Nghiên cứu lựa chọn phương án giảm thiểu tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối huyện giao thủy tỉnh nam định trong điều kiện thiếu vốn đầu tư

Những yêu cầu của lưới phân phối Mục tiêu chính của hệ thống cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn luôn đủđiện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép với các yêu cầu cụ t

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 2

1.1.2.1 Lưới phân phối điện trung áp 3

1.1.2.2 Lưới phân phối điện hạ áp 9

1.1.2.3 Những yêu cầu của lưới phân phối 10

1.2 THỰC TRẠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN GIAO THỦY – TỈNH NAM ĐỊNH 13

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên - kinh tế và xã hội 13

1.2.2 Kết cấu lưới điện 14

1.2.2.1 Lưới điện trung thế 14

1.2.2.2 Lưới điện hạ thế 15

1.2.2.3 Trạm biến áp hạ áp 35,22/ 0,4kV 15

1.2.2.4 Xu hướng tăng trưởng trong tương lai 15

1.2.3 Danh sách các TBA, MBA 17

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 30

2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 30

2.2 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG BẰNG CÁC THIẾT BỊ ĐO 31

2.2.1 Xác định tổn thất điện năng theo các chỉ số công tơ 31

2.2.2 Xác định tổn thất điện năng bằng đồng hồ đo đếm tổn thất 31

2.3 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TRỞ ĐẲNG TRỊ 32

2.4 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO CÁC ĐẶC TÍNH XÁC SUẤT CỦA PHỤ TẢI 33

2.4.1 Tổn thất trên đường dây 34

2.4.2 Tổn thất trong các máy biến áp 35

2.5 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO ĐƯỜNG CONG TỔN THẤT 37

2.6 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN THỰC

TẾ 38

2.7 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 38

2.8 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO THỜI GIAN HAO TỔN CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI 39

2.8.1 Phương pháp xác định theo τ 40

2.8.2 Phương pháp xác định theo τp và τq 41

2.8.3 Tính bằng phương pháp 2τ 42

2.9 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO DÒNG ĐIỆN TRUNG BÌNH BÌNH PHƯƠNG 43

2.10 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG BẰNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT 44

2.11 NHẬN XÉT 45

CHƯƠNG 3: SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT ĐÁNH GIÁ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN HUYỆN GIAO THỦY 47

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ PSS/ADEPT 47

*Tính toán tổn hao điện năng 49

3.2 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 52

3.2.2 Tổng hợp kết quả tính toán tổn thất điện năng trên lưới điện Giao Thủy 60

3.2.2.1 Tổn thất điện năng trên lưới trung áp 60

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH CÁC NGUYÊN NHÂN CƠ BẢN GÂY TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VỚI CHI PHÍ TỐI THIỂU 74

4.1 CÁC NGUYÊN NHÂN CƠ BẢN GÂY TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 74

4.2 ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP GIẢM THIỂU TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VỚI CHI PHÍ TỐI THIỂU 76

4.2.1 Các biện pháp tổ chức quản lý vận hành 76

4.2.2 Các biện pháp quản lý kinh doanh 77

4.2.3 Các biện pháp kỹ thuật 79

4.2.4 Tính toán tối ưu hóa vị trí bù (Capacitor placement optimization) 79

4.2.4.2 Kết quả tính toán 84

4.3 ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP 87

4.3.1 Quản lý nhận dạng TTĐN 88

4.3.1.1 Xác định TTĐN thực hiện qua hệ thống công tơ đo đếm 88

4.3.1.2 Xác định TTĐN của lưới điện qua tính toán TTĐN kỹ thuật 88

4.3.1.3 Nhận dạng TTĐN theo từng cấp điện áp, từng khu vực lưới điện, từng xuất tuyến trung áp, từng trạm biến áp công cộng 88

4.3.2 Các biện pháp giảm TTĐN 89

4.3.2.1 Biện pháp quản lý kỹ thuật – vận hành 89

4.3.2.2 Biện pháp quản lý kinh doanh 89

KẾT LUẬN 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92

DANH MỤC BẢNG

Hình 1.1 Lưới phân phối điện 3 pha 3 dây 3

Hình 1.2 Lưới điện khi chạm đất 1 pha 4

Hình 1.3 Lưới điện 3 pha 4 dây 5

Hình 1.4a Lưới phân phối hình tia 6

Hình 1.4b Lưới phân phối hình tia phân đoạn 6

Hình 1.4c Lưới phân phối kín vận hành hở do 1 nguồn cung cấp 6

Hình 1.4d Lưới phân phối kín vận hành hở cấp điện từ 2 nguồn độc lập 7

Hình 1.4e Lưới điện kiểu đường trục 7

Hình 1.4f Lưới điện có đường dây dự phòng chung 7

Hình 1.4g Hệ thống phân phối điện 8

Hình 1.5 Lưới điện hạ áp 380/220V 9

Hình 1.6 Lưới điện hạ áp 4 dây 9

Hình 1.7 Lưới điện hạ áp 5 dây 10

Hình 3.1 Giao diện chính của chương trình PSS/ADEPT 5.0 48

Hình 3.2 Các nút và thiết bị vẽ sơ đồ lưới điện 49

Hình 3.3 Chu trình triển khai chương trình PSS/ADEPT 49

Hình 3.4 Cửa sổ khai báo tham số lưới điện 50

Hình 3.5 Cửa sổ nhập thông số 51

Hình 3.6 Giao diện hiển thị trào lưu công suất 51

Hình 3.7 Sơ đồ lưới điện lộ 373 – E3.13 52

Hình 3.8 Hiển thị kết quả phân tích đường dây 35kV lộ 373 – E3.13 53

Hình 4.1 Hộp thoại thiết đặt thông số trong CAPO 80

Hình 4.2 Cửa sổ tùy chọn CAPO trong bài toán bù kinh tế 80

Hình 4.3 Lưu đồ thuật toán tối ưu hóa vị trí lắp đặt tụ bù 84

Hình 4.4 Kết quả tính toán bù tối ưu lộ 373-E3.13 85

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Cơ cấu các thành phần phụ tải tính theo sản lượng điện tiêu thụ 15

