Nghiên cứu tính toán độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Hưng Yên tỉnh Hưng Yên và các giải pháp nâng cao độ tin cậy

Nghiên cứu tính toán độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Hưng Yên tỉnh Hưng Yên và các giải pháp nâng cao độ tin cậy Nghiên cứu tính toán độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Hưng Yên tỉnh Hưng Yên và các giải pháp nâng cao độ tin cậy luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

NGUYỄN ĐỨC THIỆN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Đức Thiện KỸ THUẬT ĐIỆN NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ HƯNG YÊN, TỈNH HƯNG YÊN VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN KHÓA: 2017B Hà Nội – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nguyễn Đức Thiện NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ HƯNG YÊN, TỈNH HƯNG YÊN VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY Chuyên ngành : Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Bạch Quốc Khánh Hà Nội – 2019 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương I 11 TỔNG QUAN VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI 11 I.1 Cấu trúc lưới phân phối 11 I.1.1 Khái niệm lưới phân phối 11 I.1.2 Đặc điểm phân loại lưới phân phối điện 12 I.1.3 Phần tử lưới phân phối 14 I.1.4 Cấu trúc lưới phân phối 15 I.1.5 Sơ đồ lưới phân phối trung áp hạ áp 18 I.2 Phương pháp phân phối điện trung áp nối đất trung tính cuộn trung áp máy biến áp nguồn 19 I.2.1 Phương pháp phân phối điện trung áp 19 I.2.2 Phương pháp nối đất trung tính cuộn trung áp MBA nguồn 20 I.3 Sơ đồ lưới điện phân phối 23 I.3.1 Phương án nối dây mạng điện phân phối 23 I.3.2 Các phương pháp nối dây lưới điện phân phối 24 CHƯƠNG II 30 KHÁI NIỆM, PHƯƠNG PHÁP TÍNH VÀ CÁC BIỆN PHÁP CHUNG 30 NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 30 II.1 Khái niệm độ tin cậy 30 II.1.1 Hệ thống điện phần tử 30 II.1.2 Khái niệm độ tin cậy .30 II.1.3 Các tiêu đánh giá độ tin cậy hệ thống điện 31 II.2 Bài toán độ tin cậy 42 II.2.1 Bài toán độ tin cậy hệ thống điện 42 II.2.2 Phương pháp giải 44 II.3 Phương pháp tính độ tin cậy lưới điện phân phối 48 II.3.1 Lưới phân phối không phân đoạn 48 II.3.2 Lưới phân phối phân đoạn 50 II.3.3 Lưới phân phối kín vận hành hở 52 II.4 Ví dụ áp dụng 54 II.5 Các nguyên nhân chủ yến làm giảm độ tin cậy hệ thống điện 57 II.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy 57 II.5.2 Các nguyên nhân làm giảm độ tin cậy 58 II.5.3 Các số liệu thống kê nguyên nhân cố 59 II.5.4 Phân tích độ tin cậy lưới cáp ngầm lưới điện không 60 II.6 Các biện pháp chung nâng cao độ tin cậy lưới điện 61 II.6.1 Các giải pháp hoàn thiện cấu trúc lưới điện 61 II.6.2 Giải pháp hoàn thiện hệ thống quản lý 64 II.6.3 Sử dụng thiết bị điện có độ tin cậy cao .64 II.6.4 Sử dụng thiết bị tự động, thiết bị điều khiển từ xa .65 II.6.5 Tăng cường dự phòng sơ đồ kết dây 66 II.6.6 Tổ chức tìm sửa chữa cố nhanh .67 II.7 Biện pháp thực nâng cao độ tin cậy phạm vi luận văn .67 Chương III .68 TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ HƯNG YÊN 68 III.1 Hiện trạng lưới điện trung áp thành phố Hưng Yên 68 III.1.1 Về nguồn điện .68 III.1.2 Về quản lý vận hành 68 III.1.3 Đánh giá chung đặc điểm lưới điện phân phối thành phố Hưng Yên 69 III.1.4 Các thành phần phụ tải tốc độ tăng trưởng 69 III.1.5 Một số định hướng phát triển lưới điện phân phối thành phố Hưng Yên .70 III.2 Tính toán độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT 72 III.2.