TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA IN Ô TểM TT LUN VN THC S K THUT ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN C C R L T DU Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Lớp: K34 – Đà Nẵng Họ Tên: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Giảng viên hướng dẫn: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Đà Nẵng, năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Phản biện 1: TS Trần Vinh Tịnh Phản biện 2: TS Lê Hữu Hùng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ ngành Kỹ thuật Điện họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 30 tháng 11 năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa C C  Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN DU R L T GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài: Do đặc điểm địa lý phân bố dân cư tỉnh Thừa Thiên Huế nói chung, huyện Phong Điền nói riêng trải dài từ miền núi đến vùng biển nên đặc điểm lưới điện phân phối 22kV phân bố diện rộng, qua nhiều địa hình phức tạp có nhiều cối, bán kính cấp điện lớn, số xuất tuyến trung áp chưa có kết nối mạch vịng, kết cấu lưới điện chưa phù hợp … số lần điện nhiều, thời gian điện lớn, thời gian xử lý cố kéo dài Để thực cung cấp điện đảm bảo chất lượng điện năng, an toàn liên tục; đáp ứng tiêu độ tin cậy cung cấp điện Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế giao cho Điện lực Phong Điền việc tính tốn đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền vô cấp thiết II Mục tiêu nghiên cứu:  Tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng  Đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng (theo kết tính toán)  Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền  Tính tốn độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền sau áp dụng giải pháp  Đánh giá hiệu giải pháp đề xuất để lựa chọn giải pháp tối ưu C C R L T DU III Đối tượng phạm vi nghiên cứu:  Đối tượng nghiên cứu đề tài: Độ tin cậy lưới điện phân phối  Phạm vi nghiên cứu đề tài: Độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trường hợp lưới điện bị cố IV Phương pháp nghiên cứu: - Xây dựng sơ đồ độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền;  Thống kê tính tốn đánh giá tiêu độ tin cậy trạng;  Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền;  Tính tốn tiêu độ tin cậy cung cấp điện sau áp dụng giải pháp So sánh lựa chọn phương pháp tối ưu để áp dụng lưới điện thuộc Điện lực Phong Điền quản lý V Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Trước yêu cầu ngày cao cung cấp điện đảm bảo chất lượng, an toàn liên tục, việc tính tốn độ tin cậy cung cấp điện xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền yêu cầu cần thiết thực tế SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ - Từ kết tính tốn đề tài, đánh giá độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trường hợp lưới điện bị cố nhằm định lượng tính liên tục cung cấp điện, từ đề xuất giải pháp hợp lý mặt kinh tế, kỹ thuật, quản lý vận hành; đảm bảo độ tin cậy lưới điện ngày nâng cao, đáp ứng nhu cầu phát triển chung xã hội VI Dàn ý nội dung chính: Căn mục tiêu nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu, luận văn bố cục gồm chương Phần mở đầu - Lý chọn đề tài: - Mục tiêu nghiên cứu: - Đối tượng phạm vi nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu: - Ý nghĩa khoa học thực tiễn Chương 1: Tổng quan độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền Chương 2: Các phương pháp tính tốn độ tin cậy hệ thống điện Chương 3: Tính toán, đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng Chương 4: Các giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền Kết luận kiến nghị C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ Chương TỔNG QUAN VỀ ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN 1.1 Đặc điểm lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên xã hội: Địa hình Phong Điền nét chung