Bảng 1.2 Tỷ lệ tăng trưởng giữa hai năm 2012 và 2013 16

Bảng 3.2 Tổn thất điện năng trong máy biến áp của các phụ tải lộ 373-E3.13 56

Bảng 3.3 Tổn thất điện năng lưới điện trung áp huyện Giao Thủy 61

Bảng 4.1 Kết quả tính toán bù tối ưu lưới điện trung áp Giao Thủy 86

LỜI NÓI ĐẦU

Trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, cùng với sự phát triểnkhông ngừng của các thành phần kinh tế, đời sống của người dân ngày càng được cảithiện, dân trí được nâng cao, sự phát triển này kéo theo nhu cầu sử dụng điện năngngày càng gia tăng

Hiện nay, điện đã được đưa đến hầu hết các vùng nông thôn, tuy nhiên đa sốlưới điện hiện tại được xây dựng từ rất lâu và chưa có điều kiện cải tạo hay xây dựngmới hoàn toàn nên hao tổn điện năng trên các đường dây này thường vượt quá quyđịnh, không đạt yêu cầu về chất lượng điện cũng như các chỉ tiêu kinh tế do ngành điện

đề ra Vì vậy, trong quá trình hoạt động gây ra nhiều lãng phí về kinh tế và khó khăntrong công tác vận hành Do đó, việc quy hoạch, thiết kế cung cấp điện cho địa phương

là một nhu cầu cấp thiết phục vụ cho sự phát triển xã hội hiện nay Việc quy hoạch vàthiết kế lưới điện địa phương một cách hoàn chỉnh, hợp lý sẽ giúp cho địa phương sửdụng điện hợp lý, thuận tiện cho việc quy hoạch lưới điện của trung ương

Đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn phương án giảm thiểu tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối huyện Giao Thủy - tỉnh Nam Định trong điều kiện thiếu vốn đầu

tư ” gồm 4 cưhương:

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương 2: Các phương pháp xác định tổn thất điện năng

Chương 3: Sử dụng phần mền PSS/ADEPT phân tích hiện trạng tổn thất điệnnăng trên lưới điện huyện Giao Thủy - tỉnh Nam Định

Chương 4: Phân tích các nguyên nhân cơ bản gây tổn thất điện năng và đề xuất biệnpháp giảm thiểu tổn thất điện năng với chi phí tối thiểu

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1 Khái niệm chung

Lưới điện phân phối là khâu cuối cùng đưa điện năng tới hộ tiêu thụ điện Lướiđiện nhận điện từ một hay nhiều trạm nguồn của lưới truyền tải đến hộ tiêu thụ điện.Vìvậy lưới điện phân phối ảnh hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống điện

đa dạng, phức tạp với nhiều các phụ tải từ hộ gia đình cho đến tiểu thu công nghiệp,các khu công nghiệp và khu chế xuất…do đó cũng gây khó khăn trong việc xây dựngcác đồ thị phụ tải đặc trưng phục vụ cho các chế độ thống kê tính toán

Lưới phân phối nói chung gồm 2 thành phần đó là lưới phân phối điện trung áp6-35kV và lưới phân phối điện hạ áp 380/220 V hay 220/110 V

Lưới phân phối có tầm quan trọng đặc biệt đối với hệ thống điện và mang nhiềuđặc điểm đặc trưng:

1 Trực tiếp đảm bảo chất lượng điện cho các phụ tải

2 Giữ vai trò rất quan trọng trong đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cho phụ tải

Có đến 98 % điện năng bị mất là do sự cố và ngừng điện kế hoạch lưới phân phối Mỗi

sự cố trên lưới phân phối đều có ảnh hưởng rất lớn đến sinh hoạt của nhân dân và cáchoạt động kinh tế, xã hội

3 Sử dụng tỷ lệ vốn rất lớn: khoảng 50 % vốn cho hệ thống điện (35 % chonguồn điện, 15 % cho lưới hệ thống và lưới truyền tải).

4 Tỷ lệ tổn thất điện năng rất lớn: khoảng (40  50) % tổn thất xảy ra trên lưới phânphối

5 Lưới phân phối trực tiếp cung cấp điện cho các thiết bị điện nên nó ảnhhưởng trực tiếp đến tuổi thọ, công suất và hiệu quả của các thiết bị điện

1.1.2 Cấu trúc lưới phân phối [2]

Lưới phân phối gồm lưới phân phối trung áp và lưới phân phối hạ áp Lưới phânphối trung áp có cấp điện áp trung bình từ 6-35 kV, đưa điện năng từ các trạm trunggian tới các trạm phân phối hạ áp Lưới phân phối hạ áp có cấp điện áp 380/220 V hay220/110 V cấp điện trực tiếp cho các hộ tiêu thụ điện

Nhiệm vụ của lưới phân phối là cấp điện cho phụ tải với chất lượng điện năngtrong giới hạn cho phép tức là đảm bảo để các phụ tải hoạt động đúng với các thông sốyêu cầu đề ra

1.1.2.1 Lưới phân phối điện trung áp

a Lưới phân phối điện ba pha ba dây

Hình 1.1 Lưới phân phối điện 3 pha 3 dây

Lưới phân phối điện ba pha ba dây chỉ có ba dây pha, các máy biến áp phânphối được cấp điện bằng điện áp dây Khó khăn về kỹ thuật của lưới điện này là khimột pha chạm đất, nếu dòng điện chạm đất do điện dung của các pha đối với đất lớn sẽxảy ra hồ quang lặp lại, hiện tượng này gây ra quá điện áp khá lớn (đến 3,5 lần Uđm

pha) có thể làm hỏng cách điện của đường dây hoặc máy biến áp

Để khắc phục người ta phải nối đất trung tính của các cuộn dây trung áp, đây lànối đất kỹ thuật Trung tính của phía trung áp được nối đất theo một trong các cách sau:

a) Nối đất trực tiếp xuống đất: Loại trừ hiện tượng hồ quang lặp lại bằng cáchcắt ngay đường dây vì lúc này chạm đất sẽ gây ra dòng ngắn mạch rất lớn.Bất lợi của cách nối đất này là dòng điện ngắn mạch quá lớn gây nguy hạicho lưới điện và gây nhiễu thông tin

b) Nối đất qua tổng trở: điện trở hoặc điện kháng nhằm giảm dòng ngắn mạchxuống mức cho phép

c) Nối đất qua cuộn dập hồ quang: điện kháng của cuộn dập hồ quang (còn gọi

là cuộn Petersen) tạo ra dòng điện điện cảm triệt tiêu dòng điện điện dungkhi chạm đất làm cho dòng điện tổng đi qua điểm chạm đất nhỏ đến mứckhông gây ra hồ quang lặp lại Do đó khi xảy ra chạm đất một pha lưới điệnvẫn vận hành được

Hình 1.2 Lưới điện khi chạm đất 1 pha

Trên hình vẽ là sơ đồ lưới điện khi chạm đất một pha Trong trạng thái bìnhthường có 3 dòng điện giữa các pha và đất do điện dung pha – đất sinh ra, nhưng 3dòng này triệt tiêu nhau nên không có dòng điện đi vào đất Khi 1 pha chạm đất, ví dụpha C chạm đất thì đất mạng điện áp pha C, dòng điện do điện dung pha C: Icc = 0, do

đó xuất hiện dòng điện điện dung IC = ICa + ICb đi vào điểm chạm đất và gây ra hồ

quang Nếu có nối đất trung tính máy biến áp thì khi pha c chạm đất sẽ xuất hiện dòngđiện trong mạch pha c qua nối đất Inđ và cũng đi vào điểm chạm đất, khi đó dòng điện

đi vào đất sẽ là Iđ = Inđ + IC Nếu nối đất của lưới là trực tiếp hay đi qua điện trở, điệnkháng thì dòng điện này có giá trị khá lớn( là dòng ngắn mạch một pha) và cho máy cắtđầu đường dây cắt đường dây chạm đất khỏi nguồn điện Nếu là cuộn dập hồ quang thìdòng này sẽ là dòng điện cảm IL ngược pha với dòng IC, tạo ra dòng điện tổng Iđ = IL +

IC có giá trị rất nhỏ( xung quanh giá trị 0) nên không gây hồ quang và đường dâykhông bị cắt điện

Trong thực tế lưới điện trên không 6 -10kV không phải nối đất, với lưới cápđiện thì phải có tính toán cụ thể nhưng với lưới điện 22kV trở lên nhất định phải nốiđất theo một trong các cách trên

b Lưới phân phối điện ba pha bốn dây

Hình 1.3 Lưới điện 3 pha 4 dây

Đặc điểm của lưới điện ba pha bốn dây là ngoài 3 dây pha còn có dây trung tính,các máy biến áp phân phối được cấp điện bằng điện áp dây( máy biến áp ba pha) vàđiện áp pha (máy biến áp 1 pha) Trung tính của các cuộn dây trung áp được nối đấttrực tiếp và khi có chạm đất xảy ra đối với một pha bất kỳ thì sự cố sẽ trở thành ngắnmạch một pha

c Sơ đồ lưới phân phối điện trung áp

Trong lưới điện Việt Nam hiện nay có 6 loại sơ đồ cơ sở của lưới phân phốiđiện trung áp :

Hình 1.4a Lưới phân phối hình tia

Lưới phân phối hình tia thường rẻ tiền, tiết kiệm chi phí nhưng độ tin cậy rất thấp

Hình 1.4b Lưới phân phối hình tia phân đoạn

Lưới phân phối hình tia phân đoạn có độ tin cậy cao hơn Phân đoạn lưới phíanguồn có độ tin cậy cao do sự cố hay dừng điện công tác các đoạn lưới phía sau vì nóảnh hưởng ít đến phân đoạn trước Nếu thiết bị phân đoạn là máy cắt thì không ảnhhưởng, nếu là dao cách ly thì ảnh hưởng trong thời gian đổi nối lưới điện

Hình 1.4c Lưới phân phối kín vận hành hở do 1 nguồn cung cấp

Lưới phân phối kín vận hành hở do 1 nguồn cung cấp có độ tin cậy cao hơn nữa

do mỗi phân đoạn được cấp điện từ hai phía Lưới điện này có thể vận hành kín cho độtin cậy cao hơn nhưng phải trang bị máy cắt và thiết bị bảo vệ có hướng nên đắt tiền.Vận hành hở độ tin cậy thấp hơn một chút do phải do phải thao tác khi sự cố nhưng rẻtiền, có thể dùng dao cách ly tự đông hay điều khiển từ xa ( ở một số nước đã sản xuấtđược rơ le có hướng giá rẻ nên có thể trang bị cho lưới để có thể vận hành kín)

Hình 1.4d Lưới phân phối kín vận hành hở cấp điện từ 2 nguồn độc lập

Lưới điện này phải vận hành hở vì không đảm bảo điều kiện vận hành song songlưới điện ở các điểm phân đoạn, khi thao tác có thể gây ngắn mạch.

Hình 1.4e Lưới điện kiểu đường trục

Lưới điện kiểu đường trục cấp điện cho một trạm cắt hay trạm biến áp, từ đó cócác đường dây cấp điện cho các trạm biến áp phụ tải Trên các đường dây cấp điệnkhông có nhánh rẽ, loại này có độ tin cậy cao Loại này hay dùng để cấp điện cho các

xí nghiệp hay các nhóm phụ tải xa trạm nguồn và có yêu cầu công suất lớn

Hình 1.4f Lưới điện có đường dây dự phòng chung

Đặc điểm của lưới điện này là có nhiều đường dây phân phối được dự phòngchung bởi 1 đường dây dự phòng Lưới điện này có độ tin cậy cao và rẻ tiền hơn làkiểu một đường dây dự phòng cho một đường dây như ở trên Lưới điện này rất tiện lợikhi thiết kế cho lưới điện cáp ngầm

Lưới điện trong thực tế sẽ là tổ hợp của của năm loại lưới điện trên Áp dụng cụthể cho lưới điện trên không hay lưới điện cáp ngầm khác nhau và ở mỗi hệ thống điện

có kiểu sơ đồ riêng

Lưới điện có thể điều khiển từ xa nhờ hệ thống SCADA và cũng có thể đượcđiều khiển bằng tay Các thiết bị phân đoạn phải là loại không đòi hỏi bảo dưỡng định

kỳ và xác suất sự cố rất nhỏ đến mức coi như tin cậy tuyệt đối

Hệ thống phân phối điện( hình vẽ 1.4g) là dạng cao cấp nhất và hoàn hảo nhấtcủa lưới phân phối trung áp Lưới điện có nhiều nguồn, nhiều đường dây tạo thành cácmạch kín có nhiều điểm đặt thiết bị phân đoạn Lưới điện bắt buộc phải điều khiển từ

xa với sự trợ giúp của máy tính và hệ thống SCADA Các điểm cắt được chọn theođiều kiện tổn thất điện năng nhỏ nhất cho chế độ bình thường, chọn lại theo mùa trongnăm và chọn theo điều kiện an toàn cao nhất khi sự cố

