Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện phân phối tây nam tỉnh quảng ngãi

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------–Ì—----------

NGUYỄN KHÁNH CHÂU

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
TÂY NAM TỈNH QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành: Mạng và Hệ thống điện
Mã số: 60.52.50

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT ĐIỆN

Đà Nẵng - 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------–Ì—----------

NGUYỄN KHÁNH CHÂU

ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO
HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
TÂY NAM TỈNH QUẢNG NGÃI

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 60.52.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Lê Kim Hùng

Đà Nẵng - 2018


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu khoa học của riêng tơi, có
sử dụng một số kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm của các trường đại
học, viện nghiên cứu trên thế giới,…
Các số liệu thu thập, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và
chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 6 năm 2018
Tác giả luận văn

Nguyễn Khánh Châu


ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH
LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TÂY NAM TỈNH QUẢNG NGÃI
Học viên: Nguyễn Khánh Châu
Mã số: 60.52.02.02
Khóa: K34

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Để một hệ thống điện vận hành được ổn định và tin cậy, ngồi cơng tác quản lý thì các
thiết bị lắp đặt trên đường dây phải tác động được khi có sự cố xảy ra, các giá trị cài đặt của thiết bị
(dòng, áp, thời gian tác động của thiết bị,…) phải được tính tốn chính xác cho tất cả các thiết bị lắp
trên cùng một nhánh, một xuất tuyến đường dây để bảo đảm sự phân biệt và tác động có chọn lọc.
Một sự cố về điện, dù xảy ra trong khoảng thời gian ngắn cũng có thể gây nên những thiệt hại rất lớn
về mặt kinh tế. Luận văn tập trung tính tốn, phân tích đề xuất các giải pháp liên kết và tự động hóa
mạch vịng để nâng cao hiệu quả vận hành của lưới điện phân phối khu vực Tây Nam tỉnh Quảng
Ngãi nhằm xử lý khắc phục nhanh sự cố, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất điện năng
và thỏa mãn sự hài lòng của khách hàng sử dụng điện một cách cao nhất. Ngồi ra, Luận văn đã tiến
hành tính tốn, mơ phỏng tối ưu hóa các điểm thường mở của hệ thống lưới điện phân phối giữa 2
xuất tuyến trung áp XT479/E16.5 và XT479/E16.3 bằng phần mềm quản lý kỹ thuật PSS/ADEPT
(TOPO: Tie Open Point Optimization) đã xác định 01 điểm mở tối ưu với tổn thất công suất trên
lưới điện nhỏ nhất tại nhánh rẽ Hành Đức 1 của XT479/E16.5. Kết quả tính tốn thử nghiệm cũng đã
chỉ ra rằng với điểm mở tối ưu mới làm mạch liên lạc thứ hai giữa 2 xuất tuyến trung áp
XT479/E16.5 và XT479/E16.3 đã đem lại hiệu quả rất tốt cho công tác quản lý vận hành trên lưới
điện khu vực với chi phí đầu tư ban đầu ít và thời gian thu hồi vốn ngắn (khoảng hơn 3 năm).
Từ khóa: Lưới điện phân phối, công tác quản lý vận hành, liên kết và tự động hóa mạch vịng,
điểm mở tối ưu, xử lý khắc phục sự cố, độ tin cậy cung cấp điện, tổn thất điện năng, sự hài lòng của
khách hàng.

