Nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối bằng thiết bị tự động đóng lặp lại và dao phân đoạn tự động

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - ĐỖ VIỆT HƯNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI BẰNG THIẾT BỊ TỰ ĐỘNG ĐÓNG LẶP LẠI VÀ DAO PHÂN ĐOẠN TỰ ĐỘNG Chuyên ngành : Thiết bị, mạng & Nhà máy điện Mã số : 605250 THÁI NGUYÊN - 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI NĨI ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI 1.3 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1.4 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT TỰ ĐỘNG 2.1.TÌM HIỂU VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 2.1.1 Định nghĩa 2.1.2 Vai trò lưới điện phân phối 2.1.3 Các phần tử lưới điện phân phối 2.1.4 Cấu trúc lưới điện phân phối 2.1.5 Đặc điểm lưới điện phân phối 2.2 CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT TỰ ĐỘNG 2.2.1 Máy cắt tự động 2.2.2 Thiết bị đóng lặp tự động Autoreclosers 2.2.3 Dao phân loại tự động 10 CHƯƠNG 3: CÁC CHỈ SỐ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN PHÂN PHỐI 12 3.1 ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN 12 3.1.1 Khái niệm độ tin cậy 12 3.1.2 Độ tin cậy hệ thống 12 3.1.3 Độ tin cậy phần tử 13 3.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY 21 3.2.1 Phương pháp đồ thị giải tích 21 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.2.2 Phương pháp không gian trạng thái 22 3.2.3 Phương pháp hỏng hóc 23 3.2.4 Phương pháp mô Monte – Carlo 24 3.3 CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 24 3.3.1 Tần suất điện trung bình hệ thống – SAIF 25 3.3.2 Tần suất điện trung bình khách hàng – CAIFI 25 3.3.3 Thời gian điện trung bình hệ thống 25 3.3.4 Thời gian điện trung bình khách hàng – CAIDI 25 3.3.5 Tổng thời gian điện trung bình khách hàng 26 3.3.6 Độ sẵn sàng (khơng sẵn sàng) phục vụ trung bình, ASAI (ASUI) 26 3.3.7 Năng lượng không cung cấp – ENS 26 3.3.8 Điện trung bình khơng cung cấp – AENS 26 3.3.9 Chỉ số điện khách hàng trung bình – ACCI 27 3.4 TÍNH TỐN CÁC CHỈ SỐ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THEO SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG 27 3.4.1 Vận hành theo sơ đồ lưới điện hình tia có rẽ nhánh 27 3.4.1.1 Lưới điện hình tia rẽ nhánh có bảo vệ cầu chì 30 3.4.1.2 Lưới điện hình tia phân đoạn dai cách ly rẽ nhánh có bảo vệ cầu chì 31 3.4.1.3 Lưới điện hình tia phân loại máy cắt 32 3.4.2 Vận hành theo sơ đồ lưới điện kín vận hành hở 34 3.4.3 Kết luận thong số tiến hành lắp đặt thiết bị đóng cắt 37 3.5 TÍNH TỐN HIỆU QUẢ KINH TẾ 38 3.5.1 Mơ hình I – Đường dây nguồn, không phân đoạn 38 3.5.2 Mơ hình II – Đường dây nguồn, phân đoạn dao cách ly (M phân đoạn) 39 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.5.3 Mơ hình III – Đường dây hai nguồn, phân đoan dao cách ly (M phân đoạn) 41 3.5.4 Mơ hình IV – Đường dây nguồn, phân đoạn Autorecloser (M phân đoạn) 42 3.5.5 Mơ hình V - Đường dây hai nguồn, phân đoạn Autorecloser (M phân đoạn) 43 3.6 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 43 3.7 CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CHO LƯỚI ĐIÊN PHÂN PHỐI 44 3.7.1 Sử dụng thiết bị điện có độ tin cậy cao 44 3.7.2 Sử dụng thiết bị tự động, thiết bị