Hình 1.4g Hệ thống phân phối điện

1.1.2.2 Lưới phân phối điện hạ áp

Hình 1.5 Lưới điện hạ áp 380/220V

Lưới phân phối điện hạ áp được thực hiện bằng đường dây trên không, cápngầm hay cáp treo( dây vặn xoắn), trong phân xưởng của xí nghiệp có thể dùng thanhdẫn, lưới hạ áp trong nhà được đi ngầm trong tường bằng dây cáp Để có thể lấy ra cảhai loại điện áp 380V và 220V, cuộn dây hạ áp của máy biến áp phân phối có sơ đồđấu dây như trên hình vẽ 1.5 Ngoài 3 dây pha, từ điểm trung tính của 3 cuộn dây hạ ápcủa máy biến áp phân phối có thêm dây thứ 4 đi đến các hộ dùng điện, day này gọi làdây trung tính, điện áp 220V là điện áp của dây pha và dây này Trung tính máy biến

áp được nối đất trực tiếp – đây là nối đất an toàn

Lưới điện hạ áp tại Việt Nam có hai sơ đồ lưới điện điển hình là sơ đồ 4 dây

và sơ đồ 5 dây

Hình 1.6 Lưới điện hạ áp 4 dây

Lưới điện hạ áp 4 dây gồm 3 dây pha và dây trung tính Trong lưới điện 4dây, người ta đảm bảo an toàn bằng cách nối vỏ thiết bị với dây trung tính Khi xảy rachạm điện ra vỏ thiết bị, sẽ có dòng ngắn mạch 1 pha làm nhảy thiết bị bảo vệ, tuynhiên cần có dòng ngắn mạch đủ lớn để thiết bị đóng cắt tác động Do đó lưới điện hạ

áp 4 dây sẽ không an toàn bằng lưới điện hạ áp 5 dây dùng rơ le so lệch có độ nhạycao

Hình 1.7 Lưới điện hạ áp 5 dây

Lưới điện hạ áp 5 dây gồm 3 dây pha , dây trung tính và dây an toàn là lướiđiện có độ nhạy an toàn cao nhất cho người Khi xảy ra chạm điện ra vỏ thiết bị thì rơ

le so lệch độ nhạy cao (300 mA) sẽ cắt điện Lưới điện này có nhiều kiểu dạng khácnhau, có thể làm chung cho toàn lưới hạ áp của một trạm phân phối, cũng có thể làmriêng cho từng hộ dùng điện : nhà ở, cửa hàng, công sở…[2]

1.1.2.3 Những yêu cầu của lưới phân phối

Mục tiêu chính của hệ thống cung cấp điện là đảm bảo cho hộ tiêu thụ luôn luôn đủđiện năng với chất lượng nằm trong phạm vi cho phép với các yêu cầu cụ thể sau đây:

Độ tin cậy cấp điện: Mức độ đảm bảo cấp điện liên tục, được phân thành loaijnphụ tải sau:

Phụ tải loại 1: là những hộ tiêu thụ mà khi sự cố ngừng cấp điện có thể gây nên

những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại lớn về kinh tế, dẫnđến hư hỏng các thiết bị, gây rối loạn các quá trình công nghệ phức tạp, hoặc làm hỏnghàng loạt sản phẩm, hoặc có ảnh hưởng không tốt về phương diện chính trị(ví dụ nhưhội trường quốc hội, nhà khách chính phủ, đại sứ quán, sân bay, bệnh viện, hầm

mỏ,khu công nghệ cao…) Đối với hộ tiêu thụ điện loại một phải được cấp điện với độtin cậy cao, thường dùng hai nguồn cung cấp, đường dây hai lộ, có nguồn dự phòng…nhằm hạn chế mức thấp nhất về sự số mất điện Thời gian mất điện thường được xácđịnh bằng thời gian đóng nguồn dự trữ.

Phụ tải loại 2: là những hộ tiêu thụ mà nếu ngừng cấp điện sẽ dẫn đến thiệt hại

về kinh tế do ngừng trệ sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí sức lao động Hộ tiêu thụloại này có thể dùng phương án có hoặc không có nguồn dự phòng, đường dây mộtmạch hay mạch kép Việc chọn phương án cần dựa vào kết quả so sánh giữa vốn đầu tư

để tăng thêm nguồn dự phòng và giá trị thiệt hại kinh tế do ngừng cung cấp điện Hộloại hai cho phép ngừng cấp điện trong thời gian đóng nguồn dự trữ bằng tay

Phụ tải loại 3: là tất cả những hộ còn lại ngoài hộ loại 1 và hộ loại 2, tức là

những hộ cho phép cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mất điện trong thời giansửa chữa, thay thế thiết bị sự cố, nhưng thường không cho phép quá một ngày đêm (24giờ) như các khu nhà ở, kho tàng, các trường học, hoặc lưới cấp điện cho nông nghiệp.Đối với hộ tiêu thụ loại này có thể dùng một nguồn điện, hoặc đường dây một mạch Cách phân loại như trên nhằm có sự chọn lựa hợp lí về sơ đồ và các giải phápcấp điện đảm bảo yêu cầu kinh tế kỹ thuật, độ tin cậy cũng như chất lượng điện năngcho đối tượng cần cung cấp điện

Chất lượng điện: Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu là tần số và

điện áp Chỉ tiêu tấn số do cơ quan điều khiển hệ thống điện quốc gia điều chỉnh mangtính toàn hệ thống, Chất lượng điện áp mang tính cục bộ nên các công ty điện lực cầnphải đảm bảo cho khách hàng mà mình quản lí Điện áp lưới trung và hạ áp chỉ chophép dao động quanh giá trị định mức U cp% Ở những xí nghiệp phân xưởng yêucầu chất lượng điện áp cao như may, hóa chất , cơ khí chính xác, điện tử chỉ cho phépdao động điện áp 2,5%

