VI. í nghĩa khoa học và thực tiễn
2.2 Cỏc yếu tố ảnh hƣởng đến tổn thất và khả năng giảm thiểu tổn
2.2.1 Điện ỏp làm việc của trang thiết bị
Làm việc với điện ỏp càng cao, dũng điện càng bộ, vỡ thế chọn cấp điện ỏp khi thiết kế (đƣờng dõy, MBA) và điều chỉnh điện ỏp lỳc vận hành đều cú ảnh hƣởng mạnh đến trị số tổn thất cụng suất và điện năng.
- Nõng cấp điện ỏp định mức của lƣới điện. Là biện phỏp giảm tổn thất rất đỏng kể bởi trị số tổn thất tỉ lệ nghịch với bỡnh phƣơng của điện ỏp định mức: 2 2 2 2 3. . P Q . P R I R U (2.1) Tuy nhiờn nõng cấp điện ỏp lại liờn quan với việc cần tăng vốn đầu tƣ cho cỏch điện và kết cấu lƣới, cần so sỏnh lựa chọn theo chỉ tiờu kinh tế - kỹ thuật.
- Điều chỉnh điện ỏp tại MBA. Cỏc MBA trong HTĐ hầu hết đều cú khả năng điều chỉnh điện ỏp bằng cỏch thay đổi đầu phõn ỏp. Việc thay đổi đầu phõn ỏp cho phộp lựa chọn điện ỏp làm việc tối ƣu cho đƣờng dõy tải điện (ở mức cao giới hạn trong mọi chế độ tải) nhờ đú giảm đƣợc tổn thất. Ngoài ra, thay đổi đầu phõn ỏp cũn làm thay đổi sự phõn bố CSPK trong lƣới, nếu cú phƣơng phỏp điều khiển tối ƣu cũng cú thể giảm đƣợc trị số tổn thất xuống đến mức thấp nhất.
2.2.2 Truyền tải CSPK
Cõn bằng CSPK nỳt là điều kiện cần để đảm bảo chất lƣợng điện năng. Mất cõn bằng CSPK điện ỏp nỳt sẽ thay đổi. Trong HTĐ luụn luụn tồn tại quỏ trỡnh truyền tải CSPK (kốm theo với CSTD), dũng điện tăng lờn, làm tăng cao trị số tổn thất CSTD nhƣ cụng thức (2.1).
Cú thể thấy rừ hơn điều này nếu biểu diễn tổn thất CSTD, tổng ∆P gồm 2 thành phần:
2 P Q 2 2 2 2 2 2 2 P P Q U R P U R R U Q P RI 3 P (2.2)
Thành phần ∆PQ tỉ lệ với bỡnh phƣơng của CSPK truyền tải, vỡ thế giảm CSPK truyền tải là biện phỏp rất hiệu quả giảm thiểu tổn thất.
- Ảnh hƣởng của cỏc thiết bị bự. Cỏc thiết bị bự CSPK thƣờng đƣợc đặt ở phụ tải. Cỏc thiết bị này cú tỏc dụng phỏt CSPK vào thanh cỏi kết nối, vỡ thế nếu đặt ở nỳt phụ tải cú thể giảm lƣợng CSPK chạy trờn đƣờng dõy về nỳt. Một đƣờng dõy tải cụng suất S = P + jQ đến phụ tải cuối, tổn thất CSTD tớnh đƣợc theo (2.1) nếu đặt bự vào cuối đƣờng dõy với dung lƣợng Qb, tổn thất chỉ cũn: 2 2 2 2 ( ) 3. . P Q Qb . P R I R U (2.3)
Ngoài ra khi giảm truyền tải CSPK điện ỏp lƣới đƣợc cải thiện (nõng cao), càng hậu thuẫn thờm cho hiệu quả giảm tổn thất.
- Điện dung tự nhiờn của đƣờng dõy. Điện dung tự nhiờn của đƣờng dõy cú tỏc dụng giống nhƣ cỏc thiết bị bự, phỏt CSPK vào lƣới. Tuy nhiờn, CSPK do điện dung tự nhiờn của đƣờng dõy sinh ra vào đỳng vị trớ đƣờng dõy và phõn bố dọc theo vị trớ chiều dài nờn hiệu quả phụ thuộc chế độ truyền tải. Ở chế độ khụng tải hoặc non tải dũng cụng suất điện dung của đƣờng dõy khụng đƣợc tiờu thụ truyền về hai phớa, đụi khi làm tăng thờm tổn thất.
