Năm 2014, sản lượng điện thương phẩm của Điện lực Bình Thủy đạt 407.842.340 triệu kWh tăng 6,67% so với năm 2013, so với kế hoạch điện thương phẩm Công ty giao là 404.400.000 kWh đạt 100,85% cụ thể điện thương phẩm của Điện lực Bình Thủy thực hiện trong năm 2014 so với năm 2013 như sau:
Bảng 1. 1 Sản lượng điện thương phẩm năm 2014
Kế hoạch 2014 (kWh) Thực hiện 2014 (kWh) Tăng trương so với năm 2013(%) Tỷ lệ thực hiện so với kế hoạch (%) 404.400.000 407.842.340 6,67 100,85 c. Công tác chống sự cố
Công tác thực hiện trong năm 2014 so với năm 2013: Bảng 1. 2 Thống kê sự cố năm 2014 Năm Sự cố thoáng qua Kết luận Sự cố kéo dài Kết luận Sự cố MBA Kết luận Thực hiện Định mức Thực hiện Định mức Thực hiện Định mức 2013 26 21 K/Đạt 4 7 Đạt 1 3,4 Đạt 2014 6 14,1 Đạt 4 4,33 Đạt 1 2,74 Đạt
d. Giá bán điện bình quân
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 12 Bảng 1. 3 Giá điện bình quân năm 2014
Thực hiện năm 2013 Thực hiện năm 2014 So sánh cùng kỳ năm 2013 Kế hoạch năm 2014 So sánh KH năm 2014 1.422,63 1.448,52 25,89đ/kWh 1.441 7,52 đồng/kWh
Giá bán điện bình quân năm 2014 là 1.448,52 đồng/kWh cao hơn 25,89 đồng/kWh so với cùng kỳ. So với kế hoạch công ty giao là 1.441 đ/kWh thì tăng 7,52 đồng…
e. Lợi nhuận
Công tác thực hiện trong năm 2014 so với năm 2013: Bảng 1. 4 Thống kê lợi nhuận 2014
Năm
Định mức chi phí (kWh)
Kế hoạch lợi nhuận (triệu đồng) KH giao Đơn vị thực hiện Đánh giá TH- KH Lợi nhuận KH Lợi nhuận thực hiện Đánh giá TH- KH 2013 3,09 3,39 -0,3 6.657 3.623 3.024 2014 4,88 4,82 0,06 6.275 2.589 3.686
Chi phí năm 2014 Điện lực Bình Thủy thực hiện thấp hơn kế hoạch giao là do đã thực hiện đồng bộ nhiều giải pháp như tiết kiệm điện trong chi tiêu, phân bổ chi phí hợp lý cho từng công tác.
f. Năng suất lao động
Công tác thực hiện trong năm 2014 so với năm 2013: Bảng 1. 5 Năng suất lao động năm 2014
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 13
Năng suất lao động thực hiện
năm 2013
Năng suất lao động thực hiện năm 2014 Kế hoạch năm 2014 So sánh thực hiện so với KH năm 2014 (%) 6.702.438 7.155.129 6.660.759 100,42
Trong năm 2014, thực hiện 7.155.129 kWh/người/năm. Tăng 6,75% so với năm 2013 (6.702.438 kWh/người/năm), đạt 100,42% so với kế hoạch giao năm 2014.
g. Doanh thu tiền điện
Doanh thu thực hiện năm 2014 là 590.768.783.000 đồng tăng 8,62% so với cùng kỳ năm 2013. So với kế hoạch công ty giao là 582.740.400.000 đồng, tỉ lệ đạt 101,37%.
h. Phát triển khách hàng
Trong năm 2014, phát triển mới 1.344 KH. So với năm 2013, phát triển ít hơn 196 KH (năm 2013: 1.540).
Đến tháng 12/2014, tổng số khách hàng của toàn Điện lực là: 31.464 KH. Trong đó, có 30.761 KH sử dụng điện 1 pha và 703 KH sử dụng điện 3 pha.
i. Tiết kiệm điện
Trong năm 2014, thực hiện là 9.780.258 kWh. Đạt 2,35% so với điện thương phẩm, so với kế hoạch giao là 2,1%, đạt tỷ lệ TH/KH năm 2014 là 120,55%.
j. Công tác chống lấy cắp điện
Trong năm 2014, phát hiện và lập biên bản 7 vụ với tổng sản lượng điện là 20.640 kWh, truy thu 54.731.461 đồng.
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 14
1.2. Sơ lược về lưới điện của Điện lực Bình Thủy 1.2.1. Nguồn Điện 1.2.1. Nguồn Điện
Thành phố Cần Thơ được cấp điện từ hệ thống điện miền Nam qua 8 trạm biến áp 110/22kV là Cần Thơ, KCN Hưng Phú, Bình Thủy, Long Hòa, KCN Cần Thơ, Đài Phát Thanh Nam Bộ, Thốt Nốt và Thới Thuận. Các trạm này nhận điện từ 3 trạm 220kV Trà Nóc, Ô Môn và Thốt Nốt.
Quận Bình Thủy được cấp điện từ 3 trạm biến áp trung gian gồm: trạm 110kV Công nghiệp công suất 40+63MVA thông qua 2 nguồn từ trạm 220/110kV Trà Nóc và 220/110kV Ô Môn, Trạm 110kV Bình Thủy công suất 1x63MVA thông qua đường dây 110kV Trà Nóc – Bình Thủy và trạm 110kV Long Hòa công suất 1x40MVA thông qua đường dây 110kV Trà Nóc –Long Hòa – Cần Thơ.
Bảng 1. 6 Các thông số kỹ thuật của các trạm 110kV cấp điện cho quận Bình Thủy (tính đến cuối tháng 12/2014) STT Tên trạm Điện áp (kV) CS máy (MVA) Phụ tải (MW) Số lộ ra Mức độ mang tải (%) Pmax Pmin 1 KCN Cần Thơ 1T 2T 110/22 110/22 63 40 33,4 29,1 18,9 17,9 6 4 47,6 29,7 2 Bình Thủy -1T 110/22 63 23,4 21,0 6 89,5 3 Long Hòa-1T 110/22 40 25,9 15,2 5 78,9
1.2.2. Lưới phân phối
Sơ đồ vận hành lưới điện trung áp 22kV – quận Bình Thủy (Phụ lục).
1.2.2.1. Đường dây 22kV
Hiện nay lưới điện trung thế của Thành phố Cần Thơ nói chung và địa bàn quận Bình Thủy nói riêng đang vận hành ở cấp điện áp 22kV. Tổng chiều dài đường
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 15 dây trung thế 22kV trên địa bàn quận là 141,964km, trong đó có 138,510km đường dây 3 pha và 3,454km đường dây 1 pha.
Bảng 1. 7 Đặc tuyến kỹ thuật các tuyến trục chính trung thế cấp điện cho quận Bình Thủy (Tính đến cuối tháng 12/2014)
STT
Tên Trạm/tuyến
Dây dẫn Chiều dài Trục chính (km) Khả năng tải (A) Pmax (kV) Tổn thất điện áp (%) Trạm 110kV Công nghiệp. 1 Tuyến 480 3AC240 1,754 610 8,63 0,7 2 Tuyến 474 3AC240 1,65 610 2.72 0,75 3 Tuyến 479 3AC240 1,553 610 11.300 1,11 Trạm 110kV Bình Thủy 1 Tuyến 471 3AC240 3 610 5.07 0,5 2 Tuyến 473 3AC240 3 610 2.78 0,7 3 Tuyến 475 3AC240 1,9 610 7.5 1,07 4 Tuyến 477 3AC240 6,211 610 5.99 1,16 5 Tuyến 479 3AC240 5,553 610 8.94 1,10 6 Tuyến 481 3AC240 6,211 610 7.12 0,4 Trạm 110kV Long Hòa 1 Tuyến 471 3AC240 5,029 610 8.7 2,20 2 Tuyến 473 3AC240 5,349 610 4.87 1,52 3 Tuyến 479 3AC240 5,668 610 2.89 0,9
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 16
1.2.2.2. Trạm phân phối 22/0,4kV
Đối với trạm phân phối có dung lượng: 31,235KVA có tổng số 368 máy biến áp trong đó 238 trạm thuộc TSĐL và 130 trạm thuộc TSKH. Đối với trạm phân phối có dung lượng 217,427KVA có tổng số 436 máy biến áp trong đó 144 trạm thuộc TSĐL và 292 trạm thuộc TSKH.
1.2.2.3. Lưới điện hạ thế
Tổng chiều dài đường dây hạ thế có trên địa bàn quận là 209,125km, trong đó TSĐL có 202,789km và TSKH có 6,336km.
Lưới điện hạ thế 3 pha có tổng chiều dài là 111,786 km và 1 pha có tổng chiều dài là 91,339 km.
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 17
CHƯƠNG II
TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN
2.1. Ý nghĩa của vấn đề tổn thất công suất và điện năng trong mạng điện phân phối
Để vận chuyển điện năng đến các hộ tiêu thụ ta cần phải dùng dây dẫn và máy biến áp. Khi có dòng chạy qua dây dẫn và máy biến áp, vì chúng có điện trở và điện kháng nên bao giờ cũng có một tổn thất nhất định về công suất tác dụng ∆𝑃 và công suất phản kháng ∆𝑄.
Năng lượng điện ∆𝐴 mất mát biến thành nhiệt làm nóng dây dẫn và máy biến áp, cuối cùng tỏa ra ngoài không khí, không mang lại một hiệu quả nào.
Trong các mạng điện nhỏ, tổn thất ∆𝑃 và ∆𝐴 là không đáng kể, vì tổn thất không lớn. Nhưng ở các hệ thống điện lớn, lượng tổn thất này là rất lớn, vào khoảng 10 đến 15% công suất truyền tải.
Lượng điện bị tổn thất đó, tất nhiên cũng phải do nhà máy điện cung cấp. Kết quả là vốn đầu tư nguồn phát cao vì thiết bị phát điện phải tăng. Ngoài ra, tổn thất càng lớn thì phải hao tốn thêm nhiều nhiên liệu: than, dầu, nước… do đó giá thành sản xuất điện cao, dẫn đến giá bán điện cao, không có lợi cho việc phát triển kinh tế và phục vụ nhân sinh.
Tổn thất công suất phản kháng ∆𝑄 tuy không ảnh hưởng trực tiếp tới mức phí tổn hao về nhiên liệu, nhưng gây ra tình trạng không đủ công suất phản kháng để cung cấp cho các hộ dùng điện, như vậy phải trang bị một số thiết bị để phát thêm công suất phản kháng như tụ điện, máy bù đồng bộ. Kết quả là chi phí đầu tư về thiết bị tăng cao, làm giá thành tải điện cũng cao lên.
Lượng điện tổn thất hàng năm có tính tất yếu về kỹ thuật xảy ra ở khâu phân phối điện năng, trên hệ thống lưới dẫn điện, trong các trạm biến thế và trong các đồng hồ đo đếm điện năng.
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 18 Trong sản xuất và truyền tải điện năng luôn có mức tổn thất kỹ thuật không thể tránh khỏi được. Tuy nhiên, tỷ lệ tổn thất cao hay thấp còn tùy thuộc vào trình độ công nghệ và thực trạng kinh tế của từng nơi.
Vậy, nghiên cứu vấn đề tổn thất điện năng rất quan trọng, vì khi nắm vững được lý luận mới có thể tính đúng được tổn thất công suất và điện năng, nhằm tìm ra các biện pháp giảm bớt mức tổn thất, một vấn đề luôn luôn là thời sự và cấp bách đối với người quản lý và vận hành lưới điện.
2.2. Tổn thất trong quá trình phân phối điện năng
Tổn thất phân phối là tổn thất trong mạng phân phối gồm: tổn thất trên đường dây, tổn thất trong máy biến áp, công tơ, mất cắp…
Giảm tổn thất công suất và điện năng trong các mạng điện là một trong những biện pháp quan trọng để tiết kiệm nhiên liệu và tăng nguồn điện cho phụ tải.
Trong quá trình truyền tải và phân phối điện năng, người ta chia tổn thất điện năng thành 2 loại: tổn thất kỹ thuật và tổn thất kinh doanh.
2.2.1. Tổn thất kỹ thuật
Tổn thất kỹ thuật là số lượng điện năng bị tổn thất, hao hụt dọc đường dây trong quá trình phân phối điện năng đến các hộ tiêu thụ. Tổn thất kỹ thuật trong các mạng điện là đặc biệt quan trọng, bởi vì nó dẫn đến tăng vốn đầu tư để sản xuất và truyền tải điện năng, cũng như chi phí về nhiên liệu. Tổn thất kỹ thuật gồm có tổn thất điện năng do đốt nóng các dây dẫn, tổn thất trong các máy biến áp và các tổn thất khác (tiếp xúc, rò điện…).
Phần lớn mạng lưới điện trên địa bàn quận đã xây dựng vận hành với thời gian lâu dài, máy biến áp vận hành khá lâu, hệ thống đường dây nhỏ, quá dài nên đã không đáp ứng nhu cầu phát triển phụ tải nhanh và đã gây nên hiện tượng quá tải trong quá trình truyền tải điện năng.
Tổn thất kỹ thuật cao hay thấp phụ thuộc vào công nghệ sản xuất truyền tải điện. Thực tế trong quá trình sản xuất kinh doanh, những cơ sở sản xuất hay kinh doanh nếu có trình độ quản lý tốt thì có thể tránh được tình trạng hao phí thất thoát. Nhưng đối với lĩnh vực sản xuất kinh doanh điện năng thì đây là một tổn thất tất yếu
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 19 phải có, không thể tránh khỏi vì phải có một lượng điện năng phục vụ cho công nghệ truyền tải điện. Chúng ta có thể làm giảm lượng tổn thất này bằng cách đầu tư công nghệ, kỹ thuật nhưng không thể giảm tới 0. Ở mỗi trình độ kỹ thuật nhất định, lượng tổn thất này có thể giảm tới một lượng tối thiểu để đảm bảo công nghệ truyền tải.
Thông thường, trong tổng điện năng tiêu thụ để phục vụ công nghệ truyền tải gồm khoảng 65% tiêu hao trên đường dây, 30% trong máy biến áp, còn trong các phần tử khác của mạng điện (cuộn điện kháng, thiết bị bù, thiết bị đo lường, … ) chiếm khoảng 5%.
Tổn thất điện năng trong thực tế được xác định bằng công thức sau:
∆𝐴 = ∆𝐴𝑇𝑁− ∆𝐴𝑇𝑃 ∆𝐴% = ∆𝐴
∆𝐴𝑇𝑁100%
Trong đó:
∆𝐴: Lượng tổn thất điện năng tính theo thực tế
∆𝐴𝑇𝑁: Tổng điện năng nhận từ nguồn phát
∆𝐴𝑇𝑃: Tổng lượng điện thương phẩm
∆𝐴%: Tỷ lệ tổn thất điện năng trong thực tế
2.2.1.1. Tổn thất công suất trên đường dây phân phối
a. Tổn thất công suất đối với đường dây có một phụ tải
Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây dẫn điện xoay chiều ba pha được xác định theo công suất sau:
∆𝑃 = 3𝑅𝐼2
Trong đó:
I: là dòng điện toàn phần chạy trên đường dây. R: là điện trở của dây dẫn.
Biết rằng công suất toàn phần ba pha bằng: 𝑆 = √3𝑈𝐼 và S2 = P2 + Q2. Vậy:
∆𝑃 = 𝑆2
𝑈2𝑅 =𝑃2+𝑄2
𝑈2 𝑅 (2.1)
Tổn thất công suất phản kháng trên đường dây được xác định theo công thức:
∆𝑄 = 3𝑋𝐼2
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 20 ∆𝑄 = 𝑆2
𝑈2𝑋 = 𝑃2+𝑄2
𝑈2 𝑋 (2.2)
Với: ∆𝑃 và ∆𝑄 trong công thức (2.1) và (2.2) là tổn thất của cả ba pha, U là điện áp dây.
Nếu P tính theo MW, Q tính theo MVAr, U tính theo kV, R và X tính theo Ω
thì ∆𝑃 tính được là MW và ∆𝑄 la MVAr.
Khi tính theo công thức (2.1) và (2.2), công suất và điện áp phải lấy tại cùng một điểm trên đường dây. Ví dụ công suất lấy tại điểm cuối của đường dây thì điện áp U cũng phải lấy tại điểm cuối đó.
b. Tổn thất công suất đối với đường dây có nhiều phụ tải
Giả thiết xét một đường dây có hai phụ tải b và c (hình 2.1), khi đó ộ tổn thất công suất công suất trên đường dây đó được xác định như sau.
Hình 2. 1 Đường dây của mạng điện có hai phụ tải Tổn thất công suất trên đoạn đường dây 2 là:
∆𝑃2 =𝑃2 ,,2+ 𝑄2,,2 𝑈𝑐2 𝑟2 Và: ∆𝑄2 =𝑃2 ,,2+ 𝑄2,,2 𝑈𝑐2 𝑥2 Vậy: Δ𝑆̇2 = ∆𝑃2 + 𝑗∆𝑄2
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 21
𝑆̇2, = 𝑆̇2,,+ Δ𝑆̇2= (𝑃2,,+ ∆𝑃2) + 𝑗(𝑄2,,+ ∆𝑄2) = 𝑃2, + 𝑗𝑄2,
Công suất tại điểm cuối đoạn 1 là:
𝑆̇1,,= 𝑆̇2, + 𝑆̇𝑏 = 𝑃2,,+ 𝑗𝑄2,,
Vậy: Δ𝑆̇1 = ∆𝑃1+ 𝑗∆𝑄1
Tổng số tổn thất công suất dọc đường dây từ A đến c bằng:
Δ𝑆̇Σ = Δ𝑆̇1+ Δ𝑆̇2 = (∆𝑃1+ ∆𝑃2) + 𝑗(∆𝑄1+ ∆𝑄2)
Trong tính toán, nếu không đòi hỏi mức chính xác cao thì tổn thất công suất có thể tính theo điện áp định mức của mạng điện, nghĩa là ta coi:
Ub = Uc = Uđm
Ngoài ra trong mạng điện phân phối, khi tính tổn thất công suất trên đường dây có thể coi 𝑆2,, = 𝑆2,, lúc đó: Δ𝑃Σ =𝑆𝑏2+𝑆𝑐2 𝑈đ𝑚2 𝑟1+ 𝑆𝑐2 𝑈đ𝑚2 𝑟2 (2.3) Và: Δ𝑄Σ = 𝑆𝑏2+𝑆𝑐2 𝑈đ𝑚2 𝑥1+ 𝑆𝑐2 𝑈đ𝑚2 𝑥2 (2.4)
c. Tổn thất công suất trên đường dây có phụ tải phân bố đều
Ta khảo sát trường hợp suốt dọc tuyến đường dây, cứ cách một khoảng đều nhau lại có một phụ tải như nhau, ví dụ như mạng điện chiếu sáng đường phố. Đường dây như vậy khi tính toán có thể coi như là đường dây có phụ tải phân bố đều.
Hình 2. 2 Sơ đồ tính toán đường dây có phụ tải phân bố đều a. Sơ đồ đường dây có phụ tải phân bố đều
SVTH: Huỳnh Trung Thành – MSSV: 1111046 22 c. Sơ đồ tương đương để tính toán công suất
Xét một đường dây như ở hình 2.2a, trong đó:
i: là dòng điện phân bố trên một đơn vị chiều dài (A/m) dl: là một nguyên tố chiều dài
L: là chiều dài toàn bộ đường dây (m)
Ứng với một nguyên tố chiều dài dl, dòng điện phụ tải sẽ bằng i.dl. Vậy suốt toàn bộ đường dây, dòng điện phụ tải tổng sẽ bằng:
∫ 𝑖. 𝑑𝑙 = 𝑖𝐿 = 𝐼
𝐿 0
Từ đầu đường dây, toàn bộ dòng điện phụ tải tổng I sẽ chạy qua, và càng xa đầu đường dây thì dòng điện chạy trên đường dây càng giảm dần. Trên nguyên tố chiều dài cuối cùng của đường dây có dòng điện I chạy qua.
Ta xét tại một nguyên tố chiều dài dl cách đầu đường dây một khoảng cách là l sẽ có dòng điện là i(L – l) chạy qua. Điện trở của một nguyên tố chiều dài bằng r0dl, trong đó r0 là điện trở của một đơn vị chiều dài dây dẫn.
Tổn thất công suất của ba pha trên một nguyên tố chiều dài dl cách đầu đường dây là l sẽ bằng:
3[𝑖(𝐿 − 𝑙)]2𝑟0𝑑𝑙
Vậy tổn thất công suất trên toàn bộ đường dây xác định được bằng cách lấy