CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC ĐỐNG ĐA
3.1. GIÁI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG ĐƯỜNG DÂY 485E9 1.Giải pháp giảm tổn thất kĩ thuật cho đường dây 485E
3.1.1.Giải pháp giảm tổn thất kĩ thuật cho đường dây 485E9
Thứ nhất, với việc tình trạng các MBA hoạt động non tải. Để khắc phục tình trạng này cần có cơ chế vận hành phù hợp với sự thay đổi của phụ tải, cần phải có sự nghiên cứu phụ tải, đánh giá mức độ hoạt động của phụ tải và đưa ra mức công suất thích hợp nhằm thiết kế MBA phù hợp nhất với phụ tải và đáp ứng được tốt yêu cầu phụ tải.
Thứ hai, với tình trạng hệ thống lưới điện của 485E9 cũng đã xuống cấp do thời gian vận hành khá lâu, để nâng cao độ tin cậy cho lưới điện của đường dây 485 E9 cần phải được đầu tư nâng cấp cơ sở hạ tầng lưới điện và các TBA, rút ngắn khoảng cách từ TBA tới phụ tải tiêu thụ.
Thứ ba, để khắc phục tình trạng lệch pha cần thực hiện cân pha san tải gữa các pha, điều này cũng cần có sự nghiên cứu đánh giá phụ tải ngay từ ban đầu, đồng thời tăng cường kiểm tra để thực hiện việc cân đảo pha kịp thời tránh để xảy ra tình trạng chập cháy sẽ ảnh hưởng rất lớn tới hệ thống cũng như kinh tế.
Để khắc phục tình trạng tỷ lệ tổn thất kỹ thuật cao như hiện nay cần áp dụng các phương pháp sau:
Phương pháp thứ nhất, qua đánh giá, phân tích thực trạng hệ thống lưới điện của 485 E9 ở những mục trên, điều thấy rõ nhất đó là tình trạng xuống cấp của lưới điện. Để giảm tổn thất kỹ thuật cần thực hiện các giải pháp nâng cấp, cải tạo lưới điện sau:
Thực hiện nâng cấp toàn bộ hệ thống đường dây, đối với hệ thống TBA cần bảo dưỡng và thay mới.Điện lực cần thực hiện ngay các biện pháp bảo dưỡng và xin thay mới nếu cần.
Phương pháp thứ hai, có thể áp dụng đối với lưới điện của 485 E9 đó là thực hiện các biện pháp cân đảo pha. Phương pháp này dễ làm, không tốn chi phí nhưng không giải quyết được triệt để vấn đề và thường được áp dụng tại Điện lực.
Hai phương pháp trên đều đem lại kết quả nhưng nếu thực hiện đơn lẻ hai phương pháp thì sẽ không cho được kết quả tốt nhất. Trên thực tế Điện lực Đống Đa thường áp dụng giải pháp cân đảo pha phụ tải nhưng việc này thường không đem lại hiệu quả cao và lâu dài. Để làm tốt công tác giảm tổn thất thì cần áp dụng song song cả hai giải pháp trên, kết hợp nâng cấp, cải tạo hệ thống với cân đảo pha phụ tải cũng như nghiên cứu phụ tải để giảm thiểu tình trạng non tải hay quá tải trong các MBA. Đồng thời cần thực hiện nghiêm ngặt các biện pháp quản lý, vận hành cũng như công tác thanh kiểm tra hệ
thống định kỳ.
Trong phạm vi nghiên cứu của đồ án, ta có thể nhận thấy đường dây truyển tải trên các nhánh của đường dây 485E9 vẫn đang sử dụng loại cáp XLPE 95 có điện trở và điện kháng lớn, đường dây cũng được vận hành trong thời gian dài, liên tục. Do đó dẫn đến việc tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải là tương đối lớn. Vì vậy em xin đề xuất giải pháp thay thế các nhánh sử dụng cáp ngầm XLPE 95 bằng cáp ngầm XLPE 120. Như vậy ta có bảng thông số đường dây 485E9 (phụ lục 7 và 8)
Tính toán tổn thất điện năng trên đường dây 485E9 sau khi thay thế như sau:
Tính toán tổn thất kĩ thuật các trạm biến áp trên đường dây 485E9
- Tổn thất điện năng trên các máy biến áp nhánh A
Ta có :
- Tổn thất công suất trên máy biến áp I8 Thành Công là:
∆PMBA, I8TC = ∆P0 + ∆Pk * 2 dm pt S S ÷ = 0,735+ 3,85* 2 320 0.88 320 × ÷ = 3,71644(kW) - Tổn thất điện năng trên máy biến áp I8 Thành Công là:
∆AMBA, I8TC = 0,735 * 8760 + 3,85 *
2320 0.8 320 0.8 320 × ÷ * 1225,31 = 10091 (kWh) - Tính toán tương tự, tổn thất trên máy biến áp còn lại của nhánh A ta được
∆PMBA, ĐT = 4,3848 (kW), ∆AMBA, ĐT = 12153 (kWh).
