Nghiên cứu về độ tin cậy của hệ thống điện và phương pháp nâng cao độ tin cậỵ cho lưới phân phối kết hợp máy cắt đóng lặp lại và dao cách li phân đoạn

Tuy nhiên, về mặt độ tin cậy, HTĐ là hệ thống phức tạp, thể hiện như : + Cấu trúc phức tạp - Số lượng rất lớn các phần tử thuộc nhiều chủng loại khác nhau - Sơ đồ lưới điện phức tạp + Ho

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

HOÀNG THANH SƠN

NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆT HỐNG ĐIỆN

VÀ PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO LƯỚI PHÂN PHỐI KẾT HỢP MÁY CẮT ĐÓNG LẶP LẠI

VÀ DAO CÁCH LI PHÂN ĐOẠN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG ĐIỆN

Hà Nội – 2004

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

HOÀNG THANH SƠN

NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆT HỐNG ĐIỆN

VÀ PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO LƯỚI PHÂN PHỐI KẾT HỢP MÁY CẮT ĐÓNG LẶP LẠI

VÀ DAO CÁCH LI PHÂN ĐOẠN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN BÁCH

Hà Nội – 2004

LỜI MỞ ĐẦU

Công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước đòi hỏi ngành điện phải phát

triển vượt trước, với mục tiêu đề ra là đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao

của xã hội Để thực hiện mục tiêu này, sự phát triển của hệ thống năng lượng quốc gia

luôn là vấn đề quan tâm hàng đầu của ngành điện Việt Nam

Xã hội càng phát triển thì nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, phụ tải điện

ngày càng lớn và quan trọng, do đó vấn đề phát triển thêm các nhà máy điện và hoàn

thiện lưới điện đang được tiến hành một cách nhanh chóng cấp thiết Việc giải quyết

đúng đắn vấn đề kinh tế - kỹ thuật trong thiết kế, xây dựng vận hành nhà máy điện và

lưới điện là một công việc rất quan trọng đối với những người làm công tác kỹ thuật

trong ngành điện

Là một kỹ sư điện, tôi ý thức rõ được điều đó và luôn luôn cố gắng nhằm góp

phần nhỏ bé của mình vào công việc chung của ngành

Luận văn thạc sỹ của tôi sẽ nghiên cứu về độ tin cậy cung cấp điện của lưới

phân phối trung áp, mạng lưới đang có độ tin cậy thấp ở nước ta

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Bách, người thầy đã tận tình chỉ bảo,

hướng dẫn trong suốt quá trình làm luận văn

Tôi xin cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Hệ thống Điện trường Đại học Bách

Khoa Hà Nội, các kỹ sư ở bộ phận T&D Alstom và các anh đồng nghiệp, những

người đã giúp tôi hoàn thành luận văn này

Người thực hiện

MỤC LỤC

Lời mở đầu……… 2

Mục lục……… 3

Các ký hiệu viết tắt……… 5

Chương I : Độ tin cậy của Hệ thống điện……… 6

1.1 Độ tin cậy của nguồn……… 9

1.2 Độ tin cậy của lưới truyền tải……… 10

1.3 Độ tin cậy của lưới phân phối 12

a Lưới phân phối hình tia 12

b Lưới phân phối kín vận hành hở 15

1.4 Hiện trạng lưới điện Việt Nam……… 16

a Nguồn điện……… 17

b Lưới truyền tải……… 20

c Lưới phân phối……… 23

d Tình hình cung cấp điện……… 27

e Phụ tải và sơ đồ cung cấp điện……… 29

f Hiện trạng độ tin cậy cung cấp điện ở Việt Nam……… 32

Chương 2 : Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cho hệ thống và phương pháp áp dụng kết hợp Recloser và Sectionaliser cho LPP……… 40

2.1 Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cho hệ thống……… 40

2.2 Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cho lưới phân phối………

46

2.3 Các giải pháp tăng cường độ tin cậy cho lưới phân phối điện Việt 56

Nam

2.4 Recloser ……… 59

2.4.1 Recloser của Alstom……… 59

2.4.1 Recloser của ABB……… 72

2.5 Sectionaliser ……… 80

2.6 Hệ thống sử dụng kết hợp Recloser và Sectionaliser 82

Chương 3 : Tính toán cho một số mạng LPP áp dụng hệ thống trên……… 86

3.1 Phương pháp tính 86

3.2 Tính toán cho một số nhánh cụ thể 93

Chương 4 : Kết luận và đề xuất 118

Tài liệu tham khảo……… 120

Phụ lục

CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

Recloser : Máy cắt đóng lặp lại

Sectionaliser : Dao cách ly phân đoạn

LPP : Lưới phân phối

CHƯƠNG 1 : ĐỘ TIN CẬY CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN

Hệ thống là tập hợp của các phần tử trong một cấu trúc nhất định, nhằm thực hiện một

nhiệm vụ xác định, có sự điều khiển thống nhất trong hoạt động

Đối với Hệ thống điện (HTĐ), các phần tử là máy phát điện, máy biến áp, đường dây

tải điện,… Nhiệm vụ của HTĐ là là sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng đến

các phụ tải Mọi xã hội đều hướng đến phát triển HTĐ tối ưu và được vận hành với

hiệu quả kinh tế cao nhất

Độ tin cậy là xác suất hoàn thành nhiệm vụ trong khoảng thời gian và điều kiện

vận hành nhất định

Tại sao phải đánh giá độ tin cậy Hệ thống điện?

Có 2 lý do cơ bản để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện của hệ thống điện

- Thứ nhất là do các sự cố đường dây và thiết bị là không tránh khỏi Các đánh

giá về mất điện như tần suất mất điện, khoảng thời gian mất điện, quy mô mất điện sẽ

trở thành yếu tố quan trọng trong việc lập quy hoạch, thiết kế, tiêu chuẩn vận hành

- Thứ hai là những chi phí, những ràng buộc về chính trị và kinh tế ngày càng

tăng Trong cơ cấu giá thành hiện nay của các sản phẩm, điện năng chiếm tỷ lệ ngày

càng cao Điện năng còn là thước đo sự phát triển của mỗi quốc gia và trở thành một

hạ tầng cho sự sản xuất và sinh hoạt của nhân dân Những mối quan tâm này đã thúc

đẩy các nghiên cứu phân tích độ tin cậy của hệ thống điện và xem xét chúng trong bối

cảnh mới của nền kinh tế

Yếu tố đầu tiên - ảnh hưởng của việc mất điện - có liên quan đến toàn bộ hệ

thống điện Đánh giá độ tin cậy có thể đưa đến kết luận rằng hệ thống cần được nâng

cao độ tin cậy hay ngược lại độ tin cậy có cao hơn mức cần thiết hay không Yếu tố

thứ hai nhấn mạnh vào tầm quan trọng của các thiết bị lắp thêm, ví dụ như là một

đường dây truyền tải mới

Do đó, độ tin cậy là một trong những yếu tố hàng đầu khi đánh giá về HTĐ Tuy

nhiên, về mặt độ tin cậy, HTĐ là hệ thống phức tạp, thể hiện như :

