THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ GIÁM SÁT TRẠM BIẾN ÁP CHÍNH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Nam Ninh
Ngành: Tự động hóa

Khóa: 56

Hệ đào tạo: Chính quy

Mã số sinh viên: 1121060116
Thời gian nhận đề tài : Ngày 1 tháng 4 nằm 2017
Thời gian hoàn thành : Ngày tháng nằm

TÊN ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ GIÁM SÁT TRẠM BIẾN
ÁP CHÍNH

Giáo viên hướng dẫn

Chủ nhiệm bộ môn

TS. Phan Minh Tạo

PGS.TS Nguyễn Đức Khoát

1


Danh Mục Hình Vẽ

LỜI MỞ ĐẦU
Trong những thập kỷ vừa qua, các ngành công nghiệp, khoa học của Việt Nam đã có
những bước tiến nhảy vọt về công nghệ cũng như những ứng dụng vào thực tiễn mang lại
những lợi ích kinh tế to lớn.
Trong vòng quay của sự phát triển như vũ bão của các ngành khoa học công nghệ

2


trong nước như công nghệ thông tin, công nghệ sinh hóa, điện điện tử thì ngành ký thuật
điều khiển và tự động hóa đã đạt được những bước tiến không nhỏ. Nhờ những ứng dụng
kịp thời và hữu hiệu, tj động hóa đã làm giảm nhẹ sức lao động cho con người, nâng cao
năng suất lao động, cải thiện chất lượng sản phẩm. Do đó yêu cầu đặt ra với ngành tự động
hóa cúng hết sức cao, phải nắm bắt công nghệ đưa vào phục vụ sản xuất thay thế cho công
nghệ cũ thủ công lạc hậu.
Là một sinh viên năm cuối của trường đại học Mỏ - Địa chất, với những kiến thức
thu được trong giảng đường cùng với kiến thức tìm hiểu trong quá trình thực tập. Sau một
thời gian tìm hiểu và nhằm áp dụng các kiến thức , em được hướng dẫn nghiên cứu đề tài :
“ Thiết kế hệ thông điều khiển tự động và giám sát trạm biến áp chính ’’ . Sau thời
gian nghiên cứu và được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo TS. Phan Minh Tạo và
các thầy cô trong bộ môn Tự Động Hóa, cùng sự nỗ lực của bản thân đến nay đồ án tốt
nghiệp của em đã được hoàn thành.
Tuy nhiên do trình độ còn hạn chế, nên đồ án không tránh khỏi những thiếu sót. Rất
mong thầy cô và các bạn góp ý để đồ án được hoàn thiện hơn.
Nhân dịp này em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo TS. Phan
Minh Tạo và toàn thể các thầy cô trong bộ môn tự động hóa cùng ban lãnh đạo Công ty đã
tận tình hướng dẫn và giúp đỡ để em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Nam Nin
Chương I : TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN THÁC XĂNG

3


Hình 1. 1 : Nhà máy thủy điện Thác Xăng

1.1 . Tổng quan cơ bản nhà máy thủy điện thác xăng .
Công trình Thuỷ điện Thác Xăng dự kiến xây dựng trên sông Bắc Giang, phụ lưu cấp
1 bờ trái của sông Kỳ Cùng. Nhà máy thủy điện bố trí sau đập. Tuyến công trình nằm trên
địa phận xã Hùng Việt, huyện Tràng Định tỉnh Lạng Sơn, cách cửa sông Bắc Giang gặp
Kỳ Cùng hơn 3km theo đường sông, cách trị trấn Thất Khê khoảng 10km theo đường
thẳng về phía Nam, cách thành phố Lạng Sơn khoảng 60km về phía Tây Bắc. Vị trí công
trình có toạ độ địa lý như sau:
22o09’40” vĩ độ Bắc - 106o29’30” kinh độ Đông;
Nhà máy thủy điện Thác Xăng là nhà máy sau đập có công suất lắp máy Nlm=20,0MW,
điện lượng trung bình năm Eo=90.55x106kWh. Hồ chứa của công trình nằm trên địa bàn
các xã Tân Việt và Hùng Việt - huyện Tràng Định - tỉnh Lạng Sơn. Vị trí tyến công trình
nằm ở gần ngã 3 giữa 2 Sông Bắc Giang và Kỳ Cùng, khoảng 10km về phía Tây Nam thị
trấn Thất Khê, cách thành phố Lạng Sơn khoảng 60km. Đường giao thông bên ngoài
công trình chủ yếu là đường bộ dọc theo quốc lộ, tương đối thuận tiện cho việc vận
chuyển cung cấp máy móc thiết bị
Quy mô :
- Công suất lắp máy
- Công suất đảm bảo
- Cấp công trình

