Đánh giá tổn thất điện năng và độ tin cậy khi khai thác nhà máy thủy điện đăk blà 1 cấp điện cho khu vực huyện kon rẫy tỉnh kon tum

I HỌC N NG HỒ NGUYỄN VĂN MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ NGUYỄN VĂN MINH CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ ĐỘ TIN C C R L T CẬY KHI KHAI THÁC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐĂK BLÀ CẤP ĐIỆN CHO KHU VỰC DU HUYỆN KON RẪY-TỈNH KON TUM LUẬN VĂN THẠC S KỸ THUẬT KHÓA: K36 Đà Nẵng - Năm 2020 I HỌC N NG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ NGUYỄN VĂN MINH ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ ĐỘ TIN CẬY KHI KHAI THÁC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐĂK BLÀ CẤP ĐIỆN CHO KHU VỰC C C R L T HUYỆN KON RẪY-TỈNH KON TUM DU C n n àn : Kỹ thuật điện M ố: 8520201 LUẬN VĂN THẠC S KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ ĐÌNH DƢƠNG Đà Nẵng - Năm 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, có trích dẫn số tài liệu chuyên ngành điện số tài liệu nhà xuất ban hành Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác TÁC GIẢ LUẬN VĂN C C R L T HỒ NGUYỄN VĂN MINH DU ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH & TIẾNG VIỆT v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu ối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn C C R L T CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC KON RẪY .3 1.1 ẶC IỂM TỰ NHIÊN HUYỆN KON RẪY DU 1.1.1 Vị trí địa lý, địa hình kinh tế: 1.1.2 Diện tích, dân số, đơn vị hành chính: 1.2 HIỆN TR NG NGUỒN V LƢỚI IỆN TRUNG ÁP HUYỆN KON RẪY 1.2.1 Nguồn điện .3 1.2.2 Lƣới điện 1.2.3 Phƣơng thức vận hành 1.2.4 Các thành phần phụ tải: 1.3 TÌNH HÌNH THỰC HIỆN TỔN THẤT IỆN NĂNG QUA CÁC NĂM 1.4 TÌNH HÌNH THỰC HIỆN Ộ TIN CẬY CUNG CẤP IỆN QUA CÁC NĂM 1.5 ẶC IỂM NH MÁY THỦY IỆN ĂK BL 1.6 ẶC IỂM CHÍNH CƠNG TRÌNH KHAI THÁC NH MÁY THỦY IỆN ĂK BL CẤP IỆN CHO KHU VỰC HUYỆN KON RẪY [8] 1.6.1 ƣờng dây trung không 1.6.2 ặc điểm phần trạm biến áp nâng 5600 kVA 1.7 SƠ Ồ VỊ TRÍ ẤU NỐI TR M NÂNG 6.6/24KV ĂK BL V O LƢỚI IỆN KHU VỰC 1.8 KẾT LUẬN CHƢƠNG 10 iii CHƢƠNG 2: TÍNH TỐN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG HIỆN TRẠNG VÀ SAU KHI KHAI THÁC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐĂK BLÀ CẤP ĐIỆN CHO KHU VỰC HUYỆN KON RẪY 11 2.1 TÌM HIỂU VỀ PHẦN MỀM PSS/ADEPT 5.0 11 2.2 CÁC BƢỚC TÍNH TỐN TỔN THẤT IỆN NĂNG BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT 5.0 12 2.3 SƠ Ồ LƢỚI IỆN LỰC KON RẪY XÂY DỰNG TRÊN CHƢƠNG TRÌNH PSS ADEPT 5.0 PHỤC VỤ TÍNH TỐN 16 2.4 PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN TỔN THẤT IỆN NĂNG THEO QUY ỊNH CỦA EVN 17 2.5 XÂY DỰNG CÁC THƠNG SỐ ẦU V O Ể TÍNH TỔN THẤT IỆN NĂNG CỦA LƢỚI IỆN 22KV IỆN LỰC KON RẪY .17 2.5.1 Biểu đồ phụ tải XT 475/Kon Plong khu vực huyện Kon Rẫy 17 2.5.2 Tính tốn phát NMT ăk Pia, ăk Grét năm 