ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHẠM HỒNG QUẢNG

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
NÂNG CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ
TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC
LẠC DƯƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
Mã số: 60.52.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN VINH TỊNH

Đà Nẵng - Năm 2018


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi với sự hướng
dẫn của TS Trần VinhTịnh.
Các số liệu, kết quả tính toán trong luận văn là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất cứ công trình nào. Trích dẫn và hình ảnh minh họa
được sử dụng từ tài liệu tham khảo.

Tác giả luận văn

Phạm Hồng Quảng

Graduate Student: Phạm Hồng Quảng
Code:

Couse: LĐ

Major: Kỹ thuật điện
University – ĐHĐN

ABSTRACT - Along with the growth of power load; the power quality, the reliability of the
power supply to the load are increasingly improved due to the investment from various sources ..
However, Allocation financial is limitted, so that, it cannot satify with the growth speed of load. On
the other hand, in the last five years, the power losses rate of Lac Duong Power, which is assigned
by Lam Dong power company, has being decreased with an average number is 0,5% per year. Year
2017 is assigned lower than 2016 is 0,66% and will continuosly decrease in coming years to
complete Power losses reduction schedule of EVNSPC. The research of solutions to reduce power
losses, improve power quality and reliability of power supply, reduce reactive power transmission
on the grid to improve economic efficiency are the issues that are being considered by the EVN in
general and Lam Dong Power Company in particular. In this thesis, the author uses Remote meter
software, PSS/Adept software to simulate, estimate, analyse all the reasons affect to the economic
efficiency of the grid, propose solutions to improve the economic efficiency in the Power
distribution area of Lac Duong Power, Lam Dong province.
Key-words – Power loss, remote metering, economic efficiency


MỤC LỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT, TIẾNG ANH
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

1.7.4. Phương pháp dòng điện trung bình bình phương[10] ..............................15
1.7.5. Phương pháp xác định điện năng tiêu thụ. ...............................................16
1.7.6. Phương pháp sử dụng phần mềm ứng dụng. ............................................16
1.7.7. Phương pháp tính theo quy định của EVN. ..............................................17
1.8. Độ tin cậy cung cấp điện. ...................................................................................17
1.8.1. Các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối bao gồm: ..
.....................................................................................................................17
1.8.2. Các chỉ số về độ tin cậy của lưới điện phân phối được tính toán như sau: ..
.....................................................................................................................18
1.9. Kết luận chương 1: .............................................................................................20
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÔNG TÁC SẢN
XUẤT KINH DOANH CỦA ĐIỆN LỰC LẠC DƯƠNG .......................................21
2.1. Lịch sử hình thành và phát triển huyện Lạc Dương...........................................21
2.2. Giới thiệu về Điện lực Lạc Dương .....................................................................22
2.3. Hiện trạng về nguồn và lưới điện phân phối ......................................................24
2.3.1. Nguồn điện: ..............................................................................................24
2.3.2. Thành phần phụ tải: ..................................................................................24
2.3.3. Lưới trung áp: ...........................................................................................24
2.3.4. Lưới hạ áp: ................................................................................................25
2.4. Công tác đầu tư cho lưới điện. ...........................................................................26
2.5. Giá trị đầu tư cho công tác sửa chữa lưới điện. .................................................27
2.6. Phương pháp xác định tổn thất điện năng hiện tại đang áp dụng tại Điện lực ..27
2.6.1. Giới thiệu về các phần mềm hỗ trợ: .........................................................27
2.6.2. Phương pháp xác định TTĐN lưới điện trung áp: ....................................29
2.6.3. Phương pháp xác định TTĐN lưới điện hạ áp: ........................................30
2.6.4. Phương pháp xác định TTĐN toàn đơn vị: ..............................................31
2.7. Tình hình thực hiện nhiệm vụ giảm TTĐN .......................................................31
2.7.1. Kết quả thực hiện công tác giảm TTĐN. .................................................31



4.1.3. Các giải pháp đầu tư. ................................................................................71
4.1.4. Các giải pháp kỹ thuật. .............................................................................71
4.1.5. Đánh giá hiệu quả. ....................................................................................72
4.1.6. Phân tích kinh tế tài chính. .......................................................................73


4.2. Kết luận chương 4: .............................................................................................77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................80
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO).
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
- EVN: Tập đoàn Điện lực Việt Nam.
- EVNSPC: Tổng Công ty Điện lực miền Nam
- PCLĐ: Công ty Điện lực Lâm Đồng
- 110/22kVS: Trạm 110/22kV Suối Vàng
- NMTĐĐK Nhà máy thủy điện Đạ Khai
- HTĐ: Hệ thống điện.
- HTCCĐ: Hệ thống cung cấp điện.
- HSTCC: Hiệu suất trạm công cộng.
- TTCS: Tổn thất công suất
- CSTD: Công suất tác dụng
- CSPK: Công suất phản kháng.
- TTĐN: Tổn thất điện năng
- KTKT: Kinh tế kỹ thuật
- KDDV: Kinh doanh dịch vụ.


25

2.2

Số liệu đường dây hạ áp (km).

25

2.3

Số liệu MBA

26

2.4

Tốc độ tăng trưởng (đường dây, trạm biến áp)

26

2.5

Vốn đầu tư trong các năm từ năm 2011-2016

26

2.6

Vốn sửa chữa liện trong các năm từ năm 2011-2016


36

2.12

Kết quả tính toán tổn thất:

36

2.13

Lũy kế thực hiện độ tin cậy cung cấp điện 12 tháng năm 2016

36

2.14

Lũy kế thực hiện độ tin cậy cung cấp điện đến hết tháng 10 năm
2017

37

3.1

Bảng thông số các chế độ phát.

39

3.2


Kết quả xác định TTĐN khi NM phát 8,1MW.

45

3.8

Kết quả xác định TTĐN khi NM phát 5,4MW

45

3.9

Bảng tổng hợp kết quả TTĐN chế độ vận hành hiện hữu và sau
khi tăng cường tiết điện dây dẫn từ 2xAC 70mm2 – AC185mm2

45

3.10

Thông số truy xuất từ chương trình đo ghi xa (PL 11,12,13,14 TSVH ngày 01.11/2017)

51

3.11

Thông số truy xuất từ chương trình đo ghi xa (PL-9,10 - TSVH
ngày 16.11/2017 và ngày 21.01/2018)

51


65

4.1

TTĐN trước và sau khi thực hiện giải pháp:

72


DANH MỤC CÁC HÌNH

Số

Tên sơ đồ

hiệu

Trang

1.1

Sơ đồ hệ thống phân phối hình tia

5

1.2

Sơ đồ hệ thống phân phối mạch vòng

5

48

3.3

Bộ bù tổng hợp có điều khiển

49

3.4

Sơ đồ nguyên lý của SVC loại TSC - TCR

50

3.5

Đặc tính V-I của SVC

50

3.6

Sơ đồ vectơ dòng điện không đối xứng

55

3.7

Vị trí gắn bù trên đường dây có một phụ tải


33

2.3

Biểu đồ phụ tải tuyến 478

34

2.4

Biểu đồ phụ tải tuyến 480

34

2.5

Biểu đồ phụ tải tuyến 47:

35

2.6

Biểu đồ phụ tải tuyến 472 Suối Vàng

35

3.1

Biểu đồ phụ tải NMTĐ Đạ khai phát 3 tổ máy


nhiên liệu tiêu hao trong quá trình sản xuất điện, giảm chi phí xây dựng nguồn, lưới
góp phần làm giảm giá thành bán điện cho phụ tải[2].
Trong bối cảnh hiện nay, nguồn năng lượng không tái tạo ngày càng cạn kiệt,
vấn đề thiếu điện vào mùa khô, tăng giá điện đang được xã hội quan tâm một cách
sâu sắ[2]. Để giải quyết vấn đề này, đáp ứng đủ nguồn điện cho sự phát triển kinh tế
- xã hội đòi hỏi ngành Điện phải có các giải pháp thiết thực đầu tư nguồn, lưới để
cung cấp cho phụ tải. Bên cạnh đó, ngành Điện đang tích cực thực hiện thực hiện
nhiều biện pháp để giảm TTCS và TTĐN, nâng cao chất lượng điện năng, độ tin
cậy cung cấp điện phục vụ khách hàng.
Việc nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu quả kinh tế là những vấn đề
đang được ngành Điện nói chung và Công ty Điện lực Lâm Đồng nói riêng quan
tâm, đầu tư. Giảm tổn thất điện năng, giảm truyền tải CSPK truyền tải trên lưới điện
nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế được Công ty Điện lực Lâm Đồng quan tâm hàng
đầu.
Trong những năm gần đây, trên địa bàn huyện Lạc Dương nhiều khu nông
nghiệp công nghệ cao phát triển, các khu dân cư mới được hình thành…, tốc độ
phát triển phụ tải trong các năm qua trên toàn Điện lực tăng trưởng đạt trên 10%.
Cùng với mức tăng trưởng phụ tải, chất lượng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện
cho phụ tải ngày càng được cải thiện do được đầu tư từ nhiều nguồn khác nhau….
Tuy nhiên, nguồn vốn được phân bổ có hạn nên chưa đáp ứng được tốc độ phát
triển của phụ tải. Trong năm năm gần đây, tỷ lệ tổn thất điện năng Công ty Điện lực
Lâm Đồng giao cho đơn vị giảm trung bình mỗi năm là 0.5%, năm 2017 được giao
giảm so với năm 2016 là 0.66% và sẽ tiếp tục giảm trong những năm tiếp theo để
hoàn thành lộ trình giảm tổn thất của EVNSPC.
Phát tuyến 471 trạm 110kV Đà lạt 2 có bán kính cấp điện dài khoảng 40km, sử
dụng dây dẫn (2 x AC70mm2) cấp điện cho các xã Đạ Sar, Đạ Nhim, Đạ Chais
huyện Lạc Dương. Nhà máy thủy Điện Đạ Khai có công suất 8,1MW đấu nối vào
tuyến đường dây này tại vị vị trí trụ số 471/332, hàng tháng truyền tải ra trạm
110kV Đà Lạt 2 từ 3-3,5 triệu kWh, đã gây ra lượng TTĐN khoảng 2 triệu kWh
mỗi năm. Khi nhà máy này phát Pmax = 8,1MW đã nhận từ lưới trạm 110kV Đà Lạt

- Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng các phần mềm đang ứng dụng tại đơn vị
để thu thập thông số kỹ thuật, thông số vận hành; từ các kết quả thu thập được, phân
tích nguyên nhân, đề xuất giải pháp.
- Đánh giá lại hiệu quả sau khi thực hiện các giải pháp giảm tổn thất điện
năng.
4. Bố cục của luận văn:
Chương 1: Tổng quan về lưới điện phân phối, tổn thất công suất và tổn thất
điện năng.


3

Chương 2. Giới thiệu và đánh giá hiện trạng công tác SXKD của Điện lực
Lạc Dương.
Chương 3: Nghiên cứu, phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới hiệu quả kinh tế
trên lưới điện phân phối Điện lực Lạc Dương.
Chương 4: Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả kinh tế, phân tích kinh
tế tài chính.


4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI, TỔN THẤT
CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
1.1. Vai trò của lưới điện phân phối.
Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, trạm biến áp, các đường dây
truyền tải và phân phối được nối với nhau thành một hệ thống thống nhất làm nhiệm
vụ sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng [1].
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của phụ tải, rất nhiều các nhà máy điện
có công suất lớn được đầu tư xây dựng. Vì lý do kinh tế và môi trường, các nhà


nhau có thể được nối liên thông với nhau để dự phòng khi sự cố, cắt điện công tác
trên đường trục hay các trạm biến áp nguồn. Máy cắt và dao cách ly liên lạc được
mở trong khi làm việc để vận hành hở.
Các phụ tải điện sinh hoạt 0,2kV - 0,4kV được cung cấp từ các trạm biến áp
phân phối. Mỗi trạm biến áp phân phối là sự kết hợp giữa cầu chì, máy biến áp và tủ
điện phân phối hạ áp. Đường dây hạ áp 0,2kV - 0,4kV của các trạm biến áp phân
phối này thường có cấu trúc hình tia.

Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống phân phối hình tia

1.2.2.2. Sơ đồ mạch vòng.
Mạch vòng kín để đảm bảo liên lạc thường xuyên và chắc chắn giữa các nhà
máy điện với nhau và với phụ tải. Lưới điện có nhiều mạch vòng kín để khi ngắt
điện bảo vệ đường dây hoặc sự cố 1 đến 2 đường dây vẫn đảm bảo liên lạc hệ
thống[1].

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống phân phối mạch vòng


6

Các xuất tuyến được cấp điện trực tiếp từ các trạm khác nhau và trên mỗi
tuyến đều có 2 máy cắt đặt ở hai đầu. Các trạm biến áp phân phối được đấu liên
thông, mỗi máy biến áp đều có 2 dao cách ly đặt ở hai phía. Đối với các hộ tiêu thụ
đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện cao thì sơ đồ lưới phân phối thường được áp dụng
kiểu sơ đồ dạng này.
1.3. Ý nghĩa của vấn đề TTCS và TTĐN
Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn và máy biến áp, vì chúng có điện trở và
điện kháng nên bao giờ cũng có một tổn thất nhất định về công suất tác dụng ∆P và


P2 Q2
R *10
U2

P 3RI 2

3

S2
R *10
U2

3

(kW)

(1.1)

Trong đó:
I là dòng điện toàn phần chạy trên đường dây;
R là điện trở của dây dẫn
Tổn thất công suất phản kháng trên đường dây được xác định:
Q 3 XI

2

P2 Q2
X *10 3
2

i0 % * Sdm
100

i0%: dòng điện không tải tính theo %.
P0, Q0: TTCS tác dụng, tổn thất CSPK khi không tải.
+ Thành phần tổn thất phụ thuộc vào phụ tải: Là tổn thất công suất tải qua
MBA, gọi là tổn thất đồng hay tổn hao ngắn mạch.
Với MBA hai cuộn dây, tổn thất đồng được xác định:
2

PCu

3I RB

QCu

3I 2 X B

P2 Q2
RB
U2

P 2 Q2
XB
U2

2

(1.4)



(1.7)

Trong đó: S là công suất tải qua MBA (kVA), Pn, P0, tổn thất ngắn mạch
và tổn thất không tải MBA (kW)[2].
1.5. Tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối.
Lưới điện phân phối phân bố trên diện rộng, thường vận hành không đối
xứng, có lượng tổn thất cao hơn lưới truyền tải nên gây ra tổn thất lớn về kinh tế và
ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối là
lượng điện năng tiêu hao trong quá trình phân phối điện khi nhận điện từ các trạm
biến áp 110kV đến các khách hàng sử dụng điện. Tổn thất điện năng phụ thuộc vào
lượng điện năng truyền tải, khả năng mang tải của lưới điện và vai trò của công tác
quản lý. Tổn thất điện năng còn được gọi là điện năng dùng để truyền tải và phân
phối điện.
1.5.1. Tổn thất điện năng trên đường dây:
Một phần năng lượng bị mất đi trong quá trình truyền tải gọi là TTĐN. Trên
đường dây, với phụ tải cố định và có tổn thất tác dụng P, TTĐN A trong thời
gian t bằng:
A = Pxt = 3RI2t (kWh)

(1.8)

Trong thực tế, dòng điện phụ tải luôn thay đổi theo thời gian, nên TTCS P
cũng thay đổi theo. Nếu phụ tải thay đổi theo thời gian thì TTĐN A được tính theo
công thức[1]:
t

A 3R I 2 dt (kWh)

(1.9)

Pn

2
Smax
2
Sdm

(1.11)

Trong đó: t là thời gian làm việc của MBA, nếu thời gian MBA làm việc cả
năm thì t = 8760 h.
Smax phụ tải cực đại của MBA.
Nếu có n MBA như nhau vận hành song song thì TTĐN trong n máy là :
An

n P0 * t

Pn

2
Smax
2
n * Sdm

(1.12)

1.6. Một số nguyên nhân gây tổn thất điện năng.
1.6.1. Tổn thất kỹ thuật:
Là tổn thất sinh ra do tính chất vật lý của quá trình tải điện, tổ thất này phụ
thuộc vào tính chất của dây dẫn và vật liệu cách điện, điều kiện môi trường, dòng

Hành lang lưới điện bị vi phạm, cây cối va quẹt vào đường dây gây ra dòng
rò hoặc sự cố gây ra tổn điện năng
Máy biến áp non tải: Máy biến áp vận hành non tải gây lãng phí công suất
đặt, gây tổn hao không tải lớn hơn nhu cầu điện năng sử dụng.
1.6.2. Tổn thất phi kỹ thuật:
Tổn thất thương mại bao gồm các dạng tổn thất như sau: Hệ thống đo đếm
không hoàn chỉnh; sai sót do khâu quản lý, nghiệp vụ kinh doanh; khách hàng sử
dụng điện không đúng hợp đồng, mục đích sử dụng điện… Nếu tổn thất điện năng
trên 15% cần nghĩ ngay đến thành phần TTĐN kinh doanh, khi đó cần tiến hành
tính toán thành phần tổn thất kỹ thuật để đánh giá mức độ của tổn thất kinh
doanh[2].
1.7. Các phương pháp xác định tổn thất điện năng
1.7.1. Phương pháp xác định TTĐN theo đồ thị phụ tải:
Giả sử quy luật biến thiên của dòng điện như Hình 1.3a và 1.3b, hệ tọa độ
I-t.
Chia trục hoành (t) thành n đoạn bằng nhau với độ dài ∆t. Như vậy việc xác
định TTĐN được thay bằng việc tính diện tích các hình chữ nhật (Hình 1.3a) hay
hình thang (Hình 1.3b).
Biểu thức dưới dấu tích phân trong trường hợp thứ nhất sẽ bằng:
T

I t2 .dt
o

n
t 1

I t2 . t

t

n 1

2
n

2

(1.14)

2
t

t 1

Khi I0 = In công thức (1.14) sẽ nhận được dạng (1.13)
Theo phương pháp này TTĐN [kWh] được xác định theo công thức:

A 3R.

t n 2
It .10
nt 1

(1.15)

3

Hoặc:

t


1.7.2. Phương pháp thời gian tổn thất công suất lớn nhất:
a. Phương pháp τ:
Đây là một trong các phương pháp đơn giản và sử dụng thuận tiện nhất. Trong
các trạng thái, ta chọn trạng thái có tổn thất công suất lơn nhất, và ta tính tổn thất
công suất ở trạng thái này gọi là ∆Pmax. Tổn thất điện năng trong một năm bằng tích
số của ∆Pmax với thời gian tổn thất công suất lớn nhất .
Thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax là thời gian mà hộ tiêu thụ là việc
với phụ tải cực đại Pmax thì điện năng nó tiêu thụ bằng điện năng tiêu thụ thực tế
trong năm[2].
(1.17)

8760

A PmaxTmax

Pt dt
0

Trong đó:
(1.18)

8760

Pt 2 dt
0

Tmax

Pmax


8760

I t2 dt
0
2
I max

Giá trị τ phụ thuộc vào đồ thị phụ tải và tính chất hộ tiêu dùng điện.
Để xác định người ta thường áp dụng các công thức sau:
- Công thức kinh điển:
(0,124 Tmax10 4 ) 2 8760

(1.21)

- Công thức Valander:
Tmax
T
0,87 max
8760
8760

- Công thức Kenzevits:

2

(1.22)


13


Tra đường cong = f(Tmax, cos ), các đường cong này đã được tính toán với
một số biểu đồ điển hình của phụ tải, với những Tmax, cos khác nhau (thắp sáng,
phụ tải công nghiệp, phụ tải sinh hoạt, …). Trong đó quy ước là cos suốt năm
không thay đổi, điện trở đường dây không phụ thuộc vào nhiệt độ.
- Các công thức để xác định τ đều là gần đúng, lấy theo thực nghiệm và tiệm
cận hoá, và nhất là xác định được dựa trên cơ sở lưới điển hình, có cấu trúc tiêu
chuẩn. Với lưới điện Việt Nam sẽ không phù hợp. Ngoài ra nhận thấy rằng, cơ sở để
xác định lại là Tmax và cos cũng rất bất định. Cos trong lưới rất không đồng
nhất nên chỉ có thể chấp nhận trị số trung bình. Còn Tmax = A/Pmax lại càng bị phụ
thuộc nhiều vào cách lấy mẫu thống kê[2].
b. Phương pháp

p

và

q [2]:

Thời gian tổn thất công suất lớn nhất được tách ra làm hai phần p và q.
Phương pháp này làm chính xác hơn trị số tổn thất điện năng cần tìm, nhưng phải
có thêm thông tin về đồ thị của công suất phản kháng Q.
A

Pp .

p

Pq .