Đánh giá, đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện trên địa bàn huyện hóc môn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN QUANG TÙNG ĐÁNH GIÁ, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HĨC MƠN EVALUATING AND PROPOSING SOLUTIONS TO IMPROVE THE RELIABILITY OF POWER SUPPLY IN HOC MON DISTRICT Chuyên ngành Mã số : KỸ THUẬT ĐIỆN : 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG - HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Nhật Nam Cán chấm nhận xét : PGS.TS Phan Quốc Dũng Cán chấm nhận xét : PGS.TS Huỳnh Châu Duy Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG thành phố Hồ Chí Minh ngày 31 tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS Trần Hoàng Lĩnh Chủ tịch TS Lê Thị Tịnh Minh Thư ký PGS.TS Phan Quốc Dũng Phản biện PGS.TS Huỳnh Châu Duy Phản biện TS Đinh Hoàng Bách Ủy viên Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Quang Tùng MSHV: 1670841 Ngày, tháng, năm sinh: 06/10/1975 Nơi sinh: TP.HCM Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số : 60520202 I TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HĨC MƠN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu độ tin cậy cung cấp điện - Đánh giá, phân tích nguyên nhân cố lưới điện ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn - Thu thập liệu thực tế tình hình vận hành lưới điện địa bàn huyện Hóc Mơn, sử dụng phần mềm ETAP mơ tính tốn độ tin cậy cung cấp điện, nhận xét, đánh giá so sánh với số liệu độ tin cậy thực tế - Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn; Ứng dụng ETAP mô lại tuyến dây trung sau áp dụng giải pháp cụ thể để đánh giá lại độ tin cậy cung cấp điện III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 08/4/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 28/7/2019 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến sỹ Nguyễn Nhật Nam Tp HCM, ngày 15 tháng năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA LỜI CẢM ƠN Qua trình học tập nghiên cứu, với tập trung cố gắng, tơi hồn thành Luận văn tốt nghiệp Tôi ghi nhận đóng góp giúp đỡ, ủng hộ, hỗ trợ nhiệt tình người bên cạnh mình, nhân muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc tới họ Lời cảm ơn trân trọng muốn dành tới Thầy tiến sỹ Nguyễn Nhật Nam, người nhiệt tình hướng dẫn, bảo góp ý cho tơi suốt q trình làm luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Phịng đào tạo Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho tơi học tập làm luận văn thuận lợi Lời cảm ơn sâu sắc muốn gửi tới thầy cô giảng dạy bảo cho suốt q trình học cao học, giúp chúng tơi khám phá, mở rộng thêm tri thức Tơi xin trân trọng cảm gia đình, đồng nghiệp động viên, chia niềm vui, khó khăn động viên tơi tâm hồn thành luận văn Tơi xin cảm ơn lãnh đạo Tổng Công ty Điện lực thành phố Hồ Chí Minh, Cơng ty Điện lực Hóc Môn hỗ trợ, tạo điều kiện cho tham gia khóa học cao học Mặc dù có nhiều cố gắng suốt trình thực đề tài, song cịn có mặt hạn chế, thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp dẫn thầy giáo bạn đồng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng năm 2019 TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn trình bày cách tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối phần mềm ETAP, đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn Chương 1: Giới thiệu tổng quan hệ thống lưới điện địa bàn huyện Hóc Mơn; Thống kê, phân tích, đánh giá nguyên nhân ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn năm gần Chương 2: Giới thiệu phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện ví dụ tính tốn độ tin cậy dựa cấu trúc lưới điển hình; Chương 3: Giới thiệu phần mềm đánh giá độ tin cậy ETAP; Mô tuyến trung Rạch Tra phần mềm Chương 4: Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện áp dụng địa bàn huyện Hóc Mơn; ABSTRACT The thesis presents the calculation of the reliability of the electricity distribution grid by ETAP software, proposing solutions to improve the reliability of electricity supply in Hoc Mon district Chapter 1: Overview of Hoc Mon district electrical grid system; Statistics, analysis and evaluation of the causes affecting reliability of electricity supply in Hoc Mon district in recent years Chapter 2: Introducing methods for evaluating power supply reliability and examples of calculating reliability based on typical grid structures; Chapter 3: Introduction to ETAP reliability evaluation software; Simulation of medium voltage Rach Tra line on software Chapter 4: Proposing solutions to improve the reliability of power supply applied in Hoc Mon district LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đề tài: “Đánh giá, đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi chưa cơng bố cơng trình khoa học khác thời điểm Tp.HCM, Ngày 15 tháng năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Quang Tùng DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Biểu đồ thống kê tỷ lệ số lần khách hàng điện trung bình khách hàng (Saifi) năm 2017 12 Hình 1.2 Biểu đồ thống kê tỷ lệ thời gian điện trung bình khách hàng (Saidi) năm 2017 12 Hình 1.3 Biểu đồ thống kê tỷ lệ nguyên nhân gây cố bật máy cắt đầu nguồn năm 2017 (35 vụ) 14 Hình 1.4 Biểu đồ thống kê tỷ lệ nguyên nhân gây cố phân đoạn nhánh rẽ trung năm 2017 (101 vụ) 16 Hình 1.5 Biểu đồ thống kê tỷ lệ nguyên nhân gây cố trạm biến áp năm 2017 (29 vụ) 17 Hình 1.6 Biểu đồ thống kê tỷ lệ nguyên nhân gây cố lưới điện hạ năm 2017 (53 vụ) 18 Hình 1.7 Biểu đồ thống kê tỷ lệ khách hàng điện 19 Hình 2.1 Sơ đồ lưới phân phối hình tia khơng phân đoạn 24 Hình 2.2 Sơ đồ lưới phân phối hình tia có đặt cầu chì 26 Hình 2.3 Sơ đồ lưới phân phối hình tia phân đoạn dao cách ly 27 Hình 2.4 Sơ đồ lưới phân phối mạch kín, vận hành hở 29 Hình 3.1 Giao diện phần mềm ETAP 33 Hình 3.2 Các chức phần mềm ETAP 33 Hình 3.3 Trang info nguồn 34 Hình 3.4 Trang rating nguồn 35 Hình 3.5 Trang reliability nguồn 35 Hình 3.6 Trang info đường dây 36 Hình 3.7 Trang reliability đường dây 37 Hình 3.8 Trang info cáp ngầm 38 Hình 3.9 Trang reliability phụ tải 39 Hình 3.10 Thanh chức để đánh giá độ tin cậy 39 Hình 3.11 Thanh tùy chỉnh thơng số 39 Hình 3.12 Trang tùy chọn trường hợp phân tích 40 Hình 3.13 Bảng vẽ mơ tuyến trung Rạch Tra 43 Hình 4.1 Trạm Đơng Thạnh 12 trước, sau bọc hóa FCO, lắp giáp bọc 49 Hình 4.2 Trạm Bến Đá CC sau chụp FCO sứ cao MBT, lắp giáp bọc INOX 50 Hình 4.3 Ảnh chụp nhiệt camera nhiệt LBS Vạn Hạnh 52 Hình 4.4 Hiện tượng phóng điện cục tuyến Ấp Đồn 53 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1: Thống kê khối lượng hệ thống lưới điện Bảng 1-2: Thống kê khối lượng trạm biến áp Bảng 1-3: Thống kê lộ trung Bảng 1-4: Thống kê độ tin cậy cung cấp điện 11 Bảng 1-5: Thống kê nguyên nhân gây cố đường trục trung 13 Bảng 1-6: Thống kê nguyên nhân gây cố phân đoạn, nhánh rẽ 15 Bảng 1-7: Thống kê nguyên nhân gây cố máy biến 16 Bảng 1-8: Thống kê nguyên nhân gây cố lưới điện hạ 18 Bảng 2-1: Số liệu chiều dài, cường độ cố nhánh hình 2.1 24 Bảng 2-2: Số liệu khách hàng nút phụ tải lưới phần phối hình 2.1 24 Bảng 2-3: Kết tính tốn độ tin cậy nút phụ tải hình 2.1 24 Bảng 2-4: Kết tính tốn độ tin cậy nút phụ tải hình 2.2 26 Bảng 2-5: Bảng so sánh độ tin cậy nút hình 2.1 2.2 27 Bảng 2-6: Kết tính tốn độ tin cậy nút phụ tải hình 2.3 28 Bảng 2-7: Bảng so sánh độ tin cậy nút phụ tải hình 2.2 2.3 29 Bảng 2-8: Kết tính tốn độ tin cậy nút phụ tải hình 2.4 30 Bảng 2-9: Bảng so sánh độ tin cậy nút phụ tải hình 2.3 2.4 30 Bảng 3-1: Số liệu đường dây trung 41 Bảng 3-2: Số liệu thiết bị đóng cắt, bảo vệ 41 Bảng 3-3: Số liệu máy biến 41 Bảng 3-4: Cường độ hỏng hóc thời gian sửa chữa đường dây trung 42 Bảng 3-5: Cường độ hỏng hóc, thời gian sửa chữa thiết bị bảo vệ, đóng cắt 42 Bảng 3-6: Cường độ hỏng hóc, thời gian sửa chữa máy biến 42 Bảng 3-7: Tổng hợp kết mô tuyến Rạch Tra 44 Bảng 3-8: So sánh độ tin cậy thực tế kết mô 46 Bảng 4-1: Kết độ tin cậy tuyến Rạch Tra sau cải tạo 60 Bảng 4-2: So sánh độ tin cậy trước sau cải tạo tuyến Rạch Tra 61 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HĨC MƠN 1 Giới thiệu lưới điện phân phối địa bàn huyện Hóc Mơn 1.1 Vị trí địa lý, phạm vi cung cấp điện Cơng ty Điện lực Hóc Mơn 1.2 Đặt điểm hệ thống lưới điện, phụ tải huyện Hóc Mơn a Nguồn điện b Các phụ tải quan trọng c Nhận xét trạng lưới điện Độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn 2.1 Khái niệm độ tin cậy cung cấp điện 2.1.1 Các số độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối 2.1.2 Các số độ tin cậy lưới điện phân phối tính tốn 2.2 Các số độ tin cậy cung cấp điện 2.3 Hiện trạng độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn 10 2.3.1 Thống kê độ tin cậy cung cấp điện 10 2.3.2 Các nguyên nhân chủ yếu gây cố lưới điện 13 a Mất điện đường trục tuyến dây trung 13 b Mất điện phân đoạn, nhánh rẽ tuyến dây trung 15 c Mất điện trạm biến 16 d Mất điện lưới điện hạ 17 e Tổng hợp phân loại cố gây điện khách hàng 19 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN 20 2.1 Các phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện 20 2.1.1 Phương pháp đồ thị giải tích 20 2.1.2 Phương pháp không gian trạng thái 20 2.1.3 Phương pháp hỏng hóc 21 ... thuật điện Mã số : 60520202 I TÊN ĐỀ TÀI: ĐÁNH GIÁ, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HĨC MƠN II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu độ tin cậy cung cấp điện. .. mềm ETAP mơ tính tốn độ tin cậy cung cấp điện, nhận xét, đánh giá so sánh với số liệu độ tin cậy thực tế - Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn; Ứng dụng ETAP... Recloser Độ tin cậy cung cấp điện địa bàn huyện Hóc Mơn 2.1 Khái niệm độ tin cậy cung cấp điện Độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối hiểu khả hệ thống cung cấp đầy đủ liên tục điện cho