An toàn: Công trình thiết kế cấp điện phải có tính an toàn cao: an toàn cho

người vận hành , người sử dụng và an toàn cho chính các thiết bị điện và toàn bộ công

trình Người thiết kế ngoài việc tính toán chính xác, chọn dùng đúng các thiết bị và khí

cụ điện còn phải nắm vững về những quy định an toàn, hiểu rõ môi trường lắp đặt hệthống cấp điện và những đặc điểm của đối tượng cấp điện Khâu lắp đặt cũng có ýnghĩa hết sức quan trọng làm nâng cao hay hạ thấp tính an toàn của hệ thống điện Cuốicùng người vận hành và sử dụng điện phải tuyệt đối tuân thủ triệt để các quy tắc antoàn và quy trình sử dụng, vận hành

Chỉ tiêu kinh tế của mạng điện được xác định trên cơ sở:

+ Chi phí vốn đầu tư, bảo trì, duy tu, sửa chữa và vận hành là thấp nhất + Tồn thất điện năng trên các phần tủ của lưới điện

Quan điểm kinh tế kỹ thuật phải biết vận dụng linh hoạt tùy theo từng đối tượngcung cấp điện và tùy thuộc vào từng giai đoạn phát triển Khi thiết kế hay nâng cấp hệthống cần đưa ra nhiều phương án, mỗi phương án đều có những ưu nhược điểm riêng,đều có những mâu thuẫn giữa hai mặt kinh tế kỹ thuật

Phương án kinh tế không phải là phương án có vốn đầu tư ít nhất, phương ántổng hòa kinh tế kỹ thuật sao cho thời gian thu hồi vốn đầu tư là sớm nhất Ngoài bốnyêu cầu chính nêu trên, khi thiết kế cần phải lưu ý sao cho hệ thống cấp điện thật đơngiản, dễ thi công, dễ vận hành , dễ sử dụng, dễ phát triển phụ tải sau này hay quy hoạchnâng cấp

Để đảm bảo những yêu cầu trên của lưới phân phối thì lưới phân phối phải cócấu trúc phù hợp Dựa vào hình dáng, người ta chia lưới phân phối ra làm hai dạngchính là dạng hở và dạng kín

+ Dạng hở: là mạng điện mà các hộ tiệu thụ nhận điện từ một phía Mạng này đơngiản, dễ vận hành, dễ tính toán nhưng tính liên tục cung cấp điện thấp

+ Dạng kín: là mạng điện mà trong đó các hộ tiêu thụ được cấp điện ít nhất từ 2nguồn trở lên.Mạng điện này tinh toán thiết kế khó khăn, vận hành phức tạp nhưngmức đảm bảo cấp điện cao [3]

1.2 THỰC TRẠNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HUYỆN GIAO THỦY – TỈNH NAM ĐỊNH [4]

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên - kinh tế và xã hội

+ Vị trí địa lý: Huyện Giao Thủy nằm ở cực Đông của tỉnh Nam Định, cách thành phố

Nam Định 45 km theo quốc lộ 21, phía Đông và Đông Nam giáp với biển Đông ViệtNam, với chiều dài 32km bờ biển Phía Tây Bắc giáp với huyện Xuân Trường, phíaTây Nam giáp với huyện Hải Hậu, ranh giới giữa hai huyện là con sông Sò phân lưucủa sông Hồng với chiều dài 18,7 km Phía Bắc và Đông Bắc tiếp giáp với tỉnh TháiBình mà ranh giới là sông Hồng chảy qua địa phận huyện Giao Thủy là 11,4km (chínhBắc là huyện Kiến Xương, Đông Bắc là huyện Tiền Hải) Cực Đông là cửa Ba Lạt củasông Hồng, cực Nam là thị trấn Quất Lâm Diện tích tự nhiên 232,1 km2 Dân số toànhuyện năm 2010 là 189.660 người

+ Hành chính: bao gồm 2 thị trấn và 20 xã Thị trấn Ngô Đồng là trung tâm kinh tế

chính trị văn hoá của huyện, thị trất Quất Lâm – trung tâm kinh tế văn hoá và du lịchbiển Các xã: Giao Hương, Giao Thiện, Giao Thanh, Giao An, Hồng Thuận, Bình Hoà,Giao Lạc, Giao Hoà, Giao Xuân, Giao Hải, Giao Long, Giao Nhân, Giao Châu, HoànhSơn, Giao Tiến, Giao Tân, Giao Yến, Giao Thịnh, Giao Phong, Bạch Long

+ Địa hình: Nằm ở phía hạ lưu sông Hồng, Giao Thuỷ có 32km bở biển, có hai cửa

sông lớn, nơi sông Hồng và sông Sò đổ ra biển, cùng với vùng đất bãi bồi ven biển lànhững điều kiện thuận lợi để phát triển các ngành kinh tế biển như: khai thác, nuôitrồng thuỷ sản, công nghiệp đóng tàu, du lịch

+ Khí hậu: Có khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng 5 đến

tháng 10, nhiệt độ dao động từ 25 - 28oC; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau,nhiệt độ dao động từ 15 - 21oC Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1176mm, độ

ẩm trung bình 80% Điều kiện khí hậu thủy văn của huyện thuận lợi cho phát triểnnông nghiệp, có điều kiện thâm canh gối vụ, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi

+ Kết cấu hạ tầng: Hoàn thành việc bàn giao lưới điện nông thôn cho ngành điện quản

lý, 100% số hộ dân được sử dụng điện lưới quốc gia Hệ thống giao thông được đầu tư

xây dựng qua nhiều năm đang phát huy tác dụng: trên địa bàn huyện hiện có 46,4kmtỉnh lộ, 19km huyện lộ, 761km đường trục xã, liên xã, đường thôn xóm được nhựa hoáhoặc bê tông hoá.

1.2.2 Kết cấu lưới điện [5]

1.2.2.1 Lưới điện trung thế

Lưới điện trung thế huyện Giao Thủy được bắt đầu xây dựng từ những năm

1988 để cấp điện cho một số trạm bơm nông nghiệp trên địa bàn huyện Giao Thủy vàkhu vực trung tâm hành chính huyện Ban đầu taonf bộ huyện được cấp điện bởi một lộ

35 KV với chiều dài khoảng 35 km cấp nguồn cho một số trạm biến áp 35/0,4 kV trạmbiến áp trung gian Giao Tiến 2x 3200 kVA 35/10 kV xuất ra 2 lộ 10 kV để cấp cho cáccho các trạm biến áp 10/0,4 kV

