Cùng với khối lượng quản lý vận hành đường dây và trạm biến áp ngày cànglớn, việc hư hỏng, sự cố xảy ra trên lưới điện của Công ty Điện lực Bắc Kạn nhìnchung tăng so với năm trước, đặc b
Trang 1ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG
NGHIỆP –––––––––––––––––––––––––––––
CAO DIỄM THANH
NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY VÀ HIỆU QUẢ VẬN HÀNH BẰNG CÁC GIẢI PHÁP TỰ ĐỘNG TRÊN LƯỚI PHÂN
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, được thực hiệntrên cơ sở nghiên cứu về lý thuyết và tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu tham khảokhác nhau: Sách, báo, tạp chí chuyên ngành, internet, thư viện các trường, cơ quan Qua số liệu thu thập thực tế, tổng hợp lại, không sao chép bất kỳ luận văn nàotrước đó và dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Trương Tuấn Anh - Giảng viêntrường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại học Thái Nguyên
Dữ liệu nghiên cứu được thu thập thực tế tại Công ty Điện lực Bắc Kạn Các
số liệu và kết quả tính toán trong luận văn là trung thực; các đánh giá, kiến nghị đưa
ra xuất phát từ thực tiễn, kinh nghiệm và chưa từng được công bố trong bất kỳ mộtcông trình nào khác
Tác giả luận văn
Cao Diễm Thanh
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian học tập, nghiên cứu chương trình cao học kỹ thuật điện củatrường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, đã giúp tác giả nhận thức sâu sắc về cáchthức nghiên cứu, phương pháp tiếp cận các đối tượng nghiên cứu và lựa chọn đề tàiluận văn tốt nghiệp cao học; đồng thời góp phần nâng cao kiến thức chuyên mônvững vàng, nâng cao năng lực thực hành, khả năng thích ứng cao trước sự phát triểncủa khoa học, kĩ thuật và kinh tế; có khả năng phát hiện, giải quyết độc lập nhữngvấn đề thuộc chuyên ngành được đào tạo và phục vụ cho công tác được tốt hơn.Việc thực hiện nhiều bài tập nhóm trong thời gian học đã giúp tác giả sớm tiếp cậnđược cách làm, phương pháp nghiên cứu, tạo tiền đề cho việc độc lập trong nghiêncứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
TS Trương Tuấn Anh đã giúp đỡ, hướng dẫn hết sức chu đáo, nhiệt tình trongquá trình thực hiện để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ này;
Các cán bộ nhân viên trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã tạo điềukiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình tiến hành bảo vệ luận văn thạc sĩ;
Các đồng chí lãnh đạo và tập thể cán bộ công nhân viên của Công ty Điện lựcBắc Kạn đã giúp đỡ tác giả thực hiện việc nghiên cứu, thu thập các số liệu để tác giảhoàn thành luận văn thạc sĩ này; các đồng nghiệp là những người đã hoàn thànhchương trình cao học, đã dành thời gian đọc, đóng góp, chỉnh sửa cho luận văn thạc
sĩ này hoàn thiện tốt hơn;
Gia đình, bạn bè của tác giả đã giúp đỡ, tạo điều kiện về thời gian, động viêntác giả trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn;
Tác giả mong muốn tiếp tục nhận được sự chia sẻ, hỗ trợ và tạo điều kiện củaHội đồng Chấm luận văn thạc sĩ, các bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người thân đểbản luận văn này hoàn thiện hơn
Xin trân trọng cảm ơn!
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 4MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN TỈNH BẮC KẠN VÀ LƯỚI ĐIỆN 35 KV ĐIỆN LỰC THÀNH PHỐ BẮC KẠN 7
1 1 Mô hình Điều độ tại Công ty Điện lực Bắc Kạn 7
1.1.1 Sơ đồ tổ chức Điều độ chung 7
1.1.2 Mô hình phòng Điều độ Công ty Điện lực Bắc Kạn 7
1.1.3 Phân cấp quyền điều khiển, quyền kiểm tra của các cấp điều độ 8
1.1.4 Mô hình quản lý Đội quản lý vận hành lưới điện cao thế Bắc Kạn 9
1.1.5 Mô hình quản lý Điện lực thành phố Bắc Kạn 10
1.1.6 Mô hình quản lý các Điện lực còn lại 10
1.2 Lưới điện tỉnh Bắc Kạn 11
1.2.1 Nguồn điện 11
1.2.2 Lưới điện 11
1.3 Lưới điện 35kV thành phố Bắc Kạn 13
1.3.1 Xuất tuyết đường dây ĐDK 372 13
1.3.2 Xuất tuyết đường dây ĐDK 373 15
1.3.3 Xuất tuyết đường dây ĐDK 374 17
1.4 Kết luận chương 1 18
Chương 2 CẤU TRÚC LƯỚI PHÂN PHỐI TRUNG ÁP VÀ ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN 20
2.1 CẤU TRÚC LƯỚI PHÂN PHỐI TRUNG ÁP 20
2.1.1 Phương án nối dây trong lưới điện phân phối 20
2.1.2 Sơ đồ lưới điện phân phối trung áp trên không 21
Trang 52.1.3 Sơ đồ lưới điện phân phối cáp trung áp 22
2.1.4 Sơ đồ hệ thống phân phối điện 25
2.2 ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN 26
2.2.1 Khái niệm chung về độ tin cậy 26
2.2.2 Độ tin cậy của hệ thống 26
2.2.3 Độ tin cậy của phần tử 34
2.2.4 Chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy của lưới phân phối 46
2.3 Kết luận chương 2 54
Chương 3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY CỦA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THEO SƠ ĐỒ 55
3.1 Khái niệm chung 55
3.2 Sơ đồ lưới điện hình tia không phân đoạn 56
3.3 Sơ đồ lưới điện hình tia có phân đoạn 58
