Nghiên Cứu Lựa Chọn Thông Số Cài Đặt Cho Recloser Trên Đường Dây 371 Trạm E26.1 Lưới Điện

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

HỒ VĂN NGHĨA

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÀI ĐẶT CHO
RECLOSER TRÊN ĐƯỜNG DÂY 371 TRẠM E26.1
LƯỚI ĐIỆN TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN

Thái Nguyên - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

HỒ VĂN NGHĨA

NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÀI ĐẶT CHO
RECLOSER TRÊN ĐƯỜNG DÂY 371 TRẠM E26.1
LƯỚI ĐIỆN TỈNH BẮC KẠN
Ngành: Kỹ thuật điện
Mã ngành: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN HIỀN TRUNG

Thái Nguyên - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng cá
nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp từ nhiều
nguồn tài liệu tham khảo khác nhau. Qua số liệu thu thập thực tế, tổng hợp tại
Công ty Điện lực Bắc Kạn - nơi tôi làm việc, không sao chép bất kỳ luận văn
nào trước đó và dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Hiền Trung giảng viên trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên.
Các số liệu và những kết quả trong luận văn là trung thực, các đánh giá,
kiến nghị đưa ra xuất phát từ thực tiễn và kinh nghiệm làm việc trong công ty
Điện lực Bắc Kạn; kết quả nghiên cứu này chưa từng được công bố dưới bất
cứ hình thức nào trước khi trình, bảo vệ và công nhận bởi “Hội Đồng đánh
giá luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật”.
Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam kết trên./.
Tác giả luận văn
Hồ Văn Nghĩa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian học tập, nghiên cứu chương trình cao học kỹ thuật điện
của trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, đã giúp tác giả nhận thức sâu sắc
về cách thức nghiên cứu, phương pháp tiếp cận các đối tượng nghiên cứu và
lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp cao học; đồng thời góp phần nâng cao kiến
thức chuyên môn vững vàng, nâng cao năng lực thực hành, khả năng thích
ứng cao trước sự phát triển của khoa học, kĩ thuật và kinh tế; có khả năng phát
hiện, giải quyết độc lập những vấn đề thuộc chuyên ngành được đào tạo và
phục vụ cho công tác được tốt hơn. Việc thực hiện nhiều bài tập nhóm trong
thời gian học đã giúp tác giả sớm tiếp cận được cách làm, phương pháp
nghiên cứu, tạo tiền đề cho việc độc lập trong nghiên cứu và hoàn thành luận
văn này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
TS. Nguyễn Hiền Trung đã giúp đỡ, hướng dẫn hết sức chu đáo, nhiệt
tình trong quá trình thực hiện để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ này;
Các CBCNV trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã tạo điều kiện thuận
lợi cho tác giả trong quá trình tiến hành thực nghiệm đề tài và bảo vệ luận văn
thạc sĩ;
Các đồng chí lãnh đạo và tập thể cán bộ công nhân viên của Công ty
Điện lực Bắc Kạn đã giúp đỡ tác giả thực hiện việc nghiên cứu, thu thập các
số liệu để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ này; các đồng nghiệp là những
người đã hoàn thành chương trình cao học, đã dành thời gian đọc, đóng góp,
chỉnh sửa cho luận văn thạc sĩ này hoàn thiện tốt hơn;
Gia đình, bạn bè của tác giả đã giúp đỡ, tạo điều kiện về thời gian, động
viên tác giả trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này;
Tác giả mong muốn tiếp tục nhận được sự chia sẻ, hỗ trợ và tạo điều kiện
của Hội đồng Chấm luận văn thạc sĩ, để bản luận văn này hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cám ơn.
Bắc Kạn, ngày 15 tháng 04 năm 2019

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

MỤC LỤC
Lời cam đoan ...................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................ ii
Mục lục ............................................................................................................. iii
Danh mục chữ viết tắt ....................................................................................... v
Danh mục các bảng .......................................................................................... vi
Danh mục các hình .......................................................................................... vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. MÔ HÌNH TỔ CHỨC VÀ HẠ TẦNG LƯỚI ĐIỆN
TỈNH BẮC KẠN ............................................................................................. 6
1.1. Khái quát mô hình chỉ huy điều độ tại Công ty Điện lực Bắc Kạn ........... 6
1.1.1. Mô hình tổ chức công tác chỉ huy điều độ .............................................. 6
1.1.2. Mô hình quản lý Đội QLVH lưới điện cao thế Bắc Kạn ........................ 8
1.1.3. Mô hình quản lý Điện lực thành phố Bắc Kạn ....................................... 9
1.1.4. Mô hình quản lý các Điện lực còn lại ................................................... 10
1.1.5. Mô hình tổ chức các nhà máy thuỷ điện Tà Làng và thuỷ điện
Thượng Ân, thuỷ điện Nặm Cắt ...................................................................... 10
1.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện tỉnh Bắc Kạn ........................................... 10
1.2.1. Hiện trạng .............................................................................................. 10
1.2.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện lộ đường dây 371 trạm E26.1 Bắc Kạn ....... 14
1.3. Hiện trạng thiết bị bảo vệ ......................................................................... 18
1.3.1. Thiết bị bảo vệ và đo lường tại trạm 110 kV-E26.1 Bắc Kạn .............. 18
1.3.2. Thiết bị bảo vệ đường dây 371-E26.1 Bắc Kạn .................................... 20
1.3.3. Chức năng của thiết bị bảo vệ trên lộ đường dây 371-E26.1 Bắc Kạn ........ 22
1.3.4. Hiện trạng sự cố trên đường dây 371E26.1 Bắc Kạn ........................... 25
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1................................................................................ 25

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG BẢO VỆ TRONG
RECLOSER ................................................................................................... 26

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




2.1. Tổng quan về Recloser ............................................................................. 26
2.1.1. Đặc tính Recloser .................................................................................. 28
2.1.2. Phối hợp Recloser và Recloser ............................................................ 29
2.1.3. Phối hợp Recloser và Rơle ................................................................... 29
2.2. Thông số kỹ thuật, chức năng các loại Recloser dùng trên lộ 371 .......... 32
2.2.1. Recloser Cooper Nova i ........................................................................ 32
2.2.2. Recloser Nu-Lec.................................................................................... 36
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2................................................................................ 52
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ NGẮN
MẠCH, LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÀI ĐẶT CHO RECLOSER ........... 53
3.1. Giải tích lưới điện..................................................................................... 53
3.1.1. Thông số tính toán ................................................................................. 53
3.1.2. Tính toán phân bố công suất ................................................................. 59
3.1.3. Tính toán ngắn mạch theo IEC60909 ................................................... 60
3.2. Thiết lập thông số bảo vệ ......................................................................... 64
3.2.1. Bảo vệ quá dòng xuất tuyến lộ 371 ....................................................... 64
3.2.2. Cài đặt, lựa chọn đường đặc tính cho Recloser .................................... 67
3.3. Hiệu chỉnh đường đặc tính, phối hợp bảo vệ ........................................... 78
3.3.1. Phối hợp các bảo vệ quá dòng pha ........................................................ 78
3.3.2. Cắt hẳn khi dòng sự cố lớn.................................................................... 81
3.3.3. Lý giải Recloser cắt không chọn lọc ..................................................... 82
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3................................................................................ 83

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 84
1. Kết luận ....................................................................................................... 84
2. Kiến nghị ..................................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 86
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 88

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
EVN

: Tập đoàn Điện lực Việt Nam;

EVNNPT

: Tổng Công ty truyền tải điện Quốc gia;

EVNNPC

: Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc;

EVNICT

: Trung tâm Viễn thông và Công nghệ thông tin;

PCBK

: Công ty Điện lực Bắc Kạn;

LĐTM

: Lưới điện thông minh;

TBAKNT

: Trạm biến áp không người trực;

TTLĐ

: Thao tác lưu động;

QLVH

: Quản lý vận hành;

NVVH

: Nhân viên vận hành;

CNTT

: Công nghệ thông tin;

PCCC

: Phòng cháy chữa cháy;

TBA

: Trạm biến áp;

NMĐ

: Nhà máy điện;

B26

: Phòng Điều độ - Công ty Điện lực Bắc Kạn;

CBPT

: Cán bộ phương thức;

ĐĐV

: Điều độ viên;

ĐĐV-TrK : Điều độ viên - Trưởng kíp;
PTT

: Phiếu thao tác;

TTĐĐ

: Trung tâm điều độ;

ĐQLVH

: Đội QLVH lưới điện cao thế Bắc Kạn;

GIS

: Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System);

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. Thống kê sự cố đường dây 371 E26.1 Bắc Kạn lũy kế 12 tháng
năm 2018 ......................................................................................... 3
Bảng 1.1. Thông số nguồn điện ...................................................................... 11
Bảng 1.2.Thông số tuabin và máy phát Thượng Ân ....................................... 16
Bảng 1.3.Thông số NM thủy điện Tà Làng .................................................... 17
Bảng 1.4.các thiết bị bảo vệ và đo lường tại TBA 110kV-E26.1 ................... 18
Bảng 1.5.Thống kê các Recloser trên đường dây 371 hiện có........................ 20
Bảng 1.6. Một số thông số cài đặt chung trên Recloser .................................. 24
Bảng 1.7.Thống kê sự cố vượt cấp.................................................................. 25
Bảng 2.1. là thông số kỹ thuật của Recloser Cooper ...................................... 33
Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật của Recloser Nu-Lec ........................................ 47
Bảng 3.1.Thông số liên quan cài đặt trong ETAP .......................................... 54
Bảng 3.2.Trang cài đặt tổng trở MBA T1 ....................................................... 55
Bảng 3.4. Kết quả tính toán ngắn mạch chế độ max....................................... 62
Bảng 3.5. Kết quả tính toán ngắn mạch chế độ min ....................................... 63
Bảng 3.6. Tổng hợp giá trị đặt cho recloser .................................................... 68

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức điều độ HTĐ .............................................................. 6
Hình 1.2. Sơ đồ điều độ tại PCBK .................................................................... 6
Hình 1.3. Mô hình đội QLVH lưới điện cao thế truyền thống. ........................ 9
Hình 1.4. Mô hình Điện lực thành phố. ............................................................ 9
Hình 1.5. Mô hình Điện lực trực thuộc PCBK ............................................... 10
Hình 1.6 Sơ đồ một sợi lưới điện 110 kV Bắc Kạn ........................................ 12
Hình 2.1. Đường đặc tính thời gian/dòng điện cho Recloser ......................... 26
Hình 2.2. Trình tự làm việc của Recloser ....................................................... 27
Hình 2.3. Phối hợp recloser và rơ le: A- đặc tính thời gian – dòng điện của
recloser mở nhanh; B tính thời gian – dòng điện của recloser
mở chậm; C- đặc tính thời gian – dòng điện của rơle. .................. 31
Hình 2.4. Hình ảnh Recloser Cooper Nova i .................................................. 32
Hình 2.5. Cấu hình tủ điều khiển của recloser với nguồn máy biến điện áp
cung cấp ......................................................................................... 34
Hình 2.6. Cấu trúc bên trong Recloser NOVAi .............................................. 35
Hình 2.7. Recloser Nu-Lec (Schneider Electric) ............................................ 36
Hình 2.9. Cửa sổ cài đặt chế độ đóng lặp lại và chức năng bảo vệ ................ 42
Hình 2.10. Cửa sổ cài đặt bội số khởi động và thiết lập lại trình tự hoạt
động (30s) ...................................................................................... 43
Hình 2.11. Cửa sổ cài đặt đặt cho bảo vệ quá dòng pha và chạm đất Trip 1 .. 43
Hình 2.12. Cửa sổ cài đặt đặt cho bảo vệ quá dòng pha và chạm đất Trip 2 .. 44
Hình 2.13. Cửa sổ cài đặt đặt cho Single Shot ................................................ 44
Hình 2.14. Cửa sổ cài đặt đặt cho cắt hẳn khi dòng cao ................................. 45
Hình 2.15. Cửa sổ cài đặt đặt cho mất pha ..................................................... 45

Hình 2.16. Cửa sổ cài đặt đặt hãm dòng khởi động ........................................ 45
Hình 2.17. Cửa sổ cài đặt lựa chọn tính năng của recloser ............................. 46
Hình 3.1. Trang cài đặt thông số nguồn (max) trong ETAP. .......................... 54
Hình 3.2. Trang cài đặt Rating và Impedance cho một MBA T1 ................... 56
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Hình 3.3. Trang cài đặt Rating và Impedance cho MBA 2 cuộn dây
TRUNG DOAN750....................................................................... 57
Hình 3.4. Trang cài đặt thông số và cấu hình cho một đường dây 35kV ....... 58
Hình 3.5. Trang cài đặt thông số cho tải TRUNG DOAN750........................ 59
Hình 3.6. Sơ đồ mô phỏng lưới điện 371-E26.1 trong ETAP ........................ 61
Hình 3. 7. Cửa sổ chọn loại rơle và chọn đặc tính đường cong TCC ............. 65
Hình 3.8. Trang cài đặt bảo vệ quá dòng 51 và bảo vệ tức thời 50 ................ 66
Hình 3.9. Phối hợp giữa các loại bảo vệ 51 và 50 trong rơle 7SJ602 ............. 67
Hình 3.10. Trang Rating cài đặt recloser 371/1A ........................................... 70
Hình 3.11. Trang cài đặt bộ điều khiển cho Recloser 371/1A ....................... 70
Hình 3.12. Thông số cài đặt các đường cong nhanh và chậm của Recloser
MC371/1A (NGUYÊN PHÚC) .................................................... 71
Hình 3.13. Trang Rating của Recloser 371/35A ............................................. 72
Hình 3.14. Trang cải đặt thông số cho MC371/35A ....................................... 73
Hình 3.15. Thông số cài đặt các đường cong của Recloser MC371/35A ....... 74
Hình 3.16. Trang Rating của Recloser MC371/91B ....................................... 75
Hình 3.17. Trang cải đặt thông số bộ điều khiển cho MC371/91B ................ 76
Hình 3.18. Thông số cài đặt các đường cong của Recloser MC371/91B ....... 77
Hình 3.19. Phối hợp bảo vệ rơle và 3 recloser ................................................ 78
Hình 3.20. Các đường đặc tính sau khi hiệu chỉnh ......................................... 80
Hình 3.21. Các đường đặc tính kết hợp (Combined) sau khi hiệu chỉnh........ 81

Hình 3.22. Chức năng cắt hẳn khi dòng sự cố lớn cho Recloser .................... 82

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




MỞ ĐẦU
1. Lý do thực hiện đề tài
Phân phối điện là khâu cuối cùng của hệ thống điện đưa điện năng trực
tiếp đến các hộ tiêu thụ điện. Trong quá trình sản xuất, truyền tải và phân phối
điện thường xảy các sự cố lưới điện đặc biệt là sự cố ngắn mạch.
Ở Việt Nam, nhiệm vụ kỹ thuật và mục tiêu nói chung đặt ra cho các
Công ty Điện lực/Tổng Công ty Điện lực trực thuộc EVN là phải đưa ra các
giải pháp tính toán tối ưu nhằm vận hành ổn định hệ thống điện… Trong đó,
việc nghiên cứu lựa chọn đúng thông số để cài cho các Recloser trong các chế
độ vận hành sẽ mang lại hiệu quả vận hành an toàn, tin cậy cho lưới điện.
Lộ đường dây 371 trạm E26.1 hiện tại đang cấp điện cho phụ tải toàn
huyện Pác Nặm, huyện Ngân Sơn, phần lớn phụ tải các xã của huyện Ba Bể
và một số xã của huyện Bạch Thông (các xã Nguyên Phúc, Cẩm Giàng, Sỹ
Bình, Vũ Muộn, Cao Sơn, Phương Linh, Tú Trĩ, Vị Hương và Thị trấn Phủ
Thông). Lộ liên kết cấp điện với lộ 371 trạm 110 kV Chợ Đồn, liên hệ mạch
vòng với lộ 373, 376 trạm 110 kV Bắc Kạn.
Hiện nay trên đường dây 371 trạm E26.1 được Công ty Điện lực Bắc
Kạn trang bị các thiết bị bảo vệ trong đó có thiết bị Recloser gồm 28 chiếc,
trong quá trình vận hành thực tế vẫn xảy ra hiện tượng bảo vệ tác động không
đúng, tác động vượt cấp, cho dù việc chỉnh định các thông số cài đặt cho bảo
vệ đã được các cán bộ kỹ thuật phòng ban chuyên môn quan tâm tính toán.
Thống kê cho thấy đối với lộ đường dây 371 trạm E26.1 có tổng công
suất đặt là 43197 kVA (484 TBA) và tổng chiều dài đường dây là 712,5 km.

Trong những năm gần đây số vụ sự cố nhìn chung đều tăng so với những năm
trước, có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng này:
- Nguyên nhân khách quan như tình hình thời tiết diễn biến xấu bất
thường cùng với địa hình đồi núi phức tạp trên địa bàn tỉnh. Cụ thể là do mưa,
sét gây ra đứt dây dẫn, cây đổ vào đường dây. Các sự cố chủ yếu xảy ra ở lưới

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




35 kV, đường dây đi qua địa hình đồi núi phức tạp, chiều dài đường trục lớn.
Bảng 1 thể hiện số vụ sự cố trên lưới điện tỉnh Bắc Kạn.
- Các nguyên nhân chủ quan liên quan nhiều về thiếu kinh phí đầu tư
đổi mới thiết bị và đặc biệt là do công tác vận hành.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Bảng 1. Thống kê sự cố đường dây 371 E26.1 Bắc Kạn lũy kế 12 tháng năm 2018
Số vụ sự cố vĩnh cửu
TT

1

2
3
4

Điện
lực

Ngân

Số vụ
Nổ
sự cố
chống
thoáng
sét
qua
van

Vỡ
sứ

Đứt
dây

Cây
đổ
vào
ĐZ

Cháy
đầu
cáp

Đổ
cột

Sét
đánh
cháy
thiết
bị

Rắn
bò

Chim,
dơi
bay
vào

Nổ
mìn

Cháy Cháy
TU
TI
đo
đo
đếm đếm

Ôtô
đâm
đổ

cột

Gẫy
đầu
cốt

Đứt
lèo

Cháy
Khác
MBA

Tổng
cộng

7

1

5

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1

1

8

2

1

2

1

3

-

-

-

1

-

-

-

-

-

-

-

2

-

10

12

1

2

-

3

1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

2

-

9

31

3

2

-

1

-

-

-

1

-

-

-

-

-

-

-

2

-

9

371

24

3

1

-

1

-

-

-

1

-

-

-

-

-

-

-

2

-

8

376

7

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

378

-

-

1

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1

Sơn
Pác
Nặm
Ba Bể
Bạch
Thông

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

Để khắc phục các nhược điểm trong công tác vận hành cần khảo sát các
chế độ lưới điện, sự thay đổi phụ tải…để làm cơ sở nghiên cứu lựa chọn
thông số cài đặt cho Recloser đảm bảo các thông số được cài đặt đúng, vận
hành ổn định liên tục lưới điện.
Xuất phát từ những lý do trên tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu lựa chọn
thông số cài đặt cho Recloser trên đường dây 371 trạm E26.1 lưới điện
tỉnh Bắc Kạn” là thiết thực góp phần vào nâng cao hiệu quả trong vận hành
lưới điện phân phối tỉnh Bắc Kạn để làm vấn đề nghiên cứu cho mình.

2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chung:
Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tính toán các thông số vận hành trong hệ
thống điện, từ đó áp dụng một số phương pháp tính toán để xác định các thông
số cài đặt chính xác cho chức năng bảo vệ trong Recloser, góp phần đảm bảo độ
tin cậy, tính chọn lọc và liên tục cung cấp điện của huyện cũng như của toàn tỉnh
Bắc Kạn.
Mục tiêu cụ thể:
Tính toán lựa chọn các thông số cài đặt cho Recloser trong các chế độ
vận hành để cài đặt chính xác cho các bảo vệ đường dây trục chính, phối hợp
giữa các bảo vệ và các nhánh rẽ trên lưới điện phân phối:
- Đánh giá hiện trạng đường dây 371 trạm E26.1 thuộc Công ty Điện lực Bắc
Kạn.
- Ứng dụng chức năng tính phân bố công suất và ngắn mạch trong
ETAP để mô phỏng lấy kết quả dòng điện, điện áp nút. Xử lý kết quả để lựa
chọn cài đặt thông số cho bảo vệ quá dòng pha.
- Phân tích lý giải hiệu quả của Recloser cho lộ đường dây phân phối
371 trạm biến áp 110 kV E26.1 Bắc Kạn trước và sau khi cài đặt mới.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Các trạm đóng cắt Recloser và đường dây 371 trạm E26.1 Bắc Kạn.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết: Phân tích đánh giá và hệ thống hóa các công
trình nghiên cứu được công bố thuộc lĩnh vực liên quan: Bài báo, sách tham
khảo, tài liệu hướng dẫn…
- Nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu thực tế thiết bị, các số liệu kỹ thuật
cần thiết của lộ đường dây 371 trạm E26.1 Bắc Kạn.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
+ Ý nghĩa khoa học:
Đề xuất phương án lựa chọn các thông số cài đặt phù hợp và tin cậy
trên lưới điện trung áp.
Dựa vào các chỉ tiêu đánh giá trong quản lý vận hành lưới điện để xây dựng
các chương trình tính toán phân tích lưới điện trong chế độ xác lập và chế độ quá
độ.
+ Ý nghĩa thực tiễn:
Đề tài nghiên cứu xuất phát từ nhu cầu thực tế của đường dây 371 trạm
E26.1 Bắc Kạn, do đó các kết quả mang tính thực tiễn cao, có thể tham khảo
để áp dụng trên địa bàn khác trong tỉnh Bắc Kạn.
6. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Mô hình tổ chức và hạ tầng lưới điện tỉnh Bắc Kạn
Chương 2: Phân tích chức năng bảo vệ trong recloser
Chương 3: Tính toán phân bố công suất và ngắn mạch, lựa chọn thông
số cài đặt cho recloser.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




CHƯƠNG 1
MÔ HÌNH TỔ CHỨC VÀ HẠ TẦNG LƯỚI ĐIỆN TỈNH BẮC KẠN

1.1. Khái quát mô hình chỉ huy điều độ tại Công ty Điện lực Bắc Kạn
1.1.1. Mô hình tổ chức công tác chỉ huy điều độ

Sơ đồ tổ chức điều độ chung như hình 1.1

A0

A1

ĐIỀU ĐỘ TỈNH

TBA 1

TBA …

Đường dây,
thiết bị ….

Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức điều độ HTĐ
Mô hình phòng Điều độ hiện tại PCBK như hình 1.2

TRƯỞNG PHÒNG

Trực điều độ

Phó phòng, bộ phận phương thức

Hình 1.2. Sơ đồ điều độ tại PCBK

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Chỉ huy điều độ lưới điện thuộc quyền điều khiển, nhân lực
+ Trưởng phòng: 01 người; Phó phòng: 01 người.
+ Kỹ sư phương thức: 01 người (viết phiếu và duyệt PTT, lập phương thức
cắt điện, tính toán chỉnh định rơ le bảo vệ lưới điện thuộc quyền điều khiển).
+ Bộ phận trực điều độ: Đi ca theo chế độ 3 ca - 5 kíp, nhiệm vụ chỉ huy
điều độ lưới điện thuộc quyền điều khiển và theo dõi tính toán các chỉ số độ tin
cậy lưới điện.
Tổng số lao động hiện tại tại phòng Điều độ PCBK: 11 người (01
trưởng phòng, 01 phó phòng, 08 điều độ viên, 01 học kèm cặp điều độ viên).
Công ty Điện lực Bắc Kạn trang bị các thiết bị Recloser với tổng số 59
trạm, trong đó lộ đường dây 371 có 28 trạm với hai loại là Cooper và Nulec.
Trong đó đại đa số các Recloser đã được kết nối từ xa bằng sóng 3G và đường
truyền có dây, kết nối đến Phòng điều độ Công ty. Tuy nhiên, tại phòng điều
độ chưa có phần mềm theo dõi online đồng thời thể hiện hết trạng thái các
máy cắt, muốn khai thác và cài đặt các thông số trên MC các điều độ viên
phải thực hiện thao tác vào từng MC mới làm được.
Sau các sự cố việc xác định đúng nguyên nhân phân vùng sự cố còn
gặp nhiều khó khăn do công tác cài đặt các thông số bảo vệ trên Recloser còn

bất cập, các Recloser còn có hiện tượng tác động đồng thời và vượt cấp.
Phân cấp quyền điều khiển, quyền kiểm tra của các cấp điều độ như
sau:
- Tuân thủ theo quy định tại thông tư 40/TT – BCT do Bộ Công thương
ban hành ngày 05/11/2015 và tại công văn 342/EVN-ĐĐQG-KTSX của Tập
đoàn Điện lực Việt Nam.
- Các thiết bị từ máy cắt tổng trung áp và thiết bị đóng cắt đi kèm đến
cấp 110 kV thuộc quyền của A1; thiết bị bù, các thiết bị đóng cắt phía hạ áp
của các MBA 110 kV cấp điện cho khu vực địa phương thuộc quyền điều
khiển của Điều độ lưới điện phân phối.
- Chỉ huy thao tác:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




+ Cấp điều độ có quyền điều khiển (A1, Bx) viết phiếu, duyệt phiếu và
chỉ huy thực hiện thao tác khi phải phối hợp thao tác thiết bị tại nhiều trạm
điện, nhà máy điện hoặc trong trường hợp thao tác xa từ cấp điều độ có quyền
điều khiển.
+ Đơn vị quản lý vận hành viết phiếu, duyệt phiếu và thực hiện thao tác
trong nội bộ phạm vi 01 trạm điện. Trước khi thực hiện phiếu thao tác phải
được cấp điều độ có quyền điều khiển cho phép.
+ Thực hiện thao tác: Điều độ viên chỉ huy thao tác trên thiết bị thuộc
quyền điều khiển tương ứng với trực ca vận hành các đơn vị QLVH.
- Giao nhận lưới điện:
+ Đối với các thao tác do A1 lập, phê duyệt và chỉ huy trực tiếp:
Giao/nhận thiết bị qua điều độ Bx, sau đó điều độ Bx giao/nhận với đội đường
dây Chi nhánh lưới điện cao thế hoặc trực trạm 110 kV hoặc TVH các Điện
lực để bàn giao/tiếp nhận với đơn vị công tác.

+ Đối với thao tác trong phạm vi nội bộ 01 trạm điện (110 kV): Sau khi
thao tác xong và làm các biện pháp an toàn cần thiết, việc giao nhận thiết bị
với đội công tác do trực chính TBA thực hiện.
+ Đối với các thao tác do B26 lập, phê duyệt và chỉ huy trực tiếp:
Giao/nhận thiết bị qua trực ban các đơn vị QLVH thiết bị như trực ca TBA
110 kV, trực ban các tổ trực vận hành các Điện lực… để bàn giao/tiếp nhận
với đơn vị công tác.
1.1.2. Mô hình quản lý Đội QLVH lưới điện cao thế Bắc Kạn

Thực hiện Quyết định số 3559/QĐ-EVNNPC ngày 23/11/2018 của
Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc về việc chuyển giao Chi nhánh lưới điện
cao thế Bắc Kạn từ Công ty lưới điện cao thế Miền Bắc về trực thuộc PCBK,
trong đó lao động vận hành trạm khu vực Bắc Kạn: 29 người.
Tổ chức tại Đội QLVH lưới điện cao thế Bắc Kạn như hình 1.3, gồm đội
trưởng, phó đội trưởng; khối văn phòng; tổ đường dây và các trạm 110 kV.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




ĐỘI TRƯỞNG
(01)

Kỹ sư
vận
hành
(01)

Kỹ sư

an toàn
(01)

NV
kinh tế
(01)

NV
Lái xe
(01)

PHÓ ĐỘI TRƯỞNG
(01)

Tổ QLVH
đường
dây
110kV
(01TT và
07 CN))

Trạm
110kV Bắc
Kạn E26.1
(01 TT và
06 trực
HV)

Trạm
110kV

Chợ Đồn E26.2
(01 TT và
06 trực
VH)

Hình 1.3. Mô hình đội QLVH lưới điện cao thế truyền thống
1.1.3. Mô hình quản lý Điện lực thành phố Bắc Kạn

Tổng số lao động: 99 người, có sơ đồ như hình 1.4
GIÁM ĐỐC
(01)
PHÓ GIÁM ĐỐC
(01)

Phòng
tổng
hợp

Phòng
KHKT-AT

Phòng
kinh
doanh

PHÓ GIÁM ĐỐC PHỤ TRÁC
H BẠCH THÔNG
(01)

Tổ trực

vận hành

Tổ kiểm tra
giám sát
mua bán
điện

03 đội sản xuất

Hình 1.4. Mô hình Điện lực thành phố.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




1.1.4. Mô hình quản lý các Điện lực còn lại
GIÁM ĐỐC
(01)
PHÓ GIÁM ĐỐC PHỤ
TRÁCH KT
(01)

Phòng
KHKT-AT

Phòng
kinh
doanh
tổng

hợp

Tổ trực
vận hành

Tổ kiểm tra
giám sát
mua bán
điện

01 đội sản xuất

Hình 1.5. Mô hình Điện lực trực thuộc PCBK
1.1.5. Mô hình tổ chức các nhà máy thuỷ điện Tà Làng và thuỷ điện Thượng
Ân, thuỷ điện Nặm Cắt

* Ban Giám đốc:
* Tổ trực vận hành
- 01 tổ vận hành nhà máy
- 01 tổ vận hành đập
1.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện tỉnh Bắc Kạn
1.2.1. Hiện trạng

1.2.1.1 Nguồn điện
Hiện tại, tỉnh Bắc Kạn được cấp điện từ các nguồn (hình 1.6):

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

- Nguồn điện 110 kV cấp từ trạm biến áp 220 kV Cao Bằng qua đường
dây 171-E26.1 Bắc Kạn - 171 E16.2 Cao Bằng.
- Nguồn điện 110 kV cấp từ trạm biến áp 220 kV Phú Lương Thái
Nguyên qua đường dây 173E26.1 Bắc Kạn - 172E6.6 Phú Lương.
- Nguồn điện 35 kV cấp từ Thái Nguyên qua mạch vòng đường dây
373 Thái Nguyên - Bắc Kạn (Điểm đo đếm 104 tại huyện Chợ Mới tỉnh Bắc
Kạn).
- Nguồn điện 35 kV cấp từ Lạng Sơn qua mạch vòng đường dây 373
Lạng Sơn - Bắc Kạn (Điểm đo đếm mạch vòng Lạng Sơn - Bắc Kạn tại huyện
Na Rì).
- Ngoài ra trên đại bàn tỉnh còn có nhà máy thuỷ điện: Thuỷ điện Tà
Làng, Thuỷ điện Thượng Ân, Thuỷ điện Nặm Cắt các nhà máy phát lên lưới
35 kV.
Thông số nguồn do điều độ cung cấp ở Ucb

 115 kV; S cb  100 MVA

Bảng 1.1. Thông số nguồn điện
Chế độ

max

min

X1

0,4082

0,7103

X0

0,1540

0,1680

1.2.1.2 Lưới điện
(i) Lưới điện 110 kV:
- Lộ đường dây 171-E26.1 Bắc Kạn - 171 E16.2 Cao Bằng - sử dụng
dây dẫn AC 185/29 có tổng chiều dài 34,7km.
- Lộ đường dây 172 E26.1 Bắc Kạn - 171E26.2 Chợ Đồn sử dụng dây
dẫn AC 185/29 có tổng chiều dài 38,75km
- Lộ đường dây 173E26.1 Bắc Kạn - 172E6.6 Phú Lương - sử dụng dây
dẫn AC 185/29 có tổng chiều dài 61,233km

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




Hình 1.6. Sơ đồ một sợi lưới điện 110 kV Bắc Kạn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




(ii) Lưới điện trung thế:
* Xuất tuyến từ TBA 110 kV-E26.1 Bắc Kạn:
- Lộ đường dây 371 cấp điện cho phụ tải toàn huyện Pác Nặm, huyện

Ngân Sơn, phần lớn phụ tải các xã của huyện Ba Bể và một số xã của huyện
Bạch Thông . Lộ liên kết cấp điện với lộ 371 trạm 110 kV Chợ Đồn, liên hệ
mạch vòng với lộ 373, 376, 378 trạm 110 kV Bắc Kạn với tổng chiều dài
đường dây 712,5 km gồm 484TBA với tổng công suất đặt là 43197kVA
- Lộ đường dây 372 cấp điện cho phụ tải một phần cho khu vực thành phố
Bắc Kạn và một phần cho huyện Bạch Thông. Lộ liên kết cấp điện với lộ 371
trạm 110 kV Chợ Đồn và liên kết với lưới điện thuỷ điện Nặm Cắt với tổng chiều
dài đường dây 50,8km gồm 27TBA với tổng công suất đặt là 2680 kVA
- Lộ đường dây 373 cấp điện cho phụ tải một phần phần cho khu vực
thành phố Bắc Kạn và cho toàn huyện Chợ Mới, huyện Na Rì với tổng chiều
dài đường dây 520km gồm 301TBA với tổng công suất đặt là 34068 kVA
- Lộ đường dây 374 cấp điện cho phụ tải một phần phần cho khu vực
thành phố Bắc Kạn và cho toàn huyện Chợ Mới với tổng chiều dài đường dây
49,28km gồm 22TBA với tổng công suất đặt là 10090 kVA
- Lộ đường dây 376 cấp điện cho phụ tải một phần phần cho khu vực
huyện Bạch Thông với tổng chiều dài đường dây 8,8km.
- Lộ đường dây 378 cấp điện cho phụ tải một phần huyện Bạch Thông
với tổng chiều dài đường dây 4 km với tổng công suất đặt là 250 kVA
- Lộ đường dây 471 cấp điện cho khu vực thành phố Bắc Kạn với tổng
chiều dài đường dây 10,51 km gồm 22 TBA với tổng công suất đặt là 10040 kVA
- Lộ đường dây 472 cấp điện cho phụ tải khu vực thành phố Bắc Kạn
với tổng chiều dài đường dây 20,4 km gồm 57 TBA với tổng công suất đặt là
13447 kVA

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN




- Lộ đường dây 474 cấp điện cho phụ tải khu vực thành phố Bắc Kạn

với tổng chiều dài đường dây 24,33 km gồm 59 TBA với tổng công suất đặt là
12905 kVA
* Xuất tuyến từ TBA 110 kV - E26.2 Chợ Đồn:
- Lộ đường dây 371 cấp điện cho phụ tải khu vực huyện Chợ Đồn với
tổng chiều dài đường dây 125km gồm 79TBA với tổng công suất đặt là
9809kVA
- Lộ đường dây 373 cấp điện cho phụ tải khu vực Nam Cường, huyện
Chợ Đồn với tổng chiều dài đường dây 96,266 km gồm 46 TBA với tổng
công suất đặt là 10282 kVA
- Lộ đường dây 375 cấp điện cho phụ tải khu vực Nghĩa Tá, huyện Chợ
Đồn với tổng chiều dài đường dây 57,266 km gồm 42 TBA với tổng công
suất đặt là 19267,5 kVA
- Lộ đường dây 377 cấp điện cho phụ tải khu vực Bản Thi, huyện Chợ
Đồn với tổng chiều dài đường dây 41,734 km gồm 17 TBA với tổng công
suất đặt là 1451,5 kVA
- Lộ đường dây 379 cấp điện cho phụ tải khu công nghiệp Bản Thi,
huyện Chợ Đồn với tổng chiều dài đường dây 30,491 km gồm 6 TBA với
tổng công suất đặt là 3031,5 kVA
Sơ đồ kết dây các lộ đường dây được thể hiện trong phụ lục 1
1.2.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện lộ đường dây 371 trạm E26.1 Bắc Kạn

1.2.2.1. Nguồn điện
Hiện nay đường dây 371E26.1 Bắc Kạn được cấp nguồn từ các nguồn sau:
- Nguồn được cấp từ TBA 110 kV - E26.1 Bắc Kạn:
+ Trạm biến áp 110 kV Bắc Kạn đặt tại Thành phố Bắc Kạn với công
suất 1x25MVA -110/35/22 kV và 1x25MVA-110/35/22 kV, riêng MBA T1
cấp nguồn cho lộ đường dây 371. Thông số kỹ thuật được cho trong bảng 1.2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN

Bảng 1.2. Thông số MBA T1
Tham số

T1

T2

(MVA)

25

25

Cao thế

25

25

Hạ thế

25

25

Cao thế

115

115

Trung thế

38,5

38,5

Hạ thế

23

23

Tổ nối dây

Yo/Y/∆-11

Yo/Y/∆-11

Dòng điện không tải (%)

1,02

1,02

Tổn thất không tải (kW)

36

36

Cao - Trung

10

10,96

Cao - Hạ

18,62

17,09

Trung - Hạ

6,59

6,18

Cao - Trung

137

137

Cao - Hạ

139

139

Trung - Hạ

109,5

109,5

Công suất định mức các cuộn dây

Trung thế
Điện áp định mức (kV)

Điện áp ngắn mạch (%)

Tổn thất ngắn mạch (kW)

+ Nguồn được cấp từ nhà máy thuỷ điện Thượng Ân được lắp đặt tại xã
thượng ân huyện Ngân Sơn được phát hoà lên lưới 35 kV. Thông số tuabin và
máy phát như bảng 1.2

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN