Nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp giảm tổn thất điện năng của lưới điện phân phối huyện châu thành, tỉnh long an

Tiết kiệm năng lượng đang là một trong những vấn đềquan trọng, đang được quan tâm hàng đầu của tất cảcác quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Năng lượng luôn là yếu tốquyết định đến sựphát triển kinh tế xã hội và nền văn minh của loài người. Công ty CP Khoáng Sản Bình Định là một doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực khai thác và chếbiến khoáng sản, hàng năm với chi phí tiền điện khoảng 20 tỷ đồng năm chiếm khoảng 12% so với tổng doanh thu. Việc sửdụng điện chưa thực sựhiệu quả, tại một số khâu sản xuất công suất động cơlắp đặt chưa hợp lý với nhu cầu tải thực tế

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngành Điện là một trong những ngành nghề đặc thù của xã hội, với phương châm "Điện đi trước một bước", tạo đà cho nền kinh tế phát triển Cùng với sự phát triển kinh tế xã hội hiện nay của huyện Châu Thành, tỉnh Long An thì nhu cầu tiêu thụ điện năng tăng lên rất cao Do đó phải có các biện pháp để đảm bảo chất lượng điện năng cung cấp cho khách hàng, đồng thời phải có biện pháp để giảm tổn thất điện năng nhằm đem lại hiệu quả kinh

tế cho ngành điện

Hiện nay, tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối của huyện Châu Thành, tỉnh Long An còn khá cao so với các huyện còn lại của tỉnh Cụ thể: năm 2011là 8,02%; năm 2012 là 7,83%; năm 2013 là 8,55%, năm 2014 là 8,19% Qua thống kê cho thấy chỉ tiêu tỷ lệ TTĐN tăng giảm bất thường, do

đó đòi hỏi phải có công tác quản lý cũng như giải pháp kỹ thuật hiệu quả nhằm làm giảm TTĐN Trên cơ sở đó, người viết xin đề xuất hướng nghiên cứu của

đề tài luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ “Nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp giảm tổn thất điện năng của lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh Long An”

3 Nhiêm vụ nghiên cứu

- Thu thập, tổng hợp các số liệu có liên quan và phân tích, đánh giá thực trạng về tình hình tổn thất điện năng trong giai đoạn nghiên cứu của lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh Long An

- Phân tích, tính toán tổn thất điện năng của lưới điện phân phối huyện Châu Thành hiện nay

- Nghiên cứu, tính toán, phân tích các yếu tố kỹ thuật và các yếu tố về quản lý liên quan đến lưới điện phân phối của huyện Châu Thành và đề xuất các giải pháp nhằm giảm tổn thất điện năng của lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh Long An để đáp ứng yêu cầu đặt ra

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Lưới điện phân phối của huyện Châu Thành, tỉnh Long An

- Phạm vi nghiên cứu: tính toán, phân tích và đề xuất các giải pháp giảm tổn thất điện năng của lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh LA

5 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết các phương pháp giảm tổn thất điện năng

- Nghiên cứu thực tế: thu thập số liệu liên quan về lưới điện phân phối huyện Châu Thành, phân tích và sử dụng phần mềm tính toán lưới điện phân phối để tính toán, phân tích và đánh giá để chọn giải pháp tối ưu nhằm giảm tổn thất điện năng của lưới điện phân phối huyện Châu Thành

7 Kết cấu luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, mục lục, danh mục tài liệu tham khảo,

luận văn có nội dung chính sau:

CHƯƠNG 1 Cơ sở lý thuyết về giảm tổn thất điện năng

CHƯƠNG 2 Thực trạng tổn thất điện năng của lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh Long An

CHƯƠNG 3 Một số giải pháp giảm tổn thất điện năng của lưới điện phân phối huyện Châu Thành giai đoạn năm 2016 - 2018

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

1.1 Khái niệm về tổn thất điện năng

Hệ thống điện là tập hợp bao gồm các nguồn điện, các phụ tải điện được nối liền với nhau bởi các trạm biến áp, trạm cắt, trạm biến đổi dòng điện

và mang điện với các cấp điện áp định mức khác nhau Hệ thống điện làm nhiệm vụ sản xuất, chuyển tải, phân phối và sử dụng điện năng Hệ thống điện

là một bộ phận của hệ thống năng lượng vì nó không bao gồm mạng nhiệt và phụ tải nhiệt Mỗi thiết bị cấu thành hệ thống điện gọi là phần tử của hệ thống điện Các thông số của các phần tử của hệ thống điện gọi là thông số của hệ thống điện (trang 29, Bùi Ngọc Thư)

Khi truyền tải điện năng từ thanh cái nhà máy điện đến các hộ dùng điện,

ta cần phải dùng dây dẫn và máy biến áp, nên một phần điện năng tất nhiên bị tiêu hao do đốt nóng dây dẫn, do tạo ra các trường điện từ và các hiệu ứng khác, phần tiêu hao đó gọi là tổn thất điện năng (trang 238, Bùi Ngọc Thư) Như vậy, có thể định nghĩa tổn thất điện năng là sự tiêu hao và sự thất thoát điện năng trong quá trình truyền tải từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ Trong hệ thống điện, tổn thất điện năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, như: Đặc tính của mạch điện, lượng điện truyền tải, khả năng của hệ thống, vai trò của công tác quản lý,

1.2 Phân loại các dạng tổn thất điện năng

Khi phân tích tổn thất điện năng, ta cần phân loại tổn thất nhằm giúp chúng ta hiểu rõ hơn có những loại tổn thất nào và ảnh hưởng của chúng trong quá trình sản xuất và kinh doanh điện năng Mặt khác, việc phân loại tổn thất giúp cho chúng ta đánh giá mức tác động của tổn thất tới hoạt động sản xuất kinh doanh điện để từ đó đánh giá những tổn thất nào mang yếu tố chủ quan

và những tổn thất nào là do yếu tố khách quan để từ đó có các biện pháp nhằm giảm tổn thất điện năng và nâng cao hiệu quả kinh doanh

Tổn thất điện năng có thể được phân ra thành các loại như sau:

Hình 1.1 : Phân loại tổn thất điện năng

1.2.1 Tổn thất điện năng trong quá trình sản xuất

Đây là lượng điện năng tiêu hao ngay tại nhà máy điện, nó được xác định bởi lượng chệnh lệch điện năng phát ra tại đầu cực của máy phát điện với điện năng đưa lên lưới truyền tải và điện năng phục vụ cho quá trình sản xuất điện (điện tự dùng của nhà máy) Lượng điện năng tổn thất này phát sinh là do quá trình truyền dẫn điện trong nhà máy phát điện và do việc điều độ hệ thống điện không đồng bộ, hợp lý

1.2.2 Tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải, phân phối

Đây là lượng điện năng tiêu hao và thất thoát trong quá trình đưa điện năng từ nhà máy điện đến các hộ dùng điện Nó do các nguyên nhân khách quan (các yếu tố tự nhiên, môi trường, yêu cầu kỹ thuật, công nghệ) và chủ quan (trình độ quản lý) gây nên

Tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải và phân phối có thể chia làm hai loại sau:

- Tổn thất kỹ thuật: Là tổn thất điện năng do nguyên nhân về mặt kỹ

thuật, công nghệ gây ra trong quá trình truyền tải, phân phối điện năng từ nơi sản xuất đến các phụ tải điện Tổn thất kỹ thuật có các nguyên nhân chủ yếu sau:

+ Đường dây phân phối quá dài, bán kính cấp điện lớn

+ Tiết diện dây dẫn quá nhỏ, đường dây bị xuống cấp, không được cải tạo, nâng cấp

Tổn thất điện năng trong quá trình tiêu thụ

Tổn thất điện năng

+ Máy biến áp phân phối thường xuyên quá tải

+ Máy biến áp là loại có tỷ lệ tổn thất cao hoặc vật liệu lõi từ không tốt dẫn đến sau một thời gian tổn thất tăng lên