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT 72 III.2.2 Lý sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 72 III.2.2 Chu trình tính độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT 73 Dữ liệu tính tốn 74 III.3 Tính tốn độ tin cậy đường dây trung áp lưới điện phân phối thành phố Hưng Yên 83 Chương IV .87 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY 87 IV.1 Đánh giá độ tin cậy lưới điện trung áp thành phố Hưng Yên .87 IV.2 Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện 88 IV.2.1 Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị phân đoạn Recloser 88 IV.2.2 Sử dụng camera ảnh nhiệt để kiểm tra, phát sớm khiếm khuyến đường dây trạm biến áp 89 IV.2.3 Sử dụng thiết bị phóng điện cục Ultra TEV plus để kiểm tra, phát sớm khiếm khuyến đường dây 90 IV.2.4 Thay đổi kết cấu trạm biến áp phân phối để nâng cao độ tin cậy 92 IV.2.5 Các biện pháp Quản lý vận hành khác để nâng cao độ tin cậy 94 IV.2.6 Tổng kết giải pháp để nâng cao độ tin cậy 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng STT Trang Bảng 2.1 Bảng tiêu độ tin cậy 40 Bảng 3.1 Số liệu kinh doanh Điện lực Thành phố Hưng Yên năm 69 2018 Bảng 3.2 Tần suất cố thời gian điện trung bình lưới điện 71 trung áp Thành phố Hưng Yên năm 2018 Bảng 3.3 Tổng hợp độ tin cậy đường dây trung áp địa bàn 86 TP Hưng Yên Bảng 4.1 Tổng hợp độ tin cậy sau lắp đặt máy cắt Recloser 88 Bảng 4.2 Tổng hợp độ tin cậy sau sử dụng Camera ảnh nhiệt 90 để phục vụ công tác vận hành Bảng 4.3 Tổng hợp độ tin cậy sau sử dụng Thiết bị phóng điện 92 cục để phục vụ công tác vận hành Bảng 4.4 Tổng hợp độ tin cậy sau thay đổi kết cấu trạm biến 94 áp Bảng 4.5 Tổng hợp độ tin cậy sau thực công tác quản lý 96 vận hành khác 10 Bảng 4.6 Tổng hợp độ tin cậy sau thực giải pháp 96 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Tên hình vẽ STT Trang Hình 1a Lưới phân phối hình tia khơng phân đoạn 18 Hình 1b Lưới phân phối hình tia có phân đoạn 19 Hình 1c Lưới phân phối kín vận hành hở 19 Hình 1.2 Lưới điện pha trung tính máy biến áp nối đất qua tổng 20 trở Hình 1.3 Lưới điện pha dây trung tính 20 Hình 1.4 Sơ đồ lưới phân phối khơng hình tia 25 Hình 1.5 Sơ đồ lưới phân phối mạch vịng kín 26 Hình 1.6 Cung cấp điện đường dây song song 27 Hình 1.7 Mạch liên nguồn 27 10 Hình 1.8 Cung cấp điện thơng qua trạm cắt 28 11 Hình 1.9 Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung 28 12 Hình 1.10 Sơ đồ hệ thống phân phối điện 29 13 Hình 2.1 Ðồ thị biến thiên hàm p(t) q(t) 32 14 Hình 2.2 Ðồ thị hàm λ(t) 34 15 Hình 2.3 Luật phân bố mũ thời gian sửa chữa 38 16 Hình 2.4 Cấu trúc độ tin cậy 43 17 Hình 2.5 Sơ đồ lưới điện khơng phân đoạn 48 18 Hình 2.6 Sơ đồ lưới điện phân đoạn sơ đồ đẳng trị 51 19 Hình 2.7 Sơ đồ lưới điện phân phối tính tốn ví dụ 54 20 Hình 2.8 Sơ đồ đẳng trị lưới điện phân phối tính tốn ví dụ 55 21 Hình 2.9 Hệ thống phân phối điện bị thiệt hại mưa bão 60 22 Hình 2.10 Ngun nhân cố đường dây khơng 60 23 Hình 2.11 Nguyên nhân cố đường cáp ngầm 61 24 Hình 3.1 Chu trình tính