2020 .22 2.5.3 Kdth phụ tải Kon Rẫy 24 C C R L T 2.5.4 Tổng điện nhận iện Lực Kon Rẫy ( ): 27 2.6 TÍNH TỐN TỔN THẤT IỆN NĂNG IỆN LỰC KON RẪY NĂM 2020 KHI CHƢA KHAI THÁC NH MÁY THỦY IỆN ĂK BL CẤP IỆN CHO DU KHU VỰC KON RẪY 30 2.7.TÍNH TỐN TỔN THẤT IỆN NĂNG IỆN LỰC KON RẪY NĂM 2020 KHI KHAI THÁC NH MÁY THỦY IỆN ĂK BL CẤP IỆN CHO KHU VỰC KON RẪY 32 2.8 IỆN NĂNG TẢI HỘ CỦA NMT ĂK PIA V ĂK GRÉT TRỪ RA CHO IỆN LỰC KON RẪY 34 2.9 SO SÁNH TỔN THẤT IỆN NĂNG TRƢỚC V SAU KHI KHAI THÁC NMT ĂK BL CẤP IỆN CHO KHU VỰC KON RẪY 34 2.10 KẾT LUẬN CHƢƠNG 35 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY HIỆN TRẠNG VÀ SAU KHI KHAI THÁC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐĂK BLÀ CẤP ĐIỆN CHO KHU VỰC HUYỆN KON RẪY .36 3.1 TỔNG QUAN VỀ Ộ TIN CẬY 36 3.2 GIỚI THIỆU MODULE PHÂN TÍCH Ộ TIN CẬY DRA 36 3.2.1 Tập tin từ điển liệu cấu trúc PTI.CON 37 3.2.2 Số liệu thu thập từ thực tế 38 3.2.3 Phân loại cố 38 iv 3.2.4 Trình tự sử dụng DRA 38 3.2.5 Giao diện đồ họa DRA 40 3.3 CÁC TIÊU CHÍ TÍNH TỐN ÁNH GIÁ Ộ TIN CẬY CỦA LƢỚI IỆN 40 3.3.1 Tần suất điện trung bình hệ thống: SAIFI 41 3.3.2 Thời gian ngừng cung cấp điện trung bình hệ thống: SAIDI 41 3.3.3 Tần suất điện trung bình khách hàng: CAIFI 41 3.3.4 Thời gian điện trung bình khách hàng: CAIDI 41 3.4 XÂY DỰNG CÁC THƠNG SỐ ẦU V O Ể TÍNH Ộ TIN CẬY CUNG CẤP IỆN CỦA IỆN LỰC KON RẪY 41 3.4.1 Thống kê khối lƣợng thiết bị đơn vị 41 3.4.2 Thống kê tình hình cố thiết bị năm 2015÷2019 42 3.5 HỆ SỐ THIẾT BỊ Ở CHẾ Ộ SỰ CỐ NHẬP V O PTI.CON 45 3.6 TÍNH TỐN CÁC CHỈ TIÊU Ộ TIN CẬY CUNG CẤP IỆN LỰC KON RẪY 47 3.6.1 Phƣơng thức vận hành đê tính tốn TCC : 47 3.6.2 Sử dụng module DRA để tính TCCC trƣớc sau dự án 47 3.7 KẾT LUẬN CHƢƠNG 50 C C DU R L T KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .51 v TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH & TIẾNG VIỆT ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ ĐỘ TIN CẬY KHI KHAI THÁC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐĂK BLÀ CẤP ĐIỆN CHO KHU VỰC HUYỆN KON RẪY TỈNH KON TUM Học viên: Hồ Nguyễn Văn Minh Mã số: 852021 Khóa: K36.KT KT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Trƣờng ại học Bách khoa - H N Tóm tắt – Hiện nay, giảm tổn thất điện nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hai tiêu đƣợc quan tâm hàng đầu ngành điện Dự án “Trạm biến áp nâng 6.6/22kV -5600kV đƣờng dây 22kV đấu nối để khai thác nguồn điện chổ nhà máy thủy điện ăk Blà 1” đƣợc phê duyệt, nhiên chƣa có tính tốn, phân tích đánh giá chi tiết hiệu mặt kỹ thuật dự án ó lý luận văn “ ánh giá tổn thất điện độ tin cậy khai thác nhà máy thủy điện ăk Blà cấp điện cho phu vực huyện Kon Rẫy-tỉnh Kon Tum” đƣợc lựa chọn Trong luận văn, tổn thất điện độ tin cậy cung cấp điện trƣớc sau có dự án đƣợc so sánh, đánh giá C C R L T Từ k óa – Lƣới điện phân phối, tổn thất điện