PROPOSED SOLUTIONS TO ENHANCE THE EFFECTIVE OPERATION
OF SOUTHWEST QUANG NGAI DISTRIBUTION GRID
Abstract - In order to operate an electric power system with stability and reliability, the
equipment installed on the grid must be operated readily in the event of malfunction, the setting
values of the equipment (currents, voltage, duration of the device, etc.) must be calculated accuracy
for all devices mounted on the same line, feeder to ensure selectively working. An electrical
incident, even in the short time, could cause a huge economic loss. The study focuses on calculating,
analyzing and proposing the solutions for link and loop automation circuit to improve the operation
efficiency of the distribution network in the South West of Quang Ngai province in order to quickly

solve the problem, improve the reliability of power supply, reduce power losses and satisfy customer
satisfaction. In addition, the thesis has carried out calculations, simulation optimization of the open
points of distribution grid between the two lines XT479/E16.5 and XT479/E16.3 with PSS/ADEPT
software. (TOPO: Tie Open Point Optimization) identified 01 optimal openings point with the
smallest power losses at the Hanh Duc 1 branch of XT479/E16.5. The results of the experimental
calculation also showed that with the optimum opening point, the second circuit between two feeder
XT479/E16.5 and XT479/E16.3 is also very effective for operation - management on the local
power grid with low initial investment cost and short return time (over 3 years)
Keywords: Power distribution network, management and operation, link and loop automation,
open point optimization, power grid troubleshooting, power supply reliability, power loss, customer
satisfaction.


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ PHỐI HỢP BẢO VỆ LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI TÂY NAM TỈNH QUẢNG NGÃI ................................................. 3
1.1. Đặc điểm LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi ......................................................... 3
1.2. Phối hợp thiết bị bảo vệ trên LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi ........................... 4
1.2.1. Giới thiệu một số thiết bị bảo vệ trên LĐPP ............................................... 4
1.2.2. Phối hợp bảo vệ giữa các xuất tuyến LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi .... 13
1.3. Kết luận chương 1 ................................................................................................. 14
Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP LIÊN KẾT VÀ TỰ ĐỘNG HĨA
MẠCH VỊNG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI .............................................................. 16

2.1. Sự cần thiết và các thiết bị tự động bảo vệ trên LĐPP .......................................... 16
2.2. Phương pháp liên kết tự động hóa mạch vịng cơng nghệ DAS............................ 16
2.2.1. Tự động hóa mạch vịng ............................................................................... 16
2.2.2. Các chế độ vận hành và thơng số trong tự động hóa mạch vòng ................ 21
2.3. Phương pháp xác định và xử lý sự cố trên LĐPP.................................................. 29
2.3.1. Phần mềm xác định sự cố DMS và các ứng dụng........................................ 29
2.3.2. Các phương pháp tính tốn xác định vị trí sự cố LĐPP ............................. 33
2.4. Các phương pháp tính tốn, đánh giá độ tin cậy LĐPP ........................................ 36
2.4.1. Phương pháp tính tốn, đánh giá cơ bản cho sơ đồ hình tia ..................... 36
2.4.2. Phương pháp tính tốn, đánh giá cơ bản cho sơ đồ song song ................... 36
2.5. Kết luận chương 2.................................................................................................. 36
Chương 3: HIỆN TRẠNG VÀ ỨNG DỤNG CÁC PHẦN MỀM THU
THẬP SỐ LIỆU, TÍNH TỐN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TÂY NAM
TỈNH QUẢNG NGÃI................................................................................................. 38
3.1. Hiện trạng vận hành LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi ........................................ 38
3.1.1. Giới thiệu các xuất tuyến LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi ....................... 38
3.1.2. Các thông số tính tốn bảo vệ khi vận hành bình thường ........................... 39
3.2. Giới thiệu các phần mềm dùng để thu thập số liệu, tính tốn, phân tích trong
cơng tác quản lý vận hành lưới điện ...................................................................... 42
3.2.1. Giới thiệu phần mềm quản lý lưới điện PSS/ADEPT .................................. 42


3.2.2. Giới thiệu phần mềm thu thập dữ liệu từ xa MDMS (DSPM) ..................... 44
3.2.3. Thu thập dữ liệu, tính tốn và mơ phỏng vị trí sự cố trên bản đồ địa lý
bằng phần mềm DMS ................................................................................... 46
3.3. Kết luận chương 3.................................................................................................. 53
Chương 4: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN
HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TÂY NAM TỈNH QUẢNG NGÃI ................. 55
4.1. Đề xuất các giải pháp liên kết và tự động hóa mạch vịng tối ưu.......................... 55
4.1.1. Tính tốn liên kết mạch vịng giữa các xuất tuyến vận hành tối ưu ............ 55

4.1.2. Giải pháp xây dựng liên kết mạch vòng và cải tạo lắp đặt thiết bị đồng
bộ giữa XT479/E16.5 và XT479/E16.3 ........................................................ 57
4.1.3. Chế độ vận hành liên kết mạch vòng giữa xuất tuyến 479/E16.5 và
XT479/E16.3 sau khi đầu tư, cải tạo và lắp đặt thiết bị .............................. 58
4.2. Đề xuất các giải pháp xử lý, khắc phục nhanh sự cố............................................. 62
4.2.1. Các phương pháp tính tốn, đánh giá tấm quan trọng của các phụ tải ..... 62
4.2.2. Các giải pháp nâng cao chỉ số độ tin cậy SAIDI, SAIFI, MAIFI ................ 62
4.2.3. Lập kịch bản xử lý sự cố trên từng xuất tuyến LĐPP .................................. 63
4.3. Đề xuất các giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện ..................................... 63
4.3.1. Giải pháp lập kế hoạch bảo dưỡng định kỳ cho thiết bị .............................. 63
4.3.2. Giải pháp tự động hóa (DAS) và đồng bộ hóa thiết bị trên LĐPP.............. 64
4.3.3. Giải pháp ứng dụng công nghệ mới............................................................. 64
4.3.4. Giải pháp phân đoạn tuyến đường dây ........................................................ 65
4.4. Tính tốn hiệu quả kinh tế ..................................................................................... 66
4.4.1. Hiệu quả về giá trị tổn thất điện năng LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi... 66
4.4.2. Hiệu quả về giá trị kinh tế LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi ..................... 68
4.5. Kết luận chương 4 ................................................................................................. 69
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT, KIẾN NGHỊ ................................................................ 70
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................... 72
CÁC PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
EVN
EVNNPC
EVNCPC
EVNSPC
EVNHANOI
EVNHCMC

QNPC
HTĐ
QLVH
LĐPP
SCADA
DAS
E16.5
E16.3
PĐ
VTTB
MBA
BU
BI
TĐHMV
TĐL
BVRL
BV
NM
MC
REC
SEC
LBS
DCPT
DCLPT
LTD
LBFCO
FCO

: Tập đồn Điện lực Việt Nam
: Tổng Cơng ty Điện lực miền Bắc

: Tổng Công ty Điện lực miền Trung
: Tổng Công ty Điện lực miền Nam
: Tổng Công ty Điện lực Thành phố Hà Nội
: Tổng Công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh
: Cơng ty Điện lực Quảng Ngãi
: Hệ thống điện
: Quản lý vận hành
: Lưới điện phân phối
: Trung tâm điều khiển hệ thống điện tự động
: Cơng nghệ tự động hóa lưới điện
: TBA 110kV Quảng Phú
: TBA 110kV Tư Nghĩa
: Phân đoạn đường dây
: Vật tư thiết bị
: Máy biến áp
: Máy biến điện áp
: Máy biến dịng điện
: Tự động hóa mạch vịng
: Tự đóng lại
: Bảo vệ rơ le
: Bảo vệ
: Ngắn mạch
: Máy cắt
: Máy cắt tự đóng lại
: Dao cách ly phân đoạn tự động
: Dao cắt có tải
: Dao cắt phụ tải
: Dao cách ly phụ tải
: Dao cách ly đường dây
: Cầu chì cắt có tải

: Cầu chì tự rơi


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
1
2
3
4
5
6

Tên bảng
Bảng 1.1
Bảng 1.2
Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 3.1