Từ năm 1991 bằng nguồn vốn ngân sách địa phương và huy động nguồn đónggóp của nhân dân các xã trên địa bàn huyện Giao Thủy đã xây dựng các đường trungthế và trạm biến áp công cộng phục vụ nhân dân trên toàn huyện Năm 1995 ngànhđiện đầu tư xây dựng một trạm biến áp trung gian thứ 2 trên địa bàn huyện với côngxuất đặt 2 x 1800 kVA 35/0,4 kV tại xã Giao thanh và 3 xuất tuyến 10 kV

Từ năm 2008 do nhu cầu phát triển phụ tải và yêu cầu về độ tin cậy cung cấpđiện, lưới trung áp huyện Giao Thủy chuyển dần từ 10 kV nên 22 kV Đến nay đã hoànthành việc chuyển đổi lưới điện 10 kV nên cấp điện áp 22 kV

Nguồn cấp điện cho địa bàn huyện Giao Thuỷ là trạm biến áp 110 kV Giao ThuỷE3.13 gồm :

* Lưới 35 kV: Gồm 1 lộ 373 E3.13 cấp điện cho các TBA 35/0,4 kV công cộng, kháchhàng chuyên dung và khu du lịch bãi tắm Quất Lâm

+ Chiều dài 21,362 km và 16 TBA phân phối 35/0.4 kV với tổng dung lượng: 4640kVA (Tài sản Điện lực quản lý) và các trạm biến áp khách hàng

+ Chiều dài 3,481 km và 10 TBA phân phối với tổng dung lượng: 2270 kVA (Tài sảnkhách hàng)

* Lưới 22 kV: Gồm 6 lộ 471, 472, 473, 474, 475, 477 E3.13

+ Chiều dài 153,93 km ĐZK và 2,2 km cáp ngầm 108 trạm biến áp phân phối 22/0.4

kV với tổng dung lượng: 36.190 kVA (Tài sản Điện lực quản lý) và các trạm kháchhàng

+ Chiều dài 13,372 km và 0,769 km cáp ngầm 39 TBA với tổng dung lượng: 9.582,5kVA (Tài sản khách hàng)

1.2.2.2 Lưới điện hạ thế

Lưới điện hạ thế huyện Giao thủy được xây dựng từ đầu năm 1991 đến nay Banđầu các xã đứng ra xây dựng, quản lý bán điện Nguồn vốn được huy động từ vốn ngânsách xã và vốn của dân đóng góp Mỗi xã có từ 1 đến 3 hợp tác xã đứng ra quản lý vậnhành và bán điện Với chủ trương của Đảng và nhà nước đến đầu năm 2008 Điện lựcGiao Thủy tiến hành tiếp nhận lưới điện 0,4 KV để bán điện trực tiếp đến các hộ dân.Khi tiếp nhận lưới điện cũ nát, quá tải do không được sửa chữa cải tạo, bán kính cấpđiện lớn, điện áp cuối nguồn thấp có những điểm vào giờ các điểm điện áp chỉ đạtkhoảng 60 V, tổn thất lưới điện hạ thế cao, trung bình khoảng 25%

Sau khi tiếp nhận lưới điện hạ thế ngành điện đã được cải tạo sửa chữa giai đoạn

1 ở mức tối thiểu để đảm bảo an toàn trong vận hành mức đầu tư trung bình khoảng700.000 đồng/ 1 khách hàng Sau khi cải tạo song giai đoạn này điện áp cơ bản đượccải thiện, tổn thất lưới điện hạ thế khoảng 10% ( Giảm khoảng 10 % so với khi tiếpnhận), song song với việc cải tạo tối thiểu giai đoạn 1 ngành điện xây dựng các trạmbiến áp chống quá tải đến ngày 01/04/2014 tổng sổ trạm biến áp công cộng toàn huyện

1.2.2.4 Xu hướng tăng trưởng trong tương lai

Bảng 1.1 Cơ cấu các thành phần phụ tải tính theo sản lượng điện tiêu thụ

(kWh) tải theo năm (%)

Bảng 1.2 Tỷ lệ tăng trưởng giữa hai năm 2012 và 2013

trưởng(%)

Năm 2012 tổng sản lượng điện 4240753 kWh, năm 2013 tổng sản lượng điện

5595669 kWh; tăng 24.2 % so với năm 2012 Tỷ trọng các thành phần phụ tải như

trong bảng 1.2 Trong đó tỷ lệ điện cho tiêu dùng (điện sinh hoạt) còn cao chiếm trên60% tổng sản lượng trong năm Tuy nhiên nhìn vào số liêu giữa 2 năm 2012 và 2013 tỷ

lệ tăng trưởng cao là Nông nghiệp (tăng trưởng 36.4%)

Xu hướng trong năm năm tới các ngành kinh tế phát triển tỷ trọng điện dùng chocông, nông nghiệp tăng nhanh nghiệp xẽ tăng nhanh, đặc biệt các ngành nghề như maymặc, nuôi trồng thủy sản lưới điện trung thế bị quá tải nguồn 22 kV bị thiếu hụt khi đóbuộc phải xây dựng thêm trạm biến áp 110 kV và các lộ đường dây 22 kV mới

1.2.3 Danh sách các TBA, MBA

A đầu nguồn (kWh)

111 Muối Giao Phong 4

Cấp điện áp

Hãng sản xuất

Năm chế tạo

Năm đưa vào vận hành

Tỉ lệ mang tải

Kiểu trạm

Xưởng Cầu

4 Trạm Quyết Thắng 3 250 35/0,4 VN 2012 2012 31% Treo

32 KS Ánh Dương 160 35/22/0,4 TBD 2008 2008 80% Trạm treo

60 Bưu ®iÖn Giao Thanh 50 22/(10)/0,4 TBT 2001 2001 20 Treo

87 Trạm Giao Lâm 3 560 22/0,4 HAVEC 2001 2001 80% Trạm trụ

116 Tr¹m Giao Nh©n 2 250 22/0,4 ABB 2009 2009 55% Kín

Nhà máy cơ điện 1998 2011 80% Trong nhà

Nhà máy cơ điện 2010 2011 80% Trong nhà

144 Trạm Hoành Sơn 1 250 22/0,4 PBT 2010 2011 100% Trong nhà

170 PTTH Giao Thủy 160 22/0,4 Cầu giành 2010 2010 50 Treo

CPCT Điện

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Khi truyền tải điện năng từ thanh cái nhà máy điện đến các công ty, nhà máy và

hộ dùng điện ta cần phải dùng dây dẫn và máy biến áp Khi có dòng điện chạy qua, do

có điện trở và điện kháng trên đường dây nên nó đã gây ra tổn thất công suất dẫn đếntổn thất về điện năng