+ Vận hành không đối xứng liên tục dẫn đến tăng tổn thất trên máy biến

lý, thay thế kịp thời, bỏ sót hoặc ghi sai chỉ số; do không thực hiện đúng chu

kỳ kiểm định và thay thế công tơ định kỳ theo quy định của Luật Đo lường; đấu nhầm, đấu sai sơ đồ đấu dây dẫn đến điện năng bán cho khách hàng đo được qua hệ thống đo đếm thấp hơn so với điện năng sử dụng thực tế

Tổn thất thương mại phản ánh trình độ quản lý của doanh nghiệp sản xuất kinh doanh điện, trình độ quản lý càng cao thì tổn thất thương mại càng thấp Mục tiêu của các doanh nghiệp là phấn đấu đưa tổn thất kinh doanh về gần bằng không

1.2.3 Tổn thất điện năng ở khâu tiêu thụ

Tổn thất điện năng tại nơi tiêu thụ phụ thuộc vào dây dẫn và thiết bị của khách hàng sử dụng điện Tổn thất này xảy ra phía sau công tơ đo đếm điện năng của Điện lực

1.3 Giới thiệu một số phương thức xác định tổn thất điện năng

Trị số tổn thất điện năng trong bất kỳ một phần tử nào của mạng điện đều phụ thuộc vào tính chất và sự thay đổi của phụ tải trong thời gian khảo sát

Trong thời gian khảo sát t, nếu phụ tải của mạng điện không thay đổi và

có tổn thất công suất tác dụng là P thì tổn thất điện năng A sẽ bằng:

A = P x t

Nhưng thực tế phụ tải của đường dây của mạng điện luôn thay đổi theo thời gian (biến thiên theo đồ thị phụ tải của các hộ tiêu thụ, theo tình trạng làm việc của các nhà máy điện), vì vậy phải dùng phương pháp tích phân để tính tổn thất điện năng:

1.3.1 Phương pháp 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 lượng điện ở đầu vào lưới điện và sản lượng điện 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 nguyên nhân sau:

- Không thể lấy được đồng thời các chỉ số của các công tơ tại đầu nguồn

và ở các điểm tiêu thụ cùng một thời điểm

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

- Số chủng loại đồng hồ đo rất đa dạng với nhiều mức sai số khác nhau, việc chỉnh định đồng hồ đo chưa chính xác hoặc không chính xác do chất lượng điện không 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

1.3.2 Phương pháp 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 tiếp bằng đồng hồ đo đếm tổn thất mắc ngay tại điểm nút cung cấp cần kiểm tra

– 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

trong thời gian T và được xác định bằng công thức: N = I2.T

I- dòng điện chạy trong mạng

* Ưu điểm: Sử dụng đơn giản, dễ thực hiện

* Nhược điểm:

- Phương pháp này chỉ xác định được tổng hao tổn năng lượng của mạng, không chỉ ra được các thời điểm cực đại và cực tiểu của phụ tải để từ đó có biện pháp san bằng đồ thị phụ tải

- 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 sử dụng nhiều công tơ gây tốn kém vì vậy cách này thường áp dụng trong những trường hợp đặc biệt khi cần kiểm tra

1.3.3 Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo đồ thị phụ tải

Phương pháp này đôi khi còn gọi là phương pháp tích phân đồ thị Ta tính tổn thất điện năng từng giờ, ta cần phải nắm rõ đồ thị phụ tải ngày đêm và cách xây dựng đồ thị phụ tải năm Đồ thị phụ tải ngày đêm biểu thị sự biến đổi công suất của phụ tải trong một ngày đêm Việc xây dựng đồ thị phụ tải năm dựa trên các đồ thị phụ tải ngày đêm điển hình trong thời gian xuân hè và thu đông Theo đồ thị phụ tải ngày đêm (có xét đến số lượng các loại ngày đêm khác nhau trong năm: Thứ bảy, chủ nhật, thứ hai, ngày làm việc), cứ mỗi giá trị công suất phụ tải, ta cộng tất cả thời gian tương ứng với phụ tải đó trong cả

năm Lần lượt làm tiếp như vậy với giá trị phụ tải giảm dần, cuối cùng ta có được đồ thị phụ tải năm theo khoảng thời gian (trang 243, Bùi Ngọc Thư) Dựa theo đồ thị phụ tải năm, ta có thể xác định được tổn thất điện năng trong 1 năm Nếu đồ thị phụ tải năm có N bậc, ta tính công suất tổn thất ứng với bậc thứ i như sau:

1

trong đó ti là khoảng thời gian của bậc thứ i có giá trị phụ tải là Pi

* Ưu điểm:

Công thức tính toán đơn giản

Dựa vào đồ thị phụ tải ta có thể xác định hao tổn điện năng trong năm

Ngoài ra, khối lượng tính toán khá nhiều, vì đồ thị phụ tải năm có rất nhiều bậc

1.3.4 Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo thời gian tổn thất công suất lớn nhất

1.3.4.1 Phương pháp xác định theo 

Đây là phương pháp đơn giản và sử dụng thuận tiện nhất Trong các trạng thái, ta chọn trạng thái có tổn thất công suất lớn nhất và ta tính tổn thất

công suất ở trạng này gọi là Pmax Tổn thất điện năng trong một năm bằng tích số của Pmax với thời gian tổn thất công suất lớn nhất :

A = Pmax. (trang 248, Bùi Ngọc Thư) Thời gian tổn thất công suất lớn nhất là thời gian mà trong đó nếu mạng điện liên tục tải công suất lớn nhất Pmax (hay Imax) thì sẽ gây ra một tổn thất điện năng trong mạng điện vừa đúng bằng tổn thất điện năng trong thực tế, theo đồ thị phụ tải của mạng điện sau một năm vận hành, do đó ta có thể viết:

A = P1 t1 + P2 t2 + + PN tN = Pmax.

trong đó: N là số bậc của đồ thị phụ tải

Phương pháp này cũng gặp trở ngại là thời gian tổn thất công suất lớn nhất thay đổi phụ thuộc vào tính chất phụ tải, hệ số công suất, thời gian sử dụng công suất cực đại

Đối với các đồ thị phụ tải có dạng đỉnh nhọn, trị số  có thể được xác định theo công thức kinh nghiệm sau:

 = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 (h) (1)

Với:

max max

P

A

max 1

.

P

t P

N

i

i i







trong đó: Pmax là công suất tiêu thụ lớn nhất

Tmax: Là thời gian sử dụng công suất lớn nhất, là thời gian mà trong đó nếu tất cả các hộ dùng điện đều sử dụng công suất lớn nhất Pmax thì năng lượng điện truyền tải trong mạng điện sẽ vừa đúng bằng năng lượng điện thực

tế được truyền tải trong mạng điện, sau thời gian vận hành T

Công thức (1) chỉ sử dụng cho thời gian là 1 năm, nghĩa là T = 8760

giờ

Khi thời gian tính toán bé hơn, để nâng cao độ chính xác trong tính toán, ta dùng công thức sau:

) ( 1

2 1

2

2

max min

max

min max

max

P P P

P T

T

T T T

* Ưu điểm:

- Tính toán đơn giản

- Giá trị Imax hay Pmax xác định được nhờ khảo sát và đo đếm

- Nếu một đường dây cấp điện cho các trạm tiêu thụ có tính chất giống nhau thì khối lượng đo đếm không lớn

- Cho biết tình trạng làm việc của toàn lưới, xác định được phần tử nào làm việc không kinh tế

* Nhược điểm:

Việc xác định chính xác giá trị  rất khó nếu không có đồ thị phụ tải Khi không có đồ thị phụ tải ta phải xác định  theo Tmax thông qua các công thức thực nghiệm dẫn đến kết quả tính toán có sai số lớn

Trên lưới điện có nhiều phụ tải để xác định được giá trị của  ứng với nhiều phụ tải sẽ tốn rất nhiều công sức và thời gian

1.3.4.2 Phương pháp xác định theo p và q

Để giảm bớt sai số khi xác định A, cần phải xét đến hình dáng của đồ thị phụ tải, hệ số công suất và trong thời gian một ngày đêm giá trị cực đại của phụ tải tác dụng và phụ tải phản kháng có xảy ra đồng thời không

Để xét đến điều kiện trên người ta dùng phương pháp xác định hao tổn điện năng theo p và q

Trong công thức A = Pmax. hao tổn công suất cực đại được phân tích thành hai thành phần Pp (tổn thất do công suất tác dụng P gây ra) và Pq (tổn thất do công suất phản kháng Q gây ra) Thời gian hao tổn công suất cực đại 

cũng được phân tích thành p, q Khi đó hao tổn điện năng được xác định theo công thức:

A = Pp.p + Pq.q (trang 254, Bùi Ngọc Thư) Đối với phương pháp này gặp khó khăn là đồ thị công suất phản kháng kém chính xác hơn đồ thị công suất tác dụng và hầu như không biết nên phương pháp này ít được sử dụng

1.3.4.3 Tính bằng phương pháp 2

Để tính theo phương pháp này người ta xét đến trạng thái phụ tải cực đại

và cực tiểu Trong đồ thị phụ tải ngày đêm người ta chia làm hai phần theo khoảng thời gian tmax và tmin, tmax là khoảng thời gian phần đồ thị chứa công suất cực đại, tmin là phần thời gian còn lại trên đồ thị phụ tải tương ứng với phần có công suất cực tiểu

Điện năng tiêu thụ trong một ngày đêm Anđ có thể viết theo công thức:

Anđ = Pmax.tmax + Pmin.tmin Trong đó: tmax + tmin = 24 giờ

Ta cũng có thể xác định điện năng tiêu thụ trong một ngày đêm theo công thức sau:

A

Từ đó suy ra:

min max

min max

24

P P

P A

P 

Ta coi cos là không đổi và P2

trùng S2

khi đó ta có:

t P

t P

P



Vậy tổn thất điện năng trong một ngày đêm bằng:

min min max

max  P .

P

A nđ    

Tổn thất điện năng trong thời gian tính toán T, được xác định theo công thức sau:

T A

A A A

Anđ – điện năng ngày đêm, của ngày chọn để tính toán

1.3.5 Phương pháp xác định tổn thất điện năng trong trạm biến áp

Tổn thất điện năng trong trạm biến áp được tính cho lưới điện có cấp điện áp bằng cấp cao nhất của máy biến áp

Tổn thất trong các cuộn dây (tổn thất đồng) được tính theo công thức:

ACu = Pmax x 

2 max max

P   

đm N

S

S P

max

P

là công suất phụ tải lớn nhất tải qua máy biến áp

PN là tổn thất công suất tác dụng lúc làm thí nghiệm ngắn mạch

Tổn thất trong lõi thép (tổn thất sắt) được tính theo công thức:

AFe = P0 x T

với T là thời gian vận hành máy biến áp

Như vậy, tổng tổn thất điện năng trong máy biến áp là:

A = ACu + AFe

Một cách tổng quát, khi trong trạm biến áp có n máy biến áp làm việc song song thì:

A = ACu/n + AFe x n

1.4 Các yếu tố tác động đến tổn thất điện năng

Từ khâu sản xuất đến khâu tiêu thụ, điện năng bị tổn thất không nhỏ do ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố khác nhau

1.4.1 Các yếu tố khách quan

Các yếu tố về dân số, về tự nhiên như: Vị trí địa lý, khí hậu, thời tiết, có ảnh hưởng nhiều đến ngành điện Để đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế, các nhà máy điện thường được xây dựng gần các nguồn năng lượng sơ cấp, như: nước, than đá, dầu mỏ, khí đốt Do vậy các nhà máy điện thường đặt xa các hộ tiêu thụ Điện năng được sản xuất ra phải được truyền tải từ nhà máy điện đến các nơi tiêu thụ Nhiệm vụ này được thực hiện nhờ hệ thống điện Hệ thống điện là tập hợp các nhà máy điện, đường dây truyền tải điện, mạng phân phối và các hộ dùng điện, nhằm thực hiện nhiệm vụ sản xuất, truyền tải, phân phối và sử dụng điện năng một cách tin cậy, kinh tế và chất lượng đảm bảo Phần hệ thống điện bao gồm các trạm biến áp và các đường dây tải điện: Gồm hàng chục các bộ phận rất đa dạng: máy biến áp, máy cắt, dao cách ly, tụ

bù, sứ xuyên thanh cái, cáp ngầm, cột, đường dây trên không; phụ kiện đi nối dây dẫn và dây chống sét với cột, sứ cách điện,…Các bộ phận này đều phải chịu tác động của thiên nhiên (gió, mưa, ăn mòn, băng giá, sét, dao động, nhiệt

độ, bão từ, rung động do gió, văng bật dây…)

Hệ thống điện của nước ta phần lớn là nằm ở ngoài trời, do đó tất yếu sẽ chịu ảnh rất lớn của điều kiện tự nhiên Sự thay đổi, biến động của môi trường

có ảnh hưởng rất lớn tới sự tổn thất điện năng của ngành điện Nước ta nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa, nên độ ẩm tương đối cao, nắng lắm mưa nhiều đã gây không ít khó khăn cho việc bảo dưỡng thiết bị và vận hành lưới điện Các đường dây tải điện và máy biến áp đều được cấu thành từ kim loại nên độ ẩm

cao làm cho kim loại nhanh bị ôxi hoá và như vậy dẫn đến hiện tượng máy biến áp và dây tải điện sử dụng không hiệu quả nữa, lượng điện bị hao tổn Mạng lưới truyền tải điện phải đi qua nhiều khu vực, điạ hình phức tạp Đồi núi, rừng cây… nên khi sự cố điện xảy ra, làm tổn thất điện do phóng điện thoáng qua cây cối trong hoặc gần hành lang điện, đốt rừng làm rẫy trong hành lang điện Địa hình phức tạp làm cho công tác quản lý hệ thống điện, kiểm tra sửa chữa, xử lý sự cố gặp không ít khó khăn, nhất là vào mùa mưa bão, gây ra một lượng tổn hao không nhỏ Thiên tai do thiên nhiên gây ra: gió, bão, lụt, sét,…làm đổ cột điện, đứt dây truyền tải, các trạm biến áp và đường dây tải điện bị ngập lụt trong nước, làm cho nhiều phụ tải lưới điện phân phối bị sa thải do mạng điện hạ áp bị hư hỏng, ảnh hưởng đến sản lượng truyền tải điện Nhiệt độ môi trường cao làm cho dây tải điện nóng hơn so với bình thường nên sản lượng điện truyền tải không đạt chất lượng, bị hao hụt do toả điện ra bên ngoài

Thiên tai do thiên nhiên gây nên tổn thất lớn đối với nền kinh tế nói chung

và ngành điện nói riêng

Công nghệ, kỹ thuật của máy móc thiết bị trong hệ thống truyền tải và phân phối điện năng

Trong quá trình phân phối và truyền tải điện năng thì tổn thất điện năng

là không tránh khỏi Lượng tổn thất điện năng theo lý thuyết là lượng tổn thất

kỹ thuật - lượng điện năng tiêu tốn để phục vụ cho công nghệ truyền tải điện

Nó lớn hay nhỏ đều phụ thuộc vào công nghệ kỹ thuật truyền tải điện năng

Do đó, nếu công nghệ, kỹ thuật của thiết bị càng tiên tiến thì sự cố càng ít xảy

ra, và có thể tự ngắt khi sự cố xảy ra… dẫn đến lượng điện hao tổn càng ít

Sự lạc hậu về thiết bị, công nghệ: Hệ thống điện chắp vá, tận dụng, chưa đồng bộ, chưa hoàn chỉnh, sự cọc cạch trong hệ thống như với đủ mọi dây dẫn tận dụng khác nhau,…Các bộ phận của hệ thống điện, với cùng thời gian sẽ bị lão hoá Thêm vào đó sự phát triển như vũ bão của khoa học - công nghệ kéo theo sự tiên tiến, hiện đại hoá các thiết bị, máy móc trong mọi lĩnh vực, kích thích tiêu dùng năng lượng nhiều hơn Vì vậy, nếu không quản lý, bảo dưỡng,

giám sát đổi mới công nghệ truyền tải sẽ dẫn đến tổn thất lớn Những máy biến áp của thế hệ cũ không đáp ứng được nhu cầu tải điện trong giai đoạn hiện nay, xuất hiện tình trạng máy bị quá tải hoặc non tải, dây dẫn không có tiết diện đủ lớn để truyền tải dẫn đến tình trạng quá tải đường dây, công tơ cũ, lạc hậu, không hiển thị rõ chỉ số, cấu tạo đơn giản làm cho người sử dụng dễ lấy cắp điện Trong ngành điện, sự đổi mới kỹ thuật không đồng bộ cũng sẽ dẫn đến tổn thất điện năng

Như vậy, lượng tổn thất vẫn bị tăng do chạy máy không tải và do một số trạm quá tải Tất cả những nhân tố trên đều dẫn đến tổn thất điện năng Muốn giảm được lượng điện tổn thất này thì phải cải tiến kỹ thuật công nghệ truyền tải nhưng phải cải tiến đồng bộ

1.4.2 Các yếu tố chủ quan

Tổ chức sản xuất kinh doanh

Để quản lý tốt sản phẩm của mình, giảm lượng điện hao hụt trong quá trình phân phối và truyền tải điện năng, người lao động đóng vai trò không nhỏ, các công nhân, kỹ sư,…phải có trình độ chuyên môn nghiệp vụ Phải thông thạo về kỹ thuật, kinh tế, nghiệp vụ về điện để tuyên truyền, hướng dẫn cho khách hàng trong quá trình mua hàng và phương pháp sử dụng, nhất là an toàn điện, tránh xảy ra những tổn thất không đáng có Phải thông thạo trong việc sử dụng, kiểm tra các thiết bị điện thuộc phạm vi mình quản lý

Việc bố trí công việc phù hợp giúp cho cán bộ, công nhân say mê, sáng tạo, tránh được các hành vi tiêu cực do chán nản gây ra: Làm việc thiếu nhiệt tình, không tận tụy hết lòng vì công việc, khi có sự cố xảy ra, xử lý chậm chạp, không đúng quy trình, quy phạm kỹ thuật, gây thiệt hại lớn; nhân viên ghi công tơ không đều đặn theo lịch hàng tháng, ghi sai chỉ số, ghi chỉ số khống… hiện tượng cán bộ công nhân viên ngành điện móc ngoặc với các hộ

sử dụng điện, ghi sai chỉ số công tơ, thu tiền không đúng kì hạn, tính sai giá điện, làm hợp đồng không đúng với thực tế sử dụng…

Vì vậy, để quản lý tốt sản phẩm của mình trong đó có giảm lượng điện năng hao tổn thì việc tổ chức sản xuất hợp lý, tạo mối liên hệ cân đối, hài hoà

giữa các bộ phận, phải có một đội ngũ nhân viên có trình độ, tinh thần trách nhiệm cao với công việc là hết sức cần thiết Tổ chức sản xuất kinh doanh không hợp lý tất yếu dẫn đến hoạt động của ngành kém chất lượng, điện cung cấp không đầy đủ cả về số lượng và chất lượng, hao tổn điện năng nhiều

Hướng phát triển khách hàng vào các thành phần công nghiệp, xây dựng

và dịch vụ thương mại, nhất là các xí nghiệp liên doanh với nước ngoài, các xí nghiệp có 100% vốn nước ngoài Đây là những khách hàng sử dụng nhiều điện, giá bán cao, tạo điều kiện thuận lợi trong việc tăng doanh thu của ngành Đối với những khách hàng khác, hướng việc phát triển khách hàng vào các khu dân cư tập trung dọc trục đường giao thông, gần với lưới điện, có thể giảm bớt kinh phí đầu tư mà vẫn bán được điện

Quản lý khách hàng theo từng khu vực, phân loại khách hàng theo từng đặc điểm sẽ giúp cho việc ghi công tơ và thu ngân được đúng tiến độ, không quá hạn lịch ghi công tơ hàng tháng, công việc này góp phần giảm tổn thất điện năng một cách đáng kể

Quản lý khách hàng thông qua quản lý công tơ các hộ sử dụng điện; các công tơ hư hỏng, cháy, không đạt chất lượng phải được thay thế kịp thời Không để xảy ra trường hợp đấu nhầm, đấu sai sơ đồ đấu dây Các hình thức

vi phạm hợp đồng sử dụng điện phải bị xử phạt nghiêm minh

Như vậy, công tác quản lý khách hàng tốt sẽ góp phần rất lớn vào việc giảm tổn thất điện năng của ngành điện

1.5 Ý nghĩa của việc giảm tổn thất điện năng

Giảm tổn thất điện năng là một vấn đề cần thiết không chỉ đối với ngành điện Việt Nam mà đối với ngành điện của các nước trên thế giới Nó có một ý nghĩa to lớn đối với nền kinh tế quốc dân và ngành điện

Đứng trước tình hình khó khăn do thiếu nguồn điện, việc xây dựng thêm các nhà máy điện và các nguồn cung cấp điện không phải là công việc một sớm một chiều, vì vậy việc tiết kiệm điện có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong thời điểm này, mà cụ thể nhất chính là việc giảm tổn thất điện năng của các đơn vị sản xuất, truyền tải và kinh doanh điện năng

Trong trường hợp lượng điện năng tổn thất với tỷ lệ cao, do đây là một

bộ phận cấu thành nên chi phí sản phẩm, nên khi tỷ lệ tổn thất điện năng cao tất yếu sẽ dẫn đến giá thành điện thương phẩm cao Nền kinh tế quốc dân cũng

bị thiệt hại rất lớn, bởi ngành điện có một vị trí rất quan trọng trong nền kinh

tế quốc dân Đồng thời không thu hút được các nhà đầu tư vào đầu tư nguồn điện Vì vậy, khi ngành điện không tự mình phát triển đi lên thì Nhà nước phải

bù lỗ bằng Ngân sách Chính phủ, mà nguồn ngân sách Chính phủ được thu từ các thành phần kinh tế Vậy, gánh nặng ngân sách buộc các thành phần kinh tế muốn tồn tại phải tăng giá bán sản phẩm của mình, dẫn đến tình trạng hạn chế tiêu dùng Đây không phải là điều mong muốn của thị trường, của các doanh nghiệp Vậy tổn thất điện năng vô hình chung đã kìm hãm sự phát triển kinh tế

xã hội

Ngược lại, tỷ lệ tổn thất điện năng thấp sẽ mang lại lợi ích hết sức to lớn cho toàn bộ nền kinh tế quốc dân nói chung và ngành điện nói riêng Theo số liệu tính toán và thống kê năm 2003, nếu giảm tổn thất điện năng xuống 0,5% thì sẽ tiết kiệm được trên 100 triệu kWh Điều đó ảnh hưởng trực tiếp đến việc cải thiện đời sống nhân dân, góp phần vào việc giảm chi phí cho toàn bộ quá trình sản xuất, tạo điều kiện hạ giá thành bán điện cho các hộ dùng điện, kích thích tiêu dùng

Việc giảm tổn thất điện năng làm cho lượng điện năng mà ngành điện cung ứng cho khách hàng sẽ nhiều hơn, do đó đảm bảo các nhu cầu sản xuất cũng như tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội Việc giảm tổn thất điện năng còn làm giảm chi phí điện thương phẩm, tăng sản lượng điện, tăng chất lượng của nguồn điện, do đó tăng được doanh thu, vì vậy lợi nhuận của ngành điện sẽ lớn hơn Ngành điện có điều kiện về vốn đầu tư để đổi mới công

nghệ sản xuất, truyền tải, phân phối, từ đó góp phần làm cho việc cung ứng điện ngày càng tốt hơn, chất lượng điện năng ngày càng cao hơn, lượng điện tổn thất sẽ giảm đi hơn nữa