điều khiển từ xa 44 4.7.3 Sử dụng linh hoạt sơ đồ dây, kết dây 45 4.7.4 Tổ chức sửa chữa nhanh cố 46 4.7.5 Đối với TBA phân phối 46 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG VỚI LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TP THÁI NGUYÊN 47 4.1 HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN THÁI NGUYÊN 47 4.1.1 Tổng quan lưới điện Thái Nguyên 47 4.1.2 Lưới điện 48 4.1.2.1 Lưới 220 kV 48 4.1.2.1 Lưới 110 kV 48 4.1.3 Lưới trung 52 4.1.3.1 Lưới 35 kV 52 4.1.3.2 Lưới 22 kV 53 4.1.3.3 Lưới 10 kV 53 4.1.3.4 Lưới kV 53 4.2 LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN 59 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.3 ỨNG DỤNG LẮP ĐẶT, CÀI ĐẶT THÔNG SỐ CỦA AUTORECLOSER, DCLTĐ TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN 59 4.3.1 Hiệu áp dụng Autorecloser, DCLTĐ: Rút ngắn thời gian điện 59 4.3.2 Giảm kỳ vọng thiếu hụt điện năng, sử dụng phần mềm PSS/ADEP để tính tốn 61 4.3.2.1 Giới thiệu chung phần mềm PSS/ADEP 61 4.3.2.2 Đề xuất giải pháp lắp đặt Autorecloser, DCLTĐ đường dây 68 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 5.1 KẾT LUẬN 75 5.2 CÁC KIẾN NGHỊ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 Phụ lục Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 2-1: Máy cắt trung Hình 2-2: Autorecloser trung 10 Hình 2-3: Sơ đồ sử dụng TĐLđể loại trừ cố 11 Hình 3-1: Hàm tin cậy R(t) 14 Hình 3-2: Cường độ hỏng hóc λ(t) 16 Hình 3-3: Mơ hình giản đồ chuyển trạng thái (LV- lam việc, H- hỏng) 17 Hình 3-4: Mối liên hệ trạng thái phần tử 20 Hình 3-5: Sơ đồ nối tiếp 22 Hình 3-6: Sơ đồ song song 22 Hình 3-7: Sơ đồ hỗn hợp 22 Hình 3-8: Sơ đồ lưới điện hình tia khơng phân đoạn 28 Hình 3-9:Sơ đồ lưới điện hình tia có nhánh rẽ bảo vệ cầu chì 30 Hình 3-10: Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn dao cách ly, nhánh rẽ bảo vệ cầu chì 31 Hình 3-11: Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn máy cắt 32 Hình 3-12:Sơ đồ lưới kín vận hành hở 34 Hình 3-13: Đường dây nguồn, không phân đoạn 38 Hình 3-14: Đường dây nguồn, phân đoạn dao cách ly 39 Hình 3-15: Đường dây hai nguồn, phân đoạn dao cách ly 41 Hình 3-16: Đường dây nguồn, phần đoạn Autorecloser 42 Hình 3-17: Đường dây hai nguồn, phân đoạn DAS 43 Hình 4-1: Đường dây không phân đoạn 60 Hình 4-2: Xác định thư viên dây dẫn 64 Hình 4-3: Thiết đặt thơng số thuộc tính lưới điện 65 Hình 4-4: Thiết lập số kinh tế lưới điện 65 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3-1: Thông số hệ thống 28 Bảng 3-2: Số liệu khách hàng tải trung bình nút phụ tải 28 Bảng 3-3: Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 3-8 29 Bảng 3-4: Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 3-9 30 Bảng 3-5: Các tiêu độ tin nút tải hệ thống hình 3-10 32 Bảng 3-6: Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 3-11 33 Bảng 3-7: Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 3-12 trường hợp không hạn chế công suất chuyển tải 35 Bảng 3-8: Các tiêu độ tin cậy nút tải hệ thống hình 3-12 trường hợp khơng hạn chế công suất chuyển tải 36 Bảng 3-9: Tổng hợp tiêu độ tin cậy hệ thống từ hình 3-8 đến hình 3-12 37 Bảng 4-1: Các trạm 220 – 110kv có tỉnh Thái Nguyên 49 Bảng 4-2: Thống kê mạng tải đường dây cao 50 Bảng 4-3: Thống kê mạng tải