Như vậy, tổng thổn thất công suất trên các máy biến áp nhánh A là:
∆PΣ,MBA,A =∆PMBA, I8TC + ∆PMBA, ĐT = 3,71644 + 4,3848 = 8,10124 (kW) Tổng thổn thất điện năng trên các máy biến áp nhánh A là:
∆AΣ,MBA,A =∆AMBA, I8TC + ∆AMBA, ĐT = 10091 + 12153 = 22244(kWh).
Tính toán tương tự tổn thất trên máy biến áp của nhánh B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, W, T, U, V( chi tiết tại phụ lục 9)
Tổn thất điện năng trên hệ thống máy biến áp
Tổn thất điện năng trên hệ thống máy biến áp được tính bằng tổng tổn thất điện năng của các máy biến áp.
∆AΣ,MBA=∆AΣ,MBA,A+…+∆AΣ,MBA,V= 22244 +…+ 12153 = 374192,6(kWh)
Tổn thất điện năng đường dây trên nhánh A
• Tổn thất điện năng trên đoạn I8TC-ĐT Theo tính toán tổn thất trạm biến áp ở trên ta có
STBA,I8TC=Smax TBA,I8TC= 352(kvA), PTBA,I8TC= 218,012(kW) 360 , 276 012 , 218 3522 2 2 8 , 2 8 , 8 ,I TC= TBAI TC − TBAI TC = − = TBA S P Q
Như vậy: PddI8TC-ĐT= PTBA,I8TC= 218,012(kW) QddA2A1= QTBA,A2= 276,360 ∆Pdd, I8TC-ĐT = 2 2 8 đm TC I U S * RI8TC-ĐT *10-3= 2 2 2 218, 012 276,360 ( ) 6 + * 0,05508*10-3 = 0,1896( kW) Tổn thất điện năng trên đoạn I8TC - ĐT là:
∆Add, I8TC-ĐT = ∆Pdd, I8TC-ĐT *τ = 0,1896* 1225,31 = 232,2866(kWh)
Tính tương tự, tổn thất điện năng trên các đoạn dây còn lại của nhánh A (xem phụ lục 10)
∆Pdd, ĐT-A= 0,2204 (kW), ∆Add, ĐT-A = 270,0746(kWh)
Như vậy, tổng thổn thất công suất trên đường dây nhánh A là:
∆PΣ,dd,A =∆Pdd, I8TC-ĐT + ∆Pdd, ĐT-A=0,1896 + 0,2204 = 0,41(kW)
Tổng thổn thất điện năng trên đường dây nhánh Alà:
∆AΣ,dd,A =∆Add, I8TC-ĐT + ∆Add, ĐT- A= 232,2866+ 270,0746= 502,3612(kWh).
Tổn thất điện năng trên trục chính
• Tổn thất điện năng trên đoạn AB
- Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn AB
ta có Pnhánh= PAB = 425,517(kW) Qnhánh= QAB = 468,7418 (kVAr) ∆Pdd, AB = 2 2 A đm S U * RA-B *10-3= 2 2 2 425,517 468.74 ( ) 6 + * (0.12*0.0754)*10-3 = 0,10073( kW) Tổn thất điện năng trên đoạn AB là:
∆Add, AB = ∆Pdd, AB * τ = 0,10073* 1225,31 = 123,4262 (kWh)
Tương tự, tính tổn thất điện năng trên các đoạn còn lại cũng như vậy (xem phụ lục 11 )
Ta có tổn thất trên trục chính sẽ bằng tổn thất trên trục chính và các nhánh ∆Add= ∆Add, Trục chính + ∆Add, Nhánh= ∆AΣ,dd,A+…+∆AΣ,dd,V+ ∆Add, AB+ …+∆Add, UV
= 502,3612+ …+ 212,923 + 123,4262 + … + 72140,51 =364286,2 (kWh)
Như vậy, tổn thất điện năng tính toán của đường dây 6kV 485 E9 là:
∆A485 E9 = ∆Add + ∆AMBA = 364286,2+ 355498,7= 719784,8(kWh).