16 MW
5,07 MW

Cấp III

4


- Mực nước dâng bình thường
- Mực nước chết
- Số tổ máy
- Điện lượng bình quân/năm
- Số giờ sử dụng công suất lắp máy

182,0 m
181.0 m
02 tổ
65,29 triệu Kwh
081 giờ

1.2 . Các thiết bị chính nhà máy thủy điện
1.2.1 : Máy phát điện của trạm thủy điện
1.2.1.1 Thông số kỹ thuật máy phát thủy lực SF10-20/3600
STT Thông số
1
Loại
+ SF
+ 10
+ 20
+ 3600
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23

Giá trị
SF10-20/3600
Máy phát thủy lực trục đứng
Công suất tác dụng định mức (MW)
Số cực từ (2p = 20)
Đường kính hiệu dụng lõi thép stator (mm)
Zhe Jiang Fu Chun Jiang Hydropower
Nhà chế tạo
Equiment CO.LTD (DFEM)
Công suất biểu kiến định mức

12500 KVA
Công suất tác dụng định mức
10 MW
Điện áp stator định mức
10500 V
Dòng stator định mức
687.3 A
Hệ số công suất định mức (Cos φ) 0.8 (trễ pha)
Số pha
03 pha
Tần số định mức
50 Hz
Tốc độ quay định mức
300 vòng/phút
Tốc độ quay lồng tốc lớn nhất
800 vòng/phút
Chiều quay (nhìn từ trên xuống)
Theo chiều kim đồng hồ
Không khí tuần hoàn kín, nước làm mát
Làm mát
không khí
Cấp cách điện
Cấp F
Loại kích từ
Kích từ tĩnh
Dòng kích từ không tải
185 A
Dòng kích từ định mức
395 A
Điện áp kích từ không tải

220 V
Điện áp kích từ định mức
220 V
Hiệu suất ở công suất định mức
98.26%
0
Điện trở rotor ở 75 C
0.474 Ω
Đấu nối pha các cuộn dây Stator
Y, trung tính nối đất qua máy biến điện áp
Tải trọng định mức trên ổ đỡ
75 tấn

5


Nguyên lý làm việc
Máy phát thủy lực FS10-20/3600 sử dụng hệ thống làm mát bằng không khí tự tuần
hoàn kín không có quạt. Tại vị trí lắp bộ làm mát (vỏ stator) tạo các cửa sổ để thông gió
theo mặt cắt ngang của lõi sắt stator, gió được tạo ra như sau: Khi rotor quay, rotor đóng
vai trò như một quạt ly tâm đẩy gió mát vào các thanh dẫn, lõi từ và kéo nhiệt độ của
chúng qua bộ làm mát, sau khi nước mang nhiệt đi để lại gió mát đi theo phía trên và
dưới stator lại được rotor kéo vào bên trong tiếp tục chu trình tạo thành sự tuần hoàn gió
liên tục trong suốt quá trình máy phát điện làm việc.
Hệ thống làm mát này có ưu điển là tổn thất nhỏ, không cần quạt, phân bố lưu
lượng đều, nhờ đó nhiệt độ cuộn dây sator và rotor cũng được phân bố đều mà không tạo
ra vùng nhiệt độ cao đặc biệt gây suy giảm tuổi thọ cho cách điện của máy phát.