đường dây trung sau trạm 110kv 54 Bảng 4-4: Thống kê mạng tải đường dây trung sau trạm trung gian 57 Bảng 4-5: Thống kê số lần cố (năm 2010) 58 Bảng 4-6: Các đường dây xảy nhiều cố (năm 2010) 58 Bảng 4-7: Thời gian điện phân đoạn 61 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống điện bao gồm sản xuất, truyền tải phân phối điện đến hộ tiêu thụ Để đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng điện theo qui định độ tin cậy cung cấp điện việc nâng cao chất lượng điện năng, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hai tiêu quan trọng để đánh giá hệ thống điện Mọi nghiên cứu, tính tốn, áp dụng máy móc, thiết bị công nghệ cao cho hệ thống điện cho mục đích nêu Khi quy hoạch, thiết kế, đầu tư xây dựng hệ thống điện tính đến việc vận hành đạt hiệu tối ưu Trên sở để nâng cao chất lượng điện năng, giảm tổn thất, nâng cao độ tin cung cấp điện Việc đầu tư, lắp đặt thiết bị tự động lưới điện phân phối góp phần nâng cao chất lượng điện Từ lý trên, tác giả chọn đề tài “Nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối thiết bị tự động đóng lặp lại dao phân đoạn tự động” Nội dung đề tài tìm hiểu lưới điện phân phối, độ tin cậy cung cấp điện, yếu tố, phương pháp đáng giá độ tin cậy Tìm hiểu tiêu đánh giá độ tin cậy lưới phân phối Tìm hiểu thiết bị bảo vệ hệ thống điện phân phối Ứng dụng thiết bị để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống điện TP Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Các hệ thống điện phân phối Việt Nam phải đối mặt với thách thức sau: Thứ tăng lên nhanh nhu cầu phụ tải phát triển nhanh kinh tế Trong đó, lại phải đối phó với cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên than đá, dầu mỏ… (kể tiềm nguồn thủy điện) Các áp lực việc gìn giữ môi trường làm cho việc xây dựng thêm nhà máy điện gặp nhiều khó khăn Dẫn đến thiếu nguồn điện Thứ hai lưới điện phân phối phức tạp, nhiều nút, nhánh, có nhiều cấp điện áp khác nhau, số thiết bị xuống cấp Bên cạnh đó, lưới điện gặp nhiều cố, với nguyên nhân từ tự nhiên, hư hỏng, già hoá thiết thiết bị, sai sót người vận hành Và thách thức xuất nguồn điện phân tán phía tải Chính mà hệ thống điện phân phối ngày trở lên phức tạp trọng quản lý, vận hành, đặc biệt dẫn đến cố điện thời gian dài, gây tổn thất kinh tế Với phát triển công nghệ, người ta áp dụng thiết bị tự động hệ thống điện (HTĐ) phân phối để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện (thường biết đến DAS: Distribution Automation System Hệ thống tự động lưới phân phối) Bước việc tự động lưới phân phối lắp đặt thiết bị đóng cắt tự động là: AutoRecloser, Dao phân đoạn tự động Vì luận văn này, tác giả dành để phân tích ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng, nâng cao độ tin cậy lưới phân phối với có mặt AutoRecloser Dao phân đoạn tự động Phân tích kinh tế, hiệu đầu tư sử dụng thiết bị tự động đóng cắt lưới điện phân phối Từ lý đó, tác giả chọn đề tài "Nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối thiết bị tự động đóng lặp lại dao phân đoạn tự động" Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.2 PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI Áp dụng thiết bị tự động đóng lặp lại dao phân đoạn tự động đường dây cho lưới điện phân phối