CSPK tổng do điện dung tự nhiờn của đƣờng dõy sinh ra cú thể tớnh theo cụng thức:
2
.
QB U (2.4) Trong đú: B là dung dẫn tổng của đƣờng dõy chiều dài L (B = ωC0.L); U là điện ỏp trung bỡnh làm việc của đƣờng dõy.
Cú thể nhận thấy rằng, lƣợng CSPK của đƣờng dõy sinh ra tỉ lệ với bỡnh phƣơng điện ỏp làm việc. Do vậy, ở những cấp điện ỏp cao và siờu cao
(220; 500kV) thỡ lƣợng cụng suất do đƣờng dõy sinh ra này là rất lớn. Trong chế độ non tải hoặc khụng tải, cụng suất điện dung đƣờng dõy cú thể làm tăng điện ỏp cuối đƣờng dõy quỏ trị số cho phộp. Để khắc phục ngƣời ta thƣờng đặt khỏng bự trờn đƣờng dõy để giữ điện ỏp tại cỏc nỳt nằm trong phạm vi cho phộp. Để tận dụng cụng suất này ngƣời ta thƣờng bự khụng hoàn toàn cụng suất điện dung tự nhiờn của đƣờng dõy. Khi đú đƣờng dõy đúng vài trũ nguồn bự CSPK cho hệ thống.
Ngƣợc lại, điện ỏp của LĐPPTA thƣờng thấp nờn cụng suất do điện dung của đƣờng dõy sinh ra rất nhỏ nờn CSPK của phụ tải và tổn thất CSPK trờn hệ thống phải đƣợc bự bằng cỏc thiết bị bự.
2.2.3 Cỏc biện phỏp giảm thiểu tổn thất trong LĐPPTA
Khi lƣới điện đó đƣợc vận hành, do những điều kiện khỏc nhau về vốn đầu tƣ khi xõy dựng, về lịch sử phỏt triển và hỡnh thành lƣới, quỏ trỡnh tăng trƣởng phụ tải ... tỉ lệ tổn thất rất khỏc nhau. Ngoài biện phỏp cải tạo nõng cấp tiết diện đƣờng dõy, MBA, trang thiết bị (mà thƣờng rất bị hạn chế) cỏc biện phỏp phụ thờm để giảm tổn thất khi vận hành thƣờng đem lại hiệu quả đỏng kể. Cỏc biện phỏp cú thể kể đến nhƣ [15][16]:
- Lắp đặt thiết bị bự và điều khiển thiết bị bự (nếu cú điều kiện);
- Trang bị cỏc bộ điều ỏp dƣới tải và thiết bị tự động điều ỏp dƣới tải để nõng cao điện ỏp vận hành
- Tạo cỏc mạch vũng nhằm cung cấp dạng lƣới kớn vận hành hở và điều khiển điểm cắt ...
Ngoài ra, cỏc giải phỏp quản lý nhu cầu điện cũng là hƣớng đƣợc quan tõm trong những năm gần đõy nhằm giảm nhu cầu đỉnh, san bằng đồ thị phụ tải từ đú giảm đƣợc tổn thất cụng suất và tổn thất điện năng.
Biện phỏp phổ biến và hiệu quả cao của cỏc thiết bị bự phải kể đến là bự kinh tế, cỏc thiết bị bự đƣợc lựa chọn tối ƣu theo chỉ tiờu theo hiệu quả kinh tế. Khi lắp đặt thiết bị bự vào những vị trớ hợp lớ, chi phớ cho tổn thất điện
năng hàng năm giảm đƣợc nhiều trong khi vốn đầu tƣ khụng lớn. Tuy nhiờn, LĐPPTA cú tổn thất cụng suất, tổn thất điện năng và tổn thất điện ỏp rất lớn dẫn đến chất lƣợng điện năng cú thể khụng đảm bảo trong cỏc khu vực nụng thụn và miền nỳi bởi bỏn kớnh cung cấp điện rất lớn. Vỡ vậy, phƣơng phỏp bự theo yờu cầu kỹ thuật nhƣ giảm tổn thất cụng suất và tổn thất điện năng hay đảm bảo yờu cầu về độ lệch điện ỏp cho phộp là những giải phỏp đƣợc quan tõm và tập trung nghiờn cứu để cải thiện chất lƣợng điện năng đồng thời giảm tổn thất của LĐPPTA.