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. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ 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. Tuy nhiờn tựy theo chế độ tải, cấu trỳc vận hành sẽ khỏc nhau. Đ ể x e m xột vấn đề này sẽ tớnh toỏn lưới điện ở 2 chế độ: Chế độ tải trung bỡnh (Ptb) và chế độ tải lớn nhất (Pmax).
5.1.2. Kết quả tớnh toỏn lưới điện 22kV thành phốHưng Yờn
Lưới điện 2 2 k V phõn phối thành phố Hưng Yờn cú 2 trạm biến ỏp nguồn là trạm
110kV E28.7 và trạm 110kV E8.3. Hiện tại lưới điện cú mạch vũng độc lập là cấu trỳc vận
hành cơ bản.Kết quả tớnh toỏn điểm mở tối ưu ở 2 chế độ tải Ptb và Pmax và được túm tắt như Bảng 5.1 và Bảng 5.2
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 73
Bảng 5.1: Kết quả tỡm điểm mở tối ưu ở chế độ tải trung bỡnh (Ptb).
Mạch vũng Thiết bị phõn
đoạn Điểm mở hiện tại Điểm mở tối ưu
1
MC 479 ( E28.7) → CD 479-7 → CD479-7/12→ CD 479-7/13→ CD479-7/60→ CD479-7/61→ CD479-7/62→ CD479-7/62→CD 472 →MC 472
MC 479-1 CD479-7/61 CD479-7/61
Bảng 5.2: Kết quả tỡm điểm mở tối ưu ở chế độ tải lớn nhất (Pmax).
Mạch vũng Thiết bị phõn
đoạn Điểm mở hiện tại Điểm mở tối ưu
1
MC 479 ( E28.7) → CD 479-7 → CD479-7/12→ CD 479-7/13→ CD479-7/60→ CD479-7/61→ CD479-7/62→ CD479-7/62→CD 472 →MC 472 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
MC 479-1 CD479-7/61 CD479-7/61
Như vậy điểm mở hiện tại trựng với điểm mở tối ưu.
5.2. Lắp đặt chống sột để nõng cao độ tin cậy.
5.2.1. Lựa chọn vị trớ lắp đặt chống sột van trờn trạm biến ỏp.
Hiện nay trờn lưới điện trung ỏp miền Bắc núi chung và lưới điện trung ỏp Hưng Yờn núi riờng, trong quỏ trỡnh thiết kế xõy dựng trạm biến ỏp chống sột van thường được lắp đặt trước cầu chỡ tự rơi bảo vệ mỏy biến ỏp (hỡnh 5.1). Trong quỏ trỡnh thớ nghiệm định kỳ, thay thế và bảo dưỡng chống sột van phải cắt toàn bộ lưới điện trung ỏp và thời gian cắt điện kộo dài. Nếu chống sột van bị sự cố mỏy cắt phõn đoạn gần nhất hoặc mỏy cắt đầu nguồn sẽ nhảy gõy mất điện trờn diện rộng làm giảm độ tin cậy cung cấp điện.
Để khắc phục vấn đề nờu trờn, nhằm nõng cao độ tin cậy cung cấp điện cần phải chuyển toàn bộ chống sột van của cỏc trạm biến ỏp hiện cú xuống lắp đặt phớa dưới cầu chỡ tự rơi (hỡnh 5.2). Khi thay thế, bảo dưỡng, thớ nghiệm định kỳ chống sột van, chỉ cần thao tỏc cắt cầu chỡ tự rơi của trạm biến ỏp mà khụng cần phải cắt toàn bộ lưới điện trung ỏp. Hơn nữa khi chống sột van bị sự cố cầu chỡ tự rơi cú thể tỏc động hạn chế sự cố trờn lưới điện trung ỏp.
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 74
MẶT CHÍNH
Đường dõy trung ỏp
1 2 1. Chống sột van 2. Cầu chỡ tự rơi 3 3. Xà sứ đỡ 4 4. Mỏy biến ỏp 5 5. Tủ hạ ỏp
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 75
MẶT CHÍNH
Đường dõy trung ỏp
1 1. Xà sứ đỡ 2 3 2. Xà cầu chỡ tự rơi 4 3. Chống sột van 5 4. Mỏy biến ỏp 5. Tủ hạ ỏp
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 76
5.2.2. Lắp đặt chống sột trờn đường dõy để nõng cao độ tin cậy.
Đường dõy là phần tử dài nhất trong lưới điện nờn thường bị sột đỏnh và chịu tỏc dụng của quỏ điện ỏp khớ quyển. Trong vận hành, sự cố cắt điện do sột chiếm tỷ lệ lớn trong toàn bộ sự cố của hệ thống. Bởi vậy bảo vệ chống sột đường dõy cú tầm quan trọng rất lớn trong việc đảm bảo vận hành an toàn và cung cấp điện liờn tục.
Để bảo vệ chống sột lan truyền từ đường dõy người ta sử dụng cỏc thiết bị chống sột (lightning arrester), cỏc thiết bị này được lắp đặt để đún súng quỏ điện ỏp khớ quyển truyền từ đường dõy đến, trước khi tràn vào thiết bị bảo vệ. Khi cú súng quỏ điện ỏp, cỏc thiết bị chống sột sẽ phúng điện trước đưa dũng sột xuống đất làm giảm trị số quỏ ỏp đặt lờn cỏch điện của phần tử lưới điện và khi hết quỏ ỏp sẽ tự động dập tắt hồ quang của dũng xoay chiều đi kốm, phục hồi trạng thỏi làm việc bỡnh thường. Tuy nhiờn ngay sau khi phúng điện, điện ỏp dư trờn chống sột sẽ tỏc dụng lờn cỏch điện của thiết bị, nếu giỏ trị này lớn thỡ sẽ gõy nguy hiểm cho thiết bị điện. Bởi vậy cỏc thiết bị chống sột cần phải đảm bảo sao cho giỏ trị điện ỏp dư đủ nhỏ để khụng gõy ảnh hưởng đến cỏch điện của phần tử lưới điện.
Đối với lưới điện trung ỏp Hưng Yờn đa số thời gian khụi phục đúng lại mỏy cắt phõn đoạn đường dõy rất lõu do từ nơi trực vận hành đến vị trớ đặt mỏy cắt quỏ xa làm cho thời gian mất điện kộo dài ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy của lưới điện. Để khắc phục vấn đề này, cần lắp đặt chống sột trờn đường dõy để hạn chế sự cố thoỏng qua. Khi cú hiện tượng quỏ ỏp trờn đường dõy thỡ ngay lập tức chống sột sẽ làm việc tự khử hiện tượng quỏ ỏp đú làm cho mỏy cắt phõn đoạn khụng tỏc động cắt. Tuy nhiờn hiệu quả của thiết bị chống sột phụ thuộc vào nhiều yếu tố khỏc nhau như hệ thống nối đất, sơ đồ truyền súng, vị trớ lắp đặt chống sột.
5.3. Tỏi cấu trỳc lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn.
5.3.1. Chuyển toàn bộ lưới điện trung ỏp sang cấp điện ỏp 22kV.
Hiện nay lưới điện trung ỏp trờn địa bàn tỉnh Hưng Yờn cú 3 cấp điện ỏp gồm 35kV, 22kV và 10kV cựng vận hành, điều này ảnh hưởng rất lớn đến độ tin cậy của lưới phõn phối do khụng tạo được cỏc mạch vũng để hổ trợ lẫn nhau (nguồn cấp
SVTT: Thỏi Văn Luõn Page 77
thứ 2), khụng cú tớnh đồng bộ về chủng loại vật tư thiết bị lắp đặt trờn lưới, phối hợp bảo vệ rơ le khú khăn, cỏc chỉ tiờu kinh tế kỹ thuật khụng đảm bảo, cụng tỏc quản lý vận hành phức tạp, ...
Đến thỏng 12 năm 2012 trờn địa bàn tỉnh Hưng Yờn đó cú 8 trạm biến ỏp 110kV, điều này vụ cựng thuận lợi để chuyển toàn bộ lưới điện trung ỏp 35kV, 10kV sang vận hành thống nhất một cấp điện ỏp là 22kV. Cỏc xuất tuyến vận hành 10kV nhưng tiờu chuẩn thiết kế là 22kV nờn khi chuyển sang vận hành 22kV chỉ cần chuyển nấc phõn ỏp của mỏy biến ỏp và thay chống sột van 10kV thành 22kV.
Khi chuyển lưới điện 35kV và 10kV sang cấp 22kV, sẽ chuyển cỏc trạm biến ỏp trung gian 35/10kV thành cỏc trạm cắt phõn đoạn đường dõy 22kV. Một số đường dõy 35kV sẽ chuyển sang vận hành cấp 22kV và trở thành nguồn dự phũng để nõng cao độ tin cậy lưới điện. Theo phương ỏn chuyển toàn bộ lưới điện trung ỏp về một cấp điện ỏp 22kV cỏc điểm liờn lạc này sẽ tạo thành cỏc mạch vũng để nõng cao độ tin cậy lưới điện. Từ thực trạng lưới điện và theo quy hoạch phỏt triển đ i ệ n lực tỉnh Hưng Yờn giai đoạn 2010-2015 cú xột đến năm 2020 , đề xuất phương ỏn tỏi cấu trỳc lưới điện phõn phối tỉnh Hưng Yờn như sau:
- Khu vực huyện Kim Động: Khu vực huyện Kim Động đó cú trạm biến ỏp 40000kVA-110/35/22kV, một phần lưới 10kV đó chuyển sang vận hành 22kV. Đ õ y l à điều kiện thuận lợi để chuyển lưới điện khu vực huyện Kim Động lờn cấp 22kV.
+ Chuyển đường dõy 35kV từ trạm biến ỏp 110kV E8.2 đi trạm trung gian Khoỏi Chõu và lưới điện 10kV khu vực Khoỏi Chõu (lộ 931 đi Yờn Phỳ, lộ 933 đi Trung Chõu, lộ 932 đi Mả Tre sang vận hành cấp 22kV. Chuyển trạm trung gian Khoỏi Chõu trở thành trạm cắt phõn đoạn.