Nghiên cứu phương pháp phối hợp bảo vệ của các recloser trên lưới điện trung áp 22KV tỉnh lạng sơn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

VY TUẤN MỸ

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHỐI HỢP BẢO VỆ CỦA CÁC RECLOSER
TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP 22KV TỈNH LẠNG SƠN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
KỸ THUẬT ĐIỆN

Thái Nguyên - năm 2020


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

VY TUẤN MỸ

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHỐI HỢP BẢO VỆ CỦA CÁC RECLOSER
TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP 22KV TỈNH LẠNG SƠN

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN
MÃ SỐ: 8.52.02.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
KỸ THUẬT ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Lê Tiên Phong

Thái Nguyên – năm 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 : Vy Tuấn Mỹ
Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Tiên Phong
Đề tài luận văn: Nghiên cứu phương pháp phối hợp bảo vệ của các Recloser trên
lưới điện trung áp 22kV tỉnh Lạng Sơn.
Ngành: Kỹ thuật điện
Mã ngành: 8.52.02.01
Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Chủ tịch Hội đồng chấm luận văn xác
nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày
4/10/2020 với các nội dung sau:
Đã sửa một số lỗi chính tả, lỗi chế bản trong luận văn.
Đã bổ sung phần nội dung kết luận chung theo góp ý của Hội đồng.
Thái Nguyên, ngày 18 tháng 10 năm 2020
Người hướng dẫn khoa học

Tác giả luận văn

TS. Lê Tiên Phong

Vy Tuấn Mỹ

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

PGS.TS. Võ Quang Lạp

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 Công 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. Lê Tiên Phong - 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 công bố dưới bất cứ hình thức nào
trước khi bảo vệ và cơng 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

Vy Tuấn Mỹ

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. Lê Tiên Phong 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 đồng nghiệp của Cơng 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 đã dành thời 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 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!
Lạng Sơn, ngày 16 tháng 07 năm 2020
Tác giả luận văn

Vy Tuấn Mỹ

iii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iii

DANH MỤC KÝ HIỆU.............................................................................................. vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................. vii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................viii
DANH MỤC HÌNH VẼ.............................................................................................. ix
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................................... 2
1.1 Giới thiệu lưới điện trung áp tỉnh Lạng Sơn ....................................................... 2
1.1.1 Nguồn điện .................................................................................................. 2
1.1.2 Trạm biến áp 110 kV ................................................................................... 2
1.1.3 Lưới điện..................................................................................................... 3
1.2 Hệ thống bảo vệ rơ le hiện tại trong lưới điện trung áp 22 kV tỉnh Lạng Sơn ..... 9
1.2.1 Phương thức vận hành lưới điện, đặc điểm lưới điện ................................... 9
1.2.2 Các thiết bị bảo vệ trên lưới điện ............................................................... 10
1.2.3 Sơ lược về Recloser trong lưới điện ........................................................... 13
1.3 Một số vấn đề còn tồn tại trong lưới điện trung áp 22 kV tỉnh Lạng Sơn .......... 26
1.4 Định hướng giải quyết tồn tại ........................................................................... 27
1.5 Kết luận chương 1 ............................................................................................ 27
Chương 2: GIẢI TÍCH LƯỚI VÀ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO LƯỚI ĐIỆN
TRUNG ÁP TỈNH LẠNG SƠN ................................................................................ 28
2.1 Giới thiệu vấn đề.............................................................................................. 28
2.2 Mô hình hóa lộ 472 và 473 tỉnh Lạng Sơn trên phần mềm ETAP ..................... 28
2.2.1 Phương pháp mơ hình hóa ......................................................................... 28
2.2.2 Mơ hình hóa trên phần mềm ETAP ........................................................... 30
2.3 Giải tích lưới điện lộ 472 và 473 tỉnh Lạng Sơn ............................................... 37
2.3.1 Phương pháp giải tích lưới điện ................................................................. 37
2.3.2 Kết quả giải tích lưới điện lộ 472 và 473 trên phần mềm ETAP ................ 43
2.4 Tính tốn ngắn mạch ........................................................................................ 44
2.4.1 Phương pháp tính tốn ngắn mạch theo chuẩn IEC 60909 ......................... 44
2.4.2 Ứng dụng phần mềm ETAP tính tốn ngắn mạch ...................................... 48

iv


2.5 Recloser và máy biến dòng điện ....................................................................... 50
2.5.1 Recloser NULEC ...................................................................................... 50
3.5.2 Recloser NOJA ......................................................................................... 50
2.5.3 Máy biến dòng điện (CT) .......................................................................... 51
2.6 Kết luận chương 2 ............................................................................................ 54
Chương 3: PHỐI HỢP HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC RECLOSER TRONG LƯỚI ĐIỆN
22 kV TỈNH LẠNG SƠN .......................................................................................... 55
3.1 Đặt vấn đề ........................................................................................................ 55
3.2 Tính tốn thơng số bảo vệ q dịng điện ......................................................... 56
3.3 Tính tốn thơng số cài đặt recloser ................................................................... 59
3.4 Nguyên tắc phối hợp đặc tính bảo vệ................................................................ 61
3.5 Kết quả mô phỏng trên phần mềm ETAP ......................................................... 65
3.5.1 Cài đặt recloser trên phần mềm ETAP ....................................................... 65
3.5.2 Kết quả mô phỏng trường hợp vận hành 2 lộ đường dây độc lập ............... 66
3.5.3 Kết quả mô phỏng trường hợp vận hành lộ 472 cấp điện hỗ trợ lộ 473 đến
CD 31-3 ............................................................................................................. 67
Lộ 473 đảm bảo tác động chọn lọc. .................................................................... 70
3.5.4 Kết quả mô phỏng trường hợp vận hành lộ 473 cấp điện hỗ trợ lộ 472 đến
CD 86-3 ............................................................................................................. 70
3.6 Cài đặt thông số bảo vệ trên thiết bị thực.......................................................... 73
3.6.1 Phương thức kết nối .................................................................................. 73
3.6.2 Cài đặt thông số trên phần mềm WSOS 5 cho reloser NULEC .................. 77
3.6.3 Cài đặt thông số trên phần mềm CMS cho recloser NOJA......................... 80
3.6.4 Kiểm tra phối hợp cài đặt trên thiết bị thực tế ............................................ 82
3.7 Kết luận chương 3 ............................................................................................ 83
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 85
1. Kết luận ............................................................................................................. 85

2. Kiến nghị ........................................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 87

v


DANH MỤC KÝ HIỆU

PMax

Phụ tải cực đại

PMin

Phụ tải cực tiểu

INmax

Dòng ngắn mạch lớn nhất

Uđm

Điện áp định mức

Iđm

Dòng điện định mức

Ilvmax

Dòng điện làm việc lớn nhất

Ipickup

Dòng khởi động

c

Hệ số điện áp theo IEC 60909-0

kdt

Hệ số dự trữ

CT

Máy biến dòng điện

TMS

Bội số thời gian đặt (Time Multiplier Setting)

Knh

Hệ số độ nhạy bảo vệ

vi


DANH MỤC 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

A1

Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền Bắc

BQLDA

Ban quản lý dự án

ĐZ

Đường dây

CD

Cầu dao

HTĐ

Hệ thống điện

LPP

Lưới điện phân phối

PC

Công ty Điện lực

QHĐL

Quy hoạch điện lực

TBA

Trạm biến áp

MC

Máy cắt

TTĐA

Tổn thất điện áp

vii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1 Các nhà máy điện trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn .............................................. 2
Bảng 1. 2 Thông số vận hành và nhu cầu phụ tải các trạm biến áp 110 kV................... 3
Bảng 1. 3 Thơng số, tình hình vận hành các đường dây 110 kV ................................... 4
Bảng 1. 4 Thơng số, tình hình vận hành các đường dây trung áp.................................. 6
Bảng 1. 5 Thống kê trạm cắt Recloser trên lộ 22 kV Lạng Sơn ................................... 12
Bảng 1. 6 Phím chức năng của recloser NULEC ........................................................ 17
Bảng 2. 1 Thông số của máy biến áp 110/35/22 Lạng Sơn ........... …………………...31
Bảng 2. 2 Hệ số điện áp c (theo IEC 60909-0) .......................................................... 46
Bảng 2. 3 Giá trị dòng ngắn mạch lớn nhất tại các vị trí qua MC và recloser ............. 49
Bảng 3. 1 Kết quả tính tốn dịng điện khởi động lộ 472 vận hành độc lập................. 60
Bảng 3. 2 Kết quả tính tốn dịng điện khởi động lộ 473 vận hành độc lập................. 60
Bảng 3. 3 Kết quả tính tốn dịng điện khởi động lộ 472 vận hành cấp hỗ trợ lộ
473E13.2 đến CD31-3 ............................................................................................... 61
Bảng 3. 4 Kết quả tính tốn dịng điện khởi động lộ 473 vận hành cấp hỗ trợ lộ
472E13.2 đến CD 86-3 .............................................................................................. 61

viii


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1 Recloser NULEC ....................................................................................... 15
Hình 1. 2 Cuộn đóng, cuộn cắt ................................................................................... 16
Hình 1. 3 Tủ điều khiển ............................................................................................. 16
Hình 1. 4 Giao diện bảng điều khiển .......................................................................... 17
Hình 1. 5 Recloser NOJA .......................................................................................... 21
Hình 1. 6 Tủ điều khiển MC NOJA ........................................................................... 22
Hình 1. 7 Giao diện bảng điều khiển .......................................................................... 22
Hình 2. 1 Các khối mơ hình hóa lộ 472 và 473 tỉnh Lạng Sơn.................................... 29
Hình 2. 2 Sơ đồ thay thế đường dây tải điện .............................................................. 29

