Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Phân loại tổn thất điện năng Theo phạm vi quản lý có TTĐN trên lưới điện truyền tải và TTĐN trên lưới điện phân phối. Tỉ lệ TTĐN trong HTĐ chủ yếu ở lưới điện phân phối. Theo quan điểm kinh doanh điện, TTĐN trên HTĐ được phân thành hai loại là TTĐN kỹ thuật và TTĐN phi kỹ thuật.1 Tổn thất điện năng kỹ thuật TTĐN kỹ thuật: là tổn thất sinh ra do tính chất vật lý của quá trình tải điện, tổn thất này phụ thuộc vào tính chất của dây dẫn và vật liệu cách điện, điều kiện môi trường, dòng điện và điện áp. Tổn thất kỹ thuật không thể triệt tiêu được, mà chỉ có thể hạn chế ở mức độ hợp lý hoặc cho phép.2 Tổn thất điện năng phi kỹ thuật TTĐN phi kỹ thuật hay TTĐN thương mại: là lượng điện năng tổn thất trên hệ thống điện không liên quan đến tính chất vật lý của quá trình tải điện năng.
TTĐN phi kỹ thuật do hệ thống đo đếm tính toán không đầy đủ, do sai số thiết bị đo lường, do việc lấy chỉ số các công tơ không đồng thời dẫn đến việc xác định lượng điện năng tổn thất trong cùng một khoảng thời gian bị sai lệch, do điện năng đo được nhưng không tính vào hoá đơn bán điện. TTĐN phi kỹ thuật chủ yếu xảy ra ở lưới điện phân phối.2 Tổng quan về các phương pháp giảm tổn thất điện năng 1.1 Xác định TTĐN khu vực và nhận dạng TTĐN 1. Xác định TTĐN thực hiện qua hệ thống công tơ đo đếm Thu thập dữ liệu điện năng nhận vào lưới điện và điện năng giao đi từ lưới điện để tính toán TTĐN theo công thức tổng quát sau: ∆𝐴 = 𝐴𝑁 − 𝐴𝐺 (1.1) Trong đó: A là TTĐN trên lưới điện đang xét (kWh); AN là tổng điện năng nhận vào lưới điện (kWh); AG là tổng điện giao đi từ lưới điện (kWh). HVTH: Ngô Thành Dương Trang 4/94 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS.
Quyền Huy Ánh Tỉ lệ tổn thất điện năng được tính như sau: ∆𝐴 ∆𝐴% = × 100% (1. Nhận dạng TTĐN theo từng cấp điện áp, từng khu vực lưới điện, từng xuất tuyến trung áp, từng trạm biến áp công cộng Dựa vào kết quả tính toán TTĐN thực hiện qua hệ thống đo đếm và TTĐN kỹ thuật qua tính toán bằng tay hoặc bằng phần mềm chuyên dùng PSS/ADEPT để thực hiện đánh giá mức độ 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 công cộng. So sánh giữa TTĐN kỹ thuật qua tính toán với với kết quả tính toán TTĐN qua hệ thống 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 hệ thống đo đếm. Từ đó, tìm ra các nguyên nhân của sự bất hợp lý và đề ra các biện pháp giảm TTĐN hiệu quả, đúng khu vực, đúng cấp điện áp, đúng xuất tuyến, đúng trạm biến áp có sự bất thường về TTĐN.2 Các biện pháp giảm TTĐN 1.
Biện pháp quản lý kỹ thuật-vận hành Không để quá tải đường dây, máy biến áp: theo dõi các thông số vận hành lưới điện, tình hình tăng trưởng phụ tải để có kế hoạch vận hành, cải tạo lưới điện, rút ngắn bán kính cấp điện, hoán chuyển máy biến áp đầy tải, non tải một cách hợp lý, không để quá tải đường dây, quá tải máy biến áp trên lưới điện. Không để các MBA phụ tải vận hành tải lệch pha. Định kỳ hàng tháng đo dòng tải từng pha Ia , Ib , Ic và dòng điện dây trung tính Io để thực hiện cân pha khi dòng điện Io lớn hơn 15% trung bình cộng dòng điện các pha. Nếu TBA có hệ thống đo ghi và thu thập thông số vận hành từ xa thì thực hiện theo dõi hàng ngày các thông số vận hành bất lợi được cảnh báo từ phần mềm đề có kế hoạch xử lý ngay.
Đảm bảo vận hành phương thức tối ưu: thường xuyên tính toán kiểm tra đảm bảo phương thức vận hành tối ưu trên lưới điện. Đảm bảo duy trì điện HVTH: Ngô Thành Dương Trang 5/94 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Quyền Huy Ánh áp trong giới hạn cao cho phép theo quy định hiện hành và khả năng chịu đựng của thiết bị. Lắp đặt và vận hành tối ưu tụ bù công suất phản kháng: theo dõi thường xuyên cosφ các nút trên lưới điện, tính toán vị trí và dung lượng lắp đặt tụ bù tối ưu để quyết định lắp đặt, hoán chuyển và vận hành hợp lý các bộ tụ trên lưới nhằm giảm TTĐN.
Đảm bảo cosφ trung bình tại lộ tổng trung thế trạm 110 kV tối thiểu là 0,98 và cosφ trung bình tại từng lộ ra trạm biến áp phân phối (trạm công cộng) thiểu là 0,95. Kiểm tra, bảo dưỡng lưới điện ở tình trạng vận hành tốt: thực hiện kiểm tra bảo dưỡng lưới điện đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật vận hành: hành lang lưới điện, tiếp địa, mối nối, cách điện của đường dây, thiết bị… Không để các mối nối, vị trí tiếp xúc trên dây dẫn, cáp, đầu cực thiết bị v. tiếp xúc không tốt gây phát nóng dẫn đến tăng TTĐN. Thực hiện tốt công tác quản lý kỹ thuật vận hành ngăn ngừa sự cố: đảm bảo lưới điện không bị sự cố để duy trì kết dây cơ bản có TTĐN thấp.
Thực hiện vận hành kinh tế máy biến áp: + Trường hợp TBA có 2 hay nhiều MBA vận hành song song cần xem xét vận hành kinh tế máy biến áp, chọn thời điểm đóng, cắt máy biến áp theo đồ thị phụ tải. + Đối với các khách hàng có TBA chuyên dùng (trạm 110 kV, trạm trung áp) mà tính chất của phụ tải hoạt động theo mùa vụ (trạm bơm thủy nông, sản xuất đường mía, xay xát lúa gạo v.), ngoài thời gian này chỉ phục vụ cho nhu cầu sử dụng điện của văn phòng, nhân viên quản lý trạm bơm, đơn vị kinh doanh bán điện phải vận động, thuyết phục khách hàng lắp đặt thêm MBA có công suất nhỏ riêng phù hợp phục vụ cho nhu cầu này hoặc cấp bằng nguồn điện hạ thế khu vực nếu có điều kiện để tách MBA chính ra khỏi vận hành. Hạn chế các thành phần không cân bằng và sóng hài bậc cao: thực hiện kiểm tra đối với khách hàng gây méo điện áp (các lò hồ quang điện, các HVTH: Ngô Thành Dương Trang 6/94 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Quyền Huy Ánh phụ tải máy hàn công suất lớn v.v …) trên lưới điện.
Trong điều kiện gây ảnh hưởng lớn đến méo điện áp, yêu cầu khách hàng phải có giải pháp khắc phục. Từng bước loại dần các thiết bị không tin cậy, hiệu suất kém, tổn thất cao bằng các thiết bị mới có hiệu suất cao, tổn thất thấp (đặc biệt là đối với MBA). Tính toán và quản lý TTĐN kỹ thuật: thực hiện tính toán TTĐN kỹ thuật của từng trạm biến áp, từng đường dây, từng khu vực để quản lý, đánh giá và đề ra các biện pháp giảm TTĐN phù hợp. Biện pháp quản lý kinh doanh Kiểm định ban đầu công tơ: đảm bảo chất lượng kiểm định ban đầu khi thay thế hoặc lắp mới công tơ để công tơ đo đếm chính xác trong cả chu kỳ làm việc (05 năm đối với công tơ 1 pha, 02 năm đối với công tơ 3 pha).
Hệ thống đo đếm lắp đặt mới: đảm bảo thiết kế lắp đặt hệ thống đo đếm mới bao gồm công tơ, TU, TI và các thiết bị giám sát từ xa (nếu có) đảm bảo cấp chính xác, được niêm phong kẹp chì và có các giá trị định mức (dòng điện, điện áp, tỉ số biến…) phù hợp với phụ tải. Xây dựng và thực hiện nghiêm quy định về lắp đặt, kiểm tra và nghiệm thu công tơ để đảm bảo sự giám sát chéo giữa các khâu nhằm đảm bảo không có sai sót trong quá trình lắp đặt, nghiệm thu hệ thống đo đếm. Tổ chức kiểm soát khâu cài đặt thông số cho công tơ điện tử, cụ thể: thông số cài đặt tỉ số biến TI, TU, thời gian,. trên công tơ phải chính xác và phù hợp với thông số TI, TU dự kiến lắp đặt.
Tổ chức quy trình rà soát biến động hệ thống đo đếm chặt chẽ: không để khai thác soát bộ khách hàng mới hoặc không cập nhật biến động hệ thống đo đếm khách hàng, hệ thống đo đếm tính tổn thất nội bộ vào hệ thống dữ liệu khi thay định kỳ công tơ, TI, TU hoặc khi thay công tơ, TI, TU hư hỏng, cháy. HVTH: Ngô Thành Dương Trang 7/94 Luan van Luận văn Thạc sĩ GVHD: PGS. Quyền Huy Ánh Thực hiện kiểm định, thay thế định kỳ công tơ đúng thời hạn theo quy định (05 năm đối với công tơ 1 pha, 02 năm đối với công tơ 3 pha). Thực hiện kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ hệ thống đo đếm: thực hiện quy định về kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống đo đếm (công tơ, TU, TI…) để đảm bảo các thiết bị đo đếm trên lưới không bị con người cố tính tác động làm sai lệch kết quả đo, sai số hệ thống đo đếm đảm bảo trong phạm vi cho phép.
Thực hiện chế độ quản lý, kiểm tra để kịp thời phát hiện và thay thế ngay thiết bị đo đếm bị sự cố (công tơ kẹt cháy, TU, TI cháy hỏng…), hư hỏng hoặc bị can thiệp trái phép trên lưới điện. Không được để công tơ kẹt cháy quá một chu kỳ ghi chỉ số. Củng cố nâng cấp hệ thống đo đếm: từng bước áp dụng công nghệ mới, lắp đặt thay thế các thiết bị đo đếm có cấp chính xác cao cho phụ tải lớn. Thay thế công tơ điện tử 3 pha cho các phụ tải lớn; Áp dụng các phương pháp đo xa, giám sát thiết bị đo đếm từ xa cho các phụ tải lớn nhằm tăng cường theo dõi, phát hiện sai sót, sự cố trong đo đếm.
Thực hiện lịch ghi chỉ số công tơ: đảm bảo ghi chỉ số công tơ đúng lộ trình, chu kỳ theo quy định, đúng ngày đã thỏa thuận với khách hàng, tạo điều kiện để khách hàng cùng giám sát, đảm bảo chính xác kết quả ghi chỉ số công tơ và kết quả sản lượng tính toán TTĐN. Củng cố và nâng cao chất lượng ghi chỉ số công tơ, đặc biệt đối với khu vực thuê dịch vụ điện nông thôn ghi chỉ số nhằm mục đích phát hiện kịp thời công tơ kẹt cháy, hư hỏng ngay trong quá trình ghi chỉ số để xử lý kịp thời.