Ta có bảng phân tích kết quả sau khi thay thế đường dây như sau:
Lộ đường dây ĐVT Tổn thất đường dây
485E9 thực tế
Tổn thất lộ 485E9 sau khi cải tạo
Điện năng đầu nguồn (Triệu kW) 19,217 19,217
TTĐN (Triệu kW) 0,79 0,72
Tỷ lệ TTĐN (%) 4,1 3,7
Theo bảng ta có thể nhận thấy khi thay thế cáp XLPE 95 bằng cáp XLPE 120 của đường dây 485E9 1 năm công ty điện lực Đống Đa sẽ giảm được lượng điện năng tổn thất là 20000 (kWh) tương đương với tỷ lệ tổn thất điện năng sẽ giảm 0,17%.Với tổng chiều dài các đường dây nhánh của đường dây 485E9 là 8km và giá thành hiện tại của 1m dây XLPE 120 là 99800VND ta có bảng tính toán lượng điện năng tiết kiệm được trong 1 năm của công ty Điện lực Đống Đa như sau:
Bảng 3. 1: Bảng tính chi phí tiết kiệm được trong 1 năm khi thay thế đường dây
Lộ đường dây ĐVT Tổn thất lộ 485E9 thực tế
Lộ 485E9 sau khi cái tạo
Điện năng đầu
nguồn ( Triệu kWh) 19,217 19,217
TTĐN ( Triệu kWh) 0,79 0,72
Điện năng tiết
kiệm ( Triệu kWh) 0,07
Giá bán điện
bình quân Đồng 1570,65
Số tiền tiết
Như vậy lượng tiền tiết kiệm được của công ty điện lực Đống Đa khi thay thế dây XLPE 95 bằng dây cáp điện XLPE 120 cho các nhánh của đường dây 485E9 sẽ tiết kiệm được số tiền trong 1 năm là 109.945.500 đồng.
Chi tiết tính toán chi phí đầu tư cho dự án thay thế dây cáp XLPE 95 bằng dây cáp XLPE 120( tại phụ lục 12)
Ngoài ta còn tính thêm chi phí nhân công được sử dụng trong quá trình lắp đặt và thay mới đường dây cáp XLPE 95 như sau:
Bảng 3. 2: Bảng tổng hợp chi phí khi thay thế đường dây 485E9
Đường dây Lộ đường dây 485E9
Chi phí đầu tư thay mới 798.400.000
Chi phí lắp đặt 15.000.000
Tổng 813.400.000
Với chi phí đầu tư và lắp đặt tổng cộng cho quá trình thay mới là 813400000 VND như vậy ta có thời gian hoàn vốn Thv cho dự án thay mới dây cáp XLPE 95 bằng dây cáp XLPE120 của các nhánh đường dây 485E9 như sau
Như vậy sau khi tính toán phương án đầu tư thay thế các dây cáp XLPE 95 bằng các dây cáp XLPE 120 trong các nhánh đường dây 485E9 ta thấy việc thu hồi vốn của phương pháp này tương đối lớn. Doanh thu tiết kiệm được so với chi phí đầu tư bỏ ra là chưa cao. Tuy nhiên xét đến chỉ tiêu về độ ổn định của dòng điện và sản lượng tổn thất hàng năm của công ty điện lực Đống Đa ta có thể tiến hành thay thế các đường dây cáp XLPE 95 khi những đường dây này đã hết tuổi thọ sử dụng hoặc gặp sự cố, xuống cấp nghiêm trọng. Vì thế phương án trên vẫn là khả thi. Vấn đề này cần được xem xét và tính toán cẩn thận dựa trên nhiều tiêu chí để chất lượng điện năng phục vụ dân cư và các hoạt động sản xuất tiêu dùng trong quận được đảm bảo.