Hình 2. 3 Sơ đồ thay thế MBA 3 cuộn dây................................................................. 29
Hình 2. 4 Mơ hình hóa khối nguồn trên phần mềm ETAP .......................................... 30
Hình 2. 5 Sơ đồ tương đương máy biến áp ................................................................. 30
Hình 2. 6 Mơ hình hóa khối máy biến áp trên phần mềm ETAP ................................ 33
Hình 2. 7 Mơ hình hóa đường dây 150-38 trên phần mềm ETAP ............................... 34
Hình 2. 8 Mơ hình hóa phụ tải Bến Bắc 4 trên phần mềm ETAP................................ 35
Hình 2. 9 Mơ hình hóa lưới điện đang xét trên phần mềm ETAP ............................... 36
Hình 2. 10 Mơ hình hóa khối Network6 trên phần mềm ETAP .................................. 36
Hình 2. 11 Sơ đồ thay thế MBA 3 cuộn dây............................................................... 37
Hình 2. 12 Thuật tốn giải tích lưới điện ứng dụng phương pháp Newton-Raphson ... 42
Hình 2. 13 Kết quả giải tích lưới khi hai lộ vận hành độc lập ..................................... 43
Hình 2. 14 Sơ đồ thay thế khi ngắn mạch 3 pha ......................................................... 44
Hình 2. 15 Sơ đồ thay thế khi ngắn mạch 2 pha ......................................................... 45
Hình 2. 16 Sơ đồ thay thế khi ngắn mạch 2 pha chạm đất .......................................... 45
Hình 2. 17 Sơ đồ thay thế khi ngắn mạch 1 pha chạm đất .......................................... 46
Hình 2. 18 Kết quả tính ngắn mạch tại XT472 và XT473 ở chế độ độc lập ................ 48
Hình 2. 19 Kết quả tính ngắn mạch tại NM472/70 và XT473/37 ở chế độ độc lập ..... 49
Hình 2. 20 Đặc tính bảo vệ của recloser NULEC ....................................................... 50
Hình 2. 21 Đặc tính bảo vệ của recloser NOJA .......................................................... 50
Hình 2. 22 Kết quả mơ phỏng giải tích lưới khi 473 hỗ trợ nhánh 472 ....................... 52

ix


Hình 2. 23 Kết quả mơ phỏng giải tích lưới khi 472 hỗ trợ nhánh 473 ....................... 53
Hình 3. 1 Đường cong đặc tính của rơ le 7SJ62 ......................................................... 57
Hình 3. 2 Cài đặt thông số bảo vệ 51 trên phần mềm ETAP ....................................... 59
Hình 3. 3 Nguyên tắc phối hợp đặc tính bảo vệ khi vận hành độc lập......................... 62
Hình 3. 4 Ngun tắc phối hợp đặc tính bảo vệ khi lộ 473 cấp điện hỗ trợ lộ 472 đến
CD 86-3 ..................................................................................................................... 62

Hình 3. 5 Nguyên tắc phối hợp đặc tính bảo vệ khi lộ 472 cấp điện hỗ trợ lộ 473 đến
CD31-3 ...................................................................................................................... 63
Hình 3. 6 Cài đặt thông số bảo vệ cho recloser 473/37 trên phần mềm ETAP ............ 65
Hình 3. 7 Kết quả mơ phỏng phối hợp đặc tính Recloser 485, 473/37 với rơ le 473 ... 66
Hình 3. 8 Kết quả mơ phỏng phối hợp đặc tính của 03 Recloser 482, 484 và 472/70.. 67
Hình 3. 9 Kết quả mơ phỏng phối hợp đặc tính của bảo vệ quá dòng 472 và các
Recloser trước khi điều chỉnh .................................................................................... 68
Hình 3. 10 Kết quả mơ phỏng phối hợp đặc tính của bảo vệ q dịng 472 và các
Recloser sau khi điều chỉnh ....................................................................................... 69
Hình 3. 12 Kết quả mơ phỏng phối hợp đặc tính của bảo vệ quá dòng 473 và các
Recloser khi 472 cấp điện hỗ trợ đến CD31-3 ............................................................ 70
Hình 3. 13 Kết quả mơ phỏng phối hợp đặc tính của bảo vệ q dịng 473 và các
Recloser trước khi điều chỉnh .................................................................................... 71
Hình 3. 14 Kết quả mơ phỏng phối hợp đặc tính của bảo vệ quá dòng 473 và các
Recloser sau khi điều chỉnh ....................................................................................... 72
Hình 3. 15 Kết quả mơ phỏng phối hợp đặc tính của bảo vệ q dịng 472 và các
Recloser khi lộ 473 cấp hỗ trợ đến CD86-3................................................................ 73
Hình 3. 16 Sơ đồ khối kết nối recloser với trung tâm điều khiển xa ........................... 74
Hình 3. 17 Modem F3425 và kết nối với các recloser ................................................ 75
Hình 3. 18 Giao diện giám sát kết nối thiết bị trên máy tính ....................................... 76
Hình 3. 19 Giao diện phần mềm WSOS ..................................................................... 76
Hình 3. 20 Giao diện phần mềm CMS ....................................................................... 77
Hình 3. 21 Cài đặt kết nối Recloser NULEC với máy tính ......................................... 77
Hình 3. 22 Cài đặt dạng kết nối máy tính với Recloser 472/70 ................................... 78

x


Hình 3. 23 Cài đặt dạng kết nối máy tính với Recloser 472/70 ................................... 78
Hình 3. 24 Truy cập cài đặt thơng số Recloser NULEC ............................................. 79

Hình 3. 25 Cài đặt trị số dịng khởi động.................................................................... 79
Hình 3. 26 Cài đặt đường cong đặc tính ..................................................................... 80
Hình 3. 27 Kết quả cài đặt Recloser 472/70 ............................................................... 80
Hình 3. 28 Cài đặt kết nối máy tính với recloser NOJA ............................................. 81
Hình 3. 29 Kết nối thành cơng recloser NOJA ........................................................... 81
Hình 3. 30 Chọn nhóm và cài đặt số lần đóng lặp lại Recloser ................................... 82
Hình 3. 31 Kết quả cài đặt trên Recloser 472-484 ...................................................... 82
Hình 3. 32 Kiểm tra phối hợp đặc tính trên Recloser 472-484 .................................... 83

xi


MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự tiến bộ khoa học kỹ thuật vượt bậc, thiết bị tự động hóa được
ứng dụng vào nhiều vào trong đời sống để nâng cao năng suất, chất lượng công việc.
Ngành điện cũng đi chung với sự phát triển và đang thực hiện đầu các thiết bị tự động
được đưa vào lưới điện nhằm nâng cao chất lượng điện năng, nâng cao độ tin cậy cung
cấp điện ….. tuy nhiên để làm chủ vận cũng như vận hành hiệu quả những thiết bị này
địi hỏi có sự nghiên cứu, vận dụng phù hợp với từng lưới điện và yêu cầu lưới điện
của khu vực.
Trong quá trình vận hành lưới điện 22kV khu vực Thành Phố Lạng Sơn nhận
thấy một số bất cập trong việc phối hợp Recloser dẫn tới việc khai thác thiết bị chưa
thật sự hiệu quả đáp ứng yêu cầu công việc như:
+ MC đầu nguồn theo phiếu chỉnh định A1 có thời gian ngắn.
+ Lưới điện thường xuyên thay đổi kết dây cấp điện hỗ trợ lẫn nhau.
+ Phối hợp các thiết bị đóng cắt sử dụng đặc tính độc lập cắt cắt chọn lọc theo
thời gian khó khăn vẫn cịn xảy ra tình trạng nhảy vượt cấp, mất chọn lọc.
+ Tính tốn ngắn mạch bảo vệ rơle bằng tính tay thủ cơng, mất nhiều thời gian.
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, phù hợp, vận hành ổn định liên tục
lưới điện.
Xuất phát từ những lý do trên tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp
phối hợp bảo vệ của các Recloser trên lưới điện trung áp 22kV 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.

1


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Giới thiệu lưới điện trung áp tỉnh Lạng Sơn
1.1.1 Nguồn điện
Khu vực Lạng Sơn được cấp nguồn chủ yếu từ Nhà máy nhiệt điện Na Dương
công suất 110MVA và 4 nhà máy thủy điện: Cấm Sơn (4,5 MW), Bản Quyền (1 MW),
Bắc Khê (2,4 MW), Thác Xăng (20 MW). Trong đó nhà máy thủy điện Thác Xăng hòa
vào lưới 110 kV, các nhà máy thủy điện khác kết nối lưới trung áp.
Lưới 110 kV có liên kết với các tỉnh Bắc Giang, Quảng Ninh và Cao Bằng. Lưới
trung áp có liên kết mạch vòng 35kV với 05 tỉnh Bắc Giang, Quảng Ninh, Thái
nguyên, Cao Bằng và Bắc Cạn. Hiện đang nhận hỗ trợ nguồn qua các mạch vịng trung
áp với cơng suất 16 MW.
Ngồi ra hiện TKV – Tập đồn cơng nghiệp than khoáng sản Việt nam đang triển
khai dự án Nhiệt điện Na Dương II, cơng suất 110 MVA dự kiến đóng điện năm 2020.
Đặc điểm của các nhà máy điện trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn được mô tả trong
Bảng 1. 1.
Bảng 1. 1 Các nhà máy điện trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn
TT

Tên nhà máy

Địa điểm

Số tổ máy

Công suất,

Điện áp,

MW

kV

1

NĐ. Na Dương

H. Lộc Bình

2

2x55

110

2

TĐ Thác Xăng

H. Bình Gia

2

2x10

110

3

TĐ Cấm Sơn

H. Hữu Lũng

3

3x1,5

35

4

TĐ Bản Quyền

H. Văn Quan

2

1x0,2+1x0,8

10

1.1.2 Trạm biến áp 110 kV
Toàn bộ phụ tải tỉnh Lạng Sơn được cấp điện từ 4 trạm 110 kV là Lạng Sơn
(E13.2) công suất 2x40 MVA - điện áp 110/35/22 kV; Đồng Mỏ (E13.1) công suất
2x25 MVA - 110/35/22 kV; Đồng Đăng (E13.6) công suất 2x40 MVA - 110/35/22 kV