Thành phố Thái Nguyên tỉnh Thái Nguyên 1.3 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Phân tích ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng, nâng cao độ tin cậy lưới phân phối với có mặt Autorecloser Dao phân đoạn tự động Đồng thời phân tích kinh tế, hiệu đầu tư sử dụng thiết bị tự động đóng lặp lại dao phân đoạn tự động đường dây cho lưới điện phân phối 1.4 CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Ngày có nhiều nghiên cứu độ tin cậy lưới điện phân phối ứng dụng thiết bị nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện Song đề tài này, tác giả muốn tìm hiểu thêm thiết bị mới, ứng dụng tính hiệu thiết bị lưới điện phân phối, có thay đổi quan niệm hệ thống phân phối có DAS Áp dụng thiết bị nêu cho lưới điện phân phối thành phố Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 64 a) Vẽ sơ đồ cập nhật lưới điện giao diện đồ họa b) Việc phân tích mạch điện sử dụng nhiều loại nguồn c) Hiển thị kết tính tốn sơ đồ lưới điện d) Xuất kết dạng report sau phân tích tính tốn e) Nhập thông số cập nhật dễ dàng thông qua data sheet thiết bị sơ đồ Các bước thực Thiết lập thông số mạng lƣới Program, network settings Tạo sơ đồ Creating diagrams BÁO CÁO Chu trình triển khai phần mềm PSS/ADEPT theo ba bước Bƣớc 1: Thiết lập thông số mạng lưới Trong bước này, ta thực khai báo thông số lưới điện cần tính tốn để mơ PSS/ADEPT gồm nội dung: o Xác định thư viện dây dẫn o Xác định thơng số thuộc tính lưới điện o Xác định số kinh tế lưới điện Cụ thể sau: 1- Xác định thư viện dây dẫn (hình 4.2) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 65 Hình 4-2: Xác định thƣ viện dây dẫn 2- Xác định thơng số thuộc tính lưới điện Bước này, nhằm khai báo cho phần mềm PSS/ADEPT thiết lập từ đầu thuộc tính lưới điện như: Điện áp qui ước điện áp pha hay điện áp dây trị số, tần số, công suất biểu kiến bản… Sau ta mở tập tin lưới điện trung Điện lực (hình 4.3) Hình 4-3: Thiết đặt thơng số thuộc tính lƣới điện 3- Xác định số kinh tế lưới điện (hình 4.4) Hình 4-4: Thiết lập số kinh tế lƣới điện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 66 Bước 2: Tạo sơ đồ Vẽ sơ đồ lưới điện cần tính tốn vào chương trình PSS/ADEPT Cập nhật số liệu đầu vào cho sơ đồ lưới điện Từ số liệu quản lý kỹ thuật Điện lực nhập vào giá trị thuộc tính phần tử (hình 4.3) a) Nguồn b) Tải – Static Load c) Dây dẫn – Line d) Nút – Node e) Tụ bù-Capacitor f) Thiết bị đóng cắt_Swichs Hình 4-5: Cài đặt thơng số tính tốn Bước 3: Chạy chức tính tốn Có phân hệ tính tốn phần mềm PSS/ADEPT 5.0 Trước thực giải toán ta cần thiết lập tuỳ chọn cách mở hộp thoại option (hình 4.6) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 Hình 4-6: Thiết lập tuỳ chọn tính tốn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 68 Xem hiển thị kết phân tích Bước 4: Báo cáo (Report) o Sau chạy xong chức tính tốn trên, bạn xem kết tính tốn phân tích phần mềm o Xem kết tính tốn số progress view o Xem kết tính tốn chi tiết từ phần report * Hiển thị kết phân tích sơ đồ Trong phần mềm PSS/ADEPT ta xem kết tính tốn vị trí nút, tải, (hình 4.7) Hình 4-7: Hiển thị kết phân tích sơ đồ * Xem kết tính tốn số progress view Với cửa sổ progress view xem kết tính tốn (hình 4.8) Hình 4-8 Kết tính cửa sổ progress view Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 69 * Kết tính tốn chi tiết từ phần report phần mềm PSS/ADEPT hiển (hình 4.9) Hình 4-9: Kết tính tốn chi tiết từ phần report 4.3.2.2 Đề xuất giải pháp lắp đặt Autorecloser, DCLTĐ đường dây Như biết, phụ tải đường dây nghiên cứu hầu hết phụ tải quan trọng, thuộc loại I loại II Bệnh viện mắt, bệnh viện trường Y, trường học, cơng ty điện, bến xe… Hiện tồn tuyến trang bị, lắp đặt cầu dao phân đoạn đóng cắt thủ cơng, cầu dao cầu dao đầu nguồn, đầu nhánh rẽ Vì để thấy rõ ưu, nhược điểm tiến hành lắp đặt Autorecloser, DCLTĐ so với cầu dao phân đoạn đóng cắt thủ cơng ta tiến hành lắp đặt Autorecloser, DCLTĐ vị trí cột đầu nguồn cột nhánh rẽ (thay cho vị trí cầu dao phân đoạn đóng cắt thủ cơng nêu trên), dựa tiêu chí đo ta có vị trí lắp đặt thiết bị sau: Tại vị trí cột 05 đường dây 472- E6.4: Lắp 01 DCLTĐ Tại vị trí cột 56 đường dây 472- E6.4: Lắp 01 DCLTĐ Tại vị trí cột 62 đường dây 471- E6.2: Lắp 01 DCLTĐ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 70 Tại vị trí cột 02 đường dây 471- E6.2: Lắp 01 DCLTĐ Tại cột 34 đường dây 472- E6.4: Lắp 01 Autorecloser Tại cột 10 đường dây 471- E6.2: Lắp 01 Autorecloser Với vị trí lắp đặt ta có phân đoạn sau: Phân đoạn từ cột 05 đến cột 34 Phân đoạn từ cột đến cột 62 Phân đoạn từ cột 62 đến cột 14 nhánh rẽ TBA Sư Phạm Phân đoạn từ cột 56 đến cột 34’ đường dây 472- E6.(trong phân đoạn có 01 dao cách ly lắp cột 46) Cơng suất trung bình chiều dài đường trục phân đoạn trình bày bảng 4.8 Bảng 4-8: Cơng suất trung bình chiều dài phân đoạn thuộc lộ 471- E6.2+472- E6.4 Phân đoạn Công suất trung bình (kW) 2195.211 13.07 1092.884 5.15 883.547 7.42 3936.757 20.35 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Chiều dài (km) http://www.lrc-tnu.edu.vn 71 Hình 4-10: Sơ đồ 1sợi đƣờng dây mạch vịng 471- E6.2 + 472- E6.4 chƣa lắp đặt Autorecloser DCLTĐ (hiện trạng) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 72 Hình 4-11: Sơ đồ 1sợi đƣờng dây mạch vòng 471- E6.2 + 472- E6.4 sau lắp đặt Autorecloser DCLTĐ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 73 Bảng 4-9: Các thông số hệ thống Phần tử Cột Cột 56 Cột 62 Cột Cột 34 Cột 10 TBA TBA Sƣ Nhà thi phạm đấu  (lần/năm) 0,5 0,5 0,4 0,5 0,3 0,8 0,5 0,5 t (giờ) 8 5 Bảng 4-10: Các số tin cậy đƣờng dây chƣa lắp đặt Autorecloser, DCLTĐ Các tiêu SAIFI SAIDI Sự cố CAIFI CAIDI 12 Bảng 4-11: Các số tin cậy đƣờng dây lắp đặt Autorecloser, DCLTĐ (ở ta lắp đặt Autorecloser) nhƣ sơ đồ hình 4.1 Các tiêu SAIFI SAIDI CAIFI CAIDI Sự cố So sánh số liệu bảng 4.10 với 4.11 cho thấy vị trí lắp đặt việc lắp đặt Autorecloser, DCLTĐ thay cho cầu dao đóng cắt thủ cơng đem lại hiệu ổn định cao, nhiên cần tính đến hiệu kinh tế lắp đặt Để tính tốn hiệu kinh tế tiến hành thay thế, lắp đặt thiết bị tự động nêu trên, lấy số vụ cố vĩnh cửu đường dây trung áp lưới điện Thái Nguyên năm 2010 tháng đầu năm 2011 để xác định cường độ hỏng hóc lưới trung áp 100 km đường dây năm từ tinh tốn hiệu cho đường dây nghiên cứu Bảng 4-12: Số vụ cố vĩnh cửu đƣờng dây trung áp Số vụ cố vĩnh cửu Năm 2010 125 tháng đầu năm 2011 51 Cuối năm 2010, lưới trung áp Công ty Điện lực Thái Ngun có 1810,34 km đường dây tính đến hết quý năm 2011 khoảng 1830,34 km đường dây Vậy cường độ hỏng hóc 6,2 lần/100 km/năm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 74 Kỳ vọng thiếu hụt điện hệ thống điện (phân đoạn dao cách ly đóng cắt thủ cơng) kỳ vọng thiếu hụt điện áp dụng Autorecloser, DCLTĐ xác định theo công thức (3.25) (3.31) nêu Kỳ vọng thiếu hụt điện giảm hiệu hai cơng thức Ta có: (3.25) – (3.31) = λT  P (LI + LII + LIII + + LM) i i I  M  Vậy áp dụng Autorecloser, DCLTĐ giảm bớt lượng điện thiếu hụt là: E = λ.T.