1. co s co s cos
2.1.2. Những yêu cầu của lưới phân phối:
Mục tiêu chính của hệ thống cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn luôn đủ điện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép với các yêu cầu cụ thể sau đây:
Độ tin cậy cung cấp điện:
- Độ tin cậy cung cấp điện tùy thuộc vào hộ tiêu thụ thuộc loại nào, trong điều kiện cho phép người ta cố gắng chọn phương án cung cấp điện có độ tin cậy càng cao tốt.
Chất lượng điện:
- Chất lượng điện được đánh giá bằng hai chỉ tiêu là tần số và điện áp.
- Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện điều chỉnh. Chỉ có những hộ tiêu thụ lớn (hàng chục MW trở lên) mới phải quan tâm đến chế độ vận hành của mình sao cho hợp lý để góp phần ổn định tần số của hệ thống điện.
- Vì vậy người thiết kế cung cấp điện thường chỉ phải quan tâm đảm bảo chất
lượng điện áp cho khách hàng.
- Nói chung, điện áp ở lưới trung áp và hạ áp cho phép dao động quanh giá trị ±5% điện áp định mức. Đối với những phụ tải có yêu cầu cao về chất lượng điện áp như nhà máy hóa chất, điện tử, cơ khí chính xác… điện áp chỉ cho phép dao động trong khoảng ±2,5%.
An toàn cung cấp điện:
- Hệ thống cung cấp điện phải được vận hành an toàn đối với người và thiết bị. Muốn đạt được yêu cầu đó người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, rõ ràng, mạch lạc để tránh nhầm lẫn trong vận hành. Các thiết bị phải được chọn đúng chủng loại, đúng công suất.
27
- Khi đánh giá so sánh các phương án cung cấp điện, chỉ tiêu kinh tế chỉ được xét đến khi các chỉ tiêu kỹ thuật nêu trên đã được đảm bảo.
Độ tin cậy cấp điện: Mức độ đảm bảo cấp điện liên tục, được phân thành loại phụ tải sau:
- Phụ tải loại 1: Là những hộ tiêu thụ mà khi sự cố ngừng cấp điện có thể gây nên những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại lớn về kinh tế, dẫn đến hư hỏng các thiết bị, gây rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp, hoặc làm hỏng hàng loạt sản phẩm, hoặc có ảnh hưởng không tốt về phương diện chính trị (ví dụ như hội trường quốc hội, nhà khách chính phủ, đại sứ quán, sân bay, bệnh viện, hầm mỏ, khu công nghệ cao…..). Đối với hộ tiêu thụ điện loại một phải được cấp điện với độ tin cậy cao, thường dùng hai nguồn cung cấp, đường dây hai lộ, có nguồn dự phòng, nhằm hạn chế mức thấp nhất về sự cố mất điện. Thời gian mất điện thường được xác định bằng thời gian đóng nguồn dự trữ.
- Phụ tải loại 2: Là những hộ tiêu thụ mà nếu ngừng cấp điện sẽ dẫn đến thiệt hại về kinh tế do ngừng trệ sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí sức lao động. Hộ tiêu thụ loại này có thể dùng phương án có hoặc không có nguồn dự phòng, đường dây một mạch hay mạch kép. Việc chọn phương án cần dựa vào kết quả so sánh giữa vốn đầu tư để tăng thêm nguồn dự phòng và giá trị thiệt hại kinh tế do ngừng cấp điện. Hộ loại hai cho phép ngừng cấp điện trong thời gian đóng nguồn dự trữ bằng tay.
- Phụ tải loại 3: Là tất cả những hộ còn lại ngoài hộ loại 1 và hộ loại 2, tức những hộ cho phép cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mất điện trong thời gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố, nhưng thường không cho phép quá một ngày đêm (24h) như các khu nhà ở, kho tàng, các trường học hoặc lưới cấp điện cho nông nghiệp. Đối với hộ tiêu thụ loại này có thể dùng một nguồn điện, hoặc đường dây một mạch.
28
Các phân loại như trên nhằm có sự lựa chọn hợp lí về sơ đồ và các giải pháp cấp điện bảo đảm yêu cầu kinh tế kỹ thuật, độ tin cậy cũng như chất lượng điện năng cho các đối tượng cần cấp điện.
- Chất lượng điện: Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu là tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh mang tính toàn hệ thống. Chất lượng điện áp mang tính cục bộ nên các công ty điện lực cần phải đảm bảo cho khách hàng mà mình quản lý. Nói chung điện áp lưới trung và hạ áp chỉ cho phép dao động quanh giá trị định mức ±ΔUcp%. Ở những xí nghiệp phân xưởng yêu cầu chất lượng điện áp cao như may, hóa chất, cơ khí chính xác, điện tử chỉ cho phép dao động điện áp ±(2.5%).
- An toàn: Công trình thiết kế cấp điện phải có tính an toàn cao, an toàn người vận hành, người sử dụng và an toàn cho chính các thiết bị điện và toàn bộ công trình. Người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn đúng các thiết bị và khí cụ điện còn phải nắm vững về những quy định an toàn, hiểu rõ môi trường lắp đặt hệ thống cấp điện và những đặc điểm của đối tượng cấp điện. Khâu lắp đặt cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng làm nâng cao hay hạ thấp an toàn của toàn hệ thống điện. Cuối cùng người vận hành và sử dụng điện phải tuyệt đối tuân thủ triệt để các quy tắc an toàn và quy trình sử dụng vận hành. - Kinh tế: Chỉ tiêu kinh tế của mạng điện được xác định trên cơ sở:
Chi phí vốn đầu tư, bảo trì, sửa chữa và vận hành là thấp nhất.
Tổn thất điện năng trên các phần tử của lưới điện.
Quan điểm kinh tế kỹ thuật phải biết vận dụng linh hoạt tùy theo từng đối tượng cấp điện và tùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển. Khi thiết kế hay nâng cấp hệ thống cần đưa ra nhiều phương án, mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm riêng, đều có những mâu thuẫn giữa hai mặt kinh tế kỹ thuật. Phương án kinh tế không phải là phương án có vốn đầu tư ít nhất, phương án tổng hòa kinh tế kỹ thuật sao cho thời gian thu hồi vốn đầu tư là sớm nhất. Ngoài bốn yêu cầu chính nêu trên,
29
khi thiết kế cần phải lưu ý sao cho hệ thống cấp điện thật đơn giản, dễ thi công, dễ vận hành, dễ sử dụng, dễ phát triển phụ tải sau này hay quy hoạch nâng cấp.
Để đảm bảo những yêu cầu trên của lưới phân phối thì lưới phân phối phải có cấu trúc phù hợp. Dựa vào hình dáng người ta chia lưới phân phối ra làm hai dạng chính là dạng hở và kín.
- Dạng hở: Là mạng điện mà các hộ tiêu thụ nhận điện từ một phía. Mạng này đơn giản, dễ vận hành, dễ tính toán nhưng tính liên tục cấp điện thấp.
- Dạng kín: Là mạng điện mà trong đó các hộ tiêu thụ điện được cung cấp từ ít nhất 2 nguồn trở lên. Mạng điện này tính toán thiết kế khó khăn, vận hành phức tạp nhưng mức đảm bảo cấp điện cao.