hình ảnh thu gọn địa hình tỉnh Thừa Thiên Huế, có đầy đủ núi đồi, đồng bằng, đầm phá bờ biển Đó kết trình biến đổi khơng ngừng phận lãnh thổ thuộc sườn Đông Trường Sơn từ hàng trăm triệu năm trước đến - Lưới điện phân phối thuộc Điện lực Phong Điền trải dài nhiều khu vực gồm: 09 xã 01 thị trấn thuộc huyện Phong Điền có 01 khu phụ tải tập trung Khu Công nghiệp (KCN) Phong Điền 1.1.2 Đặc điểm lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền: - Lưới điện Điện lực Phong Điền phụ lục lưới điện phân phối mạch vòng, vận hành hở - Quy mô lưới điện: + Đường dây trung áp: 217 km, gồm xuất tuyến 22kV cấp điện qua 01 TBA 110kV Phong Điền (E65), 01 xuất tuyến 22kV cấp điện qua TBA 110kV Đồng Lâm, 02 trạm cắt cấp điện từ 02 xuất tuyến 22kV + Trạm biến áp phân phối: 194 trạm biến áp với tổng dung lượng 50,498MVA + Đường dây hạ áp: 398 km + Tụ bù trung áp: 04 cụm với tổng dung lượng 1200 kVAr Tụ bù hạ áp: 148 cụm với tổng dung lượng 15270 kVAr, tài sản khách hàng 21 cụm với dung lượng 6300 kVAr + Thiết bị đóng cắt gồm :14 Recloser, 31 dao cắt phụ tải ngành điện + Sản lượng điện thương phẩm Điện lực Phong Điền năm 2017 205,17 triệu kWh, chiếm 20,27 tổng sản lượng toàn Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế (1012 triệu kWh) Phụ tải điện Điện lực Phong Điền gồm nhiều thành phần từ sinh hoạt, công nghiệp xây dựng, thương nghiệp, nhà hàng, nông nghiệp… với tổng số 20.819 khách hàng C C R L T DU 1.2 Thực trạng tiêu độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền 1.2.1 Tổng hợp cố độ tin cậy thực tế từ năm 2014 đến năm 2018 lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ Bảng 1.1 Điện lực Phong Điền Số vụ cố đường dây TT Số vụ cố MBA Năm VC TQ Phân loại cố Không rõ NN Vỡ sứ 2013 92 33 50 2014 59 42 37 2015 56 52 19 2016 88 52 32 2017 41 81 21 2018 69 86 11 CSV 12 10 15 39 57 48 25 Đứt Động Thiết dây vật bị Tụt lèo HLT Khác 4 29 11 15 21 2 16 1 20 26 3 21 12 18 11 38 58 C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Chạm chập, move Thiên tai Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ 1.2.2 Thiệt hại kinh tế ảnh hưởng độ tin cậy trạng: - Việc điện gây hậu kinh tế xã hội lớn Trên quan điểm phân loại hậu điện, người chia thành loại: - Loại phụ tải mà điện gây hậu mang tính trị, xã hội - Loại phụ tải mà điện gây hậu kinh tế 1.2.3 Đánh giá độ tin cậy trạng lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền: Nhìn chung lưới điện có độ tin cậy thấp, thời gian điện thường kéo dài đặc biệt vào mùa mưa bão từ tháng tám đến tháng mười hai hàng năm Do nhu cầu độ tin cậy cung cấp điện ngày cao phụ tải cần thiết phải xây dựng giải pháp để nâng cao độ tin cho lưới điện Phong Điền Trong chương trình bày phần tính tốn độ tin cậy cho lưới điện huyện Phong Điền, sở số liệu tính toán để đề giải pháp nhằm nâng cao độ tin cậy cho lưới điện huyện Phong Điền 1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy lưới điện: a Các yếu tố chủ quan: - Sơ đồ kết lưới phân phối: Một sơ đồ lưới phân phối hợp lý có khả kết nối linh hoạt giảm cường độ hỏng hóc giảm thời gian điện cho phụ tải - Chất lượng thiết bị lưới điện: Ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hỏng hóc lưới phân phối Các thiết bị đóng cắt máy cắt điện, dao cách ly… - Mức độ đại hóa thiết bị điều khiển tự động hóa: Với thiết bị hệ cũ khơng có khả điều khiển từ xa, việc điều khiển lưới nhiều thời gian phải thao tác chỗ đặt thiết bị - Kết cấu đường dây trạm biến áp: Thời gian sửa chữa bảo dưỡng đường dây trạm biến áp phụ thuộc nhiều vào kết cấu, kết cấu hợp lý làm giảm thời gian sửa chữa phục hồi thiết bị làm giảm thời gian điện cho phụ tải - Trình độ đội ngũ cán bộ, công nhân làm công tác quản lý vận hành sửa chữa cố b Các yếu tố khách quan: - Thiên tai, kiện bất khả kháng - Môi trường: Môi trường ô nhiễm vùng ven biển ảnh hưởng đến độ bền lưới điện C C R L T DU 1.3 Các giải pháp áp dụng để nâng cao độ tin cậy: 1.3.1 Đối với