tốn độ tin cậy (DRA) phần mềm 73 PSS/ADEPT 25 Hình 3.2 Giao diện phần mềm PSS/ADEPT 74 26 Hình 3.3 Thanh công cụ tạo sơ đồ phần mềm PSS/ADEPT 75 27 Hình 3.4 Khai báo thư viện mạng điện PSS/ADEPT 76 28 Hình 3.5 Thiết lập thơng số mạng điện PSS/ADEPT 76 29 Hình 3.6 Hộp thoại thuộc tính nút Source mơ hình nút nguồn 77 sơ đồ 30 Hình 3.7 Hộp thoại thuộc tính nút mơ hình nút nguồn sơ đồ 77 31 Hình 3.8 Hộp thoại thuộc tính thiết bị đóng/cắt mơ hình sơ 78 đồ 32 Hình 3.9 Hộp thoại cài đặt độ tin cậy cho máy cắt 79 33 Hình 3.10 Hộp thoại thuộc tính đoạn dây mơ hình sơ đồ 79 34 Hình 3.11 Hộp thoại cài đặt độ tin cậy cho đoạn dây 80 35 Hình 3.12 Hộp thoại thuộc tính MBA mơ hình sơ đồ 80 36 Hình 3.13 Hộp thoại cài đặt độ tin cậy cho MBA 81 37 Hình 3.14 Hộp thoại thuộc tính nút tải mơ hình sơ đồ 81 38 Hình 3.15 Cài đặt khách hàng cho nút tải 82 39 Hình 3.16 Hộp thoại thuộc tính thiết bị bù mơ hình sơ đồ 82 40 Hình 3.17 Chạy chức tính độ tin cậy 83 41 Hình 3.18 Kết tính độ tin cậy 83 42 Hình 3.19 Mơ ĐZ 479 E28.7 phần mềm PSS/ADEPT 85 43 Hình 4.1 Hình ảnh Camera ảnh nhiệt 89 44 Hình 4.2 Hình ảnh sử dụng Camera ảnh nhiệt kiểm tra lưới 90 điện 45 Hình 4.3 Hình ảnh sử dụng Thiết bị phóng điện cục kiểm tra 91 lưới điện 46 Hình 4.4 Hình ảnh kết sử dụng Thiết bị phóng điện cục 91 kiểm tra lưới điện 47 Hình 4.5 Hình ảnh trạm biến áp trước hạ chống sét van thay cáp 93 bọc 48 Hình 4.6 Hình ảnh trạm biến áp sau hạ chống sét van thay cáp bọc 93 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Điện có vai trị quan trọng cơng cơng nghiệp hoá đại hoá phát triển kinh tế, xã hội đất nước Nhận thức vai trò quan trọng đó, ngành điện ngày quan tâm, phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu điện ngày cao đất nước Phụ tải điện ngày cao quan trọng vấn đề phát triển thêm nhà máy điện nhà máy thuỷ điện hoàn thành lưới điện tiến hành cách nhanh chóng cấp thiết, cho đáp ứng phát triển không ngừng theo thời gian phụ tải ngày đòi hỏi cao chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện Đảm bảo cho có phương án dự phịng hợp lý tối ưu chế độ làm việc bình thường xảy cố Để đáp ứng yêu cầu cung cấp điện cho khách hàng chất lượng điện năng, phát triển kinh tế xã hội tương lai ngày cao Lưới điện phân phối thường có cấp điện áp từ 110kV trở xuống, cấp điện cho trạm phân phối trung/hạ áp phụ tải trung áp Các hộ phụ tải nhận điện trực tiếp thông qua trạm biến áp phân phối, nên xảy cố lưới điện trạm biến áp phân phối ảnh hưởng trực tiếp đến hộ tiêu thụ Thành phố Hưng Yên nơi trung tâm trị tỉnh Hưng Yên, nơi tập trung quan ban ngành tỉnh tập trung số nhà máy, xí nghiệp lớn nên yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao Lưới điện phân phối trung áp Thành phố Hưng Yên nay, xuất tuyến đa số có máy cắt đầu nguồn, có cố vĩnh cửu tồn phụ tải bị điện máy cắt đầu nguồn tự đóng lại khơng thành cơng Nhiều phụ tải ngồi vùng cố bị điện khơng cần thiết xảy cố thiếu thiết bị phân đoạn đường dây phải phân đoạn khoanh vùng cố dao cách ly thực thủ công dẫn tới kéo dài thời gian điện khách hàng vùng cố Để nâng cao độ tin cậy, tính liên tục cung cấp điện chất lượng điện đảm bảo cho phụ tải điện, luận văn tập trung chủ yếu vào nghiên cứu phương pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới phân phối nhằm phân tích, tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối, từ kết tính tốn đưa biện pháp giảm thiệt hại kinh tế thời gian điện hộ phụ tải Lịch sử nghiên cứu Cùng với phát triển lưới điện phân phối thời gian gần đây, có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng tính tốn độ tin cậy vào hệ thống điện sẵn có Các nghiên cứu thường tập trung vào hướng nghiên cứu bao gồm: - Tính tốn độ tin cậy lưới điện trung áp - Đánh giá độ tin cậy lưới điện trung áp - Nâng cao độ tin cậy lưới điện trun áp - Giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện Tuy nhiên chưa có nhiều nghiên cứu mơ cụ thể cho chế độ hoạt động lưới điện phân phối cụ thể nhằm tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối đưa giải pháp nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối Đề tài lựa chọn luận văn theo hướng tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối, cụ thể tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Hưng Yên, từ đưa giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu luận văn Luận văn lựa chọn đề tài nghiên cứu, tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối Thành phố Hưng Yên, tỉnh Hưng Yên giải pháp nâng cao độ tin cậy Mục đích đề tài: Nêu sở lý thuyết lưới phân phối, phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp điện, giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới phân phối áp dụng phương pháp vào lưới điện cụ thể thành phố Hưng Yên, tỉnh Hưng Yên Đối tượng nghiên cứu: Các đường dây phân phối cấp điện áp trung áp, ảnh hưởng thiết bị nâng cao độ tin cậy, thiết bị nâng cao chất lượng quản lý vận hành, kết cấu trạm biến áp đến độ tin cậy cung cấp điện cho hộ phụ tải Phạm vi nghiên cứu: độ tin cậy có nhiều số đánh giá luận văn tập trung vào số SAIDI, SAIFI trường hợp ngừng cấp điện Bảng 3.3 Tổng hợp độ tin cậy đường dây trung áp địa bàn TP Hưng Yên Tên đường dây Số khách hàng SAIFI SAIDI 371 E28.7 12350 1.45 152.29 375 E28.7 4960 0.91 94.74 472 E28.7 4622 0.62 66.46 474 E28.7 9296 0.93 104.53 476 E28.7 3563 0.36 38.27 479 E28.7 5510 1.0 112.45 Tổng hợp số 40301 1.01 108.82 86 Chương IV CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY IV.1 Đánh giá độ tin cậy lưới điện trung áp thành phố Hưng Yên - Từ kết cấu lưới trung áp thành phố Hưng Yên nhận thấy: + Lưới điện phức tạp gây khó khăn việc điều hành lưới điện để đạt mục tiêu tối ưu gây khó khăn việc xây dựng phương thức chuyển nguồn phù hợp xử lý cố Điều đặt vấn đề tính tốn vận hành lưới điện tối ưu phần mềm máy tính; + Thiết bị lưới điện thành phố gồm nhiều chủng loại gây khó khăn cơng tác quản lý vận hành, bảo dưỡng xử lý cố - Từ bảng tổng hợp độ tin cậy đường dây trung áp địa bàn TP Hưng Yên nhận thấy: + Độ tin cậy đường dây không giống đặc điểm đường dây + Độ tin cậy tính tốn sát với độ tin cậy thực Điện lực Thành phố Hưng Yên Các số tính tốn cao thực năm 2018 Điện lực Thành phố Hưng Yên làm tốt công tác quản lý vận hành Tuy nhiên số độ tin cậy cao, cần phải đưa thêm biện pháp để nâng cao độ tin cậy + Đa số đường dây trung áp địa bàn thành phố chưa có máy cắt phân đoạn máy cắt liên lạc nên trường hợp chuyển nguồn để xử lý cố sửa chữa phần tử tuyến dây phải chịu điện thao tác chuyển nguồn Điều dẫn đến tần suất