2


và XM Đồng Bành (E13.4) công suất 25 MVA -110/6 kV là trạm chuyên dùng cấp
cho nhà máy xi măng Đồng Bành. Thông số vận hành của các TBA 110kV trên địa
bàn tỉnh Lạng Sơn theo như Bảng 1. 2.
Bảng 1. 2 Thông số vận hành và nhu cầu phụ tải các trạm biến áp 110 kV
Công suất định

Pmax,

Pmin,

Mang tải,

mức, MVA

MW

MW

%

Đồng Mỏ (E13.1)

50

35,3

9,6

70,60

Lạng Sơn (E13.2)

80

72

22,4

90,00

80

35,5

22

44,38

40

33

22

82,50

TT

Tên TBA

1
2
3

4

Đồng Đăng
(E13.6)
Hữu Lũng
(E13.7)

1.1.3 Lưới điện
a. Lưới điện 110 kV tỉnh Lạng Sơn
Lưới điện 110kV được liên kết với hệ thống điện miền Bắc qua 03 đường dây:
- Đường dây 110 kV Lạng Sơn - Quảng Uyên, dây dẫn AC-185, chiều dài
114,135km liên kết lưới điện 110 kV tỉnh Cao Bằng;
- Đường dây 110 kV XM Đồng Bành - Bắc Giang, dây dẫn AC-150, chiều dài
50km liên kết lưới điện 110 kV tỉnh Bắc Giang;
- Đường dây 110 kV Na Dương - Tiên Yên, dây dẫn AC-240, chiều dài 61,83 km
liên kết lưới điện 110 kV tỉnh Quảng Ninh.

Ngồi ra, cịn có các đường dây 110 kV liên kết các trạm 110 kV trên địa bàn
tỉnh và nhà máy nhiệt điện Na Dương:
- Đường dây 110 kV mạch kép Na Dương - Lạng Sơn, dây dẫn AC-185,
chiều dài 38,5 km;
- Đường dây 110 kV Lạng Sơn - Đồng Mỏ, dây dẫn AC-185, chiều dài 40,2
km;

3


- Đường dây 110 kV Đồng Mỏ - XM Đồng Bành, dây dẫn AC-150, chiều dài 12km.
Chi tiết thông số vận hành các tuyến đường dây 110 kV trên địa bàn tỉnh Lạng
Sơn trong năm 2019 trong Bảng 1. 3.
Bảng 1. 3 Thơng số, tình hình vận hành các đường dây 110 kV

TT

1

2

3

Tên tuyến dây

171A13.0 Na dương 171E13.2 Lạng sơn
171E.13.1 Đồng Mỏ 173 E13.2 Lạng Sơn
172A13.0 Na dương 172E13.2 Lạng sơn

Số

Dây dẫn,

mạch

mm2

1

AC-185

1

Chiều

Pmax,

Mang tải

MW

(%)

41.26

55

52.6

AC-185

38.99

67

69.1

1

AC-185

41.26

55

56.7

1

AC-185

33.14

75.5

77.8

1

AC-185

34.31

67.5

69.6

1

AC-185

18.3

62

63.9

1

AC-150

12.3

52

61.2

dài,
km

172E13.6 Đồng Đăng4

171A13.5 TĐ Thác
Xăng

5

6

7

173A13.0 Na Dương 173E5.6 Tiên Yên
174E13.2 Lạng Sơn 171E13.6 Đồng Đăng
172-7 E13.4 Đồng Bành
- 172E13.1 Đồng Mỏ

b, Lưới điện trung áp:
- Trạm biến áp 110 kV Đồng Mỏ xã Quang Lang – huyện Chi Lăng với công
suất 2x25 MVA -110/38,5/10,5 kV với các xuất tuyến ngăn lộ đường dây
+ Lộ 372: Cấp điện cho một phần phụ tải huyện Chi Lăng và là lộ đường dây dự
phòng cấp điện cho 1 phần huyện Hữu Lũng khi cần thiết chiều dài 21,2km và Pmax =
1,2MW.

4


+ Lộ 373: Cấp điện cho phụ tải dọc đường 1A từ trạm 110kV lên phía TP Lạng Sơn,
cấp điện các xã Mai sao, Nhân lý, Quan Sơn đường trực đường dây có liên kết mạch vịng
với đường dây 375E13.2 Lạng Sơn tổng chiều dài 21,2km và Pmax = 10,4MW.
+ Lộ 374: Dự phòng