+ Cấu trúc phức tạp

- Số lượng rất lớn các phần tử thuộc nhiều chủng loại khác nhau

- Sơ đồ lưới điện phức tạp + Hoạt động phức tạp

+ Rộng lớn trong không gian

+ Phát triển không ngừng theo thời gian

Các chỉ tiêu để đánh giá độ tin cậy của HTĐ bao gồm :

+ Xác suất thiếu điện cho phụ tải, đó là xác suất công suất phụ tải lớn hơn công

suất nguồn

+ Xác suất thiếu điện trong thời gian phụ tải cực đại

+ Điện năng thiếu cho phụ tải do hỏng hóc hệ thống trong một năm

+ Thời gian mất điện trung bình cho một phụ tải trong một năm

+ Số lần mất điện trung bình cho một phụ tải trong một năm

+ Thiệt hại kinh tế tính bằng tiền do mất điện

Để đánh giá độ tin cậy của HTĐ, phải đánh giá được các trạng thái hỏng hóc của hệ

thống Trạng thái hỏng hóc của HTĐ là tổ hợp các trạng thái hỏng hóc phần tử

Háng m¸y ph¸t MÊt c«ng suÊt ph¸t ThiÕu c«ng suÊt ph¸t

Nót nguån bÞ c« lËp

Phô t¶i mÊt ®iÖn

HÖ thèng ®iÖn suy sôp

Sù cè lan réng

Các trạng thái hỏng hóc của HTĐ

Hình 1 : Các trạng thái hỏng hóc của Hệ thống điện

Các trạng thái hỏng máy phát hay đường dây có gây ra các trạng thái hỏng của HTĐ

hay không còn tuỳ thuộc vào cấu trúc của HTĐ và độ dư thừa công suất phát, độ dư

thừa khả năng tải của lưới điện Chính từ sơ đồ quan hệ trạng thái này cho thấy cần

phải tác động thế nào để tăng độ tin cậy của HTĐ

1.1 Độ tin cậy của nguồn

Độ tin cậy của Hệ thống điện được xác định bởi độ tin cậy của các nhà máy điện, trạm

biến áp, lưới điện, công suất và phân bố nguồn dự trữ năng lượng, độ tin cậy của

đường dây hệ thống, hoạt động của cơ quan vận hành, cơ quan sửa chữa,

Xác suất thiếu công suất hệ thống nguồn điện LOLP (Loss of Load Probability) là chỉ

tiêu quan trọng để đánh giá độ tin cậy của hệ thống nguồn điện Đó là xác suất để

công suất phát nhỏ hơn yêu cầu của phụ tải Nếu hệ thống điện không có lượng dự trữ

công suất đầy đủ thì xác suất thiếu công suất nguồn sẽ rất lớn, dẫn đến độ tin cậy của

hệ thống nguồn giảm

Dự trữ công suất là biện pháp quan trọng để đảm bảo độ tin cậy của nguồn điện và hệ

thống điện

Công suất dự trữ của Hệ thống điện bao gồm năm loại :

+ Dự trữ phụ tải để phòng sự tăng bất ngờ của phụ tải Dự trữ này có giá trị

khoảng từ 1 đến 4 % phụ tải lớn nhất

+ Dự trữ sự cố là hiệu giữa công suất khả dụng của hệ thống và phụ tải cực đại

ở thời điểm phụ tải cực đại năm hoặc trong khoảng thời gian xét T, cần thiết để bù vào

công suất thiếu do sự cố ngẫu nhiên các tổ máy phát điện hoặc đường dây hệ thống

Dự trữ này khoảng 4 đến 8 % Tổng của hai loại dự trữ trên gọi là dự trữ thao tác

+ Dự trữ bảo dưỡng là hiệu giữa công suất khả phát của nguồn điện và công

suất khả dụng ở thời điểm cực đại trong năm, để thay cho các tổ máy phải ngừng để

bảo dưỡng định kỳ, dự trữ này khoảng 1,5 đến 7 %

+ Dự trữ công nghệ để bù vào sự thiếu công suất phát do thiếu nước ở thuỷ

điện, và các sự cố kỹ thuật ở nhiệt điện hoặc than xấu

Bốn loại dự trữ trên hợp thành dự trữ kỹ thuật

+ Dự trữ kinh tế là sự vượt trước của công suất nguồn so với độ tăng phụ tải tối

đa, dự trữ này vào khoảng 1 đến 2 %

Dự trữ kỹ thuật phụ thuộc quy mô công suất các tổ máy phát trong hệ thống, có giá trị

từ 10 đến 15 % phụ tải tối đa Hiện nay, do sử dụng các tổ máy lớn có độ tin cậy thấp

hơn nên dự trữ có thể lên đến 30 % Ở nước ta trong vài năm gần đây, tốc độ tăng

truỏng phụ tải rất cao (năm 2003 là 15,86%) nên vấn đề dự trữ công suất nguồn để

tăng độ tin cây hệ thống nguồn là một trong những việc rất quan trọng

1.2 Độ tin cậy của lưới truyền tải

Vấn đề độ tin cậy trong lưới truyền tải là rất quan trọng do tầm quan trọng của lưới

truyền tải Khi lưới truyền tải bị sự cố, một lượng phụ tải lớn sẽ bị ảnh hưởng Trường

hợp xấu nhất có thể xảy ra là tan rã lưới

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy lưới truyền tải :

+ Các sự cố khách quan xảy ra trên đường dây hoặc trong trạm biến áp Hằng

Các thiết bị đã sử dụng lâu trên lưới điện như máy cắt dầu, TI, TU dầu của Nga cũng

đã nhiều lần gây ra những sự cố tương đối nghiêm trọng

Để khắc phục những sự cố loại này chỉ có cách thay thế chúng bằng các thiết bị

mới tin cậy hơn hoặc chú trọng hơn nữa trong công tác định kỳ bảo dưỡng

+ Mảng quy hoạch thiết kế cũng ảnh hưởng nhiều đến độ tin cậy trong lưới

truyền tải do tình hình tải chính (vì lý do tin cậy sẽ dùng hai lộ đường dây song song,

nhưng vì lý do kinh tế sẽ chỉ làm một lộ) Lưới điện truyền tải nước ta đang phát triển

từng ngày nhưng vẫn chưa thực sự trở thành một mạng lưới có độ tin cậy cao Việc

không đồng bộ trong thiết kế, cộng với khập khiễng về thiết bị dẫn đến giảm độ tin

cậy trong lưới

Về vấn đề này, muốn khắc phục cần phải có một hệ thống quản lý tốt về quy

hoạch thiết kế

+ Một vấn đề nữa là lĩnh vực tự động hoá trong vận hành lưới Sự thao tác để

cô lập phần tử hỏng và phục hồi hoạt động của các phần tử không hỏng thường mất

thời gian dài

Khi hình thành được một mạng lưới tự động hoá cao như một số nước tiên tiến, công

tác vận hành sẽ thuận tiện và chính xác hơn Hiện nay, một số trạm truyền tải đã được

lắp đặt các hệ thống tự động hoá trong bảo vệ, giám sát, vận hành tiên tiến (220kV

