Phân tích đánh giá độ tin cậy lưới điện tỉnh quảng bình và đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin cậy

CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH QUẢNG BÌNH TRONG THỜI GIAN TỚI .... TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN C

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

LÊ ANH

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY

LƯỚI ĐIỆN TỈNH QUẢNG BÌNH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện

Mã số: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỮU HIẾU

Đà Nẵng - Năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác khác

Tác giả luận văn

LÊ ANH

MỤC LỤC

TRANG BÌA

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN TIÊNG VIỆT & TIẾNG ANH

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài: 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Tên và bố cục đề tài 2

6 Bố cục đề tài: 2

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN 3

1.1 Tổng quan về hệ thống điện 3

1.2 Tổng quan về lưới phân phối 3

1.2.1 Định nghĩa và phân loại 3

1.2.2 Phần tử của lưới điện phân phối 4

1.3 Mục đích, ý nghĩa của độ tin cậy cung cấp điện 5

1.3.1 Định nghĩa về độ tin cậy 5

1.3.2 Các tham số liên quan 6

1.4 Chỉ tiêu về độ tin cậy cung cấp điện 7

1.4.1 Tần suất mất điện trung bình của hệ thống, SAIFI 7

1.4.2 Thời gian mất điện trung bình của hệ thống, SAIDI 7

1.4.3 Tần suất mất điện trung bình của khách hàng, CAIFI 7

1.4.4 Thời gian mất điện trung bình của khách hàng, CAIDI 8

1.5 Các ví dụ tính toán độ tin cậy cho sơ đồ lưới điện phân phối hình tia: 8

1.5.1 Sơ đồ lưới điện hình tia không phân đoạn 9

1.5.2 Sơ đồ lưới điện hình tia có phân đoạn 10

1.5.3 Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở 14

1.6 Kết luận 18

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ LƯỚI ĐIỆN TỈNH QUẢNG BÌNH 19

2.1 Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Bình 19

2.2 Hiện trạng nguồn và lưới điện trung áp tỉnh Quảng Bình: 20

2.2.1 Nguồn nhận 20

2.2.2 Các trạm biến áp trung gian: 22

2.2.3 Lưới điện trung áp 23

2.2.4 Quản lý vận hành lưới điện: 26

2.3 Kết luận 27

CHƯƠNG 3 ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH QUẢNG BÌNH 28

3.1 Sự cố 28

3.2 Công tác bảo trì bảo dưỡng 29

3.3 Kết quả thực hiện độ tin cậy 30

3.3.1 Chương trình cập nhật thông tin mất điện CRM 31

3.2.2 Chương trình tính toán ĐTCCĐ OMS 31

3.4 Kế hoạch năm 2018 34

3.5 Kết luận 34

CHƯƠNG 4 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH QUẢNG BÌNH TRONG THỜI GIAN TỚI 35

4.1 Ngăn ngừa sự cố 35

4.2 Công tác xử lý sự cố 36

4.3 Công tác bảo trì, bảo dưỡng 36

4.4 Các giải pháp khác 37

4.5 Đánh giá hiểu quả mang lại từ giải pháp 40

4.5.1 Tổng quan về phần mềm PSS/ADEPT 40

4.5.2 Thông số độ tin cậy của các phần tử do sự cố 42

4.5.3 Lựa chọn các xuất tuyến để đưa vào tính toán: 43

4.5.4 Tính toán độ tin cậy cho từng XT sau khi áp dụng các giải pháp: 43

4.6 Kết luận 47

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)

BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN

TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN TIẾNG VIỆT & TIẾNG ANH

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN TỈNH QUẢNG BÌNH VÀ ĐỀ

XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY

Học viên: Lê Anh - Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Mã số: 8520201 - Khóa: K34 - Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt - Hiện nay, phần lớn việc gián đoạn cung cấp điện cho khách hàng diễn ra chủ

yếu ở lưới điện phân phối Với xu thế hiện nay trong thời điểm công nghiệp hóa hiện đại hóa đất đước việc đảm bảo cung cấp điện cho khách hàng thường xuyên và liên tục là yêu cầu cấp bách Do Quảng Bình là tỉnh duyên hải bắc trung bộ, có đặc điểm địa lý cùng với

sự phân bố dân cư không đồng đều và bán kính cung cấp điện lớn nên khả năng cung cấp điện liên tục cũng như chất lượng cung cấp điện còn nhiều hạn chế Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới phân phối tỉnh Quảng Bình nhằm

áp dụng vào thực tế, vận dụng các thiết bị đóng cắt hiện có, phối hợp với các thiết bị mới nhằm tối ưu hóa trong thao tác và giảm thời gian mất điện công tác hoặc sự cố trên lưới điện Qua tìm hiểu, khảo sát thực tế lưới điện, các số liệu quản lý kỹ thuật tại đơn vị, tác giả đã tóm tắt, thống kê, đề xuất các phương án về kỹ thuật cũng như công tác quản lý để

có thể áp dụng được trong thực tế vận hành của hệ thống

Từ khóa - Độ tin cậy cung cấp điện; thiết bị đóng cắt; phụ tải; lưới điện phân phối

ANALYZE AND EVALUATE THE POWER GRID OF QUANG BINH AND PROPOSED

ADVANCED CAPACITY DEVELOPMENT SOLUTIONS

Abstract - Currently, most of the power supply disruptions occur mainly in the

distribution grid With current trends in industrialization and modernization of land, it is urgent to ensure regular and continuous supply of electricity to customers As Quang Binh

is a province in the north central region with geographic features along with the uneven distribution of population and large power supply radius, the ability to provide uninterrupted electricity supply and quality as well limit Study and propose measures to improve the reliability of electricity supply for the distribution network of Quang Binh province to apply in practice, apply the existing cutting equipment, coordinate with the new equipment to optimize in the operation and reduce the time of power failure or trouble

on the grid Through the investigation, survey of power grid, technical management data in the unit, the author has summarized, statistics, proposed the technical options as well as the management to be applicable is in actual operation of the system

Key words - Service reliability; circuit breaker (or switchgear); load; Distribution

grid

QBPC : Công ty Điện lực Quảng Bình

TTĐK : Trung tâm điều khiển

ĐTCCCĐ : Độ tin cậy cung cấp điện

EVNCPC : Tổng Công ty Điện lực Miền Trung

OMS : Chương trình tính toán, thống kê độ tin cậy

CRM : Chương trình cập nhật thông tin mất điện

QLVH : Quản lý vận hành

MAIFI : Chỉ số về số lần mất điện thoáng qua trung bình SAIDI : Chỉ số về thời gian mất điện kéo dài trung bình

SAIFI : Chỉ số về số lần mất điện kéo dài trung bình

CNTT : Công nghệ thông tin

SCTX : Sửa chữa thường xuyên

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 : Thông số của hệ thống 9

Bảng 1.2: Số liệu về khách hàng và tải trung bình ở các nút phụ tải 9

Bảng 1.3: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 1.1 10

Bảng 1.4: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 1.2 11

Bảng 1.5: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.3 12

Bảng 1.6: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.4 14

Bảng 1.7: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống Hình 2.5 trong trường hợp không hạn chế công suất chuyển tải 15

Bảng 1.8: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống Hình 1.5 trong trường hợp hạn chế công suất chuyển tải 16

Bảng 1.9: Tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy của các hệ thống từ Hình 1.1 đến Hình 1.5 17

Bảng 2.1: Tình trạng mang tải các trạm 220-110kV hiện có của tỉnh Quảng Bình 22

Bảng 2.2: Tình trạng mang tải các trạm biến áp trung gian 23

Bảng 2.3: Thông kê đường dây trung áp và hạ áp hiện trạng 23

Bảng 2.4: Tình trạng mang tải các đường dây trung áp sau trạm 110kV 24

Bảng 2.5: Khối lượng các trạm biến áp phân phối hiện có của tỉnh Quảng Bình 26

Bảng 3.1: Thống kê sự cố từ năm 2015 đến năm 2017 28

Bảng 3.2: Chi tiết công tác năm 2017 29

Bảng 3.3: Các chỉ tiêu ĐTCCCĐ từ năm 2015 đến năm 2017 30

Bảng 3.4: ĐTCCCĐ do sự cố các xuất tuyến trung thế năm 2017 32

Bảng 3.5: Mục tiêu độ tin cậy năm 2018 so với năm 2017 34

Bảng 4.1: Dữ liệu độ tin cậy lưới điện phân phối tỉnh Quảng Bình 43

Bảng 4.2: Các chỉ tiêu độ tin cậy của tuyến 472 Áng Sơn khi chưa có giải pháp và sau khi có giải pháp 44

Bảng 4.3: Các chỉ tiêu độ tin cậy của tuyến 474 Áng Sơn khi chưa có giải pháp và sau khi có giải pháp 44

Bảng 4.4: Các chỉ tiêu độ tin cậy của tuyến 472 Đồng Hới khi chưa có giải pháp và sau khi có giải pháp 44

Bảng 4.5: Các chỉ tiêu độ tin cậy của tuyến 372 Đồng Hới khi chưa có giải pháp và sau khi có giải pháp 45

Bảng 4.6: Các chỉ tiêu độ tin cậy của tuyến 478 Ba Đồn khi chưa có giải pháp và

sau khi có giải pháp 45Bảng 4.7: Các chỉ tiêu độ tin cậy của tuyến 478 Hòn La khi chưa có giải pháp và

sau khi có giải pháp 46Bảng 4.8: Các chỉ tiêu độ tin cậy của tuyến 371 Ba Đồn khi chưa có giải pháp và

sau khi có giải pháp 46Bảng 4.9: Các chỉ tiêu độ tin cậy của tuyến 371 Sông Gianh khi chưa có giải pháp

và sau khi có giải pháp 46Bảng 4.10: Kết quả tính toán quy đổi về ĐTCCCĐ của QBPC 47

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ lưới điện hình tia không phân đoạn 9

Hình 1.2: Sơ đồ lưới điện hình tia có nhánh rẽ được bảo vệ bằng cầu chì 10

Hình 1.3: Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn bằng dao cách ly, nhánh rẽ bảo vệ bằng cầu chì 12

Hình 1.4: Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn bằng máy cắt 13

Hình 1.5: Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở 14

Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng lưới điện tỉnh Quảng Bình 21

Hình 4.1: Giao diện phần mềm PSS/ADEPT 41

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Yêu cầu đảm bảo chất lượng cung cấp điện đối với các Công ty Điện lực ngày càng nghiêm ngặt Chất lượng cung cấp điện ngoài các yêu cầu về điện áp, tần số còn có các yêu cầu về tính liên tục cấp điện cho khách hàng Theo xu thế hội nhập với thế giới, các Công ty Điện lực Việt Nam cần phải đưa ra các cam kết có tính định lượng về tính liên tục cung cấp điện đối với khách hàng, đặc biệt là các nhà đầu tư nước ngoài Định lượng tính liên tục cung cấp điện thể hiện ở các chỉ tiêu tần suất ngừng cấp điện bình quân và tổng số giờ ngừng cấp điện bình quân của khách hàng trong khoảng thời gian nhất định (thường chọn một quý hoặc một năm) Từ yêu cầu thực tiễn của công tác quản lý vận hành lưới điện phân phối, cần thiết nghiên cứu các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối được quy định theo các tiêu chuẩn điện năng quy định và được các Công ty Điện lực tại một số nước trên thế giới sử dụng để xác định các chỉ tiêu độ tin cậy của lưới điện phân phối,

từ năm 2013, EVN đã chính thức giao cho các đơn vị thành viên trong đó có Tổng công ty Điện lực miền Trung (EVNCPC) kế hoạch về các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện thông qua chỉ số tần suất mất điện kéo dài bình quân (SAIFI), chỉ số thời gian mất điện khách hàng bình quân (SAIDI) và chỉ số tần suất mất điện thoáng qua (MAIFI) Từ đó EVNCPC đã giao cho các Công ty Điện lực trực thuộc trong đó có Công ty Điện lực Quảng Bình về kế hoạch thực hiện các chỉ tiêu trên nhằm có cơ sở đánh giá tính liên tục cấp điện và chất lượng cấp điện cho khách hàng

Từ việc tổng hợp, phân tích một cách sâu nhất về độ tin cậy (ĐTC) của HTĐ phân phối tỉnh Quảng Bình từ năm 2014, nhằm đưa ra các giải pháp thực hiện để có thể áp dung cho Công ty Điện lực Quảng Bình với mục tiêu phấn đấu giảm các chỉ số ĐTCCCĐ: SAIDI, SAIFI, MAIFI, năm sau giảm ít nhất 10 - 30% so với năm trước và đó cũng là cách giảm tối đa thời gian và số lần mất điện của khách hàng vừa làm hài lòng khách hàng, nâng cao uy tín của ngành điện, vừa góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội của

địa phương Vì vậy tôi chọn đề tài: “Phân tích đánh giá độ tin cậy lưới điện

tỉnh Quảng Bình và đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Trên cơ sở tổng hợp, phân tích thực trạng lưới điện phân phối và tính

toán đánh giá ĐTCCCĐ trên địa bàn tỉnh Quảng Bình từ các năm trước, nghiên cứu các thuận lợi, khó khăn vướng mắc, từ đó xây dựng cơ sở lý luận

để đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao ĐTCCCĐ cho các năm tiếp theo

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Các chỉ tiêu về độ tin cậy cung cấp điện Lưới điện trung áp thuộc QBPC quản lý vận hành

Phạm vi nghiên cứu: Độ tin cậy lưới điện trung áp của QBPC, từ đó đề

ra các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng cung cấp điện, đem lại hiệu quả về

kỹ thuật cũng như kinh tế

4 Phương pháp nghiên cứu

Trên cơ sở lý thuyết về ĐTCCCĐ trong hệ thống điện, từ các số liệu thống kê, tổng hợp các năm trước về ĐTCCCĐ tính toán thực tế dựa trên chương trình Quản lý lưới điện của EVNCPC (OSM), đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện trung áp tỉnh Quảng Bình

Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao ĐTCCCĐ cho lưới điện tỉnh Quảng Bình trong các năm tiếp theo

5 Tên và bố cục đề tài

Căn cứ vào mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu đề tài được đặt tên là:

“PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN TỈNH QUẢNG BÌNH VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY”

6 Bố cục đề tài:

Bố cục đề tài chia làm 4 chương như sau:

Chương 1: Cơ sở lý thuyết về độ tin cậy cung cấp điện

Chương 2: Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và lưới điện tỉnh Quảng Bình

Chương 3: Độ tin cậy lưới điện phân phối tỉnh Quảng Bình

Chương 4: Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện phân phối tỉnh Quảng Bình trong thời gian tới

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN

1.1 Tổng quan về hệ thống điện

- Hệ thống điện là một phần của hệ thống năng lượng, bao gồm:

+ Nhà máy điện: Biến đổi năng lượng sơ cấp thành điện năng

+ Mạng điện: TBA, đường dây

+ Hộ tiêu thụ: Biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác

- Theo thông tư 25/2016/TT-BCT quy định:

+ Lưới điện là hệ thống đường dây tải điện, trạm điện và trang thiết bị phụ trợ để truyền dẫn điện

+ Lưới điện phân phối là phần lưới điện bao gồm các đường dây và trạm điện có cấp điện áp đến 110 kV

+ Lưới điện truyền tải là phần lưới điện bao gồm các đường dây và trạm điện

có cấp điện áp trên 110 kV

Phạm vi nghiên cứu của đề tài là lưới điện phân phối

1.2 Tổng quan về lưới phân phối

1.2.1 Định nghĩa và phân loại

Lưới phân phối điện là một bộ phận của hệ thống điện làm nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm trung gian, các trạm khu vực hay thanh cái của nhà máy điện cấp điện cho phụ tải

Nhiệm vụ của lưới phân phối là cấp điện cho phụ tải đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng điện năng trong giới hạn cho phép Tuy nhiên do điều kiện kinh tế và kỹ thuật, độ tin cậy của lưới phân phối cao hay thấp phụ thuộc vào yêu cầu của phụ tải và chất lượng của lưới điện phân phối

Lưới phân phối gồm lưới trung áp và lưới hạ áp Cấp điện áp thường dùng trong lưới phân phối bao gồm 110 kV, 35 kV, 22 kV, 15 kV, 10 kV, 06 kV và 0,4

kV

Người ta thường phân loại lưới trung áp theo 3 dạng:

+ Theo đối tượng và địa bàn phục vụ: Gồm có lưới phân phối thành phố, lưới phân phối nông thôn và lưới phân phối xí nghiệp

+ Theo thiết bị dẫn điện: Gồm có lưới phân phối trên không và lưới phân phối cáp ngầm

+ Theo cấu trúc hình dáng: Gồm có lưới phân phối hở (hình tia) có phân đoạn, không phân đoạn; Lưới phân phối kín vận hành hở và hệ thống phân phối điện

Để làm cơ sở xây dựng cấu trúc lưới phân phối về mọi mặt cũng như trong quy hoạch và vận hành người ta đưa ra các chỉ tiêu đánh giá chất lượng lưới phân phối trên 3 lĩnh vực đó là sự phục vụ đối với khách hàng, ảnh hưởng tới môi trường

và hiệu quả kinh tế đối với các đơn vị cung cấp điện

Các tiêu chuẩn đánh giá như sau:

- Chất lượng điện áp

- Độ tin cậy cung cấp điện

- Hiệu quả kinh tế (giá thành tải điện nhỏ nhất)

- Độ an toàn (an toàn cho người, thiết bị phân phối, nguy cơ hoả hoạn)

- Ảnh hưởng đến môi trường (cảnh quan, môi sinh, ảnh hưởng đến đường dây thông tin)

Trong các tiêu chuẩn trên, tiêu chuẩn thứ nhất và thứ hai liên quan trực tiếp đến điện năng gọi chung là chất lượng phục vụ của lưới điện phân phối

1.2.2 Phần tử của lưới điện phân phối

Các phần tử của lưới điện phân phối bao gồm:

- Máy biến áp trung gian và máy biến áp phân phối

- Thiết bị dẫn điện: đường dây điện (dây dẫn và phụ kiện)

- Thiết bị đóng cắt và bảo vệ: Máy cắt, dao cách ly, cầu chì, chống sét van,

áp tô mát, hệ thống bảo vệ rơ le, giảm dòng ngắn mạch

- Thiết bị điều chỉnh điện áp: Thiết bị điều áp dưới tải, thiết bị thay đổi đầu phân áp ngoài tải, tụ bù ngang, tụ bù dọc, thiết bị đối xứng hóa, thiết bị lọc sóng hài bậc cao

- Thiết bị đo lường: Công tơ đo điện năng tác dụng, điện năng phản kháng, đồng hồ đo điện áp và dòng điện, thiết bị truyền thông tin đo lường

- Thiết bị giảm tổn thất điện năng: Tụ bù

- Thiết bị nâng cao độ tin cậy: Thiết bị tự động đóng lại, thiết bị tự đóng nguồn dự trữ, máy cắt hoặc dao cách ly phân đoạn, các khớp nối dễ tháo trên đường dây, kháng điện hạn chế ngắn mạch,

- Thiết bị điều khiển từ xa hoặc tự động: Máy tính điện tử, thiết bị đo xa, thiết bị truyền, thu và xử lý thông tin, thiết bị điều khiển xa,

Mỗi phần tử trên lưới điện đều có các thông số đặc trưng (công suất, điện áp

định mức, tiết diện dây dẫn, điện kháng, điện dung, dòng điện cho phép, tần số định mức, khả năng đóng cắt, ) được chọn trên cơ sở tính toán kỹ thuật

Những phần tử có dòng công suất đi qua (máy biến áp, dây dẫn, thiết bị đóng cắt, máy biến dòng, tụ bù, ) thì thông số của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến thông

số chế độ (điện áp, dòng điện, công suất) nên được dùng để tính toán chế độ làm việc của lưới điện phân phối

1.3 Mục đích, ý nghĩa của độ tin cậy cung cấp điện

Độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện được hiểu là khả năng của hệ thống cung cấp đầy đủ và liên tục điện năng cho hộ tiêu thụ, với chất lượng điện năng (điện áp và tần số) đảm bảo (đúng quy định)

1.3.1 Định nghĩa về độ tin cậy

Độ tin cậy là xác suất để đối tượng (gồm hệ thống hay phần tử) hoàn thành nhiệm vụ chức năng định trước, duy trì được giá trị các thông số làm việc đã thiết lập với một giới hạn đã cho, ở một thời điểm nhất định và trong những điều kiện làm việc quy định trước

Độ tin cậy của hệ thống điện được hiểu là khả năng của đối tượng đảm bảo cung cấp đầy đủ và liên tục điện năng cho các hộ tiêu thụ điện với chất lượng (gồm tần số, điện áp) hợp chuẩn Độ tin cậy là chỉ tiêu quan trọng trong sự phát triển kỹ thuật điện, nhất là khi xuất hiện những hệ thống điện phức tạp có sức ảnh hướng lớn đến sự phát triển kinh tế – xã hội – chính trị

Như vậy độ tin cậy luôn gắn với việc hoàn thành một nhiệm vụ cụ thể trong một khoảng thời gian nhất định và trong một hoàn cảnh nhất định

Còn đối với đối tượng phục hồi (như hệ thống điện và các phần tử của nó) thì

độ tin cậy là khái niệm khoảng thời gian xác định không có ý nghĩa bắt buộc nữa vì

hệ thống làm việc liên tục Do đó độ tin cậy được đo bởi một đại lượng thích hợp hơn đó là độ sẵn sàng

Độ sẵn sàng là xác suất để đối tượng hoàn thành hoặc sẵn sàng hoàn thành nhiệm vụ trong thời điểm bất kỳ Độ tin cậy được đánh giá một cách định lượng dựa trên yếu tố cơ bản là: tính làm việc an toàn và tính sửa chữa được Theo lý thuyết độ tin cậy các phần tử được chia làm hai nhóm: phần tử có phục hồi và không phục hồi

Ở phần tử không phục hồi chỉ xét đến sự kiện sự cố xảy ra ở lần đầu tiên, còn với phần tử có phục hồi thì phải xét quá trình diễn ra và sửa chữa sự cố Trong quá trình vận hành mỗi phần tử sẽ ở một trong hai trạng thái: làm việc hoặc sự cố