Đối với các ngành kinh doanh khác, vì điện là yếu tố đầu vào cho sản xuất kinh doanh, do đó nếu lượng điện năng tổn thất càng lớn, giá thành điện cao, chất lượng điện năng thấp làm cho chí phí đầu vào của các ngành này càng cao Việc tăng chi phí đầu vào của các ngành này dẫn đến giảm doanh thu, hiệu quả hoạt động sẽ kém dẫn đến không mở rộng sản xuất kinh doanh,

do đó nhu cầu sử dụng điện giảm, việc giảm nhu cầu này nó ảnh hưởng ngược trở lại ngành điện, làm cho ngành điện sẽ phát triển kém hiệu quả Ngược lại, nếu tỷ lệ tổn thất điện năng giảm sẽ dẫn đến giảm chi phí sản xuất điện thương phẩm, do đó làm giảm giá thành điện thương phẩm, từ đó làm giảm chi phí đầu vào cho các ngành sản xuất kinh doanh, tăng hiệu quả kinh doanh của các ngành này, tăng nhu cầu mở rộng sản xuất kinh doanh, đồng thời nó cũng góp phần làm cho ngành điện phát triển

Đối với người dân, hộ sử dụng điện, nếu giảm được tổn thất điện năng thì người dân được dùng điện với giá thấp, chất lượng cao: điện áp cố định, tần số

ổn định do hệ thống điện được đầu tư mới, không còn hiện tượng câu móc điện làm cho điện sử dụng bị sụt tải,… nên độ bền của các máy móc, thiết bị cao hơn Không còn xảy ra các tai nạn về điện đáng tiếc do vi phạm sử dụng điện, sự cố do điện gây ra: phóng điện, chập điện,…

Việc giảm tổn thất điện năng có ý nghĩa rất lớn đối với toàn xã hội từ Nhà nước đến ngành điện, các ngành nghề sản xuất kinh doanh, các hộ tiêu dùng Chính vì lẽ đó nên tổn thất điện năng đã, đang và sẽ còn là vấn đề quan trọng, là mục tiêu số một của ngành điện cần được giải quyết

1.6 Giới thiệu về tính toán mô phỏng lưới điện sử dụng phần mềm PSS/ADEPT

Phần mềm PSS/ADEPT (The Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool ) là phần mềm mới nhất trong họ

phần mềm PSS của hãng Shaw Power Technologies, Inc được sử dụng rất phổ

biến Mỗi phiên bản tùy theo yêu cầu người dùng kèm theo khóa cứng dùng chạy trên máy đơn hay máy mạng Với phiên bản chạy trên máy đơn và khóa cứng kèm theo, chỉ chạy trên môt máy tính duy nhất

Phần mềm PSS/ADEPT là một phần mềm phân tích và tính toán lưới điện rất mạnh, phạm vi áp dụng cho lưới cao thế đến hạ thế với qui mô số lượng nút không giới hạn và áp dụng rộng rãi trong các công ty Điện lực

Phần mềm PSS/ADEPT được phát triển dành cho các kỹ sư và nhân viên

kỹ thuật trong ngành điện Nó được sử dụng như một công cụ để thiết kế và phân tích lưới điện phân phối PSS/ADEPT cũng cho phép chúng ta thiết kế, chỉnh sửa và phân tích sơ đồ lưới điện một cách trực quan theo giao diện đồ họa với số nút không giới hạn

Phần mềm PSS/ADEPT sử dụng phương pháp mô phỏng qua mô hình tính toán Các phần tử trên lưới điện được mô hình chỉ những người trong ngành mới sử dụng được Người sử dụng chỉ cần hiểu sâu về vấn đề kỹ thuật

và các thuật toán về tính toán phân bố công suất, ngắn mạch, bù công suất, Một số tính toán mô phỏng các bài toán lưới điện bằng phần mềm PSS/ADEPT như:

+ Tính toán phân bố công suất (tổn thất điện áp, công suất): Phân tích và

tính toán điện áp, dòng điện, công suất trên từng nhánh và từng phụ tải

+ Tính toán vị trí, dung lượng bù tối ưu cho lưới điện trung, hạ áp (CAPO-

Capacitor Placement Optimal): Đặt tụ bù tối ưu Tìm ra những điểm tối ưu để

đặt các tụ bù cố định và tụ bù ứng động sao cho tổn thất trên lưới là bé nhất

+ Tính toán điểm dừng (điểm tách lưới) tối ưu (TOPO - Tie Open Point Optimization): Phân tích điểm dừng tối ưu Tìm ra những điểm có tổn hao

công suất nhỏ nhất trên lưới và đó là điểm dừng lưới trong mạng vòng 3 pha + Ngắn mạch và Phối hợp và bảo vệ

+ Các bài toán liên quan đến sóng hài và độ tin cậy lưới điện

Hướng dẫn tính toán mô phỏng lưới điện sử dụng phần mềm PSS/ADEPT được trình bày trong Phụ lục 1 của Luận văn

Theo các phương pháp đã trình bày và phân tích nêu trên, mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng Tuy nhiên việc lựa chọn phương pháp xác định tổn thất điện năng theo thời gian tổn hao công suất cực đại là phù hợp nhất vì dễ dàng thu thập số liệu và tính toán Qua đó, căn cứ vào số liệu thực

tế, đồng thời mô phỏng lưới điện sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán

tổn thất điện năng lưới điện phân phối huyện Châu Thành, tỉnh Long An

CHƯƠNG 2 THỰC TRẠNG TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA LƯỚI ĐIỆN

PHÂN PHỐI HUYỆN CHÂU THÀNH - TỈNH LONG AN

2.1 Giới thiệu khái quát Điện lực Châu Thành

Điện lực Châu Thành là đơn vị trực thuộc Công ty Điện lực Long An,

thực hiện nhiệm vụ quản lý vận hành, kinh doanh điện năng trên địa bàn

huyện Châu Thành

Địa chỉ: Số 30 Khu phố 3, Đường Đỗ Tường Phong, Thị trấn Tầm Vu,

huyện Châu Thành, tỉnh Long An

Huyện Châu Thành có 15.081 ha diện tích tự nhiên với 97.419 nhân khẩu, có 13 đơn vị hành chính xã thị trấn, bao gồm: Thị trấn Tầm Vu, xã

Hòa Phú, xã Vĩnh Công, xã Hiệp Thạnh, xã An Lục Long, xã Dương Xuân

Hội, xã Long Trì, xã Thanh Phú Long, xã Thuận Mỹ, xã Thanh Vĩnh Đông, xã

Bình Quới, xã Phú Ngãi Trị, xã Phước Tân Hưng

Địa giới hành chính huyện Châu Thành:

+ Phía Đông: giáp huyện Tân Trụ và huyện Cần Đước

+ Phía Tây: giáp huyện Chợ Gạo (tỉnh Tiền Giang)

+ Phía Nam: giáp huyện Gò Công Tây (tỉnh Tiền Giang)

+ Phía Bắc: giáp Thành phố Tân An

Khối lượng lưới điện Điện lực Châu Thành quản lý

+ Đường dây 22kV: 301,649 km, trong đó ngành điện: 206,322 km;

khách hàng: 95,327km

+ Đường dây hạ áp trên không: 205,573 km

+ 1.502 TBA phụ tải với tổng dung lượng: 88.025 kVA

+ 07 giàn tụ bù trung áp tổng dung lượng: 3.600 kVAr

+ 970 giàn tụ bù hạ áp với tổng dung lượng: 7.143 kVAr

+ Tổng số khách hàng sử dụng điện: 21.049 khách hàng

Sơ đồ tổ chức bộ máy của Điện lực Châu Thành:

Tổng số cán bộ công nhân viên tính đến ngày 31/12/2014: 56 người, trong đó Nam: 45 người, Nữ: 11 người Trình độ: Đại học: 08 người, Cao đẳng, trung cấp: 09 người, Công nhân: 37 người, trình độ 12/12: 02 người

Chức năng, nhiệm vụ của Điện lực:

Kỹ thuật

Phòng Kinh doanh

Phòng Tổng hợp

Đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục, kịp thời và chất lượng cho khách hàng sử dụng điện

Quản lý, sử dụng và khai thác có hiệu quả các nguồn lực được Công ty Điện lực Long An giao, như: lao động, tài sản…để hoàn thành nhiệm vụ được giao

Tranh thủ sự hỗ trợ của địa phương trong công tác bảo vệ an toàn về người và tài sản của Nhà nước giao quản lý cũng như việc mở rộng và phát triển lưới điện tại địa phương

Thực hiện các hoạt động quân sự, tự vệ theo yêu cầu của cấp trên Thực hiện công tác bảo vệ và phối hợp với địa phương tổ chức thực hiện các yêu cầu về bảo vệ tài sản, an ninh trong đơn vị

Các nhiệm vụ khác theo sự phân công của Công ty Điện lực Long An

2.2 Tình hình hoạt động sản xuất kinh doanh của Điện lực Châu Thành

Hoạt động SXKD của Điện lực Châu Thành đã thực hiện từ năm 2011 đến năm 2014 sẽ được trình bày như sau:

Nguồn số liệu: Phòng kinh doanh Điện lực Châu Thành

Nhận xét: Tình hình hoạt động SXKD của đơn vị đa số đạt chỉ tiêu do cấp trên giao

Bảng 2.2 Tình hình hoạt động sản xuất kinh doanh năm 2012

TT Các chỉ tiêu ĐVT Kế hoạch Thực hiện Tỷ lệ

Nguồn số liệu: Phòng kinh doanh Điện lực Châu Thành

Nhận xét: Trong năm 2012, Điện lực Châu Thành đã có nhiều nỗ lực trong việc giảm tổn thất điện năng ở cả khâu kỹ thuật và kinh doanh, do đó đơn vị thực hiện đạt chỉ tiêu tổn thất điện năng do Công ty Điện lực Long An giao

Nguồn số liệu: Phòng kinh doanh Điện lực Châu Thành

Nhận xét: Trong năm 2013, trên địa bàn huyện Châu Thành phát triển mạnh loại hình phụ tải cấp điện phục vụ thắp sáng Thanh Long, đây là phụ tải

1 pha hoạt động theo mùa vụ, không sử dụng điện liên tục lại phát triển ồ ạt nên gây ra tình trạng đầy tải đường dây trung áp, sụt áp cuối nguồn cao, lệch pha, thời gian MBA hoạt động không tải cao, do đó tổn thất điện năng tăng cao

Bảng 2.4 Tình hình hoạt động SXKD năm 2014

TT Các chỉ tiêu ĐVT Kế hoạch Thực hiện Tỷ lệ

TH/KH

1 Sản lượng kWh 131.285.500 133.085.300 101,37%

2 Điện thương phẩm kWh 120.520.089 122.191.002 101,39%

4 Giá bán bình quân đ/ kWh 1.472,00 1.500,17 +28,17

Nguồn số liệu: Phòng kinh doanh Điện lực Châu Thành

Nhận xét: Trong năm 2014, Điện lực Châu Thành đã hoàn thành các chỉ tiêu do Công ty Điện lực Long An giao

2.3 Thực trạng thực hiện chỉ tiêu TTĐN của Điện lực Châu Thành

Chỉ tiêu TTĐN của Điện lực Châu Thành đã thực hiện giai đoạn từ năm

2011 đến năm 2014 được trình bày trong bảng sau sau:

Bảng 2.5.a Chỉ tiêu TTĐN của Điện lực Châu Thành giai đoạn 2011-2014

Nguồn số liệu: Phòng kinh doanh Điện lực Châu Thành

Bảng 2.5.b Chỉ tiêu TTĐN theo cấp điện áp năm 2014

STT Chỉ tiêu

Sản lượng điện (kWh)

Điện tổn thất (kWh)

Tỷ lệ tổn thất

Sản lượng điện (kWh)

Điện tổn thất (kWh)

Tỷ lệ tổn thất

Nguồn số liệu: Phòng kinh doanh Điện lực Châu Thành

Nhận xét: Bảng thống kê trên cho thất tình hình tổn thất điện năng tại Điện lực Châu Thành vẫn còn cao và biến động thất thường so với mặt bằng chung về tỉ lệ tổn thất điện năng của Công ty Điện lực Long An Cụ thể, tỷ lệ TTĐN mà Điện lực Châu Thành thực hiện trong các năm 2011, 2012, 2013,

2014 lần lượt là: 8,02%; 7,83%; 8,55%; 8,19% So với các Điện lực có qui mô gần bằng trong Công ty Điện lực Long An thì Điện lực Châu Thành có tỷ lệ TTĐN cao hơn nhiều so với Điện lực Thủ Thừa và Điện lực Thạnh Hóa Cụ thể, tình hình thực hiện TTĐN của Điện lực Thủ Thừa trong các năm 2011,

2012, 2013, 2014 lần lượt là: 4,46%; 4,16%; 4,73%; 4,39%; của Điện lực Thạnh Hóa lần lượt là: 5,67%; 5,35%; 5,27%; 6,14%

Bảng 2.6 Chỉ tiêu TTĐN của Điện lực Thủ Thừa giai đoạn 2011-2014

Bảng 2.7 Chỉ tiêu TTĐN của Điện lực Thạnh Hóa giai đoạn 2011-2014

Nguồn số liệu: Phòng kinh doanh Điện lực Thạnh Hóa

Thống kê tỷ lệ tổn thất điện năng theo cấp điện áp trong giai đoạn

2011-2014 của Điện lực Châu Thành được thể hiện ở Bảng 2.8 dưới đây

Bảng 2.8 Tỷ lệ tổn thất điện năng theo cấp điện áp giai đoạn 2011-2014

Nguồn số liệu: Phòng kinh doanh Điện lực Châu Thành

2.4 Tình hình quản lý lưới điện

MW, tương ứng khoảng 96% so với định mức lưới điện Với nhu cầu phát triển phụ tải như hiện nay, dự kiến đến giữa năm 2015, các TBA 110kV nói trên sẽ bị quá tải

2.4.2 Về tình hình vận hành lưới điện

* Đối với lưới điện trung thế có 03 xuất tuyến và được phân phối như sau:

+ Xuất tuyến 478TA : có 568 TBA với tổng dung lượng đặt là 32,0375 MVA; công suất mang tải Pmax = 16,8 (MW) đi cấp điện cho các xã Bình Quới, Phú Ngãi Trị, Phước Tân Hưng, An lục Long, Thanh Phú Long Thuận

Mỹ, Thanh Vĩnh Đông và 1 phần xã Hiệp Thạnh Xuất tuyến này có bán kính

26 km chủ yếu sử dụng dây dẫn 3x(2xAC95)+2xAC50, so với công suất mang tải thì xuất tuyến đang vận hành ở mức 86,5% tải định mức

+ Xuất tuyến 471TA: có 619 TBA với tổng dung lượng đặt là 37,6425 MVA; công suất mang tải Pmax = 19,8 (MW) đi cấp điện cho các xã: Long Trì, Dương Xuân Hội và 1 phần xã An Lục Long Xuất tuyến này có bán kính

22 km chủ yếu sử dụng dây dẫn 3xAC185+AC120, so với công suất mang tải thì xuất tuyến đang vận hành ở mức 102 % tải định mức

+ Xuất tuyến 479LA : có 303 TBA với tổng dung lượng đặt là 18,345 MVA; công suất mang tải Pmax = 7,9 (MW) đi cấp điện cho các xã: Hòa Phú, Vĩnh Công, 1 phần xã Hiệp Thạnh và Thị trấn Tầm Vu Xuất tuyến này có bán kính khoảng 16 km chủ yếu sử dụng dây dẫn 3xMCM336+AC120 so với công suất mang tải thì xuất tuyến đang vận hành ở mức 52 % tải định mức Tuy nhiên, do tuyến 479LA chỉ có khả năng cấp điện cho huyện Châu Thành là 7MW (phần còn lại cấp điện cho Tân An), do đó xuất tuyến này vận hành 112% định mức phân bổ

* Đối với lưới điện hạ áp:

Từ năm 2009, Điện lực Châu Thành đã thực hiện tiếp nhận một khối lượng lớn lưới điên hạ áp nông thôn do người dân tự đầu tư để thực hiện bán điện trực tiếp tới từng hộ dân, lưới điện này hầu hết vận hành lâu năm đã xuống cấp, tiết diện nhỏ, do đó gây khó khăn trong công tác giảm TTĐN của đơn vị Phần lưới điện này Điện lực Châu Thành đã đăng ký thực hiện cải tạo trong kế hoạch sửa chữa lớn hàng năm và dự án vay vốn của Kfw

Ngoài ra, trên địa bàn huyện Châu Thành đang còn rất nhiều lưới điện hạ thế trước điện kế do người dân tự đầu tư nhưng Điện lực chưa thực hiện tiếp

nhận (khoảng 40km), tiết diện dây dẫn nhỏ, đã vận hành lâu năm nên tình trạng kỹ thuật kém, tình trạng này đã xảy ra trong thời gian dài nên gây ra tổn thất điện năng lớn trong qua trình vận hành Điện lực Châu Thành đã đăng ký vào các dự án vốn vay để thay thế dần các lưới điện hạ thế không đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật trong thời gian tới

Việc bù trên mỗi xuất tuyến có thể thay đổi vì tùy thuộc vào phụ tải của xuất tuyến đó tăng hay giảm Vì vậy có thể hoán chuyển qua lại giữa các xuất tuyến với nhau cho cân bằng hệ thống Trong 07 giàn tụ bù nói trên có 04 giàn

bù cố định và 03 giàn bù tự động được cài đặt bù theo thời gian cao điểm

Bù công suất phản kháng trên lưới điện hạ áp có tổng cộng 749 giàn với tổng dung lượng: 2.447,5 kVAr; được lắp đặt cho tất cả các TBA công cộng Toàn bộ các TBA công cộng đều lắp bù cố định Ngoài ra, tại các trạm biến áp chuyên dùng bắt buộc phải lắp đặt tụ bù để đảm bảo cos theo quy định

Bù công suất phản kháng là giải pháp rất hữu hiệu để giảm TTĐN Tuy nhiên, trong thực tế phần lớn các thiết bị này không được trang bị các cơ cấu

tự động điều chỉnh, nên thường dẫn đến hiện tượng không cân bằng công suất

phản kháng Hiện tượng bù thừa thường xảy ra khi phụ tải thấp, khi đó không những TTĐN không giảm mà còn ngược lại làm tăng thêm Thêm vào đó hiện tượng bù thừa còn dẫn đến sự quá điện áp ở một số điểm nút của lưới điện, làm giảm chất lượng điện và đôi khi gây hậu quả nghiêm trọng đối với các thiết bị điện

2.5 Phân tích các nguyên nhân tổn thất điện năng lưới điện Châu Thành

2.5.1 Về tổ chức, quản lý

Phụ tải sản xuất phát triển nhanh, đặc trưng là dạng phụ tải 1 pha hoạt động theo mùa vụ và không ổn định gây ra tình trạng lệch pha, quá tải dây dẫn, làm cho tổn thất kỹ thuật tăng Trong khi đó việc xử lý gặp rất nhiều khó khăn do sự thay đổi của phụ tải Phụ tải cấp điện phục vụ thắp sáng Thanh Long phát triển mạnh, đây là phụ tải 1 pha hoạt động theo mùa vụ, không sử dụng điện liên tục lại phát triển ồ ạt nên gây ra tình trạng đầy tải đường dây trung áp, sụt áp cuối nguồn cao, lệch pha, gây khó khăn trong công tác quản lý vận hành (công suất sử dụng của toàn huyện là 44,5MVA, trong đó phụ tải thắp sáng Thanh Long là 30MVA)

Lưới điện chủ yếu là lưới 1 pha, vận hành lâu năm nên tình trạng kỹ thuật rất kém, tổn thất cao

Phương án vận hành chưa hợp lý do quá tải dây dẫn đường trục phải thực hiện việc chuyển lưới, lưới điện còn nhiều khiếm khuyết chưa được xử lý kịp thời nhất là lưới điện hạ áp (tuyến 479 Tân An có phụ tải cao điểm 19,8MW, vận hành ở mức 102% tải định mức; tuyến 478 Tân An có phụ tải cao điểm 16,8MW, vận hành ở mức 86,5% tải định mức; tuyến 479 Long An có phụ tải cao điểm 7,9MW, vận hành ở mức 112% tải định mức)

Việc đầu tư xây dựng, cải tạo lưới điện chưa tính toán đến khả năng phát triển phụ tải trong tương lai dẫn đến một số công trình quá tải chỉ sau thời gian ngắn đưa vào sử dụng

Triển khai các biện pháp giảm TTĐN chưa kịp thời và đầy đủ như công tác thay điện kế, kiểm tra vi phạm sử dụng điện, lắp đặt tụ bù trung hạ áp, xử

lý mối nối, cũng đã ảnh hưởng đến công tác giảm TTĐN

2.5.2 Về mặt kỹ thuật

a) Phương thức vận hành

Điện lực Châu Thành chưa có TBA 110kV, từ năm 2010 đến nay đang nhận điện từ TBA 110kV Tân An và TBA 110kV Long An, bán kính cấp điện rất lớn (tuyến 471TA bán kính cấp điện 22km, tuyến 478TA bán kính cấp điện 26km, tuyến 479LA bán kính cấp điện 16km), các phát tuyến lại vận hành mang tải cao, điện áp cuối nguồn thấy nên gây TTĐN lớn

Các nhánh rẽ trên lưới điện Châu Thành chủ yếu là nhánh rẽ 1 pha, nhiều nhánh rẽ mang tải cao (>50% định mức dây dẫn), do đó khó thực hiện cân pha sang tải, để gây lệch pha lưới điện, gây khó khăn trong công tác giảm TTĐN

b) Biến động phụ tải

Trong thời gian từ năm 2011 đến nay, mô hình sản xuất Thanh Long trái

vụ đang phát triển ồ ạt nên phụ tải thắp sáng Thanh Long trên địa bàn huyện Châu Thành đang phát triển với tốc độ rất nhanh, vượt quy hoạch của địa phương, gây sức ép rất lớn đến công tác cung cấp điện, việc đầu tư nguồn và lưới điện không đáp ứng tốc độ phát triển phụ tải của địa phương, gây nên tình trạng lưới điện luôn vận hành trong tình trạng đầy tải vào thời điểm phụ tải Thanh Long hoạt động cao điểm, do đó gây TTĐN rất cao (tổng công suất sử dụng cho phụ tải thắp sáng Thanh Long là 30MVA; các thành phần khác, bao gồm sinh hoạt và sản xuất nhỏ lẻ là 14,5MVA)

2.6 Tính toán tổn thất điện năng lưới điện

Trên cơ sở lý thuyết đã trình bày và lựa chọn ở Chương 1, ta tiến hành

áp dụng vào tính toán tổn thất điện năng của lưới điện huyện Châu Thành năm

2014, cụ thể như sau:

Việc xác định tỷ lệ tổn thất điện năng được xác định theo công thức:

Bao gồm điện tổn thất lưới điện hạ áp, điện tổn thất phần nhánh rẽ công

tơ và điện tổn thất của tụ bù

2.6.1.1 Điện tổn thất lưới điện hạ áp

Là giá trị điện tổn thất trong quá trình vận hành lưới điện hạ áp được xác định bằng các công thức sau:

∑∆Amax = ∑∆Pmax x ∑ԏ Trong đó:

+ ∑∆Amax tổng lượng điện tổn thất trong một năm, đơn vị tính là (kWh)

+ ∑∆Pmax tổng tổn thất công suất cực đại, đơn vị tính là (kW)

+ ∑ԏ tổng thời gian tổn thất công suất cực đại, đơn vị tính là (h)

* Để tìm ∑∆Pmax ta áp dụng công thức sau:

∑∆Pmax = (Imax) 2 x R Trong đó:

+ Imax là dòng điện cực đại tại một thời điểm đo được của một TBA nào đó đang vận hành (giá trị này do phòng Kỹ thuật Điện lực Châu Thành cung cấp tại cột số 9 Phụ lục 2 Kết quả tính toán điện tổn thất lưới điện hạ áp)

+ R là điện trở dây dẫn, đơn vị tính là (Ω)

Mà để tìm R ta áp dụng công thức sau:

R = ro x l Trong đó:

+ ro là điện trở suất của dây dẫn cần tính toán, đơn vị tính là (Ω/km) + l là chiều dài đường dây hạ áp của TBA cần tính toán (km)

* Để tìm ∑ԏ ta áp dụng công thức sau:

ԏ = (0,124 + Tmax/10000)2 x 8760

Tmax là thời gian sử dụng công suất cực đại (h) được áp dụng công thức sau:

Tmax = Anăm / (√3 x Imax x Uđm x cosΦ) Trong đó:

+ Anăm là sản lượng điện của một TBA nào đó trong một năm (giá trị này do phòng Kỹ thuật Điện lực Châu Thành cung cấp tại cột số 10 Phụ lục 2 kết quả tính toán điện tổn thất lưới điện hạ áp)

Căn cứ vào kết quả nêu ở Phụ lục 2, ta có tổng sản lượng điện năng tổn thất trên lưới điện hạ áp của huyện Châu Thành năm 2014 là 2.316.479 kWh

2.6.1.2 Điện tổn thất nhánh rẽ công tơ

Là giá trị điện tổn thất bao gồm tất cả các đoạn cáp đấu nối từ lưới điện

hạ áp đến công tơ, được tính toán cụ thể như sau:

+ Tổn thất trong 1 công tơ 1 pha : 2 W/cái

+ Tổn thất trong 1 công tơ 3 pha : 6 W/cái

+ Tổn thất trong 1 công tơ điện tử 3 pha : 6 W/cái

+ Chiều dài trung bình nhánh rẽ 1 pha là 6 mét, dây dẫn CV10 có điện trở Ro = 1,9 ohm/km

+ Chiều dài trung bình nhánh rẽ 3 pha là 7 mét, dây dẫn CV22 có điện trở Ro = 0,8 ohm/km

+ Dòng điện cực đại trong nhánh rẽ 1 pha là 4 A, thời gian tổn thất công suất cực đại là 2.760 h

+ Dòng điện cực đại trong nhánh rẽ 3 pha là 10 A, thời gian tổn thất công suất cực đại là 3205 h

(Nguồn số liệu: Điện lực Châu Thành)

Sau khi áp dụng các công thức trên, đưa vào bảng tính toán giá trị điện tổn thất nhánh rẽ công tơ là 417.535 kWh (như bảng 2.10 Kết quả tính toán điện tổn thất công tơ - nhánh rẽ công tơ)

Bảng 2.10 Kết quả tính toán điện tổn thất công tơ - nhánh rẽ công tơ

STT Công tơ (cái) Tổn thất công tơ

(kWh)

Tổn thất nhánh rẽ công tơ (kWh) Tổn thất

+ Điện tổn hao của tụ bù trung áp là: 0,005kW/01kVAr

+ Điện tổn hao của tụ bù hạ áp là: 0,003 kW/01kVAr

(Nguồn số liệu: Điện lực Châu Thành)

Áp dụng các công thức trên đưa vào bảng tính toán giá trị điện tổn thất

tụ bù là 153.015 kWh (như Bảng 2.11 Kết quả tính toán điện tổn thất tụ bù)

Bảng 2.11 Kết quả tính toán điện tổn thất tụ bù

STT Chi tiết tụ bù Số

lượng

Dung lượng/giàn (kVAr)

Tổng dung lượng (kVAr)

Điện tổn hao/1k VAr

Thời gian (giờ)

Điện tổn hao tổng cộng

1 Tụ bù trung thế

2.6.2 Điện tổn thất phía trung áp

Đối với tính toán TTĐN lưới điện trung áp, ta sử dụng phần mềm

PSS/ADEPT để tính toán như đã được trình bày và lựa chọn ở Chương 1

Áp dụng bởi công thức sau:

∆A = [(∆Pđd + ∆PkMBA) x 8760] + (∆Po x 8760 x kđt) Trong đó:

+ ∆A là giá trị điện năng tổn thất tính toán được

+ ∆Pđd là tổn thất công suất của đường dây, ∆Pđd = ∆Pđdcđ + ∆Pđdbt +

∆Pđdtđ

+ ∆PkMBA là tổn thất công suất của MBA

+ ∆Po là tổn hao không tải của MBA trong quá trình vận hành

+ kđt là hệ số đồng thời của xuất tuyến cần tính toán

Để tính toán được thông số ∆Pđd, trước hết cần phải tìm thông số Pbase

và Qbase cụ thể như sau:

Tổng trở tương đương của MBA tính theo công thức sau:

n n

P R

Trong đó:

Po là tổn hao không tải của MBA và

2 2

Kết quả tính toán thông số Pbase và Qbase theo Phụ lục 3

Từ các bảng kết quả tính toán thông số Pbase và Qbase nêu ở Phụ lục 3, đưa vào phần mềm PSS/Adept để tính toán như sau:

Để giải bài toán phân bố công suất, ta nhấp vào biểu tượng Load Flow

Calculation

T

Po + jQo MBA

Để xem kết quả điện áp tại các nút: Vào Report\Node voltage\by phases

ta được giao diện sau Chọn Tree, nhấp vào OK ta thu được kết quả

Tương tự như cách tính cho tuyến 479LA nêu trên, ta tính toán cho các

phát tuyến: 471TA , 478TA Từ đó ta có bảng tổng hợp tính toán cho các phát

tuyến như Bảng 2.12

Bảng 2.12 Kết quả tổng hợp tính toán cho các phát tuyến.

0.420

0.370

0.210

0.420

0.370

118.0

3.03

38 94.4

122.0

2.75 478 TA

0.76

24.47 23

11 40.15

28.00

1.68

479

LA

Tổng 482.09 202.00

106.00

1,067.98

3.15

134.5 83.0 59.4 249.1

268.00

2.63

Từ đó lấy từng thông số của từng xuất tuyến và nhập vào công thức đã nêu ở trên để tính toán:

+ Điện tổn hao của xuất tuyến 471 Tân An là:

∆A = [(∆Pđd + ∆PkMBA) x 8760] + (∆Po x 8760 x kđt) Với ∆Pđd = ∆Pđdcđ x 0,21+ ∆Pđdbt x 0,42 + ∆Pđdtđ x 0,37

(Các hệ số: 0,21; 0,42; 0,37 là tỷ lệ tương ứng với giờ cao điểm, bình thường, thấp điểm trong ngày) Do đó điện tổn hao của xuất tuyến 471 Tân An là: ∆A = (268,97 x 8760) + (118 x 8760 x 1) = 3.389.857 (kWh)

Tương tự như vậy, ta tính được:

+ Điện tổn hao của xuất tuyến 478 Tân An là:

So sánh kết quả chỉ tiêu TTĐN theo cấp điện áp đã thực hiện trong năm 2014

và kết quả tính toán tổn thất tính toán như sau:

Bảng 2.13 Chỉ tiêu TTĐN theo cấp điện áp năm 2014

ST

Sản lượng điện (kWh)

Điện tổn thất (kWh)

Tỷ lệ tổn thất (%)

Sản lượng điện (kWh)

Điện tổn thất (kWh)

Tỷ lệ tổn thất (%)