Nghiên cứu phương pháp phân tích độ tin cậy của lưới phân phối điện áp dụng nghiên cứu nâng cao độ tin cậy của lưới điện lào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CHERTA HOUALEE NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN, ÁP DỤNG NGHIÊN CỨU NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN LÀO CHUYÊN NGÀNHG: HỆ THỐNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS TS TRẦN BÁCH NÀ NỘI – 2008 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu ring tơi Các số liệu, kết tính tốn luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn CHERTA HOUALEE MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vễ Nội dung Trang LỜI MỞ ĐẦU Chương 1: Khái quát lưới phân phối điện……………………………… 1.1 Tổng quan lưới phôn phối………………………………………….… .4 1.1.1 Khái niệm vềlưới phôn phối điện………………………………….… 1.1.2 Đặc điểm phân loại lưới phân phối……………………….… 1.1.2.1 Một số đặc điểm lưới phân phối … 1.1.2.2 Phân loại lưới diện phân phối trung áp 1.1.3 Các tiêu tiêu chuận đánh giá chất lượng lưới phân phối điệ 1.1.4 Các phần tử lưới phân phối 1.1.5 Phương pháp phân phối điện trung áp nối đất trung tính cuộn trung áp máy biến áp nguồn 1.1.5.1 Phương pháp phân phối điện trung áp 1.1.5.2 Nối đất trung tính cuộn trung áp máy biến áp nguồn 1.1.5.2.1 Trung tính khơng nối đất: Z = ∞ 1.1.5.2.2 Trung tính nối đất trực tiếp: Z = 1.1.5.2.3 Trung tính nối đất qua tổng trở hay điện kháng: (Z=R;Z=R+jX) 1.1.5.2.4 Phương pháp nối đất qua cuộn dặp hồ quang .10 1.1.6 Sơ đồ lưới diện phân phối 11 1.1.6.1 Phương án nối dây mạng điện phân phối .11 1.1.6.2 Áp dụng phương pháp nối dây lưới diện phân phối 12 1.1.6.2.1 Sơ đồ lưới điện phân phối trung áp không 13 1.1.6.2.2 Sơ đồ lưới phân phối cáp trung áp 14 1.1.6.2.3 Sơ đồ hệ thống phân phối điện 18 1.1.6.2.4 Sơ đồ lưới phân phối hạ áp 19 1.1.7 Trạm biến áp phân phối 21 Chương Phương giải thích độ tin cậy lưới điện trạm biến áp 23 2.1 Tổng quan độ tin cậy .23 2.1.1 Khái niệm chung độ tin cậy 23 2.1.2 Nguyên nhân điện 24 2.1.3 Tổn thất kinh tế điện ảnh hưởng độ tin cậy đến cấu trúc hệ thống điện 26 2.1.3.1 Tổn thất kinh tế điện 26 2.1.3.2 Ảnh hưởng độ tin cậy đến cấu trúc hệ thống điện 27 2.1.4 Độ tin cậy hợp lý .27 2.1.5 Đặc điệm biện pháp nâng cao độ tin cậy lưới phân phối 31 2.2 Chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy lưới phân phối 32 2.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy lưới phối 32 2.2.1.1 Các yếu tố bên .32 2.2.1.2 Các yếu tố bên .33 2.2.2 Các biện pháp nâng cao độ tin cậy cho lưới phân phối .34 2.2.2.1 Đối với lưới phân phối 34 2.2.2.2 Đối với trạm phân phối 38 2.2.3 Các tiêu đánh giá độ tin cậy lưới phân phối .38 2.2.3.1 Các tiêu độ tin cậy lưới phân phối 28 2.2.3.2 Các tiêu độ tin cậy trạm biến áp phân phối 39 2.3: Phương pháp phân tích độ tin cậy lưới phân phối điện .40 2.3.1 Phân tích độ tin cậy lưới phân phối hình tia có nguồn 40 2.3.1.1 Sơ đồ tổng quát lưới điện: 40 2.3.1.2 Tính tiệu độ tin cậy: 42 2.3.1.2.1 Do cố thân phân đoạn: λ’ I T’ mđi 43 2.3.1.2.2 Do ảnh hưởng phân đoạn khác: 43 