếu như sau:

- Đường dây quá dài, bán kính cấp điện lớn, tiết diện dây dẫn quá nhỏ, đường dây

bị xuống cấp, không được cải tạo nâng cấp, trong quá trình vâ ̣n hành làm tăng nhiê ̣t đô ̣ dây dẫn, điện áp giảm dưới mức cho phép và tăng TTĐN trên dây dẫn;

- MBA vận hành non tải hoă ̣c không tải lớn hơn so với điê ̣n năng sử du ̣ng, mă ̣t khác tải thấp sẽ không phù hợp với hệ thống đo đếm dẫn tới TTĐN cao;

- MBA vận hành quá tải do dòng điê ̣n tăng cao làm phát nóng cuô ̣n dây và dầu

cách điê ̣n của máy dẫn đến tăng TTĐN trên MBA đồng thời gây su ̣t áp và làm tăng TTĐN trên lưới điê ̣n phía ha ̣ áp;

Trang 34

- Tổn thất do thiết bi ̣ cũ, la ̣c hâ ̣u: các thiết bi ̣ cũ thường có hiê ̣u suất thấp, MBA là loại có tỷ lệ tổn thất cao hoặc vật liệu lõi từ không tốt dẫn đến sau một thời gian vâ ̣n

hành tổn thất có xu hướng tăng lên;

- Nhiều thành phần sóng hài của các phụ tải công nghiệp tác động vào các cuộn dây MBA làm tăng TTĐN;

- Tổn thất dòng rò: Sứ cách điê ̣n, chống sét van và các thiết bi ̣ không được kiểm tra, bảo dưỡng hợp lý dẫn đến dòng rò, phóng điê ̣n;

- Đối với hệ thống nối đất trực tiếp, lă ̣p la ̣i không tốt dẫn đến TTĐN sẽ cao;

- Hành lang tuyến không đảm bảo: không thực hiê ̣n tốt viê ̣c phát quang, cây mo ̣c chạm vào đường dây gây dòng rò hoă ̣c sự cố;

- Hiện tượng quá bù, hoă ̣c vi ̣ trí và dung lượng bù không hợp lý;

- Tính toán phương thức vâ ̣n hành không hợp lý, để xảy ra sự cố để dẫn đến phải

sử du ̣ng phương thức vâ ̣n hành bất lợi dẫn đến tổn thất điê ̣n năng cao;

- Vận hành không đối xứng liên tục dẫn đến tăng tổn thất trên dây trung tính, dây pha và cả trong MBA, đồng thời cũng gây quá tải ở pha có dòng điện lớn;

- Vận hành với hệ số cosφ thấp do phụ tải có hệ số cosφ thấp, thực hiê ̣n lắp đă ̣t và

vận hành tu ̣ bù không phù hợp Cosφ thấp dẫn đến tăng dòng điện truyền tải hệ thống

và tăng TTĐN;

- Các điểm tiếp xúc, các mối nối tiếp xúc kém nên làm tăng nhiê ̣t đô ̣, tăng TTĐN;

- Hiện tượng vầng quang điê ̣n: đối với đường dây điê ̣n áp cao từ 110kV trở lên xuất hiê ̣n hiê ̣n tượng vầng quang điê ̣n gây TTĐN;

- Chế đô ̣ sử du ̣ng điê ̣n không hợp lý: công suất sử du ̣ng của nhiều phụ tải có sự chênh lệch quá lớn giữa giờ cao điểm và thấp điểm

Tổn thất thương ma ̣i phụ thuộc vào cơ chế quản lý, quy trình quản lý hành chính,

hệ thống công tơ đo đếm và ý thức của người sử dụng Tổn thất thương ma ̣i cũng một phần chịu ảnh hưởng của năng lực và công cụ quản lý của bản thân các Công ty Điện lực, trong đó có phương tiện máy móc, máy tính, phần mềm quản lý

Tổn thất thương mại bao gồm các dạng tổn thất như sau:

- Các thiết bi ̣ đo đếm như công tơ, TU, TI không phù hợp với tải có thể quá lớn hay quá nhỏ hoă ̣c không đa ̣t cấp chính xác yêu cầu, hê ̣ số nhân của hệ thống đo đếm không đúng, các tác đô ̣ng làm sai lê ̣ch ma ̣ch đo đếm điê ̣n năng, gây hỏng hóc công tơ,

các ma ̣ch thiết bi ̣ đo lường…

- Sai sót khâu quản lý: TU mất pha, TI, công tơ hỏng chưa ki ̣p xử lý, thay thế ki ̣p thờ i, không thực hiê ̣n đúng chu kỳ kiểm đi ̣nh và thay thế công tơ đi ̣nh kỳ theo quy

Trang 35

đi ̣nh của Pháp lê ̣nh đo lường, đấu nhầm, đấu sai sơ đồ đấu dây… là các nguyên nhân dẫn đến đo đếm không chính xác gây tổn thất điê ̣n năng

- Sai sót trong nghiệp vu ̣ kinh doanh: đo ̣c sai chỉ số công tơ, thống kê tổng hợp không chính xác, bỏ sót khách hàng…

- Không thanh toán hoặc chậm thanh toán hóa đơn tiền điện

- Sai sót thống kê phân loại và tính hóa đơn khách hàng

- Sai sót trong khâu tính toán xác đi ̣nh tổn thất kỹ thuâ ̣t

2.4 Kết luận chương 2:

Trong chương 2, luận văn đã giới thiệu các phương pháp lý thuyết tính tổn thất công suất, tổn thất điện năng của lưới điện phân phối, quy định hiện hành của Tập đoàn Điện lực Việt Nam về việc tính toán TTĐN lưới điện và phạm vi áp dụng của từng phương pháp

Việc nghiên cứu, áp dụng các phương pháp tính toán TTĐN có ý nghĩa rất lớn trong công tác quản lý vâ ̣n hành lưới điê ̣n Xác đi ̣nh chính xác TTĐN có ý nghĩa quyết

đi ̣nh, đó cũng chính là bài toán đă ̣t ra đối với người thiết kế lưới điê ̣n mới và người

làm công tác vâ ̣n hành hệ thống hiê ̣n ta ̣i Mức độ TTĐN kỹ thuật lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào cấu trúc lưới điện, chất lượng thiết bị và phương thức vận hành hệ thống điện Tổn thất thương ma ̣i phụ thuộc vào cơ chế, năng lực quản lý hành chính, hệ thống đo đếm và ý thức của người sử dụng điện

Trong luận văn này, trên cơ sở số liệu phụ tải thu thập được và thông số vận hành hàng giờ của LĐPP thị xã Ba Đồn, tác giả chọn phương pháp tính TTĐN theo quy định của EVN Đây là phương pháp kết hợp giữa phương pháp đường cong tổn thất và phương pháp dòng điện trung bình bình phương Phương pháp này kết hợp với tính toán tổn thất công suất thành phần biến thiện bằng PSS/ADEPT cho kết quả tương đối chính xác và được sử dụng rộng rãi để tính TTĐN trên lưới điện phân phối Hiện Tập đoàn Điện lực Việt Nam đang áp dụng rất hiệu quả cho việc khai thác và quản lý vận hành lưới điện

Đối với hệ thống điện đang vâ ̣n hành, các yêu cầu đă ̣t ra để đa ̣t mu ̣c tiêu nâng cao hiệu quả kinh tế bao gồm: vấn đề giảm TTĐN, nâng cao chất lượng điê ̣n năng và

đô ̣ tin câ ̣y cung cấp điê ̣n Qua phân tích có thể thấy thực hiê ̣n tốt công tác giảm TTĐN

sẽ mang la ̣i giá tri ̣ làm lợi to lớn Trong luâ ̣n văn này tác giả sẽ đi vào nghiên cứu phương thức vận hành tối ưu cho LĐPP thị xã Ba Đồn trên cơ sở về chỉ tiêu TTĐN, từ

đó xác định được các điểm mở tối ưu cho lưới điện cũng như tái bố trí các vị trí lắp đặt

tụ bù trung áp nhằm đáp ứng việc cung cấp điện liên tục, đảm bảo chất lượng cho mọi nhu cầu sử dụng điện của xã hội trên địa bàn thị xã Ba Đồn

Trang 36

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH TỐI

ƯU CHO LĐPP THỊ XÃ BA ĐỒN BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT

3.1 Hiện trạng lưới điện phân phối thị xã Ba Đồn:

3.1.1 Lưới điện trung áp:

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý lưới điện phân phối 22kV thị xã Ba Đồn

Trang 37

3.1.1.1 Phương thức vận hành cơ bản LĐPP thị xã Ba Đồn hiện tại:

* Kết lưới cơ bản các xuất tuyến 22KV TBA 110KV Ba Đồn:

Trong chế độ vận hành bình thường, các XT 22kV TBA 110kV Ba Đồn được kết lưới như sau:

- XT 473, 475 đi chung cột từ vị trí M1 đến M16 (XT 475 tầng trên, XT 473 tầng dưới)

- XT 471 Ba Đồn cấp điện trục chính đến vị trí M120, đến L51-4 Nuôi Tôm

(mở) liên lạc với XT 475 Ba Đồn và đến cung M4/8 (cung mở, điểm chung cột với M15 thuộc XT 473 &475):

+ Tổng chiều dài đường dây trục chính: 5,835 km + Số TBA: 17 trạm

+ Tổng dung lượng: 5.040 kVA

+ Công suất lớn nhất (Pmax): 2,7 MW

+ Công suất nhỏ nhất (Pmin): 0,7 MW

+ Kết cấu lưới: XT 471 Ba Đồn là đường dây hình tia, có mạch vòng liên lạc với

XT 475 Ba Đồn qua L51-4 Nuôi Tôm tại M5/22

+ Tính chất phụ tải: chủ yếu cấp điện cho khách hàng sử dụng mục đích ánh sáng sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và cụm sản xuất đá lạnh Tân Mỹ

+ Phạm vi cấp điện: các phường Quảng Phúc, Quảng Thuận thuộc thị xã Ba Đồn

XT 475 Ba Đồn qua DCL 89-4 Chợ Xép tại M1/53, liên lạc với XT 478 Ba Đồn qua

Trang 38

Vân Tiền, Hải Lưu xã Quảng Tiến; thôn Cồn Ngựa, Chòm 6, Chòm 7 xã Quảng Trường thuộc huyện Quảng Trạch

- XT 475 Ba Đồn cấp điện trục chính đến M196, đến L51-4 Nuôi Tôm (mở) liên

lạc với XT 471 Ba Đồn và đến DCL 89-4 Chợ Xép liên lạc với XT 473 Ba Đồn

XT 471 Ba Đồn qua L51-4 Nuôi Tôm tại M5/22 (thuộc XT 471) và liên lạc với XT

- XT 477 Ba Đồn cấp điện trục chính đến MC 487 Xuân Hòa (mở) liên lạc với

XT 478 Ba Đồn, đến L85-4 Quảng Xuân (mở) liên lạc với XT 478 Ba Đồn

XT 478 Ba Đồn qua MC 487 Xuân Hòa và L85-4 Quảng Xuân

+ Tính chất phụ tải: chủ yếu cấp điện cho khách hàng sử dụng mục đích ánh sáng sinh hoạt, sản xuất

+ Phạm vi cấp điện: Phường Quảng Long; các thôn Ngoại Hải, Nhân Thọ phường Quảng Thọ; các khu phố 3, 4, 6 phường Ba Đồn thuộc thị xã Ba Đồn và xã Quảng Xuân thuộc huyện Quảng Trạch

- XT 478 Ba Đồn cấp điện đến thanh cái C42 trạm cắt Roòn (MC 471, 472/Roòn

mở), đến MC 487 Xuân Hòa (mở) liên lạc với XT 477 Ba Đồn, đến L85-4 Quảng Xuân (mở) liên lạc với XT 477 Ba Đồn và đến DCL 487-1 Pháp Kệ (mở) liên lạc với

XT 473 Ba Đồn

+ Tổng chiều dài đường dây trục chính: 9,52 km + Số TBA: 27 trạm (đến TC Roòn)

Trang 39

XT 477 Ba Đồn qua L85-4 Quảng Xuân tại M3/66 (thuộc XT 477) và qua FCO 9-4 Quảng Hưng tại M30/79 (thuộc XT 477); liên lạc với 473 Ba Đồn qua MC 488 Pháp

Kệ tại M157 (thuộc XT 478) và liên lạc với XT 475 Roòn qua MC 488 Quảng Hưng (XT 478 Ba Đồn cấp điện cho XT 473, XT 474, XT 475 Roòn qua MC 488 Quảng Hưng)

+ Phạm vi cấp điện: các tổ dân phố Chính Trực, Hóc Cây Tre phường Quảng Long; các khu phố 3, 6 phường Ba Đồn thuộc thị xã Ba Đồn Các xã Quảng Hưng, Quảng Tùng, Quảng Tiến, Quảng Châu, Cảnh Dương thuộc huyện Quảng Trạch

* Kết lưới cơ bản các xuất tuyến 22kV TBA 110KV Văn Hóa (trừ XT 475 Văn Hóa cấp điện cho huyện Tuyên Hóa):

Trong chế độ vận hành bình thường, các XT 22kV TBA 110kV Văn Hóa được kết lưới như sau:

- XT 471, 473, 475 đi chung cột từ vị trí M1 đến M10 (XT 475 tầng trên, XT

473 tầng giữa, XT 471 tầng dưới)

- XT 471, 473 đi chung cột từ vị trí M10 đến M136 (XT 473 tầng trên, XT 471 tầng dưới)

- XT 471 Văn Hóa cấp điện đến L274-4 Vĩnh Phú (cắt)

+ Tổng dung lượng các MBA trên lưới: 5.335 kVA

+ Công suất phụ tải lớn nhất (Pmax): 2,2MW

+ Công suất phụ tải nhỏ nhất (Pmin): 0,5MW

+ Kết cấu lưới: XT 471 Văn Hóa là đường dây hình tia, có mạch vòng liên lạc với XT 473 Văn Hóa qua L274-4 Vĩnh Phú tại M274 (thuộc XT 473)

+ Phạm vi cấp điện: Các xã Quảng Lộc, Quảng Tân, Quảng Trung, Quảng Tiên thuộc thị xã Ba Đồn

- XT 473 Văn Hóa cấp điện đến L274-4 Vĩnh Phú (cắt)

+ Tổng chiều dài đường dây trục chính: 11,311 km

Trang 40

+ Số TBA: 26 trạm

+ Tổng dung lượng các MBA trên lưới: 6.340kVA

+ Công suất phụ tải lớn nhất (Pmax): 2,0MW

+ Công suất phụ tải nhỏ nhất (Pmin): 0,6MW

+ Kết cấu lưới: XT 473 Văn Hóa là đường dây hình tia, có mạch vòng liên lạc với XT 471 Văn Hóa qua L274-4 Vĩnh Phú tại M274 (thuộc XT 473), liên lạc với XT

475 Văn Hóa qua DCL 37-4 Lạc Giao (có thể khép vòng với lưới 22kV huyện Tuyên Hóa)

+ Phạm vi cấp điện: Các xã Quảng Lộc, Quảng Văn, Quảng Minh, Quảng Sơn, Quảng Hoà, Quảng Thuỷ thuộc thị xã Ba Đồn

3.1.1.2 Quy định các điểm phân đoạn chính trên LĐPP thị xã Ba Đồn hiện tại:

* Các điểm phân đoạn chính trên các xuất tuyến 22KV TBA 110KV Ba Đồn:

- XT 471 Ba Đồn:

+ DCL 481-1, MC 481Quảng Phúc

+ DCL 96-4 Hoàng Sửu

- XT 473 Ba Đồn:

+ DCL 483-1 Quảng Phương (MC 483 Quảng Phương)

+ FCO 4-4 Quảng Phương 9 + FCO 15-4 Quảng Phương 6

+ FCO 144-4 Đông Dương

Định dạng
Số trang	161
Dung lượng	8,56 MB