Đánh giá hiệu quả kinh tế trong giảm tổn thất điện năng của lộ đường dây 465 e1.11 thuộc lưới điện quận đống đa, thành phố hà nội
- 61 trang
- file .pdf
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ TRONG GIẢM TỔN THẤT
ĐIỆN NĂNG CỦA LỘ ĐƢỜNG DÂY 465 E1.11 THUỘC
LƢỚI ĐIỆN QUẬN ĐỐNG ĐA, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
B I C NG THÀNH
[email protected]
N Quả Kỹ t uật Cô ệ
Giả viê ƣớng dẫn: TS Vi t Ti n
Chữ ký của GVHD
Trƣờ i n– i nt
HÀ NỘI, 10/2022
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Trong luận văn
có s dụng một số tài li u của các đồng nghi p; trích dẫn một số bài vi t, tài li u
chuy n ngành li n quan đ n lưới đi n phân phối của Vi t Nam.
Các số li u, k t quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Lê Vi t Ti n đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hi n để hoàn thành luận văn
này. Em xin g i lời cảm ơn đ n toàn thể thầy cô bộ môn Trường i n – i n t ;
Vi n Kinh t và Quản lý - ại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giảng dạy, chỉ
bảo, truyền đạt nguồn ki n thức sâu rộng và những kinh nghi m quý báu cho em
trong suốt thời gian học tại trường.
Xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghi p đã giúp đỡ, tạo điều ki n, ủng
hộ tôi trong suốt thời gian học tập cũng như thực hi n luận văn này
Mặc dù đã nỗ lực h t mình, nhưng do khả năng, ki n thức có hạn, lĩnh vực
li n quan đ n luận văn khá rộng, nên không thể tránh được những sai sót trong
quá trình thực hi n. Do vậy, em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các
thầy cô để em có được thêm những ki n thức, kinh nghi m chuẩn bị cho công
vi c thực t sau này.
HỌC VIÊN
B i Cô T
M CL C
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LỘ 465 E1.11 THUỘC LƯỚI ĐIỆN
ĐỐNG ĐA ............................................................................................................ 3
1.1 Tổng quan về lưới đi n phân phối ............................................................. 3
1.2 ặc điểm lưới đi n phân phối ................................................................... 3
1.3 Tổn thất và nguyên nhân gây tổn thất ........................................................ 3
1.3.1 Tổn thất kỹ thuật ............................................................................ 4
1.3.2 Tổn thất thương mại ....................................................................... 5
1.4 Bù công suất phản kháng trong lưới đi n phân phối ................................. 5
1.4.1 Bù công suất phản kháng ............................................................... 5
1.4.2 Yêu cầu về kỹ thuật và kinh t ....................................................... 6
1.4.3 Các phương pháp bù công suất phản kháng................................... 7
1.4.4 Phương thức bù công suất phản kháng .......................................... 8
1.4.5 Phân tích ảnh hưởng của tụ bù đ n tổn thất công suất tác dụng và
tổn thất đi n năng của lưới phân phối xét trong một số trường hợp đơn giản9
1.5 K t luận chương I ..................................................................................... 13
CHƢƠNG 2. M C TIÊU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ BÀI TOÁN
CHI PHÍ .............................................................................................................. 14
2.1 Tổng quan về bù công suất phản kháng lưới đi n phân phối .................. 14
2.2 Bù tự nhi n lưới đi n phân phối............................................................... 14
2.2.1 iều chỉnh đi n áp ....................................................................... 14
2.2.2 Nghiên cứu các phương thức vận hành tối ưu ............................. 15
2.2.3 Nâng cao h số công suất tự nhiên ............................................... 15
2.3 Bù kinh t lưới đi n phân phối ................................................................. 16
2.3.1 Khái ni m dòng tiền t ................................................................. 16
2.3.2 Công thức tính giá trị tương đương cho các dòng tiền t đơn và
phân bố đều .................................................................................................. 17
2.3.3 Phương pháp giá trị hi n tại ......................................................... 18
2.3.4 Bù tối ưu theo phương pháp phân tích động theo dòng tiền t .... 18
2.4 K t luận chương 2 .................................................................................... 22
CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSS/ADEPT, ĐÁNH GIÁ TỔN
THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA LỘ 465 E1.11 THUỘC LƯỚI ĐIỆN ĐỐNG ĐA
.............................................................................................................................. 23
3.1 Tổng quan ................................................................................................. 23
3.2 Giới thi u phần mềm PSS/ADEPT .......................................................... 23
3.2.1 Khái quát chung ........................................................................... 23
3.2.2 Tính toán phân bố công suất ........................................................ 24
3.2.3 Tối ưu hóa vi c lắp đặt tụ bù ........................................................ 24
3.2.4 Thuận lợi và khó khăn khi s dụng phần mềm PSS/ADEPT. ..... 27
3.3 Các bước thực hi n khi ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT ..................... 27
3.3.1 Thu thập, x lý và nhập số li u lưới đi n cần tính toán trên
PSS/ADEPT ................................................................................................. 28
3.3.2 Thể hi n lưới đi n trên giao di n đồ hoạ của PSS/ADEPT ......... 31
3.4 ánh giá tình hình tổn thất đi n năng lưới đi n lộ 465 E1.11: ................ 31
3.4.1 Tình hình tốn thất đi n năng: ....................................................... 31
3.4.2 ề xuất các giải pháp giảm tổn thất đi n năng có tính đ n hi u quả
kinh t : ...................................................................................................... 32
3.5 K t luận chương 3 .................................................................................... 34
CHƢƠNG 4. ỨNG D NG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH TOÁN, ĐÁNH
GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ BÙ TỐI ƢU CHO LỘ 465 E1.11 THUỘC LƢỚI
ĐIỆN ĐỐNG ĐA ................................................................................................ 35
4.1 Tổng quan về lộ 465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a: ............................ 35
4.2 Tình hình bù trung, hạ áp của lộ 465 E1.11 ............................................. 35
4.3 S dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán phân bố công suất và tính toán
bù tối ưu cho lộ 465 E1.11 ................................................................................... 35
4.3.1 Mục đích tính toán ....................................................................... 35
4.3.2 Tính toán phân bố công suất ban đầu ........................................... 35
4.3.3 Tính toán bù ................................................................................. 35
4.4 So sánh hi u quả kinh t các phương án bù ............................................. 41
4.5 K t luận chương 4 .................................................................................... 45
DANH M C H NH V
Hình 1 1 Sơ đồ h thống phân phối mạch vòng ..................................................... 3
Hình 1.2. Bù công suất phản kháng ....................................................................... 6
Hình 1.3 . Vị trí lắp đặt tụ bù công suất phản kháng ............................................. 8
Hình 1.4. Ảnh hưởng của tụ bù đ n sơ đồ lưới phân phối có 1 phụ tải ................. 9
Hình 1.5. Ảnh hưởng của tụ bù đ n lưới có một phụ tải phân bố đều trên trục
chính ..................................................................................................................... 11
Hình 2.1. Biểu đồ dòng tiền t giả định ............................................................... 17
Hình 3 1 ưu đồ thuật toán tối ưu hóa vị trí lắp đặt tụ bù .................................. 25
Hình 3.2. Mô phỏng lộ 465 E1.11 trên giao di n đồ họa PSS/ADEPT ............... 31
Hình 4.1. Hộp thoại cài đặt các chỉ số của PSS/ADEPT ..................................... 36
Hình 4.2. Hộp thoại cài đặt các chỉ số kinh t của PSS/ADEPT ......................... 37
DANH M C BẢNG BIỂU
Bảng 3 1 TT N lưới đi n lộ 465 E1 11 trong năm 2022 ................................... 31
Bảng 4.1: Tổn thất sau bù tự nhiên ...................................................................... 36
Bảng 4.2: H số bù k (tra theo TT 07/2006/TT-BCN)......................................... 38
Bảng 4.3: Tổn thất sau bù trung áp ...................................................................... 40
Bảng 4.4: Tổn thất sau bù hạ áp ........................................................................... 40
Bảng 4.5: Tổn thất sau bù trung áp k t hợp hạ áp................................................ 41
Bảng 4.6: Tính toán kinh t ở phương án bù trung áp ......................................... 44
Bảng 4.7: Tính toán kinh t ở phương án bù hạ áp .............................................. 45
Bảng 4.8: Tính toán kinh t ở phương án k t hợp bù trung + hạ áp .................... 45
Bảng 4.9: So sánh giá trị lợi nhuận ròng NPV giữa các phương án .................... 45
DANH M C CÁC TỪ VIẾT TẮT
LBS : Máy cắt phụ tải
TTCS : Tổn thất công suất
TT N : Tổn thất đi n năng
TU : Bi n đi n áp
TI : Bi n dòng đi n
MBA : Máy bi n áp
CSPK : Công suất phản kháng
XT : Xuất tuy n
PP : ưới đi n phân phối
MỞ ĐẦU
1. ý do lựa chọn đề tài
Sự phát triển của Ngành đi n đi cùng với sự phát triển của đất nước, sự
bi n động của Ngành đi n sẽ mang lại những ảnh hưởng không nhỏ đ n tình hình
kinh t , chính trị, xã hội của một Quốc gia. Trong thời kỳ hội nhập kinh t quốc
t , vai trò của Ngành đi n ngày càng đặc bi t quan trọng. Chúng ta bi t rằng
trong vòng những năm tới, nguy cơ thi u hụt đi n năng là điều không thể tránh
khỏi vì lý do là các trung tâm Thủy đi n, Nhi t đi n, i n khí lớn gần như đã
được khai thác tri t để ồng thời, các nhà máy đi n thường được xây dựng ở nơi
gần nguồn nhiên li u hoặc chuyên chở nhiên li u thuận lợi, trong khi đó các
trung tâm phụ tải lại ở xa, do vậy phải dùng lưới truyền tải để chuyển tải đi n
năng đ n các phụ tải. Vì lý do an toàn người ta không cung cấp trực ti p cho các
phụ tải bằng lưới truyền tải mà dùng lưới phân phối ây là khâu cuối cùng của
h thống đi n đưa đi n năng đ n hộ tiêu dùng.
ưới phân phối thường được phân bố trên di n rộng, gồm nhiều nhánh nút
phụ tải, vì vậy khi truyền năng lượng tr n đường dây đ n các hộ tiêu thụ sẽ gây
nên tổn thất công suất, tổn thất đi n năng, làm giảm chất lượng đi n năng …
trong khi nhu cầu tiêu thụ đi n năng ngày càng cao, đòi hỏi đáp ứng đầy đủ kịp
thời không chỉ về số lượng mà cả về chất lượng ể hạn ch các vấn đề trên,
hàng năm một lượng vốn rất lớn được đưa vào lưới đi n thông qua các chương
trình s a chữa lớn, s a chữa thường xuy n để mua sắm, lắp đặt nhiều thi t bị vận
hành (tụ bù, thay dây dẫn, thay máy bi n áp tổn thất thấp…) nhằm mục đích hoàn
thi n cấu trúc lưới, điều chỉnh đi n áp, bù công suất phản kháng, giảm tổn thất
đi n năng tr n lưới đi n Tuy nhi n, các chương trình này thông thường có nhược
điểm đó là: nguồn lực tài chính là nguồn lực hữu hạn nhưng vẫn chưa có những
đánh giá chính xác tính hi u quả của các công trình s a chữa, nâng cấp lưới
nhằm mục đích giảm tổn thất đi n năng
Trước nhu cầu thực tiễn tr n đây và vị trí công tác của tác giả đề tài, tác
giả mong muốn xây dựng bài toán thể hi n mối tương quan giữa chi phí đầu tư và
lợi nhuận thu được từ vi c giảm tổn thất.
1. Mục đích nghiên cứu
- Phân tích các ch độ làm vi c hi n hành của lộ đường dây 465 E1.11 thuộc
Công ty i n lực ống a
- Tìm hiểu các ch độ bù công suất phản kháng hi n tại tr n lưới phân phối của
Công ty i n lực ống a
- Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán lựa chọn dung lượng bù và vị trí
bù hợp lý nhằm giảm tổn thất cho lưới đi n để tăng hi u quả kinh t cho lộ 465
E1.11.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- ối tượng nghiên cứu:
Nghi n cứu của đề tài là các phương pháp tính toán tổn thất công suất trong đó
1
nhấn mạnh đ n phương pháp bù công suất phản kháng cho lộ đường dây 465
E1 11, tính toán bù bằng phần mềm PSS/ADEPT.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Áp dụng với lộ đường dây 465 E1 11 thuộc Công ty i n lực ống a có tổn
thất cao
+ Phương pháp tính toán các ch độ làm vi c trong lưới phân phối
+ Giải pháp bù cho lưới phân phối
3. Tên đề tài
Căn cứ mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghi n cứu, đề tài
được đặt tên: “ ánh giá và tính toán hi u quả kinh t giảm tổn thất đi n năng lộ
465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a”
4. Bố cục luận văn
Tr n cơ sở mục đích nghi n cứu, đối tượng và phạm vi nghi n cứu, nội
dung đề tài dự ki n như sau:
- Chương mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan về lộ 465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a
- Chương 2: Mục tiêu bù công suất phản kháng và bài toán chi phí.
- Chương 3: Giới thi u phần mềm PSS/ADEPT, đánh giá tổn thất đi n năng của
lộ 465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a
- Chương 4: Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán, đánh giá hi u quả kinh
t bù tối ưu cho lộ 465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LỘ 465 E1.11 THUỘC LƯỚI ĐIỆN
ĐỐNG ĐA
1.1 Tổng quan về ƣới điện phân phối
H thống đi n bao gồm các đường dây phân phối được nối với nhau thành
một h thống thống nhất làm nhi m vụ phân phối đi n năng Theo mục đích
nghiên cứu, lưới đi n được chia thành các phần như sau:
- ưới phân phối trung áp 22kV.
- ưới phân phối hạ áp 0,4kV
1.2 Đặc điểm ƣới điện phân phối
ưới đi n phân phối cung cấp đi n trực ti p đ n khách hàng nên có
cấp đi n áp trung áp 22kV phân phối đi n cho các trạm phân phối trung áp.
ặc điểm chính của lưới đi n phân phối là:
- ưới đi n được xây dựng theo cấu trúc mạch vòng kín vận hành mở.
Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống phân phối mạch vòng
- Trong mạch vòng, các xuất tuy n được liên k t với nhau bằng LBS hoặc
thi t bị nối mạch vòng.
- Sơ đồ mạch vòng thường được áp dụng cho lưới đi n phân phối đòi hỏi độ
tin cậy cung cấp đi n và chất lượng đi n năng Các xuất tuy n được cấp
đi n trực ti p từ các trạm khác nhau và trên mỗi tuy n đều có 2 máy cắt
đặt ở hai đầu.
Các trạm bi n áp phân phối được đấu liên thông và mỗi máy bi n áp đều
có 2 dao cách ly đặt ở hai phía. Máy bi n áp được cấp đi n từ phía nào cũng
được Sơ đồ mạch vòng dạng này thường được áp dụng cho lưới đi n phân phối
trung áp.
1.3 Tổn thất và nguyên nhân gây tổn thất
Tổn thất đi n năng tr n h thống đi n là lượng đi n năng ti u hao cho quá
trình truyền tải và phân phối đi n từ thanh cái các nhà máy đi n qua h thống
lưới đi n truyền tải, lưới đi n phân phối đ n các hộ s dụng đi n và là một
3
trong những chỉ ti u kinh t kỹ thuật của ngành i n
Vi c nghiên cứu, áp dụng các giải pháp mới để giảm tỷ l tổn thất đi n
năng là mục tiêu của ngành i n tất cả các nước, đặc bi t trong bối cảnh h
thống đang mất cân đối về lượng cung cầu đi n năng như nước ta hi n nay. Tỷ l
tổn thất đi n năng phụ thuộc vào đặc tính của mạch đi n, lượng đi n truyền tải,
khả năng cung cấp của h thống và công tác quản lý vận hành h thống đi n. Tổn
thất đi n năng được phân chia thành hai loại cơ bản là tổn thất kỹ thuật và tổn
thất thương mại.
1.3.1 Tổ t ất kỹ t uật
Tổn thất kỹ thuật là ti u hao đi n năng tất y u xảy ra trong quá trình
truyền tải và phân phối đi n. Do dây dẫn, máy bi n áp, thi t bị tr n lưới đều có
trở kháng n n khi dòng đi n chạy qua gây ti u hao đi n năng do phát nóng máy
bi n áp, dây dẫn và các thi t bị đi n Ngoài ra đường dây dẫn đi n cao áp từ
110kV trở lên còn có tổn thất vầng quang; dòng đi n qua cáp ngầm, tụ đi n còn
có tổn thất do đi n môi, đường dây đi n đi song song với đường dây khác như
dây chống sét, dây thông tin... có tổn hao đi n năng do hỗ cảm.
Tổn thất kỹ thuật tr n lưới đi n bao gồm TTCS tác dụng và TTCS phản
kháng. TTCS phản kháng do từ thông rò, gây từ trong các máy bi n áp và cảm
kháng tr n đường dây.TTCS tác dụng có ảnh hưởng đáng kể đ n TT N Tổn
thất kỹ thuật có các nguyên nhân chủ y u như sau:
- ường dây quá dài, bán kính cấp đi n lớn, ti t di n dây dẫn quá nhỏ, đường
dây bị xuống cấp, không được cải tạo nâng cấp, trong quá trình vận hành làm
tăng nhi t độ dây dẫn, đi n áp giảm dưới mức cho ph p và tăng TT N tr n dây
dẫn
- Máy bi n áp vận hành quá tải do dòng đi n tăng cao làm phát nóng cuộn dây và
dầu cách đi n của máy dẫn đ n tăng tổn thất đi n năng tr n máy bi n áp đồng
thời gây sụt áp và làm tăng TT N tr n lưới đi n phía hạ áp.
- Tổn thất do thi t bị cũ, lạc hậu: các thi t bị cũ thường có hi u suất thấp, máy
bi n áp là loại có tỷ l tổn thất cao hoặc vật li u lõi từ không tốt dẫn đ n sau một
thời gian vận hành tổn thất có xu hướng tăng lên.
- Nhiều thành phần sóng hài của các phụ tải công nghi p tác động vào các cuộn
dây máy bi n áp làm tăng TT N
- Tổn thát dòng rò, Sứ cách đi n, chóng sét van và các thi t bị không được kiểm
tra, bảo dưỡng hợp lý dẫn đ n dòng rò, phóng đi n.
- ối với h thống nối đất trực ti p, lặp lại không tốt dẫn d n TT N sẽ cao.
- Hành lang tuy n không đảm bảo: không thực hi n tốt vi c phát quang, cây mọc
chạm vào đường dây gây dòng rò hoặc sự cố.
- Hi n tượng quá bù, hoặc vị trí và dung lượng bù không hợp lý.
- Tính toán phương thức vận hành không hợp lý, để xảy ra sự cố dẫn đ n phải s
dụng phương thức vận hành bất lợi và TT N tăng cao
4
- Vận hành không đối xứng liên tục dẫn đ n tăng tổn thất trên dây trung tính, dây
pha và cả trong máy bi n áp, đồng thời cũng gây quá tải ở pha có dòng đi n lớn.
- Vận hành với h số cosφ thấp do phụ tải có h số cosφ thấp, thực hi n lắp đặt
và vận hành tụ bù không phù hợp. Cosφ thấp dẫn đ n tăng dòng đi n truyền tải
h thống và tăng TT N
- Các điểm ti p xúc, các mối nối ti p xúc k m n n làm tăng nhi t độ, tăng
TT N
- Ch độ s dụng đi n không hợp lý: công suất s dụng của nhiều phụ tải có sự
chênh l ch quá lớn giữa giờ cao điểm và thấp điểm.
1.3.2 Tổ t ất t ƣơ mại
Tổn thất thương mại phụ thuộc vào cơ ch quản lý, quy trình quản lý hành
chính, h thống công tơ đo đ m và ý thức của người s dụng. Tổn thất thương
mại cũng một phần chịu ảnh hưởng của năng lực và công cụ quản lý của các
i n lực, trong đó có phương ti n máy móc, máy tính, phần mềm quản lý và con
người.
Tổn thất thương mại bao gồm các dạng tổn thất như sau:
Các thi t bị đo đ m như công tơ, TU, TI không phù hợp với tải có thể quá
lớn hay quá nhỏ hoặc không đạt cấp chính xác yêu cầu, h số nhân của h thống
đo không đúng, các tác động làm sai l ch mạch đo đ m đi n năng, gây hỏng hóc
công tơ, các mạch thi t bị đo lường, ...
Sai sót khâu quản lý: TU, TI, công tơ hỏng chưa kịp x lý, thay th kịp
thời, không thực hi n đúng chu kỳ kiểm định và thay th công tơ định kỳ theo
quy định của Pháp l nh đo lường, đấu nhầm, đấu sai sơ đồ đấu dây, ... là các
nguyên nhân dẫn đ n đo đ m không chính xác gây TT N
Sai sót trong nghi p vụ kinh doanh: đọc sai chỉ số công tơ, thống kê tổng
hợp không chính xác, bỏ sót khách hàng, ...
Không thanh toán hoặc chậm thanh toán hoá đơn tiền đi n.
Sai sót thống kê phân loại và tính hoá đơn khách hàng
Sai sót trong khâu tính toán xác định tổn thất kỹ thuật.
1.4 Bù công suất phả k á tro ƣới điện phân phối
1.4.1 B cô suất p ả k á
Công suất phản kháng do phụ tải yêu cầu mang thuộc tính cảm, để sinh ra
từ trường cần thi t cho quá trình chuyển đổi đi n năng, từ trường xoay chiều cần
một đi n năng dao động đó là công suất phản kháng có tính cảm Q i n năng
của từ trường dao động dưới dạng dòng đi n, khi đi tr n dây dẫn nó gây tổn thất
đi n năng và tổn thất đi n áp không có lợi cho lưới đi n.
5
Hình 1.2. Bù công suất phản kháng
Muốn giảm được tổn thất đi n năng và tổn thất đi n áp do từ trường gây
ra người ta đặt tụ đi n ngay sát vùng từ trường hình 1.2. Tụ đi n gây ra đi n
trường xoay chiều, đi n trường cũng cần một đi n năng dao động - công suất
phản kháng dung tính QC, nhưng ngược về pha so với từ trường. Khi từ trường
phát năng lượng thì đi n trường nhận vào và ngược lại. Nhờ đặc tính này mà khi
đặt cạnh nhau đi n trường và từ trường tạo mạch dao động, năng lượng của
chúng truyền qua lại cho nhau, chỉ có phần thừa ra Q - QC (dù đi n cảm hay đi n
dung) mới đi về nguồn đi n. Nhờ vậy dòng công suất phản kháng giảm đi Công
suất phản kháng dung tính đi về nguồn cũng gây tổn thất đi n năng như công
suất phản kháng cảm tính, nhưng về đi n áp thì nó làm tăng đi n áp ở nút tải so
với nguồn (tổn thất đi n áp âm). Vì th khi đặt bù cũng phải tránh không gây quá
bù (QC->Q).
1.4.2 Yêu cầu về kỹ t uật v ki tế
1.4.2.1. Tiêu chí kỹ thuật
a) Yêu cầu về cosφ
Phụ tải của các hộ gia đình thường có h số công suất cao, thường là gần
bằng 1, do đó mức tiêu thụ công suất phản kháng rất ít không thành vấn đề lớn
cần quan tâm. Trái lại, các xí nghi p, nhà máy, phân xưởng dùng động cơ
không đồng bộ, là nơi ti u thụ chủ y u công suất phản kháng. H số công suất
của động cơ không đồng bộ phụ thuộc vào điều ki n làm vi c của động cơ, các
y u tố chủ y u như sau:
- Dung lượng của động cơ càng lớn thì h số công suất càng cao, suất tiêu thụ
công suất phản kháng càng nhỏ.
- H số công suất của động cơ phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ, nhất là
đối với các động cơ nhỏ.
- H số công suất của động cơ không đồng bộ phụ thuộc rất nhiều vào h số phụ
tải của động cơ, khi quay không tải lượng công suất phản kháng cần thi t cho
động cơ không đồng bộ cũng đã bằng 60% 70% lúc tải định mức.
b) ảm bảo mức đi n áp cho phép
Khi có đi n chạy trong dây dẫn thì bao giờ cũng có đi n áp rơi, cho n n
đi n áp ở từng điểm khác nhau tr n lưới không giống nhau. Tất cả các thi t bị
tiêu thụ đi n đều được ch tạo để làm vi c tối ưu với một đi n áp đặt nhất định,
6
n u đi n áp đặt tr n đầu cực của thi t bị đi n khác trị số định mức sẽ làm cho
tình trạng làm vi c của chúng xấu đi
Vì các lý do trên, vi c đảm bảo đi n áp ở mức cho phép là một chỉ tiêu kỹ
thuật rát quan trọng. Trên thực t không thể nào giữ được đi n áp vào đầu cực
của các thi t bị đi n cố định bằng đi n áp định mức mà chỉ có thể đảm bảo trị số
đi n áp thay đổi trong một phạm vi nhất định theo tiêu chuẩn kỹ thuật đã cho
ph p mà thôi, thông thường đi n áp đặt cho ph p dao động ± 5% ộ l ch đi n
áp là tiêu chuẩn đi n áp quan trọng nhất ảnh hưởng lớn đ n giá thành h thống
đi n.
Có thể thay đổi sự phân bố công suất phản kháng tr n lưới, bằng cách đặt
các máy bù đồng bộ hay tụ đi n tĩnh, và cũng có thể thực hi n được bằng cách
phân bố lại công suất phản kháng phát ra giữa các nhà máy đi n trong h thống.
c) Giảm tổn thất công suất đ n giới hạn cho phép.
Muốn nâng cao đi n áp vận hành có nhiều phương pháp:
- Thay đổi đầu phân áp của MBA.
- Nâng cao đi n áp của máy phát đi n.
- Làm giảm hao tổn đi n áp bằng các thi t bị bù.
1.4.2.2. Tiêu chí về kinh tế
Khi thực hi n bù kinh t người ta tính toán để đạt được các lợi ích, n u lợi
ích thu được cho vi c lắp đặt thi t bị bù lớn hơn chi phí lắp đặt thì vi c bù kinh t
sẽ được thực hi n.
a) Lợi ích khi đặt tụ bù
- Giảm được công suất tác dụng yêu cầu ở ch độ max của h thống đi n, do đó
giảm được dự trữ công suất tác dụng.
- Giảm nhẹ tải của MBA trung gian và đường trụ trung áp do giảm được yêu cầu
CSPK.
- Giảm được tổn thất đi n năng
- Cải thi n được chất lượng đi n áp trong lưới phân phối.
b) Chi phí đặt tụ bù
- Vốn đầu tư và chi phí vận hành cho trạm bù.
- Tổn thất đi n năng trong tụ bù.
1.4.3 Các p ƣơ p áp b cô suất p ả k á
Có hai phương pháp bù được áp dụng trong giảm tổn thất, đó là:
Bù nối tiếp (Bù dọc)
Tụ đi n bù dọc được mắc nối ti p đường dây nhằm làm giảm đi n kháng
của đường dây và được s dụng chủ y u để tăng đi n áp cuối đường dây, tức là
làm giảm tồn thất đi n áp Nó cũng cải thi n h số công suất đầu đường dây.
Bù song song (Bù ngang)
Tụ bù ngang được mắc song song trong h thống và được s dụng chủ y u
để cải thi n h số công suất, nhằm làm giảm công suất phản kháng truyền tải. Từ
7
đó làm giảm tổn thất tr n đường dây Bù song song cũng có tác dụng làm tăng
đi n áp của trục chính nghĩa là giảm tổn thất đi n áp, đồng thời lọc sóng hài.
1.4.4 P ƣơ t ức b cô suất p ả k á
Bù công suất phản kháng mang lại 2 lợi ích: giảm tổn thất đi n năng và
cải thi n đi n áp với chi phí vận hành không đáng kể.
Trong lưới phân phối có thể có 3 loại bù công suất phản kháng:
- Bù kỹ thuật để nâng cao đi n áp Do thi u công suất phản kháng, đi n áp sẽ
thấp N u công suất phản kháng nguồn thi u thì bù công suất phản kháng là một
giải pháp nâng cao đi n áp, cạnh tranh với các bi n pháp khác như tăng ti t di n
dây, điều áp dưới tải
- Bù kinh t để giảm tổn thất công suất và tổn thất đi n năng
- Trong lưới xí nghi p phải bù cưỡng bức để đảm bảo cos theo y u cầu Bù này
không phải do đi n áp thấp hay tổn thất đi n năng cao mà do y u cầu từ h thống
đi n Tuy nhi n lợi ích k o theo là giảm tổn thất đi n năng và cải thi n đi n áp
Bù kinh t là để lấy lợi, n u lợi thu được do bù lớn hơn chi phí đặt bù thì bù sẽ
được thực hi n, có 2 cách đặt bù:
Cách 1: Bù tập trung tại một số điểm tr n trục chính lưới trung áp
Cách 2: Bù phân tán ở các trạm phân phối hạ áp, hoặc rãi các XT hạ áp
Bù theo cách 1, tr n 1 trục chính chỉ đặt 1 đ n 3 trạm tụ bù (hình 1 3).
Công suất bù có thể lớn, dễ thực hi n điều khiển các loại Dùng tụ trung áp n n
giá thành đơn vị bù rẻ và công suất đơn vị lớn Vi c quản lý và vận hành dễ
dàng.
Hình 1.3 . Vị trí lắp đặt tụ bù công suất phản kháng
Bù theo cách 2 giảm được tổn thất công suất và tổn thất đi n năng nhiều
hơn vì bù sâu hơn Nhưng do bù quá gần phụ tải n n nguy cơ cộng hưởng và tự
kích thích ở phụ tải cao ể giảm nguy cơ này phải hạn ch công suất bù sao cho
ở ch độ cực tiểu công suất bù không lớn hơn y u cầu của phụ tải Giá thành đơn
vị bù cao hơn tập trung. Trong thực t có thể dùng k t hợp cả 2 cách.
8
1.4.5 P â tíc ả ƣở của tụ b đế tổ t ất cô suất tác dụng
v tổ t ất điệ ă của ƣới p â p ối xét tro một số trƣờ
ợp đơ iả
- Lƣới p â p ối có một p ụ tải
Xét lưới phân phối như tr n hình 1 4. Công suất phản kháng yêu cầu cực
đại là Qmax, công suất bù là Qbù, đồ thị kéo dài của công suất phản kháng yêu
cầu là q(t), đồ thị kéo dài của công suất phản kháng sau khi bù là:
Qb(t) = Q(t) - Qb
Trên hình 1.4: Qb1(t) ứng với Qb=Qmin
Qb2(t) ứng với Qb = Qmax
Qb3(t) ứng với Qb = Qtb (Công suất phản kháng trung bình)
Hình 1.4. Ảnh hưởng của tụ bù đến sơ đồ lưới phân phối có 1 phụ tải
Tổn thất công suất tác dụng do công suất phản kháng q(t) gây ra là:
U là đi n áp định mức của lưới đi n
9
Tổn thất công suất sau khi bù:
Lợi ích về tổn thất công suất tác dụng sau khi bù chính là độ giảm tổn thất công
suất tác dụng do bù:
Lợi ích do giảm tổn thất công suất tác dụng chỉ có ý nghĩa ở ch độ max của h
thống khi mà nguồn công suất tác dụng bị căng thẳng, giả thi t tổn thất công suất
max của lưới đi n trùng với max h thống, lúc đó q(t) = Qmax và:
→ ΔP sẽ lớn nhất khi Qb = Qmax:
ộ giảm tổn thất đi n năng trong khoảng thời gian xét T là tích phân của ΔP(t)
theo ở trên trong khoảng thời gian xét T:
∫
Vì ∫ /T = Qtb và Ksdq = Qtb/Qmax
Lấy đạo hàm theo Qb, đặt = 0 rồi giải ra ta được giá trị của Qb cho độ giảm tổn
thất đi n năng lớn nhất: ⁄ ⁄
Rút ra: Qbopt = Qtb
Khi đó: ⁄
Như vậy muốn giảm được nhiều nhất tổn thất đi n năng thì Qb = Qtb của
phụ tải Trong khi đó muốn giảm được nhiều nhất tổn thất công suất thì Qb =
Qmax . Tuy nhiên không được lạm dụng sự tăng công suất bù vì như vậy lợi ích
do bù sẽ lại giảm.
10
- Lƣới điện phân phối có phụ tải phân bố đều trên trục chính
Xét lưới đi n phân phối trên hình 1.5 Trong trường hợp này đặt vấn đề là
địa điểm đặt bù nên ở đâu để hi u quả bù là lớn nhất. Còn vấn đề công suất bù đã
được giải quy t ở phần trên và vẫn đúng cho trường hợp này.
Hình 1.5. Ảnh hưởng của tụ bù đến lưới có một phụ tải phân bố đều trên trục chính
Giả thi t rằng chỉ đặt tụ bù tại 1 điểm và phải tìm điểm đặt tụ bù tối ưu sao
cho với công suất bù nhỏ nhất đạt hi u quả lớn nhất
Ta xét ch độ cực đại, tổn thất công suất tác dụng trước khi bù là:
⁄
Ta đặt bù sao cho công suất phản kháng QN từ nguồn cấp cho đoạn lx (đoạn 0B)
còn tụ bù công suất phản kháng Qb cho đoạn còn lại là L – lx (đoạn BA)
QN = lx.q0
Qb = (L - lx).q0
Sẽ dễ dàng nhận thấy rằng muốn cho tổn thất công suất và tổn thất đi n
năng sau khi bù là nhỏ nhất thì trạm bù phải đặt ở chính giữa đoạn L – lx, công
suất phản kháng của tụ sẽ chia đều ở 2 phía, mỗi phía có độ dài (L-lx)/2 và công
suất phản kháng Qb/2.
Vị trí đặt bù sẽ là:
Lb = lx + (L - lx)/2 = (L + lx)/2
Tổn thất công suất tác dụng tr n đoạn lx là:
⁄ ⁄
Tổn thất công suất tác dụng tr n đoạn – lx là:
⁄ ⁄ ⁄
11
Tổng tổn thất công suất tác dụng sau khi bù là:
⁄ ⁄ ⁄
ộ giảm tổn thất công suất do bù là:
⁄
ặt đạo hàm của ΔP theo lx rồi đặt = 0 và giải ra ta được lxop:
⁄
Từ đây ta có vị trí bù tối ưu lxop = 2.L/3
Như vậy muốn độ giảm tổn thất công suất tác dụng do bù lớn nhất, nguồn
đi n phải cung cấp công suất phản kháng cho 1/3 độ dài lưới đi n, tụ bù cung cấp
công suất phản kháng cho 2/3 còn lại và đặt ở vị trí cách đầu lưới đi n 2/3 Từ
đây cũng tính được công suất bù tối ưu là 2/3 công suất phản kháng y u cầu
ể có độ giảm tổn thất đi n năng lớn nhất vẫn phải đặt bù tại 2/3 nhưng
công suất bù tối ưu là 2/3 công suất phản kháng trung bình Trong lưới đi n phức
tạp vị trí bù tối ưu có thể x dịch một chút so với lưới đi n đơn giản x t ở đây
Hai trường hợp đơn giản tr n đây cho thấy rõ về khái ni m như: ộ giảm
tổn thất công suất tác dụng, độ giảm tổn thất đi n năng do bù, công suất bù tối ưu
theo các điều ki n giảm tổn thất công suất tác dụng, giảm tổn thất đi n năng, vị
trí đặt bù cũng như điều ki n cần thi t để giải bài toán bù
Các loại tụ bù được s dụng phổ bi n:
Trong h thống đi n hai loại thi t bị bù được s dụng phổ bi n nhất là tụ
đi n tĩnh và máy bù đồng bộ tuy nhi n tụ đi n tĩnh được s dụng nhiều hơn vì
các lí do sau đây:
- Tổn thất công suất tác dụng trong máy bù đồng bộ lớn hơn nhiều so với tụ đi n
tĩnh: Ở máy bù đồng bộ tổn thất công suất tác dụng trong 1 đơn vị bù là (1 3%-
5%) còn ở tụ đi n tĩnh chỉ khoảng 0 5%
- S dụng, vận hành tụ đi n tĩnh dễ dàng linh hoạt hơn nhiều so với máy bù đồng
bộ vì ở tụ đi n tĩnh không có bộ phận quay như ở máy bù đồng bộ Khi hư hỏng
từng bộ phận, tụ đi n tĩnh vẫn có thể làm vi c được trong lúc đó máy bù đồng bộ
12
LUẬN VĂN THẠC SĨ
ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ TRONG GIẢM TỔN THẤT
ĐIỆN NĂNG CỦA LỘ ĐƢỜNG DÂY 465 E1.11 THUỘC
LƢỚI ĐIỆN QUẬN ĐỐNG ĐA, THÀNH PHỐ HÀ NỘI
B I C NG THÀNH
[email protected]
N Quả Kỹ t uật Cô ệ
Giả viê ƣớng dẫn: TS Vi t Ti n
Chữ ký của GVHD
Trƣờ i n– i nt
HÀ NỘI, 10/2022
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Trong luận văn
có s dụng một số tài li u của các đồng nghi p; trích dẫn một số bài vi t, tài li u
chuy n ngành li n quan đ n lưới đi n phân phối của Vi t Nam.
Các số li u, k t quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Lê Vi t Ti n đã tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hi n để hoàn thành luận văn
này. Em xin g i lời cảm ơn đ n toàn thể thầy cô bộ môn Trường i n – i n t ;
Vi n Kinh t và Quản lý - ại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giảng dạy, chỉ
bảo, truyền đạt nguồn ki n thức sâu rộng và những kinh nghi m quý báu cho em
trong suốt thời gian học tại trường.
Xin cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghi p đã giúp đỡ, tạo điều ki n, ủng
hộ tôi trong suốt thời gian học tập cũng như thực hi n luận văn này
Mặc dù đã nỗ lực h t mình, nhưng do khả năng, ki n thức có hạn, lĩnh vực
li n quan đ n luận văn khá rộng, nên không thể tránh được những sai sót trong
quá trình thực hi n. Do vậy, em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các
thầy cô để em có được thêm những ki n thức, kinh nghi m chuẩn bị cho công
vi c thực t sau này.
HỌC VIÊN
B i Cô T
M CL C
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LỘ 465 E1.11 THUỘC LƯỚI ĐIỆN
ĐỐNG ĐA ............................................................................................................ 3
1.1 Tổng quan về lưới đi n phân phối ............................................................. 3
1.2 ặc điểm lưới đi n phân phối ................................................................... 3
1.3 Tổn thất và nguyên nhân gây tổn thất ........................................................ 3
1.3.1 Tổn thất kỹ thuật ............................................................................ 4
1.3.2 Tổn thất thương mại ....................................................................... 5
1.4 Bù công suất phản kháng trong lưới đi n phân phối ................................. 5
1.4.1 Bù công suất phản kháng ............................................................... 5
1.4.2 Yêu cầu về kỹ thuật và kinh t ....................................................... 6
1.4.3 Các phương pháp bù công suất phản kháng................................... 7
1.4.4 Phương thức bù công suất phản kháng .......................................... 8
1.4.5 Phân tích ảnh hưởng của tụ bù đ n tổn thất công suất tác dụng và
tổn thất đi n năng của lưới phân phối xét trong một số trường hợp đơn giản9
1.5 K t luận chương I ..................................................................................... 13
CHƢƠNG 2. M C TIÊU BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ BÀI TOÁN
CHI PHÍ .............................................................................................................. 14
2.1 Tổng quan về bù công suất phản kháng lưới đi n phân phối .................. 14
2.2 Bù tự nhi n lưới đi n phân phối............................................................... 14
2.2.1 iều chỉnh đi n áp ....................................................................... 14
2.2.2 Nghiên cứu các phương thức vận hành tối ưu ............................. 15
2.2.3 Nâng cao h số công suất tự nhiên ............................................... 15
2.3 Bù kinh t lưới đi n phân phối ................................................................. 16
2.3.1 Khái ni m dòng tiền t ................................................................. 16
2.3.2 Công thức tính giá trị tương đương cho các dòng tiền t đơn và
phân bố đều .................................................................................................. 17
2.3.3 Phương pháp giá trị hi n tại ......................................................... 18
2.3.4 Bù tối ưu theo phương pháp phân tích động theo dòng tiền t .... 18
2.4 K t luận chương 2 .................................................................................... 22
CHƯƠNG 3. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSS/ADEPT, ĐÁNH GIÁ TỔN
THẤT ĐIỆN NĂNG CỦA LỘ 465 E1.11 THUỘC LƯỚI ĐIỆN ĐỐNG ĐA
.............................................................................................................................. 23
3.1 Tổng quan ................................................................................................. 23
3.2 Giới thi u phần mềm PSS/ADEPT .......................................................... 23
3.2.1 Khái quát chung ........................................................................... 23
3.2.2 Tính toán phân bố công suất ........................................................ 24
3.2.3 Tối ưu hóa vi c lắp đặt tụ bù ........................................................ 24
3.2.4 Thuận lợi và khó khăn khi s dụng phần mềm PSS/ADEPT. ..... 27
3.3 Các bước thực hi n khi ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT ..................... 27
3.3.1 Thu thập, x lý và nhập số li u lưới đi n cần tính toán trên
PSS/ADEPT ................................................................................................. 28
3.3.2 Thể hi n lưới đi n trên giao di n đồ hoạ của PSS/ADEPT ......... 31
3.4 ánh giá tình hình tổn thất đi n năng lưới đi n lộ 465 E1.11: ................ 31
3.4.1 Tình hình tốn thất đi n năng: ....................................................... 31
3.4.2 ề xuất các giải pháp giảm tổn thất đi n năng có tính đ n hi u quả
kinh t : ...................................................................................................... 32
3.5 K t luận chương 3 .................................................................................... 34
CHƢƠNG 4. ỨNG D NG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH TOÁN, ĐÁNH
GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ BÙ TỐI ƢU CHO LỘ 465 E1.11 THUỘC LƢỚI
ĐIỆN ĐỐNG ĐA ................................................................................................ 35
4.1 Tổng quan về lộ 465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a: ............................ 35
4.2 Tình hình bù trung, hạ áp của lộ 465 E1.11 ............................................. 35
4.3 S dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán phân bố công suất và tính toán
bù tối ưu cho lộ 465 E1.11 ................................................................................... 35
4.3.1 Mục đích tính toán ....................................................................... 35
4.3.2 Tính toán phân bố công suất ban đầu ........................................... 35
4.3.3 Tính toán bù ................................................................................. 35
4.4 So sánh hi u quả kinh t các phương án bù ............................................. 41
4.5 K t luận chương 4 .................................................................................... 45
DANH M C H NH V
Hình 1 1 Sơ đồ h thống phân phối mạch vòng ..................................................... 3
Hình 1.2. Bù công suất phản kháng ....................................................................... 6
Hình 1.3 . Vị trí lắp đặt tụ bù công suất phản kháng ............................................. 8
Hình 1.4. Ảnh hưởng của tụ bù đ n sơ đồ lưới phân phối có 1 phụ tải ................. 9
Hình 1.5. Ảnh hưởng của tụ bù đ n lưới có một phụ tải phân bố đều trên trục
chính ..................................................................................................................... 11
Hình 2.1. Biểu đồ dòng tiền t giả định ............................................................... 17
Hình 3 1 ưu đồ thuật toán tối ưu hóa vị trí lắp đặt tụ bù .................................. 25
Hình 3.2. Mô phỏng lộ 465 E1.11 trên giao di n đồ họa PSS/ADEPT ............... 31
Hình 4.1. Hộp thoại cài đặt các chỉ số của PSS/ADEPT ..................................... 36
Hình 4.2. Hộp thoại cài đặt các chỉ số kinh t của PSS/ADEPT ......................... 37
DANH M C BẢNG BIỂU
Bảng 3 1 TT N lưới đi n lộ 465 E1 11 trong năm 2022 ................................... 31
Bảng 4.1: Tổn thất sau bù tự nhiên ...................................................................... 36
Bảng 4.2: H số bù k (tra theo TT 07/2006/TT-BCN)......................................... 38
Bảng 4.3: Tổn thất sau bù trung áp ...................................................................... 40
Bảng 4.4: Tổn thất sau bù hạ áp ........................................................................... 40
Bảng 4.5: Tổn thất sau bù trung áp k t hợp hạ áp................................................ 41
Bảng 4.6: Tính toán kinh t ở phương án bù trung áp ......................................... 44
Bảng 4.7: Tính toán kinh t ở phương án bù hạ áp .............................................. 45
Bảng 4.8: Tính toán kinh t ở phương án k t hợp bù trung + hạ áp .................... 45
Bảng 4.9: So sánh giá trị lợi nhuận ròng NPV giữa các phương án .................... 45
DANH M C CÁC TỪ VIẾT TẮT
LBS : Máy cắt phụ tải
TTCS : Tổn thất công suất
TT N : Tổn thất đi n năng
TU : Bi n đi n áp
TI : Bi n dòng đi n
MBA : Máy bi n áp
CSPK : Công suất phản kháng
XT : Xuất tuy n
PP : ưới đi n phân phối
MỞ ĐẦU
1. ý do lựa chọn đề tài
Sự phát triển của Ngành đi n đi cùng với sự phát triển của đất nước, sự
bi n động của Ngành đi n sẽ mang lại những ảnh hưởng không nhỏ đ n tình hình
kinh t , chính trị, xã hội của một Quốc gia. Trong thời kỳ hội nhập kinh t quốc
t , vai trò của Ngành đi n ngày càng đặc bi t quan trọng. Chúng ta bi t rằng
trong vòng những năm tới, nguy cơ thi u hụt đi n năng là điều không thể tránh
khỏi vì lý do là các trung tâm Thủy đi n, Nhi t đi n, i n khí lớn gần như đã
được khai thác tri t để ồng thời, các nhà máy đi n thường được xây dựng ở nơi
gần nguồn nhiên li u hoặc chuyên chở nhiên li u thuận lợi, trong khi đó các
trung tâm phụ tải lại ở xa, do vậy phải dùng lưới truyền tải để chuyển tải đi n
năng đ n các phụ tải. Vì lý do an toàn người ta không cung cấp trực ti p cho các
phụ tải bằng lưới truyền tải mà dùng lưới phân phối ây là khâu cuối cùng của
h thống đi n đưa đi n năng đ n hộ tiêu dùng.
ưới phân phối thường được phân bố trên di n rộng, gồm nhiều nhánh nút
phụ tải, vì vậy khi truyền năng lượng tr n đường dây đ n các hộ tiêu thụ sẽ gây
nên tổn thất công suất, tổn thất đi n năng, làm giảm chất lượng đi n năng …
trong khi nhu cầu tiêu thụ đi n năng ngày càng cao, đòi hỏi đáp ứng đầy đủ kịp
thời không chỉ về số lượng mà cả về chất lượng ể hạn ch các vấn đề trên,
hàng năm một lượng vốn rất lớn được đưa vào lưới đi n thông qua các chương
trình s a chữa lớn, s a chữa thường xuy n để mua sắm, lắp đặt nhiều thi t bị vận
hành (tụ bù, thay dây dẫn, thay máy bi n áp tổn thất thấp…) nhằm mục đích hoàn
thi n cấu trúc lưới, điều chỉnh đi n áp, bù công suất phản kháng, giảm tổn thất
đi n năng tr n lưới đi n Tuy nhi n, các chương trình này thông thường có nhược
điểm đó là: nguồn lực tài chính là nguồn lực hữu hạn nhưng vẫn chưa có những
đánh giá chính xác tính hi u quả của các công trình s a chữa, nâng cấp lưới
nhằm mục đích giảm tổn thất đi n năng
Trước nhu cầu thực tiễn tr n đây và vị trí công tác của tác giả đề tài, tác
giả mong muốn xây dựng bài toán thể hi n mối tương quan giữa chi phí đầu tư và
lợi nhuận thu được từ vi c giảm tổn thất.
1. Mục đích nghiên cứu
- Phân tích các ch độ làm vi c hi n hành của lộ đường dây 465 E1.11 thuộc
Công ty i n lực ống a
- Tìm hiểu các ch độ bù công suất phản kháng hi n tại tr n lưới phân phối của
Công ty i n lực ống a
- Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán lựa chọn dung lượng bù và vị trí
bù hợp lý nhằm giảm tổn thất cho lưới đi n để tăng hi u quả kinh t cho lộ 465
E1.11.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- ối tượng nghiên cứu:
Nghi n cứu của đề tài là các phương pháp tính toán tổn thất công suất trong đó
1
nhấn mạnh đ n phương pháp bù công suất phản kháng cho lộ đường dây 465
E1 11, tính toán bù bằng phần mềm PSS/ADEPT.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Áp dụng với lộ đường dây 465 E1 11 thuộc Công ty i n lực ống a có tổn
thất cao
+ Phương pháp tính toán các ch độ làm vi c trong lưới phân phối
+ Giải pháp bù cho lưới phân phối
3. Tên đề tài
Căn cứ mục đích, đối tượng, phạm vi và phương pháp nghi n cứu, đề tài
được đặt tên: “ ánh giá và tính toán hi u quả kinh t giảm tổn thất đi n năng lộ
465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a”
4. Bố cục luận văn
Tr n cơ sở mục đích nghi n cứu, đối tượng và phạm vi nghi n cứu, nội
dung đề tài dự ki n như sau:
- Chương mở đầu.
- Chương 1: Tổng quan về lộ 465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a
- Chương 2: Mục tiêu bù công suất phản kháng và bài toán chi phí.
- Chương 3: Giới thi u phần mềm PSS/ADEPT, đánh giá tổn thất đi n năng của
lộ 465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a
- Chương 4: Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán, đánh giá hi u quả kinh
t bù tối ưu cho lộ 465 E1.11 thuộc lưới đi n ống a
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LỘ 465 E1.11 THUỘC LƯỚI ĐIỆN
ĐỐNG ĐA
1.1 Tổng quan về ƣới điện phân phối
H thống đi n bao gồm các đường dây phân phối được nối với nhau thành
một h thống thống nhất làm nhi m vụ phân phối đi n năng Theo mục đích
nghiên cứu, lưới đi n được chia thành các phần như sau:
- ưới phân phối trung áp 22kV.
- ưới phân phối hạ áp 0,4kV
1.2 Đặc điểm ƣới điện phân phối
ưới đi n phân phối cung cấp đi n trực ti p đ n khách hàng nên có
cấp đi n áp trung áp 22kV phân phối đi n cho các trạm phân phối trung áp.
ặc điểm chính của lưới đi n phân phối là:
- ưới đi n được xây dựng theo cấu trúc mạch vòng kín vận hành mở.
Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống phân phối mạch vòng
- Trong mạch vòng, các xuất tuy n được liên k t với nhau bằng LBS hoặc
thi t bị nối mạch vòng.
- Sơ đồ mạch vòng thường được áp dụng cho lưới đi n phân phối đòi hỏi độ
tin cậy cung cấp đi n và chất lượng đi n năng Các xuất tuy n được cấp
đi n trực ti p từ các trạm khác nhau và trên mỗi tuy n đều có 2 máy cắt
đặt ở hai đầu.
Các trạm bi n áp phân phối được đấu liên thông và mỗi máy bi n áp đều
có 2 dao cách ly đặt ở hai phía. Máy bi n áp được cấp đi n từ phía nào cũng
được Sơ đồ mạch vòng dạng này thường được áp dụng cho lưới đi n phân phối
trung áp.
1.3 Tổn thất và nguyên nhân gây tổn thất
Tổn thất đi n năng tr n h thống đi n là lượng đi n năng ti u hao cho quá
trình truyền tải và phân phối đi n từ thanh cái các nhà máy đi n qua h thống
lưới đi n truyền tải, lưới đi n phân phối đ n các hộ s dụng đi n và là một
3
trong những chỉ ti u kinh t kỹ thuật của ngành i n
Vi c nghiên cứu, áp dụng các giải pháp mới để giảm tỷ l tổn thất đi n
năng là mục tiêu của ngành i n tất cả các nước, đặc bi t trong bối cảnh h
thống đang mất cân đối về lượng cung cầu đi n năng như nước ta hi n nay. Tỷ l
tổn thất đi n năng phụ thuộc vào đặc tính của mạch đi n, lượng đi n truyền tải,
khả năng cung cấp của h thống và công tác quản lý vận hành h thống đi n. Tổn
thất đi n năng được phân chia thành hai loại cơ bản là tổn thất kỹ thuật và tổn
thất thương mại.
1.3.1 Tổ t ất kỹ t uật
Tổn thất kỹ thuật là ti u hao đi n năng tất y u xảy ra trong quá trình
truyền tải và phân phối đi n. Do dây dẫn, máy bi n áp, thi t bị tr n lưới đều có
trở kháng n n khi dòng đi n chạy qua gây ti u hao đi n năng do phát nóng máy
bi n áp, dây dẫn và các thi t bị đi n Ngoài ra đường dây dẫn đi n cao áp từ
110kV trở lên còn có tổn thất vầng quang; dòng đi n qua cáp ngầm, tụ đi n còn
có tổn thất do đi n môi, đường dây đi n đi song song với đường dây khác như
dây chống sét, dây thông tin... có tổn hao đi n năng do hỗ cảm.
Tổn thất kỹ thuật tr n lưới đi n bao gồm TTCS tác dụng và TTCS phản
kháng. TTCS phản kháng do từ thông rò, gây từ trong các máy bi n áp và cảm
kháng tr n đường dây.TTCS tác dụng có ảnh hưởng đáng kể đ n TT N Tổn
thất kỹ thuật có các nguyên nhân chủ y u như sau:
- ường dây quá dài, bán kính cấp đi n lớn, ti t di n dây dẫn quá nhỏ, đường
dây bị xuống cấp, không được cải tạo nâng cấp, trong quá trình vận hành làm
tăng nhi t độ dây dẫn, đi n áp giảm dưới mức cho ph p và tăng TT N tr n dây
dẫn
- Máy bi n áp vận hành quá tải do dòng đi n tăng cao làm phát nóng cuộn dây và
dầu cách đi n của máy dẫn đ n tăng tổn thất đi n năng tr n máy bi n áp đồng
thời gây sụt áp và làm tăng TT N tr n lưới đi n phía hạ áp.
- Tổn thất do thi t bị cũ, lạc hậu: các thi t bị cũ thường có hi u suất thấp, máy
bi n áp là loại có tỷ l tổn thất cao hoặc vật li u lõi từ không tốt dẫn đ n sau một
thời gian vận hành tổn thất có xu hướng tăng lên.
- Nhiều thành phần sóng hài của các phụ tải công nghi p tác động vào các cuộn
dây máy bi n áp làm tăng TT N
- Tổn thát dòng rò, Sứ cách đi n, chóng sét van và các thi t bị không được kiểm
tra, bảo dưỡng hợp lý dẫn đ n dòng rò, phóng đi n.
- ối với h thống nối đất trực ti p, lặp lại không tốt dẫn d n TT N sẽ cao.
- Hành lang tuy n không đảm bảo: không thực hi n tốt vi c phát quang, cây mọc
chạm vào đường dây gây dòng rò hoặc sự cố.
- Hi n tượng quá bù, hoặc vị trí và dung lượng bù không hợp lý.
- Tính toán phương thức vận hành không hợp lý, để xảy ra sự cố dẫn đ n phải s
dụng phương thức vận hành bất lợi và TT N tăng cao
4
- Vận hành không đối xứng liên tục dẫn đ n tăng tổn thất trên dây trung tính, dây
pha và cả trong máy bi n áp, đồng thời cũng gây quá tải ở pha có dòng đi n lớn.
- Vận hành với h số cosφ thấp do phụ tải có h số cosφ thấp, thực hi n lắp đặt
và vận hành tụ bù không phù hợp. Cosφ thấp dẫn đ n tăng dòng đi n truyền tải
h thống và tăng TT N
- Các điểm ti p xúc, các mối nối ti p xúc k m n n làm tăng nhi t độ, tăng
TT N
- Ch độ s dụng đi n không hợp lý: công suất s dụng của nhiều phụ tải có sự
chênh l ch quá lớn giữa giờ cao điểm và thấp điểm.
1.3.2 Tổ t ất t ƣơ mại
Tổn thất thương mại phụ thuộc vào cơ ch quản lý, quy trình quản lý hành
chính, h thống công tơ đo đ m và ý thức của người s dụng. Tổn thất thương
mại cũng một phần chịu ảnh hưởng của năng lực và công cụ quản lý của các
i n lực, trong đó có phương ti n máy móc, máy tính, phần mềm quản lý và con
người.
Tổn thất thương mại bao gồm các dạng tổn thất như sau:
Các thi t bị đo đ m như công tơ, TU, TI không phù hợp với tải có thể quá
lớn hay quá nhỏ hoặc không đạt cấp chính xác yêu cầu, h số nhân của h thống
đo không đúng, các tác động làm sai l ch mạch đo đ m đi n năng, gây hỏng hóc
công tơ, các mạch thi t bị đo lường, ...
Sai sót khâu quản lý: TU, TI, công tơ hỏng chưa kịp x lý, thay th kịp
thời, không thực hi n đúng chu kỳ kiểm định và thay th công tơ định kỳ theo
quy định của Pháp l nh đo lường, đấu nhầm, đấu sai sơ đồ đấu dây, ... là các
nguyên nhân dẫn đ n đo đ m không chính xác gây TT N
Sai sót trong nghi p vụ kinh doanh: đọc sai chỉ số công tơ, thống kê tổng
hợp không chính xác, bỏ sót khách hàng, ...
Không thanh toán hoặc chậm thanh toán hoá đơn tiền đi n.
Sai sót thống kê phân loại và tính hoá đơn khách hàng
Sai sót trong khâu tính toán xác định tổn thất kỹ thuật.
1.4 Bù công suất phả k á tro ƣới điện phân phối
1.4.1 B cô suất p ả k á
Công suất phản kháng do phụ tải yêu cầu mang thuộc tính cảm, để sinh ra
từ trường cần thi t cho quá trình chuyển đổi đi n năng, từ trường xoay chiều cần
một đi n năng dao động đó là công suất phản kháng có tính cảm Q i n năng
của từ trường dao động dưới dạng dòng đi n, khi đi tr n dây dẫn nó gây tổn thất
đi n năng và tổn thất đi n áp không có lợi cho lưới đi n.
5
Hình 1.2. Bù công suất phản kháng
Muốn giảm được tổn thất đi n năng và tổn thất đi n áp do từ trường gây
ra người ta đặt tụ đi n ngay sát vùng từ trường hình 1.2. Tụ đi n gây ra đi n
trường xoay chiều, đi n trường cũng cần một đi n năng dao động - công suất
phản kháng dung tính QC, nhưng ngược về pha so với từ trường. Khi từ trường
phát năng lượng thì đi n trường nhận vào và ngược lại. Nhờ đặc tính này mà khi
đặt cạnh nhau đi n trường và từ trường tạo mạch dao động, năng lượng của
chúng truyền qua lại cho nhau, chỉ có phần thừa ra Q - QC (dù đi n cảm hay đi n
dung) mới đi về nguồn đi n. Nhờ vậy dòng công suất phản kháng giảm đi Công
suất phản kháng dung tính đi về nguồn cũng gây tổn thất đi n năng như công
suất phản kháng cảm tính, nhưng về đi n áp thì nó làm tăng đi n áp ở nút tải so
với nguồn (tổn thất đi n áp âm). Vì th khi đặt bù cũng phải tránh không gây quá
bù (QC->Q).
1.4.2 Yêu cầu về kỹ t uật v ki tế
1.4.2.1. Tiêu chí kỹ thuật
a) Yêu cầu về cosφ
Phụ tải của các hộ gia đình thường có h số công suất cao, thường là gần
bằng 1, do đó mức tiêu thụ công suất phản kháng rất ít không thành vấn đề lớn
cần quan tâm. Trái lại, các xí nghi p, nhà máy, phân xưởng dùng động cơ
không đồng bộ, là nơi ti u thụ chủ y u công suất phản kháng. H số công suất
của động cơ không đồng bộ phụ thuộc vào điều ki n làm vi c của động cơ, các
y u tố chủ y u như sau:
- Dung lượng của động cơ càng lớn thì h số công suất càng cao, suất tiêu thụ
công suất phản kháng càng nhỏ.
- H số công suất của động cơ phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ, nhất là
đối với các động cơ nhỏ.
- H số công suất của động cơ không đồng bộ phụ thuộc rất nhiều vào h số phụ
tải của động cơ, khi quay không tải lượng công suất phản kháng cần thi t cho
động cơ không đồng bộ cũng đã bằng 60% 70% lúc tải định mức.
b) ảm bảo mức đi n áp cho phép
Khi có đi n chạy trong dây dẫn thì bao giờ cũng có đi n áp rơi, cho n n
đi n áp ở từng điểm khác nhau tr n lưới không giống nhau. Tất cả các thi t bị
tiêu thụ đi n đều được ch tạo để làm vi c tối ưu với một đi n áp đặt nhất định,
6
n u đi n áp đặt tr n đầu cực của thi t bị đi n khác trị số định mức sẽ làm cho
tình trạng làm vi c của chúng xấu đi
Vì các lý do trên, vi c đảm bảo đi n áp ở mức cho phép là một chỉ tiêu kỹ
thuật rát quan trọng. Trên thực t không thể nào giữ được đi n áp vào đầu cực
của các thi t bị đi n cố định bằng đi n áp định mức mà chỉ có thể đảm bảo trị số
đi n áp thay đổi trong một phạm vi nhất định theo tiêu chuẩn kỹ thuật đã cho
ph p mà thôi, thông thường đi n áp đặt cho ph p dao động ± 5% ộ l ch đi n
áp là tiêu chuẩn đi n áp quan trọng nhất ảnh hưởng lớn đ n giá thành h thống
đi n.
Có thể thay đổi sự phân bố công suất phản kháng tr n lưới, bằng cách đặt
các máy bù đồng bộ hay tụ đi n tĩnh, và cũng có thể thực hi n được bằng cách
phân bố lại công suất phản kháng phát ra giữa các nhà máy đi n trong h thống.
c) Giảm tổn thất công suất đ n giới hạn cho phép.
Muốn nâng cao đi n áp vận hành có nhiều phương pháp:
- Thay đổi đầu phân áp của MBA.
- Nâng cao đi n áp của máy phát đi n.
- Làm giảm hao tổn đi n áp bằng các thi t bị bù.
1.4.2.2. Tiêu chí về kinh tế
Khi thực hi n bù kinh t người ta tính toán để đạt được các lợi ích, n u lợi
ích thu được cho vi c lắp đặt thi t bị bù lớn hơn chi phí lắp đặt thì vi c bù kinh t
sẽ được thực hi n.
a) Lợi ích khi đặt tụ bù
- Giảm được công suất tác dụng yêu cầu ở ch độ max của h thống đi n, do đó
giảm được dự trữ công suất tác dụng.
- Giảm nhẹ tải của MBA trung gian và đường trụ trung áp do giảm được yêu cầu
CSPK.
- Giảm được tổn thất đi n năng
- Cải thi n được chất lượng đi n áp trong lưới phân phối.
b) Chi phí đặt tụ bù
- Vốn đầu tư và chi phí vận hành cho trạm bù.
- Tổn thất đi n năng trong tụ bù.
1.4.3 Các p ƣơ p áp b cô suất p ả k á
Có hai phương pháp bù được áp dụng trong giảm tổn thất, đó là:
Bù nối tiếp (Bù dọc)
Tụ đi n bù dọc được mắc nối ti p đường dây nhằm làm giảm đi n kháng
của đường dây và được s dụng chủ y u để tăng đi n áp cuối đường dây, tức là
làm giảm tồn thất đi n áp Nó cũng cải thi n h số công suất đầu đường dây.
Bù song song (Bù ngang)
Tụ bù ngang được mắc song song trong h thống và được s dụng chủ y u
để cải thi n h số công suất, nhằm làm giảm công suất phản kháng truyền tải. Từ
7
đó làm giảm tổn thất tr n đường dây Bù song song cũng có tác dụng làm tăng
đi n áp của trục chính nghĩa là giảm tổn thất đi n áp, đồng thời lọc sóng hài.
1.4.4 P ƣơ t ức b cô suất p ả k á
Bù công suất phản kháng mang lại 2 lợi ích: giảm tổn thất đi n năng và
cải thi n đi n áp với chi phí vận hành không đáng kể.
Trong lưới phân phối có thể có 3 loại bù công suất phản kháng:
- Bù kỹ thuật để nâng cao đi n áp Do thi u công suất phản kháng, đi n áp sẽ
thấp N u công suất phản kháng nguồn thi u thì bù công suất phản kháng là một
giải pháp nâng cao đi n áp, cạnh tranh với các bi n pháp khác như tăng ti t di n
dây, điều áp dưới tải
- Bù kinh t để giảm tổn thất công suất và tổn thất đi n năng
- Trong lưới xí nghi p phải bù cưỡng bức để đảm bảo cos theo y u cầu Bù này
không phải do đi n áp thấp hay tổn thất đi n năng cao mà do y u cầu từ h thống
đi n Tuy nhi n lợi ích k o theo là giảm tổn thất đi n năng và cải thi n đi n áp
Bù kinh t là để lấy lợi, n u lợi thu được do bù lớn hơn chi phí đặt bù thì bù sẽ
được thực hi n, có 2 cách đặt bù:
Cách 1: Bù tập trung tại một số điểm tr n trục chính lưới trung áp
Cách 2: Bù phân tán ở các trạm phân phối hạ áp, hoặc rãi các XT hạ áp
Bù theo cách 1, tr n 1 trục chính chỉ đặt 1 đ n 3 trạm tụ bù (hình 1 3).
Công suất bù có thể lớn, dễ thực hi n điều khiển các loại Dùng tụ trung áp n n
giá thành đơn vị bù rẻ và công suất đơn vị lớn Vi c quản lý và vận hành dễ
dàng.
Hình 1.3 . Vị trí lắp đặt tụ bù công suất phản kháng
Bù theo cách 2 giảm được tổn thất công suất và tổn thất đi n năng nhiều
hơn vì bù sâu hơn Nhưng do bù quá gần phụ tải n n nguy cơ cộng hưởng và tự
kích thích ở phụ tải cao ể giảm nguy cơ này phải hạn ch công suất bù sao cho
ở ch độ cực tiểu công suất bù không lớn hơn y u cầu của phụ tải Giá thành đơn
vị bù cao hơn tập trung. Trong thực t có thể dùng k t hợp cả 2 cách.
8
1.4.5 P â tíc ả ƣở của tụ b đế tổ t ất cô suất tác dụng
v tổ t ất điệ ă của ƣới p â p ối xét tro một số trƣờ
ợp đơ iả
- Lƣới p â p ối có một p ụ tải
Xét lưới phân phối như tr n hình 1 4. Công suất phản kháng yêu cầu cực
đại là Qmax, công suất bù là Qbù, đồ thị kéo dài của công suất phản kháng yêu
cầu là q(t), đồ thị kéo dài của công suất phản kháng sau khi bù là:
Qb(t) = Q(t) - Qb
Trên hình 1.4: Qb1(t) ứng với Qb=Qmin
Qb2(t) ứng với Qb = Qmax
Qb3(t) ứng với Qb = Qtb (Công suất phản kháng trung bình)
Hình 1.4. Ảnh hưởng của tụ bù đến sơ đồ lưới phân phối có 1 phụ tải
Tổn thất công suất tác dụng do công suất phản kháng q(t) gây ra là:
U là đi n áp định mức của lưới đi n
9
Tổn thất công suất sau khi bù:
Lợi ích về tổn thất công suất tác dụng sau khi bù chính là độ giảm tổn thất công
suất tác dụng do bù:
Lợi ích do giảm tổn thất công suất tác dụng chỉ có ý nghĩa ở ch độ max của h
thống khi mà nguồn công suất tác dụng bị căng thẳng, giả thi t tổn thất công suất
max của lưới đi n trùng với max h thống, lúc đó q(t) = Qmax và:
→ ΔP sẽ lớn nhất khi Qb = Qmax:
ộ giảm tổn thất đi n năng trong khoảng thời gian xét T là tích phân của ΔP(t)
theo ở trên trong khoảng thời gian xét T:
∫
Vì ∫ /T = Qtb và Ksdq = Qtb/Qmax
Lấy đạo hàm theo Qb, đặt = 0 rồi giải ra ta được giá trị của Qb cho độ giảm tổn
thất đi n năng lớn nhất: ⁄ ⁄
Rút ra: Qbopt = Qtb
Khi đó: ⁄
Như vậy muốn giảm được nhiều nhất tổn thất đi n năng thì Qb = Qtb của
phụ tải Trong khi đó muốn giảm được nhiều nhất tổn thất công suất thì Qb =
Qmax . Tuy nhiên không được lạm dụng sự tăng công suất bù vì như vậy lợi ích
do bù sẽ lại giảm.
10
- Lƣới điện phân phối có phụ tải phân bố đều trên trục chính
Xét lưới đi n phân phối trên hình 1.5 Trong trường hợp này đặt vấn đề là
địa điểm đặt bù nên ở đâu để hi u quả bù là lớn nhất. Còn vấn đề công suất bù đã
được giải quy t ở phần trên và vẫn đúng cho trường hợp này.
Hình 1.5. Ảnh hưởng của tụ bù đến lưới có một phụ tải phân bố đều trên trục chính
Giả thi t rằng chỉ đặt tụ bù tại 1 điểm và phải tìm điểm đặt tụ bù tối ưu sao
cho với công suất bù nhỏ nhất đạt hi u quả lớn nhất
Ta xét ch độ cực đại, tổn thất công suất tác dụng trước khi bù là:
⁄
Ta đặt bù sao cho công suất phản kháng QN từ nguồn cấp cho đoạn lx (đoạn 0B)
còn tụ bù công suất phản kháng Qb cho đoạn còn lại là L – lx (đoạn BA)
QN = lx.q0
Qb = (L - lx).q0
Sẽ dễ dàng nhận thấy rằng muốn cho tổn thất công suất và tổn thất đi n
năng sau khi bù là nhỏ nhất thì trạm bù phải đặt ở chính giữa đoạn L – lx, công
suất phản kháng của tụ sẽ chia đều ở 2 phía, mỗi phía có độ dài (L-lx)/2 và công
suất phản kháng Qb/2.
Vị trí đặt bù sẽ là:
Lb = lx + (L - lx)/2 = (L + lx)/2
Tổn thất công suất tác dụng tr n đoạn lx là:
⁄ ⁄
Tổn thất công suất tác dụng tr n đoạn – lx là:
⁄ ⁄ ⁄
11
Tổng tổn thất công suất tác dụng sau khi bù là:
⁄ ⁄ ⁄
ộ giảm tổn thất công suất do bù là:
⁄
ặt đạo hàm của ΔP theo lx rồi đặt = 0 và giải ra ta được lxop:
⁄
Từ đây ta có vị trí bù tối ưu lxop = 2.L/3
Như vậy muốn độ giảm tổn thất công suất tác dụng do bù lớn nhất, nguồn
đi n phải cung cấp công suất phản kháng cho 1/3 độ dài lưới đi n, tụ bù cung cấp
công suất phản kháng cho 2/3 còn lại và đặt ở vị trí cách đầu lưới đi n 2/3 Từ
đây cũng tính được công suất bù tối ưu là 2/3 công suất phản kháng y u cầu
ể có độ giảm tổn thất đi n năng lớn nhất vẫn phải đặt bù tại 2/3 nhưng
công suất bù tối ưu là 2/3 công suất phản kháng trung bình Trong lưới đi n phức
tạp vị trí bù tối ưu có thể x dịch một chút so với lưới đi n đơn giản x t ở đây
Hai trường hợp đơn giản tr n đây cho thấy rõ về khái ni m như: ộ giảm
tổn thất công suất tác dụng, độ giảm tổn thất đi n năng do bù, công suất bù tối ưu
theo các điều ki n giảm tổn thất công suất tác dụng, giảm tổn thất đi n năng, vị
trí đặt bù cũng như điều ki n cần thi t để giải bài toán bù
Các loại tụ bù được s dụng phổ bi n:
Trong h thống đi n hai loại thi t bị bù được s dụng phổ bi n nhất là tụ
đi n tĩnh và máy bù đồng bộ tuy nhi n tụ đi n tĩnh được s dụng nhiều hơn vì
các lí do sau đây:
- Tổn thất công suất tác dụng trong máy bù đồng bộ lớn hơn nhiều so với tụ đi n
tĩnh: Ở máy bù đồng bộ tổn thất công suất tác dụng trong 1 đơn vị bù là (1 3%-
5%) còn ở tụ đi n tĩnh chỉ khoảng 0 5%
- S dụng, vận hành tụ đi n tĩnh dễ dàng linh hoạt hơn nhiều so với máy bù đồng
bộ vì ở tụ đi n tĩnh không có bộ phận quay như ở máy bù đồng bộ Khi hư hỏng
từng bộ phận, tụ đi n tĩnh vẫn có thể làm vi c được trong lúc đó máy bù đồng bộ
12