pp NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG PHÂN PHỐI ĐIỆN DAS (DISTRIBUTION AUTOMATIC SYSTEM)

.
KHOA CƠ ĐIỆN

BÀI BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động phân phối điện DAS (Distribution Automatic
System)

Họ và tên
Lớp

:
: KTĐA

Khóa
GV hướng dẫn :

1


PHẦN MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài.
Đới với hệ thống điện nước ta, việc nghiên cứu áp dụng cơng nghệ tự đợng hóa mới được quan tâm cho các nhà máy điện. Lưới điện
phân phối hiện nay chưa được tự đợng hóa mợt cách hệ thớng. Nhận thấy điều này nên em chọn đề tài : “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống
tự động phân phối DAS (DISTRIBUTION AUTOMATIC SYSTEM)”.

• Đề tài đi sâu nghiên cứu ứng dụng giải pháp cơng nghệ tự đợng hóa lưới điện phân phới DAS (DISTRIBUTION AUTOMATIC
SYSTEM) nhằm phới hợp tự đợng hóa các thiết bị đóng cắt, nâng cao đợ tin cậy cung cấp điện, chất lượng quản lý vận hành, giảm thiểu
thời gian mất điện.
1.2 Mục tiêu.

Nghiên cứu đặc điểm sự cố

Nghiên cứu ứng dụng DAS

lưới phân phối

2


NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Tông quan về hiện trang lưới phân phối trung áp Việt Nam
Nội dung nghiên cứu:

•

Hệ thớng tự đợng hóa lưới điện phân phới DAS

•

So sánh hệ thống DAS với các hệ thống, thiết bị tự đợng khác.

•

Ngồi phần mở đầu và phần kết ḷn kiến nghị, thì đờ án bao gờm 3 chương.

1
Chương
2
Chương
3

Chương

•

•

Phương pháp nghiên cứu:
Đồ án nghiên cứu lí thuyết và kế thừa các thành quả nghiên cứu trước đó của hệ thớng tự động phân phối DAS

3


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

4


1.1. Hiện trạng lưới phân phối Việt Nam hiện nay
* Quá trình phát triển của lưới điện trung áp.
- Nguồn điện :

Bảng 1.1. Các nguồn điện trong Hệ thống điện Việt Nam.
STT

Loại nguồn

Công suất lắp đặt (MW)

Tỷ lệ %

1

Thủy điện

4165

36%

2

Nhiệt điện than

1245

11%

3

Nhiệt điện dầu

198

2%

4

Tua bin khí

2939

26%

5

Diezel

285

3%

6

Ngồi ngành

2518

22%

 

Tơng cợng

11340

100,0%

Ng̀n: Báo cáo tổng kết năm 2010 của EVN

5

Bảng 1.2. Sản lượng điện theo nguồn
STT

Loại nguồn

Sản lượng (kWh)

Tỷ lệ %

1

Thủy điện

17635

38.2%

2

Nhiệt điện than

7015

15.5%

3

Nhiệt điện dầu

602

1.3%

4

Tua pin khí

14881

32.2%

5

Diezel

42

1%

6

Ngồi ngành

6026

13%

 

Tơng cộng

46201

100%

Bảng 1.3: Khối lượng lưới truyền tải

- Lưới truyền tải

 
Hạng mục

Năm 1995

Năm 2000

Năm 2006

Năm 2010

Đường dây, km

Tram, MVA

Đường dây, km

Tram, MVA

Đường dây, km

Tram, MVA

Đường dây, km

Tram, MVA

500kV

 

 

1487

2850

1531

4231

2469

4050

220kV

1359

1544

2272

3038

3839

8474

4794

11190

110kV

4265

2603

6049

3466

7703

11004

9820

14998

Nguồn: Báo cáo tổng kết năm 2010 của EVN
6


- Lưới điện phân phối trung áp
Phân loai lưới phân phối trung áp
Lưới phân phối thành phố

Theo đối tượng và địa bàn phục vụ

Lưới phân phối nông thôn

Lưới phân phối xí nghiệp

Theo không gian cấu trúc
Lưới phân phối trên không

Lưới phân phối cáp ngầm

7


1.2. Tình hình sử dụng điện hiện tại và thống kê sự cố

Bảng 1.6 Thống kê sự cố lưới điện trung áp qua các năm (2007 – 2010)

TT

Sự cố vĩnh cửu

Sự cố thoáng qua

(số lần/lộ/năm)

(số lần/lộ/năm)

Đơn vi
2007

2009

2010

2007

2009

2010

1

Cty điện lực 1

0,663

1,332

1,347

0,777

1,1156

1,1272

2

Cty điện lực 2

0,921

3,282

3,265

2,652

1,1741

1,2632

3

Cty điện lực 3

2,882

4,920

4,879

1,0039

1,8593

1,9945

4

Cty điện lực Hà Nội

5,300

8,694

8,573

4,770

2,9412

2,9763

5

Cty điện lực TP HCM

6,881

4,138

4,094

4,190

3,5409

3,6903

6

Cty điện lực Hải Phòng

7,037

4,318

4,343

4,134

2,4520

2,490

7

Cty điện lực Đồng Nai

4,363

11,182

10,093

13,340

2,6926

2,789

8

Cty TNHH Ninh Bình

-

4,135

4,094

-

2,3737

2,494

9

Cty TNHH Hải Dương

-

10,744

9,874

-

3,862

3,888

8


1.3. Phân tích đánh giá sự cần thiết đầu tư cải tạo lưới điện phân phối.

-

Như đã trình bày ở trên, lưới điện trung áp Việt Nam còn nhiều điểm han chế đang tồn tai

-

Sự tăng trưởng của mức sống cũng như sự phát triển của sản xuất đòi hỏi độ tin cậy cung cấp điện ngày càng cao của
lưới điện.

-

Áp dụng hệ thống DAS mang lai nhiều hiệu quả.

+ Giám sát và điều khiển lưới điện trên máy tính theo thời gian thực. + Tự động phân vùng và xử lý sự cố.
+ Mô phỏng hệ thống điện.
+ Quản lý cơ sở dữ liệu của hệ thống.

9


CHƯƠNG II: HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA LƯỚI
ĐIỆN PHÂN PHỐI DAS

10


2.1. Mơ hình và ngun lý của hệ thống tự động hoá lưới điện phân phối DAS

Giai đoan 1:

Tram phân phới chính

Tự đợng hóa LĐPP Bằng thiết bị
lắp trên cợt

Giai đoan 2: Tự đợng hóa LĐPP bằng
chức năng điều khiển và giám sát từ xa

Giai đoan 3:
Tự đợng hóa LĐPP bằng máy vi tính

Hình 2.1: Các giai đoạn triển khai hệ thống DAS

11


2.2. Các phương pháp tự động phân phối

2.2.1. Hệ thống phân phối cho các đường dây trên không
Hệ thống phân phối cho các đường dây trên không gồm 3 giai đoan.

•

Các thiết bị của DAS - Giai đoan 1:

Hình 2.2. Hệ thống tự động phân phối cho đường dây trên không

Quá trình phát hiện và cắt ly vùng sự cố trên lưới trung thế bằng các thiết bị DAS được mô tả riêng cho đường dây trên
không đối với hai loai mach hình tia và mach vòng.

12


■ FCB đóng

●PVS đóng

 FCB mở

○ PVS mở

Hình 2.3. Sơ đồ phát hiện phần bị sự cố (hình tia)

13


■ FCB đóng ●PVS đóng  FCB mở

○ PVS mở

Hình 2.4: Sơ đồ phát hiện bị sự cố (mạch vòng)

14


•

Các thiết bị của DAS – Giai đoan 2

Hình 2.5 : Cấu hình hệ thống DAS giai đoạn 2

15


•

Các thiết bị của DAS – giai đoan 3:

+ Giám sát và điều khiển lưới điện theo thời gian thực:

Hình 2.6: Điều khiển thời gian thực và hiển thị trạng thái lưới phân phối theo thời gian thực

22


+Tự động phục hồi sự cố mất điện:

Hình 2.7: Tự động phục hồi hệ thống phân phối
23

+ Xử lý số liệu :


2.2.2. Hệ thống tự động phân phối cho cáp ngầm
Hệ thống tự động phân phối cho cáp ngầm được thể hiện qua cấu trúc hệ thống tự động phân phối ngầm, thực hiện theo
phương pháp dò sự cố.
+ Cấu trúc hệ thống tự động phân phối ngầm:

Hình 2.8: DAS cho hệ thống cáp ngầm

+ Phương pháp dò sự cố :

24


2.3. Các thiết bi trong hệ thống DAS
2.3.1. Thiết bị trong hệ thống phân phối tự động cho đường dây trên không - giai đoạn 1

Hình 2.9 : Các thiết bị của hệ thống DAS – Giai đoạn 1

- Cầu dao tự động PVS
CHỨC NĂNG

Hình 2.10 Cầu dao tự động PVS

+ Đóng, cắt tự đợng nhờ hoat đợng của c̣n điện từ, cầu dao đóng lai khi có
điện áp và mở ra khi khơng có điện áp.
+ Các cần vận hành bằng tay cho phép thao tác tai chỗ.
+ Sử dụng buồng dập hồ quang chân không nên không gây ô nhiễm và đáp ứng
yêu cầu đóng cắt tốt, nhiều lần.

Hình 2.10 Cầu dao tự động PVS
19


Bảng 2.1: Các thơng sớ chính của cầu dao PVS.
Loại

Iđm (A)

6kV

12kV

15kV

24kV

400/630

400/630

400/630

400

Dịng đóng NM (kA)

12,5

Khả năng chiu đựng NM (kA)

31,5

Tần số (Hz)

50/60

Điện áp chiu đựng tần số công nghiệp (kV)

Điện áp chiu đựng xung sét (kV)

Pha-Đất

20

28

50

60

Pha-Pha

20

28

50

60

Cực-Cực

23

31

50

60

Pha-Đất

60

75

110

150

Pha-Pha

60

75

110

150

Cực-Cực

60

75

110

150

IEC265-1

IEC265-1

Số lần đóng cắt có điện

1000

Số lần đóng cắt cơ khí

10000

Tiêu chuẩn

IEC265-1

IEC265-1

- Rơle phát hiện sự cố FDR

Hình 2.11 Rơle phát hiện sự cố FDR

20


Rơle được chia thành loai cho hệ thống hình tia và loai cho hệ thống mach vòng

Bảng 2.2: Các thông sớ chính của FDR
Loại

01

Ng̀n cung cấp

02

03

220/380V AC

Tần số

50/60Hz

Dung lượng

Nhỏ hơn 10VA
 

 

 

X

Ngắn

7-14-21-28-35- 42

7-14-21-28-35- 42

35-70-105-140- 175-210

Dài

14-28-42-56-70- 84

35-70-105-140- 175-210

30-120-180-240- 300-360

Ngắn

5

7

30

Dài

10

30

50

Ngắn

45-60-75-90- 105-120

10-85-100-115- 130-145

165-200-235- 270-305-340

Dài

80-100-120-140- 160-180

165-200-235- 270-305

260-320-380- 440-500-560

Hình tia (giây)

 
Y
Mạch vịng (giây)

 
XL

Điều khiển

Bằng tay/Tự đợng

21


- Máy biến áp cấp nguồn (SPS)

Hình 2.12 Sơ đồ đấu nối SPS trong mạch hình tia

Hình 2.13 Sơ đồ đấu nối SPS trong mạch vòng

Hình 2.14 SPS loại 12kV/110V-5kVA (T64)
22


Bảng 2.3: Đặc tính kỹ thuật của SPS

Danh mục

Điện áp đinh mức

Đặc tính kỹ thuật

6.6kV/110V(220V)
11 kV/110V(220V)
13.8kV/110V(220V)
22 kV/110V(220V)

Tần số

Pha

Cơng suất

50Hz/50Hz

1pha x 2

0.5kVA,3kVA(IS)

23


Hình 2.15 Nguyên lý cấu tạo của hợp bộ DPĐTĐ

24

- Bộ chỉ thị vùng sự cố
Bộ chỉ thị vùng sự cố FSI được phối hợp cùng với FDR máy
cắt đầu ng̀n của tram và Rơle tự đợng đóng lai để hiển thị vùng sự
cớ.

Bảng 2.4 Các đặc tính của FSI
Loại

1001N

Hình 2.16 Bộ chỉ thị sự cố FSI

Cài đặt thời gian X(s)

Cài đặt thời gian Y(s)

7

5

10

7

14

10

35

30

60

50

Số vùng có thể có sự cố

Từ 2 đến 10 vùng

25