4.3.1. Thiệt hại do mất điện.
Thiệt hại do việc ngừng cung cấp điện ảnh hưởng đến cả hai bờn, một bờn là nhà cung cấp điện và bờn thứ hai là khỏch hàng dựng điện.
- Thiệt hại do mất điện của nhà cung cấp bao gồm: Mất doanh thu, chi phớ bồi thường cho khỏch hàng, mất đi thiện chớ của khỏch hàng, mất đi sự mua điện tiềm năng ở tương lai, chi phớ gia tăng do phải sửa chữa lưới điện.
- Thiệt hại do mất điện đối với khỏch hàng hầu hết là khú xỏc định, chỳng bao gồm:
+Đối với sản xuất: Khụng tạo ra sản phẩm, sản phẩm bị hư hỏng, thiết bị sản xuất bị tổn hại, chi phớ bảo dưỡng tăng thờm. Phải trả lương cho người lao động trong thời gian mất điện,
+ Đối với khu dõn cư: Sinh hoạt bị ảnh hưởng, cỏc tiện nghi sinh hoạt khụng sử dụng được, chiếu sỏng phụ tăng thờm...
+ Những thiệt hại khú định lượng: Cản trở cỏc hoạt động chớnh trị, văn hoỏ, xó hội, giỏn đoạn cỏc hoạt động dịch vụ, gõy mất an ninh và trật tự, ảnh hưởng lớn đến cỏc hoạt động của bệnh viện, giao thụng, v.v...
Việc đỏnh giỏ thiệt hại do mất điện rất phức tạp và cú những lĩnh vực khụng thể lượng hoỏ được. Do đú để thuận tiện trong tớnh toỏn, việc đỏnh giỏ thiệt hại do mất điện được tớnh toỏn qua giỏ mất điện. Tuỳ theo điều kiện của từng nước người ta quy định giỏ mất điện từ 20-50 lần giỏ bỏn điện.
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 66
- Ở Australia quy định giỏ mất điện như sau:
Bảng 4.2. Quy định giỏ mất điện ở Australia
TT Tớnh chất phụ tải
Giỏ mất điện ($/kwh)
Kế hoạch Sự cố
1 Phụ tải dõn dụng 0,5 1,5
2 Phụ tải doanh nghiệp bỡnh thường 2,5 7,5
3 Phụ tải doanh nghiệp nhạy cảm 5 15
- Ở Phỏp (1998) quy định giỏ mất điện chung ở lưới phõn phối là 14,5F/kWh, khụng phõn theo loại phụ tải.
- Ở Canada giỏ mất điện được quy định phụ thuộc vào thời gian mất điện cụ thể như sau ($/kWh) :
Bảng 4.3. Quy định giỏ mất điện ở Canada
Thời gian mất điện Cụng nghiệp Thương mại Nụng nghiệp Dõn dụng 1 phỳt 0,460 0,129 0,027 0,0004 20 phỳt 1,332 1,014 0,155 0,0440 1 giờ 2,990 2,951 0,245 0,1430 4 giờ 8,899 10,922 1,027 2,2350 8 giờ 18,156 28,020 2,134 6,7780
Ở Việt Nam chưa cú quy định về giỏ mất điện trong việc mua bỏn điện giữa ngành điện và khỏch hàng sử dụng điện. Tuy nhiờn, để tớnh toỏn trong thiết kế, phõn tớch hiệu quả đầu tư cỏc dự ỏn lưới điện phõn phối, tập đoàn điện lực quy định giỏ mất điện gấp 10 lần giỏ bỏn điện đối với khu vực nụng thụn, miền nỳi và 20 lần đối với khu vực đụ thị, khu kinh tế . Bộ Cụng nghiệp quy định giỏ trị thiệt hại do ngừng cung cấp 1kWh điện bằng 15 đến 20 lần giỏ bỏn trong phõn tớch kinh tế tài
chớnh đối với đầu tư cỏc dự ỏn nguồn điện.
Để phự hợp với cỏc quy định trờn, đối với bài toỏn độ tin cậy được tớnh toỏn cho trường hợp giỏ mất điện sự cố bằng 20 lần và cụng tỏc sửa chữa bằng 10 lần giỏ bỏn điện bỡnh quõn của điện lực Hưng Yờn . Giỏ trị thiệt hại do mất điện
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 67
được tớnh toỏn như Bảng 4.4
Bảng 4.4: Kết quả tớnh toỏn thiệt hại do mất điện.
Xuất
tuyến 371 E28.7 375 E8.3 479 E28.7 971 E8.3 977 E8.3 977 E8.3
Số tiền 1.406.207.547 519.506.203 29.159.528 46.469.777 20.070.175 2.288.898
4.3.2. Đỏnh giỏ độ tin cậy lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn.
Theo kết quả tớnh toỏn độ tin cậy của lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn, chỳng ta thấy rằng suất sự cố lưới điện trung ỏp tỉnh Hưng Yờn rất cao, vượt gấp nhiều lần so với quy định, đặc biệt là thời gian xử lý sự cố rất dài.
Cỏc chỉ tiờu độ tin cậy thấp hơn nhiều so với cỏc nước trờn thế giới. Chẳng hạn ở Phỏp quy định thời gian mất điện trung bỡnh là khụng quỏ 30 phỳt và kộm là trờn 2 giờ, ở Malaysia năm 1999 trung bỡnh là 5 giờ. Trong khi đú chỉ riờng mất điện do sự cố (khụng kể thời gian mất điện do sửa chữa, sa thải phụ tải, thao tỏc chuyển phương thức kết lưới và mất nguồn) xuất tuyến 371 E28.7 là 23,98 giờ; xuất tuyến 375 E8.3 là 48,08 giờ.
Tuy nhiờn chỉ tiờu độ tin cậy một số xuất tuyến tương đối cao, thời gian mất điện trung bỡnh trong một năm tương đối nhỏ như xuất tuyến 479 E28.7 Thành phố Hưng Yờn là 0,18 giờ; Xuất tuyến 973 E8.3 trạm trung gian Phố Cao là 0,46 giờ; Xuất tuyến 977 E8.3 trạm trung gian Phố Cao là 1,16 giờ; Xuất tuyến 971 E8.3 trạm trung gian Phố Cao là 1,15 giờ.
Như vậy, độ tin cậy của cỏc xuất tuyến rất khỏc nhau. điều này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khỏch quan như chiều dài của xuất tuyến, đặc điểm địa hỡnh, thời tiết, mụi trường, … của tuyến đường dõy đi qua. Ngoài ra cũn cú một nguyờn nhõn cần xột đến là những xuất tuyến đấu nối vào trạm trung gian 35/10kV khụng cú người trực vận hành và đội sửa chữa đường dõy ở cỏch xa cũng ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy của lưới điện. đỏnh giỏ chi tiết độ tin cậy của từng xuất tuyến như sau:
- Xuất tuyến 375 E8.3 cú độ tin cậy thấp nhất bởi vỡ xuất tuyến này cú chiều dài tuyến lớn, tuyến đường dõy đi qua thời tiết ẩm ướt và hay cú sương muối nờn số
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 68
lần mất điện rất nhiều. Do chiều dài lớn thời gian đi lại thao tỏc phõn đoạn chậm, thời gian sửa chữa sự cố kộo dài làm thời gian mất điện kộo dài. Đặc biệt đõy là đường dõy 35kV nhưng cấp điện trực tiếp cho phụ tải qua cỏc trạm biến ỏp 35/0.4kV, điều này cũng ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy của lưới điện.