3.3.1 Sơ đồ lưới điện hình tia có phân đoạn rẽ nhánh được bảo vệ bằng cầu chì 58
3.3.2 Lưới điện hình tia phân đoạn bằng các dao cách ly và rẽ nhánh có bảo vệ bằng cầu chì 59
3.3.3 Lưới điện hình tia phân đoạn bằng các máy cắt và rẽ nhánh có bảo vệ bằng cầu chì 60
3.4 Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở 61
3.5 Các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện phân phối 65
3.5.1 Sử dụng các thiết bị điện có độ tin cậy cao 65
3.5.2 Sử dụng các thiết bị tự động, các thiết bị điều khiển từ xa 65
3.5.3 Sử dụng linh hoạt các sơ đồ đi dây, kết dây 66
3.5.4 Tổ chức và sửa chữa nhanh sự cố 66
3.6 Nâng cao hiệu quả vận hành bằng các giải pháp tự động hóa trên lưới điện trung thế 67
3.6.1 Thiết bị chỉ thị phân đoạn sự cố (FPIs) 67
3.6.2 Thiết bị tự động đóng lặp lại (Automatic Recloser - AR) 69
3.6.3 Chức năng tự động khép mạch vòng (Loop Automation- LA) 71
3.6.4 Recloser và thiết bị tự động phân đoạn sự cố (Sectionalisers Automation - SA) .72
3.7 Kết luận chương 3 73
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 6Chương 4 TÍNH TOÁN ĐỘ TIN CẬY LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP 35KV THÀNH
PHỐ BẮC KẠN 74
4.1 Giới thiệu về phần mềm PSS/ADEPT 74
4.1.1 Cài đặt đặt các thông số cơ bản của lưới điện 75
4.1.2 Lập sơ đồ và nhập các thông số của các phần tử trên sơ đồ 76
4.2 Thiết kế sơ đồ tính toán trên phần mềm PSS/ADEPT 77
4.2.1 Thông số đường dây 77
4.2.2 Thông số máy biến áp 78
4.2.3 Thông số nút tải 78
4.2.4 Giao diện cài đặt thông số bài toán tính toán độ tin cậy 79
4.3 Tính toán độ tin cậy của lưới điện 35kV thành phố Bắc Kạn 79
4.3.1 Tính toán các chỉ số độ tin cậy phương án 1 82
4.3.2 Tính toán các chỉ số độ tin cậy phương án 2 82
4.3.3 Tính toán các chỉ số độ tin cậy phương án 3 83
4.3.4 Tổng hợp kết quả tính toán các chỉ số độ tin cậy 83
4.4 Kết luận chương 4 84
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO 88
PHỤ LỤC 89
Trang 7DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
PSS/ADEPT Power System Simulator/Advanced
Distribution Engineering Productivity ToolDRA Analysis Tính toán độ tin cậy lưới điện
Tần suất ngừng cung cấp điện trung bình hệSAIFI thống (System Average Interruption Frequency
Index)Thời gian ngừng cung cấp điện trung bình củaSAIDI hệ thống (System Average Interruption
Duration Index)Tần suất mất điện trung bình của khách hàngCAIFI (Customer Average Interruption Frequency
Index)Thời gian mất điện trung bình của khách hàngCAIDI (Customer Average Interruption Duration
Index)Tần suất trung bình của mất điện thoáng quaMAIFI của hệ thống (Momentary Average Interruption
Frequency index)
Trang 8Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 9DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 372 13
Bảng 1.2 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 372 14
Bảng 1.3 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 373 15
Bảng 1.4 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 373 16
Bảng 1.5 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 374 17
Bảng 1.6 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 374 18
Bảng 3.1 Thông số của hệ thống 57
Bảng 3.2 Số liệu về khách hàng và tải trung bình ở các nút phụ tải 57
Bảng 3.3 Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của lưới điện hình tia không phân đoạn rẽ nhánh không được bảo vệ bằng cầu chì 57
Bảng 3.4 Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của lưới điện hình tia không phân đoạn rẽ nhánh được bảo vệ bằng cầu chì 58
Bảng 3.5 Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của lưới điện hình tia phân đoạn bằng dao cách ly và rẽ nhánh được bảo vệ bằng cầu chì 60
Bảng 3.6 Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của lưới điện hình tia phân đoạn bằng máy cắt và rẽ nhánh được bảo vệ bằng cầu chì 61
Bảng 3.7 Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của lưới điện kín vận hành hở 62
Bảng 3.8 Các chỉ tiêu độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống Hình 2.5 trong trường hợp hạn chế công suất chuyển tải 63
Bảng 3.9 Tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy của các hệ thống từ hình 3.1 đến hình 3.5 64
Bảng 4.1 Số liệu tính toán độ tin cậy cung cấp điện 80
Bảng 4.2 Tổng hợp các chỉ số độ tin cậy của lưới phân phối 35kV thành phố Bắc Kạn 81
Bảng 4.3 Vị trí lắp đặt các thiết bị lộ 372 - E26.1 81
Bảng 4.4 Vị trí lắp đặt các thiết bị lộ 373 - E26.1 81
Bảng 4.5 Vị trí lắp đặt các thiết bị lộ 374 - E26.1 82
Bảng 4.6 Tổng hợp kết quả tính toán các chỉ số độ tin cậy phương án 1 82
Bảng 4.7 Tổng hợp kết quả tính toán các chỉ số độ tin cậy phương án 2 82
Bảng 4.8 Tổng hợp kết quả tính toán các chỉ số độ tin cậy phương án 3 83
Bảng 4.9 Tổng hợp kết quả tính toán các chỉ số độ tin cậy lộ 372 - E26.1 83
Bảng 4.10 Tổng hợp kết quả tính toán các chỉ số độ tin cậy lộ 373 - E26.1 83
Bảng 4.11 Tổng hợp kết quả tính toán các chỉ số độ tin cậy lộ 374 - E26.1 84
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 10DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức điều độ chung 7
Hình 1.2 Mô hình phòng điều độ Công ty điện lực Bắc Kạn 7
Hình 1.3 Mô hình quản lý Đội quản lý vận hành lưới điện cao thế Bắc Kạn 9
Hình 1.4 Mô hình quản lý Điện lực thành phố Bắc Kạn 10
Hình 1.5 Mô hình quản lý các Điện lực còn lại 10
Hình 2.1 Sơ đồ lưới phân phối trên không hình tia không phân đoạn 21
Hình 2.2 Sơ đồ lưới phân phối cáp mạch vòng kín 23
Hình 2.3 Cung cấp điện bằng hai đường dây song song 23
Hình 2.4 Mạch liên nguồn 24
Hình 2.5 Cung cấp điện thông qua trạm cắt 24
Hình 2.6 Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung 24
Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống phân phối điện 25
Hình 2.8 Trạng thái hỏng hóc của hệ thống điện 29
Hình 2.9 Cấu trúc độ tin cậy của hệ thống điện 32
Hình 2.10 Đường quan hệ R(t) theo thời gian 35
Hình 2.11 Quan hệ (t) 38
Hình 2.12 (t) khi xét đến bảo dưỡng định kỳ 39
Hình 2.13 Mô tả trạng thái của phần tử 41
Hình 2.14 Graph trạng thái 43
Hình 2.15 Sửa chữa sự cố thực tế và bảo dưỡng định kỳ 45
Hình 2.16 Sơ đồ tự động đóng nguồn dự phòng 48
Hình 3.1 Sơ đồ lưới điện hình tia không phân đoạn 56
Hình 3.2 Sơ đồ lưới điện hình tia có phân đoạn rẽ nhánh được bảo vệ bằng cầu chì 58
Hình 3.3 Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn bằng dao cách ly và rẽ nhánh được bảo vệ bằng cầu chì 59
Hình 3.4 Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn bằng máy cắt và rẽ nhánh được bảo vệ bằng cầu chì 60
Hình 3.5 Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở 62
Hình 3.6 Nguyên tắc phân đoạn sự cố dựa trên thiết bị FPIs 68
Hình 3.7 Giải pháp giám sát xa các thiết bị FPIs 69
Hình 3.8 Thiết bị tự động đóng lặp lại (Automatic Recloser) 69
Trang 11Hình 3.9 Sơ đồ mô tả chức năng tự động khép mạch vòng của các AR 71
Hình 3.10 Sơ đồ minh họa phương thức phối hợp giữa recloser và các thiết bị SA 72
Hình 4.1 Giao diện phần mềm PSS/ADEPT 5.0 75
Hình 4.2 Thẻ thiết lập thông số lưới điện 76
Hình 4.3 Thanh công cụ Diagram 76
Hình 4.4 Thư viện thiết lập thông số đường dây 77
Hình 4.5 Thẻ thiết lập thông số đường dây 77
Hình 4.6 Thẻ thiết lập thông số máy biến áp 78
Hình 4.7 Thiết lập thông số phụ tải 78
Hình 4.8 Thiết lập số khách hàng tính độ tin cậy đường dây 78
Hình 4.9 Thiết lập thông số tính toán độ tin cậy 79
Hình 4.10 Xuất kết quả tính toán độ tin cậy 79
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 12MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Phân phối điện là khâu cuối cùng của hệ thống điện đưa điện năng trực tiếpđến các hộ tiêu thụ điện Trong quá trình sản xuất, truyền tải và phân phối điệnthường xảy các sự cố lưới điện đặc biệt là sự cố ngắn mạch
Nhiệm vụ kỹ thuật và mục tiêu nói chung đặt ra cho các Công ty Điệnlực/Tổng Công ty Điện lực trực thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) là phảiđưa ra các giải pháp tối ưu nhằm quản lý vận hành ổn định hệ thống điện… Trong
đó, việc ứng dựng các giải pháp tự động sẽ mang lại hiệu quả vận hành an toàn,nâng cao tin cậy cho lưới điện, đảm bảo cấp điện liên tục, ổn định
Trải qua các giai đoạn xây dựng và phát triển, hiện nay lưới điện phân phốitỉnh Bắc Kạn đang khai thác có hai cấp điện áp là 22kV cho khu vực thành phố BắcKạn, cấp điện áp 35kV cấp điện cho khu vực vùng ven thành phố Bắc Kạn và cáchuyện trên địa bàn Tỉnh
Với đặc điểm lưới điện phân phối trung áp phân bố rộng trong không gian,nhiều cấp điện áp, chiều dài đường dây lớn, nhiều rẽ nhánh và nhiều chủng loại dâydẫn khác nhau Trong những năm qua, khối lượng đường dây và trạm biến áp phânphối cấp điện của Công ty Điện lực Bắc Kạn đưa vào vận hành khai thác ngày cànglớn, cụ thể như sau:
kVA
MBA tự ngẫu giữ ổn định điện áp
Trang 13Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 14Trong đó:
- Lộ đường dây 371 trạm E26.1 có chiều dài 716,94km, sử dụng dây dẫnAC120; AC95; AC70 và AC50 cấp điện cho phụ tải huyện Pác Nặm, huyện Ngân Sơn,phần lớn phụ tải các xã của huyện Ba Bể, một số xã của huyện Bạch Thông
(các xã Nguyên Phúc, Cẩm Giàng, Sỹ Bình, Vũ Muộn, Cao Sơn, Phương Linh, TúTrĩ, Vi Hương và Thị trấn Phủ Thông) và một phần thành phố Bắc Kạn Lộ liên kếtcấp điện với lộ 371 trạm 110 kV Chợ Đồn, liên hệ mạch vòng với lộ 373, 376 trạm
110 kV Bắc Kạn
- Lộ đường dây 372 trạm E26.1 có chiều dài 52,54km, sử dụng dây dẫn
AC120 cấp điện cho một phần phụ tải thành phố Bắc Kạn và huyện Bạch Thông, liên kết cấp điện với lộ 371 trạm 110 kV Chợ Đồn
- Lộ đường dây 373 trạm E26.1 có chiều dài 485,38km, sử dụng dây dẫnAC120; AC95; AC70 và AC50 cấp điện cho phụ tải huyện Chợ Mới và huyện Na Rì vàmột phần phụ tải khu vực thành phố Bắc Kạn Lộ liên kết cấp điện với lộ 371, 374 trạm