thời gian điện khách hàng (SAIFI, SAIDI) cao; + Độ tin cậy đường dây khác nhau, điều phụ thuộc vào nhiều yếu tố khách quan chiều dài đường dây, đặc điểm địa hình,… đường dây qua Điều đặt vấn đề phải tìm biện pháp để giảm tiêu nhằm tăng độ tin cậy cung cấp điện lưới điện trung áp thành phố Hưng Yên 87 IV.2 Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện IV.2.1 Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện thiết bị phân đoạn Recloser Dùng máy cắt Reloser có lắp đặt rơle tự động đặt đường dây nhánh lớn để thao tác đóng/cắt phân đoạn - Giả sử ta tiến hành lắp đặt máy cắt Recloser vị trí sau: TT Vị trí Đường dây cột nhánh Quảng Châu 371 E28.7 Cột nhánh Phú Cường 375 E28.7 Cột 39 474 E28.7 Cột nhánh Dốc Đá 474 E28.7 Cột 107 472 E28.7 Cột 33 479 E28.7 Tiếp tục thực các bước nhập vào chương trình PSS/ADEPT ta tính tốn kết tính độ tin cậy đường dây trung áp thành phố Hưng Yên sau lắp đặt máy cắt Recloser sau: Bảng 4.1 Tổng hợp độ tin cậy sau lắp đặt máy cắt Recloser Tên đường dây Số khách hàng SAIFI SAIDI 371 E28.7 12350 1.11 117.16 375 E28.7 4960 0.71 74.18 472 E28.7 4622 0.53 41.00 474 E28.7 9296 0.68 76.77 476 E28.7 3563 0.36 38.27 479 E28.7 5510 0.81 78.97 Tổng hợp số 40301 0.79 80.75 Ta thấy: - Chỉ số SAIFI giảm được: 1.01 - 0.79 = 0.22 lần/khách hàng/năm - Chỉ số SAIDI giảm được: 108.82 – 80.75 = 28.27 phút/khách hàng/năm So với khơng lắp máy cắt Recloser lắp Recloser tăng sản lượng điện cung cấp cho khách hàng là: ΔA = 192.14/8760*28.27 = 0.615 triệu kWh 88 Doanh thu tăng thêm là: TR = 0.615* 1804.92 = 1.11 tỷ đồng Suất đầu tư cho 01 Recloser 22kV 350 triệu đồng, 01 Recloser 35kV 420 triệu đồng Tổng số chi phí lắp Recloser là: C Rec = 300*4 + 380*2 = 1.96 tỷ đồng Thời gian thu hồi vốn xét trường hợp tăng sản lượng giảm cố vĩnh cửu là: T = 1.96/1.11= 1.76 năm Trên lợi ích giảm cố tăng doanh thu giảm cố gây lắp đặt máy cắt Recloser đường dây, ngồi cịn tăng doanh thu giảm số lượng khách hàng bị cắt điện thực công việc phân đoạn có lắp máy cắt Recloser khơng phải cắt đường dây, tăng chất lượng dịch vụ,… IV.2.2 Sử dụng camera ảnh nhiệt để kiểm tra, phát sớm khiếm khuyến đường dây trạm biến áp Sử dụng camera ảnh nhiệt để đo nhiệt độ vật thể phục vụ công tác kiểm tra vận hành lưới điện Hình 4.1 Hình ảnh Camera ảnh nhiệt 89 Hình 4.2 Hình ảnh sử dụng Camera ảnh nhiệt kiểm tra lưới điện Sử dụng camera ảnh nhiệt kiểm tra định kỳ đột xuất đường dây trạm biến áp giúp phát sớm điểm phát nhiệt để kịp thời xử lý khiếm khuyết, tránh cố hệ thống điện góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Giả sử sau dùng camera ảnh nhiệt để kiểm tra vận hành, suất cố đường dây trạm biến áp giảm 10% Khi tính tốn lại số độ tin cậy lưới điện trung áp Thành phố Hưng Yên là: Bảng 4.2 Tổng hợp độ tin cậy sau sử dụng Camera ảnh nhiệt để phục vụ công tác vận hành Tên đường dây Số khách hàng SAIFI SAIDI 371 E28.7 12350 1.31 137.17 375 E28.7 4960 0.83 85.49 472 E28.7 4622 0.56 59.82 474 E28.7 9296 0.84 94.34 476 E28.7 3563 0.33 34.52 479 E28.7 5510 0.90 101.34 Tổng hợp số 40301 0.91 98.09 IV.2.3 Sử dụng thiết bị phóng điện cục Ultra TEV plus để kiểm tra, phát sớm khiếm khuyến đường dây Thiết bị phóng điện cục phát dấu phóng tiềm ẩn có nguy 90 dẫn đến cố tủ trung thế, đường cáp