đường dây trung áp: - Tăng cường công tác kiểm tra định kỳ đường dây trạm, nâng cao chất lượng cơng tác thí nghiệm định kỳ thiết bị, tổ chức theo dõi lưu trữ số liệu thí nghiệm khứ để chẩn đốn tình trạng thiết bị - Tăng cường công tác kiểm tra lưới điện camera nhiệt Fluke Ti200 nhằm phát sớm xử lý kịp thời vị trí tiếp xúc kém, tải gây phát nhiệt SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ - Về hành lang an toàn lưới điện (HLATLĐ): Phối hợp với quyền địa phương quan chức để rà sốt, thống kê xác cao ngồi hành lang tuyến có khả ngã đổ vào đường dây, tiến hành lập phương án hỗ trợ, đền bù, vận hành động để phát quang hành lang tuyến - Thống kê xuất tuyến, nhánh rẽ có chất lượng dây dẫn kém, bị lão hóa có nguy tải dây dẫn để đưa vào kế hoạch đầu tư xây dựng sửa chữa lớn năm - Thống kê vị trí tồn tiềm ẩn nguy gây cố cao, cần xử lý gấp như: Vỡ sứ, tiếp xúc gây chạm chập, khoảng cách pha đất không đảm bảo, lập phương án sửa chữa thường xuyên để xử lý hàng tháng, hàng q - Tính tốn, phân tích khảo sát thực tế trường để đề xuất phương án lắp đặt bổ sung hoán chuyển thiết bị phân đoạn, xây dựng mạch liên lạc xuất tuyến trung áp nhằm vận hành linh hoạt bị cố phát huy tối đa hiệu thiết bị C C - Lập kế hoạch công tác bảo dưỡng ngắn hạn, trung hạn dài hạn nhằm định hướng kết hợp tối đa công tác lần cắt điện, hạn chế cắt điện lặp lại nhiều lần xuất tuyến R L T - Lắp đặt chụp cách điện đầu sứ cách điện, đầu cực thiết bị, vị trí tiếp xúc, ưu tiên thực đoạn tuyến qua khu vực bụi rậm, đồng ruộng thường xuyên xảy cố động vật, bò sát DU - Sử dụng phương pháp lắp ốp tôn vào cột điện để hạn chế nguy cố động vật bò sát 1.3.2 Đối với TBA phụ tải: a) Tổ chức cơng tác thí nghiệm định kỳ TBA, đặc biệt tập trung cho hạng mục thí nghiệm để phát tình trạng thiết bị, lỗi thiết bị, hệ thống nhằm phát kịp thời cố tiềm ẩn có nguy cao MBA - Thường xuyên theo dõi mức độ mang tải TBA phụ tải, sử dụng công cụ đo xa DSPM (hiện 100% TBA Điện lực Phong Điền lắp đặt hệ thống theo dõi thông số vận hành từ xa) - Lập kế hoạch tiến hành cân pha, sang tải TBA bị lệch pha, đảm bảo I0< 15(Ia + Ib + Ic)/3 thời điểm b) Lập kế hoạch triển khai thực việc cắt điện để bảo dưỡng TBA phụ tải định kỳ - Kiểm tra định kỳ trị số tiếp đất TBA, lập phương án bổ sung tiếp đất vị trí có trị số tiếp đất không đạt - Lập kế hoạch thực thí nghiệm chống sét van theo quy định - Lắp đặt chụp cách điện đầu cực MBA số TBA thường xuyên bị ngắn mạch SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ đầu cực MBA (do chim, chuột, rắn …) lắp chụp cách điện đầu cực ATM TBA có nhiều xuất tuyến 1.3.3 Đối với thiết bị đóng cắt (TBĐC), cụm bù trung áp, tủ bù hạ áp: - Lập kế hoạch thực thí nghiệm định kỳ (TNĐK) TBĐC, cụm bù trung áp, tủ bù hạ áp đầy đủ hạng mục - Kiểm tra, thay ống catốt bị cong vênh, thay dây chảy vận hành lâu ngày FCO phân đoạn, nhánh rẽ đường dây TBA, lựa chọn dây chảy phù hợp với công suất MBA 1.3.4 Đối với ĐDHA: - Tăng cường công tác phát quang hành lang tuyến dọc đường dây 0,4kV; - Tiến hành tháo hạ vị trí sử dụng cầu đồng hạ để đấu nối dây xuống công tơ, sử dụng kẹp để thay - Sử dụng camera nhiệt Fluke Ti200 để tăng cường cơng tác kiểm tra, phát xuất tuyến có khả đầy tải tải, đề xuất lập phương án SCTX để san tải, xử lý tiếp xúc - Kiểm tra, thống kê vị trí cơng tơ đo đếm (thùng công tơ, cầu dao, áptômát, dây dẫn công tơ, ) vận hành lâu năm bị hư hỏng lập kế hoạch thực sửa chữa theo quý - Kiểm tra công suất sử dụng điện khách hàng để phát trường hợp công suất tăng cao, để thay kịp thời hệ thống đo đếm phù hợp với công suất sử dụng - Theo dõi tình trạng vận hành vơ cơng, tính tốn, đề xuất điều chỉnh, bổ sung tụ bù hạ áp hợp lý nhằm nâng cao chất lượng điện C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ Chương CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN ĐỘ TIN CẬY TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 2.1 Khái niệm độ tin cậy 