Nghiên cứu nâng cao tính tác động chọn lọc của các recloser trên lộ 373e13 2 điện lực lộc bình tỉnh lạng sơn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.65 MB, 101 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
VI HỒNG TUYẾN
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TÍNH TÁC ĐỘNG CHỌN LỌC
CỦA CÁC RECLOSER TRÊN LỘ 373E13.2 ĐIỆN LỰC
LỘC BÌNH TỈNH LẠNG SƠN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN
Thái Nguyên - 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
VI HỒNG TUYẾN
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO TÍNH TÁC ĐỘNG CHỌN LỌC
CỦA CÁC RECLOSER TRÊN LỘ 373E13.2 ĐIỆN LỰC
LỘC BÌNH TỈNH LẠNG SƠN
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN
MÃ SỐ: 8.52.02.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KỸ THUẬT ĐIỆN
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN HIỀN TRUNG
Thái Nguyên - 2020
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn: Vi Hồng Tuyến.
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Hiền Trung
Đề tài luận văn: Nghiên cứu nâng cao tính tác động chọ lọc của các Recloser
trên lộ 373E 13.2 Điện lực Lộc Bình – Cơng ty Điện lực Lang Sơn.
Chun ngành: Kỹ thuật Điện
Mã số: 8.52.02.01
Tác giả, Cán bộ hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác
giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày 04/10/2020 với
các nội dung sau:
Đã sửa một số lỗi chính tả, bảng thơng số đã lập đầy đủ.
Đã chỉnh sửa lỗi câu chữ, thuật ngữ trong luận văn cho phù hợp với chuyên
ngành theo theo góp ý của Hội đồng.
Thái Nguyên, ngày 15 tháng 10 năm 2020
Cán bộ hướng dẫn
Tác giả luận văn
TS. Nguyễn Hiền Trung
Vi Hồng Tuyến
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
PGS.TS Nguyễn Duy Cương
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, luận văn này là cơng trình nghiên cứu của riêng cá nhân tơi,
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 Điện lực Lộc Bình - Cơng ty
Điện lực Lạng Sơn - 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
Lạng Sơn; kết quả nghiên cứu này chưa từng được cơng 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
Vi Hồng Tuyến
ii
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
Lạng Sơn 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 hồn thành
chương trình cao học, đã dành thời gian đọc, đóng góp, chỉnh sửa cho luận văn thạc sĩ
này hồn thiện tốt hơn;
Gia đình, bạn bè của tác giả đã giúp đỡ, tạo điều kiện về thời gian, động viên
tác giả trong q trình thực hiện và hồn 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.
Lạng Sơn, ngày 15 tháng 08 năm 2020
3
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. iii
MỤC
LỤC
.....................................................................................................................iv
DANH
MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .....................................................................ix
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
1. Lý do thực hiện đề tài..............................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...........................................................................3
4. Phương pháp nghiên cứu.........................................................................................3
5. Cấu trúc của luận văn ..............................................................................................4
CHƯƠNG 1: MƠ HÌNH TỔ CHỨC VÀ HẠ TẦNG LƯỚI ĐIỆN TỈNH LẠNG
SƠN .................................................................................................................................
5
1.1. Khái qt mơ hình chỉ huy điều độ tại Cơng ty Điện lực Lạng Sơn....................5
1.1.1. Mơ hình tổ chức cơng tác chỉ huy điều độ....................................................5
1.1.2. Mơ hình quản lý Đội QLVH lưới điện cao thế Lạng Sơn. ...........................7
1.1.3. Mơ hình quản lý Điện lực Thành Phố Lạng Sơn ..........................................8
1.1.4. Mơ hình quản lý các Điện lực còn lại...........................................................9
1.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện tỉnh Lạng Sơn....................................................10
1.2.1. Hiện trạng ...................................................................................................10
1.2.1.1 Nguồn điện................................................................................................... 10
1.2.1.2 Lưới điện ...................................................................................................... 11
1.2.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện lộ đường dây 373 trạm E13.2 Lạng Sơn ...13
1.2.2.1. Nguồn điện.................................................................................................. 13
1.2.2.2. Lưới điện ..................................................................................................... 14
1.3. Hiện trạng thiết bị bảo vệ ...................................................................................15
1.3.1. Thiết bị bảo vệ và đo lường tại trạm 110 kV-E13.2 Lạng Sơn ..................15
4
1.3.2. Thiết bị bảo vệ đường dây 373-E13.2 Lạng Sơn........................................17
5
1.3.3. Chức năng của thiết bị bảo vệ trên lộ đường dây 373-E13.2 Lạng Sơn.....19
1.3.3.1. Chức năng bảo vệ của rơle 7SJ600 5-5EA00-0DA0/BB xuất tuyến lộ
đường dây 373-E13.2 Lạng Sơn ............................................................................ 19
1.3.3.2. Thông số cài đặt bảo vệ trên lộ đường dây 373-E13.2 Lạng Sơn........ 21
1.3.4. Hiện trạng sự cố trên đường dây 373E13.2 Lạng Sơn ...............................22
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1..........................................................................................24
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHỨC NĂNG BẢO VỆ TRONG RECLOSER ........25
2.1. Tổng quan về Recloser.......................................................................................25
2.1.1. Đặc tính Recloser........................................................................................27
2.1.2. Phối hợp Recloser và Recloser ...................................................................28
2.1.3. Phối hợp Recloser và Rơle .........................................................................28
2.2. Thông số kỹ thuật, chức năng các loại Recloser dùng trên lộ 373 ....................30
2.2.1. Recloser Cooper Nova i..............................................................................30
2.2.2. Recloser Nu-Lec .........................................................................................34
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2..........................................................................................50
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT VÀ NGẮN MẠCH, LỰA
CHỌN THÔNG SỐ CÀI ĐẶT NÂNG CAO TÍNH TÁC ĐỘNG CHỌN LỌC
CHO RECLOSER .......................................................................................................51
3.1. Giải tích lưới điện ..............................................................................................51
3.1.1. Thơng số tính tốn ......................................................................................51
3.1.2. Tính tốn phân bố cơng suất .......................................................................56
3.1.2.1 Giải tích lưới điện ....................................................................................... 57
3.1.3. Tính tốn ngắn mạch theo IEC60909 .........................................................59
3.2. Thiết lập thơng số bảo vệ ...................................................................................63
3.2.1. Bảo vệ quá dòng xuất tuyến lộ 373 ............................................................63
3.2.2. Cài đặt, lựa chọn đường đặc tính cho Recloser ..........................................65
3.2.2.1. Recloser tại MC373E13.2/155-01 Bằng Khánh – Mẫu Sơn ................ 66
3.2.2.2. Recloser tại máy cắt MC373E13.2/174-1A Xuân Mãn ........................ 68
3.2.2.3. Recloser tại Máy cắt MC373E13.2/05 Pò Lọi – Tú Đoạn .................... 69
3.2.2.4. Recloser tại Máy cắt MC373E13.2/235 Lộc Bình – Na Dương. ......... 71
6
3.2.2.5. Recloser tại Máy cắt MC373E13.2/255 Nà Mằn – Đông Quan .......... 72
3.2.2.6. Recloser tại Máy cắt MC 353 Đình Lập - Nơng trường Thái Bình ..... 74
3.3. Hiệu chỉnh đường đặc tính, phối hợp bảo vệ .....................................................77
3.3.1. Phối hợp các bảo vệ quá dòng pha .............................................................77
3.3.2. Cắt hẳn khi dịng sự cố lớn .........................................................................79
3.3.3. Lý giải Recloser cắt khơng chọn lọc...........................................................80
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................................82
1. Kết luận .................................................................................................................82
2. Kiến nghị ...............................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................84
PHỤ LỤC .....................................................................................................................86
7
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
EVN
: Tập đồn Điện lực Việt Nam;
EVNNPC
: Tổng Cơng ty Điện lực Miền Bắc;
PCLS
: Công ty Điện lực Lạng Sơn;
LĐTM
: Lưới điện thông minh;
QLVH
: Quản lý vận hành;
NVVH
: Nhân viên vận hành;
CNTT
: Công nghệ thông tin;
TBA
: Trạm biến áp;
NMĐ
: Nhà máy điện;
B13
: Phịng Điều độ - Cơng ty Điện lực Lạng Sơn;
CBPT
: Cán bộ phương thức;
ĐĐV
: Điều độ viên; PTT
: Phiếu thao tác; TTĐĐ
:
Trung tâm điều độ;
ĐQLVH
: Đội QLVH lưới điện cao thế Lạng Sơn;
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thông số nguồn điện................................................................................ 10
Bảng 1.2. Thông số máy biến áp T1, T2 .................................................................. 14
Bảng 1.3. Thiết bị bảo vệ và đo lường tại TBA 110kV-E13.2................................. 15
Bảng 1.4. Thống kê các Recloser trên đường dây 373E13.2 ................................... 18
Bảng 1.5. Hiện trạng số thông số cài đặt trên các Recloser ..................................... 21
Bảng 1.6. Thống kê sự cố trên lộ 373E13.2 ............................................................. 23
Bả
ng
Bả
ng
2.
Bả
ng
Bả
ng
Bả
ng
Bả
ng
Bả
ng
31
44
52
53
58
61
75
8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức điều độ HTĐ.............................................................................5
Hình 1.2. Sơ đồ điều độ tại PCLS ...................................................................................5
Hình 1.3. Mơ hình đội QLVH lưới điện cao thế truyền thống. .......................................8
Hình 1.4. Mơ hình Điện lực thành phố............................................................................8
Hình 1.5. Mơ hình Điện lực Lộc Bình.............................................................................9
Hình 1.6. Mơ hình Điện lực trực thuộc PCLS.................................................................9
Hình 1.7. Sơ đồ một sợi lưới điện 110 kV Lạng Sơn (chi tiết xem bản vẽ phần phụ lục)12
Hình 2.1. Đường đặc tính thời gian/dịng điện cho Recloser [10] ................................25
Hình 2.2. Trình tự làm việc của Recloser......................................................................26
Hình 2.3. Phối hợp recloser và rơ le: A- đặc tính thời gian – dịng điện của recloser mở
nhanh; B tính thời gian – dịng điện của recloser mở chậm; C- đặc tính thời gian –
dịng điện của rơle. ........................................................................................................29
Hình 2.4. Hình ảnh Recloser Cooper NOVA i..............................................................31
Hình 2.5. Cấu hình tủ điều khiển của recloser với nguồn máy biến điện áp cung cấp .33
Hình 2.6. Cấu trúc bên trong Recloser NOVAi ............................................................33
Hình 2.7. Recloser Nu-Lec (Schneider Electric)...........................................................34
Hình 2.8. Đường cong thời gian – dòng điện theo IEC60255 trước (a) và sau (b) khi
hiệu chỉnh theo dòng ngưỡng. .......................................................................................38
Hình 2.9. Cửa sổ cài đặt chế độ đóng lặp lại và chức năng bảo vệ ...............................40
Hình 2.10. Cửa sổ cài đặt bội số khởi động và thiết lập lại trình tự hoạt động (30s)....40
Hình 2.11. Cửa sổ cài đặt đặt cho bảo vệ quá dòng pha và chạm đất Trip 1 ................41
Hình 2.12. Cửa sổ cài đặt đặt cho bảo vệ quá dòng pha và chạm đất Trip 2 ................41
Hình 2.13. Cửa sổ cài đặt đặt cho Single Shot ..............................................................42
Hình 2.14. Cửa sổ cài đặt đặt cho cắt hẳn khi dịng cao................................................42
Hình 2.15. Cửa sổ cài đặt đặt cho mất pha ....................................................................43
Hình 2.16. Cửa sổ cài đặt đặt hãm dịng khởi động ......................................................43
Hình 2.17. Cửa sổ cài đặt lựa chọn tính năng của recloser ...........................................44
9
Hình 3.1. Trang cài đặt thơng số nguồn trong ETAP....................................................52
Hình 3.2. Trang cài đặt Rating và Impedance cho MBA T1 và T2 ..............................54
Hình 3.3. Trang cài đặt Rating và Impedance cho MBA 2 cuộn dây ...........................55
Hình 3.4. Trang cài đặt thơng số và cấu hình cho một đường dây 35kV......................56
Hình 3.5. Trang cài đặt thơng số cho tải Hịa Bình .......................................................57
Hình 3.6. Màn hình mơ phỏng lưới điện 373-E13.2 trong ETAP.................................60
Hình 3.7. Trang cài đặt bảo vệ q dịng 51 và bảo vệ tức thời 50...............................64
Hình 3.8. Đường đặc tính kết hợp giữa bảo vệ 51 và 50 trong rơle 7SJ600 .................65
Hình 3.9. Sơ đồ mơ phỏng phối hợp Recloser rút gọn trong ETAP .............................66
Hình 3.10. Trang Rating và cài đặt bộ điều khiển cho Recloser ...................................67
Hình 3.11. Thơng số cài đặt đường cong đặc tính của Recloser MC373E13.2/155-01 67
Hình 3.12. Trang cải đặt thơng số cho MC373E13.2/174-1A ......................................68
Hình 3.13. Thơng số cài đặt đường cong cho Recloser MC373E13.2/174-1A ............69
Hình 3.14. Trang Rating và cải đặt thông số bộ điều khiển ..........................................70
Hình 3.15. Thơng số cài đặt đường đặc tính Kyle 161 cho Recloser............................70
Hình 3.16. Thơng số cài đặt đường cong của Recloser MC373E13.2/235 ...................71
Hình 3.17. Thơng số cài đặt đường đặc tính cho Recloser MC373E13.2/235..............72
Hình 3.18. Thơng số cài đặt đường cong của Recloser MC373E13.2/255 ...................73
Hình 3.19. Thơng số cài đặt đường đặc tính cho Recloser MC373E13.2/255..............73
Hình 3.20. Thơng số cài đặt đường cong của Recloser MC 353 Đình Lập – Nơng
trường Thái Bình ...........................................................................................................74
Hình 3.21. Thơng số cài đặt đường đặc tính của Recloser MC 353 Đình Lập – Nơng
trường Thái Bình ...........................................................................................................75
Hình 3.22. Phối hợp bảo vệ rơle - các recloser và giữa các recloser ............................76
Hình 3.23. Thơng số Recloser MC373E13.2/235 Lộc Bình – Na Dương sau khi hiệu
chỉnh ..............................................................................................................................78
Hình 3.24. Thơng số rơ le sau khi hiệu chỉnh ...............................................................78
Hình 3.25. Các đường đặc tính sau khi hiệu chỉnh .......................................................79
Hình 3.26. Chức năng cắt hẳn khi dịng sự cố lớn cho Recloser...................................80
10
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 Cơng ty
Điện lực/Tổng Công ty Điện lực trực thuộc EVN là phải đưa ra các giải pháp tính tốn
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 373 trạm E13.2 hiện tại đang cấp điện cho phụ tải tồn huyện
Lộc Bình, Đình lập, phần lớn phụ tải các xã của huyện Cao Lộc và một số xã của
huyện Chi Lăng (các xã Vân An, Chiến Thắng, Vân Thủy). Lộ liên kết cấp điện với lộ
375 E13.1 trạm 110 kV Lạng Sơn, liên hệ mạch vòng với lộ 373 trạm 110 kV Tiên
Yên,Quảng Ninh.
Hiện nay trên đường dây 373 trạm E13.2 được Công ty Điện lực Lạng Sơn
trang bị các thiết bị bảo vệ trong đó có thiết bị Recloser gồm 13 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 phịng ban chun mơn quan tâm tính tốn.
Thống kê cho thấy đối với lộ đường dây 373 trạm E13.2 có tổng cơng suất đặt
là 50.193 kVA (216 TBA) và tổng chiều dài đường dây là 539,124km. 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 35 kV với tính chất
thống qua, 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 Lạng Sơn. Trong đó Điện lực Lộc Bình
có số vụ sự cố nhiều nhất (55%).
- 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.
1
Bảng 1. Thống kê sự cố đường dây 373 E13.2 Lạng Sơn lũy kế 12 tháng năm 2019
S
Đ
T iệ
T l
ự
C
1 a
L
ộ
L
2 ộ
Bì
n
Đì
3 n
L
ậ
S
S
ố
N
s ổ
ự ch V
th ố ỡ
ố s s
q é ứ
u v
a
n
Đ
ứt
dâ
y
C
ây
đ
ổ
v
à
Đ
Z
7 13
-
-
- -
- -
- -
-
2 18
6
1 6
- -
- -
1 16
2
-
- -
- -
4
C
đá
Đ
R
đ ổ ch ắn
cộ
b
c t th ò
á
iế
b
ị
C
hi
d N
ơ ổ
bm
a ìn
v
à
o
C C Ơ
há há tơ
T T đâ
U I m
đ đ đ
o o ổ
đ đ c
ế ế ộ
m m t
G
Đ
đ ứt
lè
c o
ố
C
T
h K ổn
M há cộ
B c n
- -
- -
1 1 1
2
- -
1 - -
- -
2 - 4
3
- -
-
- -
1 - 2
3
- -
2
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 nâng cao tính
tác động chọn lọc của các Recloser trên lộ 373 E13.2 điện lực Lộc Bình tỉnh Lạng
Sơn” là thiết thực góp phần vào nâng cao hiệu quả trong vận hành lưới điện phân phối
tỉnh Lạng Sơn để làm vấn đề nghiên cứu cho mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chung:
Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tính tốn các thơng số vận hành trong hệ thống
điện, từ đó áp dụng một số phương pháp tính tốn để xác định các thơng 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 Lạng Sơn.
Mục tiêu cụ thể:
Tính tốn 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 373 trạm E13.2 thuộc Công ty Điện lực Lạng
Sơn.
- 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 q dịng pha.
- Phân tích lý giải hiệu quả của Recloser cho lộ đường dây phân phối 373 trạm
biến áp 110 kV E13.2 Lạng Sơn trước và sau khi cài đặt mới.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Các trạm đóng cắt Recloser và đường dây 373 trạm E13.2 Lạng Sơn.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết: Phân tích đánh giá và hệ thống hóa các cơng trình
nghiên cứu được cơng bố thuộc lĩnh vực liên quan: Bài báo, sách tham khảo, tài liệu
hướng dẫn…
3
- Nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu thực tế thiết bị, các số liệu kỹ thuật cần
thiết của lộ đường dây 373 trạm E13.2 Lạng Sơn.
5. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Mơ hình tổ chức và hạ tầng lưới điện tỉnh Lạng Sơn
Chương 2: Phân tích chức năng bảo vệ trong recloser
Chương 3: Tính tốn phân bố cơng suất và ngắn mạch, lựa chọn thông số cài
đặt nâng cao tính tác động chọn lọc cho recloser.
CHƯƠNG 1
MƠ HÌNH TỔ CHỨC VÀ HẠ TẦNG LƯỚI ĐIỆN TỈNH LẠNG SƠN
1.1. Khái qt mơ hình chỉ huy điều độ tại Cơng ty Điện lực Lạng Sơn
1.1.1. Mơ 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
Mơ hình phịng Điều độ hiện tại PCLS như hình 1.2
TRƯỞNG PHỊNG
Trực điều độ
Phó phịng, bộ phận phương thức
Hình 1.2. Sơ đồ điều độ tại PCLS
Chỉ huy điều độ lưới điện thuộc quyền điều khiển, nhân lực
+ Trưởng phịng: 01 người; Phó phịng: 01 người.
+ Kỹ sư phương thức: 01 người (viết phiếu và duyệt PTT, lập phương thức cắt
điện, tính tốn 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 tốn các chỉ số độ tin cậy lưới
điện.
Tổng số lao động hiện tại tại phòng Điều độ PCLS: 11 người (01 trưởng phịng,
01 phó phịng, 10 điều độ viên, 01 học kèm cặp điều độ viên).
Công ty Điện lực Lạng Sơn trang bị các thiết bị Recloser với tổng số 98 trạm,
trong đó lộ đường dây 373 có 13 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 Phịng điều độ Công ty. 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 cịn gặp nhiều
khó khăn do công tác cài đặt các thông số bảo vệ trên Recloser cịn bất cập, các
Recloser cịn 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 cơng văn 342/EVN-ĐĐQG-KTSX của Tập đồn 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:
+ 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 cơng tác do
trực chính TBA thực hiện.
+ Đối với các thao tác do B13 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 cơng tác.
1.1.2. Mơ hình quản lý Đội QLVH lưới điện cao thế Lạng Sơn.
Thực hiện Quyết định số: 3569/QĐ-EVNNPC ngày 23/11/2018 của Tổng Công
ty Điện lực Miền Bắc về việc chuyển giao Chi nhánh lưới điện cao thế Lạng Sơn từ
Công ty lưới điện cao thế Miền Bắc về trực thuộc PCLS, trong đó lao động vận hành
trạm khu vực Lạng Sơn: 38 người.
Tổ chức tại Đội QLVH lưới điện cao thế Lạng Sơn như hình 1.3, gồm đội
trưởng, phó đội trưởng; khối văn phịng; tổ đường dây và các trạm 110 kV.
ĐỘI TRƯỞNG
(01)
Kỹ sư Kỹ sư
v
an
kin
ậ
tồ
h(
hà
(
nh
0
0
(0
1)
NV
Lái
xe
(0
1)
PHĨ ĐỘI TRƯỞNG
(01)
NV
Tổ QLVH
đ
1
1
ưd Đồ1
Lạ1
1â ng E ng E
1
(01
(01
(01
TT
10
10
09
5
6V
C
V
H
H
Trạm
1 1
1ĐCh
1
Đồ ợL
ăE ũE
(01 (01
1
1 0 TT
0
6V 4
V
H H
)
Trạm
Trạm
Hình 1.3. Mơ hình đội QLVH lưới điện cao thế truyền thống.
1.1.3. Mơ hình quản lý Điện lực Thành Phố Lạng Sơn
Tổng số lao động: 96 người, có sơ đồ như hình 1.4
GIÁM ĐỐC
(01)
PHĨ GIÁM ĐỐC
(02)
Phịng
tổng
hợp
Phịng
KHKT-AT
Phịng
kinh
doanh
PHĨ GIÁM ĐỐC PHỤ TRÁCH
CAO LỘC
(01)
Tổ trực
vận hành
05 đội sản xuất
Hình 1.4. Mơ hình Điện lực thành phố.
Tổ kiểm tra
giám sát
mua bán
điện
Trạm
GIÁM ĐỐC
(01)
PHĨ GIÁM ĐỐC
(01)
Phịng
tổng
hợp
Phịng
KHKT-AT
Phịng
kinh
doanh
PHĨ GIÁM ĐỐC PHỤ TRÁCH
ĐÌNH LẬP
(01)
Tổ trực
vận hành
Tổ kiểm tra
giám sát
mua bán
điện
03 đội sản xuất
Hình 1.5. Mơ hình Điện lực Lộc Bình.
1.1.4. Mơ hình quản lý các Điện lực cịn lại
GIÁM ĐỐC
(01)
PHĨ GIÁM ĐỐC PHỤ
TRÁCH KT
(01)
Phịng
KHKT-AT
Phịng
kinh
doanh
tổng
hợp
Tổ trực
vận hành
Tổ kiểm tra
giám sát
mua bán
điện
01 đội sản xuất
Hình 1.6. Mơ hình Điện lực trực thuộc PCLS
1.2. Hiện trạng nguồn và lưới điện tỉnh Lạng Sơn
1.2.1. Hiện trạng
1.2.1.1 Nguồn điện
Hiện tại, tỉnh Lạng Sơn được cấp điện từ các nguồn (hình 1.6):
- Nguồn điện 110 kV cấp từ trạm biến áp 220 kV Đồi Cốc Bắc Giang qua
đường dây 171-E13.1 Lạng Sơn.
- Nguồn điện 110 kV cấp từ nhà máy Nhiệt điện Na dương 110kV qua đường
dây 171A13.0 Nhiệt Điện Na dương – 171 E13.2 Lạng Sơn.
- Nguồn điện 110 kV cấp từ nhà máy Nhiệt điện Na dương 110kV qua đường
dây 172A13.0 Nhiệt Điện Na dương – 172 E13.2 Lạng Sơn.
- Nguồn điện 110 kV cấp từ nhà máy Thủy điện Thác Xăng 110kV qua đường
dây 171A13.5 Thác Xăng – 171 E13.6 Lạng Sơn.
- Nguồn điện 35 kV cấp từ Quảng Ninh qua mạch vòng đường dây 372 E5.6
Tiên Yên - Lạng Sơn (Điểm đo đếm 300 tại ranh giới Tiên Yên – Đình lập).
- Nguồn điện 35 kV cấp từ Cao Bằng qua mạch vòng đường dây 374 E16.1 Cao
Bằng - Lạng Sơn (Điểm đo đếm mạch vòng Cao Bằng - Lạng Sơn tại huyện Đông
Khê, Cao Bằng ).
- Nguồn điện 35 kV cấp từ Thái Nguyên qua mạch vòng đường dây 371 E6.8
Thái Nguyên - Lạng Sơn (Điểm đo đếm mạch vòng Thái Nguyên - Lạng Sơn tại huyện
Võ Nhai).
- Ngoài ra trên đại bàn tỉnh cịn có nhà máy thuỷ điện: Thuỷ điện Bắc Khê,
Khánh Khê các nhà máy phát lên lưới 35 kV.
Thông số nguồn do điều độ cung cấp ở thanh cái 110 kV
Bảng 1.1. Thông số nguồn điện
Tr T
ạ h
Lạn8
g ,
T
h
8
,
T
h
1
8
1.2.1.2 Lưới điện
(i) Lưới điện 110 kV:
- Lộ đường dây 171-E7.1 Bắc Giang - 171 E13.2 Lạng Sơn - sử dụng dây dẫn
AC 185/29 có tổng chiều dài 98km.
- Lộ đường dây 171 A13.0 Nhiệt Điện Na dương - 171 E13.2 TP Lạng Sơn sử
dụng dây dẫn AC 185/29 có tổng chiều dài 38,20km.
- Lộ đường dây 171 A13.5 Thác Xăng – 171 E13.6 Đồng Đăng - sử dụng dây
dẫn AC 185/29 có tổng chiều dài 15km.
(ii) Lưới điện trung thế:
* Xuất tuyến từ TBA 110 kV-E13.2 Lạng Sơn:
- Lộ đường dây 373 (Bản vẽ phần phụ lục) cấp điện cho phụ tải toàn huyện.
Hiện tại đang cấp điện cho phụ tải cho phần lớn phụ tải các xã của huyện Lộc Bình,
Đình Lập và một số xã của huyện Cao Lộc (Công Sơn, Ngân Sơn, Ngàn Pặc). Lộ liên
kết cấp điện với lộ 373 trạm 110 kV Tiên Yên, liên hệ mạch vòng với lộ 373, 376 trạm
110 kV Tiên Yên – Quảng Ninh với tổng chiều dài đường dây 539,124 km gồm
216TBA với tổng công suất đặt là 50.193 Kva.
- Lộ đường dây 374 cấp điện cho phụ tải một phần cho khu vực thành phố Lạng
Sơn và một phần cho huyện Cao Lộc. Lộ liên kết cấp điện với lộ 374 trạm 110 kV
Đồng Đăng, với tổng chiều dài đường dây 46,7km gồm 35TBA với tổng công suất đặt
là 3250 kVA.
- Lộ đường dây 372 cấp điện cho phụ tải một phần phần cho khu vực thành phố
Lạng Sơn và cho một phần huyện Văn Quan với tổng chiều dài đường dây 85,7km
gồm 72TBA với tổng công suất đặt là 68,50 kVA.
Hình 1.7. Sơ đồ một sợi lưới điện 110 kV Lạng Sơn (chi tiết xem bản vẽ phần phụ lục)
12