110 kV Bắc Kạn
- Lộ đường dây 374 trạm E26.1 có chiều dài 49,28km, sử dụng dây dẫnAC120; AC70 và AC50 cấp điện cho phụ tải khu vực thành phố Bắc Kạn và huyện
- Lộ đường dây 376 và 378 trạm E26.1 chiều dài 12,3km, sử dụng dây dẫn
- Các lộ đường dây 371, 373, 375, 377, 379 trạm E26.2 có chiều dài 341,71km,
sử dụng dây dẫn AC120; AC95; AC70 và AC50 cấp điện cho phụ tải huyện chợ Đồn Với
lộ 371 liên kết mạch vòng với lộ 371 Trạm E26.1, lộ 373 liên kết mạch vòng với lộ 372Trạm 110kV Bắc Kạn
- Các lộ đường dây 471, 472, 474 Trạm E26.1 có chiều dài 55,78km sử dụng dây dẫn AC 70, AC 120 và M120, M240 cấp điện cho khu vực thành phố Bắc Kạn
Cùng với khối lượng quản lý vận hành đường dây và trạm biến áp ngày cànglớn, việc hư hỏng, sự cố xảy ra trên lưới điện của Công ty Điện lực Bắc Kạn nhìnchung tăng so với năm trước, đặc biệt trên lưới điện trung thế
Thống kê sự cố đường dây cao thế và TBA lũy kế đến hết năm 2018 như sau:
Trang 15Có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng này:
- Nguyên nhân khách quan như tình hình thời tiết diễn biến xấu bất thường
cùng với địa hình đồi núi phức tạp trên địa bàn tỉnh Cụ thể là do mưa, sét gây ra đứt dây
dẫn, cây đổ vào đường dây Các sự cố chủ yếu xảy ra ở lưới 35 kV do lưới điện tỉnh Bắc
Kạn chủ yếu là cấp 35 kV, đi qua địa hình đồi núi phức tạp, chiều dài đường trục lớn
- Các nguyên nhân chủ quan liên quan do thiếu kinh phí đầu tư đổi mới thiết bị
và đặc biệt là do công tác vận hành
Bất cứ sự hư hỏng nào trên lưới điện phân phối trung áp, gây gián đoạn việc
cung cấp điện đều ảnh hưởng trực tiếp đến các phụ tải, giảm độ tin cậy cung cấp
điện cho khách hàng Tổng hợp kết quả thực hiện chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện
năm 2018 của Công ty Điện lực Bắc Kạn như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 17Do vậy cần khắc phục các nhược điểm trong công tác vận hành, nhằm đảmbảo cấp điện an toàn, ổn định, liên tục Ngoài việc khảo sát các chế độ lưới điện, sựthay đổi phụ tải… để làm cơ sở nghiên cứu tính toán lựa chọn các thông số cài đặtphù hợp cho thiết bị trên lưới điện, có biện pháp nâng cao chất lượng công tác quản
lý vận hành thì việc áp dụng các giải pháp tự động hóa trên lưới điện phân phốitrung áp là một yêu cầu rất cần thiết
Với các lý do trên, đề tài “Nâng cao độ tin cậy và hiệu quả vận hành bằng
các giải pháp tự động trên lưới phân phối 35kV tỉnh Bắc Kạn” là thiết thực, góp
phần vào nâng cao hiệu quả trong vận hành, chủ động hơn trong việc phân vùng sự
cố lưới điện, giảm thiểu thời gian và phạm vi mất điện do sự cố, nâng cao độ tincậy, chất lượng cung cấp điện và đề xuất các hướng đầu tư khai thác hiệu quả cácchức năng tự động hóa trên lưới điện phân phối trung áp tỉnh Bắc Kạn
2 Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu hiện trạng lưới điện phân phối 35kV gồm các lộ đường dây 372,
373 và 374 trạm biến áp 110kV E26.1 lưới điện thành phố Bắc Kạn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 18- Ứng dụng các phần mềm PSS/ADEPT, ETAP mô phỏng lưới điện phân phối tỉnh Bắc Kạn và tính toán các số liệu phục vụ nghiên cứu của đề tài.
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Lưới điện phân phối 35kV thành phố Bắc Kạn gồm các lộ đường dây 372,
373 và 374 trạm biến áp 110kV E26.1
- Phần mềm PSS/ADEPT với chức năng tính toán độ tin cậy
4 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết: Phân tích đánh giá và hệ thống hóa các công trình
nghiên cứu được công bố thuộc lĩnh vực liên quan: Bài báo, sách tham khảo, tài liệuhướng dẫn…
- Nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu thực tế thiết bị, các số liệu kỹ thuật cần
thiết của các lộ đường dây 35kV lưới điện thành phố Bắc Kạn
5 Tên và bố cục của đề tài
Tên đề tài: " Nâng cao độ tin cậy và hiệu quả vận hành bằng các giải pháp tự động trên lưới phân phối 35kV tỉnh Bắc Kạn "
Chương 1 Tổng quan về lưới điện tỉnh Bắc Kạn và lưới điện 35kV điện lực thành phố Bắc Kạn
Chương 2 Cấu trúcc lưới phân phối trung áp và độ tin cậy cung cấp điện Chương 3 Phương pháp phân tích và tính toán chỉ số độ tin cậy của lưới điệnphân phối theo sơ đồ
Chương 4 Tính toán độ tin cậy lưới điện trung áp 35kV thành phố Bắc Kạn
Trang 19CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN TỈNH BẮC KẠN VÀ LƯỚI ĐIỆN 35 KV ĐIỆN LỰC THÀNH PHỐ
BẮC KẠN
1 1 Mô hình Điều độ tại Công ty Điện lực Bắc Kạn
1.1.1 Sơ đồ tổ chức Điều độ chung
Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức điều độ chung
1.1.2 Mô hình phòng Điều độ Công ty Điện lực Bắc Kạn
TRƯỞNG PHÒNG
thức
Hình 1.2 Mô hình phòng điều độ Công ty điện lực Bắc Kạn
- Chỉ huy điều độ lưới điện thuộc quyền điều khiển, nhân lực:
Trang 20- Bộ phận trực điều độ: Đi ca theo chế độ 3 ca - 5 kíp, nhiệm vụ chỉ huy điều độ lưới điện thuộc quyền điều khiển và theo dõi tính toán các chỉ số độ tin cậy lưới điện.
- Tổng số lao động hiện tại tại phòng Điều độ Công ty Điện lực Bắc Kạn: 11 người (01 trưởng phòng, 01 phó phòng, 08 điều độ viên, 01 học kèm cặp điều độ viên)
- Công ty Điện lực Bắc Kạn trang bị các thiết bị Recloser với tổng số lượng 59trạm, trong đó lộ đường dây 371 có 28 trạm với 02 loại là Cooper và Nulec Trong đó đại
đa số các Recloser đã được kết nối từ xa bằng sóng 3G và đường truyền có dây, các kếtnối đến Phòng điều độ Công ty tuy nhiên tại phòng điều độ chưa có phần mềm theo dõionline đồng thời thể hiện hết các MC, muốn khai thác và cài đặt các thông số trên MC cácđiều độ viên phải thực hiện thao tác vào từng MC mới làm được
- Sau các sự cố việc xác định đúng nguyên nhân phân vùng sự cố còn gặp nhiềukhó khăn do công tác cài đặt các thông số bảo vệ trên Recloser còn bất cập, các Reclosercòn có các tác động bảo vệ đồng thời và vượt cấp
1.1.3 Phân cấp quyền điều khiển, quyền kiểm tra của các cấp điều độ
- Tuân thủ theo quy định tại thông tư 40/TT – BCT do Bộ Công thương banhành ngày 05/11/2015 và tại công văn 342/EVN-ĐĐQG-KTSX của Tập đoàn Điện lựcViệt Nam
- Phân cấp quyền điều khiển cụ thể như sau: Các thiết bị từ máy cắt tổng trung
áp và thiết bị đóng cắt đi kèm đến cấp 110kV thuộc quyền của A1; thiết bị bù, các thiết bịđóng cắt phía hạ áp của các MBA 110kV cấp điện cho khu vực địa phương thuộc quyềnđiều khiển của Điều độ lưới điện phân phối
- Chỉ huy thao tác:
+ Cấp điều độ có quyền điều khiển (A1, Bx) viết phiếu, duyệt phiếu và chỉ huythực hiện thao tác khi phải phối hợp thao tác thiết bị tại nhiều trạm điện, nhà máy điệnhoặc trong trường hợp thao tác xa từ cấp điều độ có quyền điều khiển
+ Đơn vị quản lý vận hành viết phiếu, duyệt phiếu và thực hiện thao tác trongnội bộ phạm vi 01 trạm điện Trước khi thực hiện phiếu thao tác phải được cấp điều
độ có quyền điều khiển cho phép
Trang 21+ Thực hiện thao tác: Điều độ viên chỉ huy thao tác trên thiết bị thuộc quyền
điều khiển tương ứng với trực ca vận hành các đơn vị QLVH
- Giao nhận lưới điện:
+ Đối với các thao tác do A1 lập, phê duyệt và chỉ huy trực tiếp: Giao/nhậnthiết bị qua điều độ Bx, sau đó điều độ Bx giao/nhận với đội quản lý lưới điện cao thế hoặctrực trạm 110kV hoặc TVH các Điện lực để bàn giao/tiếp nhận với đơn vị
công tác
+ Đối với thao tác trong phạm vi nội bộ 01 trạm điện (110kV): Sau khi thao tácxong và làm các biện pháp an toàn cần thiết, việc giao nhận thiết bị với đội công tác dotrực chính TBA thực hiện (có thông báo cho cấp điều độ có quyền điều khiển để nắmthông tin)
+ Đối với các thao tác do B26 lập, phê duyệt và chỉ huy trực tiếp: Giao/nhậnthiết bị qua trực ban các đơn vị QLVH thiết bị như trực ca TBA 110kV, trực ban các tổtrực vận hành các Điện lực… để bàn giao/tiếp nhận với đơn vị công tác
1.1.4 Mô hình quản lý Đội quản lý vận hành lưới điện cao thế Bắc Kạn
Hình 1.3 Mô hình quản lý Đội quản lý vận hành lưới điện cao thế Bắc Kạn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 221.1.5 Mô hình quản lý Điện lực thành phố Bắc Kạn
- Tổng số lao động: 99 người
GIÁM ĐỐC (01)
PHÓ GIÁM ĐỐCPHỤ TRÁCH KT (01) PHỤ TRÁCH KD (01)PHÓ GIÁM ĐỐC
Hình 1.4 Mô hình quản lý Điện lực thành phố Bắc Kạn.
1.1.6 Mô hình quản lý các Điện lực còn lại
GIÁM ĐỐC(01)
PHÓ GIÁM ĐỐCPHỤ TRÁCH KT
Trang 231.2 Lưới điện tỉnh Bắc Kạn
1.2.1 Nguồn điện
Hiện tại, tỉnh Bắc kạn được cấp điện từ các nguồn:
- Nguồn điện 110kV cấp từ trạm biến áp 220kV Cao Bằng qua đường dây
- Nguồn điện 110kV cấp từ trạm biến áp 220kV Phú Lương Thái Nguyên qua đường dây 173E26.1 Bắc Kạn - 172E6.6 Phú lương
- Nguồn điện 35kV cấp từ Thái Nguyên qua mạch vòng đường dây 373 TháiNguyên - Bắc Kạn (Điểm đo đếm 104 tại huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn)
- Nguồn điện 35kV cấp từ Lạng Sơn qua mạch vòng đường dây 373 Lạng Sơn
- Bắc Kạn (Điểm đo đếm mạch vòng Lạng Sơn - Bắc Kạn tại huyện Na Rì)
- Ngoài ra trên đại bàn tỉnh còn có nhà máy thuỷ điện: Thuỷ điện Tà Làng, Thuỷ điện Thượng Ân, Thuỷ điện Nặm Cắt các nhà máy phát lên lưới 35kV
Trạm biến áp 110kV Bắc Kạn đặt tại Thành phố Bắc Kạn với công suất
2x25MVA -110/35/22kV với các xuất tuyến ngăn lộ đường dây:
- Lộ đường dây 371 cấp điện cho phụ tải toàn huyện Pác Nặm, huyện NgânSơn, phần lớn phụ tải các xã của huyện Ba Bể và một số xã của huyện Bạch Thông Lộliên kết cấp điện với lộ 371 trạm 110 kV Chợ Đồn, liên hệ mạch vòng với lộ 373, 376, 378trạm 110 kV Bắc Kạn với tổng chiều dài đường dây 712,5 km gồm
484 TBA với tổng công suất đặt là 43.197kVA
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 24- Lộ đường dây 372 cấp điện cho phụ tải một phần cho khu vực thành phố BắcKạn và một phần cho huyện Bạch Thông Lộ liên kết cấp điện với lộ 371 trạm 110 kV ChợĐồn và liên kết với lưới điện thuỷ điện Nặm Cắt với tổng chiều dài đường dây 50,8kmgồm 27TBA với tổng công suất đặt là 2.680kVA.
