Thiệt hại do mất điện

5. Phƣơng pháp nghiên cứu: Phƣơng pháp đồ thị giải tích:

3.3.1. Thiệt hại do mất điện

Điện năng là động lực chính trong toàn bộ nền kinh tế quốc dân, việc mất điện sẽ gây ra các hậu quả xã hội và kinh tế rất lớn.

-Theo hậu quả mất điện, phụ tải đƣợc chia làm 2 loại:

+ Loại phụ tải mà khi mất điện gây ra các hậu quả kinh tế - xã hội cần phải đƣợc cấp điện với độ tin cậy cao nhất có thể.

+ Loại phụ tải mà khi mất điện gây ra các hậu quả kinh tế: Bài toán kinh tế kỹ thuật trên cơ sở cân nhắc vốn đầu tƣ vào và tổn thất kinh tế do mất điện.

-Hai khái niệm tổn thất kinh tế do mất điện:

+ Tổn thất kinh tế làm cho các cơ sở sản xuất, kinh doanh phải chịu mất điện đột ngột (sản phẩm hỏng, sản xuất bị ngừng trệ) hay theo kế hoạch.

+ Tổn thất kinh tế nhìn từ quan điểm hệ thống: Đƣợc tính toán từ tổn thất thất ở phụ tải, nhằm phục vụ công việc thiết kế, quy hoạch hệ thống điện sao cho thỏa mãn nhu cầu về độ tin cậy của phụ tải và đảm bảo hiệu quả kinh tế của hệ thống điện.

* Thiệt hại do việc ngừng cung cấp điện ảnh hƣởng đến cả hai bên, một bên là nhà cung cấp điện và bên thứ hai là khách hàng dùng điện.

- Thiệt hại do mất điện của nhà cung cấp bao gồm: Mất doanh thu, chi phí bồi thƣờng cho khách hàng, mất đi thiện chí của khách hàng, mất đi sự mua điện tiềm năng ở tƣơng lai, chi phí gia tăng do phải sửa chữa lƣới điện.

- Thiệt hại do mất điện đối với khách hàng hầu hết là khó xác định, chúng gồm:

+ Đối với sản xuất: Không tạo ra sản phẩm, sản phẩm bị hƣ hỏng, thiết bị sản xuất bị tổn hại, chi phí bảo dƣỡng tăng thêm. Phải trả lƣơng cho ngƣời lao động trong thời gian mất điện,

+ Đối với khu dân cƣ: Sinh hoạt bị ảnh hƣởng, các tiện nghi sinh hoạt không sử dụng đƣợc, chiếu sáng phụ tăng thêm...

+ Những thiệt hại khó định lƣợng: Cản trở các hoạt động chính trị, văn hoá, xã hội, gián đoạn các hoạt động dịch vụ, gây mất an ninh và trật tự, ảnh hƣởng lớn đến các hoạt động của bệnh viện, giao thông, v.v...

Việc đánh giá thiệt hại do mất điện rất phức tạp và có những lĩnh vực không thể lƣợng hoá đƣợc. Để thuận tiện trong tính toán, đánh giá thiệt hại do mất điện đƣợc tính toán qua giá mất điện. Tuỳ theo điều kiện của từng nƣớc ngƣời ta quy định giá mất điện từ 20-50 lần giá bán điện.

Bảng 3.12. Bảng quy định giá mất điện ở Australia nhƣ s u

TT Tính chất phụ tải Giá mất điện ($/kwh)

Kế hoạch S cố

1 Phụ tải dân dụng 0,5 1,5

2 Phụ tải doanh nghiệp bình

thƣờng 2,5 7,5

3 Phụ tải doanh nghiệp nhạy cảm 5 15

- Ở Pháp (1998) quy định giá mất điện chung ở lƣới phân phối là 14,5F/kWh, không phân theo loại phụ tải.

- Ở Canada giá mất điện đƣợc quy định phụ thuộc vào thời gian mất điện.

