Nghiên cứu đề xuất phương án kết lưới tối ưu cho lưới điện phân phối huyện cam lâm để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (12.55 MB, 128 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHAN NAM CHUNG
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
KẾT LƯỚI TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN
PHỐI HUYỆN CAM LÂM ĐỂ NÂNG CAO ĐỘ TIN
CẬY CUNG CẤP ĐIỆN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN
Đà Nẵng, năm 2017
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHAN NAM CHUNG
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN
KẾT LƯỚI TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI HUYỆN CAM LÂM ĐỂ NÂNG CAO
ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN
Chuyên ngành : Kỹ thuật điện
Mã số
: 60 52 02 02
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ THỊ TỊNH MINH
Đà Nẵng, Năm 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả tính toán trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn
Phan Nam Chung
TRANG TÓM TẮT TIẾNG ANH
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN KẾT LƯỚI TỐI ƯU
CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN CAM LÂM
Học viên: Phan Nam Chung
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện TrƯờng
Mã số: Khóa K33
Đại học Bách Khoa – ĐHĐN
Tóm tắt: Luận văn giới thiệu kiến thức cơ bản tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện
SAIDI, SAIFI, MAIFI của lƯới điện phân phối và đề xuất các phƯơng án kết lƯới giúp nâng cao
năng lực cấp điện, hiệu quả vận hành lƯới điện và độ tin cậy cung cấp điện cho khu vực huyện Cam
Lâm, tỉnh Khánh Hòa. Đề tài xây dựng đƯợc chƯơng tình tính toán độ tin cậy cấp điện bằng ngôn
ngữ lập trình Visual Basic dựa theo chƯơng trình quản lý lƯới điện (OMS) của Tổng công ty điện
lực miền Trung. ChƯơng trình đề xuất hỗ trợ việc tính toán các chỉ số độ tin cậy, phân tích số liệu,
thông tin mất điện khách hàng trên từng xuất tuyến từ đó tạo cơ sở dữ liệu thống kê tin cậy cho lƯới
điện. Căn cứ vào đó, đề tài đã đề xuất lựa chọn đƯợc phƯơng án kết lƯới tối Ưu cho lƯới điện phân
phối huyện Cam Lâm. Ngoài ra, luận văn cũng đã đề xuất các giải pháp khác nhƯ: hoàn thiện lƯới
điện, lập kế hoạch công tác cắt điện hợp lý, ngăn ngừa sự cố và ứng dụng tự động hóa nhằm mục
đích nâng cao vận hành hiệu quả, độ tin cậy trong quá trình cung cấp điện.
Từ khóa - Độ tin cậy cấp điện, chỉ số độ tin cậy, chƯơng trình tính toán.
THE OPTIMAL NETWORK CONFIGULATION OF
CAM LAM DISTRIBUTION GRID
Abstract - The thesis introduces basic knowledge to calculate reliability criteria such as
SAIDI, SAIFI, and MAIFI of distribution grid and proposes configuration networks to improve
the capacity, the efficiency and the reliability of Cam Lam distribution network at Khanh Hoa
province. A reliability computer program of Visual Basic was built in this thesis based on the
Outage Management System (OMS) program of the Electrical Central Power. The proposed
program supports the reliability calculation, data analysis, and customer blackout information on
each feeder of the grid. Based on that, the optimal configuration network solution for Cam Lam
distribution grid has proposed. Besides, other solutions such as grid automation, outage
planning, grid investment… also suggested for the purpose of improving operational efficiency
and reliability in the power network.
Keywords - Power reliability, reliability index, computer programming
MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU............................................................................................................................................................. 1
1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................................................... 2
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn ......................................................................................................... 2
5. Tên đề tài ........................................................................................................................................................ 3
6. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................................................... 3
7. Bố cục đề tài .................................................................................................................................................. 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC CAM LÂM ...................... 4
1.1. ĐẶC DIỂM LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHU VỰC HUYỆN CAM LAM ..........................4
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên - xã hội ............................................................................................................... 4
1.1.2. Đặc điểm lưới điện phân phối ......................................................................................................... 4
a. Nguồn điện ................................................................................................................................................ 5
b. LƯới điện ................................................................................................................................................... 5
1.2. PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH CƠ BẢN ......................................................................................7
1.2.1. Các vị trí liên lạc giữa các xuất tuyến ........................................................................................... 8
1.2.2. Các vị trí phân đoạn giữa các xuất tuyến ..................................................................................... 8
1.3. ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA PHỤ TẢI .................................................................................9
1.3.1. Đặc điểm phụ tải ................................................................................................................................. 9
a. Phụ tải tiêu dùng .................................................................................................................................... 10
b. Phụ tải công nghiệp, xây dựng........................................................................................................... 10
c. Phụ tải nông lâm nghiệp, thủy sản .................................................................................................... 10
d. Phụ tải dịch vụ du lịch .......................................................................................................................... 10
1.3.2. Yêu cầu của phụ tải .......................................................................................................................... 12
a. Chất lượng điện năng ........................................................................................................................... 12
b. Độ tin cậy cung cấp điện ..................................................................................................................... 12
1.4. NHỮNG THÁCH THỨC TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN CAM
LÂM ................................................................................................................................................................... 13
1.4.1. Những điều kiện thuận lợi .............................................................................................................. 13
1.4.2. Những hạn chế của lưới phân phối ảnh hƯởng đến độ tin cậy ........................................... 14
1.4.3. Những giải pháp khắc phục ........................................................................................................... 16
a. Phương án 1............................................................................................................................................. 16
b. Phương án 2............................................................................................................................................. 17
Tóm tắt Chương 1 ........................................................................................................................................... 18
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY CẤP ĐIỆN TRONG LƯỚI ĐIỆN ........................... 20
2.1. CÁC TIÊU CHÍ TÍNH TOÁN ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN ............... 20
2.2. CÁC PHẦN MỀM TÍNH TOÁN ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI..................................................................................................................................................... 22
2.2.1. Phần mềm PSS/ADEPT .................................................................................................................. 22
2.2.2. Chương trình tính toán độ tin cậy cấp điện tại điện lực ......................................................... 24
2.2.3. Ưu nhược điểm của các chương trình tính toán hiện nay ..................................................... 25
Tóm tắt Chương 2 ........................................................................................................................................... 26
CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY ĐỂ LỰA CHỌN
GIẢI PHÁP KẾT LƯỚI TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN HUYỆN CAM LÂM ........................................... 27
3.1. ĐỀ XUẤT CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN DỰA
TRÊN CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN CỦA ĐIỆN LỰC .............................................................. 27
3.1.1. Tính toán của chƯơng trình ........................................................................................................... 27
3.1.2. Giao diện chƯơng trình .................................................................................................................. 30
3.1.3. Cách vận hành chƯơng trình ......................................................................................................... 31
3.2. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN BẰNG CHƯƠNG TRÌNH
ĐỀ XUẤT ......................................................................................................................................................... 34
3.2.1. Kết quả tính toán phương án 1 lưới điện Cam Lâm ............................................................... 34
3.2.2. Kết quả tính toán phương án 2 lưới điện Cam Lâm ............................................................... 35
3.3. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT LƯỚI .......... 38
Tóm tắt Chương 3 ........................................................................................................................................... 41
CHƯƠNG 4. CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO VẬN HÀNH HIỆU QUẢ LƯỚI ĐIỆN KHU
VỰC HUYỆN CAM LÂM .......................................................................................................................... 43
4.1. HOÀN THIỆN TÁI CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN VẬN HÀNH TỐI ƯU CHO LƯỚI
ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN CAM LÂM .............................................................................................. 43
4.2. ĐẦU TƯ, HOÀN THIỆN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI.............................................................. 44
4.3. LẬP KẾ HOẠCH CẮT ĐIỆN CÔNG TÁC HỢP LÝ.............................................................. 44
4.4. GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA CÁC DẠNG SỰ CỐ THƯỜNG GẶP .................................... 45
4.5. ỨNG DỤNG TỰ ĐỘNG HÓA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ................................................... 46
Tóm tắt Chương 4 ........................................................................................................................................... 47
KẾT LUẬN ...................................................................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................50
PHỤ LỤC;
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI.
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
-
SAIDI _ System Average Interuption Duration Index: Thời gian ngừng cung
cấp điện trung bình của hệ thống.
-
SAIFI _ System Average Interuption Frequency Index: Tần suất trung bình
ngừng cung cấp điện của hệ thống.
-
MAIFI _ Momentary Average Interuption Frequency Index: Tần suất trung
bình ngừng cung cấp điện thoáng qua.
-
EBĐ: Trạm biến áp 110kV Bán Đảo 110/22kV - 20MVA
-
E30: Trạm biến áp 110kV Suối Dầu 110/22kV - 2x25MVA.
-
E28: Trạm biến áp 110kV Cam Ranh 110/22kV - 2x25MVA
-
LBS _ Load Break Switch: Dao cắt có tải.
-
MC: Máy cắt.
-
DCL: dao cách ly.
-
LPP: LƯới phân phối.
-
PA: PhƯơng án
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
Tên bảng
Trang
1.1.
Chỉ tiêu kế hoạch và thực hiện độ tin cậy các năm 2015, 2016, 2017
16
3.1
Kết quả tính toán các chỉ số độ tin cậy theo phƯơng án 1
35
3.2
Kết quả tính toán chỉ số độ tin cậy theo phƯơng án 2
36
DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu
hình
Tên hình
Trang
1.1.
Sơ đồ nguyên lý các xuất tuyến trung áp Điện lực Cam Lâm
7
1.2.
Sơ đồ kết lƯới theo phƯơng án 1
17
1.3.
Sơ đồ kết lƯới theo phƯơng án 2
18
2.1.
Giao diện chính phần mềm PSS/ADEPT
23
2.2.
Giao diện chƯơng trình quản lý lƯới điện
24
2.3.
Phân hệ chƯơng trình quản lý lƯới điện của Điên lực
24
3.1.
Sơ đồ thuật toán chƯơng trình tính độ tin cậy
29
3.2.
Phần mục chính nhập liệu thông tin đầu vào
30
3.3.
Xem thông tin chi tiết mất điện
30
3.4.
Báo cáo kết quả tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy
31
3.5.
Giao diện chƯơng trình tính toán độ tin cậy
31
3.6.
Nhập dữ kiện thông tin mất điện
32
3.7.
Xem các thông tin chi tiết mất
32
3.8.
Xem các thông tin chi tiết mất
33
3.9.
Kết quả chạy tính toán độ tin cậy từ chƯơng trình xây dựng mới
34
3.10.
Kết quả các chỉ tiêu độ tin cậy từ chƯơng trình Điện lực
34
3.11.
Biểu đồ Saidi của phƯơng án 1, phƯơng án 2
39
3.12.
Biểu đồ Saifi của phƯơng án 1, phƯơng án 2
39
3.13.
Biểu đồ Maifi của phƯơng án 1, phƯơng án 2
39
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN KẾT LƯỚI TỐI ƯU
CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN CAM LÂM
Học viên: Phan Nam Chung
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện TrƯờng
Mã số: Khóa K33
Đại học Bách Khoa – ĐHĐN
Tóm tắt: Luận văn giới thiệu kiến thức cơ bản tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện
SAIDI, SAIFI, MAIFI của lƯới điện phân phối và đề xuất các phƯơng án kết lƯới giúp nâng cao năng
lực cấp điện, hiệu quả vận hành lƯới điện và độ tin cậy cung cấp điện cho khu vực huyện Cam Lâm,
tỉnh Khánh Hòa. Đề tài xây dựng đƯợc chƯơng tình tính toán độ tin cậy cấp điện bằng ngôn ngữ lập
trình Visual Basic dựa theo chƯơng trình quản lý lƯới điện (OMS) của Tổng công ty điện lực miền
Trung. ChƯơng trình đề xuất hỗ trợ việc tính toán các chỉ số độ tin cậy, phân tích số liệu, thông tin
mất điện khách hàng trên từng xuất tuyến từ đó tạo cơ sở dữ liệu thống kê tin cậy cho lƯới điện. Căn
cứ vào đó, đề tài đã đề xuất lựa chọn đƯợc phƯơng án kết lƯới tối Ưu cho lƯới điện phân phối huyện
Cam Lâm. Ngoài ra, luận văn cũng đã đề xuất các giải pháp khác nhƯ: hoàn thiện lƯới điện, lập kế
hoạch công tác cắt điện hợp lý, ngăn ngừa sự cố và ứng dụng tự động hóa nhằm mục đích nâng cao
vận hành hiệu quả, độ tin cậy trong quá trình cung cấp điện.
Từ khóa - Độ tin cậy cấp điện, chỉ số độ tin cậy, chƯơng trình tính toán.
THE OPTIMAL NETWORK CONFIGULATION OF
CAM LAM DISTRIBUTION GRID
Abstract - The thesis introduces basic knowledge to calculate reliability criteria such as
SAIDI, SAIFI, and MAIFI of distribution grid and proposes configuration networks to improve
the capacity, the efficiency and the reliability of Cam Lam distribution network at Khanh Hoa
province. A reliability computer program of Visual Basic was built in this thesis based on the
Outage Management System (OMS) program of the Electrical Central Power. The proposed
program supports the reliability calculation, data analysis, and customer blackout information on
each feeder of the grid. Based on that, the optimal configuration network solution for Cam Lam
distribution grid has proposed. Besides, other solutions such as grid automation, outage planning,
grid investment… also suggested for the purpose of improving operational efficiency and
reliability in the power network.
Keywords - Power reliability, reliability index, computer programming
1
MỞ ĐẦU
Độ tin cậy cung cấp điện là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất
lƯợng điện năng, chất lƯợng cung cấp dịch vụ cho khách hàng sử dụng điện. Chất
lƯợng điện năng ngoài đáp ứng yêu cầu các thông số kỹ thuật cơ bản về điện áp, tần
số, sóng hài... cũng cần phải đảm bảo các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện nhƯ: tính
liên tục, độ ổn định, an toàn, giảm thiểu thời gian mất điện và khôi phục cấp điện
nhanh cho khách hàng khi có sự cố xảy ra trên hệ thống lƯới điện.
Nhận thức đƯợc tầm quan trọng của việc thực hiện các chỉ tiêu kế hoạch sản xuất
kinh doanh đƯợc giao nhƯ chỉ tiêu về giảm tổn thất, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện,
hàng năm ngành điện luôn quan tâm đầu tƯ, nâng cấp cải tạo nguồn, lƯới đáp ứng nhu
cầu phát triển phụ tải, nâng cao chất lƯợng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện.
Riêng đối với lƯới điện phân phối trung áp 22 kV khu vực huyện Cam Lâm
đƯợc xây dựng từ những trƯớc năm 1999 chủ cấp điện cho các khu vực vùng nông
thôn. LƯới điện Cam Lâm có cấu trúc chủ yếu vận hành hình tia, bán kính cấp điện
dài, tiết diện dây dẫn nhỏ, thiết bị đóng cắt, phân đoạn còn nhiều hạn chế, chƯa đồng
bộ và chƯa tự động hóa cao đã ảnh hƯởng không nhỏ đến việc cung cấp điện cho
khách hàng do không còn phù hợp với tốc độ phát triển phụ tải và tính chất phụ tải
trong giai đoạn hiện nay. Trong đó, đặc biệt tuyến 471-EBD hiện cấp điện cho các phụ
tải quan trọng nhƯ sân bay Cam Ranh, các phụ tải lớn các khách sạn, Resort nghỉ
dƯỡng cao cấp thuộc khu du lịch Bắc bán đảo Cam Ranh dọc đại lộ Nguyễn Tất
Thành và trung tâm hành chính huyện Cam Lâm luôn trong tình trạng bị quá tải, sự cố
thƯờng xuyên xảy ra đã ảnh hƯởng không nhỏ đến việc cấp điện cho khách hàng.
TrƯớc yêu cầu cấp thiết để đảm bảo cấp điện ổn định, liên tục và từ thực tế hiện
trạng vận hành nguồn, lƯới điện, Điện lực Câm Lâm trong các năm qua đã cho xây
dựng cải tạo, nâng cấp, lắp đặt hoàn thiện hệ thống nguồn, lƯới với mục đích nâng cao
năng lực cấp điện cho toàn bộ các phụ tải lớn quan trọng nhƯ sân bay Cam Ranh, khu
du lịch Bắc Bán đảo Cam Ranh, khu hành chính huyện Cam Lâm, đặc biệt đƯa vào
vận hành kịp thời xuất tuyến 479-EBĐ mục đích kết lƯới sản tải một phần cho tuyến
471-EBĐ để nâng cao năng lực cấp điện cho các phụ tải lớn dọc Đại lộ Nguyễn Tất
Thành và sân bay Cam Ranh.
Sau khi đƯa xuất tuyến 479-EBĐ vào vận hành khai thác với cơ sở hạ tầng, cấu
trúc lƯới điện hiện trạng cũ và mới, cũng nhƯ mức độ quan trọng của phụ tải cần thiết
phải tính toán tìm giải pháp kết lƯới hợp lý cho hệ thống lƯới điện phân phối và lựa
chọn phƯơng thức vận hành cơ bản tối Ưu cho các xuất tuyến 471-EBĐ, 479-EBĐ và
475-E30 để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
2
Xuất phát từ các lý do nêu trên, đề tài tập trung “Nghiên cứu đề xuất phương án
kết lưới tối ưu cho lưới điện phân phối huyện Cam Lâm để nâng cao độ tin cậy
cung cấp điện”. Đây cũng là một vấn đề thƯờng xuyên đƯợc các cán bộ kỹ sƯ, điều
độ viên, nhân viên vận hành lƯới điện phân phối quan tâm nghiên cứu.
1. Lí do chọn đề tài
- Xuất phát từ yêu cầu đảm bảo cung cấp điện cho khách hàng với chất lƯợng
điện năng, độ tin cậy cung cấp điện.
- Nâng cao độ tin cậy cho lƯới điện tốt sẽ hạn chế thiệt hại do việc gián đoạn
cung cấp điện, đồng thời đem lại hiệu quả cao trong sản xuất kinh doanh điện năng.
- Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của lƯới điện phân phối đƯợc đặt ra trong
giai đoạn hiện nay nhƯ một yêu cầu cấp thiết nhằm phục vụ cho việc phát triển kinh tế
- xã hội tại địa phƯơng.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu, đề xuất phƯơng án kết lƯới nâng cao độ tin cậy cho lƯới điện
huyện Cam Lâm.
- Xây dựng chƯơng trình tính toán độ tin cậy, áp dụng tính toán cho các xuất
tuyến 471-EBĐ, 479-EBĐ và 475-E30.
- Đánh giá phƯơng pháp tính toán độ tin cậy bằng các chƯơng trình tính toán độ
tin cậy. So sánh kết quả các phƯơng án và lựa chọn phƯơng án kết lƯới tối Ưu để
nâng cao độ tin cậy cung cấp điện
- Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lƯới điện, chất lƯợng điện
năng cho cung cấp cho khách hàng.
3. Đối tƯợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƯợng nghiên cứu: lƯới điện phân phối 22kV lƯới điện Điện lực Cam
Lâm quản lý vận hành.
- Phạm vi nghiên cứu: đề tài chủ yếu tập trung nghiên cứu tính toán kết lƯới cho
ba xuất tuyến 471-EBD, 479-EBĐ và 475-E30 theo các phƯơng án đề xuất, nhằm
nâng cao năng lực cấp điện, đảm bảo độ ổn định tincậy trong quá trình vận hành và
chất lƯợng cung cấp điện năng cho khu vực địa bàn huyện Cam Lâm.
4. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn
- Hệ thống hóa một cách khoa học các lý thuyết về vận hành tối Ưu lƯới điện
phân phối nhƯ tái cấu trúc lƯới điện, bố trí điểm đặt các thiết bị đóng cắt….Kết quả
nghiên cứu của đề tài có thể đƯợc sử dụng nhƯ tài liệu tham khảo cho công tác vận
hành tối Ưu lƯới điện phân phối.
- Đề tài nghiên cứu xuất phát từ thực tế hiện tại của lƯới điện phân phối huyện
Cam Lâm hiện nay, kết quả sau khi nghiên cứu tính toán có ý nghĩa thực tiễn và có thể
3
áp dụng để tính toán thiết kế, vận hành lƯới điện phân phối cho khu vực khác địa bàn
huyện Cam Lâm.
5. Tên đề tài
Tên đề tài: “Nghiên cứu đề xuất phương án kết lưới tối ưu cho lưới điện phân
phối huyện Cam Lâm để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện”.
6. PhƯơng pháp nghiên cứu
Sử dụng phƯơng pháp nghiên cứu và thực nghiệm:
PhƯơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu, sách báo, giáo
trình,…viết về vấn đề tính toán xác định các chỉ tiêu độ tin cậy.
- PhƯơng pháp thực nghiệm: Sử dụng chƯơng trình EXCEL, phần mềm lập trình
VISUAL BASIC xây dựng chƯơng trình làm công cụ hỗ trợ tính toán thống kê, phân
tích dữ liệu. Tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện cho từng xuất tuyến từ đó
đƯa ra các giải pháp nâng cao hiệu quả trong công tác sản xuất, vận hành lƯới điện
Điện lực Cam Lâm.
7. Bố cục đề tài
Căn cứ mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài đƯợc bố cục luận văn nhƯ sau:
Ngoài phần mở đầu và kết luận chung, nội dung của luận văn đƯợc biên chế thành 4
chƯơng:
ChƯơng 1: Tổng quan lƯới điện phân phối Điện lực Cam Lâm
ChƯơng 2: Tính toán độ tin cậy cấp điện trong lƯới điện
ChƯơng 3: Đề xuất chƯơng trình tính toán độ tin cậy để lựa chọn giải pháp kết
lƯới tối Ưu lƯới điện huyện Cam Lâm.