- Lộ đường dây 373 cấp điện cho phụ tải một phần phần cho khu vực thành phốBắc Kạn và cho toàn huyện Chợ Mới, huyện Na Rì với tổng chiều dài đường dây 520kmgồm 301TBA với tổng công suất đặt là 34.068kVA
- Lộ đường dây 374 cấp điện cho phụ tải một phần cho khu vực thành phố BắcKạn và huyện Chợ Mới với tổng chiều dài đường dây 49,28km, với tổng công suất đặt cácTBA là 10.090 kVA
- Lộ đường dây 376 cấp điện cho phụ tải một phần phần cho khu vực huyện Bạch Thông với tổng chiều dài đường dây 8,8km
- Lộ đường dây 378 cấp điện cho phụ tải một phần huyện Bạch Thông với tổng chiều dài đường dây 4km với tổng công suất đặt là 250kVA
- Lộ đường dây 471 cấp điện cho khu vực thành phố Bắc Kạn với tổng chiều dài đường dây 10,51km gồm 22TBA với tổng công suất đặt là 10.040kVA
- Lộ đường dây 472 cấp điện cho phụ tải khu vực thành phố Bắc Kạn với tổng chiều dài đường dây 20,4km gồm 57TBA với tổng công suất đặt là 13.447kVA
- Lộ đường dây 474 cấp điện cho phụ tải khu vực thành phố Bắc Kạn với tổng chiều dài đường dây 24,33km gồm 59TBA với tổng công suất đặt là 12.905kVA
b) TBA 110kV - E26.2 Chợ Đồn:
Trạm biến áp 110kV Chợ Đồn đặt tại huyện Chợ Đồn với công suất
1x25MVA -110/35/22kV với các xuất tuyến ngăn lộ đường dây:
- Lộ đường dây 371 cấp điện cho phụ tải khu vực huyện Chợ Đồn với tổng chiều dài đường dây 125km gồm 79TBA với tổng công suất đặt là 9.809kVA
- Lộ đường dây 373 cấp điện cho phụ tải khu vực Nam Cường, huyện Chợ Đồnvới tổng chiều dài đường dây 96,266km gồm 46TBA với tổng công suất đặt là
10.282kVA
- Lộ đường dây 375 cấp điện cho phụ tải khu vực Nghĩa Tá, huyện Chợ Đồnvới tổng chiều dài đường dây 57,266km gồm 42TBA với tổng công suất đặt là
19.267,5kVA
Trang 25- Lộ đường dây 377 cấp điện cho phụ tải khu vực Bản Thi, huyện Chợ Đồn vớitổng chiều dài đường dây 41,734km gồm 17TBA với tổng công suất đặt là
1.3.1 Xuất tuyết đường dây ĐDK 372
1.3.1.1 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 372
Bảng 1.1 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 372.
Trang 261.3.1.2 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 372
Bảng 1.2 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 372.
STT Tên đường dây C.dài (km) Loại dây
Lũng CDt
CĐ
Trang 2725 Nhánh rẽ Thủy Điện Nặm Cắt 4,264 AC-70
Tổng chiều dài: 50,8700 km
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 281.3.2 Xuất tuyết đường dây ĐDK 373
1.3.2.1 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 373
Bảng 1.3 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 373.
Trang 291.3.2.2 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 373
Bảng 1.4 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 373.
6 Nhánh rẽ TBA N Thượng 1 VT 22 nhánh N Thượng 3 CDt 0,15 AC-50
7 Nhánh rẽ TBA N Thượng 2 VT 35 nhánh N Thượng 3 CDt 0,158 AC-50
11 Nhánh rẽ TBA Xuất Hoá 1 VT 02 nhánh Xuất Hoá 2,238 AC-50
13 Nhánh rẽ TBA Khuổi Cuồng VT 54 ĐDK Bắc Kạn - Cao Kỳ 0,75 AC-50
14 Nhánh rẽ TBA Xuất Hoá 2 VT 85 Lộ 373 Bắc Kạn - Cao Kỳ 0,02 AC-50
15 Nhánh rẽ TBA Nông Thượng 4 VT 25 nhánh rẽ Nông Thượng 0,065 AC-50
19 Nhánh rẽ TBA Nông Thượng 5 VT 8 Nhánh rẽ Nông Thượng - 0,04 AC-50 Thanh Vận
21 Từ CDP 373-7/1A NM Nước đến CDP373-7/1B ĐT1 1,657 AC-95
22 Từ CDP 373-7/2 Đồi Thông 1 đến CDP373-7/1A ĐT 1
23 Từ CDP 373-7/2 NM Nước đến CDP373-7/1B NMN
24 Đoạn từ MC Thác Giềng đến vị trí 40 đi Na Rì 7,611 AC-95
27 Nhánh rẽ Nà Khu (vị trí 38 đoạn TG-NR)(Tân Sơn 4) 2,523 AC-50
30 Nhánh rẽ Thác Giềng 1 (vị trí 5C đoạn TG-NR) 0,015 AC-50
38 Nhánh rẽ TT điều dưỡng người có công VT5 N.Thượng 0,02 AC-50
39 Nhánh rẽ TBA khu TT NM Xi Măng VT 90 BK – CK 0,02 AC-50
42 Nhánh rẽ TBA Xưởng CB Gừng (VT 9NR Tân Sơn 1) 0,167 AC-50
43 NR TBA Nhà máy thủy điện Thác Giềng 1 ( VT 16 ) 0,08 AC-50Tổng chiều dài: 64,939 km
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 301.3.3 Xuất tuyết đường dây ĐDK 374
1.3.3.1 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 374
Bảng 1.5 Trạm phân phối xuất tuyến đường dây ĐDK 374.
Trang 311.3.3.2 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 374
Bảng 1.6 Đường dây 35kV xuất tuyến ĐDK 374.
(km)
3 Nhánh rẽ TBA cấp điện cho NMSX đá vôi trắng và đá kiềm 0,14 AC-50
Tổng chiều dài: 26,542 km
1.4 Kết luận chương 1
- Với thực tế như trên có thể thấy lưới điện trung áp của Công ty Điện lực Bắc Kạn gồm:
+ Các xuất tuyến 22kV (mạng điện có trung tính trực tiếp nối đất) cấp điện
cho khu vực trung tâm thành phố Bắc Kạn
Trang 32+ Các xuất tuyến 35kV (mạng điện có trung tính cách điện với đất) cấp điện chocác huyện và khu vực còn lại của tỉnh Bắc Kạn.
Đường dây trung áp 35kV có chiều dài lớn, đi qua địa hình đồi núi phức tạp,chủ yếu là đường dây trên không sử dụng dây nhôm lõi thép (dây AC), kết cấu lướiđiện theo kiểu hình tia Việc phân cấp quản lý vận hành lưới điện thực hiện theo
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 33từng lộ xuất tuyến đường dây và các trạm biến áp phân phối cho từng huyện vàthành phố Bắc Kạn.
Lưới điện phân phối 35kV có những ưu điểm như: Đường dây trung áp chỉ cầnkéo 3 dây pha, không cần kéo dây trung tính; Thiết bị rơ le bảo vệ đơn giản; Dòng
sự cố 1 pha, điện áp bước, điện áp tiếp xúc nhỏ Khi xảy ra sự cố chạm đất trên mộtphần tử (sự cố chạm đất 1 pha) thì vẫn có thể cho phép lưới điện tiếp tục được vậnhành trong một thời gian (khoảng 2 giờ) và trong khoảng thời gian này người ta đủ
để xác định được điểm sự cố và tách điểm sự cố ra khỏi lưới, không phải cắt điệntrên diện rộng, tăng khả năng cung cấp điện cho các hộ phụ tải
Lưới điện phân phối 35kV có những nhược điểm: Khi chạm đất, điện áp phakhông bị sự cố tăng lên 1,73 lần, dẫn tới việc phải lựa chọn tăng mức cách điện củathiết bị ở điện áp dây Một số trường hợp phát triển thành sự cố 2 pha chạm đất.Mức cách điện của thiết bị phải chịu ở điện áp dây, có khả năng gây quá áp nội bộ
do hồ quang chập chờn, khó tìm điểm sự cố, việc thực hiện bảo vệ có chọn lọc khimột pha chạm đất phức tạp Gây nguy hiểm cho người và súc vật khi đến gần chỗchạm đất khi sự cố chạm đất chưa được loại trừ Khi có nhu cầu dùng trạm phânphối 1 pha thì đường dây trung áp vẫn phải kéo 2 pha, điện áp sơ cấp MBA là điện
áp dây (Đặc biệt khi đầu tư cấp điện cho các khu vực vùng sâu vùng xa với phụ tảinhỏ, suất đầu tư lớn, gây lãng phí vốn đầu tư) Với đường dây 35kV có chiều dàilớn, dòng điện dung khi chạm đất lớn (quá 10A) dễ sinh ra quá điện áp nội bộ, dễlàm sự cố lan rộng
- Như vậy để đánh giá và có giải pháp quản lý vận hành tốt hơn đối với lướiđiện phân phối trung áp 35kV của Công ty Điện lực Bắc Kạn nói chung và Điện lực Thànhphố Bắc Kạn nói riêng cần phân tích rõ cấu trúc, các phương án đấu nối lưới điện; độ tincậy của hệ thống điện, ảnh hưởng của độ tin cậy đến cấu trúc hệ thống điện và các biệnpháp nâng cao độ tin cậy của hệ thống lưới điện
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 34Chương 2 CẤU TRÚC LƯỚI PHÂN PHỐI TRUNG ÁP VÀ ĐỘ TIN
CẬY CUNG CẤP ĐIỆN2.1 CẤU TRÚC LƯỚI PHÂN PHỐI TRUNG ÁP
Lưới điện phân phối thực hiện nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm biến
áp trung gian, thanh cái nhà máy điện cung cấp cho các phụ tải như một địa phương,một thành phố, quận, huyện có bán kính cung cấp điện nhỏ Điện áp sử dụngthường là 6, 10, 22, 35 kV và phân phối điện cho các trạm phân phối trung áp/ hạ
áp, phụ tải trung áp và lưới hạ áp cấp điện cho các phụ tải hạ áp 380/220V
Lưới điện phân phối có chiều dài tương đối lớn, đường dây phân nhánh, hìnhtia hoặc mạch vòng, cung cấp điện trực tiếp cho các hộ tiêu thụ Do đó nhữngnguyên nhân ảnh hưởng đến quá trình chuyển tải của lưới phân phối đều có liênquan trực tiếp đến các hộ tiêu thụ
2.1.1 Phương án nối dây trong lưới điện phân phối
Sơ đồ nối dây của mạng điện phân phối có thể sử dụng một trong các hìnhthức nối dây như: hình tia, phân nhánh hoặc mạch vòng kín Việc sử dụng sơ đồ nốidây nào tuỳ thuộc vào mức độ yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện của mỗi một loại
hộ phụ tải và tuỳ thuộc vào cấp điện áp mà sử dụng sơ đồ cho phù hợp
- Sơ đồ hình tia một lộ dùng nhiều nhất cho các mạng thắp sáng hoặc động lực
ở điện áp thấp Các trạm 6, 10, 22, 35 kV cũng thường hay dùng loại sơ đồ hình tia
Đối với các phụ tải quan trọng đòi hỏi mức độ tin cậy cao, phải có phương án
dự phòng riêng bằng đường dây trung áp hay hạ áp
Trang 352.1.2 Sơ đồ lưới điện phân phối trung áp trên không
Lưới điện phân phối trung áp trên không sử dụng ở mạng điện nông thônthường không đòi hỏi cao về độ tin cậy, không bị hạn chế vì điều kiện an toàn và
mỹ quan như ở lưới phân phối khu vực thành phố Mặt khác, mật độ phụ tải củamạng điện nông thôn không cao, phân tán, đường dây khá dài, do đó sử dụng lướiđiện phân phối trên không sẽ giúp cho việc dễ dàng nối các dây dẫn, tìm điểm sự cố
và khắc phục sự cố không khó khăn như lưới phân phối cáp
Phương án nối dây thường áp dụng theo sơ đồ hình tia, các trạm biến áp phânphối được cung cấp điện từ thanh cái hạ áp của trạm biến áp trung gian thông quacác đường trục chính
Hình 2.1 Sơ đồ lưới phân phối trên không hình tia không phân đoạn
1 Máy cắt có tự động đóng lại, điều khiển từ xa;
Lưới phân phối hình tia không phân đoạn, Hình 2.1: Đơn giản, rẻ tiền nhưng
độ tin cậy thấp, không đáp ứng được các nhu cầu của các phụ tải quan trọng
Trang 36- Biện pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của sơ đồ:
+ Lưới phân phối hình tia có phân đoạn: Các đường trục chính được phân đoạnbằng các thiết bị phân đoạn như: máy cắt, máy cắt có tự động đóng lại có thể
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 37tự động cắt ra khi sự cố… các thiết bị này có thể thao tác tại chỗ hoặc điều khiển từ
xa Lưới này có độ tin cậy cao hay thấp phụ thuộc vào thiết bị phân đoạn và thiết bịđiều khiển chúng
+ Lưới điện kín vận hành hở: Lưới này có cấu trúc mạch vòng kín hoặc hainguồn, có các thiết bị phân đoạn trong mạch vòng Bình thường lưới điện vận hành
hở, khi có sự cố hoặc sửa chữa đường dây người ta sử dụng các thiết bị đóng cắt đểđiều chỉnh hồ sơ cấp điện, lúc đó phân đoạn sửa chữa bị mất điện, các phân đoạncòn lại vẫn được cấp điện bình thường
Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở có độ tin cậy cao hơn các sơ đồ trước Về mặtnguyên tắc lưới có thể vận hành kín song đòi hỏi thiết bị bảo vệ, điều khiển phải đắttiền và hoạt động chính xác Vận hành lưới hở đơn giản và rẻ hơn nhiều so với lướiđiện kín
Lưu ý: các dây dẫn đường trục phải được kiểm tra theo điều kiện sự cố để cóthể tải điện dự phòng cho các trục khác khi bị sự cố
2.1.3 Sơ đồ lưới điện phân phối cáp trung áp
Lưới phân phối cáp trung áp sử dụng ở mạng điện thành phố do mức độ đòihỏi cao về độ tin cậy, mật độ phụ tải lớn, đường dây ngắn, bị hạn chế vì điều kiện
an toàn và mỹ quan đô thị do đó không được phép đi dây trên không mà phải chônxuống đất tạo thành lưới phân phối cáp
Nhược điểm của lưới phân phối cáp là đắt tiền, sơ đồ phức tạp dẫn đến việctìm điểm sự cố khó khăn, sửa chữa sự cố lâu và việc đấu nối được hạn chế đến mứctối đa vì xác suất hỏng các chỗ nối là rất cao
2.1.3.1 Sơ đồ lưới phân phối cáp trung áp mạch vòng kín
Sơ đồ lưới phân phối cáp mạch vòng kín cung cấp điện cho các trạm phân phối
có một máy biến áp Các trạm phân phối được đấu liên thông, mỗi máy biến áp đều
có hai dao cách ly ở hai phía và có thể được cấp điện từ hai nguồn khác nhau lấy từhai phân đoạn thanh cái hạ áp của trạm biến áp trung gian, bình thường các máybiến áp được cấp điện từ một phía
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 38Hình 2.2 Sơ đồ lưới phân phối cáp mạch vòng kín
Ký hiệu chỉ dao cách ly được mở ra để vận hành hở Ưu điểm của vận hành
hở làm cho lưới điện rẻ hơn, độ tin cậy vẫn đảm bảo yêu cầu Còn vận hành kín cólợi hơn về tổn thất điện năng nhưng đòi hỏi cao hơn về hệ thống bảo vệ rơle và thiết
bị đóng cắt nếu muốn đạt độ tin cậy cao
2.1.3.2 Cung cấp điện bằng hai đường dây cáp song song
Hai đường dây song song cung cấp điện cho các trạm biến áp phân phối Cácđường dây có thể được lấy điện từ hai trạm nguồn khác nhau để tạo thành mạch liênnguồn
Trang 39Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Trang 40TG T
Hình 2.4 Mạch liên nguồn
2.1.3.4 Mạng phân phối được cung cấp điện thông qua trạm cắt
Khi trạm biến áp trung gian ở xa trung tâm phụ tải thì mạng điện phân phối
được cung cấp điện thông qua trạm cắt Người ta sử dụng hai đường dây liên lạc
giữa trạm cắt và hai phân đoạn thanh cái hạ áp của trạm biến áp trung gian, sau đó
các đường dây phân phối được cung cấp điện trực tiếp từ trạm cắt
Sơ đồ này áp dụng cho cả lưới phân phối cáp và lưới phân phối trên không
Thanh cái TBA
Đường dây cung cấp
Hình 2.5 Cung cấp điện thông qua trạm cắt
2.1.3.5 Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung
Khi mật độ các trạm phân phối nhiều, để tiết kiệm vốn đầu tư mà vẫn đảm bảo
được độ tin cậy có thể sử dụng sơ đồ như sau:
Hình 2.6 Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung