Chương 4: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN HUYỆN TIÊN DU – TỈNH BẮC
4.4. Các đề xuất và giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của lưới phân phối điện huyện Tiên Du - tỉnh Bắc Ninh
4.4.1. Các đề xuất nâng cao độ tin cậy
4.4.1.1. Sử dụng các thiết bị điện có độ tin cậy cao
Độ tin cậy của lưới phân phối điện phụ thuộc chủ yếu vào độ tin cậy của các phần tử như: Đường dây, máy biến áp, máy cắt điện, dao cách ly, các thiết bị bảo vệ, điều khiển và tự động hoá.... Muốn nâng cao độ tin cậy của lưới điện cần sử dụng các phần tử có độ tin cậy cao.
Ngày nay với sự phát triển mạnh của ngành công nghệ vật liệu mới, đã có nhiều vật liệu và thiết bị điện có độ tin cậy rất cao.
Về vật liệu điện có thể kể như: Vật liệu cách điện có cường độ cách điện cao như các loại giấy cách điện, sứ các điện bằng silicon...
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 96 Về thiết bị điện có thể kể một số loại như: Máy cắt điện chân không, máy cắt không khí, máy cắt điện khí SF6....
Các thiết bị bảo vệ và tự động hoá hiện nay sử dụng công nghệ kỹ thuật số có độ tin cậy cao hơn rất nhiều so với thiết bị sử dụng rơle điện từ trước đây.
Ngoài ra máy biến áp hiện nay sử dụng vật liệu dẫn từ có tổn hao nhỏ và các điện tốt nên có độ tin cậy cao.
Tuy nhiên việc sử dụng thiết bị có độ tin cậy cao đồng nghĩa với việc tăng chi phí đầu tư cho lưới điện. Vì vậy ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế của hệ thống, nên việc sử dụng nó tuỳ vào điều kiện cụ thể. Đối với những hộ phụ tải không được phép mất điện thì đầu tư với khả năng tốt nhất cho phép.
Còn đối với các phụ tải khác phải dựa trên sự so sánh giữa tổn thất do mất điện và chi phí đầu tư.
Trên thực tế lưới phân phối hiện nay còn sử dụng nhiều thiết bị cũ, công nghệ lạc hậu, có độ tin cậy thấp đang dần được thay thế bằng những thiết bị hiện đại có độ tin cậy cao, do đó độ tin cậy của lưới điện đang ngày được nâng cao rõ rệt.
4.4.1.2. Sử dụng các thiết bị tự động. (TĐL, TĐN, SCADA)
Các thiết bị tự động thường dùng để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới phân phối là: Tự động đóng lại đường dây (TĐL), tự động đóng nguồn dự phòng (TĐN), Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu từ xa (SCADA).
Theo thống kê, đối với đường dây tải điện trên không sự cố thống qua có thể chiếm tới 85% tổng số lần sự cố đường dây. Nguyên nhân chủ yếu gây sự cố thoáng qua là do sét đánh vào đường dây, cây đổ gần đường dây điện gác vào đường dây, vật lạ rơi vào đường dây điện…Các sự cố này thường tự giải trừ sau một hoặc 2 lần phóng điện.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 97 Do đó, nếu ta bố trí thiết bị TĐL thì tỷ lệ đóng lại thành công sẽ rất cao, do thời gian TĐL rất ngắn (từ 2-5s) nên phụ tải không bị ảnh hưởng do mất điện. Nhờ vậy độ tin cậy lưới điện được nâng cao.
Đối với lưới điện có nguồn dự phòng hoặc hai nguồn cấp điện việc sử dụng thiết bị TĐN sẽ rất hiệu quả. Khi một nguồn bị mất điện nguồn thứ 2 tự động đóng vào thay thế nguồn thứ nhất cấp điện cho phu tải. Thời gian TĐN rất ngắn nên không ảnh hưởng đến phụ tải.
Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin, hệ thống điều khiểu gián sát và thu thập dự liệu từ xa ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Hệ thồng này cho phép thu thập dữ liệu, phân tích và điều khiển các đối tượng từ xa. Sử dụng hệ thống SCADA trong điều hành lưới phân phối sẽ nhanh chóng tách đoạn lưới sự cố và khôi phục cấp điện cho các phân đoạn không sự cố. Nhờ đó nâng độ tin cậy cung cấp điện.
4.4.1.3. Tăng cường khả năng dự phòng bằng sơ đồ kết dây lưới điện hợp lý (Lưới kín, Lưới phân đoạn)
Lưới phân phối hiện nay thường là lưới hình tia có phân nhánh, thường có độ tin cậy thấp. Tuy vậy do lý do về kinh tế nó vẫn được dùng phổ biến ở nước ta. Để tăng độ tin cậy của lưới phân phối cần sử dụng những sơ đồ có khả năng chuyển đổi kết dây linh hoạt nhằm hạn chế thấp nhất khả năng ngừng cấp điện cho phụ tải. Hiện nay có thể dùng các sơ đồ kết dây sau:
- Sơ đồ lưới kín vận hành hở:
Lưới phân phối kín vận hành hở gồm nhiều nguồn và nhiều phân đoạn đường dây tạo thành lưới kín nhưng khi vận hành thì các máy cắt phân đoạn cắt ra tạo thành lưới hở. Khi một đoạn ngừng điện thì chỉ phụ tải phân đoạn đó mất điện, còn các phân đoạn khác chỉ mất điện tạm thời trong thời gian thao tác, sau đó lại được cấp điện bình thường.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 98 Sơ đồ này có ưu điểm là chi phí đầu tư không cao, có thể áp dụng cho các hệ thống phân phối điện. Tuy nhiên còn tùy thuộc vào tình hình nguồn điện ở từng khu vực.
- Sơ đồ lưới có phân đoạn:
Sơ đồ lưới hình tia có phân đoạn hay được dùng nhất hiện nay vì nó có chi phí thấp, sơ đồ đơn giản có thể áp dụng rộng rãi. Nhược điểm của nó là có độ tin cậy chưa cao.
Thiết bị phân đoạn có thể là máy cắt điện hoặc dao cách ly. Trong sơ đồ này khi sự cố một phân đoạn thì chỉ những phân đoạn phía sau nó bị mất điện, các phân đoạn đứng trước nó (về phí nguồn) chỉ bị mất điện tạm thời trong thời gian thao tác.
Trong sơ đồ này, số lượng và vị trí đặt các thiết bị phân đoạn cũng ảnh hưởng đến thời gian mất điện của phụ tải. Vì vậy, cần lựa chọn cụ thể cho từng lưới điện cụ thể.
Để sử dụng sơ đồ này có hiệu quả có thể kết hợp với các thiết bị tự động đóng lại, điều khiển từ xa…có thể nâng cao đáng kể độ tin cậy của lưới phân phối. Việc sử dụng các thiết bị này có thể loại trừ ảnh hưởng của sự cố thoáng qua và rút ngắn thời gian thao tác trên lưới, nhờ thế nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.