- Xuất tuyến 371 E28.7 dài 64.88km cú độ tin cậy thấp bởi vỡ chiều dài tuyến tương đối lớn, đường dõy đi qua cú nhiều cõy cao thường xuyờn va quệt vào đường dõy nờn số lần mất điện lớn. Do tuyến đường dõy dài, giao thụng khú khăn nờn thời gian đi lại thao tỏc phõn đoạn chậm, thời gian sửa chữa sự cố. Xuất tuyến này cấp điện cho cỏc trạm biến ỏp phụ tải sản xuất nờn thiệt hại mất điện của bờn bỏn do sự cố gõy ra là rất lớn
- Xuất tuyến 479 E28.7 Thành phố Hưng Yờn cú chiều dài ngắn là do xuất tuyến này đó được dự ỏn ADB đầu tư cải tạo một phần lờn cấp 22kV, dõy dẫn bọc cỏch điện, thiết bị trờn lưới được đầu tư mới và chất lượng cao, phõn đoạn đường dõy sử dụng mỏy cắt hoặc dao cỏch ly phụ tải nờn số lần mất điện ớt. Tuyến đường dõy đi trong Thành phố nờn thời gian phõn đoạn và xử lý sự cố nhanh. Do hành lang tuyến thụng thoỏng và thiết bị được đầu tư chuẩn nờn hầu như khụng cú sự cố thoỏng qua.
- Xuất tuyến 973 E8.3 trạm trung gian Phố Cao cú chiều dài ngắn ,tuyến đường dõy đi qua vựng đồng bằng chủ yếu là ruộng lỳa nờn số lần mất điện khụng nhiều (sẽ phõn tớch yếu tố hành lang tuyến ở phần sau). Nhưng thời gian phõn đoạn và sửa chữa sự cố dài. Nguyờn nhõn là do xuất tuyến này đấu nối vào trạm trung gian 35/10kV khụng cú người trực quản lý vận hành, đội quản lý sửa chữa đường dõy ở xa nờn thời gian thao tỏc và xử lý sự cố kộo dài.
- Xuất tuyến 977 E8.3 và 971 E8.3 cỏc thụng số về suất sự cố, thời gian sửa chữa sự cố và cỏc chỉ tiờu độ tin cậy ở mức độ trung bỡnh.
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 69
4.4. Phõn tớch độ tin cậy lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn 4.4.1. Khỏi quỏt độ tin cậy lưới điện phõn phối miền Bắc. 4.4.1. Khỏi quỏt độ tin cậy lưới điện phõn phối miền Bắc.
Theo quy định của Tập đoàn điện lực Việt Nam hiện nay, độ tin cậy của lưới điện phõn phối được đỏnh giỏ qua chỉ tiờu suất sự cố (cường độ mất điện trung bỡnh do sự cố), được phõn theo đường dõy và trạm biến ỏp, chia ra cho sự cố thoỏng qua và sự cố vĩnh cửu. Chỉ tiờu mà Tập đoàn điện lực Việt Nam giao cho Cụng ty điện lực Miền Bắc đối với lưới điện phõn phối miền Bắc hàng năm là 12 lần đối với sự cố thoỏng qua và 3,6 lần đối với sự cố vĩnh cửu cho 100km đường dõy trong 1 năm; 1,8 lần/100 mỏy biến ỏp trong 1 năm.
- Sự cố thoỏng qua là sự cố cú thời gian mất điện nhỏ hơn 20 phỳt (là thời gian kể từ khi mất điện đến khi lưới điện khụi phục lại).
- Sự cố vĩnh cửu là sự cố cú thời gian mất điện lớn hơn 20 phỳt.
4.4.2. Phõn tớch độ tin cậy lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn.
Theo kết quả tớnh toỏn độ tin cậy của lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn, chỳng ta thấy rằng suất sự cố lưới điện trung ỏp tỉnh Hưng Yờn vẫn cũn cao so với một số tỉnh khỏc. Từ số liệu thống kờ chi tiết số lần, thời gian mất điện và nguyờn nhõn sự cố cú thể rỳt ra cỏc nguyờn nhõn tổng quỏt như sau:
- Lưới điện phõn phối trung ỏp tỉnh Hưng Yờn hiện đang tồn tại 03 cấp điện ỏp là 35kV, 22kV và 10kV, điều này rất khú khăn cho cụng tỏc quản lý vận hành. Thiết bị trờn lưới quỏ nhiều chủng loại, cỏc xuất tuyến cú cỏc cấp điện ỏp khỏc nhau nờn khụng thể khộp vũng để dự phũng nguồn thứ hai, cụng tỏc phối hợp rơ le bảo vệ cũng rất khú khăn và khụng phỏt huy hết tỏc dụng.
