Ticker

6/recent/ticker-posts

HỆ THỐNG ĐIỆN VIÊT NAM

HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM

Tổng kết môn học và sự nhận định về hệ thống điện Việt Nam

Nguyễn Hoàng Thái tháng 5 20, 2021

1. Tổng kết môn học Cung cấp điện 

Môn Cung cấp điện giúp ta biết cách tính toán phụ tải điện trong phân xưởng, tính toán chiếu sáng, tính toán đường dây, tính toán quá tải và lựa chọn máy biến áp phù hợp với từng loại phụ tải.

1.1 Tính toán phụ tải điện.

    Khái niệm: 

  • Xác của nhu cầu công trình.
  • Tính toán phụ tải phải tính đến trường hợp phát triển lâu dài.
  • Dự báo phụ tải ngắn hạn sau khi phân xưởng được đưa vào vận hành.
  • PTTT (Phụ tải tính toán) được sử dụng để lựa chọn thiết bị như: Máy biến áp, tiết diện dây dẫn, các thiết bị đóng cắt, bảo vệ.
  • Tính toán tổng thất, tụ bù.
  • Dự báo phụ tải ngắn hạn, dài hạn.

    Xác định PTTT:

Phương pháp 1: Sử dụng hệ số tính toán dựa vào kinh nghiệm thiết kế vận hành.
Phương pháp 2: Các hệ số tính toán được dựa trên các công thức tính toán, liên quan đến nhiều yếu tố. Kết quả chính xác cao nhưng công thức tính toán khá phức tạp và dựa trên cơ sở lý thuyết.

    Cơ sở lý thuyết.

    Trong xí nghiệp có rất nhiều loại máy khác nhau với nhiều công nghệ khác nhau, trình độ sử dụng cũng rất khác nhau cùng với nhiều yếu tố dẫn đến sự tiêu thụ công suất giữa các thiết bị không bao giờ bằng công suất định mức của chúng. Nhưng mặt khác chúng ta lại cần xác định phụ tải điện vì đó là một thông số quan trọng để lựa chọn các thiết bị của hệ thống điện. Công suất mà ta xác định được bằng cách tính toán gọi là phụ tải tính toán Ptt.

Nếu Ptt < Pthực tế  → Thiết bị mau giảm tuổi thọ, có thể cháy nổ.

                                       

Nếu Ptt > Pthực tế  → Lãng phí.

Trên thực tế có rất nhiều phương pháp tính toán phụ tải:

 

o   Phương pháp tính theo công suất đặt và hệ số nhu cầu.

       

o   Phương pháp tính theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb.

 

o   Phương pháp tính theo công suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm

 

o   Phương pháp tính theo suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.

 

Chúng ta chọn phương pháp tính theo hệ số cực đại Kmax và công suất trung bình Ptb để giải quyết vấn đề này.

Công thức tính toán. [2]



Ví dụ: Tính toán phụ tải cho nhóm sản xuất.

 
Tính toán phụ tải khu 1A:

1.2 Tính toán chiếu sáng.

    Khái niệm về cường độ ánh sáng.

    Cường độ ánh sáng tiêu chuẩn tùy thuộc vào từng mục đích sử dụng của mỗi không gian lắp đặt đèn chiếu sáng khác nhau. Từ đó, dựa theo tiêu chuẩn ánh sáng để đưa ra mức yêu cầu về cường độ ánh sáng nhất định.
    Khi tính cường độ ánh sáng của một nguồn sáng. Người tính sử dụng cường độ ánh sáng của ngọn nén với mức 1 lux.

    Tiêu chuẩn đo cường độ ánh sáng[1].

Cách 1: Cường độ ánh sáng của một nguồn sáng là 1 candela được chiếu sáng theo hướng trong 1 góc đặc. 
    Tiếp đó, nguồn sáng của 1 candela sẽ chiếu sáng với 1 lumen trên một 1m2 diện tích với khoảng cách là 1m tính theo tâm của nguồn sáng.
    Khi đó, cường độ ánh sáng sẽ giảm dần theo khoảng cách: 1cd = 1lm/ 1steradian.

Dưới đây là công thức tính cường độ ánh sáng:

                                                                 I = Ф / ω       
Cách 2: Cường độ ánh sáng cũng được tính theo tiêu chí độ rọi. 
    Độ rọi ký hiệu là Lux được biết đến là một đại lượng khác của cường độ ánh sáng. 
    Công thức tính như sau: 1 lux = 1 lumen/m2. Như vậy, 1 cd = 1 lumen/m2. 

Các quy định về tiêu chuẩn cường độ ánh sáng[1].

    Khi lắp đèn led cần phải thực hiện theo các quy định về tiêu chuẩn ánh sáng, xây dựng, y tế cho hệ thống chiếu sáng. Những quy định này đảm bảo đèn chiếu sáng đáp ứng tiêu chuẩn ánh sáng như: quang thông, độ rọi, màu anh sáng, cường độ, tiết kiệm điện năng, tuổi thọ,…
    Hệ thống chiếu sáng cần đảm bảo theo đúng các quy điịnh trong xây dựng, chiếu sáng cũng như bảo đảm an toàn cho sức khỏe của người lao động. Các tiêu chuẩn đó được thể hiện cụ thể trong Bảng 1[1]

Bảng 1: Tiêu chuẩn cường độ ánh sáng

Các khu vực trong sản xuất

Tiêu chuẩn về cường độ ánh sáng – Độ rọi (Lux)

Nhà kho

>=100

Khu vực lắp đặt máy móc

>=300

Khu vực sản xuất

>=300

Khu vực kiểm tra chất lượng sản phẩm

>=500

Không gian chung của xưởng

>=200

Khu nhà vệ sinh

>=100

Công thức tính phụ tải chiếu sáng. [2]

Công thức tính phụ tải chiếu sáng.

    Phụ tải chiếu sáng của phân xưởng được xác định theo phương pháp suất phụ tải trên một đơn vị diện tích sản xuất.
 Công thức tính[2]:
Pcs = Po*F

Trong đó: 
Po: suất chiếu sáng trên một đơn vị diện tích chiếu sáng (W/m2).
F: diện tích được chiếu sáng (m2).
Đối với phân xưởng cơ khí chiếu sáng sử dụng đèn sợi đốt, tra bảng PLI.2 suất phụ tải chiếu sáng cho các khu vực (trang 253 tài liệu “thiết kế cấp điện” của Ngô Hồng Quang – Vũ Văn Tẩm – NXB KH&KT – 2008).
Ta lấy P0 = 13 W/m2, cosφ = 1. Diện tích F = 1000 m2
Từ công thức (1.10) ta tính được phụ tải chiếu sáng cho phân xưởng cơ khí:
Pcs = 13. 1000 = 13000 W = 13 kW
Qcs = Pcs. tan φ = 0 kVAr

1.3 Tính toán ngắn mạch.

    Khái niệm:

    Ngắn mạch (đoản mạch) là hiện tượng chập điện do các dây điện chập vào nhau, làm tổng trở nhỏ đi, dòng điện trong mạch sẽ tăng cao đột biến và điện áp trong mạch sẽ bị giảm xuống.
    Có nhiều dạnh ngắn mạch:
  • Ngắn mạch 3 pha: 3 pha chập nhau.
  • Ngắn mạch 2 pha: 2 pha chập nhau.
  • Ngắn mạch 1 pha: 1 pha chập đất hoặc chập dây trung tính.
  • Ngắn mạch 2 pha nối đất: 2 pha chập nhau đồng thời chập đất.
    Trong hệ thống điện thực tế. Để có thể tính toán được ngắn mạch là vô cùng khó khăn và rất khó để chuẩn xác được. Vì thế, tùy theo mục đích và yêu cầu tính toán mà chúng ta có những thực nghiệm khác nhau. Đi tìm các thông số cơ bản là:
  • Điện áp ngắn mạch.
  • Tổn hao ngắn mạch
  • Dòng điện ngắn mạch.

Nguyên nhân gây ra hiện tượng ngắn mạch:

    Ngắn mạch là hiện tượng do những nguyên nhân khác nhau. Có những nguyên nhân phổ biến như các trường hợp sau: 
  • Tường nhà ẩm ướt trong khi dây dẫn nguồn có thể bị hở gây nên hiện tượng chập cháy.
  • Thiết bị điện quá tải khiến mạch điện không đáp ứng được gây nên sự cố đoản mạch.
  • Dòng điện tăng đột ngột cũng có thể gây nổ, xuất hiện tia lửa điện.
  • Các thiết bị điện như đèn, đồ gia dụng bị hỏng hóc, các công tác, ổ cắm điện, cầu chì, phích căm bị lỗi,…

    Tóm lại.

   Kiến thức về cung cấp điện giúp chúng ta biết được cách tính toán phụ tải và dựa trên tính toán để lựa chọn thiết bị cung cấp điện bao gồm như máy biến áp, thiết bị đóng ngắt cho tủ động lực, tính toán lựa chọn dây dẫn, tính toán tổn thất công suất và ngắn mạch. Hiểu rõ về đặc điểm công nghệ HTD như: biến đổi năng lượng khác thành điện năng, dễ truyền tải đi xa, từ điện chuyển thành các năng lượng khác bên cạnh những đặc điểm như sản xuất và tiêu thụ đồng thời, các quá trình diễn ra trong hệ thống điện rất nhanh và công nghiệp điện năng có liên hệ mật thiết đến tất cả các ngành của nền kinh tế. Tiếp theo là hệ thống bảo vệ gồm những sự cố về tụt điện áp một phần của hệ thống điện, phá hủy các phần tử do dòng ngắn mạch, phá hủy các phần tử có sự cố bằng tia lửa điện, phá hủy ổn định của hệ thống mục đích để phát hiện và cô lập phần tử sự cố ra hệ thống. Về trung tâm điều độ HTD gồm có phạm vi hoạt động trên cả nước, hợp nhất tất cả các hệ thống điện, trung tâm điều độ HTD quốc gia là cơ quan chỉ huy vận hành cao nhất của HTD quốc gia nhằm mục tiêu tạo ra đảm bảo liên tục cung cấp điện, đảm bảo vận hành từng phần tử và toàn bộ hệ thống an toàn, đảm bảo chất lượng điện năng và đảm bảo vận hành HTD tinh tế nhất. 

2. Nhận định về hệ thống điện Việt Nam.

  •     Thành tựu đạt được.

  •     Theo Phó Tổng giám đốc EVN Võ Quang Lâm, đến hết năm 2018, hệ thống điện Việt Nam đạt tổng công suất đặt hơn 48.000 MW, đứng thứ 2 khu vực ASEAN (sau Indonesia). Trong đó, các nguồn điện do EVN và các tổng công ty phát điện trực thuộc quản lý chiếm tỷ trọng 58%.

        Sản lượng điện sản xuất cũng liên tục tăng trưởng cao trong thời gian dài. Năm 2000, sản lượng điện sản xuất chỉ là 22 tỷ kWh, đến năm 2018 đạt 220,31 tỷ kWh và dự kiến năm 2019 ước đạt 242 tỷ kWh.

        Cùng đó, hệ thống lưới điện truyền tải hiện gồm 7.800 km đường dây 500 kV, 17.000 km đường dây 220 kV, 19.500 km đường dây 110 kV và trên 150.000 MVA công suất các máy biến áp từ 110 - 500 kV, đứng đầu khu vực ASEAN.

    EVN đã tăng cường triển khai các giải pháp và chất lượng cung cấp điện đã được cải thiện đáng kể. Trong 6 tháng đầu năm 2019, tổn thất điện năng toàn Tập đoàn thực hiện 6,59%, tốt hơn 0,17% so với cùng kỳ năm 2018, đứng thứ 3 ASEAN (sau Singapore và Thái Lan). Về chỉ số tiếp cận điện năng, Việt Nam đang đứng thứ 4 trong khu vực.

    Trong khi các nguồn năng lượng truyền thống đang ngày càng cạn kiệt, việc phát triển năng lượng tái tạo như điện gió, điện mặt trời sẽ góp phần đảm bảo an ninh năng lượng. 

Tính đến hết tháng 6/2019, đã có 89 nhà máy điện gió và điện mặt trời hòa lưới với tổng công suất đặt 5.038 MW, chiếm 9,5% tổng công suất đặt hệ thống điện quốc gia. Dự kiến, đến ngày 31/12/2019, sẽ có thêm khoảng 1.000 MW các nguồn năng lượng tái tạo đấu nối vào hệ thống điện quốc gia. 

    Tính riêng điện mặt trời áp mái, trong 3 tháng trở lại đây, đã có hơn 4.000 hộ gia đình lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái với tổng công suất đạt 200 MW. EVN kỳ vọng, đến cuối năm 2019, công suất điện mặt trời áp mái sẽ đạt thêm 300 MW.[3](@20.5.2021)

Khó khăn:

Về nguồn năng lượng:
    Tình hình thủy lợi ngày càng khó khăn, các dự án thủy điện gặp không ít bất lợi, chủ yếu do thiên tai, hạn hán do tác động của biến đổi khí hậu. Nhiệt điện bị hạn chế do trong quá trình sản xuất điện gây ô nhiễm môi trường, nguồn than cũng dần cạn kiệt. Nhà nước cũng phát triển mô hình NLTT (Năng lượng tái tạo) nhưng cũng chỉ chiếm khoảng 10%[4](@20.5.2021) và đặc biệt thì nguồn NLTT chỉ tập trung tại 1 số khu vực.
Về cơ sở hạ tầng:
    Mặc dù nguồn điện từ năng lượng mặt trời phát triển mạnh ở nước ta nhưng các nhà máy điện còn hạn chế về công suất, gây lãng phí do không thu được toàn bộ nguồn điện được tạo ra. Hệ thống dây dẫn chua được đảm bảo theo tiêu chí N-1, thường xuyên gặp sự cố, gây mất điện cục bộ,(tiêu chí N-1 là một tiêu chí phục vụ quy hoạch, thiết kế, đầu tư xây dựng và vận hành hệ thống điện Việt Nam, đảm bảo khi có sự cố xảy ra trong một phân tử của hệ thốngđiện hoặc khi một phần tử được tách ra để sửa chữa thì hệ thống vẫn hoạt dộng ổng định, an toàn, liên tục[5](@20.5.2021))

Tài liệu kham khảo
[1] DTEACH (https://haledco.com/)
[2] Tài liệu Cung Cấp điện
[3] https://www.evn.com.vn/
[4] https://baodautu.vn/
[5] https://nganhangphapluat.thukyluat.vn/













Đăng nhận xét

0 Nhận xét