I. Giới thiệu chung về lưới điện phân phối tại Hạ Long Quảng Ninh
Lưới điện phân phối tại Hạ Long, Quảng Ninh hiện đang vận hành với ba cấp điện áp chính: 35kV, 22kV và 6kV. Hệ thống này được cung cấp điện từ bốn nguồn chính là các trạm 110kV Cái Lân, Giếng Đáy, Giáp Khẩu và Hà Tu. Lưới điện phân phối tại đây đang đối mặt với nhiều thách thức như sự gia tăng nhanh chóng của nhu cầu phụ tải, sự cạn kiệt tài nguyên và các vấn đề môi trường. Điều này dẫn đến việc thiếu hụt nguồn điện và các sự cố thường xuyên xảy ra, gây ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện.
1.1. Hiện trạng lưới điện phân phối
Lưới điện phân phối tại Hạ Long bao gồm các đường dây trên không và cáp ngầm với tổng chiều dài lên đến 382,06 km. Trong đó, đường dây trên không chiếm 313,82 km, bao gồm các cấp điện áp 35kV, 22kV và 6kV. Các trạm biến áp phân phối chủ yếu là trạm xây, trạm treo và trạm cột, với một số trạm kiosk được xây dựng tại các khu vực đô thị. Tuy nhiên, các trạm kiosk này gặp nhiều vấn đề trong vận hành do không phù hợp với khí hậu nhiệt đới.
1.2. Thống kê sự cố lưới điện
Trong giai đoạn 2010-2014, lưới điện phân phối tại Hạ Long đã ghi nhận nhiều sự cố vĩnh cửu trên các đường dây trên không và cáp ngầm. Các sự cố này chủ yếu do nguyên nhân tự nhiên, hư hỏng thiết bị và sai sót trong vận hành. Điều này đã gây ra những tổn thất lớn về kinh tế và ảnh hưởng đến chất lượng điện năng cung cấp cho người dân.
II. Hệ thống tự động phân phối điện DAS
Hệ thống tự động phân phối điện (DAS) là giải pháp công nghệ hiện đại nhằm nâng cao độ tin cậy và hiệu quả vận hành của lưới điện phân phối. Hệ thống này bao gồm các thiết bị tự động như Autorecloser và dao phân đoạn tự động, giúp giảm thiểu thời gian mất điện và tối ưu hóa quá trình vận hành. Công nghệ tự động hóa này đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới và mang lại nhiều lợi ích thiết thực.
2.1. Nguyên lý hoạt động của DAS
Hệ thống tự động phân phối điện (DAS) hoạt động dựa trên nguyên lý phát hiện và xử lý sự cố tự động. Khi xảy ra sự cố, hệ thống sẽ tự động cô lập khu vực bị ảnh hưởng và chuyển tải sang các đường dây khác, giảm thiểu thời gian mất điện. Các thiết bị như Autorecloser và dao phân đoạn tự động đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện quá trình này.
2.2. So sánh các phương pháp tự động hóa
Có nhiều phương pháp tự động hóa khác nhau được áp dụng trong lưới điện phân phối, bao gồm hệ thống tự động đóng lại và hệ thống tự động phân phối. Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của lưới điện. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp sẽ giúp tối ưu hóa hiệu quả vận hành và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
III. Chỉ tiêu độ tin cậy của hệ thống phân phối điện
Độ tin cậy của hệ thống phân phối điện là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng điện năng cung cấp cho người dân. Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy bao gồm tần suất mất điện trung bình (SAIFI), thời gian mất điện trung bình (SAIDI) và năng lượng không được cung cấp (ENS). Việc áp dụng công nghệ tự động hóa như DAS sẽ giúp cải thiện các chỉ tiêu này, từ đó nâng cao chất lượng dịch vụ điện.
3.1. Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy
Các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy của hệ thống phân phối điện bao gồm SAIFI, SAIDI, CAIDI và ENS. Những chỉ tiêu này phản ánh tần suất và thời gian mất điện, cũng như lượng điện năng không được cung cấp do sự cố. Việc cải thiện các chỉ tiêu này là mục tiêu quan trọng của các giải pháp tự động hóa.
3.2. Tính toán hiệu quả kinh tế
Việc áp dụng công nghệ tự động hóa trong lưới điện phân phối không chỉ nâng cao độ tin cậy mà còn mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể. Các mô hình tính toán hiệu quả kinh tế cho thấy, việc đầu tư vào các thiết bị tự động như Autorecloser và dao phân đoạn tự động sẽ giúp giảm thiểu tổn thất điện năng và chi phí vận hành.
IV. Áp dụng hệ thống tự động phân phối điện tại Hạ Long
Việc áp dụng hệ thống tự động phân phối điện (DAS) tại Hạ Long đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Các thiết bị tự động như Autorecloser và dao phân đoạn tự động đã giúp giảm thiểu thời gian mất điện và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Đây là bước đi quan trọng trong việc hiện đại hóa lưới điện phân phối tại địa phương.
4.1. Kết quả thử nghiệm tại lộ 476 E54
Tại lộ 476 E54, việc lắp đặt Autorecloser và dao phân đoạn tự động đã giúp giảm đáng kể thời gian mất điện. Kết quả thử nghiệm cho thấy, các chỉ số tin cậy của đường dây đã được cải thiện rõ rệt, đồng thời hiệu quả kinh tế cũng được nâng cao.
4.2. Hiệu quả kinh tế và kỹ thuật
Việc áp dụng công nghệ tự động hóa trong lưới điện phân phối tại Hạ Long không chỉ nâng cao độ tin cậy mà còn mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể. Các tính toán cho thấy, việc đầu tư vào các thiết bị tự động sẽ giúp giảm thiểu tổn thất điện năng và chi phí vận hành, từ đó tối ưu hóa hiệu quả kinh tế.