ChƯơng 4: Các giải pháp nâng cao vận hành hiệu quả lƯới điện huyện Cam Lâm
4
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC CAM LÂM
1.1. ĐẶC DIỂM LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHU VỰC HUYỆN CAM LAM
1.1.1. Đặc điểm tự nhiên - xã hội
Huyện Cam Lâm mới đƯợc thành lập vào năm 2007, có diện tích tự nhiên xấp
2
xỉ 550,26km với dân số vào khoảng 105.759 ngƯời (năm 2014). Về mặt địa lý, toàn
bộ huyện phía đông giáp biển Đông, phía bắc giáp huyện Diện Khánh, phía Tây giáp
huyện Khánh Sơn, phía Nam giáp thành phố Cam Ranh. Huyện Cam Lâm quản lý
hành chính gồm 13 xã và 01 thị trấn, thị trấn Cam Đức là trung tâm chính trị, kinh tế,
văn hóa của huyện.
Khí hậu Cam Lâm tƯơng đối ôn hòa, do nằm ở khu vực duyên hải Nam Trung
bộ nên thƯờng có 2 mùa r rệt: mùa nắng và mùa mƯa. Mùa mƯa ngắn, thƯờng k o
dài từ giữa tháng 9 đến giữa tháng 12 dƯơng lịch, tập trung vào 2 tháng 10 và tháng
11, chiếm khoảng 75 tổng lƯợng mƯa cả năm. Những tháng còn lại là mùa nắng. Giờ
0
nắng hàng năm trung bình 2.600 giờ và nhiệt độ trung bình năm là 26.7 C. Cơ cấu
kinh tế chủ yếu là công nghiệp và dịch vụ – du lịch và sản xuất nông lâm, thủy sản với
tỷ trọng:
- Dịch vụ – du lịch:
20,56%.
- Công nghiệp – xây dựng:
41,43%.
- Nông – lâm – thủy sản:
- Hoạt động khác:
6,23%.
31,78%.
1.1.2. Đặc điểm lƯới điện phân phối
LƯới điện phân phối khu vực huyện Cam Lâm trải dài trên 13 xã, 01 thị trấn, đi
qua nhiều khu vực có địa hình tƯơng đối đa dạng và phức tạp, chạy dọc biển, đồi núi,
đồng bằng để cung cấp điện phục vụ nhu cầu nhu cầu sinh hoạt, sản xuất của địa
phƯơng. Ngoài ra, trên địa bàn còn có các khu phụ tải tập trung nhƯ khu CN Suối
Dầu và khu du lịch nghĩ dƯỡng cao cấp Bãi Dài thuộc Bắc Bán đảo Cam Ranh, khu
trung tâm hành chính huyện. Sản lƯợng điện thƯơng phẩm tăng trƯởng hàng năm
khoảng 14 , năm 2016 mức tiêu thụ điện là 187 triệu kWh chiếm 10 trong toàn sản
lƯợng điện của Công ty Cổ phần điện lực Khánh Hòa.
Tính đến ngày 31/05/2017, Điện lực Cam Lâm (ĐLCL) có khối lƯợng quản lý
bao gồm:
11 xuất tuyến có cấp điện áp 22kV với tổng chiều dài khoảng 299km
01 xuất tuyến có cấp điện áp 35kV tổng chiều dài 3,1km
5
530MBA của 456 TBA với tổng công suất đặt 134 MVA.
Các thông tin về nguồn, lƯới điện của điện lực Cam Lâm nhƯ sau:
a.
Nguồn điện
Đến thời điểm hiện nay, về cơ bản lƯới điện phân phối huyện Cam Lâm hầu hết
đã chuyển sang vận hành ở cấp điện áp 22kV và có thể nhận điện từ 3 trạm biến áp
110kV:
- Trạm 110kV Suối Dầu E30 (110/35/23kV)
- Trạm 110kV Bán Đảo EBĐ (110/23/11kV)
- Trạm 110kV Cam Ranh E28 110/35/23kV)
b.
- 2x25MVA.
- 1x25MVA.
- 2x25MVA.
Lưới điện
LƯới điện 35kV chủ yếu làm nhiệm vụ chuyên tải công suất phát từ nhà máy
đƯờng Cam Ranh đến trạm biến áp 110kV Cam Ranh E28 và một số trạm biến áp
khách hàng có công suất lớn.
LƯới điện 22kV phần lớn mới đƯợc cải tạo đồng thời xây dựng mới nên chất
2
lƯợng tốt, các đƯờng trục sử dụng dây bọc XLPE có tiết diện lớn từ 150mm trở lên
và bán kính cung cấp điện hợp lý. Chúng đƯợc chia thành các xuất tuyến nhỏ nối liên
kết với nhau bằng các dao cách ly hay các máy cắt liên lạc. Nguồn cung cấp chính là
trạm 110kV Bán Đảo (EBĐ), trạm 110kV Suối Dầu (E30), trạm 110kV Cam Ranh
(E28) (xem sơ đồ ở phụ lục 1).
* Trạm 110kV Suối Dầu (E30) có 6 xuất tuyến 22kV:
- Tuyến 471: Cấp cho khu vực phụ tải phía Nam huyện Cam Lâm và liên lạc
chuyển tải công suất với tuyến 473-E32 trạm 110kV E32 Diên Khánh. Tổng chiều dài
toàn tuyến 15km, trục chính là 6,5km với 34 trạm biến áp phụ tải có công suất đặt 7,8
MVA.
- Tuyến 473: trục chính xuất tuyến này đi song song với tuyến 474-E30 trên cùng
một trụ và cấp điện cho 23 trạm biến áp phụ tải 22/0,4kV với công suất đặt 2,5 MVA.
Tổng chiều dài trục chính là 4,8km và toàn tuyến là 51km. Tuyến 473 liên lạc với 475E32 trạm 110kV E32 Diên Khánh.
- Tuyến 474: Cấp cho 44 trạm biến áp phụ tải 22/0,4kV cụm khu công nghiệp
Suối Dầu với tổng công suất đặt là 9,32 MVA. Tổng chiều dài toàn tuyến là 5,2km,
trong đó chiều dài trục chính là 3,4km.
- Tuyến 475: Với tổng chiều dài toàn tuyến là 27,74km, đƯờng trục 10,89km,
tuyến 475 cấp điện cho 59 trạm biến áp 22/0,4kV có tổng công suất đặt là 9,3 MVA.
Liên lạc với tuyến 471-EBĐ qua cầu dao 475-E30/108, 475-E30/65-71.
6
- Tuyến 476: với chiều dài trục chính là 6,34km, đƯợc phân đoạn bằng 1 cầu dao
liên lạc với tuyến 477-E30 tại trụ 476-E30/42. Tuyến 476 chỉ cấp điện cho 38 trạm
biến áp cụm khu công nghiệp Suối Dầu với tổng công suất đặt 21,8 MVA.
- Tuyến 477: với tổng chiều dài toàn tuyến là 4,29km trong đó chiều dài trục
chính là 1,83km, liên lạc với tuyến 476-E30 qua cầu dao tại trụ 476-E30/44. Tuyến
477 chỉ cấp điện cho 35 trạm biến áp khu công nghiệp Suối Dầu với tổng công suất đặt
21,7 MVA.
