CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH SAVANNAKHET 1. Khái niệm và phân loại tổn thất điện năng Khi có dòng điện đi qua lưới điện cung cấp (gồm các phần từ chính là đường dây và máy biến áp lực …); trên các phần từ này có tổn thất điện năng (TTĐN) làm cho điện năng đầu nguồn điện lớn hơn điện năng của phụ tải yêu cầu. Theo [1], [2] TTĐN trong lưới điện trong khoảng thời gian T chính là hiệu giữa điện năng đầu nguồn trừ điện năng phụ tải được xác định bởi hệ thống đo đếm điện năng tại các điểm đo đếm ranh giới của lưới điện đó và tại các hộ tiêu thụ điện. Thời gian xác định TTĐN thông thường là 1 năm (T=8760h) Cụ thể: ∆A= Ang − Apt (1.1) Trong đó: ∆A: Tổn thất điện năng trên lưới điện đang xét (kWh).
Ang: Tổn thất điện năng đầu nguồn lưới điện (kWh). Apt: Tổn thất điện năng đo được tại phụ tải (kWh). Tổn hao máy biến áp nâng điện áp, máy biến áp (MBA) tự dùng thuộc các công ty phát điện quản lý không tính vào TTĐN của lưới điện. Điện tự dùng tại các trạm biến áp (TBA) là điện năng tiêu thụ trong TBA phục vụ vận hành cho lưới điện, bao gồm điện dùng cho hệ thống thông tin, điều khiển, bảo vệ; điều hòa; chiếu sáng lắp đặt trong trạm biến áp; kể cả các thiết bị bù tại trạm như tụ điện hay máy bù đồng bộ.
Và nó là điện năng thương phẩm, được hoạch toán vào chi phí quản lý của đơn vị quản lý, không tính vào TTĐN lưới điện. TTĐN có thể chia làm hai loại: tổn thất điện năng kỹ thuật và tổn thất điện năng phi kỹ thuật: ∆A=∆Akt + ∆Apkt (1.2) Trong đó: 1 ∆A: Tổn thất điện năng trên lưới điện đang xét (kWh). ∆Akt: Tổn thất điện năng kỹ thuật trên lưới điện đang xét (kWh). ∆Apkt: Tổn thất điện năng phi kỹ thuật trên lưới điện đang xét (kWh).
- TTĐN kỹ thật (∆Akt) do tính chất vật lý của quá trình truyển tải điện năng gây ra, loại tổn thất này phụ thuộc vào tính chất dây dẫn, vật liệu cách điện, điều kiện môi trường, dòng điện và điện áp. Do đó ∆Akt không thể triệt tiêu được mà chỉ có thể hạn chế ở mức độ hợp lý hoặc cho phép. TTĐN kỹ thuật được chia thành 3 loại như sau: + TTĐN kỹ thuật phụ thuộc vào dòng điện: là tổn thất do phát nóng trong các phần tử, phụ thuộc vào bình phương của cường độ dòng điện và điện trở tác dụng của phần tử. Thành phần này là thành phần tổn thất chính trong hệ thống điện.
Thành phần tổn thất phụ thuộc vào dòng điện (phát nóng) được xác định dựa trên cơ sở tính toán chế độ của lưới điện. Trong đó các tính toán được thực hiện để xác định tổn thất công suất trên các đường dây và MBA tại các thời điểm cụ thể. + Tổn thất điện năng kỹ thuật phụ thuộc vào điện áp bao gồm tổn thất không tải của MBA, tổn thất vầng quang, tổn thất do dòng điện rò (cách điện không tốt), tổn thất trong mạch từ của các thiết bị đo lường như TI, TU. Loại TTĐN này có thể coi là không đổi và thường được xác định từ các dữ liệu thống kê.