1: Định nghĩa độ tin cậy: "Độ tin cậy xác suất để hệ thống (hoặc phần tử) hoàn thành nhiệm vụ yêu cầu khoảng thời gian định điều kiện vận hành định"[2] Các tiêu độ tin cậy phần tử Các tiêu độ tin cậy lưới phân phối đánh giá dùng khái niệm bản, cường độ điện trung bình (do cố theo kế hoạch), thời gian điện (sửa chữa) trung bình t, thời gian điện năm trung bình T phụ tải 2.2 Các phương pháp đánh giá độ tin cậy 2.2.1 Phương pháp đồ thị - giải tích 2.2.2 Phương pháp không gian trạng thái C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ Chương TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN HIỆN TRẠNG 3.1 Tính toán độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng: 3.1.1 Thu thập số liệu phần tử lưới điện: Để tính tốn độ tin cậy phải thu thập số liệu sau: λ: Cường độ hỏng hóc phần tử HT MTTR: Thời gian trung bình để sửa chữa MTTS: Thời gian trung bình để đóng cắt PSS: Xác suất đóng cắt thành cơng Mλ: Suất cố thống qua năm Suất cố thiết bị (): Suất cố thiết bị số lần hỏng hóc đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo cơng thức : C C  = Số lần cố/Tổng số thiết bị R L T Thời gian trung bình sửa chữa cố : Ttb = Tổng thời gian cố/Số lần cố DU Thời gian thao tác cố tính từ xảy cố (máy cắt nhảy) cô lập phân đoạn bị cố đóng máy cắt trở lại tiếp tục cung cấp điện cho phân đoạn phía trước Trường hợp điện cố: Suất cố thiết bị (sc): Số lần điện cố đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo cơng thức: sc = Số lần điện cố/Tổng số thiết bị Thời gian trung bình sửa chữa cố: Ttbsc = Tổng thời gian điện cố/Số lần điện cố Trường hợp điện kế hoạch: Suất cố thiết bị (kh): Số lần điện kế hoạch đơn vị thiết bị đơn vị thời gian tính theo cơng thức: kh = Số lần điện kế hoạch/Tổng số thiết bị Thời gian trung bình sửa chữa cố: Ttbkh = Tổng thời gian điện kế hoạch/Số lần điện kế hoạch Từ liệu xuất từ chương trình ta có thơng tin chi tiết tiêu ĐTC CCĐ năm Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế, cụ thể Bảng 3.2 Bảng 3.3 SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ Bảng 3.2: Thống kê phân loại cố lưới điện thuộc Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế từ năm 2014-2018 Số vụ cố đường dây TT Năm VC TQ Số vụ cố MBA TC TC cố cố đường TBA dây Phân loại cố KR NN Vỡ sứ Thiên tai 169 2014 295 274 37 300 40 2015 344 451 36 295 49 2016 549 507 44 383 33 2017 317 806 40 376 2018 329 879 35 234 C C R L T Chạm Đứt Động chập, CSV Thiết bị dây vật move Tụt lèo HLT Khác 30 10 10 53 34 24 114 31 569 281 31 35 11 107 66 24 155 57 795 390 429 30 25 19 145 33 25 207 86 1056 447 35 463 32 28 13 149 119 25 167 225 1123 589 54 242 42 26 14 227 107 33 318 360 1208 509 DU 319 Bảng 3.3: Tổng hợp thời gian cố lưới điện thuộc Công ty điện lực Thừa Thiên Huế từ năm 2014-2018 Máy biến áp Năm VC 2014 2015 281 390 TQ Đường dây Máy cắt Tsc (h) VC TQ Tsc (h) 468.85 650.72 295 344 274 451 521 727.63 SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC VC T Q Recloser Tsc (h) VC 2 Dao cách ly T Q Tsc (h) VC 12 Cầu chì tự rơi T Q Tsc (h) VC 9.6 19.3 108 119 Trang 10 TQ Tsc (h) 129.6 142.8 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG 2016 2017 2018 Tổng cộng 447 589 509 2216 Tóm tắt luận văn thạc sĩ 745.82 982.75 849.27 549 317 329 507 806 879 966.5 1027.83 1105.82 3697.41 1834 2643 4348.78 8.7 4.5 9.2 26.4 14 27.2 11.1 21.4 77.7 23 C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 11 31.2 12.9 32.1 156 176 198 60.1 757 187.2 211.3 237.6 908.5 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ 3.1.2 Tính tốn xác suất hỏng hóc thời gian sửa chữa cố Để tính tiêu độ tin cậy lưới điện phân phối cố Ta lấy số liệu cố (Bảng 3.2 Bảng 3.3) số lượng phần tử (Bảng 3.4) lưới điện toàn tỉnh Thừa Thiên Huế từ năm 2014 đến năm 2018 (5 năm) để tính tốn Bảng 3.4: Số lượng phần tử lưới điện tỉnh Thừa Thiên Huế Tên thiết bị ĐVT Số lượng Trạm biến áp Trạm 2265 Đường dây trung áp Km 1960,64 Máy