+ Lộ 375: Cấp điện một phần huyện Chi Lăng, một phần huyện Văn Quan, Bình
Gia và toàn bộ huyện Bắc Sơn tổng chiều dài lộ dây 375,865km và Pmax = 13,3MW.
+ Lộ 377: Cấp điện một phần huyện Chi Lăng và thường xuyên cấp hỗ trợ cấp
điện lộ 379 Hữu Lũng tổng chiều dài 13,393km và Pmax = 1,2MW.
- Trạm biến áp 110kV Lạng Sơn với công suất 2x40MVA -110/38,5/23kV với
các xuất tuyến ngăn lộ đường dây
+ Lộ 373: Cấp điện cho một phần phụ tải huyện Cao lộc và tồn bộ huyện Lộc
Bình, Đình Lập chiều dài 526,894km và Pmax = 18,9MW.
+ Lộ 374: Dự phòng
+ Lộ 375: Cấp điện cho một phần khu vực Thành phố và một phần nhỏ huyện
Văn Quan tổng chiều dài 108,062km và Pmax = 2,7MW.
+ Lộ 376: Cấp điện một phần huyện Cao Lộc tổng chiều dài 116,007km và Pmax
= 4MW.
+ Lộ 471: Cấp điện khu vực Thành Phố tổng chiều dài 26,4km và Pmax =
13,02MW.
+ Lộ 472: Cấp điện khu vực Thành Phố, một phần huyện Cao Lộc tổng chiều dài
47,63km và Pmax = 8,5MW.
+ Lộ 473: Cấp điện khu vực Thành Phố tổng chiều dài 20,07km và Pmax = 15,9MW.
+ Lộ 474: Cấp điện khu vực Thành Phố tổng chiều dài 11,19 km và Pmax = 12,7 MW.
+ Lộ 475: Dự phòng
+ Lộ 476: Cấp điện khu vực Thành phố tổng chiều dài 21,64 km và Pmax = 6 MW.
- Trạm biến áp 110kV Đồng Đăng với công suất 2x40 MVA -110/38,5/23 kV với
các xuất tuyến ngăn lộ đường dây.
+ Lộ 372: Cấp điện cho khu vực cửa khẩu Tân Thanh huyện Văn lãng chiều dài
57,496 km và Pmax = 4,1 MW.

5


+ Lộ 374: Cấp điện cho khu vực Hồng Phong huyện Cao Lộc chiều dài 17,767

km và Pmax = 13,2 MW.
+ Lộ 375: Cấp điện khu vực của khẩu Hữu Nghị huyện Cao Lộc tổng chiều dài
21,404 km và Pmax = 5 MW.
+ Lộ 376: Dự Phòng
+ Lộ 377: Cấp điện Khu vực Na Sầm huyện Văn Lãng và toàn bộ huyện Tràng
Định tổng chiều dài 428,668 km và Pmax = 22,6 MW.
+ Lộ 471: Cấp điện khu vực Thị trấn Đồng Đăng huyện Cao Lộc tổng chiều dài
8,71 km và P max = 6,1 MW.
+ Lộ 473: Liên lạc hỗ trợ trạm 110 kV Thành Phố 8,19 km và Pmax = 2 MW.
- Trạm biến áp 110 kV Hữu Lũng với công suất 2x40 MVA -110/38,5/23 kV với
các xuất tuyến ngăn lộ đường dây.
+ Lộ 371: Dự phòng.
+ Lộ 373: Cấp điện cho khu vực thị trấn huyện Hữu Lũng chiều dài 25,34 km và
Pmax = 9,2 MW.
+ Lộ 375: Cấp điện khu vực Đồng Tân, Hữu Liên tổng chiều dài 42,9km và
Pmax = 3,5 MW.
+ Lộ 377: Cấp điện khu vực xã Yên Bình, xã Quyết Thắng tổng chiều dài chiều
dài 74,6 km và Pmax = 1,5 MW.
+ Lộ 379: Cấp điện dọc quốc lộ 1A liên lạc mạch vòng với đường dây lộ
372E13.1 Đồng Mỏ tổng chiều dài chiều dài 16,33 km và Pmax = 1,5 MW.
+ Lộ 381: Cấp điện dọc quốc lộ 1A và khu vực Hòa Lạc, Hòa Sơn tổng chiều dài
chiều dài 52,5 km và Pmax = 4,5 MW.
Bảng 1. 4 Thông số, tình hình vận hành các đường dây trung áp

TT Tên đường dây

A
I

Tiết diện

(mm2)

Chiều dài
(km)

Cấp điện áp 35kV
TBA 110kV Lạng Sơn

6

Vận hành

Mang

Icp

Pmax

tải

(A)

(MW)

(%)

Ghi
chú

Vận hành
TT Tên đường dây

Tiết diện
(mm2)
120, 95,70,50

Chiều dài

Mang

Icp

Pmax

tải

(A)

(MW)

(%)

614,513

390

19,45

76

16,585

390

2,39

9

(km)

1

373E13.2

2

374E13.2

3

375E13.2

95,70, 50

110,413

330

3,9

18

4

376E13.2

95,70, 50

126,536

330

2,4

11

II

TBA 110kV Đồng Mỏ

5

372E13.1

20,922

390

3,2

13

6

373E13.1

84,873

330

3,2

15

7

374E13.1

8

375E13.1

509,144

390

17,8

70

9

377E13.1

16,331

330

1,7

8

60,949

390

7,5

29

16,096

390

1,8

7

21,859

390

4,97

20

577,062

390

16,6

65

1,1

390

12,4

49

120,95, 70,
50

120, 95,70,
50
95,70, 50

0,2
120; 95,70,
50
95,70, 50

III TBA 110kV Đồng Đăng
11

372E13.6

12

373E13.6

10

374E13.6

12

375E13.6

13

377E13.6

14

379E13.6

120, 95,70,
50
Dự phòng
120, 95,70,
50
120, 95,70,
50
120, 95,70,
50
120

7

Ghi
chú


Vận hành
TT Tên đường dây

Tiết diện
(mm2)

Chiều dài

Mang

Icp

Pmax

tải

(A)

(MW)

(%)

28,741

390

7,8

31

40,889

390

2,8

11

72,466

390

7,4

29

12,319

390

1,4

6

74,957

390

3,8

15

21,489

450

15,42

87,8

58,200

390

13,08

85,9

18,433

450

14,87

84,7

14,383

390

14,33

94,1

14,823

390

4,9

32

7,605

390

0,6

4

(km)

IV TBA 110kV Hữu Lũng
15

373E13.7

16

375E13.7

17

377E13.7

18

379E13.7

19

381E13.7

B

120, 95,70,
50
120, 95,70,
50
120, 95,70,
50
120, 95,70,
50
120, 95,70,
50

Cấp điện áp 22kV
TBA 110kV Lạng Sơn

1

471E13.2

2

472E13.2

3

473E13.2

4

474E13.2

5

476E13.2

ACX-150;
95;70;50
ACX-120;
95;70;50
ACX-150;
95;70;50
ACX-120;
95;70;50
150;
95;70;50

TBA 110kV Đồng Đăng
6

471E13.6

120,95, 70,
50

8

Ghi
chú

Vận hành
TT Tên đường dây

7

473E13.6

C

10kV

1

975E13.1

2

3

4

5

6

7

8

TG Tràng Định
971+973
TG Văn Quan
971+973
TG Bắc Sơn
971+973
974 TG Hữu
Lũng 1
972 TG Hữu
Lũng 1
971 TG Hữu
Lũng 2
973 TG Hữu
Lũng 2

Tiết diện

Chiều dài

Mang

Icp

Pmax

tải

(A)

(MW)

(%)

8,922

390

2,3

15

70,50

7,818

265

0,5

11

70,50

94,938

265

3,6

76

70,50

37,009

265

1,1

22

70,50

48,22

265

3,0

65

70,50

22,737

265

2,3

49

95,70,50

10,826

330

1,4

23

70,50

23,167

265

1,2

26

70,50

16,273

265

1,4

29

(mm2)
120,95, 70,
50

(km)

Ghi
chú

1.2 Hệ thống bảo vệ rơ le hiện tại trong lưới điện trung áp 22 kV tỉnh Lạng Sơn
1.2.1 Phương thức vận hành lưới điện, đặc điểm lưới điện
- Lưới điện 22 kV tỉnh Lạng Sơn gồm 07 lộ đường dây, cấp điện cho các phụ tải
quan trọng (khu vực Thành Phố, thị trấn).
- Các đường dây vận hành hình tia đa số các đường dây này đều được liên kết
mạch vòng, vận hành hở với nhau (hỗ trợ cấp điện khi cần thiết nâng cao độ tin cậy
cung cấp điện).

9


- Để đảm bảo nâng cao độ tin cậy các lộ đường dây 22kV này thường xuyên cấp
điện qua lại lẫn nhau, do phụ tải tương đối lớn không thể cấp điện hoàn toàn mà chỉ
cấp điện một phần phụ tải hỗ trợ. Tuy nhiên với sự thay đổi cấp điện này đồng nghĩa
với việc trào lưu công suất trên lộ đường dây thay đổi, phối hợp các thiết bị bảo vệ trên
lưới cũng cần phải phù hợp (trị số, thời gian tác động) đảm bảo tác động chọn lọc lưới
điện.
- Do phụ tải của lộ đường dây này tập trung nên bán kính cấp điện khơng lớn, tiết
diện dây dẫn đường trục các lộ đường dây AC/XLPE 150, 120, 95 tổn thất điện năng
tương đối thấp (1,39%). Tạm thời đảm bảo yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện và tổn

thất điện năng.
1.2.2 Các thiết bị bảo vệ trên lưới điện
a. Xuất tuyến 22 kV
- Tất cả các xuất tuyến 22kV đều được trang bị rơle Siemen 7SJ66:
+ Rơle số 7SJ66 Rơle là hợp bộ rơle bảo vệ xuất tuyến trung áp, cao áp hoặc
đường dây siêu cao áp. Rơle 7SJ66 có đầy đủ các chức năng bảo vệ dịng điện, điện
áp, tần số, đóng lặp lại,...
+ Chức năng bảo vệ q dịng vơ hướng (50, 50N, 51, 51N)
- Có 02 cấp bảo vệ q dịng pha -pha (50-2 & 50-1) có đặc tính thời gian độc
lập.
- Có 02 cấp bảo vệ quá dòng pha - đất (50N-2 & 50N-1) có đặc tính thời gian
độc lập.
- Có 01 cấp bảo vệ q dịng pha-pha có đặc tính thời gian phụthuộc (51).
-Có 01 cấp bảo vệ q dịng pha-đất có đặc tính thời gian phụthuộc (51N).
* Chức năng bảo vệ q dịng có hướng (67, 67N, 67Ns)
- Có 02 cấp bảo vệq dịng pha -pha có hướng (67-2 & 67-1) có đặc tính thời
gian độc lập.
- Có 02 cấp bảo vệ q dịng pha - đất có hướng (67N-2 & 67N-1) có đặc tính
thời gian độc lập.
- Có 01 cấp bảo vệ q dịng pha-pha có hướng có đặc tính thời gian phụ thuộc
(67-TOC).

10


- Có 01 cấp bảo vệq dịng pha - đất có hướng có đặc tính thời gian phụ thuộc
(67N-TOC).
- Có thể lựa chọn trong 3 đặc tính tiêu chuẩn của bảo vệ q dịng có thời gian
phụ thuộc cho dịng pha và đất.
+ Bảo vệ quá tải theo nhiệt độ:

Cung cấp bản sao nhiệt độ của nhiệt đốt nóng.
Đo dịng hiệu dụng thực sự của từng dòng pha riêng biệt.
Các cấp cảnh báo có thể điều chỉnh.
+ Chức năng tự động đóng lặp lại:
- Có thể đóng lặp lại một hoặc nhiều lần (như: RAR và DAR).
- Có thể cài đặt thời gian trễ cho các lần đóng lặp lại.
- Có thể lựa chọn được các phần tử để kích hoạt chế độ đóng lặp lại, có thể chọn
các sự cố pha - pha, pha - đất khác nhau.
- Việc giám sát sự phản ứng của máy cắt trong quá trình đóng lặp lại có thể thực
hiện được.
+ Chức năng bảo vệ biến động tải (tải không cân bằng):
- Bảo vệ động cơ được đóng cắt bằng các bộ đóng ngắt khí kết hợp với các cầu
chì.
- Phát hiện sự hở mạch, ngắn mạch và đấu đảo pha của các mạch dòng.
+ Chức năng giám sát thời gian khởi động: Giám sát thời gian khởi động động cơ
tránh động cơ bị hư hỏng do thời gian khởi động kéo dài
+ Chức năng giám sát mạch cắt: Sử dụng giám sát mạch cắt với một hoặc hai đầu
vào nhị phân tuỳ thuộc vào số đầu vào nhị phân. Khi đầu vào nhị phân khơng được cấp
nguồn có nghĩa là hư hỏng máy cắt.
+ Các chức năng tiêu chuẩn:
Xử lý các thông báo,
Ghi lại các thông số sự cố,
Thông báo các đại lượng đo lường,
Thơng báo các thủ tục thí nghiệm,
Các chức năng giám sát,

11


Có cổng kết nối SCADA và máy tính (RS485 tốc độ chuyển từ 300 tới 19200

Baud) chuẩn giao thức kết nối IEC 61850.
b. Đường dây 22 kV
- Toàn bộ lưới điện 22 kV tỉnh Lạng Sơn được trang bị 16 Recloser trong đó chỉ sử
dụng 02 loại chính là NULEC và NOJA như thống kê trong Bảng 1. 5. Các Recloser đã
được kết nối từ xa bằng sóng 3G, 4G và đường truyền có dây kết nối về Phịng điều độ
Công ty bằng phần mềm của hãng cung cấp thiết bị. Phần mềm này hạn chế chỉ truy cập
được từng máy cắt đơn lẻ nên chưa có tổng quan để giám sát vận hành lưới điện.
Bảng 1. 5 Thống kê trạm cắt Recloser trên lộ 22 kV Lạng Sơn
Tên Trạm cắt
1

481 Chùa tiên - Yên trạch

2

483/09A liên lạc 471-473

3

Lộ cấp điện
471E13.2
471E13.2473E13.2

Recloser tại NR Khu TĐC Mai Pha
cho TBA 10+11

Loại MC
NULEC (ADVC-2)
NOJA 27kV

471E13.2

NULEC (ADVC-2)

4

MC 471E13.2/01 Chùa Tiên – Văn Vỉ

471E13.2

NULEC (ADVC-3)

5

MC 471E13.2/17 Liên Cơ - Tỉnh Ủy

471E13.2

NULEC (ADVC-3)

6

472E13.2/70 Phai trần - khu CN số 02

472E13.2

NULEC (ADVC-2)

472E13.2

NULEC (ADVC-3)

7

MC 472E13.2/02 KCN số 2 - Thạch
Đạn

8

482 XN gạch Hợp thành - Nà chuông

472E13.2

NOJA 27kV

9

MC 485/01 UBTP - NMXM

473E13.2

NOJA 27kV

473E13.2

NULEC (ADVC-2)

4723.2-473E13.2

NULEC (ADVC-3)

474E13.2

NULEC (ADVC-2)

10

473E13.2/35 SVD Đông Kinh - Ngô
Quyền

11 MC E13.2/23 Liên Lạc 472-473
12 Recloser tại NR Khu đô thị Phú Lộc 4

12