Như vậy loại TTĐN này phụ thuộc vào vật liệu và công nghệ chế tạo các thiết bị điện. Vật liệu, công nghệ chế tạo càng tốt thì càng hạn chế được loại tổn thất này. + TTĐN do chất lượng điện năng: Phát nóng phụ do dòng điện thứ tự nghịch I2, dòng điện thứ tự không I0 và sóng hài. Tổn thất điện năng kỹ thuật được xác định: Akt=∫ ∆𝑃𝑑𝑡 (1.3) 2 Nếu trong khoảng thời gian khảo sát T, phụ tải không thay đổi thì TTĐN kỹ thuật được tính theo công thức sau: ∆Akt = ∆PT (1.4) - Tổn thất điện năng phí kỹ thuật (∆Apkt) hay coi là TTĐN kinh doanh là TTĐN trong khâu kinh doanh điện bao gồm: Điện năng tiêu dùng nhưng không được đo đếm do chủ quan của người quản lý khi công tơ hỏng hóc không thay thế kịp thời, bỏ sót hoặc ghi thiếu chỉ số, do không thực hiện đúng chu kỳ kiểm định và thay thế công tơ định kỳ theo quy định,… dẫn đến điện năng bán cho khách hàng đo được qua hệ thống đo đếm thấp hơn so với điện năng khách hàng sử dụng.
Do đó, TTĐN phi kỹ thuật không thể giải quyết bằng các biện pháp kỹ thuật, mà chỉ có thể sử dụng các biện pháp quản lý hành chính. Trong một số trường hợp có thể phân loại để xác định tổn thất điện năng kinh doanh ở khâu nào, từ đó có biện pháp xử lý cụ thể. Ví dụ: Điện năng tổn thất khi đã được sử dụng nhưng không được đo, điện năng được đo nhưng không được ghi vào hóa đơn, điện năng đã được ghi vào hóa đơn cho khách hàng nhưng không được trả tiền hoặc chậm trả tiền. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu phương pháp xác định TTĐN trong bài toán bù công suất phản kháng (CSPK).
Phạm vi luận văn chỉ đánh giá tổn thất kỹ thuật do phát nóng gây ra (TTĐN phụ thuộc vào thành phần dòng điện). Vấn đề xác định tổn thất điện năng trong hệ thống điện Trong hệ thống điện,TTĐN bao gồm tổn thất điện năng kỹ thuật và tổn thất điện năng phi kỹ thuật. TTĐN kỹ thuật gần như là cố định. Khi đó tổn thất điện năng (∆A) nhỏ hơn 10% được coi là chấp nhận được.
Nếu tổn thất điện năng trên 15% tức là tổn thất điện năng kinh doanh, khi đó cần tính toán tổn thất điện năng kỹ thuật để đánh giá mức độ tổn thất kinh doanh. Mức tổn thất cao sẽ đe dọa sự cân bằng trong kinh doanh của công ty điện. Nhận dạng TTĐN và xác định khu vực tổn thất được xem là biện pháp quan trọng nhằm giúp cho 3 người quản lý nhận biết rõ TTĐN ở khu vực nào, do kỹ thuật hay do kinh doanh để có biện pháp xử lý kịp thời: - Xác định TTĐN thực hiện qua hệ thống công tơ đo đếm. Các đơn vị thu thập số liệu điện năng nhận vào lưới điện và điện năng giao đi từ lưới điện.
Tính toán TTĐN thực hiện theo công thức (1. Tuy nhiên với các lưới điện khác lớn, việc thu thập số liệu là rất lớn, sự phức tạp tăng lên nhanh chóng. - Xác định TTĐN của lưới điện qua tính toán TTĐN kỹ thuật. Các đơn vị thực hiện tính toán TTĐN qua các thông số lưới điện và phương thức vận hành để nhận dạng được TTĐN kỹ thuật của lưới điện thuộc phạm vi đơn vị quản lý ở mức nào để trên cơ sở có biện pháp phù hợp giảm TTĐN.
Tuy nhiên, với các lưới có số nút lớn, các mạch vòng nối thông với nhau, khi đó việc tính toán lưới điện sẽ phức tạp và mất thời gian nhiều. - Nhận dạng TTĐN theo từng cấp điện áp, từng khu vực lưới điện, từng xuất tuyến trung áp, từng trạm biến áp công cộng Đơn vị quản lý dựa vào kết quả tính toán TTĐN thực hiện qua đo đếm và TTĐN kỹ thuật qua tính toán để thực hiện đánh giá mức độ cao, thấp của TTĐN từng cấp điện áp (cao áp, trung áp, hạ áp), từng khu vực lưới điện, từng xuất tuyến trung áp, từng trạm biến áp của phụ tải. So sánh giữa TTĐN kỹ thuật qua tính toán với kết quả tính toán TTĐN qua đo đếm để đánh giá mức độ hợp lý hay bất hợp lý giữa hai kết quả tính toán kỹ thuật và tính toán qua đo đếm. Từ đó tìm ra các nguyên nhân của sự bất hợp lý và đề ra các biện pháp giảm TTĐN một cách hiệu quả, đúng khu vực, đúng cấp điện áp, đúng xuất tuyến, đúng TBA có sự bất thường về TTĐN.
Tổn thất điện năng có bất thường rất lớn đến chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện. Các biện pháp làm giảm TTĐN không những có ý nghĩa làm giảm giá thành sản xuất điện năng, mà còn góp phần khai thác hiệu quả hơn các 4 công trình điện, giảm chi phí đầu tư xây dựng nhà máy điện, tiết kiệm điện năng cũng chính là tiết kiệm năng lượng sơ cấp, do các nguồn tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kiệt. Chính vì vậy, việc tính toán tương đối chính xác tổn thất điện năng rất cần thiết trong công tác quản lý và vận hành lưới điện. Tuy nhiên, phần lớn các phương pháp tính toán tổn thất điện năng đang sử dụng chủ yếu dừng lại ở một vài cách đánh giá sơ bộ, phân tích chung chung, do đó sai số là lớn.
Hiện nay hiệu quả của các biện pháp giảm tổn thất điện năng vẫn thuộc về các biện pháp giảm kỹ thuật và giảm tổn thất thương mại, tuy nhiên do biện pháp kỹ thuật có vốn đầu tư lớn nên chủ yếu tập trung biện pháp thương mại. Vấn đề đầu tư hợp lý thiết bị bù, vấn đề cải tạo nâng cao chất lượng của lưới điện, đảm bảo tiêu chuẩn thiết kế lưới, tốt ưu hóa phương thức vận hành lưới điện … có thể đem lại hiệu quả lâu dài và tin cậy hơn. Để có được kết quả chính xác cần phải áp dụng tổng hợp những phương pháp phân tích, tính toán tổn thất hoàn thiện và phù hợp hơn. Hiệu quả của các biện pháp giảm tổn thất kỹ thuật phụ thuộc phần lớn vào độ chính xác, tính phù hợp của các phương pháp tính toán, phân tích tổn thất công suất và tổn thất điện năng.
Hiện trạng của lưới phân phối tỉnh Savannakhet Tỉnh Savannakhet là một tỉnh nằm ở miềnTrung của nước CHDCND Lào. Phía Bắc giáp với tỉnh Khăm muộn, phía Nam giáp với Tỉnh sa la văn, phía Đông giáp với tỉnh Quảng trị ( Việt Nam ) và phía Tây giáp với tỉnh Múc đa hán (Thái Lan). Địa hình chung của Tỉnh Savannakhet là đồng bằng, chia thành 15 huyện: huyện Kai són, outhuomphone, Xai bủ li, Át sạ phon, Át sạ phăng thong, pạ lan, phin, Sê pôn, vi lạ bủ li, noong, chăm phon, sôn nạ bủ li, thà pang thong, soong khon và xai phu thong. Tổng diện tích 21,774 km2 (chiếm 9,19 % của diện tích cả nước) với dân số khoảng 1,100,000 người (chiếm 14,53% của dân số cả nước).
Có các dân tộc như Lào Lụm, phủ thai, Lào thâng, Khmu… Là một tỉnh có nhiều phong cảnh thiên nhiên đẹp, phong 5 phú với rừng gỗ, có nhiều các tài nguyên thiên nhiên chưa khai thác và đang khai thác như than non, đồng, vàng và mangan. Trước năm 1995 toàn tỉnh Savannakhet chưa có hệ thống cung cấp điện thống nhất, nhiều nơi còn sử dụng máy phát điện Diesel để cung cấp điện.