2.3.1.2.3 Ví dụ áp dụng: 47 2.3.1.2.3.1.Tính tốn theo số liệu cho, khơng có tự đóng lại .47 2.3.1.2.3.2- Trương hợp có đặt tự đóng lại đầu đường dây với q = 0,3 52 2.3.2 Lưới điện có nguồn cung cấp điện (hình 2.4): 54 2.4 Tính độ tin cậy máy biến áp .56 2.4.1 Khái quát chung 56 2.4.2 Dự trữ thay máy biến áp 58 2.4.2.1 Mơ hình tốn học .58 2.4.2.2 Hệ phương trình tóan học qúa trình ngẫu nhiên Markov 61 2.4.2.3 Giải toán dự trữ thay máy tính 61 2.4.2.4 Kết luận 63 Chương III Áp dụng cho lưới điện cụ thể Lào 64 3.1 Giới thiệu chung lười điện Lào 64 3.2.Sơ đồ lưới phân phối điện phân tích độ tin cậy .76 3.2.1.Sơ đồ lưới điện: 76 3.2.2.Nội dung nghiên cứu 80 3.2.2.1-Phân tích độ tin cậy đường dây 80 3.2.3 Giao diện chương trình tính tóan độ tin cậy giới thiệu trương trình 80 3.3 Phân tích độ tin cậy đường dây chưa có thiết bị phân đoạn .84 3.3.1.Tính độ tin cậy đường dây MSS 4-1 chưa có thiết bị phân doạn 84 3.3.2 Tính độ tin cậy đường dây MSS 4-2 chưa có thiết bị phân đoạn.84 3.3.3.Tính độ tin cậy đường dây MSS 4-3 chưa có thiết bị phân đoạn.85 3.4 Nâng cao độ tin cậy đường dây thiết bị phân đoạn .85 3.4.1 Phương pháp chọn vị trí đặt dao cách ly 85 3.4.2 Tính độ tin cậy đường dây MSS 4-1 dùng thiết bị phân đoạn dao cách ly 85 3.4.3 Tính đọ tin cậy đường dây MSS 4-2 có thiết bị phân đoạn 88 3.4.4 Tính đọ tin cậy đường dây MSS 4-3 có thiết bị phân đoạn 92 3.5 Tính hiệu qủa kinh tế đặt dao cách ly .96 3.5.1 Hiệu qủa kinh tế tính Hiệu giá NPV .96 3.5.2 Sử dụng phần mềm tính tốn NPV để phân tích hiệu kinh tế 96 3.5.3 Kết tính hiệu kinh tế NPV đường dây MSS 4-1 đặt dao cách ly 99 3.5.4- Kết tính hiệu kinh tế NPV đường dây MSS - đặt dao cáh ly: .102 3.5.5- Kết tính hiệu kinh tế NPV đường dây MSS - đặt dao cáh ly 104 3.6.Kết luận: .107 KẾT LUẬN CHUNG CHO LUẬN VĂN 107 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AB: Aptomat CC: Cầu chì CCĐ: Cung cấp điện CD: Cầu dao: CSV: Chống sét van DCL: Dao cách ly ĐTC: Độ tin cậy HTĐ: Hệ thống điện HTPP: Hệ thông phân phối LPP: Lưới phân phối MBA: Máy biến áp MC: Máy cắt PĐ: Phân đoạn SACADA: Hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu từ xa TBPĐ: Thiết bị phân đoạn TĐL: Tự động đóng lại đường dây TĐN: Tự động đóng nguồn dự phịng TBA: Trạm biến áp TC: Thanh TG: Trạm biến áp trung gian TT: Thứ tự Tài liệu tham khảo 108 DANH MỤC CÁC BẲNG Trang 2.1: Ví dụ giá điện dịch vụ công nghiệp 29 2.2 Thơng số đường dây ví dụ áp dụng 47 2.3 B(i,j) 51 2.4 AS(i,j) .51 2.5 AH(i,j) 52 2.6 AS(i,j) .52 2.7 AH(i,j) 53 2.8 AS(i,j) .53 2.9 AH(i,j) 54 2.10 AS(i,j) .55 2.11 AS(i,j) .56 2.12 AH(i,j) 56 2.13 Các trạng thái máy biến áp .59 3.1 Số liệu đường dây MSS 4-1 sau đẳng trị 87 3.2 Kết tính tốn độ tin cậy cho nhánh đương dây MSS 4-1 87 3.3 Các trường hợp dùng từ đến cho bảng sau .88 3.4 Số liệu đường dây MSS 4-2 sau đẳng trị 90 3.5 Kết tính tốn độ tin cậy cho nhánh đường dây MSS 4-2 90 3.6 Các trường hợp dùng từ đến cho bảng sau .91 3.7 Số liệu đường dây MSS 4-3 sau đẳng trị 93 3.8 Kết tính tốn độ tin cậy cho nhánh đường dây MSS 4-3 94 3.9 Các trường hợp dùng từ đến cho bảng sau 95 3.10 Hệ số đại hoá 97 3.11 Kết tính toán hiệu kinh tế ( NPV ) đường dây MSS 4-1 100 3.12 Các trường hợp dùng 1,2,3,4,5,6 dao cách ly có kết bảng sau .101 3.13 Kết tính tốn hiệu kinh tế ( NPV ) đường dây MSS 4-2 102 3.14 Các trường hợp đặt từ đến dao cách ly có kết bảng sau 103 3.15 Kết tính tốn hiệu kinh tế ( NPV ) đường dây MSS 4-3: 105 3.16 Các trường hợp dùng đến dao cách ly cho bảng sau 106 3.17 Các thông số đường dây MSS 4-1 109 3.18 Các thông số đường dây MSS 4-2 114 3.19 Các thông số đường dây MSS 4-3 119 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ HÌNH VẼ Trang 1.1 Hình lưới điện pha trung tính máy biến áp nối đất qua tổng trở 1.2 Lưới điện pha dây trung tính 1.3 Sơ đồ lưới phân phối khơng hình tia 13 1.4 Sơ đồ lưới phân phối mạch vòng kín .15 1.5 Cung cấp điện đường dây song song 16 1.6 Mạch liên nguồn .16 1.7 Cung cấp điện thông qua trạm cắt 17 1.8 Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung 17 1.9 Sơ đồ hệ thống phân phối điện 19 1.10 Sơ đồ lưới phân phối hạ áp phương pháp cung cấp điện cho phụ tải pha 20 1.11 Đường dây cung cấp kết hợp với chiếu sáng đường 21 1.12 Sơ đồ trạm biến áp phân phối 21 2.1 Mức đồ tin cậy hợp lý 30 2.2 Sơ độ tự động đóng nguồn dự phòng .35 2.3 Sơ đồ tổng quát lưới điện hình tia có nguồn 40 2.4 Lưới điện có nguồn cung cấp điện 55 2.5 Mơ hình hệ thông máy biến áp 57 2.6 Hệ thống máy biến áp mơ tả nhờ xích Markov 60 3.1 Nhà máy thủy điện Nằm măng 69 3.2 Trạm trung gian nhà máy thủy điện Nằm ngừm 115 MW 70 3.3 Nhà máy thủy điện Nằm ngừm 71 3.4 Trạm trung gian 115 kV Tỉnh Luộng pra bang 72 3.5 Trạm trung gian Phôn tọng 115/22kV (30x40 = 120 MVA .73 3.6 Trạm trung gian phố Tha khách tỉnh Khăm muốn 115/22 kV ( 30x2 = 60MVA) 73 3.7 Trạm trung gian Khốc xa at thủ đô Viêng chăn 115/22 kV ( 30x2 = 60 MVA) 74 3.8 Trạm trung gian Băng yo tỉnh Pác sê 115/22kV ( 8x2 + 25x1 = 41 MVA) 74 3.9 Đường dây 115 kV từ nhà máy thủy điện Sê xết .74 3.10 Đường dây MSS 4-1 22 kV trạm cắt Đông na sốc 77 3.11 Đường dây MSS 4-2 22 kV trạm cắt Đông na sốc 78 3.12 Đường dây MSS 4-3 22 kV trạm cắt Đông na sốc 79 3.13 Giao diện chương trình tính toán độ tin cậy 81 3.14 Giao diện nhập số liệu từ bàn phím 81 3.15 Giao diện đọc số liệu trước tính độ tin cậy lưới phân phối .83 3.16 Giao diện tính độ tin cậy lưới phân phối 83 3.17 Sơ dồ đẳng trị đường dây MSS 4-1 86 3.18 Đường cong giảm điện đường dây MSS 4-1 dùng dao cách ly .88 ... tiêu độ tin cậy lưới phân phối 28 2.2.3.2 Các tiêu độ tin cậy trạm biến áp phân phối 39 2.3: Phương pháp phân tích độ tin cậy lưới phân phối điện .40 2.3.1 Phân tích độ tin cậy lưới phân. .. phân phối, phương pháp nghiên cứu tính tốn độ tin cậy Vận dụng kết qủa nghiên cứu, xây dựng phương pháp tính tốn độ tin cậy lưới phân phối áp dụng tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối thành... Các biện pháp nâng cao độ tin cậy cho lưới phân phối 2.2.2.1 Đối với lưới phân phối # Sử dụng thiết bị điện có độ tin cậy cao Độ tin cậy lưới phân phối phục thuộc chủ yếu vào độ tin cậy phần