cắt trung áp Cái 53 Recloser Cái 117 Dao cách ly Cái 476 Cầu chì tự rơi Cái 9989 Thời gian thu thập Năm - Trong phần mềm PSS/ADEPT cần phải nhập thơng số sau: C C - Cường độ hỏng hóc (t)  Cường độ hỏng hóc vĩnh cữu tính tốn sau[1]: 𝐴𝑣𝑐 λvc = 𝐵𝑥𝑁 Trong đó: Avc: Tổng số lần cố vĩnh cữu thời gian thu thập B: Tổng số thiết bị có lưới điện N: Số năm thu thập  Cường độ hỏng hóc thống qua tính tốn sau[1]: 𝐴𝑡𝑞 λtq = 𝐵𝑥𝑁 Trong đó: Atq: Tổng số lần cố thoáng qua thời gian thu thập B: Tổng số thiết bị có lưới điện N: Số năm thu thập  Thời gian sửa chữa tính tốn sau[1]: 𝑇𝑠𝑐 r = 𝐴𝑣𝑐 Trong đó: TSC: Tổng thời gian sửa chữa cố vĩnh cữu Avc: Tổng số lần cố vĩnh cữu thời gian thu thập  Căn vào số liệu thống kê ta tính tốn sau: Bảng 3.5: Kết tính tốn xác suất hỏng hóc thời gian sửa chữa cố R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 12 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tên thiết bị Tóm tắt luận văn thạc sĩ Cường độ hỏng hóc vĩnh cữu (λvc) Thời gian sửa chữa (r) Máy biến áp Đường dây Máy cắt Recloser Cầu chì tự rơi Dao cách ly 0.156 7.67 0.187 5.37 0.030 14.30 0.026 5.18 0.010 4.38 0.015 5.20 3.1.3 Tính tốn độ tin cậy cố xuất tuyến lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng: 3.1.3.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT: Phần mềm PSS/ADEPT (Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool) phần mềm tiện ích mơ hệ thống điện cơng cụ phân tích lưới điện phân phối với chức sau: Phân bổ cơng suất Tính toán ngắn mạch 01 điểm hay nhiều điểm Phân tích tốn khởi động động Tối ưu hố việc lắp đặt tụ bù (đóng cắt cố định) (CAPO) Bài tốn phân tích sóng hài Phối hợp bảo vệ Phân tích điểm mở tối ưu (TOPO) Phân tích độ tin cậy lưới điện (DRA) Bằng cách sử dụng mô đun DRA, ta biết tiêu độ tin cậy đường dây SAIFI SAIDI CAIFI CAIDI theo tiêu chuẩn IEEE 1366 Tuy nhiên việc sử dụng phần mềm PSS/ADEPT với phiên 5.0 có số thiếu sót sau đây: - Chỉ phân tích với lưới điện hình tia, khơng tính lưới điện có mạch vòng; C C R L T DU - Chưa tính tiêu MAIFI thống qua 3.1.3.2 Phương pháp tính tốn độ tin cậy phần mềm PSS/ADEPT: Giới thiệu phương pháp tính tốn: Do mơ đun DRA phần mềm PSS/ADEPT chưa hỗ trợ đầy đủ cho việc tính tốn độ tin cậy lưới điện nên tác giả thực việc tính tốn độ tin cậy theo bước sau: Tính tốn độ tin cậy lưới điện cố mô đun DRA phần mềm PSS/ADEPT: - Xây dựng sơ đồ nguyên lý lưới điện phần mềm PSS/ADEPT - Nhập thơng số cường độ hỏng hóc vĩnh cữu (λvc) cường độ hỏng hóc thống qua (λtq) thời gian sửa chữa (r) cho phần tử lưới điện SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 13 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ - Chạy Mơ đun DRA cho xuất tuyến Căn số liệu tính tốn, so sánh giải pháp đề xuất, lưới điện trạng, suất đầu tư giải pháp; từ đánh giá hiệu đề xuất chọn đề xuất có hiệu 3.1.3.3 Tính toán độ tin cậy cố lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng: Bảng 3.6: Kết tính tốn tiêu độ tin cậy cố lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng Số khách STT Xuất tuyến SAIFI (lần) SAIDI (phút) hàng 471 Đồng Lâm 75 2.23 41.91 471 Phong Điền 6,848 6.67 74.43 (471, 472 TC Phong Chương) 472 Phong Điền 511 2.69 47.67 473 Phong Điền 4,377 4.55 47.29 (471, 472 TC An Lỗ) 477 Phong Điền 4,166 4.87 105.17 C C R L T 479 Phong Điền DU Toàn Điện lực 4,842 5.24 73.39 20,819 5.41 73.86 3.2 Đánh giá chung độ tin cậy cố lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng: Kết tính tốn tiêu độ tin cậy cố lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền trạng bảng 3.6 có khác với số liệu thực tiêu độ tin cậy cố Điện lực Phong Điền do: - Trong năm 2014 – 2018, chương trình quản lý số liệu độ tin cậy cung cấp điện cịn chưa hồn thiện, số thiết bị tín hiệu scada bị chập chờn chưa lắp đặt scada dẫn đến số liệu thống kê độ tin cậy cịn thiếu sót[4] - Chương trình PSS-Adept chưa có khả tính tốn, phối hợp mạch vịng liên lạc trường hợp cố bảo dưỡng lưới điện số ĐTC CCĐ tính tốn cịn cao so với thực tế; - Các thông số đầu vào để tính xác suất hỏng hóc luận văn sử dụng số liệu cố lưới điện toàn tỉnh Thừa Thiên Huế từ năm 2014 đến năm 2018 (5 năm) để tính tốn Bảng 3.3 SVTH: THÂN NGUN KHÁNH LỘC Trang 14 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ Chương CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN 4.1 Các nguyên tắc đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy: Nguyên tắc lập phương án, giải pháp theo: - Số lượng khách hàng đường dây trục rẽ nhánh - Chiều dài đường dây trục rẽ nhánh - Số lượng thiết bị đóng cắt, bảo vệ có phân đoạn nhánh rẽ - Khả kết nối liên lạc, dự phòng cấp điện phân đoạn nhánh rẽ - Vị trí có tần suất thao tác, cơng tác lưới điện mà phải thực tách, đấu lèo đóng cắt thiết bị phân đoạn nhiều lần 4.2 Các giải pháp cụ thể: a Lắp đặt ống bọc cách điện trung áp chất liệu silicon: b Lắp đặt chụp cách điện sứ đứng, thiết bị TBA, đường dây: c Cơng nghệ sửa chữa điện nóng hotline: d,Vệ sinh lưới điện nước áp lực cao: e Ứng dụng công nghệ SCADA f Giải pháp quản lý vận hành g Giải pháp phân đoạn đường dây: 4.3 Phương án C C R L T DU Bảng 4.1: Tổng hợp đề xuất thay thế, bổ sung mạch vòng liên lạc thiết bị phân đoạn lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền TT Xuất tuyến Giải pháp đề xuất thay thế, bổ sung mạch vòng thiết bị phân đoạn Mạch liên lạc Phân đoạn - Thay 01 FCO RC vị trí 271 - Thay 01 FCO LBS vị - Bổ sung 01 mạch LL với 471 trí 262/2 Phong Điền dài 0,1km từ vị trí 92 - Bổ sung 01 DCL(Từ DCL thu 477 Phong Điền XT 477 Phong Điền đến vị trí 41/10 hồi) vị trí 248 XT 471 Phong Điền - Bổ sung 03 FCO nhánh rẽ Tây Phong, An Thôn, Cấp 2-3 Phong Điền - Thay 01 FCO 01 LBS 479 Phong Điền vị trí 57 SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 15 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ - Bổ sung 02 FCO nhánh rẽ Lộc Lợi 1, Lộc Lợi - Bổ sung 01 mạch LL với 477 - Bổ sung 01 LBS vị trí 41/10 Phong Điền dài 0,1km từ vị trí 92 (Đường dây liên lạc với 477 471 Phong Điền XT 477 Phong Điền đến vị trí 41/10 Phong Điền) XT 471 Phong Điền -Bổ sung 01 mạch LL với XT 472 TC An Lỗ dài 1,6km từ vị trí TBA 472 Phong Điền Cao Ban đến vị trí TBA Cao Ban -Bổ sung 01 FCO nhánh rẽ 473 Phong Điền Thượng An -Bổ sung 01 LBS vị trí 104 -Bổ sung 02 FCO nhánh rẽ 471 TC An Lỗ Thượng An 1, Nam Sơn - Thay 01 FCO LBS vị trí 49 - Bổ sung 01 mạch liên lạc 472 - Bổ sung 04 FCO nhánh 472 TC An Lỗ Phong Điền dài 1,6km rẽ: UB Phong Hiền, Phú Lễ 1, Cao Ban 2, Sơn Tùng -Thay 01 DCL LBS vị trí 153 471 TC Phong -Bổ sung 01 LBS vị trí 31/1 Chương - Bổ sung 02 FCO nhánh rẽ Xóm Hóp, Trạch Phổ - Thay 03 FCO, 01 DCL 04 LBS lắp đặt - Thay 01 FCO 01 Recloser lắp đặt Bổ sung mạch liên lạc, tổng - Bổ sung 03 LBS lắp đặt Tổng cộng chiều dài 1,7km - Bổ sung 01 DCL (Thu hồi từ VT153) - Bổ sung 14 FCO nhánh rẽ, có 04 FCO tháo gỡ lắp đặt lại C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 16 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ 4.3.1 Giải pháp bổ sung thiết bị đóng cắt, phân đoạn: Sau thực thay thế, bổ sung thiết bị phân đoạn xuất tuyến 471 Phong Điền, 473 Phong Điền, 477 Phong Điền, 479 Phong Điền, sơ đồ xuất tuyến sau áp dụng giải pháp bổ sung thiết bị phân đoạn Hình 4.9- Hình 4.13 4.3.3 Khối lượng đầu tư xây dựng để thực giải pháp: - Thay 03 FCO 03 LBS lắp đặt - Thay 01 FCO 01 Recloser lắp đặt - Bổ sung 03 LBS lắp đặt - Bổ sung 01 DCL (tháo gỡ lắp đặt lại) - Bổ sung 14 FCO nhánh rẽ, có 04 FCO tháo gỡ lắp đặt lại - Xây dựng 1.7 km, đường dây 22kV 4.3.4 Tính tốn hiệu ĐTC giải pháp: 4.3.4.1 Tính tốn độ tin cậy cố sau áp dụng giải pháp: Bảng 4.4 Kết tính tốn tiêu độ tin cậy cố sau áp dụng giải pháp: TT Xuất tuyến 471 PHONG ĐIỀN 473 PHONG ĐIỀN 477 PHONG ĐIỀN 479 PHONG ĐIỀN C C R L T Số khách hàng SAIFI (lần) 6.848 4.377 4.166 4.842 DU SAIDI (p) 4,92 3,8 4,14 4,37 43,21 30,42 56,89 57,82 4.3.4.2 Đánh giá hiệu đ ộ tin cậy giải pháp: Hiệu giải pháp đề xuất thể Bảng 4.5 sau: Từ Bảng 4.5, ta thấy sau áp dụng phương án thứ đưa ra, tiêu SAIDI giảm 27,231 phút tiêu SAIFI giảm 1,05 lần Việc thay thế, bổ sung lắp đặt thiết bị phân đoạn lưới điện đòi hỏi đầu tư lớn ngành điện, chi phí cho giải pháp đề xuất khái tốn Bảng 4.6 Bảng 4.5: Tổng hợp tiêu ĐTC cố trước sau áp dụng giải pháp 471 Đồng Lâm 471 Phong Điền (471, 472 TC Phong Chương) 472 Phong Điền SAIFI (lần) Trước Sau Giảm 2,23 2,23 Trước 41,91 SAIDI (phút) Sau 41,91 Giảm 6,67 4,92 1,75 74,43 43,21 31,22 2,69 3,61 -0,92 47,67 42,28 11,37 SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 17 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG 473 Phong Điền (471, 472 TC An Lỗ) 477 Phong Điền 479 Phong Điền ĐLPĐ Tóm tắt luận văn thạc sĩ 4,55 3,8 0,75 47,29 30,42 16,87 4,87 5,24 4,14 4,37 0,73 0,87 105,17 73,39 56,89 57,82 39,55 15,57 5,418 4,138 1,05 73,86 46.629 27,231 Bảng 4.6 Chi phí đầu tư việc áp dụng giải pháp thứ T T Nội dung công việc Đơn vị tính Số lượng Phần thay thế, bổ sung thiết bị phân đoạn đường dây Thay FCO RC Vị trí Thay FCO, DCL LBS Bộ Bổ sung LBS I II Bổ sung DCL (bằng DCL thu Bộ hồi) Bổ sung FCO nhánh rẽ Bộ Bổ sung FCO nhánh rẽ (FCO Bộ thu hồi) Phần xây dựng đường dây mạch vòng Xây dựng đường dây 22kV (dây đẫn A/XLPE-120Km 12,7/24kV Tổng cộng vốn đầu tư (VĐT): DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Thành tiền (triệu vnđ) 2,612,226 323.875 323.875 1159.056 C C 30 30 10 10 100 5.5 220 R L T Bộ Đơn giá khái toán (triệu vnđ) 289.764 259.765 779.295 1,288.034 1.7 757.667 1,288.034 3,900.259 Trang 18 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ 4.4 Phương án 2: 4.4.1 Nội dung giải pháp: Bảng 4.6: Tổng hợp đề xuất thay thế, bổ sung mạch vòng liên lạc thiết bị phân đoạn lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền TT Xuất tuyến Giải pháp đề xuất thay thế, bổ sung mạch vòng thiết bị phân đoạn Mạch liên lạc - Bổ sung 01 mạch LL với 471 Phong Điền dài 1,1km từ vị trí 477 Phong Điền 84/14(TBA Phò Trạch 4) XT 477 Phong Điền đến vị trí 92/49/12 XT 471 Phong Điền 479 Phong Điền 471 Phong Điền 472 Phong Điền 473 Phong Điền 471 TC An Lỗ 472 TC An Lỗ Phân đoạn - Bổ sung 01 LBS vị trí 205XT 477 Phong Điền - Bổ sung 02 FCO nhánh rẽ Phò Trạch 2, Nhà máy nước Phong Thu - Bổ sung 01 LBS vị trí 210 - Bổ sung 01 FCO nhánh rẽ Lộc Lợi - Bổ sung 01 LBS vị trí 92/49/12 - Bổ sung 01 mạch LL với 471 (Đường dây liên lạc với 477 Phong Điền dài 1,2km từ vị trí Phong Điền) 84/14(TBA Phò Trạch 4) XT 477 - Thay 01 FCO 01 LBS Phong Điền đến vị trí 92/49/12 XT vị trí 98/28 471 Phong Điền - Bổ sung 02 FCO nhánh rẽ Primer Thiên Phúc, Đơng Lái -Thay 01 FCO LBS vị trí 28/12 -Bổ sung 02 FCO nhánh rẽ Nhà CN Scavi, Phò Trạch -Bổ sung 03 FCO nhánh rẽ Đơng An, Gạch 1-5, Hồng Bằng - Bổ sung 01 mạch LL với XT 480E7 dài 0,6km từ vị trí 98/21 -Bổ sung 02 LBS vị trí 98/1, 182 (TBA Bơm Phong Sơn) đến vị trí -Bổ sung 01 FCO nhánh rẽ TBA Bơm Hương Vân (thuộc XT Nam Sơn 480 E7) - Bổ sung 01 LBS vị trí 23/1 liên lạc XT 471 TC Sịa - Bổ sung 01 FCO nhánh rẽ: Bơm Phong Hiền C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 19 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ 471 TC Phong Chương -Bổ sung 01 LBS vị trí 86/1 Tổng cộng - Thay 02 FCO 02 LBS lắp đặt - Bổ sung 03 LBS lắp đặt - Bổ sung 12 FCO nhánh rẽ, có 02 FCO tháo gỡ lắp đặt lại Bổ sung mạch liên lạc, tổng chiều dài 1,8km 4.4.2 Đánh giá hiệu độ tin cậy giải pháp: Hiệu giải pháp đề xuất thể Bảng 4.7 sau: Bảng 4.7: Tổng hợp tiêu ĐTC cố trước sau áp dụng giải pháp SAIFI (lần) Trước Sau Giảm 471 Đồng Lâm 2,23 2,33 471 Phong Điền (471, 472 TC Phong Chương) 6,67 6,19 472 Phong Điền 2,69 473 Phong Điền (471, 472 TC An Lỗ) 477 Phong Điền 41,91 0,48 R L T 74,43 45,05 29,38 2,36 C C 41,91 0.33 47,67 41,58 6,09 4,55 3,84 0.71 47,29 35,5 11,79 4,87 5,13 -0,26 105,17 80,69 24,48 5,24 4,81 0.43 73,39 62,72 10,67 DU 479 Phong Điền ĐLPĐ SAIDI (phút) Trước Sau Giảm 0,355 73,86 54,805 19,672 4,86  Kết luận: Sau áp dụng giải pháp thứ hai, tiêu SAIDI giảm 19,672 phút tiêu SAIFI giảm 0,355 lần Chi phí cho giải pháp tính Bảng 4.8 Bảng 4.8 Chi phí đầu tư việc áp dụng giải pháp thứ hai TT 5,418 Nội dung cơng việc Đơn vị tính Số lượng I Phần thay thế, bổ sung thiết bị phân đoạn đường dây Thay FCO LBS Bộ 2 Bổ sung LBS Bộ 3 Bổ sung FCO nhánh rẽ Bộ Bổ sung FCO nhánh rẽ (FCO thu Bộ hồi) Phần xây dựng đường dây mạch vòng II SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Đơn giá khái toán (triệu ĐVN) Thành tiền (triệu ĐVN) 1,469.823 579.528 289.764 779.295 10 259.765 10 5.5 11 100 1,363.801 Trang 20 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ Xây dựng đường dây 22kV (dây đẫn A/XLPE-120-12,7/24kV Km 1.8 Tổng cộng vốn đầu tư (VĐT): 757.667 1,363.801 2,833.624 4.5 So sánh hiệu hai phương án: Để lựa chọn phương án cải tạo hợp lý nhằm nâng cao độ tin cậy cho lưới điện đồng thời tiết kiệm chi phí đầu tư, từ kết tính tốn phương án phương án 2, ta lập bảng so sánh phương án cải tạo đề xuất Bảng 4.9 Từ Bảng 4.9, ta thấy rằng, Phương án chi phí đầu tư lớn giá trị làm lợi tỉ lệ đầu tư hiệu tối ưu Phương án Bảng 4.9 So sánh phương án Chỉ tiêu so sánh SAIDI làm lợi (phút) SAIFI làm lợi (lần) Chi phí đầu tư (triệu vnđ) Tỉ lệ chi phí đầu tư/SAIDI làm lợi (triệu vnđ/phút) Tỉ lệ chi phí đầu tư/SAIFI làm lợi (triệu vnđ/lần) D Phương án 19.672 0.355 2,833.624 143.234 3,710.998 144.058 6,440.054 C C R L T U Phương án 27.23 1.051 3,732.263 Ta tiếp tục lập bảng tính tốn tiêu ĐTCCCĐ ước tính thực tế sau áp dụng phương án so sánh với tiêu ĐTCCCĐ TTHPC giao cho ĐLPĐ bảng 4.10: Bảng 4.10 ĐTCCCĐ sau áp dụng phương án so sánh tiêu giao Chỉ tiêu so sánh Saifi-SC Saidi-SC Hiện trạng (Tính PSS/Adept) (1) 5,418 73,86 Sau áp dụng PA1 (Tính PSS/Adept) (2) 4,358 46,629 Tỉ lệ giảm (3) 19,54% 36,868% Thực năm 2018 (4) 5,547 95,264 Sau áp dụng PA1 (5)=(4)*(1-(3)) 4,463 60,142 Chỉ tiêu giao cho ĐLPĐ (6) 5,01 62,12 So sánh tỉ lệ thực với tiêu giao (7) 89,08% 96,82% Từ Bảng 4.10, ta thấy rằng, Phương án sau áp dụng vào lưới điện ĐLPĐ đạt tiêu ĐTCCCĐ mà Cơng ty giao Vì vậy, Phương án chọn để đầu tư nhằm cải thiện độ tin cậy cung cấp điện lưới điện Điện lực Phong Điền quản lý SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 21 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ Bảng 4.11 Kết phân tích tiêu kinh tế (chi tiết xem phụ lục 1.2) Nhận xét: Rõ ràng hiệu kinh tế việc đầu tư cho phương án cải tạo nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện không cao Tuy nhiên, việc nâng cao ĐTC yêu cầu bắt buộc từ Công ty nhằm mang lại hài lòng, giảm thiểu rủi ro, thiệt hại sản xuất, kinh doanh khách hàng, việc cung cấp điện với độ tin cậy cao nhiệm vụ mang nhiều ý nghĩa mặt trị, văn hóa, xã hội phát triển kinh tế địa phương… C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 22 GVHD: TS PHAN ĐÌNH CHUNG Tóm tắt luận văn thạc sĩ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Việc tính tốn, đánh giá, phân tích độ tin cậy lưới điện phân phối cần thiết, nhằm định lượng tính liên tục cung cấp điện, sở tìm giải pháp có hiệu mặt kinh tế để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện - Việc tính độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền, sử dụng phần mềm chun dụng PSS/ADEPT khối lượng tính tốn lớn, cần sử dụng phần mềm hổ trợ tính tốn Excel để tính tốn - Đề tài tính tốn đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền lựa chọn giải pháp tối ưu nhất, có hiệu thiết thực cần thiết Theo kết tính tốn, giải pháp đề xuất, độ tin cậy lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền cải thiện nâng cao cách rõ rệt Kiến nghị: Đề tài áp dụng để tính tốn cho lưới điện phân phối khác trường hợp lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền mở rộng phát triển, thay đổi kết lưới C C R L T DU SVTH: THÂN NGUYÊN KHÁNH LỘC Trang 23