Thủ Đức,…) tuy nhiên vẫn còn hạn chế rất nhiều về số lượng và chất lượng Số lượng

là vì chỉ mới có rất ít các trạm 220kV được áp dụng, còn trạm 110kV thì hầu như

không có Còn về chất lượng là do mới chỉ áp dụng được một phần trong hệ thống tự

động hoá trạm, đó là điều khiển từ máy tính trung tâm, còn phần SCADA gần như bỏ

ngỏ

Về lĩnh vực này, các hãng cung cấp thiết bị lớn đều đáp ứng đủ nhưng tại sao nước ta

chưa áp dụng được nhiều Đó là vì nhân lực chưa đáp ứng đủ, cộng với sự phức tạp

trong mạng lưới điện cũ Để nâng cao được độ tin cậy trong lưới truyền tải, không thể

bỏ qua lĩnh vực tự động hoá trạm biến áp

Tuy nhiên, việc nâng cao độ tin cậy của lưới truyền tải cũng như của hệ thống nguồn

không phải chỉ trong một ngày Công việc này cần phải có đường lối và kế hoạch cụ

thể Phải xác định được là thời gian tiến hành tương đối lâu, cũng như phải đầu tư

nguồn vốn rất lớn

1.3 Độ tin cậy của lưới phân phối

Lưới phân phối là một bộ phận của Hệ thống điện, làm nhiệm vụ phân phối điện năng

từ các trạm trung gian (hoặc trạm khu vực, hay thanh cái nhà máy điện) cho các phụ

tải Nói chung, lưới phân phối được hiểu là lưới trung áp 6 – 35kV Một số Hệ thống

điện gộp cả lưới 110kV vào lưới phân phối, tuy nhiên đó là về phương diện quản lý

Trong đề tài này chỉ đề cập đến lưới phân phối trung áp

Lưới phân phối trung áp có tầm quan trọng đặc biệt đối với Hệ thống điện :

- Trực tiếp đảm bảo chất lượng điện năng cho các phụ tải

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

Có nhiều cách phân loại LPP như theo địa bàn (thành phố, nông thôn, xí nghiệp), theo

thiết bị dẫn điện (trên không, cáp ngầm)… Tuy nhiên, cách hay sử dụng là phân loại

theo cấu trúc Lưới phân phối có thể được chia thành các loại như :

- LPP hình tia

Thanh c¸i TBA TGian

§-êng trôc Trung ¸p

§-êng nh¸nh Trung ¸p TBA h¹ thÕ

L-íi ph©n phèi h×nh tia 1 lé kh«ng ph©n ®o¹n

M¸y c¾t dÇu nguån

Phô t¶i

Phô t¶i Phô t¶i Phô t¶i

Phô t¶i Phô t¶i Phô t¶i Phô t¶i

Thanh c¸i TBA TGian

§-êng trôc Trung ¸p

§-êng nh¸nh Trung ¸p TBA h¹ thÕ

L-íi ph©n phèi h×nh tia 1 lé kh«ng ph©n ®o¹n

M¸y c¾t dÇu nguån

Phô t¶i

Phô t¶i Phô t¶i Phô t¶i

Phô t¶i Phô t¶i Phô t¶i Phô t¶i

+ LPP hình tia có phân đoạn

- LPP kín vận hành hở

a LPP hình tia

- Lưới phân phối hình tia 1 lộ ( không có phân đoạn) : Là sơ đồ lưới điện phân

phối giai đoạn mới hình thành, phát triển Lưới hình tia có đặc điểm là đơn giản, rẻ

tiền nhưng độ tin cậy kém, không đáp ứng được nhu cầu của phụ tải điện Đối với lưới

phân phối này, hỏng hóc ở bất kỳ chỗ nào cũng gây mất điện toàn LPP Khi ngừng

điện công tác bảo dưỡng định kỳ cũng vậy, toàn bộ lưới có thể coi như một phần tử

Thời gian mất điện trung bình của một phụ tải tương đối lớn

Hình 1.3.1: Lưới phân phối hình tia không phân đoạn

- Lưới phân phối hình tia phân đoạn : Để nâng cao độ tin cậy, lưới phân phối

hình tia được chia thành nhiều phân đoạn với các thiết bị đóng cắt Chúng có thể là

dao cách ly hoặc máy cắt, điều khiển bằng tay hoặc từ xa

Trong trường hợp phân đoạn bằng dao cách ly, nếu xảy ra sự cố ở một phân

đoạn nào đó, máy cắt đầu nguồn sẽ nhảy, tạm thời cắt toàn bộ lưói phân phối Dao

cách ly phân đoạn được cắt ra, cô lập phần tử bị sự cố với nguồn Sau đó nguồn được

đóng lại, tiếp tục cấp điện cho các phân đoạn nằm trước phân đoạn sự cố về phía

nguồn

Như vậy, khi xảy ra sự cố ở một phân đoạn nào đó thì phụ tải của phân đoạn sự

cố và các phân đoạn được cấp điện thông 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 bị mất điện trong

thời gian thao tác cô lập phần tử sự cố

Trong trường hợp phân đoạn bằng máy cắt, khi một phần tử bị sự cố, máy cắt

phân đoạn ở đầu phần tử bị sự cố sẽ cắt và cô lập phần tử sự cố Các phần tử phía

trước phần tử bị sự cố hoàn toàn không bị ảnh hưởng

Giải pháp phân đoạn làm tăng đáng kể độ tin cậy của lưới phân phối, giảm được tổn

thất kinh tế do mất điện nhưng cần phải đầu tư vốn Do đó, phân đoạn là một bài toán

tối ưu, trong đó cần phải xác định loại thiết bị được đặt, số lượng và vị trí sao cho hiệu

quả kinh tế cao nhất

Ngày nay, các máy cắt phân đoạn tiên tiến có thể không phải bảo quản, được điều

khiển từ xa bởi các trung tâm điều khiển, được trang bị tự động đóng lại Do đó, góp

phần khá lớn tăng độ tin cậy cho lưới phân phối

L-íi ph©n phèi h×nh tia 1 lé ph©n ®o¹n

Thanh c¸i TBA TGian

§-êng trôc Trung ¸p

§-êng nh¸nh Trung ¸p TBA h¹ thÕ

M¸y c¾t dÇu nguån

L-íi ph©n phèi h×nh tia 1 lé ph©n ®o¹n

Thanh c¸i TBA TGian

§-êng trôc Trung ¸p

§-êng nh¸nh Trung ¸p TBA h¹ thÕ

M¸y c¾t dÇu nguån

Hình 1.3.2 : Lưới phân phối hình tia có phân đoạn

b Lưới phân phối kín vận hành hở :

Lưới phân phối hình tia phân đoạn nâng cao khá nhiều độ tin cậy so với lưới

phân phối không phân đoạn Tuy nhiên, độ tin cậy vẫn còn rất thấp so với yêu cầu của

phụ tải Ở lưới phân phối phân đoạn, khi một đoạn lưới ngừng điện, tất cả các đoạn

lưới phía sau nó cũng phải ngừng theo

Lưới phân phối kín vận hành hở bao gồm nhiều nguồn và nhiều đường dây phân

đoạn tạo thành lưới kín nhưng khi vận hành, một số dao hoặc máy cắt phân đoạn được

cắt ra để tạo thành lưới hở Khi một đoạn lưới ngừng điện thì chỉ phụ tải ở đoạn lưới