* Trạm 110kV Bán Đảo (EBĐ) có 3 xuất tuyến 22kV
Trạm EBĐ cấp điện cho khu vực phía Đông, phía Bắc huyện Cam Lâm với các
phụ tải đặc điểm nhƯ sau:
- Tuyến 471: cấp điện cho 50 trạm biến áp phụ tải có tổng công suất đặt
15,75MVA. Với chiều dài toàn tuyến dài 87,9km, trục chính dài 8,1km. Tuyến 471EBĐ liên lạc với tuyến 473-EBT qua cầu dao 471-EBĐ-473-EBT/20-191, tuyến 479EBĐ qua cầu dao 471-EBĐ/20-18-1, liên lạc tuyến 475-E30 qua cầu dao 471-EBĐ/7120 và 471-EBĐ/67-32A, liên lạc qua tuyến 471-E28 qua cầu dao liên lạc 471EBĐ/136.
- Tuyến 473: Có cấu trúc hình tia cấp điện cho 49 trạm biến áp phụ tải thuộc khu
vực thị trấn Cam Đức, xã Cam Thành Bắc tổng công suất đặt 14,07MVA và chiều dài
trục chính gần 10,3km. Liên lạc qua tuyến 475-E28 qua cầu dao 473-EBĐ/129.
- Tuyến 479: Cấp điện cho 26 trạm biến áp 22/0,4kV là xuất tuyến mới đƯợc xây
dựng đƯa vào vận hành tháng 5 năm 2017, tổng công suất đặt 16,1 MVA. Chiều dài
toàn tuyến 13,4km, trục chính 4,9km, tuyến có thể đƯợc nối vòng với tuyến 471-EBĐ
để tăng khả năng cung cấp điện trong các trƯờng hợp cần thiết qua cầu dao 471479EBD/20-18-1. Ngoài ra tuyến 479-EBD có thể kết nối với tuyến 479-CC qua cầu
dao tại trụ 479EBD-479-CC/82 để cấp cho sân bay Cam Ranh và khu quân sự quân
cảng Cam Ranh.
* Trạm 110kV Cam Ranh (E28) có 2 xuất tuyến 22kV
Trạm E28 chủ yếu cấp điện cho khu vực phía Nam huyện Cam Lâm và huyện
Khánh Sơn với các đặc điểm nhƯ sau:
- Tuyến 471: Với chiều dài trục chính là 11,5km, toàn tuyến là 18,35km, cấp điện
cho 34 trạm phụ tải với tổng công suất đặt là 4,87 MVA. Cùng với tuyến 471-EBĐ
hình thành nên một mạch vòng nối liền giữa thanh cái 22kV trạm E28 với thanh cái
22kV trạm EBĐ.
- Tuyến 477: Cấp điện cho 42 trạm biến áp phụ tải 22/0,4kV thuộc xã Cam
PhƯớc Tây và toàn bộ huyện Khánh Sơn có tổng công suất đặt 11,57MVA. Với chiều
7
dài toàn tuyến gần 40,6km, trục chính dài 26,4km. Tuyến 477-E28 duy nhất đến thời
điểm hiện tại không có kết nối vòng liên lạc với xuất tuyến khác.
Tuy hầu hết các xuất tuyến 22kV lƯới phân phối khu vực huyện đƯợc kết mạch
vòng với nhau nhƯ đã trình bày ở trên, nhƯng trong thực tế cũng nhƯ các lƯới phân
phối thông thƯờng, chủ yếu chúng đƯợc vận hành hở dƯới dạng hình tia và dạng
xƯơng cá. Để tăng cƯờng độ tin cậy cấp điện lƯới điện phân phối, các xuất tuyến
hình tia đƯợc kết với nhau bằng các máy cắt và các DCL liên lạc. Tuy nhiên, vấn đề
phối hợp bảo vệ rơle và việc quản lý vận hành gặp không ít khó khăn. Do đặc thù lịch
sử để lại nên các xuất tuyến cấp điện cho phụ tải dân dụng và sinh hoạt có bán kính
cấp điện lớn, nhiều nhánh rẽ. Điều này gây ra tổn thất điện năng cao, xác suất xảy ra
sự cố lớn và làm mất điện trên diện rộng. Sơ đồ nguyên lý các xuất tuyến của Điện lực
Cam Lâm đƯợc trình bày ở hình 1.1.
Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý các xuất tuyến trung áp Điện lực Cam Lâm
1.2. PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH CƠ BẢN
LƯới điện Điện lực Cam Lâm có phƯơng thức kết dây giữa các xuất tuyến nhƯ
sau:
8
1.2.1. Các vị trí liên lạc giữa các xuất tuyến
- Xuất tuyến 471-EBĐ: liên lạc với xuất tuyến 479-EBĐ tại vị trí cột 471479EBĐ/20-18-1 (DCL, RE đang mở) và liên lạc với xuất tuyến 475-E30 tại vị trí cột
471-EBD-475-E30/67-32A (DCL, LBS đang mở), tại vị trí 471-EBD-475-E30/71-20
(DCL, RE đang mở), liên lạc với xuất tuyến 471-E28 tại vị trí 471-EBD-471-E28/136
(DCL, LBS đang mở).
- Xuất tuyến 479-EBĐ liên lạc với xuất tuyến 471-EBĐ tại vị trí cột 471479EBĐ/20-18-1 (DCL, RE đang mở) và liên lạc với xuất tuyến 479-CC tại vị trí cột
479-EBD-479CC/82 (DCL, LBS đang cắt).
- Xuất tuyến 473-EBĐ: liên lạc với xuất tuyến 475-E28 tại vị trí cột 473EBĐ475E28/209 (DCL, LBS đang mở).
- Xuất tuyến 471-E30 liên lạc với xuất tuyến 473-E32 tại vị trí cột 471E30473E32/88 (DCL, LBS đang mở) và liên lạc với xuất tuyến 473-E30 tại vị trí cột 471473E30/64-2 (DCL, LBS đang cắt).
- Xuất tuyến 473-E30 liên lạc với xuất tuyến 475-E32 tại vị trí cột 473E30475E32/46 (DCL, LBS đang mở), liên lạc với xuất tuyến 473-E30 tại vị trí cột 471473E30/64-2 (DCL, LBS đang cắt), liên lạc với xuất tuyến 474, 476, 477-E30 lần lƯợt
tại các vị trí cột 473-474E30/7 (DCL đang cắt), 473-476E30/7-1 (DCL đang cắt), 473477E30/11 (DCL đang cắt).
- Xuất tuyến 475-E30 liên lạc với xuất tuyến 471-EBĐ tại vị trí cột 471EBĐ475E30/71-20 (DCL, RE đang đóng) và tại vị trí cột 471EBĐ-475E30/67-32A (DCL,
LBS đang cắt).
- Xuất tuyến 476-E30 liên lạc với xuất tuyến 473-E30 tại vị trí cột 473476E30/7-1 (DCL đang mở) và liên lạc với xuất tuyến 477-E30 tại vị trí cột 476477E30/42 (DCL, LBS đang cắt).
- Xuất tuyến 477-E30 liên lạc với xuất tuyến 473-E30 tại vị trí cột 473477E30/11 (DCL đang mở) và liên lạc với xuất tuyến 476-E30 tại vị trí cột 476477E30/42 (DCL, LBS đang cắt).
- Xuất tuyến 471-E28 liên lạc với xuất tuyến 471-EBD tại vị trí cột 471E28471EBĐ/136 (DCL, LBS đang mở).
- Xuất tuyến 477-E28 vận hành độc lập không có liên lạc với các xuất tuyến
khác.
1.2.2. Các vị trí phân đoạn giữa các xuất tuyến
- Phân đoạn xuất tuyến 471-EBĐ tại 02 vị trí: tại vị trí cột 471-EBĐ/64 (DCL,
kèm LBS đang đóng) và vị trí cột 471-EBD/72 (FCO đang đóng).
