Trong lưới điện phân phối, các trạm biến áp thường chỉ có một máy biến áp việc khắc phục sự cố trạm biến áp thường mất nhiều thời gian, có thể đến hàng chục giờ. Vì vậy, các hộ tiêu thụ sẽ mất điện trong thời gian dài. Theo kinh nghiệm vận hành, hàng năm mỗi trạm biến áp phân phối phải ngừng điện bảo dưỡng và sửa chữa trung bình từ 2 -10 giờ.
Vấn đề là làm sao rút ngắn được thời gian sửa chữa thường xuyên và định kỳ của các trạm biến áp, với kết cấu các trạm biến áp phân phối như hiện nay thời gian sửa chữa thay thế rất lớn. Muốn vậy phải thay đổi kết cấu của trạm biến áp, làm cho nó có thể dễ dàng thay thế các bộ phận cấu thành.
Ý tưởng của tác giả đưa ra ở đây là: Chia các bộ phận của một trạm biến áp thành ba khối riêng biệt:
+ Khối cao thế: Gồm cầu dao, cầu chì, chống sét cao thế. + Khối máy biến áp.
+ Khối hạ thế: Gồm các thiết bị đóng cắt và đo đếm hạ thế.
Các khối này được thiết kế có thể đẩy vào, kéo ra như ngăn kéo. Phần cao thế có khoá liên động để đảm bảo an toàn trong quá trình thao tác, thời gian thay thế các khối này chỉ mất vài phút đến vài chục phút. Do đó, có thể rút ngắn được thời gian ngừng điện trong năm.
Để đảm bảo tính đồng bộ và khả năng thay thế lần nhau, các kích thước của trạm biến áp phải được chuẩn hoá trong chế tạo. Nhờ vậy có thể giảm khối lượng thiết bị dự phòng và dễ dàng thay đổi công suất các trạm biến áp.
Sơ đồ trạm hình 4.4
Về cấu tạo trạm gồm bốn phần chính:
- Vỏ trạm: có hình hộp chữ nhật, khung được làm bằng sắt hình và bao quanh bằng tôn dày 1,5mm. Toàn bộ vỏ trạm được sơn bằng sơn tĩnh điện.
Vỏ trạm được thiết kế làm ba ngăn: ngăn máy biến áp, ngăn thiết bị cao thế, ngăn tủ hạ thế. Các ngăn này được thiết kế có ray và rãnh hướng dẫn để các tủ thiết bị và máy biến áp có thể trượt trên đó đi vào và đi ra (Hình 4.7).
- Máy biến áp: được thiết kế có đầu ra hạ thế ở bên sườn máy để dễ dàng tiếp xúc với phần tĩnh của chốt hợp bộ, đầu ra cao thế ở phía trên như các máy biến áp bình thường. Máy biến áp được đặt trên bệ di động có thể di chuyển vào ra dễ dàng nhờ hệ thống truyền động kiểu trục vít. Để đảm bảo an toàn, phía gầm máy được thiết kế khoá liên động với dao cách ly cao thế. Khi dao cách ly đóng không thể kéo máy ra hoặc vào (Hình 4.8).
- Tủ thiết bị cao thế: Là tủ chọn bộ có lắp các thiết bị cao thế của trạm như cầu dao, cầu chì, chống sét van. Tủ được thiết kế có 6 đầu ra chính là phần động của chốt hợp bộ, khi đẩy vào ăn khớp với phần tĩnh của nó nằm trong vỏ trạm. Tủ có bốn bánh xe có thể kéo hoặc đẩy dễ dàng, để đảm bảo an toàn tủ có khoá liên động với cầu dao cao thế. Khi dao đóng không thể kéo tủ ra ngoài vỏ (Hình 4.9).
- Tủ hạ thế: Là tủ hợp bộ được thiết kế khung giống như tủ cao thế, các thiết bị trong tủ gồm: Áptômat, đồng hồ Vônmét, Ampemét, công tơ điện, biến dòng. Tủ có các bộ đầu ra là các phần động của chột hợp bộ, khi đẩy tủ vào nó ăn khớp với phần tĩnh của chột hợp bộ trong vỏ trạm.