Bảng 3.13. Bảng Quy định giá mất điện ở Canada ($/kWh) Thời gian mất điện Công

nghiệp Thƣơng mại Nông nghiệp Dân dụng 1 phút 0,460 0,129 0,027 0,0004 20 phút 1,332 1,014 0,155 0,0440 1 giờ 2,990 2,951 0,245 0,1430 4 giờ 8,889 10,922 1,027 2,2350 8 giờ 18,156 28,020 2,134 6,7780

Ở Việt Nam chƣa có quy định về giá mất điện trong việc mua bán điện giữa ngành điện và khách hàng sử dụng điện. Tuy nhiên, để tính toán trong thiết kế, phân tích hiệu quả đầu tƣ các dự án lƣới điện phân phối, tập đoàn điện lực quy định giá mất điện gấp 10 lần giá bán điện đối với khu vực nông thôn, miền núi và 20 lần đối với khu vực đô thị, khu kinh tế. Bộ Công nghiệp quy định giá trị thiệt hại do ngừng cung cấp 1kWh điện bằng 15 đến 20 lần giá bán trong phân tích kinh tế tài chính đối với đầu tƣ các dự án nguồn điện.

3.3.2. Đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Quy Nhơn

Theo kết quả tính toán độ tin cậy của lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn, chúng ta thấy rằng suất sự cố lƣới điện thành phố Quy Nhơn nằm trong khoảng an toàn so với quy định của ngành, thời gian xử lý sự cố đƣợc rút ngắn. Tuy nhiên các chỉ tiêu độ tin cậy thấp hơn nhiều so với các nƣớc trên thế giới. Chẳng hạn ở Pháp quy định thời gian mất điện trung bình là không quá 30 phút và kém là trên 2 giờ, ở Malaysia năm 1999 trung bình là 5 giờ. Trong khi đó chỉ riêng mất điện do sự cố (không kể thời gian mất điện do sửa chữa, sa thải phụ tải, thao tác chuyển phƣơng thức kết lƣới và mất nguồn).

Đa phần chỉ tiêu độ tin cậy các xuất tuyến tƣơng đối cao, thời gian mất điện trung bình trong một năm tƣơng đối nhỏ điển hình nhƣ các xuất tuyến 481E20; 482E20; 483E2; 473NHO

Nhƣ vậy, độ tin cậy của các xuất tuyến rất khác nhau. Điều này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khách quan nhƣ chiều dài của xuất tuyến, các thiết bị trên lƣới. Ngoài ra còn có một nguyên nhân cần xét đến là sự phát triển về du lịch, công nghiệp của thành phố Quy Nhơn, phải có dự nhu cầu năng lƣợng trong những năm tiếp theo một cách chính xác để quy hoạch và phát triển hệ thống điện một cách bền vững, đội ngũ trực vận hành và đội sửa chữa đƣờng dây ở trong nội thành cũng ảnh hƣởng thuận lợi rất lớn đến độ tin cậy của lƣới điện.

3 4 Phân tích độ tin cậy lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn

3.4.1. Khái quát độ tin cậy lưới điện phân phối miền Trung

Theo EVNCPC, công suất cực đại năm 2018 đạt 2.810 MW. Sản lƣợng điện thƣơng phẩm thực hiện năm 2018 là 17,559,4 tỷ kWh, đạt 102,81% kế hoạch EVN giao (17,080 tỷ kWh), tăng 9,12% so với thực hiện năm 2017 (16,091 tỷ kWh). Tỷ lệ tổn thất điện năng thực hiện đạt 4,74%; giảm 0,56% so với kế hoạch.

Chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện đƣợc EVNCPC thực hiện tốt. Các chỉ số đều thực hiện thấp hơn so với 2017 và thấp hơn so với kế hoạch EVN giao. Cụ thể, số lần mất điện thoáng qua trung bình (MAIFI) thực hiện 1,96 lần. Thời gian mất điện trung bình (SAIDI) thực hiện 846 phút/khách hàng. Số lần mất điện trung bình (SAIFI) thực hiện 6,50 lần/khách hàng.