năng, độ tin cậy; PSS/ADEPT, phụ tải ASSESSING POWER LOSS AND RELIABILITY WHEN EXPLOITING DAK BLA HYDROELECTRIC POWER PLANT TO SUPPLY ELECTRICITY FOR KON RAY DISTRIC - KON TUM PROVICE DU Abstract – At present, reducing power loss and improving reliability of power supply are the two top targets of the power sector The project “6.6/22kV -5600kV transformer station and 22kV transmission line connected to exploit power source at Dak Bla Hydroelectric Power Plant” has been approved; however, there has been no detailed calculation, analysis and evaluation technical efficiency of this project That is the reason why the thesis “Assessing power loss and reliability when exploiting Dak Bla Hydroelectric Power Plant to supply electricity for Kon Ray distric-Kon Tum provice” was selected In the thesis, power loss and reliability of power supply before and after the project is compared and evaluated Keywords – Distribution grid, power loss, reliability, PSS/ADEPT, load vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT XT TBA MBA : Xuất tuyến : Trạm biến áp : Máy biến áp MC : Máy cắt LBS : DCL FCO : Dao cách ly : Cầu chì tự rơi EVN : Tập đoàn iện lực Việt Nam Dao cắt có tải EVNCPC: Tổng Cơng ty iện lực miền Trung KTPC : Công ty iện lực Kon Tum B42 : Phịng iều độ- Cơng ty iện lực Kon Tum NM TBS : Nhà máy tinh bột sắn NMT TT N TR TS TCC : : : : : Nhà máy thủy điện Tổn thất điện Thời gian trung bình cố Thời gian trung bình sửa chữa ộ tin cậy cung cấp điện SC VC : Sự cố : Vĩnh cữu TQ Tsc BTBD SAIFI SAIDI HT : : : : : : C C R L T DU Thống qua Thời gian cố Bão trì bão dƣỡng Chỉ số tần suất điện trung bình hệ thống Chỉ số thời gian điện trung bình hệ thống Hệ thống điện vii DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Chi tiết bán điện theo thành phần phụ tải 1.2 Tổn thất điện qua năm kế hoạch năm 2020 1.3 2.1 2.2 ộ tin cậy cung cấp điện năm kế hoạch năm 2020 Phụ tải iện lực Kon Rẫy năm 2019 (Khơng có FOCOCEV Tây Nguyên) Phụ tải iện lực Kon Rẫy năm 2020 (Khơng có FOCOCEV Tây Ngun) 18 19 2.3 Phụ tải FOCOCEV Tây Nguyên năm 2020 20 2.4 Phụ tải Kon Rẫy năm 2020 có FOCOCEV Tây Nguyên 21 2.5 Tổng phát T 23 2.6 Thời gian ăk Pia phát, dừng quy ngày 23 2.7 Tổng phát thủy điện ăk Gret mùa mƣa tháng 7,8,9,10 24 2.8 Thời gian thủy điện ăk Gret phát, dừng quy ngày 24 2.9 Kdth tải Kon Rẫy khơng có thủy điện 25 2.10 Kdth tải Kon Rẫy có có thủy điện 26 2.11 Bảng rút gọn Kdth tải Kon Rẫy 27 2.12 Tổng nhận iện lực Kon Rẫy 29 2.13 2.14 2.15 ăk Pia mùa mƣa tháng 7,8,9,10 R L T U D C C Tổn thất điện iện lực Kon Rẫy chƣa khai thác NMT ăk Blà cấp điện cho Kon Rẫy Tổn thất điện iện lực Kon Rẫy khai thác NMT ăk Blà cấp điện cho Kon Rẫy iện tải hộ trừ cho iện lực Kon Rẫy 30 32 34 2.16 So sánh tổn thất điện trƣớc sau có dự án 34 3.1 Thống kê khối lƣợng thiết bị đơn vị năm 2015÷2019 42 3.2 Thống kê tình hình cố năm 2015 42 3.3 Thống kê tình hình cố năm 2016 43 3.4 Thống kê tình hình cố năm 2017 43 3.5 Thống kê tình hình cố năm 2018 44 3.6 Thống kê tình hình cố năm 2019 44 viii Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.7 Hệ số thiết bị cố năm 2015 45 3.8 Hệ số thiết bị cố năm 2016 45 3.9 Hệ số thiết bị cố năm 2017 46 3.10 Hệ số thiết bị cố năm 2018 46 3.11 Hệ số thiết bị chế độ cố năm 2019 46 3.12 Hệ số thiết bị cố trung bình 05 năm 2015÷2019 47 3.13 Kết tính toán TCC phần mềm PSS/ADEPT 5.0 49 3.14 Kết tính tốn TCC có dự án hốn chuyển thiết bị 50 C C DU R L T 48 C C R L T Hình 3.3: Xuất DRA Report trƣớc có dự án DU Hình 3.4: Xuất DRA Report sau có dự án 49 Bảng 3.13: Kết tính tốn TCC phần mềm PSS/ADEPT 5.0 Chỉ tiêu SAIFI SAIDI ơn vị tính (Lần/năm) (Phút/năm) Chƣa có dự án 12.59 371.4 Có dự án 11.18 363 Từ Bảng 3.13 nhận thấy sau có dự án tiêu TCCC giảm nhƣ SAIFI giảm 1.41 lần/năm, SAIDI giảm 8.4 phút/năm Tuy nhiên lƣợng giảm chƣa triệt để, nguyên nhân thay đổi cấu trúc lƣới nhƣng thiết bị đóng cắt lƣới đặc biệt trục chƣa đƣợc hốn chuyển Trong trƣờng hợp kinh phí cịn eo hẹp chƣa có khả đầu tƣ thiết bị đóng cắt Từ sơ đồ nguyên lý nhƣ Hình 1.2, đề xuất chuyển MC 472/196 Kon SLạc lắp DCL 183-4 ăk Blà Tính tốn lại TCC phần mềm PSS/ADEPT 5.0 xuất kết module DRA Report nhƣ Hình 3.5 tổng hợp Bảng 3.14 C C R L T DU Hình 3.5: Xuất DRA Report sau có dự án hốn chuyển thiết bị 50 Bảng 3.14: Kết tính tốn TCC có dự án hoán chuyển thiết bị Chỉ tiêu SAIFI ơn vị tính (Lần/năm) Có dự án Có dự án & Hốn chuyển thiết bị 11.18 9.21 336 SAIDI (Phút/năm) 363 Từ Bảng 3.14 ta thấy hoán chuyển MC 472/196 Kon SLạc vị trí tiêu SAIFI giảm 1.97 lần/năm SAIDI giảm 27 phút/năm Giải pháp hoán chuyển hiệu khơng tốn tiền mua thiết bị tốn cơng hốn chuyển MC mà số TCCC giảm nhiều 3.7 KẾT LUẬN CHƢƠNG Việc đánh giá độ tin cậy lƣới điện thông qua tiêu liên quan đến khách hàng có ý nghĩa thực tế lớn việc hoạch định sách, đƣa kế hoạch sửa chữa, cải tạo lƣới điện để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, nâng cao chất lƣợng phục vụ khách hàng mà thị trƣờng điện lực hình thành, phát triển cạnh tranh nhƣ nƣớc giới Số liệu thu thập luận văn đƣợc tổng hợp vịng 05 năm gần số liệu kết giá trị trung bình vịng 05 năm khảo sát Cách tính phù hợp tính tốn khả thi đầu tƣ cơng trình mới, cịn việc tính tốn để giao kế hoạch cho năm sau nên dựa vào điều kiện thực tế kết hợp số chƣơng trình áp dụng để tính TCCC áp dụng EVNCPC C C DU R L T 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết l ận: Qua phân tích chƣơng chƣơng có sử dụng phần mềm PSS/ADEPT 5.0 để phục vụ tính tốn, ta thấy tiêu tổn thất điện độ tin cậy cung cấp điện giảm sâu có dự án khai thác NMT ăk Blà cấp điện cho khu vực Huyện Kon Rẫy Khi dự án vào vận hành mở rộng lƣới điện, nâng cao khả tải, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất điện năng, nâng cao chất lƣợng điện phục vụ nhu cầu sinh hoạt sản xuất nhân dân doanh nghiệp Bên cạnh cơng trình mang ý nghĩa xã hội lớn, góp phần phát triển kinh tếxã hội địa phƣơng giữ vững an ninh quốc phòng trật tự xã hội Kiến n ị: Bài luận văn sâu vào tính tốn, đánh giá TTT N TCCC iện lực Kon Rẫy khai thác NMT ăk Blà cấp điện cho khu vực huyện Kon Rẫy-tỉnh Kon Tum Do thời gian hạn chế luận văn chƣa tính TT N TCCC sau đầu tƣ TBA nâng ăk Blà (6.6/24kV) số trƣờng hợp chuyển lƣới cố TBA 110kV Kon Plong, Kon Tum luận văn đƣa giải pháp hoán chuyển máy cắt để nâng cao TCC Trong tƣơng lai tiếp tục khảo sát trƣờng hợp lại để đánh giá đầy đủ sau đƣa cơng trình vào vận hành Trên sở tính tốn chi tiết từ luận văn này, Công ty iện lực Kon tum, iện lực Kon Rẫy tiếp tục nghiên cứu mở rộng để lƣới điện Kon Rẫy ngày hoàn thiện C C DU R L T 52 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Bách (2004), Lƣới điện hệ thống điện Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Công ty iện lực (3/2006): Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng chƣơng trình PSS/ADEPT [3] Tập đoàn iện lực Việt Nam: Quy định phƣơng pháp xác định tổn thất điện Tập đoàn iện lực Việt Nam, Hà Nội [4] Phịng iều độ– Cơng ty iện lực Kon Tum: Báo cáo độ tin cậy cung cấp điện năm 2018, 2019 Báo cáo tổng hợp tình hình ngày năm 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 [5] iện lực Kon Rẫy – Công ty iện lực Kon Tum: Báo cáo quản lý kĩ thuật, báo cáo tổn thất điện năm 2015, 2016, 2017, 2018, 2019 [6] Tổng công ty iện lực miền Trung: Các chƣơng trình thu thập số liệu phục vụ tính tốn TCCC , TT N: OMS2, CMIS 3.0, CRM, DSPM [7] Các định EVNCPC, KTPC liên quan tới dự án khai thác NMT ăk Blà cấp điện cho khu vực Kon Rẫy-Tỉnh Kon Tum [8] Báo cáo quản lý kĩ thuật cơng trình “Cải tạo nâng tiết diện đƣờng dây 22kV XDM TBA 5600kVA để khai thác nhà máy thủy điện ăk Blà 1” công ty TNHH Hoàng Trƣờng Sa lập C C R L T DU [9] Phịng iều độ– Cơng ty iện lực Kon Tum: Sơ đồ nguyên lý hệ thống điện tỉnh Kon Tum quý I/2020 C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T C C DU R L T ... 211 0. 51 1666.36 14 88.58 15 49.37 16 97.90 17 75.96 15 21. 93 15 47.68 14 51. 45 14 95. 61 1777. 51 1572 .13 216 1 .15 19 13.72 11 65.75 982.35 11 80.40 14 70.69 17 20.46 12 63.93 12 11. 31 1233.39 12 70.60 11 96.08 13 61. 75... 11 09.94 14 38 .15 16 38.82 18 01. 96 14 06.98 11 01. 19 915 .90 788.82 712 .59 682.39 6 81. 80 711 . 61 817 .48 9 91. 31 116 1.60 10 19.47 10 00.67 10 90.47 13 05.03 11 01. 52 953.22 963.95 10 07 .16 11 16.38 12 75.85 13 77. 81. .. 2042.26 10 21. 13 96.83 96.83 96.83 10 21. 13 2042.26 2042.26 2042.26 2042.26 16 11. 52 10 3.82 16 11. 52 16 11. 52 805.76 10 3.82 10 3.82 10 3.82 805.76 16 11. 52 16 11. 52 16 11. 52 16 11. 52 16 01. 17 98.34 16 01. 17 16 01. 17