Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Phân tích và đề xuất một số giải pháp giảm tổn thất điện năng tại Công ty điện lực Phú Thọ

32 11 Thanh Thủy 23,561,310 27,588,670 32,097,442 25,901,157 12 TP Việt Trì 518,193,093 535,577,678 550,106,959 398,049,647 13 Yên Lập 17,542,353 19,562,834 22,602,439 17,329,253 Năm 2010, sản lượng điện thương phẩm tăng 2,25% so với kế hoạch Tổng công ty giao, so với cùng kỳ năm 2009 tăng 6,51%. Sản lượng điện tăng chủ yếu tập trung ở các hộ phụ tải thuộc khu vực :Công nghiệp - Xây Dựng và Quản lý tiêu dùng. Bước sang năm 2011, do khủng hoảng kinh tế sản lượng điện thương phẩm đạt 1,086,453,703 KWh giảm 0,6% so vớ i năm 2010. Đến năm 2012, khủng hoảng kinh tế được đẩy lùi, sản lượng điện thương phẩm của Công ty điện lực Phú Thọ tăng mạnh , so với cùng kỳ năm 2011 tăng 11,94 % .Mặt khác trong năm 2012, khu công nghiệp Tử Đà huyện Phù Ninh đang triển khai xây dựng, các khu vui chơi giải trí đi vào hoạt động ( khu du lịch Đảo Ngọc Thanh Thủy ),... các tuyến đường giao thông được nâng cấp, mở rộng, nông nghiệp nông thôn đang dần được điện khí hóa. Vì vậy, dự kiến sản lượng trong những năm tiếp theo của Công ty điện lực Phú Thọ tăng mạnh. - Về chất lượng điện áp: chất lượng điện áp phía trung thế đã giữ được ổn định, phía hạ thế do triển khai lắp đặt hàng loạt các tụ bù hạ thế nên điện áp ổ n định hơn so với trước.Nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng cung cấp điện cho khách hàng, công ty Điện lực Phú Thọ đang tiến hành triển khai hàng loạt dự án đầu tư : + Các dự án chống quá tải lưới điện khu vực Thành phố Việt Trì, huyện Phù Ninh, huyện Tam Nông, huyện Yên Lập với tổng dung lượng lắp đặt mới lên đến 7340KVA. + Cải tạo lưới đi ện 6kV sau trạm trung gian Giáp Lai huyện Thanh Sơn lên cấp điện áp 22KV để nâng cao khả năng truyền tải trên đường dây. + Xây dựng đường dây mạch vòng lưới điện giữa hai huyện Yên Lập và Thanh Sơn nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện

33 + Lắp đặt các tụ bù hạ thế trên lưới 0,4KV để cải thiện chất lượng điện áp - Về tình hình sự cố: sự cố cấp điện phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết khí hậu. + Năm 2010, tổng số lần sự cố trên toàn bộ hệ thống đường dây xảy ra ít hơn hẳn so với năm 2011 là 35 lần. + Đến năm 2012, so vớ i năm 2011 thì sự cố đường dây đã tăng lên rất nhiều ( 130 lần ).Năm 2013 tính cho hết tháng 8 đã có 726 vụ sự cố.Dự kiến đến hết năm, do có nhiều đợt bão tràn về số vụ sự cố có thế tăng cao. Biểu 04. Số lần sự cố đường dây trên hệ thống Đường dây 2010 2011 2012 Đến T8/2013 22-35 KV 355 360 410 405 6-10 KV 353 313 393 321 Tổng 708 673 803 726 Sự cố đường dây trong năm 2012, 2013 tăng lên rất nhiều so với năm 2010, 2011 thì nguyên nhân chính là thời tiết .Các trận mưa lớn nhiều, mật độ sét dầy, cường độ sét lớn đã làm vỡ sứ, hỏng chống sét, cháy máy biến áp, nổ cầu chì của một số trạm biến áp. - Hệ thống trạm biến áp: Các máy biến áp của Công ty điện lực Phú Thọ đều được huy động 24/24 giờ ( trừ trường hợp máy biến áp bị sự cố hoặc 01 trạm được đặt 02 máy thì 01 máy được huy động còn 01 máy dự phòng nóng ). Công suất huy động của máy biến áp hoàn toàn phụ thuộc vào các phụ tải đi theo máy biến áp, vì thế thường xảy ra trường hợp máy biến áp bị quá tải vào giờ cao điểm: cao điểm tối , cao điểm đầu và giữa ca làm việc. Nếu không tính toán cụ thể thì trong tr ường hợp này phải cắt điện luân phiên để giảm công suất tiêu thụ, nếu không máy biến áp sẽ bị sự cố, cháy máy. Về mặt kinh tế, tại thời điểm này cầu nhiều hơn cung, Công ty không có hàng để bán. Tuy nhiên, Công ty điện lực Phú Thọ đã khắc phục được tình trạng này, đã tính toán kỹ nhu cầu

34 của phụ tải, bố trí vị trí đặt máy, đặt trạm biến áp hợp lý để phân bổ phụ tải nên trường hợp máy biến áp bị quá tải, phải cắt điện luân phiên khi bán hàng không có. Nhưng Công ty điện lực Phú Thọ vẫn còn phải gặp nhiều nhược điểm cần khắc phục: vào giờ thấp điểm (22 giờ đến 05 giờ sáng hôm sau ) các máy biến áp bị non tải, cầ u điện năng nhá hơn cung. Biểu 05. Năng lực, công suất thiết bị của Công ty điện lực Phú Thọ Danh mục Đơn vị Hiện có đến 08/2013 Trạm biến áp : Trạm biến áp trung gian Trạm biến áp phân phối:35/0.4; 22/0.4; 6- 10/0.4 Trạm / máy Trạm / máy Trạm / máy 350/452 10/18 1689/2124 Đường dây Đường dây 35 KV Đường dây 22 KV Đường dây 10 KV Đường dây 6 KV Cáp ngầm Km Km Km Km Km 2298 163 401 147 11 2.2.1.2. Tình hình kinh doanh bán điện Biểu 06. Năng lực quản lý khách hàng của Công ty điện lực Phú Thọ Danh mục Đơn vị Hiện có đến 08/2013 1- Số công tơ đang vận hành 01 pha 03 pha 1 biểu giá Số công tơ điện tử Cái Cái Cái Cái 224870 216302 6691 920 2-Khách hàng tư gia Hộ 219105 3-Khách hàng cơ quan, xí nghiệp KH 5765

35 Trong những năm từ 2010- 2012, Công ty điện lực Phú Thọ đã đạt được thành tích đáng kể về kinh doanh bán điện. Hầu hết các hộ dùng điện đều đã được lắp công tơ riêng, không phải dùng điện khoán. Đối với khách hàng là đơn vị sản xuất, đã thực hiện lắp đặt công tơ 03 pha để thuận tiện cho việc tính giá điện. Đến tháng 8/năm 2013, Công ty đ iện lực Phú Thọ đã quản lý 224870 công tơ. Biểu 07. Bảng tổng kết tình hình thực hiện kế hoạch kinh doanh bán điện năm 2012 Thực hiện % so sánh với Chỉ tiêu Đơn vị KH 2012 2012 2011 2011 KH 2012 Điện thương phẩm 10 6 KWh 1195 1216.14 1086.45 101.77% 111.94% DThu (chưa VAT) Tỉ đồng 1503.9 1537.4 1229.4 +308 +33.5 Tỉ lệ tổn thất % 6.9 7.42 7.2 +0.22 +0.52 Giá bq (chưa VAT ) Đ/kWh 1258.5 1261.8 1129.24 +132.56 +3.3 Trong năm 2012, tiền bán điện thu đạt được 1503.9 tỷ đồng. Giá bán điện bình quân chưa thuế là 1261.8 đồng/kWh tăng 3.3 đồng/kWh so với kế hoạch Tổng công ty giao. 2.2.1.3. Công tác cải tạo lưới điện cao, hạ thế và phát triển mạng lưới phân phối Hệ thống đường dây tải điện của Công ty điện lực Phú Thọ gồm: - Đường dây 35 KV sau TBA 110kV E4.1, E4.2, E4.5, E4.6, E4.7, E4.8, E4.9, E4.10, E4.11 - Đường dây 22 KV sau TBA 110kV E4.1, E4.6, E4.8, E4.11 - Đường dây 10 KV TBA TG Phù Ninh, TG Bãi bằng, TG Kinh Kệ, TG Sông Thao 1+2, TG Tây Cốc, TG Yên Lập, TG Kinh Kệ - Đường dây 6 KV sau TBA TG Vĩnh Mộ, Đồi Phướn, Phú Thọ Hầu hết hệ thống đường dây 35KV, 22KV, 10KV, 6KV đều cấp điện bằng 01 đường dây cho 01 phụ tải.

36 Năm 2012, trên địa bàn tỉnh, số lượng khách hàng đầu tư xây dựng trạm mới, nâng công suất do mở rộng quy mô…là rất lớn. Công ty Điện lực đã đóng điện được 159 trạm biến áp của khách hàng với tổng dung lượng là: 56.290 KVA. Ngoài những trạm biến áp do khách hàng đầu tư năm 2012 có đóng điện 22 trạm biến áp trong dự án năng lượng điện nông thôn với tổ ng dung lượng 2.680 KVA. Đóng điện được 21 trạm biến áp bằng vốn đầu tư xây dựng cơ bản của ngành điện với tổng dung lượng bằng 4.740 KVA. Công ty Điện lực luôn quan tâm tạo điều kiện cho công tác phát triển phụ tải . Chính làm tốt công tác này đã góp phần làm cho sản lượng điện năm 2012 tăng lên rõ rệt. + Số hợp đồng tư gia t ăng: 36780 hợp đồng. + Số hợp đồng cơ quan tăng: 541 hợp đồng. + Tổng số hợp đồng có đến cuối kỳ là: 217152 hợp đồng. Tổng số hợp đồng tư gia tăng mạnh trong năm 2012, nguyên nhân chính là do cuối năm 2012 công ty Điện lực đã tập trung xoá bán điện qua công tơ tổng. Hợp đồng bán điện trực tiếp cho các hộ sử dụ ng. Mặt khác, các khu dân cư mới mọc lên rất nhanh do quy hoạch phát triển đô thị của tỉnh. Việc củng cố hoàn thiện hạ thế được phối hợp với việc cải tạo lưới điện. Được chuẩn bị tốt về điều kiện thiết kế, vật tư …tăng cường thêm lực lượng, Công ty điện lực Phú Thọ đã th ực hiện hoàn thiện được tốt kế hoạch bán hàng của mình. Ngành điện và nền kinh tế xã hội có mối quan hệ biện chứng với nhau, thúc đẩy nhau cùng phát triển, ngành điện có một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, vì vậy, khi xây dựng kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh, không thể bỏ qua kế hoạch phát triển mạng lưới điện của Công ty đi ện lực Phú Thọ. Muốn phát triển kinh tế, thu hút vốn đầu tư nước ngoài, phải có cơ sở hạ tầng tốt, tức là mạng lưới điện phải đầy đủ an toàn.

37 2.2.2. Tình hình tổn thất điện năng ở Công ty điện lực Phú Thọ trong giai đoạn 2009-2013 Tổn thất điện năng trong truyền tải và phân phối điện là một trong những chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật quan trọng trong sản xuất kinh doanh của ngành điện. Phú Thọ là một tỉnh có diện tích tương đối lớn, địa hình phức tạp, dân cư đông, lưới đ iện trải rộng khắp nơi, từ khu đô thị và đến tận miền rừng núi. Biểu đồ 02.Tình hình tổn thất điện năng của Công ty điện lực Phú Thọ từ năm 2009-Tháng 8/2013 0 1 2 3 4 5 6 7 8 2009 2010 2011 2012 T8/2013 TØ lÖ tæn thÊt ®iÖn n¨ ng Bảng 1. Tình hình tổn thất điện năng ở Công ty điện lực Phú Thọ từ năm 2009-Tháng 8/2013 Năm 2009 2010 2011 2012 Tháng 8/2013 Tỷ lệ TT(%) 6.07 6.67 7.2 7.42 7.34 Nhìn từ số liệu tỷ lệ tổn thất trong bảng 09 ta có thế thấy từ năm 2010 tỷ lệ tổn thất điện năng công ty Điện lực Phú Thọ tăng đột biến . Sở dĩ như vậy do từ cuối năm 2009, thực hiện chủ chương của Tập đoàn điện lực Việt Nam công ty Điện lực Phú Thọ đã tiếp nhận lưới điện hạ áp do các hợp tác

38 xã bàn giao lại. Tổn thất trên lưới điện này rất lớn, có xã lên đến 40%.Đặc biệt là nguy cơ tổn thất thương mại cao do lưới điện đã tiếp nhận cũ nát, dây dẫn điện chủ yếu là dây trần. Biểu 08. Tình hình thực hiện tổn thất điện năng từ 2009 đến Tháng 8/2013 Chỉ tiêu 2009 2010 2011 2012 Tháng 8/2013 Điện nhận (KWh) 1.101.405.574 1.127.802.209 1.175.700.647 1.331.542.935 964.645.498 Điện thương phẩm (KWh) 954.757.843 1.016.908.272 1.086.453.703 1.216.143.350 893.840.518 Điện tổn thất (KWh) 62.045.213 73.733.265 84.406.710 98.561.393 70.804.980 Giá trị tổn thất (tr.đ) 59.904 74.936 95.315 124.365 89.342 Biểu 09. Kế hoạch và kết quả thực hiện tổn thất điện năng từ 2009 đến Tháng 8/2013 Đơn vị tính: % Tổn thất thương mại Tổn thất kỹ thuật Tổng tổn thất Năm KH TH KH TH KH TH 2009 1.0 0.8 4.9 5,27 5.9 6.07 2010 1.8 2 4.6 4.67 6.4 6.67 2011 1.6 1.5 5.3 5.7 6.9 7.2 2012 1.3 1.0 5.6 6.42 6.9 7.42 Tháng 8/2013 1 0.7 6 6.64 7.0 7.34 Tổn thất điện năng trong mạng điện gồm hai thành phần là tổn thất kỹ thuật và tổn thất thương mại. Tổn thất kỹ thuật là thành phần tổn thất gây ra bởi hiệu ứng Jun khi có dòng điện chạy trên các phần tử dẫn điện, còn tổn thất thương mại là thành phần tổn thất phi kỹ thuật, hoặc chỉ liên quan gián tiếp đế n

39 các yếu tố kỹ thuật. Theo số liệu thống kê và tính toán, tỉ lệ tổn thất kỹ thuật điện năng biến động trong phạm vi khá rộng, thậm chí có thể gấp 2 đến 3 lần tổn thất thương mại. Tuy nhiên, nếu như thành phần tổn thất kỹ thuật là “bất khả kháng” tức chỉ khắc phục được đến mức nhất định chứ không thể lo ại trừ hoàn toàn được, thì thành phần tổn thất thương mại lại có thể gần như hoàn toàn. Điều đó cho thấy việc nghiên cứu tổn thất thương mại, tìm ra các giải pháp thích hợp sẽ đem lại hiệu quả hết sức to lớn. Tại Công ty điện lực Phú Thọ, điện năng tổn thất chủ yếu vẫn là tổn thất kỹ thu ật. Trong những năm gần đây, hệ thống điện từng bước được nâng cấp, cải tạo tuy nhiên tổn thất kỹ thuật vẫn còn cao . Nguyên nhân chính là : - Lưới điện hạ áp nông thôn ( HANT ) mới được tiếp nhận mặc dù đã được cải tạo thay thế công tơ cũ bằng các công tơ mới, toàn bộ lưới điện nông thôn sau khi tiếp nhận đã thay 100% lượng công tơ 3 pha và công tơ của khách hàng có sản lượng lớn, nhưng thực trạng lưới điện quá cũ nát, bán kính cấp điện rất lớn gây tổn thất tăng cao; - Dự án REII ở tỉnh Phú Thọ: Phần lưới trung áp (ngành Điện làm chủ đầu tư ) đã được đóng điện 100%, phần lưới 0,4kV (do Tỉnh làm chủ đầu tư) hoàn thiện chậm (đóng điệ n rải rác) Để bảo vệ công trình điện, ĐLPT phải đóng điện không tải vào các đường dây & các MBA nói trên. - Các trạm 110kV phân bố trong khu vực không đều dẫn đến lưới điện trung thế kéo dài (Chiều dài cấp điện xa nhất với ĐZ 35kV lên đến 110km, ĐZ 22kV+10kV+6kV bán kính cấp điện xa nhất là 30km). Các trạm 110kV mặc dù đã được quan tâm đầu tư xây dựng cải tạo nâng công su ất song vẫn chưa đáp ứng được tốc độ phát triển nhanh của phụ tải nên hầu hết đều đầy và quá tải. Mặt khác, các KCN Trung Hà huyện Tam Nông, KCN Đồng Lạng huyện Phù Ninh, KCN Giáp Lai huyện Thanh Sơn lần lượt sẽ vào trong năm 2011-2012, như vậy các trạm 110KV khu vực Phú Thọ sẽ quá tải trầm trọng. Vì vậy phương

40 thức kết dây trung thế trong vận hành, xử lý sự cố không linh hoạt, khi một trạm 110kV bị sự cố thì các trạm còn lại chưa đủ công suất hỗ trợ Để giảm được tỷ lệ tổn thất, trước tiên phải phân tích được nguyên nhân của tổn thất điện năng, xác định được nơi nào, khâu nào điện năng thất thoát nhiều nhất, từ đó có biện pháp giả i quyết phù hợp. Biểu 10. Tổn thất điện năng theo cấp điện áp năm 2012 ở Công ty điện lực Phú Thọ Tỷ lệ theo tính toán kỹ thuật Nội dung Sản lượng (kWh) Tỷ lệ (%) Tỷ lệ (%) Toàn đơn vị 98.561.393 7,42 6,90 Đường dây và MBA 35kV 40.615.788 4,22 4,05 Đường dây và MBA 22kV 7.489.155 3,23 3,00 Đường dây và MBA 10kV 8.986.173 4,85 4,10 Đường dây và MBA 6kV 4.713.584 4,72 4,00 Đường dây 0,4kV 35.469.233 10,05 7,64 Như vậy, ở Công ty điện lực Phú Thọ điện năng bị tổn thất chủ yếu ở lưới hạ thế, tỷ lệ tổn thất ở lưới 6-35 KV so với ở lưới hạ áp có thấp hơn nhưng nhìn chung vẫn tương đối cao. Biểu 11. Tỷ lệ tổn thất điện năng chi tiết theo nguyên nhân ở Công ty điện l ực Phú Thọ đến Tháng 8/2013 TT Nguyên nhân tổn thất Tỷ lệ tổn thất(%) 1 Tổn thất kỹ thuật 5,94 2 Tổn thất thương mại Khách hàng lấy cắp điện Thiết bị đo đếm Quản lý ghi chép Các nguyên nhân khác 0,7 0,15 0,3 0,15 0,1 3 Tổng 7,34

41 Qua số liệu trên cho thấy, nguyên nhân lớn nhất gây ra tổn thất thương mại cao là do thiết bị đo đếm. Tỷ lệ này có giảm so với năm 2012 là 0.2%, nhưng đây vẫn là một tỷ lệ cao. Tổn thất do ăn cắp điện đã giảm rất nhiều so với các năm trước nhưng vẫn ở mức cao. Vậy, nhiệm vụ cấp thiết trong thời gian tới ( các tháng tiế p theo của năm 2013) là phải xoá bá hoàn toàn hiện tượng ăn cắp điện trong khách hàng. Công ty điện lực Phú Thọ có 13 điện lực trực thuộc. Hàng năm, Công ty điện lực Phú Thọ giao chỉ tiêu tổn thất cho từng điện lực và tiến hành kiểm tra, giảm sát tình hình thực hiện ở các điện lực. Biểu 12.Tình hình thực hiện tổn thất ở các Điện l ực từ 2009 đến Tháng 8/2013 Đơn vị tính :% Điện lực 2009 2010 2011 2012 T8/2013 Cẩm Khê 10.09 12.09 8.48 9.69 9.51 Đoan Hùng 8.70 13.42 13.04 13.24 13.68 Hạ Hòa 6.16 9.00 8.46 8.71 8.78 Lâm Thao 7.49 6.43 6.06 5.77 6.06 Phù Ninh 6.28 9.83 9.4 5.01 5.38 TX Phú Thọ 7.44 7.56 4.72 4.63 4.97 Tân Sơn 6.56 9.22 10.51 9.13 9.70 Thanh Ba 6.15 4.3 4.52 4.88 4.74 Tam Nông 11.58 9.51 6.98 8.31 4.51 Thanh Sơn 6.56 6.61 5.03 4.62 7.16 Thanh Thủy 9.35 9.35 9.92 10.42 12.27 TP Việt Trì 4.94 4.57 3.14 2.99 3.30 Yên Lập 7.79 9.88 9.88 9.95 10.86 Như vậy, Huyện Thanh Ba và TP Việt Trì chiếm tỷ lệ sản lượng điện thương phẩm lớn nhất nhưng có tỷ lệ tổn thất thấp nhất trong các điện lực của Công ty điện lực Phú Thọ. Do 02 chi nhánh này thực hiện tốt các biện pháp chống tổn thất cả về kinh tế và kỹ thuật. Điện lực Đoan Hùng và