ngầm thiết bị đường dây không như: + kiểm tra phóng điện cục bên tủ điện trung thế, + kiểm tra phóng điện cục cáp ngầm trung thế, bên bên đầu cáp ngầm trung (phát sớm nguy cố nổ đầu cáp, hộp nối cáp), + kiểm tra phóng điện bề mặt thiết bị điện đường dây khơng Hình 4.3 Hình ảnh sử dụng Thiết bị phóng điện cục kiểm tra lưới điện Hình 4.4 Hình ảnh kết sử dụng Thiết bị phóng điện cục kiểm tra lưới điện Việc sử dụng thiết bị phóng điện cục nhằm kiểm tra, phát kịp thời nguy tiềm ẩn gây cố lưới điện để khắc phục kịp thời khiếm 91 khuyết lưới điện, góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Giả sử sau dùng thiết bị phóng điện cục để kiểm tra vận hành, suất cố đường dây trạm biến áp giảm 15% Khi tính tốn lại số độ tin cậy lưới điện trung áp Thành phố Hưng Yên là: Bảng 4.3 Tổng hợp độ tin cậy sau sử dụng Thiết bị phóng điện cục để phục vụ công tác vận hành Tên đường dây Số khách hàng SAIFI SAIDI 371 E28.7 12350 1.23 129.61 375 E28.7 4960 0.78 80.86 472 E28.7 4622 0.53 56.50 474 E28.7 9296 0.80 89.25 476 E28.7 3563 0.31 32.65 479 E28.7 5510 0.85 95.79 Tổng hợp số 40301 0.86 92.72 IV.2.4 Thay đổi kết cấu trạm biến áp phân phối để nâng cao độ tin cậy Tại trạm biến áp phân phối trời (trạm treo, trạm mặt đất), hệ thống dẫn từ cầu chì tự rơi xuống sứ cao máy biến áp đồng, chống sét van lắp đặt phía trước cầu chì tự rơi Việc thiết kế dễ gây ngắn mạch có động vật hay vật lạ lại gần pha pha với đất Ngồi có cố nổ chống sét van, để xử lý cố phải cắt điện đường dây làm ảnh hưởng đến việc cung cấp điện cho hộ phụ tải khác 92 Hình 4.5 Hình ảnh trạm biến áp trước hạ chống sét van thay cáp bọc Hình 4.6 Hình ảnh trạm biến áp sau hạ chống sét van thay cáp bọc Từ bất cập đó, việc thực thay cáp bọc trạm biến áp, kết hợp đưa chống sét van xuống mặt máy biến áp góp phần giảm số lần ngưng cung cấp điện cố chống sét van cố động vật, vật lạ bay gần dẫn, góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện 93 Giả sử sau hạ chống sét van, thay dây bọc trạm biến áp xong, suất cố trạm biến áp giảm 10% Khi tính tốn lại số độ tin cậy lưới điện trung áp Thành phố Hưng Yên là: Bảng 4.4 Tổng hợp độ tin cậy sau thay đổi kết cấu trạm biến áp Tên đường dây Số khách hàng SAIFI SAIDI 371 E28.7 12350 1.41 146.66 375 E28.7 4960 0.89 91.36 472 E28.7 4622 0.61 63.87 474 E28.7 9296 0.89 98.91 476 E28.7 3563 0.35 36.81 479 E28.7 5510 0.96 106.49 Tổng hợp số 40301 0.98 104.14 IV.2.5 Các biện pháp Quản lý vận hành khác để nâng cao độ tin cậy * Biện pháp giảm suất cố lưới điện: - Thực nghiêm công tác kiểm tra định kỳ ngày đêm lưới điện, tăng tần suất kiểm tra đường dây trạm biến áp vận hành đầy tải, phát xử lý kịp thời khiếm khuyết lưới điện để ngăn ngừa cố, kiểm tra toàn diện lèo rời đường dây (được bắt đầu cốt ghíp) - Xử lý dứt điểm điểm vi phạm hành lang an tồn lưới điện có cối hành lang - Thực thí nghiệm định kỳ trạm biến áp thuộc ngành điện khách hàng, thí nghiệm định kỳ tiếp địa cột đường dây trung - Kiểm tra, khắc phục khiếm khuyết lưới điện, đặc biệt dây dẫn, phụ kiện chuỗi sứ, chuỗi cách điện polymer, mối nối, lèo, tiếp địa xà với cột … Đặc biệt đường dây vận hành đầy, tải - Đối với đường dây xảy cố thoáng qua nhiều lần, kiểm tra mắt thường không phát nguyên nhân, đường dây có dịng điện 03 pha khơng