Sử dụng kết lưới mạch vòng và Recloser phân đoạn để nâng cao độ tin cậy lưới điện phân phối

1. Chỉ số  MAIFI (Momentary Average Interruption Frequency Index) - chỉ số về số lần mất điện thoáng qua trung bình của lưới điện phân phối: đây là chỉ số thể hiện số lần mất điện thoáng qua trung bình đối với mỗi khách hàng của Đơn vị phân phối điện.

2. Chỉ số  SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) - chỉ số về số lần mất điện trung bình của lưới điện phân phối: đây là chỉ số thể hiện số lần mất điện trung bình đối với mỗi khách hàng của Đơn vị phân phối điện.

3. Chỉ số  SAIDI (System Average Interruption Duration Index) - chỉ số về thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối: đây là chỉ số thể hiện thời gian mất điện trung bình đối với mỗi khách hàng của Đơn vị phân phối điện.

(Công thức tính toán MAIFI, SAIFI, SAIDI (***))

Để nâng cao Độ tin cậy cung cấp điện, giảm thiểu thời gian mất điện khách hàng, bên cạnh một số giải pháp về mặt tổ chức như: phối hợp công tác hợp lý để hạn chế số lần cắt điện, tăng cường công tác kiểm tra quản lý kỹ thuật để hạn chế sự cố…cần thực hiện một số giải pháp kỹ thuật như sau:

- Luôn đảm bảo duy trì tốt hoạt động của chức năng F79 của các Recloser (Rec) phân đoạn cũng như của MC đầu xuất tuyến.

- Thay thế dây bọc cho những đoan tuyến ĐZ trung thế thường xuyên xảy ra sự cố phóng điện do vi phạm hành lang.

- Thay thế các DCL hoặc bổ sung các REC cho các nhánh rẽ, phân đoạn các ĐZ trung thế dài hoặc đi qua địa hình thường xuyên xảy ra sự cố phóng điện do giông sét, vi phạm hành lang…

- Thiết lập mạch vòng liên lạc để bảo đảm các khu vực tập trung nhiều khách hàng có khả năng được cấp điện từ nguồn để giảm thiểu thời gian mất điện do công tác, sự cố…

Bài viết sau xin giới thiệu giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện bằng việc sử dụng kết lưới mạch vòng và Rec phân đoạn theo nghiên cứu của các chuyên gia ABB.

Các chuyên gia ABB đã tiến hành nghiên cứu độ tin cậy cung cấp điện cho 1.800 khách hàng (KH) đối với các kết cấu lưới khác nhau. Thông số chung của tuyến đường dây như sau:

- Chiều dài đường trục: 10 dặm (khoảng 16,09km).

- Số nhánh rẽ: 8.

- Chiều dài mỗi nhánh rẽ: 3 dặm (khoảng 4,82km).

- Số khách hàng trên mỗi nhánh: 225 khách hàng.

- Tổng số khách hàng: 1.800 khách hàng.

Các chỉ số độ tin cậy trong 1 năm theo các trường hợp:

1. Trường hợp 1: Máy cắt đầu tuyến không cài đặt chức năng đóng lặp lại.

2. Trường hợp 2: Máy cắt đầu tuyến có cài đặt chức năng đóng lặp lại.

3. Trường hợp 3: Máy cắt đầu tuyến không cài đặt chức năng đóng lặp lại, phân đoạn bằng 1 Rec giữa tuyến

4. Trường hợp 4: Máy cắt đầu tuyến cài đặt chức năng đóng lặp lại, phân đoạn bằng 1 Rec giữa tuyến.

5. Trường hợp 5: mạch vòng gồm 2 tuyến được cung cấp từ 2 nguồn, liên lạc bằng thiết bị đóng/cắt bằng tay. Máy cắt đầu mỗi tuyến cài đặt chức năng đóng lặp lại, phân đoạn mỗi tuyến bằng 1 Rec.

6. Trường hợp 6: mạch vòng gồm 2 tuyến được cung cấp từ 2 nguồn, liên lạc bằng 1 Rec (thường mở). Máy cắt đầu mỗi tuyến cài đặt chức năng đóng lặp lại, phân đoạn mỗi tuyến bằng 1 Rec.

7. Trường hợp 7: mạch vòng gồm 2 tuyến được cung cấp từ 2 nguồn, liên lạc bằng 1 Rec (thường mở). Máy cắt đầu mỗi tuyến cài đặt chức năng đóng lặp lại, phân đoạn mỗi tuyến bằng 2 Rec.

Tổng hợp kết quả như sau:

Tóm lại việc kết lưới thành mạch vòng và lắp đặt thêm thiết bị phân đoạn như Rec sẽ làm tăng độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian mất điện khách hàng.

(***) Công thức tính MAIFI, SAIFI, SAIDI

MAIFI được tính toán như sau:

Trong đó:

- MAIFIj : chỉ số về số lần mất điện thoáng qua trung bình trên một khách hàng của lưới điện phân phối cho quý j;

- MAIFIy : chỉ số về số lần mất điện thoáng qua trung bình trên một khách hàng của lưới điện phân phối cho năm y;

- Kj : tổng số Khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện trong quý j;

- m : tổng số lần (số lượt) Khách hàng bị mất điện thoáng qua từ 5 phút trở xuống trong quý j, được tính toán hàng quý cụ thể như sau:

Trong đó:

- t : tổng số lần mất điện thoáng qua từ 5 phút trở xuống trong quý j thuộc phạm vi cung cấp điện của Đơn vị phân phối điện.

- Ki : số Khách hàng của Đơn vị phân phối điện (bao gồm khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân phối và bán lẻ điện) bị ảnh hưởng bởi lần mất điện thoáng qua thứ i trong quý j.

SAIFI được tính toán như sau:

Trong đó:

- SAIFIj : chỉ số về số lần mất điện trung bình trên một khách hàng của lưới điện phân phối cho quý j;

- SAIFIy : chỉ số về số lần mất điện trung bình trên một khách hàng của lưới điện phân phối cho năm y;

- Kj : tổng số Khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện trong quý j;

- n : tổng số lần (số lượt) Khách hàng bị mất điện kéo dài trên 5 phút trong quý j, được tính toán hàng quý cụ thể như sau:

Trong đó:

- t : tổng số lần mất điện kéo dài trên 5 phút trong quý j thuộc phạm vi cung cấp điện của Đơn vị phân phối điện.

- Ki : số Khách hàng của Đơn vị phân phối điện (bao gồm khách hàng sử dụng điện và các Đơn vị phân phối và bán lẻ điện) bị ảnh hưởng bởi lần mất điện thứ i trong quý j.

SAIDI được tính theo công thức sau:

Trong đó:

- Ti: thời gian mất điện lần thứ i kéo dài trên 5 phút trong quý j;

- Ki: số Khách hàng sử dụng điện (bao gồm các khách hàng và các Đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của Đơn vị phân phối điện) bị ảnh hưởng bởi lần mất điện kéo dài thứ i trong quý j;

- n: số lần mất điện kéo dài trên 5 phút trong quý j;

- K: tổng số Khách hàng sử dụng điện trong một khu vực trong quý j của Đơn vị phân phối điện.

Ngô Trường Thắng - Đỗ Ngọc Trần Thiêm (Nguồn: CPC)

Tài liệu tham khảo:

1. Thông tư 32/2010/TT-BCT ngày 30/7/2010 của Bộ Công Thương quy định hệ thống điện phân phối.

2. “DISTRIBUTION RELIABILITY USING RECLOSERS AND SECTIONALISERS”: Robert E. Goodin – Chief Engineer – ABB Inc.