đó mất điện, còn các đoạn khác chỉ tạm ngừng điện trong thời gian ngắn để thao tác,

sau đó lại được cấp điện bình thường (nếu khả năng tải của lưới đủ)

Lưới phân phối kín vận hành hở có độ tin cậy được nâng cao rất nhiều, đặc biệt

là khi thao tác các thiết bị đóng cắt được điều khiển từ xa hoặc tự động

Thanh c¸i TBA TGian

§-êng trôc Trung ¸p

§-êng nh¸nh Trung ¸p TBA h¹ thÕ

L-íi ph©n phèi kÝn vËn hµnh hë Phô t¶i

M¸y c¾t ®Çu nguån

Phô t¶i

Thanh c¸i TBA TGian

§-êng trôc Trung ¸p

§-êng nh¸nh Trung ¸p TBA h¹ thÕ

L-íi ph©n phèi kÝn vËn hµnh hë Phô t¶i

M¸y c¾t ®Çu nguån

Phô t¶i

Thanh c¸i TBA Tgian sè 1

§-êng trôc Trung ¸p

§-êng nh¸nh Trung ¸p TBA h¹ thÕ

L-íi ph©n phèi kÝn vËn hµnh hë Phô t¶i

M¸y c¾t ®Çu nguån

Phô t¶i Thanh c¸i TBA Tgian sè 2

Thanh c¸i TBA Tgian sè 1

§-êng trôc Trung ¸p

§-êng nh¸nh Trung ¸p TBA h¹ thÕ

L-íi ph©n phèi kÝn vËn hµnh hë Phô t¶i

M¸y c¾t ®Çu nguån

Phô t¶i Thanh c¸i TBA Tgian sè 2

Trong hệ thống phân phối điện, để có thể chọn được phương án đóng cắt, bắt

buộc phải sử dụng hệ thống đo lường và điều khiển tự động SCADA, trong đó, máy

tính điện tử có thể tự chọn phương thức vận hành sau sự cố nhờ các thông số đo lường

tức thời ở các điểm quan sát trên lưới Tuy nhiên, để áp dụng được rộng rãi cho mạng

lưới phân phối nước ta, đòi hỏi một khoảng thời gian dài

Hình 1.3.3 : Lưới phân phối kín vận hành hở

Đối với lưới phân phối cáp ngầm : Nếu có sự cố xảy ra ở cáp ngầm thì khá nặng

nề, thời gian sửa chữa lâu Do vậy lưới cáp ngầm có cấu trúc liên thông từ trạm này

đến trạm kia Mỗi máy biến áp trung áp được nối vào thanh cái trung áp bằng các thiết

bị bảo vệ và thiết bị này được nối vào cáp bằng hai thiết bị phân đoạn, các đường cáp

nhánh được nối vào đường trục ở các thiết bị phân đoạn này Khi một đoạn cáp nào đó

bị hỏng thì không xảy ra mất điện lâu dài, các trạm phân phối được cấp điện trở lại

sau khi thao tác đổi nối

1.4 Hiện trạng lưới điện Việt Nam

Mô hình Tổng công ty Điện lực Việt nam được hình thành năm 1995 quản lý

lưới điện hợp nhất cả 3 miền Bắc, Trung, Nam thông qua các đơn vị thành viên, có

các khối cơ bản như sau :

- Khối sản xuất điện ( nguồn điện ) : Gồm có 7 nhà máy thuỷ điện, 7 nhà máy

nhiệt điện và một số nhà máy điện chạy Diezel và thuỷ điện nhỏ khác

- Khối truyền tải điện : Lưới điện truyền tải của Việt Nam bao gồm các cấp điện

áp 500kV, 220kV, 110 kV do các công ty truyền tải 1, 2, 3, 4 quản lý và một phần

lưới điện 110 kV được nằm trong địa bàn quản lý của các công ty điện lực

- Khối các Công ty Điện lực (Phân phối điện): Hiện có 7 công ty điện lực: Công

ty Điện lực 1, 2, 3, Công ty Điện lực Hà Nội, Công ty Điện lực Hải Phòng, Công ty

Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh, Công ty Điện lực Đồng Nai Dưới các Công ty

Điện lực là các Điện lực tỉnh, thành phố, quận, huyện

Ngoài ra còn có các khối công ty tư vấn, khối các đơn vị điều khiển hệ thống(

Trung tâm Điều độ Quốc gia, các Điều độ Miền và Điều độ Tỉnh/Thành phố)

5284,6 5726,2

7871 8884

2796

3595

4328,5

4893 5655

6552 4909,6

6233,2 4909,6

3177

3875

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002

Năm MW

Công suất lắp đặt Phụ tải cực đại

a Nguồn điện

Năm 2002 Hệ thống điện Việt Nam cú tổng cụng suất lắp đặt là 8.884 MW, tổng

lượng điện năng sản xuất đạt 35.795 GWh, trong đú điện sản xuất của Tổng cụng ty là

33.684 GWh và điện mua ngoài là 2.112 GWh

Tốc độ tăng trưởng cụng suất lắp đặt và phụ tải cực đại năm 2002 so với 2001

cho trong bảng sau :

Các thành phần nguồn trong hệ thống điện Việt nam gồm có : Thuỷ điện, Nhiệt điện

than, Nhiệt điện dầu, Tuabin khí, Diezel và thuỷ điện nhỏ…

Trong năm 2003 và đầu năm 2004, số lượng tổ nguồn mới đưa vào không nhiều, chỉ

có đuôi hơi Phú Mỹ 2 (178,5 MW), thuỷ điện Nà Lơi (9,3 MW), thuỷ điện Cần Đơn

(77MW), các tổ máy Phú Mỹ 3 (805MW) Tổng công suất đặt các nguồn điện là

10010 MW, tổng công suất khả dụng lớn nhất là 9343 MW với tỷ lệ phân bố theo các

dạng nguồn điện như sau :

(Nguồn Báo cáo tổng kết năm 2003)

Công suất lắp đăt (MW)

Tỷ lệ (%)

Công suất khả dụng ( MW)

Tỷ lệ (%)

Sản lượng GWh

Tỷ lệ (%)

1 Thuỷ điện 4069 40,65% 4121 44,11% 18205 217,4%

2 Nhiệt điện than 1245 12,44% 1185 12,68% 4871 58,2%

3 Nhiệt điện than 198 1,98% 186 1,99% 1018 12,2%

4 Tua bin khí+ đuôi hơi 2649 26,46% 2387 25,55% 9500 113,5%

5 Diezel và TĐ nhỏ 454 4,54% 140 1,5% 86 1,0%

6 Ngoài ngành 1395 13,94% 1324 14,17% 2040 24,4%

Hiện nay, sự phân bố nguồn giữa các miền là không đồng đều Miền Bắc chiếm

35,2%, miền Nam chiếm 54,4%, miền Trung chiếm 10,4%

HTĐ miền Bắc và miền Nam phân bố nhiều nguồn hơn hẳn so với miền Trung Vì

vậy, việc phải xây dựng các đường dây truyền tải có chiều dài lớn sẽ ảnh hưởng lớn

đến chất lượng điện năng, cũng như làm tăng tổn thất…

Phân bố :

Miền Nam (54,4%) Miền Bắc (35,2%)