9
- Phân đoạn xuất tuyến 473-EBĐ tại 03 vị trí: tại vị trí cột 473-EBĐ/59 (DCL
kèm LBS đang đóng), 473-EBĐ/144 (DCL đang đóng) và vị trí cột 473-EBĐ/185
(DCL đang đóng).
- Phân đoạn xuất tuyến 479-EBĐ tại 01 vị trí: tại vị trí cột 479-EBĐ/37 (DCL
kèm LBS đang đóng).
- Phân đoạn xuất tuyến 471-E30 tại 01 vị trí: tại vị trí cột 471-E30/48 (DCL kèm
LBS đang đóng).
- Phân đoạn xuất tuyến 473-E30: Không có phân đoạn
- Phân đoạn xuất tuyến 474-E30 tại 01 vị trí: tại vị trí cột 474-E30/21 (DCL
đang đóng).
- Phân đoạn xuất tuyến 475-E30 tại 01 vị trí: tại vị trí cột 475-E30/60 (DCL kèm
RE đang đóng).
- Phân đoạn xuất tuyến 476-E30 tại 01 vị trí: tại vị trí cột 476-E30/27 (DCL
đang đóng).
- Phân đoạn xuất tuyến 477-E30: Không có phân đoạn
- Phân đoạn xuất tuyến 471-E28 tại 02 vị trí: tại vị trí cột 471-E28/59 (DCL kèm
REC đang đóng) và tại vị trí cột 471-E28/193.
- Phân đoạn xuất tuyến 477-E28 tại 3 vị trí: tại vị trí cột 477-E28/114 (FCO
đang đóng), vị trí cột 477-E28/118 (DCL kèm LBS đang đóng) và vị trí cột 477E28/160 (DCL đang đóng).
1.3. ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA PHỤ TẢI
1.3.1. Đặc điểm phụ tải
Với những đặc điểm kinh tế xã hội nhƯ đã trình bày ở trên, lƯới điện phân phối
huyện Cam Lâm chủ yếu cấp cho các nhóm phụ tải sau:
- Phụ tải nông, lâm nghiệp, thuỷ sản: trồng trọt, chăn nuôi và sơ chế.
- Phụ tải thƯơng nghiệp, khách sạn, nhà hàng, bao gồm: văn phòng, cửa hàng,
khu du lịch nghỉ dƯỡng, nhà hàng khách sạn...
- Phụ tải công nghiệp, xây dựng, bao gồm: gia công, chế biến hàng may mặc,
đông lạnh… để xuất khẩu.
- Phụ tải tiêu dùng và các hoạt động khác.
Tốc độ tăng trƯởng bình quân hàng năm của phụ tải trong giai đoạn 2010-2015
là 12,4 /năm, trong đó điện năng ngành công nghiệp tăng 12,32 /năm, điện năng phục
vụ ánh sáng sinh hoạt tăng 10,25 /năm và dịch vụ thƯơng mại tăng 15,6 /năm. Năm
2016, phụ tải cực đại rơi vào tháng 7 với công suất 55MW và và phụ tải cực tiểu rơi
vào tháng 11 với công suất 46MW.
10
a. Phụ tải tiêu dùng
Phụ tải tiêu dùng cấp điện chủ yếu bằng các xuất tuyến 475-E30, 471-473-EBD,
471-477-E28. Sản lƯợng điện sinh hoạt chiếm 28,96 tổng sản lƯợng của Điện lực.
Trong đó, các cơ quan, trƯờng học, bệnh viện chiếm sản lƯợng điện 2,96 tổng sản
lƯợng của Điện lực và các khách sạn nhà hàng chiếm khoảng 26,00 tổng sản lƯợng
điện của Điện lực.
b. Phụ tải công nghiệp, xây dựng
Các phụ tải công nghiệp lớn đƯợc qui hoạch thành những khu công nghiệp và
có những xuất tuyến riêng cấp điện cho các khu vực này nhƯ tuyến:
- Tuyến 471-473-E30 cấp điện khu công nghiệp Trảng É.
- Tuyến 474-476-477-E30 cấp điện cho khu Công nghiệp Suối Dầu - khu công
nghiệp trọng điểm của tỉnh nên các xuất tuyến này vận hành khá ổn định, phụ tải
thƯờng xuyên đƯợc đảm bảo duy trì cấp điện liên tục.
Sản lƯợng điện công nghiệp chiếm khoảng 47,21 trên tổng sản lƯợng của Điện
lực.
c. Phụ tải nông lâm nghiệp, thủy sản
Phụ tải nông lâm nghiệp, thủy sản cấp điện chủ yếu bằng các xuất tuyến 471477-E28, 471-475-E30. Đặc điểm của các phụ tải này chủ yếu dùng cho sinh hoạt,
chiếu sáng và tƯới tiêu. Công suất cao điểm thƯờng vào khoảng 18h đến 20h và vào
các thời điểm mùa vụ thu hoạch, tƯới tiêu. Sản lƯợng điện chiếm khoảng 6,23 trên
tổng sản lƯợng của Điện lực
d. Phụ tải dịch vụ du lịch
Phụ tải dịch vụ du lịch cấp điện chủ yếu bằng các xuất tuyến 471-473-479EBĐ. Đặc điểm của các phụ tải này chủ yếu dùng các khu du lịch, nghỉ dƯỡng, nhà
hàng khách sạn, trung tâm vui chơi giải trí. Sản lƯợng điện dịch vụ chiếm khoảng
20,56 trên tổng sản lƯợng của Điện lực.
Thông số kỹ thuật chính của các xuất tuyến trung áp, các trạm biến áp thuộc
tuyến theo bảng sau:
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật của các tuyến 22kV
TT
Xuất tuyến
22 kV
Chiều dài
trục chính
(km)
Trạm biến áp
Đặc điểm
Số lƯợng
Công suất
đặt (MVA)
phụ tải
1
471-EBĐ
8,1
50
15,8
Khu resort, Khách
sạn, nhà hàng
2
473-EBĐ
10,3
49
14,1
Trung tâm hành
11
chính huyện
3
479-EBĐ
4,9
26
16,1
Khu resort, khách
sạn, sân bay CR
4
471-E30
6,5
34
07,8
Dân cƯ
5
473-E30
4,8
23
02,5
Dân cƯ
6
474-E30
3,4
44
09,3
Khu công nghiệp
7
475-E30
10,8
59
09,3
Dân cƯ
8
476-E30
6,3
38
21,8
Khu công nghiệp
9
477-E30
1,8
35
21,7
Khu công nghiệp
10
471-E28
11,5
34
04,9
Dân cƯ
11
477-E28
26,4
42
11,6
Dân cƯ
94,8
434
134,9
Tổng cộng
Theo bảng trên có thể nhận thấy, các tuyến 475-E30, 471-473EBĐ, 471-477E28 có bán kính cấp điện rộng, trải dài gần nhƯ toàn bộ chiều dài của huyện Cam
Lâm.
Tuyến 471-479-EBĐ có bán kính cấp điện trung bình, số lƯợng TBA rất ít
nhƯng công suất đặt lại rất lớn, do đây là tuyến cấp điện cho toàn bộ các khu resort,
khách sạn lớn dọc biển thuộc khu du lịch Bãi Dài huyện Cam Lâm. Hầu hết các khách
sạn này đều đầu tƯ các TBA đặt trong nhà với công suất dao động từ 630 – 2000kVA.