1.2.1.2 : Bộ làm mát không khí máy phát
STT

Thông số

Giá trị

1
2
3
4
5

Số lượng
Kiểu đấu nối
Tổng lưu lượng nước qua 04 bộ làm mát
Áp lực định mức của nước vào làm mát
Nhiệt độ lớn nhất nước vào làm mát

04 bộ
Song song
1350 lít/phút
0.15~0.3 MPa
300C

Xung quanh phía ngoài stator có 04 bộ làm mát không khí được bố trí đối xứng
nhau. Thiết kế bộ làm mát có thể đảm bảo cho máy phát làm việc liên tục trong điều kiện
phụ tải định mức khi các bộ làm mát bị bẩn tắc với lưu lượng ≥ 90% lưu lượng định mức.
Vật liệu chế tạo các ống dẫn bộ làm mát bằng đồng. Áp suất làm việc là 0.15~0.3MPa và
lưu lượng nước qua 04 bộ làm mát là 1350 L/ phút.

6

Hình 1. 2: Bộ làm mát không khí của máy phát

.

7


1.2.1.3 : Cấu tạo và nguyên lí làm việc máy phát điện
a. Cấu tạo

Hình 1. 3 : Máy phát điện

Cấu tạo tổng thể của máy phát nhà máy thủy điện Thác Xăng được minh họa.
Máy phát thủy lực SF 10-20/3600 là máy phát kiểu ô, trục đứng, tự làm mát bằng
không khí tuần hoàn kín, ba pha và là máy phát đồng bộ cực lồi.

8


+4
-1

Máy phát cấu tạo bao gồm stator, rotor, giá chữ thập trên và giá chữ thập dưới, ổ
hướng trên và ổ hướng dưới. Ổ hướng trên và ổ hướng dưới được đỡ bằng bu lông và
được định vị ở giữa giá chữ thập trên và giá chữ thập dưới của máy phát

Hình 1. 4 : Cấu tạo tổng thể máy phát điện

9


b.Nguyên lí làm viêc

.

Máy phát điện xoay chiều đồng bộ SF 10-20/3600 là thiết bị biến đổi cơ năng thành điện
năng sử dụng nguyên lý cảm ứng điện từ. Trong đó lõi thép, cực từ rotor và dây quấn
rotor (phần cảm) đặt ở phần quay, còn lõi thép và dây quấn stator (phần ứng) với ba điểm
chia đều trên nó nối ra bên ngoài được đặt trên phần tĩnh.

10


Hình 1. 5: Nguyên lí làm việc của máy phát điện

7

Nguồn cơ năng sơ cấp là nước được tích năng ở hồ thượng lưu, qua hệ thống
đường ống áp lực chảy vào tuabin, nhờ áp lực do chênh lệch mức nước thượng lưu và hạ
lưu làm tuabin quay.
8

Nguồn một chiều từ hệ thống kích thích được đưa vào các cực từ của rotor thông
như một nam

Ghichú:
qua hệ thống chổi than và vành góp. Khi đó các cực từ rotor hoạt động
1 - Stator3 - Nanchâm

hoa rotor5
- Trục
tuabin7
- Cánh
điện,
xung
quanh
cáchướng
cực từ sinh ra một từ trường không đổi.
2 - Rotor4 - Trục MFĐ6 - Tuabin8 - Buồng xoắn

Khi rotor máy phát quay với tốc độ n thì từ trường cực từ (rotor) do dòng điện một
chiều sinh ra sẽ quét qua dây quấn phần ứng (Stato) và cảm ứng trong dây quấn đó sức
điên động xoay chiều có tần số:
f = P.n/60
(1)
Ba điểm bất kỳ cách nhau góc 1200 trên dây quấn phần ứng được nối ra ngoài,
chia dây quấn này thành ba dây quấn một pha lệch nhau về không gian góc 1200 và đó
chính là dây quấn ba pha. Điện áp ba pha được biểu thị bằng ba vectơ bằng nhau về trị số
và lệch nhau về thời gian góc 1200.

Hình 1. 6 : Bố trí dây quấn stato máy phát
Khi máy làm việc có tải bên ngoài, dòng điện ba pha đối xứng lệch nhau về thời gian góc
1200 chạy trong dây quấn lệch nhau góc 1200 trong không gian sẽ tạo ra từ trường quay
có tốc độ:
n1 = 60 f/P
(2)

11

So sánh (1) và (2) ta thấy n1= n, nghĩa là tốc độ quay của rotor bằng tốc độ của từ
trường quay, vì vậy nó được gọi là máy phát điện đồng bộ.
1.2.2 : Tua bin nước
Tua bin nước biến năng lượng của chất lỏng (ở đây là nước) thành cơ năng trên trục
quay của tua bin để quay máy phát điện hay các máy công cụ khác.
Nguyên tắc làm việc của tua bin nước và máy bơm hoàn toàn trái ngược nhau. Tua bin
nước chủ yếu được lắp đặt tại nhà máy thủy điện để chuyển hoá năng lượng nước thành
cơ năng và cơ năng được chuyển hoá thành điện năng nhờ máy phát điện, khi nước từ
thượng lưu chảy theo đường dẫn tới tua bin, rồi chảy ra hạ lưu. Ngược lại Máy bơm được
đặt ở trạm bơm. Đối với trạm bơm điện, động cơ điện lấy điện từ lưới điện để quay máy
bơm đưa nước từ bể hút qua máy bơm đi lên ống đẩy.

Hình 1. 6 : Tua bin nước

12


1. Stato

2.Rotor

3 . Cửa Wicket 4. Cánh tuabin

5. Dòng nước 6 . Trục máy phát điện tubin

13

A.Máy phát điện

B.Tuabin


1.3 . Cách thức hoạt động nhà máy thủy điện
Nhà máy phát điện dùng sức nước ( nhà máy thủy điện) là nơi chuyển đổi sức nước
(thủy năng) thành điện năng
Cách thức hoạt đông :

Hình 1. 8: Cách thức hoạt động của nhà máy

Nước được tụ lại từ các đập nước với một thế năng lớn. Qua một hệ thống ống dẫn, năng

14


lượng dòng chảy của nước được truyền tới tua-bin nước, tua-bin nước được nối với máy
phát điện, nơi chúng được chuyển thành năng lượng điện.Từ nhà máy phát điện dòng
điện được truyền đi qua các trạm biến áp tới khách hàng.

1.4. Nhận xét
Với công suất lắp máy 20,0MW, công trình thủy điện Thác Xăng sẽ cung cấp sản lượng
điện trung bình năm khoảng 90.55.106kWh. Nhiệm vụ chính của công trình là phát điện
phục vụ cho nhu cầu dùng điện của tỉnh Lạng Sơn đặc biệt là các vùng lân cận khu vực.
Ngoài ra công trình còn tạo điều kiện thúc đẩy phát triển dân sinh kinh tế của địa phương
đồng thời cải tạo môi trường xung quanh, cung cấp nước cho sinh hoạt và nông nghiệp
trong mùa kiệt.
Sau quá trình thực tập tại đây thì hiện tại em thấy nhà máy do mới hoàn thành đưa vào
sử dụng được một năm khi hoạt động gây ra tiếng ồn lớn,nhà máy chỉ hoạt động được
gần một nửa công suất toàn nhà máy, một số thiết bị vẫn còn trong quá trình bảo dưỡng
với sửa chữa .

Chương 2 TRẠM BIẾN ÁP CHÍNH CỦA NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN THÁC XĂNG
2.1 .Trạm biến áp chính
2.1.1 : Thông số kĩ thuật các thiết bị TBA chính
2.1.1.1 Thông số kỹ thuật dao cách ly đường dây
Nhiệm vụ của dao cách ly:
Dao cách ly là thiết bị tạo ra khoảng hở cách điện trông thấy được giữa bộ phận đang
mang điện và bộ phận cắt điện để đảm bảo an toàn cho người sử dụng
Dao cách ly chỉ được sử dụng để đóng cắt khi dòng điện không tải (không có dòng
điện)
Nhờ có dao cách ly nên khi sửa chữa một thiết bị nào đó thì các thiết bị bên cạnh vẫn làm
việc bình thường.
STT
1
2
3
4
5
6
7

Thông số
Kiểu:
Dòng điện định mức:
Điện áp định mức:
Thời gian mở, đóng bằng điện
Thời gian mở, đóng bằng tay
Dòng ngắn mạch chịu đựng
Dòng điện xung kích
Bộ truyền động:
+ Lưỡi chính điều khiển bằng động cơ, điện

15

Giá trị
3 cực, mở ngang, đặt ngoài trời
1600 A.
126 kV
3s
< 7s
40 kA/4s
100 kApeak
Động cơ.


8
9

áp động cơ 380 VAC
+ Lưỡi tiếp đất điều khiển bằng tay, điện áp
điều khiển 220 VDC
Tiếp điểm phụ
+ 10NO + 10NC cho lưỡi dao chính
+ 8NO + 8NC cho lưỡi tiếp đất
Tuổi thọ vận hành

5000 lần thao tác.
10.000 lần đóng cắt

2.1.1.2. Thông số dao cách ly ngăn lộ MBA
STT

1
2
3
4
5
6
7
8

Thông số
Kiểu:
Thời gian mở, đóng bằng điện
Thời gian mở, đóng bằng tay
Dòng điện định mức:
Điện áp định mức
Dòng ngắn mạch chịu đựng
Cơ cấu vận hành.
+ Lưỡi dao chính và lưỡi tiếp đất hai phía vận
hành bằng động cơ, điện áp động cơ 220 VDC
+ Điện áp điều khiển 220 VDC
Tuổi thọ vận hành cơ khí.

Giá trị
3 cực, mở ngang, đặt ngoài trời
5s
< 8s
1250 A.
115 kV
31.5kA/3s
Động cơ.

2.1.1.3. Thông số CS171, CS173 và CS1T1( Van chống sét có bản vẽ )
Chống sét van là một thiết bị chống sét hoàn hảo nhất dùng để bảo vệ cho trạm biến
áp, trạm phân phối và các máy điện khác.Cấu tạo của chống sét van gồm hai phần:
- Bên ngoài là một ống sứ hay chất dẻo cách điện có hình dạng và kích thước tùy thuộc
cấp điện áp định mức sử dụng
- Bên trong ống chứa hai phần tử chính là khe hở phóng điện và điện trở phi tuyến
STT
1
2
3
4

Thông số
Kiểu:
Điện áp định mức
Dòng điện phóng định mức
Bộ đếm sét trước khi lắp
+ CS171:
+ CS173:
+ CS1T1:

Giá trị
ZnO
96 kV
10 kA
8 lần
5 lần
lần

16


2.2 : Hệ thống truyền động điện của các thiết bị trong hệ thống
2.2.1. Tủ máy cắt (có bản vẽ )
Máy cắt điện là thiết bị đóng cắt mạch điện cao áp (trên 1000V). Ngoài nhiệm vụ
đóng cắt dòng điện phụ tải phục vụ cho công tác vận hành, máy cắt còn có chức năng cắt
dòng ngắn mạch để bảo vệ các phần tử của hệ thống điện.
2.2.1.1. Thông số kỹ thuật chung của MCĐZ
STT

Thông số

1

Kiểu

2

Mã hiệu

Giá trị
Một pha, kiểu kín, cách
điện bằng SF6,
LTB145D1/B

3

Áp lực khí SF6 định mức

0.5 Mpa

4

Áp lực khí SF6 làm việc cao nhất cho phép

0.8 Mpa

5

Áp lực khí SF6 thấp cảnh báo

0.45 Mpa

6

Áp lực khí SF6 thấp khóa mạch thao tác

0.43 Mpa

7

Điện áp định mức

145 kV

8

Tần số định mức

50 Hz

9

Dòng điện định mức

3150 A

10

Dòng điện xung kích

100 kA peak

11

Dòng điện ngắn mạch chịu đựng được trong 3s

40 kA/3s

12

Số lần thao tác ở dòng NM định mức

20 lần

Số lần đóng cắt

>10.000 lần

Chu kỳ hoạt động
Tổng thời gian cắt
Tổng thòi gian đóng
Bộ truyền động
Điện áp nguồn điện động cơ đóng cắt
Điện áp cuộn đóng và cuộn cắt
Tiếp điểm phụ

O-0.3s-CO-3min-CO
≤ 70ms
≤ 100ms
kiểu lò xo
220 VDC
220 VDC
12NC + 12NO

13
14
15
16
17
18
19
20

17


2.2.1.2.. Thông số kỹ thuật máy cắt ngăn lộ MBA
STT

Thông số

1

Kiểu

2
3
4
5
6
7
8
9
10

12

Mã hiệu
Áp lực khí SF6 định mức
Áp lực khí SF6 làm việc cao nhất cho phép
Áp lực khí SF6 thấp cảnh báo
Áp lực khí SF6 thấp khóa mạch thao tác
Điện áp định mức
Tần số định mức
Dòng điện định mức
Dòng điện xung kích
Dòng điện ngắn mạch chịu đựng được trong
3s

Số lần thao tác ở dòng NM định mức

13
14
15
16
17
18
19
20

Số lần đóng cắt
Chu kỳ hoạt động
Tổng thời gian cắt
Tổng thời gian đóng
Bộ truyền động
Điện áp nguồn điện động cơ đóng cắt
Điện áp cuộn đóng và cuộn cắt
Tiếp điểm phụ

11

Giá trị
Một pha, kiểu kín, cách điện
bằng SF6,
LTB145D1/B
0.7 MPa
0.9 MPa
0.62 MPa
0.6 MPa

123 kV
50 Hz
1250 A
100 kA peak
40 kA/3s
20 lần
>10.000 lần
O-0.3s-CO-3min-CO
≤ 70ms
≤ 100ms
kiểu lò xo
220 VDC
220 VDC
12NC + 12NO

2.3 .Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống bảo vệ
2.3.1:Nhiệm vụ
Bảo vệ thiết bị trong Nhà máy nhằm hạn chế các hư hỏng do sự cố điện gây ra.
Cô lập sự cố, ngăn chặn sự cố lan tràn về điện trong Nhà máy, giữa Nhà máy và Hệ thống
điện.
2.3.2. Yêu cầu
1.Hệ thống thiết kế để cắt các mạch sự cố với độ tin cậy và tốc độ cao mà không
ảnh hưởng đến các mạch đang vận hành bình thường khác;
2.Hệ thống đảm bảo cô lập được phần tử sự cố ra khỏi hệ thống điện và không
chịu ảnh hưởng của các hiện tượng nhiễu, do quá độ;

18


3.Đối với các phần tử quan trọng như tổ máy, máy biến áp, trạm 110kV hệ thống

được thiết kế bảo vệ độc lập. Các hệ thống này cũng được cung cấp bởi các nguồn độc
lập;
4.Hệ thống phải được trang bị hệ thống giám sát, điều khiển cho phép giám sát tại
chỗ và từ xa;
5.Hệ thống có thể giải trừ được bằng tay sau khi đã khắc phục nguyên nhân sự cố.
2.3.3. Cấu tạo hệ thống Rơle bảo vệ
Mỗi hệ thống được trang bị 2 hệ thống bảo vệ làm việc riêng biệt có khả năng dự phòng
lẫn nhau để bảo vệ cho đối tượng cần bảo vệ.
2.3.3.1 Hệ thống bảo vệ Máy phát H1,H2
Bao gồm hợp bộ bảo vệ so lệnh SR489/GE được bố trí trong 2 tủ TG CONTROL,
METERING, PROTECTION & PLC GOVERNOR PANEL cho mỗi tổ máy, đặt tại
phòng điều khiển trung tâm trên cao trình 166 m cạnh các các tủ kích từ và tủ hoà đồng
bộ.
2.3.3.2 Hệ thống bảo vệ Máy biến áp T1
Bao gồm hợp bộ bảo vệ so lệnh SR745/GE và hợp bộ bảo vệ khoảng cách ( phía 110Kv
tính từ MC 931,131 ) L90/GE được bố trí trong tủ TRANSFORMER CONTROL,
METERING & PROTECTION PANEL cho máy biến áp T1, đặt tại phòng điều khiển
trung tâm trên cao trình 166 m cạnh các các tủ kích từ và tủ TAGP-1 và tủ kích từ +EM.
2.3.3.3 Hệ thống bảo vệ thanh cái trạm 110kV – Bảo vệ các lộ đường dây
Bao gồm các hợp bộ bảo vệ quá dòng P141/AREVA và hợp bộ bảo vệ so lệnh
P543/AREVA được bố trí trong các tủ APR 1, cho mạch 1 đi Lạng Sơn, và trong các tủ
APR 2 cho mạch 2 đi Quảng Uyên, và tủ CPL cho tổng hợp cả 2 lộ đường dây lắp đặt tại
phòng điều khiển trung tâm trên cao trình 166 m.
2.3.4 : Trang bị bảo vệ các thiết bị chính trên trạm biến áp 110kV
- Trạm biến áp 110kV NMTĐ Thác Xăng được trang bị 2 mạch bảo vệ cụ thể:
+ Mạch bảo vệ số 1:
- Hợp bộ rơle bảo vệ so lệch dọc, loại kỹ thuật số gồm có các chức năng:
o Bảo vệ so lệch dọc 87L
o Bảo vệ khoảng cách 21/21N
o Bảo vệ quá dòng và quá dòng chạm đất có hướng 67/67N

o Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và quá dòng cắt có thời gian 50/51
o Bảo vệ quá áp, kém áp 27/59
o Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF
o Tự động đóng lặp lại có kiểm tra đồng bộ 25/79

19


o
o
o
o
o

Chức năng phản hồi
Ghi sự cố và xác định điểm sự cố FR, FL
Khóa chống dao động công suất
Mạch tăng tốc bảo vệ khi đóng máy cắt vào điểm ngắn mạch
Nhận và gửi tín hiệu phối hợp truyền cắt liên động đến đầu đường dây
đối diện 85
- Rơle giám sát mạch cắt 74
- Rơle Trip/ lockout 86
+ Mạch bảo vệ số 2:
- Hợp bộ rơle bảo vệ quá dòng có hướng loại kỹ thuật số gồm có các chức năng:
o Bảo vệ quá dòng và quá dòng chạm đất có hướng 67/67N
o Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và quá dòng cắt có thời gian 50/51
o Bảo vệ quá dòng chạm đất cắt nhanh và quá dòng chạm đất cắt có thời
gian 50/51N
o Bảo vệ quá áp, kém áp 27/59
o Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF

o Ghi sự cố và xác định điểm sự cố FR, FL
- Rơle giám sát mạch cắt 74
- Rơle Trip/ lockout 86
2.3.5. Các bảo vệ đường dây.
Mỗi lộ đường dây L171, L173 của trạm biến áp 110kVđược trang bị bởi 2 hệ thống bảo
vệ chính, mỗi hệ thống gồm có các chức năng sau:
2.3.5.1. Bảo vệ so lệch 87L .
a. Phạm vi tác động của bảo vệ:
Vùng tác động của bảo vệ trong phạm vi lắp đặt các máy biến dòng TI171, TI173 và máy
biến dòng đầu đối diện của đường dây phía trạm Lạng Sơn (TI174), trạm Quảng Uyên Cao Bằng (TI171)
Quá trình tác động:
 Gửi tín hiệu cắt 171, (173)
 Khởi động chức năng tự động đóng lặp lại có kiểm tra đồng bộ 25/79
 Khởi động bảo vệ dự phòng chống hư hỏng máy cắt 171 (173)
2.3.5.2. Bảo vệ khoảng cách 21/21N.
a. Phạm vi tác động của bảo vệ:
Mạch tín hiệu của bảo vệ được nối từ máy biến dòng TI171, TI173 và máy biến điện áp
TU171, TU173.
b. Quá trình tác động:
 Vùng 1: Cắt 0s

20


Cắt máy cắt 171, (173)
Khởi động chức năng tự động đóng lặp lại có kiểm tra đồng bộ 25/79
Vùng 2: Độ trễ Cắt 500ms
Cắt máy cắt 171, (173)
Khởi động chức năng tự động đóng lặp lại có kiểm tra đồng bộ 25/79
Vùng 3: Độ trễ cắt 3s

Cắt máy cắt 171, (173).
Khởi động chức năng chống hư hỏng máy cắt 50BF.
Cấm chức năng Tự động đóng lặp lại máy cắt F79 của rơle
Gửi tín hiệu tăng tốc thời gian tác động của bảo vệ khoảng cách phía đầu
ĐZ đối diện L171 Lạng Sơn, L173 Quảng Uyên – CB.
2.3.5.3. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và cắt nhanh có thời gian 50/51.
a. Phạm vi tác động của bảo vệ:
 Trang bị bảo vệ 50/51: Tín hiệu dòng điện đưa đến mạch bảo vệ được lấy từ
các máy biến dòng TI171 và TI173.
b. Quá trình tác động:
 Gửi tín hiệu cắt 171, (173)
 Khởi động chức năng tự động đóng lặp lại có kiểm tra đồng bộ 25/79
2.3.5.4. Bảo vệ quá dòng chạm đất 50N/51N.
a. Phạm vi tác động của bảo vệ:
 Trang bị bảo vệ 67/67N: Tín hiệu dòng điện đưa đến mạch bảo vệ được lấy
từ các máy biến dòng TI171, TI173 và TU171, TU173
b. Quá trình tác động:
 Bảo vệ tác động cắt các máy cắt 171, (173)
 Khởi động bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 171 (173)
 Gửi tín hiệu truyền cắt tới MC đầu ĐZ đối diện
2.3.5.5. Bảo vệ kém áp 27.
a. Phạm vi tác động của bảo vệ:
 Tín hiệu đưa đến mạch bảo vệ được lấy trên TU171, TU173.
b. Quá trình tác động:
 Bảo vệ tác động cắt máy cắt 171, (173)
 Khởi động bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 171, (173)
 Cấm chức năng 25/79 của các máy cắt 171, (173)
 Gửi tín hiệu truyền cắt tới MC đầu ĐZ đối diện.
e.Giá trị tác động của bảo vệ: 104,546 kV
2.3.5.6. Bảo vệ quá áp 59.

c.Phạm vi tác động của bảo vệ:
 Tín hiệu đưa đến mạch bảo vệ được lấy trên TU171, TU173.












21


d.Quá trình tác động:
 Cắt máy cắt 171, (173)
 Cấm chức năng 25/79 đến các máy cắt 171, (173)
 Khởi động bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 171, (173)
 Gửi tín hiệu truyền cắt tới MC đầu ĐZ đối diện.
c, Giá trị tác động của bảo vệ: 121.077 kV

22