(P1 + P2 + P3+P4).(LI + LII + LIII+LIV) = 6,2x1 x (2195,211+ 1092,884+ 883,547+ 3936,757) x (2,179+ 0,54+ 1,090+ 1,440)/100  2638.781 (kWh) Hiệu kinh tế: Theo biểu giá bán điện kèm định số 21/2009/QĐ- TTg ngày 12/02/2009 Thủ tướng phủ giá bán điện năm 2009, năm 2010-2012 trích Thơng tư số 08/2010/TT- BCT ngày 24/02/2010 Bộ trưởng Bộ Công Thương ngày Quy định giá bán điện hàng năm 2011 hướng dẫn thực có biểu sau: Cấp điện áp từ 22 kV đến 110 kV - Giờ bình thường: 898 đ/kWh - Giờ thấp điểm: 496 đ/kWh - Giờ cao điểm: 1.758 đ/kWh Giá thành kWh không bị hạn chế cố đắt gấp nhiều lần giá bán kWh thông thường (4 USD so với 0,097 USD) Khi áp dụng Autorecloser, DCLTĐ cho mạch vòng 471-E6.2 + 472- E6.4 mang lại lợi nhuận (trong năm): B = 2638.781 x x 21.000 = 221.660.000 đồng (Hai trăm hai mươi mốt triệu sáu trăm sáu mươi nghìn đồng chẵn – tỷ giá 1USD = 21.000 đồng) Giá máy Autorecloser cách điện dầu SamNung (bao gồm phụ kiện kèm) khoảng 48 triệu đồng; Giá DCLTĐ loại khí Hàn Quốc (bao Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 75 gồm phụ kiện kèm) khoảng 28 triệu đồng Chi phí vận chuyển, lắp đặt khoảng 5% giá thành thiết bị Do đó, số tiền để đầu tư lắp đặt Autorecloser DCLTĐ cho lộ đường dây là: 48 x x 1,05+ 28 x x 1,05 = 218,4 triệu đồng (Hai trăm mười tám triệu bốn trăm nghìn đồng) Để đánh giá hiệu kinh tế áp dụng Autorecloser, DCLTĐ ta tính tốn tiêu NPV (Net present value) – Giá trị quy dòng lãi ròng n B  C B1  C1 B  Ct Bn  Cn NPV      t n t (1  r ) (1  r) (1  r) t  (1  r) r Lấy hệ số giảm giá r = % Bảng 4-13: Kết tính giá trị quy đổi dòng lãi ròng (NPV) Năm Lợi nhuận, Bt (triệu đồng) 221,66 221,66 221,66 221,66 221,66 Chi phí, Ct (triệu đồng) 218,4 Lãi ròng, Bt - Ct - 218,4 209.66 221,66 209.66 221,66 209.66 Hệ số quy đổi 1/(1+r)t 1,000 0,794 0,735 Giá trị lãi ròng quy năm thứ t 12 0,926 12 0,857 - 218,4 194.15 189.96 166.47 NPV 12 0,681 162.92 142.78 637.88 triệu đồng Ngoài vốn đầu tư ban đầu 218,4 triệu đồng, q trình vận hành cần thêm chi phí bảo dưỡng cho Autorecloser (3 triệu/1máy); bảo dưỡng DCLTĐ (1,5 triệu/1bộ) với chu kỳ bảo dưỡng cho thiết bị năm/1 lần Căn vào số liệu nêu cho thấy việc lắp đặt thêm thiết bị Autorecloser, DCLTĐ đem lại hiệu cao kinh tế so với tuổi thọ thiết bị 20 năm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 76 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Độ tin cậy cung cấp điện tiêu ngày khách hàng ngành Điện đặc biệt quan tâm Những thiệt hại điện tổn hại kinh tế mà cịn ảnh hưởng đến trị Với nhà máy, xí nghiệp việc điện đột ngột gây tổn thất kinh tế nghiêm trọng, chí hỏng dây truyền sản xuất Với quan hành quan trọng việc điện gây sáo trộn việc điều hành quan Việc nâng cao ổn định cung cấp điện đặt hàng đầu ngành điện Tính tốn, lựa chọn thiết bị điện cách