Các khách hàng ở khu vực này có sản lƯợng điện tiêu thụ lớn, giá bán điện cao do đó
việc đảm bảo cấp điện liên tục, ổn định tại đây là một mục tiêu hàng đầu.
Đối với các tuyến 474-476-477-E30 có bán kính cấp điện ngắn, nhƯng có số
lƯợng TBA tƯơng đối, công suất đặt khá lớn vì đây là các tuyến trung áp chủ yếu cấp
điện cho toàn bộ phụ tải thuộc khu công nghiệp Suối Dầu của tỉnh Khánh Hòa.
Tình hình phụ tải của một ngày đặc trƯng tháng 05 năm 2017 theo bảng sau:
Bảng 1.2: Thông số phụ tải của các tuyến trung áp 22kV
STT
XUẤT TUYẾN
TRUNG ÁP
Pmax
(MW)
P19h
(MW)
Pmin
(MW)
1
2
3
4
5
471-EBĐ
473-EBĐ
479-EBĐ
471-E30
473-E30
8.8
4.9
8.6
1.6
0.6
7.3
4.6
6.8
1.2
0.4
5.4
3.4
4.2
1
0.3
12
6
7
8
9
10
11
474-E30
475-E30
476-E30
477-E30
471-E28
477-E28
Tổng
7.4
2.9
5.3
5.7
3.2
4.3
53.3
3.8
2.5
3.3
3.9
2.9
3.3
40.0
1.4
1.8
1.6
2
1.9
1.1
24.1
Công suất tải lớn nhất ở tuyến 471, 479-EBĐ: do đặc thù 02 tuyến này làm
nhiệm vụ cấp điện cho các resort, khách sạn lớn và sân bay Cam Ranh nên tải thƯờng
ở mức cao Pmax đạt từ 5-6 MW. Tuy nhiên vào các mùa du lịch thì tất cả các tuyến
đều vận hành trong khoảng từ 8 – 10 MW.
Các tuyến còn lại tải đạt ở mức trung bình, tất cả các tuyến đều vận hành trong
khoảng từ 3 – 5 MW. Nhiều tuyến vận hành non tải, chủ yếu để dự phòng cấp điện khi
cần chuyển tải công suất nguồn liên lạc giữa các TBA 110kV với nhau nhƯ tuyến 471473-E30 thuộc trạm 110kV Suối Dầu.
1.3.2. Yêu cầu của phụ tải
Với công suất yêu cầu nhƯ trên, để đảm bảo vận hành kinh tế, đảm bảo chất
lƯợng điện năng và đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải, trong thời gian qua
Điện lực đã đầu tƯ, lắp đặt các thiết bị đóng cắt, nâng tiết diện dây dẫn phân phối, xây
dựng mới các trạm nguồn 110kV, đổi mới công tác quản lý vận hành, đầu tƯ xây dựng
hoàn thiện hệ thống lƯới điện thông minh và tự động hóa.... Một số yêu cầu đối với
phụ tải [1].
a. Chất lượng điện năng
Mặc dù, nhu cầu khách hàng sử dụng điện đã đƯợc đáp ứng về số lƯợng, cũng
nhƯ chất lƯợng. Tuy nhiên, chất lƯợng điện năng cần phải đƯợc đòi hỏi ngày càng
nâng cao để đáp ứng các thiết bị phụ tải đòi hỏi có độ chính xác, độ nhạy về điện áp,
sóng hài, tần số… và không làm ảnh hƯởng đến sản phẩm, hàng hóa và dây chuyền
sản xuất tại các khu công nghiệp.
b. Độ tin cậy cung cấp điện
Độ tin cậy cung cấp điện là một yếu tố cần thiết để đánh giá chất lƯợng cung
cấp điện. Những yếu tố chính thƯờng đƯợc dùng để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện
tới khách hàng là tần suất mất điện hay cƯờng độ mất điện và giá trị thiệt hại của
khách hàng - chính là khoảng thời gian không đƯợc cung cấp điện. Những yếu tố này
phụ thuộc vào độ tin cậy của các phần tử thiết bị, cấu trúc lƯới điện, sự tự động hóa
của lƯới điện, công suất có thể chuyển tải, hệ thống tổ chức quản lý vận hành, ảnh
hƯởng của môi trƯờng…
13
1.4. NHỮNG THÁCH THỨC TRONG QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN
CAM LÂM
Dựa trên thực trạng cơ sở hạ tầng hiện có của lƯới điện và yêu cầu của phụ tải
công tác đầu tƯ, tái cấu trúc lƯới cũng cần phải đƯợc tính toán đảm bảo hài hòa hiệu
quả về mặt kinh tế, ổn định công tác vận hành. Tuy nhiên, ngoài những hiệu quả mang
lại trong quá trình triển khai thực hiện đồng bộ, vẫn còn phát sinh những hạn chế cần
phân tích, đánh giá và đề xuất giải pháp thực hiện.
1.4.1. Những điều kiện thuận lợi
- Hàng năm, Điện lực cũng đã bỏ ra nguồn kinh phí khá lớn giành cho việc đầu
tƯ hoàn thiện hệ thống lƯới điện nhƯ: nâng cấp, cải tạo hệ thống dây dẫn để nâng cao
năng lực cấp điện, thay thế dần các thiết bị vận hành lâu năm, không đảm bảo chất
lƯợng, xuống cấp dễ gây sự cố trên lƯới điện (MBA, CSV,FCO, xà, sứ...), xây dựng
mới các xuất tuyến trung áp, trạm biến áp;
- Lắp đặt bổ sung các thiết bị đóng cắt trung áp Recloser, LBS, DCL tại các vị
trí thƯờng xuyên có đóng cắt phân đoạn, liên lạc các xuất tuyến trung áp. Các thiết bị
đóng cắt loại tự động kèm chức năng đóng lặp lại, điều khiển từ xa tạo điều kiện thuận
lợi trong quá trình vận hành, thu hẹp phạm vị mất điện, rút ngắn thời gian khi thi công
công tác, sửa chữa lƯới điện và dễ dàng chuyển đổi linh hoạt phƯơng thức vận hành
trong các trƯờng hợp khi có sự cố xảy ra và công tác trên lƯới;
- Trong tháng 5 năm 2017, Điện lực Cam Lâm đóng điện đƯa vào vận hành
mới xuất tuyến 479-EBĐ giúp:
Nâng cao năng lực cấp điện, và độ tin cậy cho khu vực phụ tải khu du lịch
Bắc bán đảo Cam Ranh.
Giảm một phần công suất, hỗ trợ cấp điện khi xảy ra sự cố giữa các xuất
tuyến 471-EBĐ, 473-EBT, 471-E28.
Giảm tổn thất điện năng trên lƯới điện phân phối của tuyến 471-EBĐ.
- Tại đơn vị đƯợc trang bị khá đầy đủ thiết bị kiểm tra (máy đo nhiệt độ mối
nối, Camera đo nhiệt độ hồng ngoại, máy đo cách điện, đo điện trở tiếp đất...) nhằm
sớm phát hiện các khiếm khuyết trên lƯới để có giải pháp khắc phục kịp thời hạn chế
sự cố mất điện. Sử dụng cộng nghệ hotline phục vụ công tác sửa chữa, vệ sinh và đấu
nối công trình đang mang điện;
- Điện lực cũng đã thành lập 2 tổ quản lý: tổ chỉ đạo giảm suất sự cố và nâng
cao độ tin cậy và tổ giải quyết vi phạm hành lang an toàn lƯới điện để phụ trách công
tác kiểm tra, theo d i các xuất tuyến trung áp và TBA.
14
1.4.2. Những hạn chế của lƯới phân phối ảnh hƯởng đến độ tin cậy
- LƯới điện khu vực huyện Cam Lâm chủ yếu có cấu trúc dạng hình tia, phân
đoạn bằng dao cách ly hoặc cầu chì tự rơi. Do đặc điểm là vùng ven biển, một số thiết
bị trên lƯới sử dụng lâu dài trong nhiều năm nên xuống cấp nghiêm trọng, dẫn đến suy
giảm cách điện, giảm chất lƯợng, dễ sinh hỏng hóc. Ngoài ra, hiện tƯợng phóng điện
bề mặt sứ cách điện do sƯơng muối cũng thƯờng xuyên xảy ra gây sự cố ngắn mạch
và làm mất điện trên diện rộng.
- Các xuất tuyến hầu hết hình tia đi độc lập hoặc kết nối với nhau qua các thiết
bị đóng cắt vận hành ở chế độ hỡ dẫn đến thời gian thao tác nhằm phục hồi cấp điện
cho các phụ tải sau khi khắc phục sự cố thƯờng k o dài, cấu trúc lƯới điện đa số là
đƯờng dây đi trên không nên thỉnh thoảng xảy ra sự cố ngắn mạch dẫn đến độ tin cậy
trên lƯới điện phân phối chƯa cao;
- Tình trạng thiếu ý thức của ngƯời dân tự ý chặt cây ngã đỗ vào đƯờng dây,
các đơn vị thi công xây dựng các công trình dân dụng vi phạm khoảng cách hành lang
an toàn lƯới điện gây ra phóng điện, sự cố ngắn mạch làm ảnh hƯởng đến việc cung
cấp điện ổn định liên tục cho khách hàng vẫn còn diễn ra ở nhiều nơi trên địa bàn, mặc
dù Điện lực có thông báo an toàn, văn bản nhắc nhở, phối hợp cơ quan ban ngành xử
lý vi phạm;
- Xuất hiện sự cố do các vị trí tiếp xúc, kẹp nối, ống nối, đầu cốt, do chủng loại
vật tƯ, thiết bị không tốt, do thi công tại các vị trí đấu nối chƯa đảm bảo kỹ thuật gây
phát nhiệt, tuột lèo, tuột khóa n o dây dẫn.... Đối với đƯờng dây trên không vẫn xảy ra
sự cố đứt dây trong quá trình vận hành do chất lƯợng dây dẫn, quá trình vận chuyển
thi công làm tổn thƯơng dây dẫn, giống s t đánh trực tiếp vào đƯờng dây tại các vị trí
xà cột không đƯợc nối đất, hoặc có nối đất nhƯng không đạt trị số điện trở đất;
- Một số xuất tuyến do nhu cầu phụ tải tại các khu du lịch, khu công nghiệp đƯa
vào vận hành khai thác với các trạm biến áp có công suất lớn, dây dẫn chƯa đƯợc cải tạo
thay thế kịp thời dẫn đến các xuất tuyến 474-477-E30, 471-EBĐ vận hành thƯờng xuyên
trong tình trạng quá tải gây cháy lèo, tiếp xúc xấu phát nhiệt dẫn đến tổn thất và sự cố
lƯới điện. Đặc biệt, riêng tuyến 471-EBĐ tập trung hầu hết các phụ tải khu resort, khách
sạn, sân bay Cam Ranh công suất tiêu thụ lớn có những thời điểm vào mùa du lịch, tổ
chức lễ hội các tháng 7, 8, 9 công suất đạt đỉnh lên đến 9MW;
- Thiết bị đóng cắt lắp đặt trên lƯới trung áp còn ít, còn nhiều công tác phải
tháo – đấu lèo tăng thời gian mất điện cho khách hàng. Hiện tại, việc thao tác các thiết
bị đóng/cắt (8 Recloser, 20 LBS, 35DCL) đƯợc thực hiện thủ công tại chỗ làm tăng
thời gian mất điện của khách hàng khi xử lý sự cố;
15
- LƯới điện trung, hạ áp phần lớn đƯợc tiếp nhận từ lƯới điện nông thôn đã
xuống cấp, tiết diện dây nhỏ, sử dụng loại dây dẫn trần AC dẫn thƯờng xuyên bị sự
cố các thiết bị trên lƯới, sự cố vi phạm khoảng cách hành lang an toàn lƯới điện do
cây cối va quẹt, sự cố do động vật xâm nhập...;
- Khó khăn trong công tác quản lý vận hành do nhiều lƯới điện vƯớng vào địa
hình dân cƯ, đền bù hành lang, giải phóng mặt bằng thi công lƯới điện và chƯa có qui
hoạch phụ tải.
Những nguyên nhân kể trên đã làm tăng các chỉ tiêu quan trọng liên quan đến
độ tin cậy cung cấp điện. Năm 2017, Công ty Cổ phần Điện lực Khánh Hòa giao cho
Điện lực Cam Lâm kế hoạch thực hiện các chỉ tiêu độ tin cậy đều giảm so với năm
2016, cụ thể nhƯ sau:
Thực hiện chỉ tiêu giao năm 2016:
- Do sự cố: SAIDI thực hiện 163,2 phút, SAIFI thực hiện 5,27 lần/KH; MAIFI
thực hiện 0,43 lần/KH
- Do bảo trì, bảo dƯỡng: SAIDI thực hiện 1.214,7 phút, SAIFI thực hiện
6,228lần/KH; MAIFI 0,602 lần/KH
Kế hoạch chỉ tiêu giao năm 2017:
- Do sự cố: SAIDI thực hiện 130 phút, SAIFI thực hiện 5,30 lần/KH; MAIFI
0,19 lần/KH
- Do bảo trì, bảo dƯỡng: SAIDI thực hiện 960 phút, SAIFI thực hiện 6,50
lần/KH; MAIFI 0,24 lần/KH.
Những năm qua, Điện lực Cam Lâm luôn phấn đấu thực hiện hoàn thành các
chỉ tiêu theo kế hoạch Công ty đã giao về độ tin cậy cung cấp điện. Năm 2016, tất cả
các chỉ tiêu đều thực hiện hoàn thành hoặc giảm so với chỉ tiêu kế hoạch, riêng chỉ số
tin cậy SAIDI công tác đã thực hiện không đạt và cao hơn kế hoạch đƯợc giao.
Nguyên nhân chính xuất phát từ việc thi công nhiều hạng mục công trình đầu tƯ xây
dựng, và sửa chửa lớn, dẫn đến công tác buộc phải cắt điện nhiều lần, và k o dài. Năm
2017, ngay từ đầu năm Công ty tiếp tục giao kế hoạch các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp
điện cho Điện lực Cam Lâm thấp hơn so với kế hoạch và thực hiện của năm 2016. Do
đó, để đảm bảo hoàn thành chỉ tiêu kế hoạch giao trong năm 2017, Điện lực cần đề ra
các biện pháp tích cực nâng cao hiệu quả trong công tác quản lý vận hành cấp điện,
giảm sự cố lƯới điện, nâng cao năng lực cấp điện, rút ngắn thời gian công tác trên
lƯới, đặc biệt là các giải pháp về tái cấu trúc và quy hoạch nguồn lƯới.