Để đảm bảo an toàn tủ có khoá liên động với cầu dao cao thế, khi cầu dao cao thế đóng không thể kéo tủ ra ngoài vỏ trạm (Hình 4.10).
Các bản vẽ thiết kế trạm: Xem phụ lục 4.4
KẾT LUẬN
Độ tin cậy cung cấp điện ngày càng được khách hàng cũng như ngành Điện quan tâm, đặc biệt trong lĩnh vực phân phối, mua bán điện năng. Những thiết hại do mất điện không những là của khánh hàng mà tác động trực tiếp vào quá trình sản xuất kinh doanh của ngành Điện.
Việc đánh giá độ tin cậy của lưới điện phân phối thông qua các chỉ tiêu liên quan đến khách hàng có ý nghĩa thực tế rất lớn trong việc hoạch định chính sách, đưa ra kế hoạch sửa chữa, cải tạo lưới điện để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, nâng cao chất lượng phụ vụ khách hàng khi mà thị trường điện lực sẽ hình thành, phát triển và cạnh tranh như các nước trên thế giới.
Đề tài đã xây dựng được phương pháp tính toán độ tin cậy của lưới điện phân phối bất kỳ và áp dụng tính toán độ tin cậy của lưới điện phân phối tỉnh Tuyên Quang. Từ kết quả tính toán, đề tài đã đánh giá được độ tin cậy của lưới điện phân phối tỉnh Tuyên Quang so với các tỉnh khác trong khu vực miền Bắc. Đề tài đi sâu vào phân tích những nguyên nhân ảnh hưởng đến độ tin cậy của lưới điện phân phối trên cơ sở số liệu thực tế vận hành lưới điện tỉnh Tuyên Quang, đưa ra những giải pháp cụ thể nhằm nâng cao độ tin cậy của lưới điện phân phối tỉnh Tuyên Quang và áp dụng cho lưới điện phân phối nói chung. Ngoài ra đã tính toán được điểm lắp đặt thiết bị phân đoạn tối ưu và đặc biệt tác giả đã đề suất một mô hình trạm biến áp có khả năng phục hồi nhanh giúp nâng cao độ tin cậy của lưới điện phân phối một cách hiệu quả.
Kiến nghị về những nghiên cứu tiếp theo:
- Nghiên cứu chọn chế độ vận hành cho mạng điện kín vận hành hở với những hàm mục tiêu là độ tin cậy lớn nhất và tổn thất công suất trong mạng là nhỏ nhất, nhưng vẫn đảm bảo các điều kiện vận hành là không gây quá tải các
phần tử trong hệ thống điện và điện áp của các nút nằm trong giới hạn cho phép.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ đến chế độ vận hành, độ tin cậy, chất lượng điện áp và tổn thất công suất trong lưới điện phân phối khi các nhà máy này đấu nối vào lưới điện phân phối. Từ đó quyết định đấu nối các nhà máy thuỷ điện vừa và nhỏ vào lưới điện phân phối hiện có hay đấu nối vào lưới điện truyền tải cho phù hợp.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt.
1. Trần Bách (2000), Lưới điện và hệ thống điện, tập 1 và 2 - NXB
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
2. Phan Đăng Khải (2000), Cấu trúc tối ưu lưới điện, tập 2 - NXB
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
3. Trần Quang Khánh (2005), Hệ thống cung cấp điện, tập 2 - NXB
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
4. Phan Văn Khôi (2001), Cơ sở đánh giá độ tin cậy - NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
5. Trần Đình Long (1999), Lý thuyết hệ thống - NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
6. Trần Đình Long (1999), Quy hoạch và phát triển năng lượng và điện
lực - NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
7. Nguyễn Lân Tráng (2004), Quy hoạch phát triển hệ thống điện - NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
8. Lã Văn Út (1999), Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện - NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
9. Điện lực Tuyên Quang, Báo cáo kỹ thuật các năm 2006, 2007, 2008,
2009, 2010 (6 tháng đầu năm)
Tiếng Anh.
10. Mc Graw - Hill (1986), Electric power distribustion system engineering
Các trang Web.
11. http://www.nulec.com.au