xác đem lại hiệu cao trình ổn định HTĐ Đề tài xây dựng phương pháp tính tốn nâng cao độ ổn định cung cấp điện bố trí, lắp đặt thiết bị tự động đóng lặp lại lưới điện Từ áp dụng cho lưới điện phân phối để đưa phương án đầu tư xác Qua phương pháp tính tốn nêu áp dụng cho lưới điện TP Thái Nguyên, cụ thể 01 tuyến dây cấp điện cho TP Thái Nguyên Đề tài sâu vào phân tích ưu nhược điểm tiến hành lắp đặt thiết bị đóng cắt tự động lưới điện, đưa giải pháp cụ thể nhằm nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối TP Thái Nguyên áp dụng cho lưới điện phân phối nói chung Ngồi tính tốn điểm lắp đặt thiết bị phân đoạn tối ưu 5.2 CÁC KIẾN NGHỊ - Nghiên cứu chọn chế độ vận hành, cài đặt thông số cho thiết bị đóng cắt tự động lắp đặt mạng điện kín vận hành hở để có hàm mục tiêu độ tin cậy lớn tổn thất công suất tr ong mạng nhỏ nhất, đảm bảo điều kiện vận hành không gây tải phần tử hệ thống điện điện áp nút nằm giới hạn cho phép Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 77 - Nghiên cứu ảnh hưởng nhà máy thuỷ điện vừa nhỏ đến chế độ vận hành, độ tin cậy, chất lượng điện áp tổn thất công suất lưới điện phân phối nhà máy đấu nối vào lưới điện phân phối Từ định việc cài đặt thống số, đấu nối nhà máy thuỷ điện vừa nhỏ vào lưới điện phân phối có hay đấu nối vào lư ới điện truyền tải cho phù hợp băng thiết bị đóng cắt tự động - Cần xây dựng hệ thống SCADA để sử dụng hiệu tối ưu cho thiết bị tự động nêu DCLTĐ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT: Trần Bách (2000), Lưới điện hệ thống điện, tập - NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phan Đăng Khải (2000), Cấu trúc tối ưu lưới điện, tập - NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Quang Khánh (2005), Hệ thống cung cấp điện, tập - NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phan Văn Khôi (2001), Cơ sở đánh giá độ tin cậy - NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Đình Long (1999), Lý thuyết hệ thống - NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Đình Long (1999), Quy hoạch phát triển lượng điện lực NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Lân Tráng (2004), Quy hoạch phát triển hệ thống điện - NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Lã Văn Út (1999), Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện - NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội TIẾNG ANH: 1.Mc Graw - Hill (1986), Electric power distribustion system engineering 2.Toshiba Corporation (2001), “Distribution Automation System”, Tokyo 3.http://www.abb.com Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... Dao phân đoạn tự động Phân tích kinh tế, hiệu đầu tư sử dụng thiết bị tự động đóng cắt lưới điện phân phối Từ lý đó, tác giả chọn đề tài "Nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối thiết bị tự động. .. phối thiết bị tự động đóng lặp lại dao phân đoạn tự động? ?? Nội dung đề tài tìm hiểu lưới điện phân phối, độ tin cậy cung cấp điện, yếu tố, phương pháp đáng giá độ tin cậy Tìm hiểu tiêu đánh giá độ. .. nâng cao độ tin cung cấp điện Việc đầu tư, lắp đặt thiết bị tự động lưới điện phân phối góp phần nâng cao chất lượng điện Từ lý trên, tác giả chọn đề tài ? ?Nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối