Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA QUẢN LÝ NĂNG LƢỢNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
THỰC TRẠNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT
ĐIỆN NĂNG TẠI ĐIỆN LỰC QUỲNH PHỤ
Giáo viên hƣớng dẫn: TH.S ĐỖ HỮU CHẾ
Sinh viên thực hiện : BÙI THỊ PHƢƠNG
Chuyên ngành
: QUẢN LÝ NĂNG LƢỢNG
Lớp
: D7-QLNL1
Khoa
: QUẢN LÝ NĂNG LƢỢNG
Hà Nội – 2016
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
PHIẾU THEO DÕI QUÁ TRÌNH LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SINH VIÊN
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN
Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S Đỗ Hữu Chế
Họ tên sinh viên: Bùi Thị Phƣơng
Tên đề tài: Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực
Quỳnh Phụ.
Tính chất đề tài:
…………………………………………………………………..………………
…………………………………………………………………………..………
……………………………………………………………………………..……
I. NỘI DUNG VÀ NHẬN XÉT
1. Tiến trình thực hiện đồ án:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
2. Nội dung cơ sở của đồ án:
a. Cơ sở lý thuyết:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
b. Các số liệu thực tế:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
c. Phƣơng pháp và mức độ giải quyết các vấn đề:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
3. Hình thức đồ án:
a. Hình thức trình bày:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
I. NỘI DUNG VÀ NHẬN XÉT
1. Nội dung đồ án:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
2. Hình thức đồ án:
a. Hình thức trình bày:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
b. Kết cấu đồ án:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
……………………………………………………………………………………
3. Những nhận xét khác:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
án tốt nghiệp.
Hà Nội, tháng 12 năm 2016
Bùi Thị Phương
Lớp: D7 – QLNL1
Khoa: Quản Lý Năng Lượng
Trường: Đại Học Điện Lực
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................1
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG .........................1
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN NĂNG.........................................................................1
1.1.1. Khái niệm về điện năng.....................................................................................1
1.1.2. Đặc điểm của điện năng ....................................................................................1
1.1.3. Vai trò của điện năng ........................................................................................2
1.2. TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG ...................................................................................2
1.2.1. Khái niệm về tổn thất điện năng. ......................................................................2
1.2.2. Phân loại tổn thất điện năng ..............................................................................2
1.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến tổn thất điện năng ...................................................4
1.2.3.1. Các yếu tố khách quan ...................................................................................4
1.2.3.2. Các yếu tố chủ quan .......................................................................................6
1.2.4. Các phƣơng pháp xác định tính toán tổn thất điện năng ..................................7
1.2.4.1. Xác định tổn thất điện năng thông qua hệ thống công tơ đo đếm..................8
1.2.4.2. Xác định tổn thất điện năng qua tính toán tổn thất điện năng kỹ thuật..........8
1.2.5. Ý nghĩa của việc giảm tổn thất điện năng .......................................................9
1.2.6. Tình hình tổn thất điện năng của Việt Nam ...................................................12
PSS/ADEPT ..............................................................................................................39
3.2.3. So sánh và phân tích kết quả tính toán tổn thất:..............................................44
TÓM TẮT CHƢƠNG 2 ............................................................................................46
CHƢƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CỤ THỂ
CHO LỘ ĐƢỜNG DÂY 971 QUỲNH CÔI VÀ CÁC GIẢI PHÁP CHUNG CHO
TOÀN ĐIỆN LỰC QUỲNH PHỤ ...........................................................................47
3.1. GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG LỘ ĐƢỜNG DÂY 971
QUỲNH CÔI ............................................................................................................47
3.1.1. Giải pháp giảm tổn thất kĩ thuật ......................................................................47
3.1.1.1. Giải pháp thay thế đƣờng dây ......................................................................48
3.1.1.2. Giải pháp lắp tụ bù .......................................................................................51
3.1.1.3. Giải pháp đồng thời thay thế dây dẫn và lắp tụ bù.......................................57
3.1.1.4 Đánh giá các giải pháp ..................................................................................58
3.1.2. Giải pháp giảm tổn thất thƣơng mại................................................................59
3.2. GIẢM TỔN THẤT THƢƠNG MẠI CHO ĐIỆN LỰC QUỲNH PHỤ ...........59
3.2.1. Giải pháp giảm tổn thất kỹ thuật .....................................................................59
3.2.1.1. Giải pháp hoàn thiện kết cấu lƣới điện theo đúng tiêu chuẩn kinh tế - kỹ
thuật ...........................................................................................................................59
3.2.1.2. Các biện pháp kĩ thuật khác .........................................................................61
3.2.2. Giải pháp giảm tổn thất thƣơng mại................................................................61
3.2.2.1. Các biện pháp quản lý ghi chỉ số, phúc tra công tơ .....................................61
3.2.2.2. Các biện pháp quản lý tổn thất điện năng. ...................................................62
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
3.2.2.3. Một số kiến nghị với Công ty ......................................................................63
TÓM TẮT CHƢƠNG 3 ............................................................................................65
KẾT LUẬN ...............................................................................................................66
PSS/ADEPT ..............................................................................................................44
Bảng 2.8: So sánh số liệu tổn thấtkĩ thuật của Điện lực với các kết quả tính toán ...44
Bảng 3.1: Kết quả tổn thất lộ 971 Quỳnh Côi sau khi thay dây ...............................49
Bảng 3.2: Phân tích kết quả sau khi thay thế đƣờng dây ..........................................49
Bảng 3.3: Dự tính vốn đầu tƣ cho giải pháp thay dây .............................................50
Hình 3.1: Chọn dung lƣợng bù trong PSS/ADEPT ..................................................53
Hình 3.2: Các chỉ số kinh tế trong PSS/ADEPT .......................................................54
Hình 3.3: Vị trí đặt các tụ bù .....................................................................................54
Bảng 3.4: Kết quả vị trí và dung lƣợng bù chạy bằng chƣơng trình CAPO .............55
Bảng 3.5: Kết quả tổn thất lộ 971 Quỳnh Côi sau khi lắp tụ bù ...............................55
Bảng 3.6: Phân tích kết quả sau khi lắp tụ bù ...........................................................56
Bảng 3.7: Kết quả tổn thất lộ 971 Quỳnh Côi sau khi thay dây và lắp tụ bù ............57
Bảng 3.8: Phân tích kết quả sau khi thay thế đƣờng dây và lắp tụ bù ......................57
Bảng 3.9: Đánh giá các giải pháp..............................................................................58
Bảng 3.10: Bảng kiểm tra tiết diện dây dẫn ..............................................................60
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Phân loại tổn thất điện năng ........................................................................3
Hình 2.1: Sơ đồ cơ cấu tổ chức của điện lực Quỳnh Phụ .........................................17
Hình 2.2: Điện thực nhận và điện thƣơng phẩm 2014-2016.....................................23
Hình 2.3: Đƣờng dây trung thế .................................................................................27
Hình 2.4: Sơ đồ đi dây và các trạm biến áp đƣờng dây 971 Quỳnh Côi ..................32
Hình 2.5: Sơ đồ nhánh Nhà văn hóa thuộc lộ đƣờng dây 971 Quỳnh Côi ...............35
Hình 2.6: Phần mềm PSS/ADEPT ............................................................................39
Hình 2.7: Các bƣớc thực hiện tính toán tổn thất trên phần mềm PSS/ADEPT ........40
Nêu lên thực trạng của tổn thất điện năng trong toàn điện lực cũng nhƣ trong từng
cấp điện áp ở từng giai đoạn cụ thể, nêu lên những mặt tồn tại chỉ ra đƣợc nguyên
nhân của những tồn tại đó, những khó khăn, thuận lợi trong quá trình khắc phục
những tồn.
3. Nhiệm vụ của đề tài
Phân tích đánh giá đƣợc những tồn tại nhằm xác định đƣợc mức độ và tầm ảnh
hƣởng của tổn thất điện năng tới hoạt động kinh doanh tại Điện lực, để từ đó các
Công ty Điện lực có thể đánh giá đƣợc thực trạng tổn thất của đơn vị mình quản lý
và đƣa ra đƣợc những kế hoạch cụ thể cho công tác giảm tổn thất điện năng trong
những năm tiếp theo tốt hơn.
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
4. Phạm vi nghiên cứu
Trong bài đồ án này em đã nêu ra tất cả những gì liên quan đến vấn đề tổn thất điện
năng, từ định nghĩa, đặc điểm, nguyên nhân, phân tích thực trạng, cách xác định tổn
thất. Tính toán tổn thất điện năng của lộ đƣờng dây 971 Quỳnh Côi và đề xuất giải
pháp giảm tổn thất điện năng cho lộ đƣờng dây này.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
Xuất phát từ các số liệu mới nhất mà Điện lực Quỳnh Phụ cung cấp và dựa vào
các đặc điểm các nguyên nhân, công thức tính tổn thất điện năng, em đã áp dụng và
phân tích cụ thể các số liệu đó và so sánh cẩn thận giữa các năm với nhau và so với
kế hoạch đề ra để từ đó có đƣợc cái nhìn chính xác và đa chiều về tình hình tổn thất
tại điện lực. Cuối cùng em áp dụng các công thức tính tổn thất điện năng để tính
toán tổn thất kỹ thuật của một lộ đƣờng dây cụ thể và áp dụng công thức tính các
tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả đầu tƣ cho các giải pháp để đánh giá tính khả thi.
6. Những đóng góp của đồ án
năng, năng lƣợng gió, năng lƣợng mặt trời, địa nhiệt, … Điện năng sản xuất ra
không tích trữ đƣợc. Vì vậy tại mọi thời điểm luôn phải đảm bảo cân bằng giữa
lƣợng điện sản xuất ra với lƣợng điện tiêu thụ có tính đến cả tổn thất do truyền tải.
Điện năng là một dạng hàng hóa không hiện hữu nhƣ các dạng hàng hóa khác
nên khó có thể kiểm tra đƣợc chất lƣợng điện năng. Việc sản xuất, truyền tải, phân
phối và tiêu thụ điện năng luôn đƣợc thực hiện thống nhất trong khuôn khổ hệ thống
điện. Hệ thống điện bao gồm các khâu: phát điện, truyền tải, phân phối, cung cấp
điện tới hộ tiêu thụ sử dụng điện, chúng đƣợc thực hiện bởi các nhà máy điện, trạm
phát điện và các thiết bị dùng điện khác nhau. Đây là một quá trình liên tục, thống
nhất và có tính đồng bộ cao, nếu có một bộ phận bị trục trặc thì cả quá trình sẽ bị
gián đoạn hoặc ngƣng trệ. Quá trình này phải đáp ứng 3 yêu cầu cơ bản sau:
- Đảm bảo tính ổn định cung cấp điện. Điều này có nghĩa là đảm bảo cho chất
lƣợng điện bán ra, đảm bảo điện áp và tần số của dòng điện luôn ổn định.
- Nhà nƣớc quy định giá và thống nhất quản lý giá, vì điện năng là loại hàng
hóa mang tính chiến lƣợc và là một hàng hóa đặc biệt, nó vừa là tƣ liệu sản
xuất đồng thời lại là tƣ liệu tiêu dùng. Giá bán điện có ảnh hƣởng quan trọng đến
giá cả hầu hết các hàng hóa khác trên thị trƣờng và ảnh hƣởng đến đời sống của mọi
tầng lớp dân cƣ trong xã hội.
- Đối tƣợng khách hàng của ngành điện hết sức đa dạng, có thể là khách hàng
nhỏ hộ gia đình đến các nhà máy lớn tiêu thụ hàng triệu KWh / một tháng. Sản
phẩm điện ít có khả năng chọn lựa khách hàng. Vì thế tổng công ty phải nghiên cứu
cung cấp điện phù hợp cho từng đối tƣợng khách hàng. Từ những đặc điểm chung
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
1
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
của sản phẩm điện năng cho thấy tổng công ty muốn quản lý tốt và kinh doanh có
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
2
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
Theo các giai đoạn phát sinh tổn thất thì tổn thất đƣợc phân loại nhƣ sau:
Hình 1.1: Phân loại tổn thất điện năng
+ Tổn thất trong quá trình sản xuất: Là lƣợng điện tiêu hao ngay tại nhà máy điện
do việc sử dụng không hết công suất của máy phát điện và do việc điều độ hệ thống
điện không đồng bộ dẫn đến tình trạng công suất phát điện lớn hơn công suất tiêu
thụ của các hộ dùng điện.
+ Tổn thất điện năng trong quá trình truyền tải và phân phối: Là lƣợng điện năng
tiêu hao trong quá trình đƣa điện năng từ nhà máy điện tới các hộ dùng điện. Do
nguyên nhân khách quan (các yếu tố tự nhiên và môi trƣờng, kỹ thuật và công nghệ,
…) và nguyên nhân chủ quan (trình độ quản lý) gây ra.
+ Tổn thất điện năng ở khâu tiêu thụ: Là lƣợng điện năng tiêu hao trong quá trình sử
dụng các thiết bị điện của ngƣời tiêu dùng. Vấn đề này đƣợc quyết định bởi mức độ
hiện đại, tiên tiến của thiết bị điện, trình độ và ý thức sử dụng các trang thiết bị đó
của ngƣời tiêu dùng.
Theo tính chất của tổn thất thì tổn thất điện năng đƣợc chia thành 2 loại:
+ Tổn thất kỹ thuật:
Tổn thất kỹ thuật trong các mạng điện là đặc biệt quan trọng bởi vì nó dẫn đến tăng
vốn đầu tƣ để sản xuất và truyền tải điện năng cũng nhƣ chi phí về nguyên liệu. Tổn
thất kỹ thuật gồm:
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
3
1.2.3. Các yếu tố ảnh hƣởng đến tổn thất điện năng
1.2.3.1. Các yếu tố khách quan
a. Các yếu tố tự nhiên: khí hậu, thời tiết, địa hình,…
Để đảm bảo tính kinh tế và trong sạch về môi trƣờng, các nhà máy điện
thƣờng đƣợc xây dựng tại nơi có nguồn năng lƣợng: Cơ năng của dòng nƣớc, nhiệt
năng của than đá, dầu mỏ,Do đó, điện năng đƣợc sản xuất ra phải đƣợc truyền
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
4
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
tải từ nhà máy điện đến các nơi tiêu thụ. Nhiệm vụ này đƣợc thực hiện nhờ hệ
thống điện. Hệ thống điện là tập hợp các nhà máy điện, đƣờng dây truyền tải điện,
mạng phân phối và các hộ dùng điện, nhằm thực hiện nhiệm vụ sản xuất, truyền
tải, phân phối và sử dụng điện năng một cách tin cậy, kinh tế và chất lƣợng đảm
bảo.
Thiên tai do thiên nhiên gây nên tổn thất lớn đối với nền kinh tế nói chung và
ngành điện nói riêng. Trong lịch sử từng có những trận lụt thế kỷ xảy ra tại các tỉnh
miền Trung làm một số trạm biến áp và đƣờng dây 110 KV bị ngập trong nƣớc
nhiều ngày liền, không thể vận hành đƣợc, nhiều phụ tải trên lƣới điện phân phối bị
sa thải do mạng lƣới điện áp bị hƣ hỏng, ảnh hƣởng nhất định đến sản lƣợng truyền
tải điện; Những sự cố sạt lở móng trụ có nguy cơ gây sự cố lớn cho hệ thống,
Thời tiết khắc nghiệt, nhiệt độ cao và nhiều cơn bão xảy ra làm đổ cột điện,
cháy nổ do sét đánh, gây ra những thiệt hại đáng kể. Không những vậy thời tiết còn
gây khó khăn cho việc khắc phục hậu quả sự cố.
b. Công nghệ trình độ kỹ thuật của máy móc thiết bị trong hệ thống truyền tải và
phân phối điện năng
Trong quá trình phân phối và truyền tải điện năng thì tổn thất điện năng là
quá tải. Muốn giảm đƣợc lƣợng điện tổn thất này thì phải cải tiến kỹ thuật công
nghệ truyền tải nhƣng phải cải tiến đồng bộ.
1.2.3.2. Các yếu tố chủ quan
a. Tổ chức sản xuất kinh doanh
Để quản lý tốt sản phẩm của mình, giảm lƣợng điện hao hụt trong quá trình
phân phối và truyền tải điện năng, ngƣời lao động đóng vai trò không nhỏ, các công
nhân, kỹ sƣ,phải có trình độ chuyên môn nghiệp vụ nhất định. Phải thông thạo về
kỹ thuật, kinh tế, nghiệp vụ về điện để tuyên truyền, hƣớng dẫn cho khách hàng
trong quá trình mua hàng và phƣơng pháp sử dụng, nhất là an toàn điện, tránh xảy
ra những tổn thất không đáng có. Phải thông thạo trong việc sử dụng, kiểm tra các
thiết bị điện thuộc phạm vi mình quản lý.
Các công nhân viên phải đƣợc bố trí làm việc đúng chuyên môn, có sự say mê
với công việc, tránh đƣợc các hành vi tiêu cực do chán nản gây ra: làm việc thiếu
nhiệt tình, xử lý chậm chạm khi có sự cố; nhân viên ghi công tơ không đều đặn theo
lịch hàng tháng, ghi sai chỉ số, ghi chỉ số khống,...; hiện tƣợng cán bộ công nhân
viên ngành điện móc ngoặc với các hộ sử dụng điện, ghi sai chỉ số công tơ, thu tiền
không đúng kì hạn, tính sai giá điện, làm hợp đồng không đúng với thực tế sử
dụng,...
Vì vậy, để quản lý tốt sản phẩm của mình trong đó có giảm lƣợng điện năng
hao tổn thì việc tổ chức sản xuất hợp lý, tạo mối liên hệ cân đối, hài hoà giữa các bộ
phận, phải có một đội ngũ nhân viên có trình độ, tinh thần trách nhiệm cao với công
việc là hết sức cần thiết. Tổ chức sản xuất kinh doanh không hợp lý tất yếu dẫn đến
hoạt động của ngành kém chất lƣợng, điện cung cấp không đầy đủ cả về số lƣợng và
chất lƣợng, hao tổn điện năng nhiều.
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
6
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
7
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
1.2.4.1. Xác định tổn thất điện năng thông qua hệ thống công tơ đo đếm.
Phƣơng pháp xác định tổn thất điện năng thông dụng nhất là so sánh sản lƣợng
điện đầu vào ở lƣới và năng lƣợng tiêu thụ tại các phụ tải trong cùng khoảng thời
gian.
Tỷ lệ tổn thất =
× 100%
(1.1)
1.2.4.2. Xác định tổn thất điện năng qua tính toán tổn thất điện năng kỹ thuật.
Là tính toán tổn thất điện năng qua các thông số lƣới điện và phƣơng thức vận
hành để nhận dạngtổn thất điện năng kỹ thuật của lƣới điện thuộc phạm vi đơn vị
quản lý.
a. Xác định tổn thất trong máy biến áp
Tổn thất công suất tác dụng trong MBA đƣợc xác định theo công thức:
(1.2)
Trong đó:
ΔPMBA: Tổn thất công suất tác dụng trong MBA (kW).
ΔP0, ΔPN: Tổn thất công suất không tải và ngắn mạch của MBA (kW).
Spt, Sđm : Công suất phụ tải và công suất định mức của MBA (kW).
Tổn thất điện năng trong máy biến áp đƣợc xác định theo công thức:
(1.7)
: chiều dài đoạn đƣờng dây đang xét (km).
: tra bảng thông số của đƣờng dây ( /km)
: Thời gian tổn hao công suất cực đại (h).
: Thời gian vận hành với công suất cực đại (h).
P, Q : Công suất tác dụng, công suất phản kháng của phụ tải (kVA),(kVAr).
1.2.5. Ý nghĩa của việc giảm tổn thất điện năng
Để hiểu đƣợc ý nghĩa của việc giảm tổn thất điện năng, trƣớc hết chúng ta phải
hiểu về tổng quan toàn bộ quá trình kinh doanh điện năng.
Hoạt động sản xuất kinh doanh điện năng bao gồm tổ hợp các hoạt động nhỏ từ
khâu sản xuất điện tại các nhà máy đến khâu phân phối điện năng đến các hộ sử
dụng bao gồm:
- Phát điện từ các nhà máy điện.
- Truyền tải điện năng từ nhà máy đến các TBA và sau đó đến phụ tải.
- Lập và ký kết hợp đồng cung ứng điện.
- Tổ chức thực hiện và kiểm tra việc thực hiện hợp đồng cung ứng điện.
- Đặt và quản lý công tơ điện.
- Ghi chỉ số điện năng tiêu thụ.
SVTH: Bùi Thị Phƣơng
9
Thực trạng và đề xuất giải pháp giảm tổn thất điện năng tại điện lực Quỳnh Phụ
- Lập hóa đơn tiền điện.
- Thu tiền điện.
- Phân tích kết quả kinh doanh điện năng.
Sự khác biệt trong việc quản lý sản xuất kinh doanh điện năng
Sản xuất kinh doanh điện năng là một ngành kinh doanh có điều kiện. Nhà nƣớc
Copyright: Tài liệu đại học ©