Theo EVNCPC, đến nay trên địa bàn đã có 100% số huyện và xã đất liền có điện lƣới Quốc gia và 99,63% hộ có điện. Trong đó, số hộ nông thôn có điện đạt tỷ lệ 99,42%. Thực hiện chỉ số tiếp cận điện năng, toàn Tổng công ty thực hiện cấp điện mới trung áp cho 1.186 công trình, thời gian giải quyết các thủ tục của ngành điện trung bình đạt 3,40 ngày/công trình; vƣợt 3,60 ngày so với kế hoạch EVN giao.

Tính đến 31/12/2018, toàn EVNCPC đã hoàn thành đƣa vào sử dụng 496 dự án, đã tăng dung lƣợng các TBA 110kV thêm 626 MVA, cải tạo và xây dựng mới 435,78 km đƣờng dây 110kV, 3.191 km đƣờng dây trung hạ áp, đảm bảo cung cấp điện tin cậy cho các phụ tải, khách hàng của khu vực miền Trung, Tây Nguyên.

Cùng với đó, EVNCPC đã trang bị hệ thống SCADA trên lƣới điện phân phối cho 13 Công ty Điện lực trực thuộc và đã đƣa Trung tâm điều khiển xa lƣới điện 110kV vào vận hành tại tất cả các Công ty này. EVNCPC đang triển khai hệ thống theo dõi số liệu về sự cố điện của toàn Tổng công ty qua 4 kênh chính gồm: Hệ thống SCADA tại 13 tỉnh, thành phố; chƣơng trình MDMS, hệ thống đo xa theo dõi đƣợc những vị trí điểm điện áp không ổn định; phần mềm quản lý phiếu công tác của các đơn vị và qua kênh Trung tâm Chăm sóc khách hàng.

3.4.2. Phân tích độ tin cậy lưới điện phân phối thành phố Quy Nhơn [9.10]

Theo kết quả tính toán độ tin cậy của lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn, chúng ta thấy rằng suất sự cố lƣới điện trung áp thành phố Quy

Nhơn vẫn có độ tin cậy cao so với một số địa phƣơng khác khác. Từ số liệu thống kê chi tiết số lần, thời gian mất điện và nguyên nhân sự cố có thể rút ra các nguyên nhân tổng quát nhƣ sau:

- Lƣới điện phân phối trung áp thành phố Quy Nhơn hiện đang tồn tại duy nhất 01 cấp điện áp là 22kV, điều này rất thuận lợi cho công tác quản lý vận hành. Thiết bị trên lƣới đồng chủng loại, các xuất tuyến có cùng cấp điện nên dễ khép vòng để dự phòng nguồn thứ hai, công tác phối hợp rơ le bảo vệ cũng rất thuận lợi và phát huy hết tác dụng.

- Lƣới điện đƣợc xây dựng qua nhiều giai đoạn, nhiều chủ đầu tƣ, thiết kế tƣơng đối quy chuẩn phù hợp với sự phát triển của lƣới điện sau này Lƣới điện chủ yếu là mạng hình tia. Kết cấu lƣới điện có sự thống nhất về chủng loại vật tƣ, thiết bị.

Chƣơng 4

CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ QUY NHƠN

4.1. Tính chọn phƣơng án vận hành tối ƣu

Các biện pháp nâng c o độ tin cậy lƣới điện phân phối Thành phố Quy Nhơn

- Giải pháp lập kế hoạch bảo dƣỡng thiết bị. - Giải pháp đồng bộ hóa thiết bị trên lƣới. - Giải pháp phân đoạn đƣờng dây.

- Tính toán các chỉ số độ tin cậy hầu hết các xuất tuyến trên lƣới điện Quy Nhơn.Tôi đã dựa vào số liệu thống kê của Điện Lực Quy Nhơn năm 2018 về: Số lƣợng khách hàng, số lần mất điện, thời gian mất điện của khách hàng để tính toán các chỉ số SAIFI. SAIDI, MAIFI của các xuất tuyến: 472NT_ 476E21, 473/E20, 473NHO, 474/E20, 479ENHON HOI, 481/E20, 482/E20, 482QNH, 483/E20, 484E20. Từ kết quả tính toán tôi đã xây dựng đƣợc bảng chi tiết các số liệu của độ tin cậy của lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn.

- Để tăng cƣờng độ tin cậy cung cấp điện, lƣới điện phân phối thƣờng có cấu trúc vòng. Trong một mạch vòng kín có nhiều thiết bị phân đoạn, cần tính toán chọn thiết bị phân đoạn có dòng công suất đi qua là bé nhất, khi đó thiết bị phân đoạn đó đƣợc mở ra để đƣa lƣới điện về trạng thái vận hành ở dạng hình tia, nhƣng vẫn đảm bảo các điều kiện khác nhƣ: Cung cấp điện đầy đủ cho phụ tải, không gây quá tải các phần tử trong hệ thống, điện áp của các nút phải nằm trong giới hạn cho phép. Sử dụng chƣơng trình PSS/ADEPT để tính toán các mạch vòng của lƣới điện phân phối 22kV ở thành phố Quy Nhơn.

4.2. Lắp đặt chống sét để nâng c o độ tin cậy

4.2.1. Lựa chọn vị trí lắp đặt chống sét van trên trạm biến áp

Hiện nay Lƣới điện trung áp Quy Nhơn, trong thiết kế xây dựng trạm biến áp chống sét van thƣờng đƣợc lắp đặt trƣớc cầu chì tự rơi bảo vệ máy biến áp (hình 4.1). Nếu chống sét van bị sự cố máy cắt phân đoạn gần nhất hoặc máy cắt đầu nguồn sẽ nhảy gây mất điện trên diện rộng làm giảm độ tin cậy cung cấp điện.

MẶT CHÍNH

Hình 4.2. Sơ đồ bố trí chống sét van phía sau cầu chì t rơi

4.2.2. Lắp đặt chống sét trên đường dây để nâng cao độ tin cậy

- Đƣờng dây là phần tử dài nhất trong lƣới điện nên thƣờng bị sét đánh và chịu tác dụng của quá điện áp khí quyển. Trong vận hành, sự cố cắt điện do sét chiếm tỷ lệ lớn trong toàn bộ sự cố của hệ thống. Bởi vậy bảo vệ chống sét đƣờng dây có tầm quan trọng rất lớn trong việc đảm bảo vận hành an toàn và cung cấp điện liên tục.

thiết bị chống sét. hi có sóng quá điện áp, các thiết bị chống sét sẽ phóng điện trƣớc đƣa dòng sét xuống đất làm giảm trị số quá áp đặt lên cách điện của phần tử lƣới điện và khi hết quá áp sẽ tự động dập tắt hồ quang của dòng xoay chiều đi kèm, phục hồi trạng thái làm việc bình thƣờng. Tuy nhiên ngay sau khi phóng điện, điện áp dƣ trên chống sét sẽ tác dụng lên cách điện của thiết bị, nếu giá trị này lớn thì sẽ gây nguy hiểm cho thiết bị điện. Các thiết bị chống sét cần phải đảm bảo sao cho giá trị điện áp dƣ nhỏ để không gây ảnh hƣởng đến cách điện của phần tử lƣới điện.

Đối với lƣới điện trung áp Quy Nhơn đa số thời gian khôi phục đóng lại máy cắt phân đoạn đƣờng dây không làm cho thời gian mất điện ngắn ảnh hƣởng tốt đến độ tin cậy của lƣới điện. Để nâng cao hơn nữa độ tin cậy, cần lắp đặt chống sét trên đƣờng dây để hạn chế sự cố thoáng qua. Khi có hiện tƣợng quá áp trên đƣờng dây thì ngay lập tức chống sét sẽ làm việc tự khử hiện tƣợng quá áp đó làm cho máy cắt phân đoạn không tác động cắt. Tuy nhiên hiệu quả của thiết bị chống sét phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ hệ thống nối đất, sơ đồ truyền sóng, vị trí lắp đặt chống sét.

4.3. Tái cấu trúc lƣới điện phân phối thành phố Quy Nhơn

4.3.1. Xây dựng các mạch vòng để cấp điện 2 nguồn

Toàn bộ lƣới điện trung áp Thành Phố Quy Nhơn có một cấp điện áp 22kV, cần xây dựng một số mạch vòng liên lạc giữa các trạm biến áp 110kV và giữa các khu vực khác nhau. Trong phạm vi của luận văn này khi tính toán để xây dựng các mạch vòng chỉ xét trên phƣơng diện độ tin cậy. Nhƣ vậy, từ kết quả tính toán độ tin cậy có thể xem xét nên đầu tƣ mạch vòng để có nguồn cấp thứ 2 hay không. Đối với những xuất tuyến có độ tin cậy cao, sản lƣợng nhỏ, chiều dài ngắn việc đầu tƣ xây dựng mạch vòng, không mang lại hiệu quả kinh tế. Ngƣợc lại những xuất tuyến có độ tin cậy thấp, sản lƣợng lớn việc đầu tƣ xây mạch vòng để có nguồn cấp thứ 2 các

chỉ số về độ tin cậy tăng lên đáng kể và mang lại hiệu quả kinh tế, xã hội rất cao.

4.3.2. Lắp đặt thiết bị phân đoạn bằng máy cắt Recloser

Phân tích số liệu thống kê về sự cố của đƣờng dây trên không của lƣới điện trung áp có đến 80-90% hƣ hỏng mang tính thoáng qua. Nhƣ vậy, đa số trƣờng hợp hỏng hóc của đƣờng dây tải điện trên không nếu sau khi cắt máy cắt một khoảng thời gian đủ để cho môi trƣờng hƣ hỏng khôi phục lại làm việc bình thƣờng, nhanh chóng khôi phục cung cấp điện cho hộ tiêu thụ. Để hạn chế thời gian mất điện do sự cố thoáng qua, khi có sự cố máy cắt sẽ nhảy nhƣng sau đó sẽ tự động đóng lặp lại, thời gian và số lần tự đóng lặp lại do ngƣời quản lý vận hành cài đặt sẵn trong máy cắt, sau số lần đóng lại không thành máy cắt sẽ tự động khóa chức năng tự đóng lặp lại. Những sự cố thoáng qua thì xác suất tự đóng lại tƣơng đối lớn.

4.3.3. Lắp đặt thiết bị phân đoạn bằng dao cách ly

Một trong những biện pháp nâng cao độ tin cậy của lƣới điện là lắp đặt thêm các thiết bị phân đoạn trên đƣờng dây. Tuy nhiên việc lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị phân đoạn trên đƣờng dây phải đảm bảo độ tin cậy là tối ƣu nhất. Áp dụng chƣơng trình tính toán độ tin cậy sẽ tìm đƣợc vị trí lắp đặt thiết bị phân đoạn cho độ tin cậy là tốt nhất. Để xem xét hiệu quả của việc lắp đặt thêm thiết bị phân đoạn, sẽ tính toán các chỉ số về độ tin cậy trong trƣờng hợp có đặt thêm dao cách ly phân đoạn cho lƣới điện hiện trạng.

KẾT LUẬN

Độ tin cậy cung cấp điện ngày càng đƣợc khách hàng cũng nhƣ ngành

Các chức năng cơ bản của phần mềm