Trị số tổn thất điện năng trong bất kỳ một phần tử nào của mạng điện phụ thuộcchủ yếu vào tính chất của phụ tải và sự thay đổi của phụ tải trong thời gian khảo sát.Nếu phụ tải của đường dây không thay đổi và xác định được tổn thất công suất tácdụng trên đường dây là ∆P thì khi đó tổn thất điện năng trong thời gian t sẽ là:

Khi đó ta phải biểu diễn gần đúng đường cong i(t), và s(t) dưới dạng bậc thanghoá để tính toán tổn thất năng lượng với điện áp định mức đường dây luôn luôn biếnthiên theo thời gian nên tính toán như trên không chính xác

Từ biểu thức dΔA = 3i2.R.dt, ta có:

dtU

QPRdt(t)U

(t)SRdt3Ri

2 t

2 t t

2 t

R

1

2 i

2 i n

2 i 2 H

và dòng điện trung bình bình phương (Itbbp) Ngoài ra còn có thể sử dụng một sốphương pháp khác như sử dụng công tơ, tính theo đồ thị phụ tải, theo đặc tính xác suấtcủa phụ tải,…Dưới đây là một số phương pháp dùng để xác định tổn thất điện năngtrong mạng phân phối trung áp

2.2 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG BẰNG CÁC THIẾT BỊ ĐO

2.2.1 Xác định tổn thất điện năng theo các chỉ số công tơ

Phương pháp xác định tổn thất điện năng thông dụng nhất là so sánh sản lượngđiện ở đầu vào lưới và năng lượng tiêu thụ tại các phụ tải trong cùng khoảng thời gian,phương pháp này tuy có đơn giản nhưng thường mắc phải sai số lớn do một số nguyênnhân sau:

- Không thể lấy được đồng thời các chỉ số của các công tơ tại đầu nguồn và ở cácđiểm tiêu thụ cùng một thời điểm

- Nhiều điểm tải còn thiếu thiết bị đo hoặc thiết bị đo không phù không phù hợpvới phụ tải

- Số chủng loại đồng hồ đo rất đa dạng với nhiều mức sai số khác nhau, việcchỉnh định đồng hồ đo chưa chính xác hoặc không chính xác do chất lượng điệnkhông đảm bảo

Để nâng cao độ chính xác của phép đo người ta sử dụng đồng hồ đo đếm tổn thất,đồng hồ này chỉ được sử dụng ở một số mạng điện quan trọng

2.2.2 Xác định tổn thất điện năng bằng đồng hồ đo đếm tổn thất

Trong cung cấp mạng điện người ta có thể xác định tổn thất điện năng trực tiếpbằng đồng hồ đo đếm tổn thất mắc ngay tại điểm nút cung cấp cần kiểm tra

a Cách mắc đồng hồ đo đếm tổn thất

+ Đối với đường dây truyền tải:

Nếu các đường dây 110/220 kV có chiều dài lớn hơn 60km thì phải đặt 2 đồng hồ

ở đầu và ở cuối đường dây, mục đích là để xét cả phần tổn thất do dòng điện dung gâynên

Nếu đường dây có chiều dài nhỏ hơn 60km ta chỉ cần sử dụng một đồng hồ đặt ởđầu đường dây

+ Đối với đường dây phân phối chỉ cần mắc một đồng hồ ở dầu đường dây là đủ.+ Đối với MBA đồng hồ đo đếm tổn thất được đặt trên mỗi đầu cuộn dây củaMBA ba cuộn dây và trên một trong hai cuộn dây của MBA 2 cuộn dây

b Cách xác định tổn thất điện năng theo đồng hồ đo đếm tổn thất

Công thức để xác định tổn thất điện năng trong mạng:

∆A = 3.ki2.R.N.10-3 (KWh) (2.4)Trong đó: ki - tỷ số máy biến dòng

R - là điện trở tương đương của mạng điện

N - chỉ số của đồng hồ đo đếm tổn thất điện năng được ghi trongthời gian T và được xác định bằng công thức:

- Chỉ xác định được lượng điện năng tổn thất tại thời điểm đo đếm

- Nếu cần xác định đồng thời hao tổn điện năng tại nhiều vị trí, khi đó ta phải sửdụng nhiều công tơ gây tốn kém vì vậy cách này thường áp dụng trong những trườnghợp đặc biệt khi cần kiểm tra và số lượng công tơ sử dụng nhỏ

2.3 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN TRỞ ĐẲNG TRỊ

Tổn thất điện năng trong mạng điện có thể xác định theo biểu thức

t R I k

A 3 f2 tb2 dt.



Trong đó: kf – là hệ số hình dạng, xác định theo chỉ số của công tơ ghi m lần trong

số thời gian khảo sát t

r

ri f

A

A m k

Ar - điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian t

m - số lần đo trong khoảng thời gian t

Itb – dòng điện trung bình

 cos

3U t

A

tb 

Rđt - điện trở đẳng trị của mạng điện

Đối với đường dây phân nhánh hình tia đơn giản ta có

1 1 6

1 L r

2 mti i c

dt

kR

.kr1R

Trong đó: r0 - điện trở của một km đường dây

Rc - điện trở đoạn dây cung cấp

ri - điện trở nhánh dây thứ ikmti - hệ số mang tải của nhánh dây thứ i

max

i mti

* Ưu nhược điểm

Xác định hao tổn điện năng theo phương pháp này đơn giản, dễ tính toán Tuynhiên, đối với mạng phức tạp việc xác định điện trở đẳng trị của lưới điện lại trở nênphức tạp và gặp khó khăn trong tính toán bởi vì khi đó điện trở đẳng trị phụ thuộc vàodòng điện hoặc công suất phụ tải của các nhánh dây

2.4 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO CÁC ĐẶC TÍNH XÁC SUẤT CỦA PHỤ TẢI

Phụ tải điện là một đại lượng ngẫu nhiên, chịu tác động của nhiều yếu tố, vì vậytổn thất điện năng cũng là đại lượng ngẫu nhiên chịu tác động của nhiều yếu tố

Xét mạng điện phân phối bao gồm các đường dây và các trạm biến áp ta xây dựngphương pháp xác định tổn thất điện năng trong các phần tử của mạng

2.4.1 Tổn thất trên đường dây

Lượng tổn thất điện năng có thể xác định bằng lượng tổn thất tương đương gây rabởi dòng điện trung bình không đổi trong suốt thời gian khảo sát chạy trong mạng điệnđẳng trị theo biểu thức

∆A = 3M(I2)Rđt.T.10-3 KWh (2.10)Trong đó: M(I2) - kỳ vọng toán bình phương dòng điện

Rđt - điện trở đẳng trị của mạng Theo lý thuyết xác suất ta có:

 I M I  D I



M(I), D(I) - Kỳ vọng toán và phương sai của dòng

Giá trị của kỳ vọng toán dòng điện chạy trong mạng có thể xác định theo các chỉ

số của công tơ tại lộ ra của trạm biến áp trung gian

  2 2

tb

2 x

2 r

T3U

AAI

M   (2.12)

Ar, Ax - Điện năng tác dụng và phản kháng, xác định theo chỉ số của công tơ đầunguồn

Utb - Điện áp trung bình của mạng điện

T - Thời gian khảo sát, h

Theo quy tắc “Ba xích ma” thì dòng điện cực đại IM = M(I) + 3σ

3

IMI

σ M 



và hệ số biến động

 

 

 I3M

IMIIM

      2

v 2

σ   ; (2.13)Thay các giá trị của (2) và (3) vào (1) ta được giá trị tổn thất điện năng tác dụngtrên đường dây là

 

dt

2 v

3 M dt

3I

10ΔP

R  (2.15)

∆PM – hao tổn công suất cực đại trong mạng điện

Tổn thất điện năng phản kháng có thể xác định theo biểu thức:

∆Ax= ∆Artgφ (2.16)

2.4.2 Tổn thất trong các máy biến áp

Để đơn giản trong tính toán ta thay tất cả các máy biến áp bằng một máy đẳngtrị có công suất bằng tổng các công suất định mức của các máy Tổn thất trong các máybiến áp tiêu thụ gồm 2 thành phần: thay đổi và cố định Thành phần thay đổi được xácđịnh tương tự như đối với đường dây theo biểu thức (2.12) với kỳ vọng toán dòng điệnchạy qua biến áp đẳng trị sẽ là

  2 2

tb2

2 x2

2 r2 ba

T3U

AAI

M   (2.16) Ar2, Ax2 - điện năng tác dụng và phản kháng ở cuối mạng đẳng trị

Ar2 = Ar - ∆ArAx2= Ax - ∆AxUtb2 - Điện áp trung bình ở cuối đường dây KV

Điện trở đẳng trị của các máy biến áp là

2 m 1

i ni

m 1 i

3 ki

2 n dtb

S

.10 ΔP

U R

Trong đó: Un - điện ápđịnh mức của các MBA, KV

Sni – công suất định mức của biến áp thứ i, KVA

∆Pki – hao tổn ngắn mạch của biến áp thứ i

m - số lượng máy biến áp tiêu thụ

Vậy tổn thất điện năng tác dụng trong cuộn dây của các máy biến áp tiêu thụ là:

∆Acu = 3M(I)b2(1+k2 v)Rđtb.T.10 -3 (KWh) (2.18)Thành phần tổn thất cố định trong lõi thép của biến áp được xác định theo biểu





m 1

2 n

2 tb2

U

U

ΔA (KWh) (2.19)

Tổng tổn thất điện năng tác dụng trong mạng phân phối là:

* Ưu điểm: Tổng tổn thất điện năng ở đây chỉ cần dựa vào các dữ kiện về lượng

điện năng tiêu thụ tại đầu vào, dòng điện cực đại của mạng và mức chệnh lệch điện ápgiữa đầu vào và cuối đường trục Các thông số này được xác định dễ dàng bằng cácthiết bị đo thông dụng Điều đó giảm đáng kể thời gian thu thập và xử lý số liệu, đồngthời nâng cao độ chính xác của phép tính

* Nhược điểm: Để tính được hao tổn điện năng trên đường dây ta vẫn phải xác

định được điện trở đẳng trị của mạng điện, điều này gặp khó khăn khi mạng điện phứctạp có nhiều nhánh và điểm nút giống như đã nói với phương pháp tính hao tổn theođiện trở đẳng trị

Phương pháp trên chỉ đạt độ chính xác cao khi sự phân bố xác suất của phụ tảiđiện tuân theo quy luật hàm phân phối chuẩn, vì vậy muốn sử dụng phương pháp này

ta phải tiến hành đánh giá xem phụ tải điện trong mạng tính toán có tuân theo quy luậthàm phân phối chuẩn hay không

2.5 XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG THEO ĐƯỜNG CONG TỔN THẤT

Thực chất của phương phỏp tớnh tổn thất theo đường cong tổn thất là tiến hànhtớnh toỏn trờn cơ sở biểu đồ phụ tải điển hỡnh Giả thiết biết được đồ thị phụ tải và cosφcủa tất cả cỏc nỳt, coi thanh cỏi nguồn cung cấp là nỳt cõn bằng, tỡnh toỏn phõn bốdũng và xỏc định tổn thất cụng suất tổng ∆P ứng với mỗi thời điểm của biểu đồ phụ tải,

từ đú xỏc định được tổn thất điện năng theo khoảng thời gian tớnh toỏn Tức là nếu lướiđiện cú cấu trỳc và phương thức vận hành hoàn toàn xỏc định thỡ sẽ tồn tại một đườngcong tổn thất duy nhất như hỡnh vẽ

Biểu đồ phụ tải

Biểu đồ tổn thất điện năng

Đuờng cong tổn thất

điện năng

Đuờng cong tổn thất công suất P = f(

t 24

24 t

P M

P

P)

Ta cú thể xỏc định được tổn thất điện năng tổng trong ngày đờm thụng qua biểu

đồ phụ tải cụng suất tổng tại thanh cỏi dựa vào biểu đồ phụ tải của trạm biến ỏp

* Ưu điểm: Khi đó xõy dựng được đường cong tổn thất thỡ việc xỏc định tổn thất

điện năng dễ dàng và nhanh chúng

Từ đường cong tổn thất và biểu đồ phụ tải cho ta xỏc định được ΔPmax, ΔPmin và τ

Là cụng cụ rất hiệu quả để giải quyết cỏc bài toỏn khỏc nhau liờn quan đến tớnhkinh tế, kỹ thuật, vận hành cung cấp điện do xõy dựng được họ đường cong với cỏc giỏtrị khỏc nhau