Miền Trung (10,4 %)

Tiến độ nguồn mới năm 2004

( Nguồn Báo cáo tổng kết năm 2003)

(MW)

Thời gian vận hành (dự kiến)

b Lưới truyền tải

Hệ thống điện 500 kV được hình thành năm 1994, liên kết hệ thống điện 3 miền

Bắc, Trung, Nam, có chiều dài gần 1500km và 2 trạm 500kV Hoà Bình, Phú Lâm

công suất mỗi trạm là 900 MVA Năm 1999 hệ thống 500 kV Bắc -Nam được bổ sung

thêm 26 km đường dây 500kV mạch kép Yaly-Pleiku, nâng tổng chiều dài các đường

dây 500kV lên đến 1529 km

Trong những năm qua lưới điện truyền tải 110-220 kV đã tăng trưởng nhanh

chóng Từ năm 1990 đến năm 2000 khối lượng đường dây 220 kV tăng gấp 3 lần,

trạm biến áp tăng gấp 4 lần Lưới 110 kV hiện đã bao phủ 61 tỉnh thành của cả nước

Tính đến hết năm 2003, trên HTĐ Việt Nam đã có 7 trạm biến áp 500kV với

tổng dung lượng 4050 MVA, 75 máy biến áp 220kV với tổng dung lượng 10752

MVA, 452 máy biến áp 110kV với tổng dung lượng 13740 MVA, 9 máy biến áp

66kV với tổng dung lượng 150 MVA Tổng chiều dài các tuyến đường dây với các

cấp điện áp 500/220/110/66 tương ứng là 1528/4671/8591/33 km

(Nguồn Báo cáo tổng kết năm 2003)

Cấp điện áp

Tổng chiều dài đường dây (km)

Tổng kết số liệu đường dây năm 2003

(Nguồn Báo cáo tổng kết năm 2003)

Cấp điện áp Miền Bắc Miền Trung Miền Nam Tổng

Tiến độ đường dây và trạm biến áp mới sẽ đưa vào vận hành trong năm 2004 :

Dưới đây là một số công trình 500kV và 220kV ảnh hưởng lớn đến vận hành hệ thống

năm 2004 :

- Đường dây 500 kV Plêiku - Phú Lâm mạch 2

- Đường dây 500 kV Phú Mỹ - Nhà Bè - Phú Lâm và trạm 500 kV Phú

Mỹ 2

- Đoạn nhánh rẽ 500 kV Nho Quan, trạm 500kV Nho Quan

- Trạm cắt 220 kV Nho Quan

- Đường dây 220 kV Thái Bình - Đồng Hoà

- Đường dây 220 kV Việt Trì - Yên Bái

- Đường dây 220 kV Long Bình - Thủ Đức mạch 2

- Đường dây 220 kV Thủ Đức - Hóc Môn mạch 2

- Đường dây 220 kV Bình Hoà - Tân Định - Trảng Bảng

- Đường dây 220 kV Cai Lậy - Vĩnh Long mạch 2

- Nâng cấp dòng định mức các bộ tụ bù dọc trên đường dây 500 kV đoạn Pleiku - Đà Nẵng lên 2000A

c Lưới phân phối

Đặc điểm chung của lưới phân phối:

Lưới phân phối được gồm lưới phân phối trung áp và lưới phân phối hạ áp Lưới

phân phối trung áp có điện áp từ 6 - 35 kV, lấy điện từ các trạm trung gian rồi cấp cho

các trạm phân phối trung/hạ áp Lưới phân phối hạ áp hay còn gọi là lưới hạ thế có

cấp điện áp 380/220 V hay 220/110 V, cấp điện trực tiếp cho các hộ tiêu thụ điện Ở

đây xét đến lưới phân phối trung áp

Lượng điện năng bị mất chủ yếu do sự cố và và ngừng điện kế hoạch của lưới

phân phối

Lượng vốn đầu tư cho lưới phân phối khá lớn : Vốn cho hệ thống điện thường

là50%, vốn cho nguồn điện là 35%, vốn cho lưới truyền tải và lưới phân phối là 15 %

Tỷ lệ tổn thất điện năng trên lưới chiếm tỷ lệ lớn 40-50% Riêng tổn thất kinh

doanh chỉ xảy ra trên lưới này

Lưới phân phối gần với người dùng điện nên vấn đề an toàn điện rất quan trọng

Lưới phân phối trung áp được phân loại theo các cách sau:

Theo đối tượng và địa bàn phục vụ gồm có :

+ Lưới phân phối thành phố

+ Lưới phân phối nông thôn

+ Lưới phân phối xí nghiệp

Theo cấu trúc lưới :

+ Lưới phân phối hình tia phân đoạn và không phân đoạn

+ Lưới phân phối kín vận hành hở

+ Hệ thống phân phối điện

Lưới hình tia phân đoạn và không phân đoạn còn được xếp vào loại cấu trúc tĩnh

là cấu trúc không thể thay đổi sơ đồ vận hành, khi cần bảo dưỡng hay bị sự cố thì toàn

bộ hay một phần lưới phân phối phải ngừng điện Lưới kín vận hành hở còn được gọi

là cấu trúc động không hoàn toàn do có thể thay đổi được sơ đồ vận hành ngoài tải

Hệ thống phân phối điện còn được gọi là cấu trúc động hoàn toàn vì có thể thay đổi

sơ đồ vận hành ngay cả khi đang làm việc

Ngoài ra cấu trúc lưới phân phối còn được chia ra thành cấu trúc phát triển (

còn phát triển theo thời gian và trong không gian) và cấu trúc bão hoà ( do phụ tải bão

hoà, không tăng thêm theo thời gian và trong không gian) Khi thiết kế quy hoạch, sơ

đồ lưới có cấu trúc phát triển được chọn theo tình huống cụ thể và có tính đến sự phát

triển trong tương lai Còn đối với lưới bão hoà, các sơ đồ thiết kế thường là chuẩn, có

sẵn mẫu đã tính tối ưu

Lưới phân phối thường được đánh giá dựa trên các tiêu chuẩn 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 cho người, thiết bị, nguy cơ hoả hoạn

+ Lưới phân phối kín vận hành hở

+ ảnh hưởng đến môi trường

Các phần tử chính của lưới phân phối gồm có : máy biến áp trung gian, máy biến

áp phân phối, đường dây điện ( dây dẫn và phụ kiện), các thiết bị đóng cắt và bảo vệ

(máy cắt, dao cách ly, cầu chì, hệ thống bảo vệ rơ le, áp tômát, ), các thiết bị điều

chỉnh điện áp ( điều áp dưới tải, thiết bị thay đổi đầu phân áp, tụ bù, thiết bị đối xứng

hoá, thiết bị lọc sóng hài bậc cao ), thiết bị đo lường, thiết bị nâng cao độ tin cậy( tự

động đóng lại, tự động đóng nguôn dự trữ, ), thiết bị điều khiển từ xa hoặc tự động

Lưới phân phối điện Việt Nam :

- Kết cấu lưới phân phối của Việt nam trừ một số đô thị lớn như Hà Nội, TP Hồ

Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng có kết cấu mạch vòng, vận hành hở Còn lại đa số là

có kết cấu hình tia không có dự phòng, mức độ tin cậy rất thấp

- Đặc điểm hệ thống phân phối Việt Nam trước kia và hiện nay vẫn còn mang

tính đặc trưng phân miền khá rõ nét :

+ Đặc trưng chủ yếu của hệ thống lưới phân phối ở phía Bắc là cấu trúc

mạng phân phối 6 - 10kV với hệ thống ba pha ba dây có trung tính không nối

đất trực tiếp, không phổ biến sử dụng mạng phân phối một pha

+ Đặc trưng chủ yếu của hệ thống lưới phân phối ở miền Nam là sử dụng

nhiều cấp điện áp 15kV với hệ thống 3 pha 4 dây có trung tính nối đất trực tiếp

Mạng phân phối 1 pha sử dụng rất phổ biến

+ Ở miền Trung phát triển mạng phân phối mang cả 2 đặc điểm của miền

Bắc và miền Nam

- Tình trạng tồn tại nhiều cấp điện áp phân phối khác nhau đã gây ra nhiều hậu

quả phiền phức, khó khăn trong quy hoạch thiết kế, quản lý và cũng như tiêu chuẩn

hoá và sản xuất cung cấp thiết bị Đồng thời nhiều cấp điện áp cũng làm giảm khả

năng liên kết giữa các tuyến đường dây nên trong hệ thống phân phối còn tồn tại

nhiều mạng hình tia, có độ tin cậy thấp

Một số định hướng về phát triển lưới điện phân phối trong tương lai:

Để khắc phục tình trạng tồn tại nhiều cấp điện áp phân phối như hiện nay Bộ

Năng lượng (nay là Bộ Công Nghiệp) đã ra Quyết định số 1867 NL/KHKT ngày 12

tháng 9 năm 1994 về việc sử dụng cấp điện áp phân phối 22kV thống nhất trên toàn

quốc Các cấp điện áp (6, 10, 15, 35 kV ) hiện nay sẽ có kế hoạch chuyển dần sang hệ

thống một cấp điện áp 22 kV ở các khu vực thành thị, đồng bằng, trung du và cấp điện

áp 35 kV ở miền núi

Trong giai đoạn đến 2005, dự kiến toàn bộ lưới 6 kV sẽ được cải tạo sang 22 kV

mà trước tiên thực hiện ở các thành phố lớn : Hà Nội, Hải Phòng, Vinh, TP Hồ Chí

Minh…Giai đoạn 2006-2010 sẽ tiếp tục cải tạo hệ thống 10, 15, 35 kV sang 22 kV

Theo kinh nghiệm một số nước, để đảm bảo cung cấp điện an toàn tin cậy, việc

phát triển giữa nguồn và lưới cần được cân đối theo tỷ lệ 50 - 50, giữa lưới truyền tải

và phân phối là 30 - 70 hoặc 40 - 60

Ngoài ra trong các giai đoạn phát triển tiếp theo, việc vận hành kinh tế hệ thống

điện, giảm tổn thất điện năng, cung cấp điện an toàn tin cậy, đảm bảo chất lượng điện

năng và độ liên tục cung cấp điện ngày càng cao cho khách hàng sẽ là những yêu cầu

bức xúc cần được đáp ứng

Chi tiết khối lượng đường dây xem như bảng sau :

(Nguồn Ban Lưới -EVN, tháng 10/2003)

d Tình hình cung cấp điện

Tình hình cung cấp điện trong những năm qua có những biến động lớn Sau giai

đoạn phát triển đình trệ do cuộc khủng hoảng tài chính ở Châu á những năm

1997-1998, nền kinh tế nước ta đã có sự phục hồi và tăng trưởng nhanh chóng trên nhiều

mặt Do đó nhu cầu điện cho sinh hoạt và sản xuất cũng không ngừng phát triển và

tiếp tục tăng trưởng mạnh trong những năm gần đây

Điện năng sản xuất năm 2001 là 30.603 GWh tăng gấp 3,5 lần năm 1990 Tốc độ

tăng trưởng điện năng sản xuất giai đoạn 1995-2001 là 13 %, năm 2000 là 12 %, năm

2001 là 15,1% Điện thương phẩm năm 2001 là 25.858 GWh tăng gấp 4 lần năm

1990 với tốc độ tăng bình quân là 13,85 %, năm 2000 tăng 14,3%, năm 2001 là

15,4%

Tỷ lệ tổn thất điện năng đã giảm đáng kể, từ trên 20% những năm 1992-1995

xuống còn 15-16% những năm 1998-1999, và gần đây năm 2000, 2001 tỷ lệ tổn thất

là 14%

Trong những năm qua vấn còn xảy ra tình trạng thiếu điện do nguồn và lưới

điện phát triển không đúng tiến độ dự kiến nên đã hạn chế một phần nhu cầu điện của

người tiêu dùng Nghiêm trọng nhất là vào năm 1998, thiếu 153 GWh Năm 2003

công suất cực đại của hệ thống lên tới 6675 MW so với tổng công suất khả dụng của

các nhà máy điện chỉ khoảng 6.800 MW làm cho hệ thống điện vận hành hết sức căng

thẳng

Ngoài ra tình trạng lưới điện bị quá tải thường xuyên xảy ra do mức độ tăng

trưởng không đồng đều giữa các khu vực khác nhau, nhiều nơi phụ tải tăng đột biến

vượt cả dự báo quy hoạch, trong khi nhiều nơi phụ tải tăng trưởng thấp

Đến cuối năm 2002, cả nước có 8049/8968 số xã đã có điện đạt 89,8 % với 81

% số hộ dùng điện lưới quốc gia Bình quân điện năng/đầu người trong năm 2001 là

338kWh/người/năm Tại một số tỉnh, 100% số xã đã có điện như : Hà Nội, Hải

Phòng(trừ hải đảo), tp Hồ Chí Minh, Thái Bình, Hải Dương, Hưng Yên, Bắc Ninh, Hà

Nam, Tiền Giang

Điện thương phẩm năm 2002 của các thành phần kinh tế quốc dân :

(Nguồn Báo cáo tổng kết 2002)

Quản lý và tiêu dùng dân c " 14.333,15 47%

e Phụ tải và sơ đồ cung cấp điện

Phân loại phụ tải theo sơ đồ cung cấp điện :

Sơ đồ cung cấp điện nhằm đảm bảo độ tin cậy ở Việt nam từ trước tới nay chịu

ảnh hưởng theo cách phân loại của Liên Xô cũ Theo đó phụ tải điện dựa vào yêu cầu

cung cấp điện và tính chất quan trọng được chia thành 3 loại:

+ Loại 1: được định nghĩa là những phụ tải điện quan trọng Nếu ngừng cung

cấp điện sẽ gây tai nạn nguy hiểm cho con người, làm tổn thất lớn đên nền kinh tế

quốc dân, làm hư hỏng hàng loạt sản phẩm, thiết bị, làm rối loạn quá trình sản xuất

phức tạp

Phụ tải loại 1 phải được cung cấp điện liên tục bằng 2 đường dây độc lập Việc

cung cấp điện chỉ được gián đoạn trong thời gian đóng điện dự phòng Khi hộ tiêu thụ

loại 1 có công suất nhỏ, nguồn cấp điện thứ hai có thể là trạm cấp điện lưu động, bộ

ắc quy, máy phát điện chạy bằng động cơ đốt trong hoặc là đường dây nối với phía

hạ áp của trạm gần nhất có nguồn điện độc lập nhờ tự động đóng nguồn dự phòng

Trong hộ loại 1 có nhóm hộ tiêu thụ đặc biệt mà việc ngừng cung cấp điện đột

ngột có thể đe doạ tính mạng con người, gây nổ và phá hoại các thiết bị sản xuất

chính, tức là có yêu cầu đặc biệt về độ liên tục cung cấp điện Rất khó xác định chính

xác nhóm hộ tiêu thụ đặc biệt này, vì vậy thường không quy định mà phải tuỳ từng

trường hợp cụ thể

+ Loại 2 : Là những phụ tải khi ngừng cung cấp điện sẽ làm sản xuất bị đình trệ,

hàng loạt sản phẩm bị phế bỏ, vi phạm hoạt động bình thường của nhân dân thành

phố

Phụ tải loại 2 được phép gián đoạn trong thời gian cần thiết để đóng điện bằng

tay chuyển sang nguồn dự phòng Cho phép cung cấp điện cho hộ loại 2 bằng một

ĐDK 6 kV trở lên Nếu cấp điện cho hộ tiêu thụ bằng cáp thì cho phép cấp điện bằng

một đường cáp nhưng ít nhất phải có hai cáp đấu qua dao cách ly riêng Khi có nguồn

dự phòng tập trung, cho phép cấp điện cho hộ tiêu thụ điện loại 2 bằng một MBA

+ Loại 3 : bao gồm những phụ tải còn lại

Phụ tải loại 3 được phép ngừng điện cung cấp điện trong thời gian sửa chữa,

khắc phục những hỏng hóc Đối với hộ tiêu thụ loại 3 cho phép tạm thời cung cấp

điện không quá một ngày đêm để sửa chữa hoặc thay thế các phần tử hư hỏng trong hệ

thống cung cấp điện

Cách phân loại như trên đến nay là không còn phù hợp, lý do:

+ Việc phát triển phụ tải đến nay đã rất phức tạp với tốc độ phát triển cao

+ 3 loại hình phụ tải như trên với 3 yêu cầu khác nhau về độ tin cậy cung cấp

điện nhưng giá tiền 1 kWh điện lại như nhau Trong khi đối với các loại phụ tải điện

có mức yêu cầu độ tin cậy cao hơn thì mức độ đầu tư cho cung cấp điện cũng cao hơn

thậm chí cao hơn rất nhiều

Các sơ đồ cung cấp điện cho các phụ tải hiện nay :

Sơ đồ lưới phân phối hiện nay ở Việt Nam thường là hình tia hoặc mạch vòng

vận hành hở Ngoài ra một số phụ tải quan trọng thường có thêm lộ cấp dự phòng

Lưới phân phối đã trải qua các bước phát triển:

- Lưới phân phối hình tia 1 lộ ( không có phân đoạn) : Là sơ đồ lưới điện phân

phối giai đoạn mới hình thành, phát triển Lưới hình tia có đặc điểm là đơn giản, rẻ

tiền nhưng độ tin cậy kém, không đáp ứng được nhu cầu của phụ tải điện

Thời gian mất điện trung bình của một phụ tải khoảng 30-40 h/năm

- Lưới phân phối hình tia phân đoạn : Để nâng cao độ tin cậy, lưới phân phối

hình tia được chia thành nhiều phân đoạn với các thiết bị đóng cắt Thô sơ nhất là

phân đoạn bằng dao cách ly thao tác tại chỗ Khi xảy ra sự cố, máy cắt đầu nguồn cắt

ra, sau khi xác định được đoạn lưới bị sự cố, dao cách ly được mở để cắt đoạn lưới

hỏng ra rồi đóng lại máy cắt đầu nguồn, cấp điện trở lại cho đoạn lưới không bị hỏng

Dao cách ly có thể được thay bằng các máy cắt hiện đại không phải bảo quản, được

điều khiển từ xa bởi các trung tâm điều khiển, được trang bị tự động đóng lại

Thời gian mất điện trung bình của một phụ tải khoảng 20-30 h/năm

- Lưới phân phối kín vận hành hở : Lưới phân phối kín vận hành hở có độ tin cậy

và chỉ tiêu kinh tế cao hơn lưới phân phối hình tia Trạm biến áp phân phối có thể

được nối vào hai nguồn khác nhau Khi sự cố, thiết bị phân đoạn ở đầu đoạn lưới bị sự

cố được cắt ra bằng tay hoặc tự động, sau đó máy cắt nguồn và máy cắt để hở lúc vận

hành được đóng lại cấp điện cho các đoạn lưới tốt

Thời gian mất điện trung bình của một phụ tải khoảng 10-20 h/năm

Đối với lưới phân phối cáp ngầm : Nếu có sự cố xảy ra ở cáp ngầm thì khá nặng

nề, thời gian sửa chữa lâu Do vậy lưới cáp ngầm có cấu trúc liên thông từ trạm này

đến trạm kia Mỗi máy biến áp trung áp được nối vào thanh cái trung áp bằng các thiết

bị bảo vệ và thiết bị này được nối vào cáp bằng hai thiết bị phân đoạn, các đường cáp

nhánh được nối vào đường trục ở các thiết bị phân đoạn này Khi một đoạn cáp nào đó

bị hỏng thì không xảy ra mất điện lâu dài, các trạm phân phối được cấp điện trở lại

sau khi thao tác đổi nối

f Hiện trạng độ tin cậy cung cấp điện ở Việt Nam:

Trong những năm gần đây, Tổng công ty Điện lực Việt Nam đã yêu cầu các ban

trong Tổng công ty chú trọng đến việc thống kê đầy đủ các sự cố cắt điện nói chung

và sự cố lưới điện nói riêng và giao cho các Ban Kỹ thuật Lưới điện, Ban Kỹ thuật

Nguồn điện, Ban Kỹ thuật An toàn, Trung tâm Điều độ Quốc Gia xây dựng các mẫu

báo cáo sự cố cho các đơn vị sản xuất, vận hành, kinh doanh Đây là bước tiến bộ

đáng kể, qua quá trình thực hiện các mẫu báo cáo thống kê đã dần được cải tiến và

hoàn thiện hơn Bắt đầu từ cuối năm 2001 trong bảng báo cáo sự cố lưới điện ngoài

việc thống kê đầy đủ thời điểm xuất hiện sự cố và thời gian khắc phục thì các sự cố

vĩnh cửu và thoáng qua đối với đường dây và trạm biến áp được phân rõ sự cố thuộc

nguyên nhân chủ quan hay khách quan hay do ảnh hưởng của sự cố lan truyền Đến

cuối năm 2003 Ban Kỹ thuật Lưới điện đã lập một báo cáo thường niên đầu tiên về

độ an toàn cung cấp điện

Như vậy đối với lưới phân phối hiện nay, việc quản lý theo dõi, thống kê đánh

giá các vấn đề có liên quan tới độ tin cậy cung cấp điện thuộc chức năng của Ban Kỹ

thuật lưới điện – Tcty Điện lực Việt Nam Các số liệu thống kê này được tổng hợp từ

các Cty điện lực, các điện lực địa phương Hiện nay, mới chỉ có các báo cáo sau liên

quan đến việc đánh giá độ tin cậy cung cấp điện:

- Thống kê các loại sự cố vĩnh cửa lưới điện trung, cao thế

- Báo cáo chi tiết sự cố lưới điện trung, cao thế

- Suất sự cố lưới điện trung, cao thế

+ Đường dây: số vụ / 1km/ ( tuần, tháng, năm) + Trạm biến áp: số vụ / 1MVA/ ( tuần, tháng, năm)

- Tình hình sự cố lưới điện hạ thế

- Thống kê các loại sự cố lưới điện hạ thế

- Thống kê cắt điện sửa chữa theo kế hoạch, bất thường

- Tổng hợp cắt điện, giảm tải, mất nguồn

Tuy Tổng công ty đã ban hành mẫu báo cáo sự cố cho các đơn vị thành viên

song giữa các cty ĐL vẫn còn chưa có sự thống nhất về mẫu báo cáo thậm chí một số

Cty ĐL còn để trống số liệu, các số liệu về thời gian mất điện không đầy đủ, do vậy

các báo cáo này chỉ mang tính quản lý đối với các thiết bị ngành điện ( đường dây,

trạm) chứ chưa đưa ra những đánh giá trị cụ thể về số lần và thời gian mất điện ở từng

phụ tải, chưa đánh giá được thiệt hại về mặt kinh tế, chưa đưa ra được giá trị các trị số

để đánh giá chất lượng cung cấp điện, chưa đưa ra các dự báo trong tương lai Đối với

các sự cố thoáng qua chưa thống kê các đặc điểm thời tiết khí hậu môi trường như

mưa, dông, sét, , các yếu tố con người và các nguyên nhân khác

Như vậy có thể đánh giá chung:

+ Việc thống kê, cập nhật số liệu chưa đầy đủ, chính xác

+ Chưa có phương pháp tính toán, đánh giá thống nhất

Một số các thông kê năm 2002:

(Nguồn : ban Lưới – EVN)

Đơn vị

Số lần sự cố trung thế vĩnh cửu (lần)

Số lần sự cố trung thế thoáng qua (lần)

Số lần sự cố

hạ thế (lần)

Cty điện lực ĐNai 141 266 1897

Đối với sự cố trung thế vĩnh cửu có thống kê theo các nguyên nhân gây sự cố

như do hỏng sứ, đứt dây, do sự cố máy biến áp, các nguyên nhân khác

(Nguồn : ban Lưới –EVN, 1/2004)

(Nguồn : ban Lưới –EVN, 1/2004)

Suất sự cố

TQ

sự cố vĩnh cửu

Suất sự cố đường dây: số lần sự cố / 100km đường dây/năm

(Nguồn : ban Lưới –EVN, 1/2004)

Suất sự cố

TQ

sự cố vĩnh cửu

Suất sự cố Máy biến thế: số lần sự cố / 100MBA/năm

(Nguồn : ban Lưới –EVN, 1/2004)

Số lần Thời gian (giờ)

Hiện nay để đánh giá độ tin cậy lưới điện truyền tải và phân phối trong hệ thống

điện Việt Nam, các báo cáo thống kê kỹ thụât của EVN thường sử dụng các suất sự cố

như : suất sự cố thoáng qua và vĩnh cửu cho các đường dây siêu cao áp, cao áp, trung

áp và hạ thế; suất sự cố vĩnh cửu tính theo số trạm và số ngăn lộ quy đổi

Các công ty điện lực được giao chỉ tiêu về suất sự cố cả năm như sau:

- Suất sự cố ĐDK vĩnh cửu : 12 (lần sự cố / 100km đường dây/năm)

- Suất sự cố ĐDK thoáng qua : 3,6 (lần sự cố / 100km đường dây/năm)

- Suất sự cố trạm : 1,8 (lần sự cố / 100MBA/năm)

Các chỉ tiêu này là tiêu chí để đánh giá hoàn thành kế hoạch của các CTĐL và để

so sánh giữa năm này với năm khác, chưa phản ánh đầy đủ về độ tin cậy cung cấp

điện, chưa đánh giá được mức độ ảnh hưởng của các sự cố đến quá trình vận hành

cung cấp điện liên tục cho khách hàng, chưa có yếu tố về mặt thời gian khác phục sự

cố

Như vậy, do công tác quản lý, vận hành hệ thống điện đã có nhiều tiến bộ nên

tình trạng sự cố nguồn điện và lưới điện cũng đã được cải thiện trong những năm gần

đây Nhưng nếu so sánh với các nước tiên tiến trên TG và các nước trong khu vực thì

các sự cố trong lưới điện của Việt Nam vẫn ở mức cao Đến nay hệ thống điện Việt

Nam tuy vẫn còn phải đối mặt với tình trạng thiếu nguồn song đã đã có bước phát

triển vượt bậc so với các thập kỷ trước Mức độ liên tục cung cấp điện cho các khách

hàng ngày càng tốt hơn song việc đánh giá độ tin cậy cung cấp điện cho các khách

hàng ở lưới phân phối hiện nay chưa đầy đủ

CHƯƠNG 2 : CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CHO HỆ THỐNG

ĐIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP ÁP DỤNG KẾT HỢP RECLOSER

VÀ SECTIONALISER CHO LPP

2.1 Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cho hệ thống

Nâng cao độ tin cậy cung cấp điện luôn là yêu cầu cấp thiết đặt ra cho người làm

quy hoạch, vận hành và kinh doanh điện năng Để đảm bảo mức độ tin cậy cung cấp

điện mà khách hàng chấp nhận được cần phải phối hợp trong các công tác quy

hoạch-thiết kế với công tác vận hành, công tác tổ chức hệ thông quản lý Mức độ tin cậy

trong lưới phân phối cũng cần có sự cân bằng với mức độ tin cậy của nguồn điện và

lưới truyền tải

Người ta cũng thấy rằng yếu tố độ tin cậy nói chung có ảnh hưởng quyết định

đến cấu trúc của hệ thống điện như:

- Cấu trúc nguồn điện: Độ dự trữ công suất đủ để đảm bảo độ tin cậy của nguồn,

dự trữ nóng, dự trữ lạnh

- Cấu trúc lưới: Lưới điện có thể có cấu trúc mạch vòng kín, nhiều lộ song song,

trạm nhiều máy biến áp, sơ đồ trạm và nhà máy phức tạp tuỳ vào mức độ tin cậy cung

cấp điện

- Cấu trúc hệ thống điều khiển : Có thể có các thiết bị bảo vệ, thiết bị chống sự

cố, hệ thống thông tin, hệ thống điều khiển tự động, phương thức vận hành

- Cấu trúc hệ thống quản lý : Hệ thống sẵn sàng can thiệp khi sự cố, dự trữ thiết

bị, phương tiện đi lại, tổ chức sửa chữa, bảo quản định kỳ

1 - Trong công tác Quy hoạch - Thiết kế :

a Thiết kế hệ thống nguồn điện có mức dự trữ cao

LOLP = 0,1 -:- 0,2 ngày /năm