Mạng lưới điện và hộ tiêu thụ trong cung cấp điện

Mạng lưới điện được phân loại thành mạng truyền tải và mạng phân phối. Giống như tên gọi thì 2 mạng lưới này có tính chất khác nhau và cấp điện áp không giống nhau. Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu lần lượt về 2 mạng lưới trên. Ngoài ra, trong phần này mình cũng sẽ trình bày thêm về các loại hộ tiêu thụ khác nhau.

Mục đích của mạng truyền tải trên không là truyền tải năng lượng từ các nhà máy phát ở các nơi khác nhau đến mạng phân phối. Mạng phân phối là nơi cuối cùng cung cấp điện năng cho các hộ tiêu thụ. Các đường dây truyền tải cũng nối kết các hệ thống điện lân cận. Điều này không những cho phép điều phối kinh tế năng lượng giữa các vùng trong quá trình vận hành bình thường mà còn cho phép chuyển tải năng lượng giữa các vùng trong điều kiện sự cố.

Mạng truyền tải có điện áp dây trên 60kV và được tiêu chuẩn hóa là 69kV, 115kV, 138kV, 161kV, 230kV, 345kV, 500kV và 765kV (tiêu chuẩn ASNI). Điện áp truyền tải trên 230 kV thường được coi là siêu cao áp.

Mạng phân phối là phần kết nối các trạm phân phối với các hộ tiêu thụ. Các đường dây phân phối sơ cấp thường ở cấp điện áp từ 4 đến 34,5kV và cung cấp điện cho một vùng địa lý được xác định trước. Một vài phụ tải công nghiệp nhỏ được cung cấp trực tiếp bằng đường dây cáp sơ cấp.

Mạng phân phối thứ cấp giảm điện áp để sử dụng cho các hộ phụ tải dân dụng và kinh doanh. Dây và cáp điện không được vượt quá vài trăm mét chiều dài, sau đó cung cấp năng lượng cho các hộ tiêu thụ riêng biệt. Mạng phân phối thứ cấp cung cấp cho hầu hết các hộ tiêu thụ ở mức 240/120V ba pha 4 dây, 400/240V ba pha 4 dây, hay 480/277V ba pha 4 dây. Ngày nay, năng lượng cung cấp cho hộ tiêu thụ điển hình được cung cấp từ máy biến áp, giảm điện áp cung cấp xuống 400/240V sử dụng ba pha 4 dây.

Hộ tiêu thụ điện hay còn gọi là hộ dùng điện, phụ tải điện. Trong hệ thống năng lượng thì phụ tải điện rất đa dạng và được phân thành nhiều loại dưới các khía cạnh xem xét khác nhau.

Phân loại theo ngành nghề thì phụ tải được phân làm 2 loại:

・Phụ tải công nghiệp.

・ Phụ tải kinh doanh và dân dụng.

Phân loại theo chế độ làm việc thì phụ tải được phân làm 3 loại:

・Phụ tải làm việc dài hạn.

・Phụ tải làm việc ngắn hạn.

・Phụ tải làm việc ngắn hạn lặp lại.

Theo yêu cầu liên tục cung cấp điện: thì phụ tải được phân làm 3 loại:

・Phụ tải loại 1 (hộ loại 1): Là những hộ rất quan trọng không được để mất điện, nếu xảy ra mất điện

sẽ gây hậu quả nghiêm trọng. Làm ảnh hưởng trực tiếp đến chính trị, an ninh quốc phòng, mất trật tự xã

hội: đó là sân bay, hải cảng, khu quân sự, khu ngoại giao, các đại sứ quán, nhà ga, bến xe, trục giao thông chính trong thành phố. Làm thiệt hại lớn về kinh tế: đó là khu công nghiệp, khu chế xuất, dầu

khí, luyện kim, nhà máy cơ khí lớn, trạm bơm nông nghiệp lớn v.v…Những hộ này đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân hoặc có giá trị xuất khẩu cao đem lại nhiều ngoại tệ cho đất nước. Hoặc là gây hậu quả nghiêm trọng về tính mạng con người. Hộ loại 1 phải được cung cấp điện với độ tin cậy cao, yêu cầu có nguồn dự phòng. Tức là hộ loại 1 phải được cấp điện ít nhất là từ hai nguồn độc lập. Thời gian mất điện cho phép ở hộ loại 1 bằng với thời gian đóng nguồn dự phòng với các thiết bị tự động.

・Phụ tải loại 2 (hộ loại 2): Là những hộ tương tự như hộ loại 1, nhưng hậu quả do mất điện gây ra không nghiêm trọng bằng như hộ loại 1. Hộ loại 2 bao gồm: các xí nghiệp chế tạo hằng tiêu dùng (như xe đạp, vòng bi, bánh kẹo, đồ nhựa, đồ chơi trẻ em v.v…) và thương mại, dịch vụ (khách sạn, siêu

thị, trung tâm thương mại lớn). Hộ loại này nếu ngừng cung cấp điện chỉ dẫn đến những thiệt hại về kinh tế do ngừng trệ sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí sức lao động. Phương án cung cấp điện cho hộ lọai 2 có thể có hoặc không có nguồn dự phòng. Nguồn dự phòng có hay không là kết quả của bài toán so sánh giữa vốn đầu tư phải tăng thêm và giá trị thiệt hại về kinh tế do ngừng cung cấp điện.

・Phụ tải loại 3 (hộ loại 3): Là những hộ không quan trọng, đó là hộ ánh sáng sinh hoạt đô thị và nông thôn. Thời gian mất điện cho bằng thời gian sửa chữa thay thế thiết bị, nhưng thường không quá một ngày đêm. Phương án cung cấp điện cho hộ loại 3 có thể dùng một nguồn. Cần nhớ là cách phân loại hộ dùng điện như trên chỉ là tạm thời, chỉ thích hợp với giai đoạn nền kinh tế của nước ta còn thấp kém. Khi kinh tế phát triển đến mức nào đó thì tất cả các hộ dùng điện sẽ là loại một, được cấp điện liên tục.