cân bằng: thực cắt điện để kiểm tra tổng thể cách điện đường dây thiết lưới điện 94 - Phân tích cố để tìm ngun nhân đề giải pháp phòng ngừa đặc biệt vụ cố thoáng qua xảy điều kiện thời tiết bình thường mà kiểm tra khơng phát nguyên nhân - Lựa chọn vật tư, thiết bị có chất lượng tốt, đặc biệt cầu chì tự rơi trung trước lắp đặt lưới điện - Thực sửa chữa thường xuyên kịp thời khiếm khuyết lưới điện * Giải pháp giảm thời gian xử lý cố: - Trên sở đặc điểm lưới điện, xây dựng phương án xử lý nhanh cố lưới điện theo thực tế vận hành - Lắp đặt hệ thống giám sát, điều khiển từ xa máy cắt Recloser Recloser xây dựng để thực điều khiển xa từ Trung tâm Điều khiển xa - Bố trí đầy đủ vật tư dự phịng, phương tiện, dụng cụ sản xuất để xử lý nhanh cố - Phối hợp chặt chẽ đơn vị việc phân đoạn, kiểm tra xử lý cố - Tiếp tục tổ chức đào tạo, huấn luyện tay nghề cho công nhân quản lý vận hành theo nội dung đào tạo kỹ thực hành cho công nhân điện Điện lực * Giảm thời gian ngừng cấp điện lý khác (do thao tác ngăn ngừa nạn, kiện bất khả kháng ngồi khả kiểm sốt đơn vị, lệnh sa thải ): - Tổ chức tuyên truyền nhân dân để giảm thiểu trường hợp cắt điện kiện bất khả kháng cắt điện hỏa hoạn, vi phạm hành lang an toàn lưới điện cao áp, vi phạm hành lang lưới điện san lấp mặt bằng, thả diều mắc vào đường dây… Giả sử sau thực biện pháp, suất cố đường dây, trạm biến áp giảm 10%, thời gian xử lý cố đường dây giảm từ 90 phút xuống 80 phút, thời gian xử lý cố trạm biến áp giảm từ 150 phút xuống 130 phút Khi tính tốn lại số độ tin cậy lưới điện trung áp Thành phố Hưng Yên là: 95 Bảng 4.5 Tổng hợp độ tin cậy sau thực công tác quản lý vận hành khác Tên đường dây Số khách hàng SAIFI SAIDI 371 E28.7 12350 1.31 120.93 375 E28.7 4960 0.83 75.56 472 E28.7 4622 0.56 52.66 474 E28.7 9296 0.84 83.03 476 E28.7 3563 0.33 30.48 479 E28.7 5510 0.90 89.04 Tổng hợp số 40301 0.91 86.42 IV.2.6 Tổng kết giải pháp để nâng cao độ tin cậy Sau thực giải pháp ta có bảng tổng kết sau Bảng 4.6 Tổng hợp độ tin cậy sau thực giải pháp Chỉ số STT ĐTC lưới điện Thực giải pháp Chưa thực giải pháp Sử dụng Sử dụng Thay Lắp camera thiết bị đổi kết Recloser ảnh phóng cấu nhiệt điện TBA QLVH SAIFI 1.01 0.79 0.91 0.86 0.98 0.91 SAIDI 108.82 80.75 98.08 92.72 104.14 86.42 Nhận xét: Từ bảng tổng hợp thấy giải pháp lắp đặt Recloser giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Trên thực tế thực kết hợp tổng thể giải pháp kết cịn cao Việc thực giải pháp cần tính đến vấn đề kinh tế, nhân lực thực 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Với phạm vi nghiên cứu đề tài nghiên cứu, tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối Thành phố Hưng Yên - tỉnh Hưng Yên giải pháp nâng cao độ tin cậy Qua bốn chương luận văn đạt số kết sau: - Dựa kiến thức lý thuyết độ tin cậy, xây dựng phương pháp tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối - Tính tốn độ tin cậy lưới điện trung áp thành phố Hưng Yên - Đánh giá đề xuất giải pháp cụ thể để nâng cao độ tin cậy lưới điện trung áp thành phố Hưng n - Tính tốn hiệu mang lại biện pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện trung áp thành phố Hưng Yên Do thời gian có hạn nên phần giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện trung áp thành phố Hưng yên tác giả sâu tính tốn phương pháp phân đoạn máy cắt Recloser, sử dụng thiết bị nâng cao chất lượng quản lý vận hành, thay đổi kết cấu trạm biến áp đồng thời kết hợp số giải pháp quản lý vận hành Qua phương pháp tính cho thấy việc phân đoạn lưới điện trung áp máy cắt Recloser giải pháp hiệu việc nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Tuy nhiên luận văn tính tốn số độ tin cậy xảy cố vĩnh cửu, tính đến cố thống qua ngừng cấp điện để cơng tác hiệu giải pháp cao Kiến nghị: - Trong thời gian tác giả tiếp tục nghiên cứu sâu vấn đề nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối để áp dụng cho lưới điện tỉnh Hưng Yên - Việc lắp đặt thiết bị nâng cao độ tin cậy cung cấp điện máy cắt Recloser lưới điện cần xem xét tới vị trí số lượng cho phù hợp điều kiện thực tế để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện - Cần đưa vào nhiều thiết bị công nghệ cao để phục vụ công tác vận hành nhằm ngăn chặn sớm nguy cố lưới điện 97 - Cần đưa cấu trúc trạm biến áp hợp lý để áp dụng quy mô rộng nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Hướng nghiên cứu tiếp theo: - Đề tài phát triển nghiên cứu biện pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối kín vận hành hở với phân đoạn, mạch vòng liên lạc máy cắt - Đề tài phát triển nghiên cứu việc đầu tư, quy hoạch lưới điện phân phối tối ưu nhằm mục đích nâng cao độ tin cậy cung cấp điện - Đề tài phát triển nghiên cứu việc kết hợp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tối ưu công suất tổn thất công suất lưới điện 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO TRẦN BÁCH Lưới điện hệ thống điện - tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2000 ĐẶNG NGỌC DINH Giáo trình độ tin cậy hệ thống điện Khoa đại học chức, Trường Đại hóc Bách Khoa Hà Nội, 1978 HỒNG DŨNG Nghiên cứu tự động hóa lưới điện phân phối để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, Tạp chí khoa học cơng nghệ, Đại học Đà Nẵng - số 2(25) 2008 TRẦN ĐÌNH LONG Lý thuyết hệ thống, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1999 TRẦN ĐÌNH LONG Quy hoạch phát triển lượng điện lực, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1999 LÃ VĂN ÚT Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1999 Sách tra cứu cung cấp điện xí nghiệp công nghiệp - Bản dịch Bộ môn hệ thống điện, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Điện lực thành phố Hưng Yên - Bản đồ lưới điện trung áp thành phố Hưng Yên 99 DANH SÁCH PHỤ LỤC Phụ lục Sơ đồ lưới điện trung áp Thành phố Hưng Yên Phụ lục Kết tính tốn độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT 100 ... nhằm tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối đưa giải pháp nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối Đề tài lựa chọn luận văn theo hướng tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối, cụ thể tính. .. cứu, tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối Thành phố Hưng Yên, tỉnh Hưng Yên giải pháp nâng cao độ tin cậy Mục đích đề tài: Nêu sở lý thuyết lưới phân phối, phương pháp đánh giá độ tin cậy cung... - Các giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện phân phối Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết lưới phân phối, phân tích tính tốn độ tin cậy