1.3.2 Các tham số liên quan

Một số khái niệm cơ bản liên quan đến ĐTCCCĐ như sau:

- Nguồn: là các nhà máy, trạm điện có chức năng phân phối – truyền tải đến các hộ sử dụng điện của hệ thống

- Phụ tải: là các hộ sử dụng điện tại các điểm đấu nối của hệ thống điện hay

còn gọi là những nơi tiêu thụ điện năng Phụ tải thể hiện khả năng tiêu thụ

điện năng của một hay nhiều khách hàng

- Hệ thống điện phân phối: là hệ thống điện nhận điện từ lưới truyền tải sau

đó truyền dẫn đến các phụ tải phía sau

- Sự kiện: là thời điểm hệ thống rơi vào trạng thái đặc biệt, có thể là sự cố hoặc thực hiện công tác – thao tác trên hệ thống điện

- Cô lập điện cưỡng bức: là tình trạng một phần tử không thể thực hiện được

các chức năng cho trước, các yêu cầu kỹ thuật công nghệ do một sự kiện

nào đó tác động vào hoặc do bản chất phần tử bị lỗi và bị buộc phải cô lập

- Thiết bị đóng cắt: dùng để đóng cắt trên lưới điện phân phối, có thể thao

tác bằng tay, tự động hoặc bằng động cơ Gồm có: Máy cắt, Recloser,

FCO, dao cách ly…

- Ngừng cấp điện: là hiện tượng mất điện ở một hay nhiều khách hàng tại

điểm đấu nối đến điểm phân phối tùy thuộc vào cấu trúc của hệ thống và

sự kiện diễn ra

- Thời gian ngừng cung cấp điện: là thời gian từ lúc bắt đầu ngừng cấp điện

cho khách hàng đến khi khôi phục cấp điện trở lại đối với khách hàng này Quá trình khôi phục cấp điện gồm nhiều giai đoạn: khôi phục một phần sau

đó khôi phục cho tất cả các khách hàng

- Mất điện nằm ngoài lưới điện phân phối: khi các đối tượng ở nguồn phát,

ở lưới truyền tải hay do thiết bị của khách hàng gây nên sự ngừng cung cấp

điện được xem là sự kiện nằm ngoài hệ thống phân phối

- Mất điện thoáng qua: là các sự kiện dẫn tới sự mất điện của khách hàng với thời gian nhỏ hơn hoặc bằng 5 phút

- Mất điện điện kéo dài: là các sự kiện dẫn tới sự mất điện của khách hàng với thời gian lớn hơn 5 phút

- Mất điện theo kế hoạch: là các sự kiện đã được định trước hay chọn trước

do xây dựng, bảo dưỡng, thí nghiệm định kỳ hoặc sửa chữa

- Mất điện điện đột xuất: là các sự kiện xảy ra bất thường được yêu cầu phải

thực hiện để không làm ảnh hưởng đến các thiết bị, lưới điện, các khách

hàng khác của hệ thống điện

1.4 Chỉ tiêu về độ tin cậy cung cấp điện

Theo quyết định số 717/QĐ-EVN ngày 28/8/2014 của Tập Đoàn Điện lực Việt Nam quy định Thống kê, báo cáo sự cố và Độ tin cậy lưới điện: Độ tin cậy được quy định đối với lưới điện 110kV-500kV là lượng điện năng không cung cấp được hàng năm do phải ngừng giảm cung cấp điện và suất sự cố Đối với lưới điện phân phối 0,4kV – dưới 110kV, đánh giá qua các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện SAIDI, SAIFI, MAIFI

interruption frequency index):

SAIFI cho biết thông tin về tần suất trung bình các lần mất điện duy trì trên mỗi khách hàng của một vùng cho trước

i N i N i i

N c

đ

điÖncãhµng kh¸chsè

Tæng

iÖnmÊt bÞhµng kh¸chlÇn

sèTæng

N

d c

đ

điÖncãhµng kh¸chsè

Tæng

iÖnmÊt bÞhµng kh¸chgian

N c

đ

điÖnmÊt bÞhµng kh¸chsè

Tæng

iÖnmÊt bÞhµng kh¸chlÇn

sèTæng

1.4.4 Thời gian mất điện trung bình của khách hàng, CAIDI (Customer average interruption duration index):

Thể hiện thời gian phục hồi của mất điện duy trì

i N i k i N i u c

N

d c

đ

đhµngcña kh¸chiÖn

mÊt bÞlÇnsèTæng

iÖnmÊt bÞhµng kh¸chgian

Thêi

Đối với khách hàng thực sự trải qua mất điện duy trì, chỉ số này nói lên tổng thời gian trung bình không được cấp điện Đây là thông số hỗn hợp của CAIDI và được chấp nhận tính bằng số khách hàng nhân với số lần mất điện được đếm chỉ một lần

1.5 Các ví dụ tính toán độ tin cậy cho sơ đồ lưới điện phân phối hình tia:

Nhiều hệ thống phân phối được thiết kế và xây dựng theo dạng hình tia Một số hệ thống khác được xây dựng mạch vòng nhưng vận hành hở như mạng hình tia Mục đích của những điểm thường mở là giảm đi sự mất điện của hệ thống, khi hệ thống bị sự cố hay trong quá trình bảo dưỡng, điểm thường mở này có thể được đóng và điểm khác được mở

để giảm tối thiểu tải tổng bị mất điện

Thực tế ở Việt Nam lưới điện phân phối hầu hết có dạng hình tia, trên trục chính và các nhánh rẽ có thể có hoặc không có các thiết bị đóng cắt Một trong những nhiệm vụ quan trọng của các thiết bị này là phân đoạn lưới điện nhằm hạn chế số lần và thời gian mất điện khi lưới điện bị sự cố hoặc sửa chữa Các thiết bị phân đoạn thường được sử dụng trên lưới điện gồm các loại chính sau:

- Máy cắt điện: Là một thiết bị dùng trong mạng điện cao áp để đóng, cắt dòng điện phụ tải và cắt dòng điện ngắn mạch, có thể tự động đóng cắt hoặc điều khiển từ xa Khi mạng điện có sự cố máy cắt phân đoạn sẽ tự động tách đoạn bị sự cố ra khỏi mạng điện, đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các hộ phụ tải ở các đoạn đường dây không bị sự cố Đây là loại thiết bị đóng cắt làm việc tin cậy, nhưng giá thành cao nên máy cắt chỉ được dùng ở những nơi quan trọng

- Dao cách ly (DCL): Là loại thiết bị có nhiệm vụ tạo ra một khoảng cách trông thấy giữa bộ phận mang điện và bộ phận không mang điện nhằm đảm bảo an toàn khi công tác trên lưới điện Dao cách ly chỉ dùng để đóng, cắt khi không có dòng điện Khi có sự cố trên đoạn đường dây, dao cách ly phân đoạn sẽ tách đoạn đường dây này ra khỏi mạng điện chính, đảm bảo cho các hộ phụ tải khác không bị ảnh hưởng và giúp cho việc xác định sự cố được tiến hành dễ dàng, sau khi sự cố được khắc phục đoạn đường dây bị sự cố được đóng trở lại vào mạng điện Cơ cấu phân đoạn này cũng được sử dụng để cắt điện khi sửa chữa định kỳ và kiểm tra thiết bị

- Cầu chì: Là một khí cụ điện dùng để bảo vệ khi có ngắn mạch trên lưới điện Cầu chì là loại khí cụ bảo vệ đơn giản, rẻ tiền, nhưng độ nhạy kém Nó chỉ tác động khi dòng điện lớn hơn định mức nhiều lần, chủ yếu là khi xuất hiện dòng điện ngắn mạch

