Khoa học công nghệ điện - Số 28 - Năm 2020
Hiện nay, một số nước trên thế giới đã đạt đến mức độ xâm nhập cao của năng lượng tái tạo (NLTT) trong hệ thống điện quốc gia, thậm chí ở mức rất cao đến 100% , như Iceland đang cung cấp 100% nhu cầu điện với nguồn địa nhiệt hoặc thủy điện. Một
số quốc gia khác với lưới điện đang có mức độ xâm nhập cao của năng lượng tái tạo dựa trên
thủy điện bao gồm Na Uy (97%), Costa Rica (93%), Brazil (76%), và Canada (62%). Trong
nhiều thập kỷ các nhà máy thủy điện cung cấp nguồn điện từ năng lượng tái tạo tương đối rẻ
tiền, tuy vậy các hệ thống này tùy thuộc nhiều vào lượng mưa tự nhiên và các yếu tố địa lý.
Thực tế, trên phạm vi thế giới đến nay đã khai thác gần hết các địa điểm với tiềm năng tốt về
thủy điện. Trong xu hướng các hệ thống điện (HTĐ) các nước dần đưa các nguồn năng lượng
tái tạo vào làm việc, các hệ thống phát quang điện và điện gió sẽ có đóng góp to lớn, và cùng
với chi phí đầu tư cho các công nghệ này trong các năm gần đây giảm nhanh, việc triển khai
các nhà máy điện mặt trời và điện gió công suất lớn đang xảy ra trên khắp thế giới. Điển hình,
tại Ireland, Đan Mạch, Đức đều đang vận hành hệ thống điện quốc gia với mức độ xâm nhập
hàng năm của NLTT trên 20%.
Thường dùng thuật ngữ mức độ xâm nhập hàng năm (annual penetration level) trong
việc tính toán mức độ tham gia của NLTT vào hệ thống điện trên cơ sở năng lượng điện sản
xuất trong một năm, tuy vậy một thuật ngữ khác, mức độ xâm nhập tức thời (instantaneous
penetration level) là một yếu tố nhiều khi còn quan trọng hơn, được dùng để đánh giá độ ổn
định của HTĐ khi sự tham gia của NLTT tăng cao.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Khoa học công nghệ điện - Số 28 - Năm 2020
er System Protection (DPSP), pp. 132-137, Mar. 2008. [3] Etap user guide 18.0 – Protection [4] K. Maki, S. Repo, P. Jarventausta, ”Methods for assessing the protection impacts of distributed generation in network planning activities”, in Proc. IET 9th International Conference on Developments in Power System Protection (DPSP), pp. 484-489, March 2008. [5] N. Hadjsaid, J. F. Canard, F. Dumas ”Disperse generation impact on distribution network”, IEEE Computer Application In Power, Vol. 12, Issue 2, pp. 22-28, Apr. 1999. [6] P. P. Barker, R. W. de Mello, ”Determining the impact of distributed generation on power systems: part I-radial distribution systems”, IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 15, pp. 486-493, Apr. 2000. BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 2020 23 Trong bất kỳ hệ thống điện nào, đáp ứng nhu cầu phát triển phụ tải ngày càng tăng cao thì việc đầu tư xây dựng hệ thống phát điện phải được ưu tiên phát triển trước và đồng thời phải xem xét khả năng truyền tải của lưới điện cao thế cũng như lưới điện phân phối. Thông thường lưới truyền tải điện của mỗi nước đều đã vận hành ngoài 30 năm. Việc xây dựng các đường dây mới thường mất nhiều thời gian nên nếu không có giải pháp kịp thời thì dễ gây ra sự cố lưới cao thế vì quá tải . HÌNH MÔ TẢ ĐỘ VÕNG CỦA DÂY DẪN ACCC VÀ ACSR Ở CÙNG DÒNG TẢI I/ LƯỚI TRUYỀN TẢI DÙNG CÁP ACSR : Trong lưới điện truyền thống người ta thường xử dụng dây dẫn cáp ACSR (Aluminum Cable Steel Reinforce) - Dây dẫn nhôm lõi thép tăng lực: Các sợi dây nhôm được xoắn quanh lõi cáp thép. Cáp nhôm dùng dẫn điện trong khi cáp thép chịu lực bền kéo. Dây nhôm dễ uốn cong nhưng cũng dễ bị biến dạng dưới ứng suất kéo. Lõi thép giúp cho dây nhôm giảm bị dãn nở dài và làm tăng độ võng của đường dây. Mặc dù các đường dây truyền tải điện dùng cáp ACSR có giá tương đối rẻ nhưng nhược điểm của nó là hệ số dãn nở nhiệt làm cho đường dây dài ra và chùng xuống (độ võng tăng), điện trở dây tăng cao làm tăng tổn thất điện năng khi tăng tải. KS. VÕ THANH ĐỒNG Hội Điện lực miền Nam DÂY DẪN ĐIỆN CHỊU NHIỆT ĐỘ CAO & ĐỘ VÕNG THẤP BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 202024 Điện trở đường dây tăng cao đồng nghĩa là truyền tải điện với tổn hao công suất lớn. Tuy nhiên việc xử dụng cáp ACSR cũng có mặt hạn chế về kỹ thuật là giảm độ tin cậy truyền tải khi vận hành vượt qua dòng định mức của cáp (trong điều kiện thời tiết giả định nào đó) Tổn hao công suất đường dây (tổn thất khi truyền tải điện) có thể chấp nhận trong phạm vi : 0 ÷ 20% tùy theo chế độ vận hành truyền tải và điều kiện thời tiết . Mức độ tổn hao tính bình quân tương đương với mức 8% công suất phát từ các trung tâm phát điện đến tâm phụ tải. Tổn hao công suất này chuyển đổi từ điện năng thành nhiệt năng chỉ làm ô nhiễm môi trường (tổn thất lớn nhất khi huy động công suất trong giờ cao điểm – điều kiện nhiệt độ môi trường cao và không có gió). Công thức tính độ võng của đường dây trong 1 khoảng cách giữa 2 trụ điện : D = W. S.S / 8. H D : độ võng cho phép (mét ) W : trọng lượng 1m cáp H : Chiều dài khoảng trụ (mét ) S : Lực căng cho phép của cáp CÁP ACSR : 2 LỚP DÂY NHÔM BÊN NGOÀI & LÕI THÉP BÊN TRONG MẶT CẮT CỦA CÁP ACSR Aluminum conductor : Dây dẫn nhôm Steel core : Lõi thép BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 2020 25 Vấn đề trên có thể giải quyết bằng kỹ thuật làm tăng khả năng truyền tải điện của đường dây cao thế nhưng giảm tổn hao công suất và giảm độ võng: Phương án được chọn là thay thế dây dẫn ACSR bằng loại dây nhôm lõi sợi tổng hợp ACCC (Aluminum Conductor Composite Core). Việc thay đổi cấu trúc dây dẫn có ưu điểm là vẫn sử dụng trụ điện hiện hữu và hành lang tuyến như cũ. Công tác thay đổi dây dẫn đòi hỏi phải có kế hoạch cắt điện phù hợp để không gây ảnh hưởng lớn đến độ tin cậy cung cấp điện, tùy thuộc chiều dài của phân đoạn truyền tải điện người ta sẽ bố trí các phương tiện thi công như vận chuyển cáp, rãi cáp, kéo cáp và nhân công thích hợp nhằm giảm thiểu thời gian cắt điện. Cấu trúc của cáp ACCC gồm các sợi dây nhôm để dẫn điện được quấn xung quanh lõi gồm các sợi carbon (hoặc sợi thủy tinh) chịu sức căng của đường dây. Ưu điểm của sợi Carbon là chịu lực cao hơn 25% so với sợi thép nhờ thế làm giảm độ võng của đường dây ACCC khi tải điện ở nhiệt độ cao. Ngoài ra trọng lượng của cáp ACCC chỉ bằng 60% trọng lượng của cáp ACSR nên khi thiết kế đường dây mới có thể chọn khoảng cách trụ dài hơn cũng như vật tư chế tạo cánh xà ít hơn và gọn nhẹ hơn khiến giá thành đầu tư dự án truyền tải điện thấp hơn. Vì độ võng ít hơn, chiều dài đường dây trong một khoảng cách trụ ngắn hơn nên điện trở dây dẫn cũng nhỏ hơn cho nên đường dây truyền tải bằng cáp ACCC có tổn hao công suất có thể giảm từ 25 ÷ 40 % so với cáp ACSR. Khi tổn hao công suất truyền tải giảm đồng nghĩa với các trung tâm phát điện (sử dụng nhiên liệu hóa thạch) giảm công suất phát đồng thời giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính khiến cho môi trường sống được cải thiện. Cáp ACCC làm suy giảm các tác hại như: rung lắc đường dây, tác động ăn mòn, tia cực tím, vầng quang điện, tác động oxy hóa – nhiệt, tác động mỏi theo chu kỳ. Cùng tiết diện nhưng cáp ACCC chứa nhôm nhiều hơn cáp ACSR 28% nên khả năng tải dòng điện cao hơn và tổn hao công suất ít hơn MẶT CẮT CÁP ACCC - CÁP NHÔM XOẮN CHÉO BÊN NGOÀI - LÕI SỢI TỔNG HỢP BÊN TRONG II/ LƯỚI TRUYỀN TẢI DÙNG CÁP ACCC : BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 202026 CÁP ACSR TRUYỀN THỐNG Aluminum : Nhôm Steel core : Lõi thép Efficiency: Mật độ dòng điện ( A/ mm2 ) Current rating Amps: Dòng điện định mức (Amps ) • Vùng trên đặc tuyến màu đỏ: Cáp ACCC • Vùng dưới đặc tuyến màu đỏ: Cáp ACSR CÁP ACCC 28% more Aluminum : Nhôm nhiều hơn 28% Composite Core : Lõi sợi tông hợp ĐỒ THỊ MÔ TẢ MẬT ĐỘ TẢI ĐIỆN CỦA CÁP ACCC & ACSR Sau đây là bảng so sánh giá trị kinh tế về mức độ tổn hao công suất của 100Km chiều dài của 2 loại cáp trên : LOẠI CÁP DÒNG Max: AMPERE NHIỆT ĐỘ TỐI ĐA: ° C CÔNG SUẤT MVA ĐIỆN NĂNG TỔNTHẤT MWH/NĂM ĐIỆN NĂNG TỔNTHẤT MWH/NĂM ACSR 1000 95 398 76.917 ACCC 1000 82 398 56.588 1.016.450 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 2020 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1/ High Temperature Low Sag Conductors của Clean Energy Grid.Net 2/ Analysis of High Temperature Low Sag Conductors của Researchgate. Net 3/ ACCC Conductor của Wikipedia 4/ High Temperature & Low Sag Conductors của Mike Rycroft Nhà xuất bản EE Từ đồ thị trên ta thấy Cáp ACCC có mật độ tải điện cao hơn các cáp thuộc họ ACSR (AAAC, AAAC-UHC, ACSS,G(Z) TACSR) nên mang lại hiệu quả kinh tế rõ ràng cho việc truyền tải điện. Ngoài ra ở một số ngưởng dòng tải điện giá cáp ACCC không đắt hơn cáp ACSR . BẢNG SO SÁNH GIÁ CÁC LOẠI CÁP THEO KHẢ NĂNG TẢI ĐIỆN Curent Requirement : Dòng tải yêu cầu ( Amp ) Conductor Size : Kích cở dây (được đặt tên thay vì ghi tiết diện mm2 ) Cost / foot : Giá thành USD / 0,3048 m Ở 3 mức dòng tải 1.520 – 1.760 – 1.960 Amp giá cáp ACCC rẻ hơn giá cáp ACSR III/ NHẬN XÉT : Việc xử dụng cáp ACCC mang lại các lợi ích thiết thực như : ✳ Tăng khả năng truyền tải điện , giảm sự quá tải trong mạch vòng ✳ Giảm tổn hao công suất truyền tải cũng như giảm sự huy động thêm các nguồn phát điện ( đồng nghĩa với giảm nguồn phát thải hiệu ứng khí nhà kính ) ✳ Thay thế cáp ACSR hiện hữu bằng cáp ACCC giúp mạng điện tăng khả năng truyền tải mà không cần phải cải tạo bất cứ phần tử nào của lưới ✳ Đối với dự án truyền tải mới việc xử dung cáp ACCC giúp kết cấu trụ ít hơn, ngắn hơn nên giá thành đầu tư giảm ngoài ra còn giảm sự tác động đến môi trường./ ACCC ACSR Current Requiremrnt Conductor Size Cost/Foot Conductor Size Cost/Foot 1000 Linnet $ 3.80 Gannet $ 3.06 1260 Hawk $ 3.36 Rail $ 2.84 1400 Dove $ 3.69 Bunting $ 3.50 1520 Grosbeak $ 4.01 Martin $ 4.63 1760 Drake $ 4.78 Lapwing $ 4.90 1960 Cardinal $ 5.17 2032 $ 7.20 BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 202028 1. Mô tả giải pháp Trước khi bàn giao tuyến cáp quang cho Viettel, Công ty Điện lực Kiên Giang đã đầu tư cáp quang đến tất cả các huyện trên địa bàn tỉnh bằng loại cáp F8 kéo trên trụ điện trung hạ thế do các Điện lực huyện quản lý. Cáp quang F8 treo trực tiếp là loại cáp quang có kèm cáp thép gia cường, lực kéo bền khá tốt, tầm nhiệt độ làm việc rộng, được treo trên các loại trụ thấp, trụ điện hạ thế và trung thế có khoảng vượt ngắn (< 100m). Nhược điểm: việc lắp đặt tuyến cáp quang cần nhiều vật tư phụ kiện phụ trợ kèm theo (gông, kẹp bắt dây gia cường, biển báo, tiếp địa lặp lại...) và cao độ treo cáp thấp (dưới dây dẫn hạ thế) dẫn đến thời gian thi công dài và thường xảy ra sự cố đứt cáp do nhiều nguyên nhân như: vướng xe, cháy cáp do chạm chập. Ngoài ra còn phải thực hiện bó gọn cùng với cáp thông tin khác, vướng công trình cây xanh . Từ năm 2017, sau khi bàn giao các tuyến cáp quang cho Viettel, Công ty Điện lực Kiên Giang bắt đầu thực hiện đầu tư xây dựng lại mạng cáp quang nội hạt nhằm phục vụ điều hành sản xuất của Công ty Điện lực Kiên Giang. 2. Nội dung giải pháp Từ những kinh nghiệm khi còn quản lý vận hành cáp quang F8, Công ty Điện lực Kiên Giang chọn giải pháp "TREO CÁP QUANG ADSS CẶP VỚI DÂY TRUNG HÒA TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUNG HẠ THẾ TRÊN KHÔNG" cho mạng cáp quang nội hạt xây dựng mới như sau: Cáp quang ADSS là loại cáp quang phi kim loại, có độ bền cao, thường được sử dụng đối với các đường dây cao - trung thế. Đây là loại cáp quang có khả năng chịu được ảnh hưởng của điện từ trường tốt với lớp vỏ bảo vệ rất an toàn, khoảng vượt lớn. Ưu điểm: trong quá trình quản lý vận hành ít xảy ra sự cố như cáp F8, đảm bảo tính an toàn trong công tác Quản lý vận hành mạng viễn thông dùng riêng. Các hình thức lắp đặt: TREO CÁP QUANG ADSS CẶP VỚI DÂY TRUNG HÒA TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUNG HẠ THẾ TRÊN KHÔNG (Sáng kiến cấp Tổng công ty Điện lực miền Nam năm 2018) KS. LÊ NGỌC QUẢNG KS. LÂM PHÚ HẬU KS. LÊ THÀNH YÊN KS. NGUYỄN THANH BÌNH Công ty Điện lực Kiên Giang KS. HUỲNH TRUNG HIẾU Ban VTCNTT EVN SPC BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 2020 29 Giải pháp được thử nghiệm và áp dụng thực tiễn khi thi công các công trình của đơn vị từ 2017 đến nay. Hiệu quả thực tế thu được khi áp dụng giải pháp: Rất ít xảy ra sự cố đứt cáp, tính ổn định rất cao (từ lúc vận hành đến nay, không xảy ra sự cố )./ BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 202030 1. TÌNH TRẠNG TỔ CHỨC SẢN XUẤT HIỆN TẠI Điện lực Long Thành đang quản lý vận hành lưới điện trung, hạ thế và các Trạm biến áp phân phối trên địa bàn huyện Long Thành và 04 xã thuộc Tp. Biên Hòa (An Hòa, Long Hưng, Phước Tân và Tam Phước). Trong đó, số lượng TBA phân phối công cộng là 740 Trạm cấp điện cho trên 700km đường dây hạ thế. Trong đó, khối lượng cáp hạ thế ABC chiếm tỷ lệ khoảng 40%. Trước đây, để đấu nối nhánh rẽ, đấu nối hộp phân phối mới lên đường dây cáp ABC hiện hữu, người công nhân thường sử dụng tuốc nơ vít hoặc các thanh kim loại, thanh gỗ để tách cáp tạo khoảng hở giữa các sợi dây với nhau rồi sau đó kẹp ghíp vào để đấu nối. Việc đấu nối như vậy gây mất thời gian, không đảm bảo an toàn khi đường dây đang vận hành, có nguy cơ tróc võ cáp, khoảng hở không đảm bảo dẫn tới việc xiết kẹp cáp không đạt kỹ thuật. Từ thực tế nêu trên và để xử lý việc đấu nối vào đường dây hạ thế cáp ABC đảm bảo an toàn, đúng kỹ thuật cho đường dây và an toàn cho công nhân, Điện lực Long Thành đã chế tạo dụng cụ tách cáp phục vụ đấu nối đảm bảo an toàn đúng kỹ thuật và giá thành thấp. 2. NỘI DUNG GIẢI PHÁP VÀ THỰC HIỆN a/ Mô tả dụng cụ tách cáp ABC được chế tạo Phần 1 gồm có 01 giao tròn, một dao đỡ bằng nhựa cứng và cần trục để tách cáp. Phần 2 gồm có khối chèn giữ cáp bằng nhựa cứng, trên khối chèn cáp có 4 rãnh để giữ cố định sợi cáp. b/ Thao tác tách cáp: Người công nhân sử dụng dao đỡ phía dưới sợi cáp sau đó cài chốt giữ cố định và ấn nhẹ phần dao tròn từ trên xuống để tách rời 02 sợi cáp ra. Sau đó, Người công nhân sử dụng khối chèn bằng nhựa cứng để chèn vào giữa 2 dây dẫn giữ cố định khoảng hở giữa 2 sợi cáp. Tiếp tục thao tác tương tự cho các pha còn lại tới khi tách rời 4 sợi cáp và cố định trên các rãnh của khối chèn cáp. c/ Đấu nối nhánh rẽ, hộp phân phối: Khi các sợi cáp đã được tách rời tạo khoảng hở và cố định trên rãnh của khối chèn cáp sẽ đưa kẹp cáp ABC vào để đấu nối. Sau khi thực hiện đấu nối các kẹp cáp nhánh rẽ xong sẽ thực hiện các thao tác tương tự như công đoạn tách cáp để lấy khối chèn cáp ra hoàn và tất quá trình đấu nối. PGS. TS. NGUYỄN HỮU PHÚ KS. ĐINH VĂN QUYẾT KS. TRẦN NGỌC THÁI KS. BÙI XUÂN LẪM KS. NGUYỄN ĐÌNH TÁM Công Ty Điện lực Đồng Nai CHẾ TẠO DỤNG CỤ XỬ LÝ TÁCH CÁP ABC PHỤC VỤ ĐẤU NỐI NHÁNH RẼ VÀ HỘP PHÂN PHỐI (SÁNG KIẾN CẤP TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC MIỀN NAM NĂM 2019) BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 2020 31 Bước 1: Bước 2: Bước 3: BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 202032 Bước 4: Bước 5: Bước 6: BẢN TIN HỘI ĐIỆN LỰC MIỀN NAM - THÁNG 6 / 2020 33 Bước 7: Bước 8: 3. HIỆU QUẢ MANG LẠI - Chi phí gia công dụng cụ tách cáp: Khoảng 1.200.000 đồng. - Thời gian thao tác tách cáp và đấu nối : 05 phút/01 vị trí. - Việc sử dụng cụ tách cáp sẽ giúp cho người công nhân thao tác đấu nối đúng kỹ thuật, không làm hư cáp hiện hữu và an toàn cho quá trình thao tác. - So sánh với việc người công nhân hay thực hiện bằng tuốc nơ vít, thanh gỗ, thanh kim loại .. sẽ nhanh hơn và hiệu quả hơn, việc gia công dụng cụ thi công tách cáp đơn giản, chi phí thấp và thời gian sử dụng lâu khó hư hỏng./ Công ty Điện lực Bình Thuận (PC Bình Thuận) là đơn vị trực thuộc Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVN SPC). Chức năng chủ yếu của Công ty là phân phối và kinh doanh điện năng đến cấp điện áp dưới 110kV. Ngoài ra, Công ty còn được phép hoạt động trên các lĩnh vực như: tư vấn, khảo sát, thiết kế, giám sát, thí nghiệm và các dịch vụ kỹ thuật điện, công nghệ thông tin, - Tên tiếng Việt: Công ty Điện lực Bình Thuận. - Tên tiếng Anh: BINH THUAN POWER COMPANY. - Tên viết tắt: PC BINH THUAN. - Địa chỉ: Đại lộ Tôn Đức Thắng, phường Xuân An, tp. Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận. - Điện thoại: (0252) 3939777 - Fax: (0252) 3739630 - Email: binhthuanpc@evnspc.vn - Website: pcbinhthuan. evnspc.vn Tổ chức bộ máy Công ty gồm: Văn phòng, 12 phòng ban nghiệp vụ, 01 Đội Hotline, 01 Đội Quản lý lưới điện cao thế, 01 Phân xưởng cơ điện và 06 Điện lực đóng trên địa bàn các huyện, thành phố. Tổng số lao động có mặt là: 1.194 người, trong đó lao động nữ là 153 người. Về trình độ chuyên môn: Thạc sĩ: 18 người; Đại học:375 người; Cao đẳng: 85 người; Trung cấp: 292 người; Công nhân kỹ thuật và nhân viên: 424 người.
File đính kèm:
- khoa_hoc_cong_nghe_dien_so_28_nam_2020.pdf