- Lưới điện được xõy dựng qua nhiều giai đoạn, nhiều chủ đầu tư, thiết kế chưa được quy chuẩn (lưới 10kV) nờn khụng phự hợp với sự phỏt triển của lưới điện sau này (22kV). Lưới điện chủ yếu là mạng hỡnh tia. Kết cấu lưới điện tại cỏc khu vực chưa thống nhất, đa dạng về chủng loại vật tư, thiết bị.
- Cỏc cụng trỡnh điện tiếp nhận từ lưới điện trung ỏp nụng thụn đó quỏ cũ nỏt, chưa được đại tu, sửa chữa kịp thời.
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 70
Yờn, cú thể phõn tớch cụ thể độ tin cậy của lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn như sau:
- Sự cố thoỏng qua: Xảy ra 57 vụ, nguyờn nhõn do hành lang tuyến khụng đảm bảo an toàn, cỏc vật lạ và động vật bỏm vào đường dõy, thi cụng khụng đỳng kỹ thuật như chốn pha, tuột lốo,... Ngoài ra cũn cú nguyờn nhõn khi giú to khoảng cỏch pha - đất và pha - pha khụng đảm bảo gõy phúng điện.
- Sự cố vĩnh cửu năm 2011 được phõn loại như sau:
Bảng 4.4: Phõn loại sự cố vĩnh cửu năm 2011 của lưới điện Hưng Yờn.
STT Tờn sự cố Số vụ Chiếm tỷ lệ (%)
1 Cỏch điện 17 12,32
2 Đứt dõy, tuột lốo 20 14,49
3 TU, TI 2 1,45
4 Chống sột van 12 8,70
5 Dao cỏch ly 2 1,45
6 Cầu chỡ tự rơi (FCO) 4 2,90
7 Hành lang tuyến 23 16,67
8 Sự cố khỏc 42 30,43
9 Sự cố TBA 16 11,59
Tổng cộng 138
+ Về cỏch điện: Số vụ sự cố là 17 vụ chiếm 12,32% trong tổng số vụ sự cố toàn điện lực. Nguyờn nhõn do trờn lưới điện vẫn cũn một số sứ kộm chất lượng, sứ cú chiều dài dũng rũ khụng đảm bảo ở những vựng ẩm ướt, vựng biển, sứ đứng cú ty đỳc liền khi thời tiết thay đổi bị co giản làm rạn nứt sứ gõy sự cố. Cụng tỏc quản lý vận hành chưa được tốt, một số tuyến đường dõy cỏch điện quỏ bẩn. Tiếp địa gốc bị mất hoặc rỉ rột, thụng số tiếp đất khụng đạt theo cỏc mựa trong năm.
+ Về đứt dõy, tuột lốo: Cú 20 vụ chiếm 14,49%. Nguyờn nhõn do lưới điện khu vực này tiếp nhận từ lưới điện nụng thụn dõy dẫn nhiều chủng loại và vận hành đó lõu từ năm 1995, 1996.
+ Về TU, TI, cầu chỡ tự rơi, chống sột van và dao cỏch ly: Số vụ sự cố là 18 chiếm 14,5%. Nguyờn nhõn chủ yếu do trờn lưới điện đang tồn tại nhiều loại chống sột
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 71
van của Liờn Xụ và Ba Lan củ chất lượng kộm, cỏc điểm đấu nối tiếp xỳc đó hư hỏng nặng, dõy thoỏt sột tiết diện quỏ bộ, đứt nối nhiều đoạn, tiếp xỳc kộm...
+ Về hành lang tuyến: Số vụ sự cố là 23 vụ chiếm gần 19 %. Nguyờn nhõn do những cụng trỡnh điện xõy dựng trước đõy theo chủ trương Nhà nước và nhõn dõn cựng làm nờn khụng được đền bự, sau khi tiếp nhận từ lưới điện nụng thụn thỡ hồ sơ cấp đất hành lang khụng cú (chiếm đến 40% trong tổng số cỏc cụng trỡnh) nờn việc phỏt quang hành lang gặp rất nhiều khú khăn. Mặt khỏc, việc quản lý vận hành chưa được tốt, cõy cao ngoài hành lang cú nguy cơ đổ vào đường dõy cũn nhiều và xử lý vi phạm hành lang lưới điện chưa kịp thời. Hiện tượng cỏc vật lạ như diều, động vật bỏm vào đường dõy cũn nhiều. Việc tuyờn truyền nghị định về an toàn lưới điện trung ỏp đến cỏc địa phương và nhõn dõn chưa được tốt.
+ Về trạm biến ỏp: Số vụ sự cố là 16 chiếm 11,6%, do cỏc MBA vận hành lõu năm cỏch điện suy giảm, khả năng chịu ngắn mạch ngoài kộm nhưng chưa được đại tu, bảo dưỡng. Cỏc thanh cỏi trong tủ hạ ỏp khụng bọc cỏch điện và vỏ tủ khụng kớn cũng là nguyờn nhõn dẫn đến sự số.
- Một số sự cố khỏc:
+ Số vụ sự cố khỏc là 42 chiếm 30,4%, chủ yếu do cỏc sự cố làm nhảy mỏy cắt xuất tuyến, rơi cầu chỡ phõn đoạn,… đơn vị quản lý kiểm tra lưới điện khụng phỏt hiện được nguyờn nhõn gõy sự cố, khi đúng điện trở lại vượt quỏ thời gian quy định (trờn 20 phỳt) nờn được phõn loại sự cố vĩnh cữu.
+ Lưới điện trung ỏp nụng thụn do ngành điện tiếp nhận từ cỏc địa phương cú thời gian vận đó hành lõu nhưng chưa được duy tu bảo dưỡng, nhiều vật tư thiết bị lắp đặt trờn lưới chất lượng khụng đảm bảo.
+ Cỏc vật tư thiết bị thuộc cụng trỡnh khỏch hàng chưa được thớ nghiệm định kỳ đầy đủ, đỳng quy định. Cụng tỏc xử lý tồn tại sau thớ nghiệm định kỳ cũn chậm, dẫn đến sự cố thiết bị.
+ Cỏc tồn tại sau khi kiểm tra trong quỏ trỡnh vận hành chưa được quan tõm xử lý kịp thời.
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 72
Chương 5
CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƯỚI Đ I ỆN PHÂN PHỐI TỈNH HƯNG YấN
5.1. Tớnh chọn phương ỏn vận hành tối ưu.
5.1.1. Phương phỏp tỡm điểm mở tối ưu cỏc mạch vũng.
Để tăng cường độ tin cậy cung cấp điện, lưới điện phõn phối (đặc biệt là lưới điện phõn phối thành phố, thị xó) thường cú cấu trỳc vũng. Nhưng trong thực tế lưới điện thường ở dạng hỡnh tia (hở) để vận hành đơn giản, phục hồi sơ đồ lưới điện sau sự cố dễ dàng, thuận lợi trong việc cắt điện cục bộ và bảo vệ rơ le.
Trong một mạch vũng kớn cú nhiều thiết bị phõn đoạn, cần tớnh toỏn chọn thiết bị phõn đoạn cú dũng cụng suất đi qua là bộ nhất, khi đú thiết bị phõn đoạn đú được mở ra để đưa lưới điện về trạng thỏi vận hành ở dạng hỡnh tia, nhưng vẫn đảm bảo cỏc điều kiện khỏc như: Cung cấp điện đầy đủ cho phụ tải, khụng gõy quỏ tải cỏc phần tử trong hệ thống, điện ỏp của cỏc nỳt phải nằm trong giới hạn cho phộp. Điểm mở thiết bị phõn đoạn cú dũng cụng suất đi qua bộ nhất chớnh là điểm mở tối ưu của một mạch vũng.
Sử dụng chương trỡnh PSS/ADEPT để tớnh toỏn cỏc mạch vũng của lưới điện phõn phối 22kV ở thành phố Hưng Yờn, tỉnh Hưng Yờn từ đú chọn cấu trỳc vận hành hợp lý.