1.5.1 Sơ đồ lưới điện hình tia không phân đoạn

Xét sơ đồ lưới điện như Hình 1.1, các sự cố xảy ra trên mỗi đoạn

1,2,3,4 hoặc trên các nhánh rẽ a, b, c, d đều làm máy cắt đầu nguồn tác động và toàn

hệ thống sẽ bị mất điện sau khi sự cố được khắc phục máy cắt sẽ được đóng lại để phục hồi việc cấp điện Trên cơ sở các số liệu về suất sự cố trung bình và thời gian mất điện trung bình ta tính được các chỉ tiêu về độ tin cậy cho các nút tải A, B, C, D và sẽ được kết quả các

trị số , t, T ở các nút tải là như nhau

Hình 1.1 : Sơ đồ lưới điện hình tia không phân đoạn

Trong thực tế cho thấy rằng sự mất điện trên đường dây có tỷ lệ tương ứng với chiều

dài của nó Giả sử cho suất sự cố bình quân trên các đoạn tuyến trục chính là = 0,1

lần/km.năm và các nhánh rẽ là 0,2 lần/km.năm, thời gian sự cố, chiều dài đường dây, số lượng khách hàng và tải bình quân cho ở Bảng 1.1 và Bảng 1.2, ta sẽ được kết quả tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy của các nút phụ tải cho ở Bảng 1.3

Bảng 1.3: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 1.1

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n)

Khi đó các chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống trên là:

SAIFI = 2,2 lần mất điện/khách hàng.năm

SAIDI = 6,0 giờ /khách hàng.năm

CAIDI = 2,73 giờ /lần mất điện

ASAI = 0,999315

ENS = 84,0 MWh/năm

AENS = 28,0 kWh/khách hàng.năm

1.5.2 Sơ đồ lưới điện hình tia có phân đoạn

1.5.2.1 Lưới điện hình tia rẽ nhánh có bảo vệ bằng cầu chì

Thực tế đối với lưới điện phân phối hiện nay tại đầu mỗi nhánh rẽ thường được lắp đặt các cầu chì tự rơi như trong Hình 2.2 Khi ngắn mạch xảy ra trên các nhánh rẽ thì cầu chì sẽ tác động, nhánh rẽ bị sự cố được tách ra, không làm ảnh hưởng đến các phụ tải khác Do đó các chỉ tiêu về độ tin cậy của hệ thống sẽ được thay đổi Trong trường hợp này các chỉ tiêu về độ tin cậy sẽ được cải thiện cho tất cả các nút tải, mặc dù việc cải thiện này là khác nhau cho mỗi nhánh Kết quả tính toán các chỉ tiêu độ tin cậy của các nút tải cho ở Bảng 2.5

Các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống sẽ là:

SAIFI = 1,15 lần mất điện/khách SAIDI = 3,91 giờ /khách hàng.năm

CAIDI = 3,39 giờ /lần mất điện

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n)

đoạn bị sự cố sẽ được xác định và dao cách ly sẽ cách ly đoạn sự cố, máy cắt được đóng lại

để cấp điện cho các phụ tải trước đoạn bị sự cố Trong trường hợp này những chỉ tiêu độ tin cậy của các nút tải A, B, C được cải thiện Mức độ cải thiện sẽ lớn hơn đối với những điểm gần nguồn và ít hơn nếu xa nguồn, chỉ tiêu tại nút D không thay đổi

Bảng 1.5: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.3

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n)

SAIDI = 2,58 giờ /khách hàng.năm

CAIDI = 2,23 giờ /lần mất điện

Hình 1.4: Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn bằng máy cắt

Trong thực tế để tăng cường độ tin cậy lưới điện phân phối người ta cũng sử dụng máy cắt để phân đoạn Trong trường hợp này khi có sự cố trên các đoạn, máy cắt phân đoạn

sẽ tác động cắt đoạn bị sự cố ra và các đoạn trước máy cắt phân đoạn vẫn được dùng dùng tục cấp điện Các chỉ tiêu độ tin cậy cho các nút tải sẽ được cải thiện hơn trường hợp phân đoạn bằng dao cách ly, do máy cắt có thể tự động cắt đoạn sự cố ra khỏi lưới, nên số lần mất điện và thời gian mất điện sẽ thấp hơn Tuy nhiên, do máy cắt có giá thành rất cao so với dao cách ly (gấp khoảng 15 lần), nên trong thực tế việc dùng máy cắt hay dao cách ly, với

số lượng bao nhiêu, đặt tại những vị trí nào là bài toán tối ưu về kinh tế, kỹ thuật

Với sơ đồ Hình 2.4 kết quả tính toán các chỉ tiêu về độ tin cậy của các nút phụ tải cho

ở Bảng 2.7 và các chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống sẽ là:

SAIFI = 0,77 lần mất điện/khách hàng.năm

SAIDI = 2,39 giờ /khách hàng.năm

CAIDI = 3,09 giờ /lần mất điện

ASAI = 0,999728

ENS = 32,4 MWh/năm

AENS = 10,8 kWh/khách hàng.năm

Bảng 1.6: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.4

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n)

1.5.3 Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở

Nhiều hệ thống lưới phân phối kín có các điểm mở để hệ thống hoạt động hiệu quả như là một mạng hình tia, nhưng khi có một sự cố trong hệ thống các điểm mở có thể được đóng, mở hợp lý để phục hồi việc cung cấp điện cho các tải không được liên kết với nguồn Quy trình hoạt động này có ảnh hưởng rõ rệt đối với các chỉ tiêu độ tin cậy của nút tải, bởi

vì các nút tải bị tách khỏi nguồn cho đến khi hoàn thành việc sửa chữa có thể chuyển sang một nguồn khác của hệ thống

Xét hệ thống như Hình 2.5 (tương tự trường hợp Hình 2.3) và đặt đoạn 4 nối với một

hệ thống phân phối khác qua điểm thường mở 5 Trong trường hợp này các chỉ tiêu độ tin cậy của mỗi nút tải được tính toán cho trong Bảng 2.8, giả sử rằng không có hạn chế công suất chuyển tải

A B C D

Hình 1.5: Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở

Kết quả trong Bảng 1.7 cho thấy rằng cường độ sự cố của mỗi điểm tải không thay

đổi so với trường hợp Hình 1.3, nhưng thời gian mất điện của các điểm tải B,C,D giảm nhiều Các chỉ tiêu của nút tải A không thay đổi bởi vì sự chuyển tải không thể thực hiện với bất kỳ tải nào bị mất Ảnh hưởng lớn nhất xảy ra đối với nút tải xa nhất so với nguồn và gần nhất so với nút chuyển tải thường mở (nút D)

Bảng 1.7: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống Hình 2.5 trong trường

hợp không hạn chế công suất chuyển tải

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n)

SAIFI = 1,15 lần mất điện/khách hàng.năm

SAIDI = 1,80 giờ /khách hàng.năm

CAIDI = 1,56 giờ /lần mất điện

hay thời gian để sửa chữa khắc phục trong trường hợp không thể chuyển sang nguồn khác Trung bình của những giá trị này có thể đánh giá bằng cách dùng giá trị kỳ vọng, khi đó:

Thời gian mất điện = (Thời gian mất điện trong trường hợp có thể chuyển tải) x (Xác suất có thể chuyển tải ) + (Thời gian mất điện trong trường hợp không thể chuyển tải ) x (Xác suất không thể chuyển tải)

Ví dụ tính thời gian mất điện của nút tải B của Hình 2.5 với sự cố xảy ra trên đoạn 1 nếu xác suất có thể truyển tải là 0,6 thì:

Thời gian mất điện = 0,5x0,6 + 4x0,4 =1,9 giờ Kết quả tính các chỉ tiêu độ tin cậy của các nút tải trong trường hợp này cho ở Bảng 1.8

Bảng 1.8: Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống Hình 1.5 trong trường

hợp hạn chế công suất chuyển tải

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n) (l/n)

t (g/l)

T (g/n)

=

=

1,15 lần mất điện/khách 1,80 giờ 1,80 giờ /khách hàng.năm

CAIDI = 1,83 giờ /lần mất điện

ASAI = 0,999759

ENS = 29,1 MWh/năm

t (giờ/lần) 2,73 3,60 1,50 3,00 1,50

T (giờ/năm) 6,00 3,60 1,50 1,20 1,50

Nút tải B (lần/năm) 2,20 1,40 1,40 0,90 1,40

t (giờ/lần) 2,73 3,14 1,89 2,67 1,39

T (giờ/năm) 6,00 4,40 2,65 2,40 1,95

Nút tải C (lần/năm) 2,20 1,20 1,20 1,00 1,20

t (giờ/lần) 2,73 3,33 2,75 3,20 1,88

T (giờ/năm) 6,00 4,00 3,30 3,20 2,25

Nút tải D (lần/năm) 2,20 1,00 1,00 1,00 1,00

t (giờ/lần) 2,73 3,60 3,60 3,60 1,50

T (giờ/năm) 6,00 3,60 3,60 3,60 1,50

Toàn hệ thống SAIFI 2,20 1,15 1,15 0,77 1,15 SAIDI 6,00 3,91 2,58 2,39 1,80

CAIDI 2,73 3,39 2,23 3,09 1,56

ASAI 0,9993 0,9995 0,9997 0,9997 0,9998 ENS 84,0 54,8 35,2 32,4 25,0 AENS 28,0 18,3 11,7 10,8 8,4

1.6 Kết luận

Theo kết quả trên chúng ta thấy rằng, lưới điện được phân đoạn sẽ có các chỉ tiêu

về độ tin cậy tốt hơn không phân đoạn, phân đoạn bằng máy cắt tốt hơn dao cách ly, hệ thống mạch vòng có nhiều nguồn sẽ tốt hơn một nguồn và có thời gian mất điện ít nhất Tuy nhiên, việc phân đoạn bằng loại thiết bị gì, số lượng bao nhiêu, đặt ở vị trí nào, hoặc xây dựng mạch vòng, nối với nguồn cấp thứ 2 và phân đoạn là bài toán tối ưu về kinh tế -

kỹ thuật

Lưới phân phối hình tia không phân đoạn khi hỏng hóc ở bất kỳ phân đoạn nào cũng gây mất điện toàn lưới phân phối kể cả khi ngừng điện công tác cũng vậy Để tăng cườngđộ tin cậy, lưới phân phối hình tia được phân thành nhiều đoạn bằng thiết bị đóng cắt phân đoạn Lưới điện phân phối phân đoạn bằng dao cách ly sẽ có các chỉ tiêu ĐTC tốt hơn khi không phân đoạn Khi xảy ra sự cố ở một phân đoạn nào đó máy cắt đầu nguồn sẽ tạm thời cắt toàn bộ lưới phân phối, dao cách ly phân đoạn được cắt ra cô lập phần tử bị sự cố với nguồn Sau đó đóng nguồn lại tiếp tục cấp điện cho các phân đoạn trước phân đoạn sự cố về phía nguồn Như vậy, khi xảy ra sự cố thì phụ tải của phân đoạn sự cố và các phân đoạn được cấp điện qua phân đoạn sự cố (tức là nằm sau nó tính từ nguồn) sẽ bị mất điện trong suốt thời gian sửa chữa phân đoạn sự cố Còn phụ tải của các phân đoạn nằm trước phân đoạn sự cố về phía nguồn thì chỉ mất điện trong thời gian thao tác cô lập phần tử sự cố

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI VÀ LƯỚI ĐIỆN

TỈNH QUẢNG BÌNH

2.1 Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Bình

Quảng Bình là một tỉnh duyên hải thuộc vùng Bắc Trung Bộ Việt Nam Khu vực địa hình núi: có tổng diện tích là 5236,16 km2, chiếm khoảng 65,1 % diện tích đất tự nhiên của tỉnh; tập trung ở phía tây của tỉnh, bao gồm núi cao, núi trung bình và núi thấp Có nhiều dãy núi đâm ngang từ dãy Trường Sơn ra đến biển, tạo thành các đèo dốc như dãy Hoành Sơn với Đèo Ngang, dãy Lệ Đệ với Lý Hoà Khu vực địa hình gò đồi: có diện tích 1576,14 km2, chiếm khoảng 19,6% diện tích đất tự nhiên của tỉnh Đồng bằng ở Quảng Bình nhỏ, hẹp, nơi rộng nhất chỉ có 26 km bề ngang; hẹp và dốc Địa hình gò đồi nằm giữa địa hình núi và đồng bằng Khu vực đồng bằng: có tổng diện tích khoảng 866,9 km2, chiếm khoảng 10,8% diện tích đất tự nhiên của tỉnh Đồng bằng ở Quảng Bình nhỏ, hẹp, nơi rộng nhất chỉ

có 26 km bề ngang, nơi hẹp nhất chỉ khoảng 10 km Khu vực địa hình ven biển: có tổng diện tích là 358,4 km2, chiếm khoảng 4,5% diện tích đất tự nhiên của tỉnh; chủ yếu là các dải cát nội đồng, có những cồn cát ngày càng lấn sâu vào đất liền, lấn chiếm dần diện tích đồng ruộng

Địa hình bờ biển ít khúc khuỷu Đặc biệt, Quảng Bình có dạng địa hình cacxto rất rộng, phân bố ở vùng đá vôi Kẻ Bàng – Khe Ngang Vùng cacxto điển hình là vùng Phong Nha – Kẻ Bàng, thuộc huyện Bố Trạch và vùng núi phía nam huyện Minh Hoá Hướng nghiêng của địa hình không đồng nhất: phía bắc theo hướng tây bắc – đông nam, phía nam theo hướng tây nam – đông bắc Đặc điểm đó đã ảnh hưởng đến 2 dòng chảy lớn là sông Gianh và sông Nhật Lệ

Do ảnh hưởng của địa hình nen dân cư phân bố không đồng đều, chủ yếu tập trung ở vùng đồng bằng ven biển và hạ lưu các con sông, vùng đồi núi dân cư thưa thớt Mỗi dạng địa hình có một thế mạnh kinh tế riêng, tạo điều kiện thuận lợi để hình thành cơ cấu kinh tế

đa dạng Vùng đồi, núi có thế mạnh về ngành lâm nghiệp, khai thác khoáng sản, chăn nuôi

và trồng các loại cây hoa màu, cây công nghiệp, cây ăn quả Vùng đồng bằng có thế mạnh

về công nghiệp, ngư nghiệp, chăn nuôi gia suc, gia cầm, trồng cây lương thực, thực phẩm Vùng ven biển có thế mạnh phát triển ngành đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản, nghề làm muối, trồng rừng chắn cát Tuy nhiên, do địa hình miền núi phức tạp nên việc phát triển cơ

sở hạ tầng, cơ sở vật chất không được thuận lợi, điều đó cũng hạn chế sự phát triển kinh tế -

xã hội của các huyện miền núi, tạo ra sự phát triển chênh lệch giữa các địa phương trong tỉnh

Khí hậu Quảng Bình có sự biểu hiện của 4 mùa, với hai mùa chính là mùa đông và mùa hạ, mùa xuân và mùa thu chỉ mang tính chất chuyển tiếp.Mùa xuân: thường kéo dài trong khoảng 2 tháng, đây là thời gian chyển từ mùa đông sang mùa hạ, thời tiết bắt đầu mát dịu Nhiệt độ trung bình của hai tháng này vào khoảng 240C đến 25 0C, lượng mưa vào loại thấp và số ngày mưa cũng ít Mùa hạ: thường kéo dài khoảng 4 tháng (từ tháng 5 đến tháng 8) Vào mùa này thời tiết nắng nóng, oi bức, các tháng nóng nhất trong năm là tháng 6 và tháng 7 Nhiệt độ trung bình của mùa này trên dưới 300C Số ngày nắng và giờ nắng cao nhất trong năm Mùa thu: thường kéo dài 2 tháng (tháng 9 và tháng 10), đây là thời gian chuyển từ mùa hạ sang mùa đông, khí trời đã bắt đầu dịu lại, rải rác đã có mưa, bão, gió mùa Đông Bắc đã bắt đầu xuất hiện vào cuối mừa, nhiệt độ trung bình khoảng 260C Mùa đông: thường kéo dài trong 4 tháng (từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau), đây là mùa mưa bão,

có thời tiết lạnh Nhiệt độ trung bình của mùa này vào khoảng trên dưới 200C, đây là mùa

có số giờ nắng ít, trời nhiều mây, thịnh hành gió mừa Đông Bắc, thường xuất hiện nhiều thiên tai (lũ lụt, bão).Khí hậu Quảng Bình có ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất và đời sống của người dân nói chung và ngành điện nói riêng Vào mùa hạ có gió phơn Tây Nam khô nóng tác động, gây ra hạn hán kéo dài, thiếu nước cho sinh hoạt và sản xuất,ảnh hưởng đến sức khoẻ của người dân Ngược lại, vào mùa đông có những đợt rét đậm kéo dài, cuối thu – đông thường có bão, lũ lớn làm ngưng trệ và thiệt hai đến hoạt động sản xuất nông nghiệp, đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản; ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân Có năm bão, lũ lớn còn gây thiệt hại đến tài sản và tính mạng của người dân, đặc biệt là thiệt hại rất lớn đến ngành điện như cơn bão Wutip năm 2013 và cơn bão Doksuri năm 2017 Mùa lũ tập trung vào các tháng 10, 11, 12 và chiếm 60 – 80% tổng lượng dòng chảy quanh năm Trên lãnh thổ Quảng Bình có 5 hệ thống sông chính: sông Roòn, sông Gianh, sông Lý Hoà, sông Dinh, sông Nhật Lệ

Từ những đặc điểm trên cho thấy, Quảng Bình có nhiều tiềm năng để phát triển du lịch, công nghiệp vật liệu xây dựng và sản xuất điện Theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội của tỉnh, dự kiến Tổng sản phẩm địa phương GRDP sẽ ở mức 7,5-9,0% trong giai đoạn 2016-2025 và 5,0-7,0% trong giai đoạn 2026-2035 Ước tính đến năm 2020 Quảng Bình sẽ

có tổng cộng 8 khu công nghiệp tập trung với tổng diện tích hơn 2.100 ha, trong đó nổi bật

là các khu công nghiệp nằm trong Khu kinh tế Hòn La

2.2 Hiện trạng nguồn và lưới điện trung áp tỉnh Quảng Bình:

Hệ thống điện Quảng Bình hiện tại có 08 TBA 110kV trong đó có 06 TBA đã kết nối tín hiệu về TTĐK là Hòn La, Văn Hóa, Bắc Đồng Hới, Đồng Hới, Áng Sơn, Lệ Thủy; có 03 TBA đã chuyển sang vận hành không người trực là Văn Hóa, Hòn La và Đồng Hới Dự kiến năm 2020 tất cả các trạm 110kV sẽ vận hành không người trực

Các đường dây 110kV cấp điện tới 08 trạm biến áp 110kV với tổng công suất đặt

là 380MVA

Hình 2.1: Sơ đồ mặt bằng lưới điện tỉnh Quảng Bình

Trạm 110kV Lệ Thủy: công suất 1x25MVA -110/35/22kV và 1x25MVA- 110/35/22kV

Trạm 110kV Áng Sơn: công suất 2x25MVA-110/35/22kV

Trạm 110kV Đồng Hới: công suất 2x40MVA-110/35/22kV

Trạm 110kV Bắc Đồng Hới: công suất 1x25 MVA -110/35/22kV

Trạm 110kV Ba Đồn: công suất 2x25 - 110/35/22kV

Trạm 110kV Văn Hóa: công suất 2x25MVA -110/35/22kV

Trạm 110kV Sông Gianh: công suất 2x25MVA-110/35/22kV

Trạm 110kV Hòn La: công suất 1x25MVA-110/35/22kV

* Tình trạng mang tải của các TBA 220kV và 110kV:

Bảng 2.1: Tình trạng mang tải các trạm 220-110kV hiện có của tỉnh Quảng Bình

TT Tên trạm Máy Uđm (kV) Sđm

(MVA)

Pmax (MW)

Tình trạng vận hành

7 Trạm 110kV Văn Hóa T1 110/22 25 7,6 30%

T2 110/6 25 15,3 61%

8 Trạm 110kV Hòn La T1 110/35/22 25 5,5 22%

2.2.2 Các trạm biến áp trung gian:

Các trạm biến áp trung áp của tỉnh Quảng Bình gồm có các trạm biến áp trung gian 35/22kV Hiện tại, trên địa bàn tỉnh Quảng Bình đang vận hành 4 trạm biến áp trung gian (TG) 35/22kV Chi tiết tình trạng vận hành các trạm trung gian được trình bày trong bảng dưới đây:

Bảng 2.2: Tình trạng mang tải các trạm biến áp trung gian

TT Tên trạm Máy

Uđm (kV)

Sđm (kVA)

Pmax (kW)

Tình trạng vận hành

1 TG Quy Đạt

T1 35/22 3200 2990 Đầy tải T2 35/22 2500 1741 Bình thường

2 TG Đồng Lê

T1 35/22 4000 3784 Đầy tải T1 35/22 2500 1158 Bình thường

3 TG Hoàn Lão

T1 35/22 4000 3780 Đầy tải T2 35/22 4000 3860 Đầy tải

4

TG Hưng Trạch

T1 35/22 5600 5400 Bình thường T2 35/22 3200

5 TG Nam Gianh

T1 35/22 4000 2200 Bình thường T2 35/22 6300 3800 Bình thường

2.2.3 Lưới điện trung áp

Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Quảng Bình đang tồn tại đồng thời nhiều cấp điện áp khác nhau: 500kV, 220kV, 110kV, 35kV, 22kV, 6kV, trong đó lưới trung áp có 3 cấp điện áp 35kV, 22kV và 6kV

Thống kê khối lượng đường dây trung, hạ áp tỉnh Quảng Bình đến hết ngày 31 tháng

12 năm 2017 được trình bày trong bảng sau:

Bảng 2.3: Thông kê đường dây trung áp và hạ áp hiện trạng

TT Hạng mục Đơn vị

Ngành điện quản lý Khách hàng quản

lý ĐDK Cáp ngầm ĐDK Cáp ngầm

I Đường dây

Thống kê tình trạng mang tải của các đường dây trung áp sau các trạm 110kV và các trạm trung gian trên địa bàn tỉnh Quảng Bình được trình bày ở các bảng dưới đây

Bảng 2.4: Tình trạng mang tải các đường dây trung áp sau trạm 110kV

Bảng 2.5: Khối lượng các trạm biến áp phân phối hiện có của tỉnh Quảng Bình

2.2.4 Quản lý vận hành lưới điện:

- Công ty Điện lực Quảng Bìnhlà đơn vị thực hiện phân phối, bán buôn, bán lẻ điện trên địa bàn tỉnh Quảng Bình Toàn bộ lưới điện trung áp 6kV, 22kV, 35kV trên địa bàn tỉnh

do Công ty Điện lực Quảng Bình quản lý vận hành

- Tỉnh Quảng Bình có 159 xã, phường, thị trấn Trong đó đã có 141/142 xã bàn giao lưới điện hạ áp 0,4kV cho ngành điện quản lý, còn lại 01 xã (Xã Quảng Phú) chưa bàn giao lưới điện cho ngành điện quản lý Có 02 xã chưa có lưới điện quốc gia: xã Tân Trạch và Thượng Trạch thuộc huyện Bố Trạch

- Công ty Điện lực Quảng Bình gồm 07 Điện lực trực thuộc

+ Điện lực thành phố Đồng Hới (quản lý trên địa bàn Thành phố Đồng Hới, Thị trấn Nông trường Việt Trung – huyện Bố Trạch; xã Trường Sơn huyện Quảng Ninh)

+ Điện lực Lệ Thủy (quản lý trên địa bàn huyện Lệ Thủy)

+ Điện lực Quảng Ninh (quản lý trên địa bàn huyện Quảng Ninh)

+ Điện lực Bố Trạch (quản lý trên địa bàn huyện Bố Trạch)

+ Điện lực Quảng Trạch (quản lý trên địa bàn huyện Quảng Trạch và Thị xã Ba Đồn) + Điện lực Tuyên Hóa (quản lý trên địa bàn huyện Tuyên Hóa)

+ Điện lực Minh Hóa (quản lý trên địa bàn huyện Minh Hóa)

2.3 Kết luận

Qua thực tế tình hình lưới điện và phụ tải của tỉnh Quảng Bình thì nhận thấy được tầm quan trọng của việc nâng cao ĐTCCCĐ đảm bảo việc cấp điện liên tục ổn định cho các khách hàng nhằm phục vụ các nhu cầu sinh hoạt, sản xuất, kinh doanh hướng tới phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Bình Với kết cấu lưới điện hiện nay thì có nhiều tiềm năng để thực hiện các giải pháp nâng cao ĐTCCCĐ, đặc biệt là với các tuyến trung áp chưa có nhiều thiết bị phân đoạn, chưa có các mạch vòng, tuy nhiên cần có sự nghiên cứu và đề xuất phù hợp cho từng khu vực để đạt hiệu quả tối ưu nhất

CHƯƠNG 3

ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH QUẢNG BÌNH

3.1 Sự cố

Do khí hậu Quảng Bình có sự biểu hiện của 4 mùa, với hai mùa chính là mùa đông

và mùa hạ, mùa xuân và mùa thu chỉ mang tính chất chuyển tiếp.Mùa hạ: thường kéo dài khoảng 4 tháng (từ tháng 5 đến tháng 8) Vào mùa này thời tiết nắng nóng, oi bức, các tháng nóng nhất trong năm là tháng 6 và tháng 7 Nhiệt độ trung bình của mùa này trên dưới 300C Mùa đông: thường kéo dài trong 4 tháng (từ tháng 11 đến tháng 2 năm sau), đây là mùa mưa bão, thường xuất hiện nhiều thiên tai (lũ lụt, bão) Khí hậu Quảng Bình có ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất và đời sống của người dân nói chung và ngành điện nói riêng Thời tiết chuyễn giữa mùa nắng sang mùa mưa thường kèm theo giông sét và mưa lớn bất thường Vào mùa đông có những đợt rét đậm kéo dài, cuối thu – đông thường có bão, lũ lớn làm ngưng trệ và thiệt hai đến hoạt động sản xuất nông nghiệp, đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản; ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân Có năm bão, lũ lớn còn gây thiệt hại đến tài sản và tính mạng của người dân, đặc biệt là thiệt hại rất lớn đến ngành điện như

cơn bão Wutip năm 2013 và cơn bão Doksuri năm 2017

Mặt khác, Quảng Bình là tỉnh có địa hình phức tạp, địa hình đồi núi nhiều, bờ biển kéo dài, sông ngòi dày đặc vì vậy lưới điện cũng bị ảnh hưởng nhiều do phải đi qua nhiều địa hình có hành lang phức tạp, ảnh hưởng của sương muối và nhiệm mặn gây hỏng thiết bị

Ngoài ra, lưới điện vận hành lâu năm nên những năm gần đây bùng phát sự cố do hư hỏng bên trong các thiết bị điện làm gián đoạn cung cấp điện tại nhiều khu vực Cụ thể, tình hình sự cố từ năm 2015 đến năm 2017 của tỉnh Quảng Bình theo bảng tổng hợp sau:

Bảng 3.1: Thống kê sự cố từ năm 2015 đến năm 2017

Nguyên nhân

Chất lượng thiết bị

Hành lang tuyến

Sứ Giông

Sét

Sương muối, bụi bẩn

Tổng

số lần Năm 2015 32 205 17 126 55 435

3.2 Công tác bảo trì bảo dưỡng

Độ tin cậy do công tác bảo trì bảo dưỡng chiếm rất lớn trong các chỉ tiêu ĐTCCCĐ cung cấp điện cải tạo lưới điện vận hành lâu năm, bổ sung các thiết bị đóng cắt phân đoạn, sửa chữa các tuyến đường dây bị hư hỏng do các cơn bão trước gây ra, ngoài ra công tác thí

nghiệm định kỳ

Bảng 3.2: Chi tiết công tác năm 2017

STT Nội dung công tác QBPC

3.3 Kết quả thực hiện độ tin cậy

Bảng 3.3: Các chỉ tiêu ĐTCCCĐ từ năm 2015 đến năm 2017

Hiện nay, EVNCPC quản lý các chỉ tiêu ĐTCCCĐ qua chương trình cập nhật mất điện CRM và tổng hợp ĐTC qua chương trình quản lý lưới điện (OMS) Đây là chương trình được xây dựng dựa trên nhu cầu quản lý kỹ thuật của EVNCPC

Chương trình xây dựng sơ đồ 1 sợi, gồm có các thiết bị đóng cắt trên lưới điện, thu

thập số liệu số lượng khách hàng từ chương trình CMIS (Hệ thống Thông tin Quản lý Khách hàng) từ đó khi thiết lập các nội dung đóng cắt, nhập thời gian mất điện thì chương trình tính toán được các chỉ tiêu ĐTCCCĐ tương ứng

Giao diện của chương trình theo như hình sau:

3.3.1 Chương trình cập nhật thông tin mất điện CRM

3.2.2 Chương trình tính toán ĐTCCĐ OMS

Để có dữ liệu phục vụ tính toán ĐTCCCĐ thì nhân viên vận hành phải cập nhật các thông tin mất điện của công tác, sự cố trên lưới điện và về thời gian mất điện dự kiến và sau khi có điện lên chương trình CRM

Theo quy định của EVNCPC thì đối với sự cố, sau thời gian mất điện không quá 10 phút việc nhập liệu này phải được thực hiện, đối với công tác, trước 05 ngày của tuần kế tiếp, các đơn vị phải cập nhật thông tin mất điện do BTBD lên chương trình Không quá 2