7

Bảng 3.2

8

Bảng 3.3

9

Bảng 3.4

10

Bảng 3.5

11

Bảng 4.1

12

Bảng 4.2

13

Bảng 4.3

Nội dung
Tham số đường cong đặc tính phụ thuộc
Họ đường cong đặc tính theo tiêu chuẩn ANSI
Trạng thái tự động hóa mạch vịng đối với FR
Trạng thái tự động hóa mạch vịng đối với MR
Trạng thái tự động hóa mạch vịng đối với TR
Bảng thông số cài đặt bảo vệ trên các xuất tuyến
Số liệu thống kê thiết bị để tính tốn chỉ tiêu độ tin
cậy cung cấp điện
Tổng hợp độ tin cây cung cấp điện trên lưới điện
phân phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi năm 2015,
2016, 2017

Tổng hợp độ tin cây cung cấp điện trên lưới điện
phân phối khu vực Tổng công ty Điện lực miền
Trung quản lý năm 2017
Tổng hợp độ tin cây cung cấp điện trên lưới điện
phân phối các Tổng Cơng ty Điện lực trong Tập
đồn Điện lực Việt Nam năm 2017
Bảng tổng hợp chi phí đầu tư mở liên kết mạch
vòng mới
Bảng tổng hợp so sánh khi mở liên kết mạch vòng
mới
Bảng đánh giá hiệu quả đầu tư mở liên kết mạch
vòng mới

Trang
7
8
24
24
25
42
51
51

52

52
66
68
69

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
STT

Tên hình vẽ

1

Hình 1.1

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Hình 1.2
Hình 1.3
Hình 1.4
Hình 1.5
Hình 1.6
Hình 1.7
Hình 1.8

Hình 1.9
Hình 1.10
Hình 1.11
Hình 1.12
Hình 1.13

14

Hình 1.14

15
16
17
18
19
20
21
22

Hình 1.15
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7

23

Hình 2.8

24
25
26
27
28
29
30

Hình 2.9
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Hình 3.6

31

Hình 3.7

Nội dung
Sơ đồ lưới điện phân phối Tây Nam tỉnh Quảng
Ngãi
Dao cắt có tải (LBS)
Cấu trúc hệ thống của BVRL kỹ thuật số
Logic cắt I>, I>> và I>>>
Đặc tính cắt của chức năng bảo vệ quá dòng
Họ đường cong IEC

Recloser VWVE27 của hãng Cooper
Recloser của hãng Nulec
Bảng điều khiển Recloser của Nulec
Recloser có cuộn cắt nối tiếp
Đặc tính T-C tiêu biểu thủy lực
Sơ đồ khối của mạch điều khiển Recloser
Đặc tính T-C tiêu biểu của Recloser điều khiển số
1- Mô tả Recloser hoạt động ĐT
2- Mô tả Recloser hoạt động KĐT
Mô tả Recloser hoạt động có phối hợp chuỗi
Mơ hình tự động hóa tập trung
Sơ đồ triển khai tự động hóa tập trung
Mơ hình tự động hóa phân tán
Sơ đồ triển khai tự động hóa phân tán
Sơ đồ tự động hóa mạch vòng 02 nguồn cung cấp
Sơ đồ mạch tự động chuyển tải
Sơ đồ hoạt động của 01 hệ thống SCADA
Sơ đồ khối theo nguyên tắc đếm xung dòng ngắn
mạch
Sơ đồ khối theo nguyên tắc đếm xung điện áp
Menu giao diện chính của chương trình MDMS
Menu theo dõi cơng suất thời gian 30’
Menu theo dõi sản lượng thời gian 30’
Menu số liệu, biểu đồ dòng, áp, cosφ,…
Menu thống kê mất điện trong tháng
Giao diện chính của phần mềm quản lý lưới điện
Giao diện tổng hợp các chỉ tiêu độ tin cậy SAIDI,
SAIFI, MAIFI do sự cố và bảo trì bảo dưỡng

Trang

3
4
6
7
7
8
9
10
10
11
11
11
11
13
13
17
17
18
19
19
26
28
28
29
44
45
45
45
46
48

48


32

Hình 3.8

33

Hình 3.9

34

Hình 4.1

35

Hình 4.2

36

Hình 4.3

37

Hình 4.4

38

Hình 4.5

39

Hình 4.6

40

Hình 4.7

41
42
43

Hình 4.8
Hình 4.9
Hình 4.10

Quy trình vận hành chương trình tính SAIDI,
SAIFI, MAIFI
Sơ đồ thuật tốn tính SAIDI, SAIFI, MAIFI tại
các đơn vị Điện lực
Sơ đồ liên kết hiện trạng giữa XT479/E16.5 và
XT479/E16.3
Sơ đồ liên kết hiện trạng giữa XT475/E16.3 và
XT479/E16.3
Thuật toán xác định điểm mở tối ưu (TOPO)
Kết quả tính tốn tìm điểm mở liên kết vận hành
tối ưu mới
Sơ đồ kết lưới sau khi đầu tư liên kết mạch vòng
mới

Sơ đồ sau khi mở liên kết vòng giữa XT479/E16.5
và XT479/E16.3
Chế độ vận hành sự cố tại các điểm ngắn mạch F1,
F2, F3
Chế độ vận hành sự cố khi điểm ngắn mạch tại F1
Chế độ vận hành sự cố khi điểm ngắn mạch tại F2
Chế độ vận hành sự cố khi điểm ngắn mạch tại F3

50
50
55
55
56
56
57
58
58
59
60
61


1

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài:
Để một hệ thống điện vận hành được ổn định và tin cậy, ngồi cơng tác quản lý
thì các thiết bị lắp đặt trên đường dây phải tác động được khi có sự cố xảy ra, các giá trị
cài đặt của thiết bị (dòng, áp, thời gian tác động của thiết bị,…) phải được tính tốn
chính xác cho tất cả các thiết bị lắp trên cùng một nhánh, một xuất tuyến đường dây để

bảo đảm sự phân biệt và tác động có chọn lọc, một sự cố về điện, dù xảy ra trong
khoảng thời gian ngắn cũng có thể gây nên những thiệt hại rất lớn về mặt kinh tế.
Lưới điện phân phối khu vực Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi (gồm khu vực các
huyện Nghĩa Hành và huyện Minh Long) được cung cấp điện qua các xuất tuyến trung
áp 22kV sau các TBA 110kV Tư Nghĩa (E16.3) và TBA 110kV Quảng Phú (E16.5)
được đầu tư xây dựng từ rất lâu với cấu trúc lưới hình tia, độc đạo và những cơng nghệ
cịn nhiều hạn chế,... Hiện nay, việc kết lưới tối ưu giữa các xuất tuyến để liên kết tự
động hóa mạch vòng và xử lý sự cố, nâng cao độ tin cậy cho lưới điện phân phối trung
áp ở khu vực này là vấn đề cần phải quan tâm nghiên cứu nhằm đề ra các giải pháp để
nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và giảm tổn thất điện năng cho lưới điện này, nhằm
đảm bảo cung cấp điện được tốt hơn, đáp ứng tốt nhất nhu cầu phát triển kinh tế - xã
hội và sự hài lòng của khách hàng sử dụng điện trên khu vực.
Để giải quyết được vấn đề này, ngành điện cần phải tăng cường đầu tư thiết bị
nhằm hiện đại hoá lưới điện, đặc biệt trong việc liên kết và tự động hoá lưới điện gắn
liền với cơng nghệ thơng tin và tự động hóa liên kết mạch vòng sẽ giải quyết ngay được
một số vấn đề như: xử lý khắc phục nhanh sự cố, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện,
giảm tổn thất điện năng và an toàn trong quản lý vận hành.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:
Qua thực tế trong công tác quản lý vận hành lưới điện phân phối hiện nay, từ đó
đề xuất đưa ra được các giải pháp quản lý vận hành lưới điện được hợp lý hiệu quả.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Trên lưới điện phân phối trung áp khu vực.
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài sẽ tập trung nghiên cứu các giải pháp vận hành tối
ưu lưới điện phân phối khu vực Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi.
4. Phương pháp nghiên cứu:
Trên cơ sở số liệu khảo sát hiện trạng lưới điện phân phối khu vực sẽ nghiên cứu
các nội dung sau:
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, thu thập và xử lý thông tin áp dụng cho lưới
điện phân phối.
- Nghiên cứu và tìm hiểu lý thuyết về tự động hóa để tính tốn nhằm đưa ra giải

pháp liên kết và tự động hóa mạch vịng tại các nút vận hành tối ưu trên lưới điện phân
phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi.


2
- Nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu các giải pháp để nâng cao độ tin cậy cung
cấp điện của lưới điện phân phối.
- Thu thập số liệu và tính tốn, phân tích, đánh giá lưới điện phân phối hiện tại từ
đó đề xuất các giải pháp vận hành tối ưu, xử lý sự cố và nâng cao độ tin cậy cung cấp
điện.
- Ứng dụng và sử dụng các phần mềm PSS/ADEPT, MDMS (DSPM), PMIS
(QLKT), RF-Spider (CTĐT) của ngành điện để thu thập số liệu và tính tốn, phân tích
các số liệu thu thập được và đề ra các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành.
5. Lựa chọn đặt tên đề tài:
Căn cứ mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu đã đề ra, đề tài đặt tên là:
“Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện phân phối Tây Nam
tỉnh Quảng Ngãi”.
6. Bố cục và tóm tắt nội dung đề tài:
Nội dung trong tập luận văn này gồm các phần chính như sau:
+ Phần Mở đầu
- Chương 1: Tổng quan về vấn đề phối hợp bảo vệ lưới điện phân phối Tây Nam
tỉnh Quảng Ngãi.
- Chương 2: Các phương pháp liên kết và tự động hóa mạch vịng lưới điện phân
phối.
- Chương 3: Hiện trạng và ứng dụng các phần mềm thu thập số liệu, tính tốn
lưới điện phân phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi.
- Chương 4: Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện phân
phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi.
+ Kết luận và đề xuất, kiến nghị.
Luận văn thạc sĩ này được thực hiện tại Bộ môn Hệ thống điện Trường Đại học

Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng. Trong quá trình thực hiện đề tài tác giả đã nhận được sự
quan tâm, tận tình chỉ bảo của người hướng dẫn khoa học GS.TS.LÊ KIM HÙNG, cũng
như các ý kiến đóng góp quý báu của các đồng nghiệp, các nhà khoa học, các thầy, cô
giáo của bộ mơn Hệ thống điện. Tuy nhiên, luận văn vẫn cịn nhiều thiếu sót, tác giả rất
mong nhận được sự góp ý và đóng góp ý kiến chân thành của các nhà khoa học, các quý
thầy, cô, bạn bè, đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Trân trọng cảm ơn.


3

CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ PHỐI HỢP BẢO VỆ LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI TÂY NAM TỈNH QUẢNG NGÃI
1.1. Đặc điểm lưới điện phân phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi
Lưới điện phân phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi được đầu tư, xây dựng từ những
năm 1985-1990 để cấp điện cho các khu vực phía Tây Nam của tỉnh Quảng Ngãi (gồm
Huyện Nghĩa Hành và Huyện Minh Long). Qua thời gian cùng với sự phát triển kinh tế,
xã hội và nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao của khách hàng, yêu cầu đặt ra với ngành
điện trong giai đoạn hiện nay là phải nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và đảm bảo việc
cung cấp điện an toàn, liên tục và ổn định là nhiệm vụ chính trị hàng đầu với ngành
điện hiện nay.
Cấu trúc của lưới điện phân phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi là lưới điện 3 pha 3
dây, trung tính nối đất trực tiếp tại đầu nguồn phía 22kV của máy biến áp 110/22kV và
chế độ vận hành bình thường của lưới điện là vận hành hở, hình tia hoặc dạng xương
cá. Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, các xuất tuyến 22kV hiện nay được liên lạc
với nhau tại các điểm mở tối ưu bằng các loại thiết bị như dao cách ly đường dây, dao
cắt có tải,… tạo nên cấu trúc mạch liên kết vòng vận hành hở, các mạch vòng chủ yếu
để phục vụ chuyển tải cấp điện khi cắt điện công tác hoặc xử lý sự cố,…. Đặc điểm lưới
điện phân phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi (Hình 1.1) như sau:

Hình 1.1: Sơ đồ lưới điện phân phối Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi


4
1.2. Phối hợp thiết bị bảo vệ trên LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi
1.2.1. Giới thiệu một số thiết bị bảo vệ trên LĐPP [6]
Hiện nay trên lưới điện phân phối đang vận hành cấp điện có lắp đặt rất nhiều
thiết bị bảo vệ tự động, tuy nhiên trong nội dung đề tài luận văn này chỉ quan tâm đến
các thiết bị bảo vệ tự động đóng cắt từ xa được sử dụng nhằm đảm bảo cho hệ thống
điện vận hành được an toàn, linh hoạt và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Các thiết bị
bảo vệ tự động này có các chức năng cơ bản sau: đóng cắt khơng tải, đóng cắt các dịng
điện liên tục bình thường, đóng cắt các dịng ngắn mạch,….
Trong nội dung đề tài này sẽ chỉ giới thiệu ngắn gọn một số loại thiết bị đóng cắt
điển hình bảo vệ cho lưới phân phối hiện nay, bao gồm các thiết bị đóng cắt như dao cắt
có tải (LBS), máy cắt (MC), rơle, máy cắt tự động đóng lại (Recloser),….
1.2.1.1. Dao cắt có tải (LBS)
Dao cắt có tải (LBS) là một dạng phát triển của dao cách ly thông thường với
công nghệ chế tạo các tiếp điểm và phương pháp xử lý dập hồ quang sẽ cho phép thao
tác đóng cắt với dịng điện làm việc ở các chế độ vận hành bình thường có tải trong điều
kiện nhất định (Hình 1.2), điều này cho phép giảm được thời gian mất điện, đồng thời
nâng cao tính an tồn cho nhân viên quản lý vận hành, nhân viên điều độ điều hành xử
lý sự cố.

Hình 1.2: Dao cắt có tải (LBS)
Dao cắt có tải (LBS) tương tự như dao cách ly thông thường nhưng với bộ
truyền động bằng điện, LBS khi kết nối với hệ thống SCADA trung tâm cho phép có
thể phối hợp các thao tác trong vận hành một cách tự động hóa và mang lại hiệu quả
kinh tế cao. Khi thao tác cắt dòng tải sẽ xuất hiện hồ quang, do đó LBS cần phải có
buồng dập hồ quang và buồng dập hồ quang của LBS thường gặp có các loại như sau:

+ Buồng dập hồ quang bằng khơng khí hoặc tự sinh khí.
+ Buồng dập hồ quang bằng dầu, khí SF6 hoặc chân không.
1.2.1.2. Máy cắt
Hiện nay máy cắt được phân loại tùy thuộc vào môi trường cắt và khả năng tích
trữ năng lượng để thực hiện đóng cắt. Phân loại máy cắt phụ thuộc vào loại môi trường
cắt khác nhau gồm:
+ Môi trường ngắt bằng dầu.


5
+ Môi trường ngắt bằng chân không.
+ Môi trường ngắt bằng khí SF6.
a. Máy cắt dầu
Máy cắt dầu hiện nay gồm có hai loại là máy cắt nhiều dầu và máy cắt ít dầu:
- Máy cắt nhiều dầu: Đối với máy cắt loại này dầu vừa làm nhiệm vụ cách điện
vừa dập hồ quang. Nhờ dầu nhiều nên cách điện rất tốt nhưng do thể tích dầu quá lớn,
năng lượng dập tắt hồ quang phát sinh nhiều, thùng dầu có thể bị nổ nếu cắt hồ quang
không thành công và cũng gây nhiều khó khăn trong việc bảo dưỡng vận hành.
- Máy cắt ít dầu: Đối với loại máy cắt ít dầu thì dầu chỉ làm nhiệm vụ dập hồ
quang, còn cách điện là cách điện rắn.
b. Máy cắt bằng khí SF6
Máy cắt bằng khí SF6 có tính cách điện và khả năng dập hồ quang tốt, độ bền
điện môi phục hồi nhanh khi dịng điện dừng. Nhưng do khí SF6 rất đắt tiền nên chỉ
dùng cho hệ thống khép kín. Về cơ bản loại máy cắt này có ba loại gồm:
+ Loại máy cắt áp suất kép.
+ Loại máy cắt khí nén.
+ Loại máy cắt dập hồ quang tự phát.
Máy cắt loại này chỉ sinh ra quá áp đóng cắt nhỏ khi đóng cắt các dịng cảm ứng
nhỏ (đóng cắt khơng tải máy biến áp). Tuy nhiên, vì loại này có thể gặp sự cố khi đóng
cắt các dịng dung (do thời gian phóng hồ quang rất dài, có nguy cơ khơng đóng cắt

được, do dịng khí khơng có hoặc có q ít ) nên cần trang bị thêm pittơng phụ để đảm
bảo đóng cắt dịng dung tốt.
c. Máy cắt chân không
Trong môi trường chân không, hồ quang sẽ bị dập tắt hoàn toàn khác hẳn so với
trong chất khí, bộ phận đóng cắt của máy cắt chân khơng là buồng cắt chân không, bên
trong buồng cắt chân không áp suất khơng dưới 10-7bar.
Máy cắt chân khơng khơng có mơi chất dập hồ quang, các đặc tính của vật liệu
làm tiếp điểm và hình dạng tiếp điểm quyết định đặc điểm đóng cắt và cơng suất cắt của
máy cắt. Thực tế cho thấy máy cắt chân không và máy cắt bằng khí SF6 có nhiều ưu
điểm hơn so với các loại máy cắt khác nên chúng được sử dụng rất nhiều trong lưới
điện phân phối.
Các giá trị định mức cơ bản và các ứng dụng của máy cắt được qui định theo tiêu
chuẩn ANSI gồm các thông số như sau:
+ Điện áp định mức cực đại (kV).
+ Hệ số giới hạn điện áp định mức K.
+ Dòng điện định mức tại tần số 50Hz (A).
+ Dòng điện cắt ngắn mạch định mức (kA).
+ Thời gian ngắt định mức (chu kỳ).
+ Thời gian mở trễ cho phép (s).


6
+ Dịng điện đối xứng cực đại có khả năng ngắt được (A).
+ Dòng điện cho phép qua máy cắt trong thời gian tối đa 3s khi có ngắn mạch
xảy ra (A).
+ Khả năng đóng và khóa của máy cắt.
1.2.1.3. Rơ le
Rơle là một thiết bị tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín hiệu đầu
vào đạt được các giá trị khác nhau. Hiện nay, có rất nhiều loại rơle bảo vệ với các
nguyên lý làm việc và chức năng khác nhau. Trong lưới phân phối hiện đang sử dụng

phổ biến các loại rơle quá dòng (50, 51, 50N, 51N).
Hiện nay rơ le kỹ thuật số đã áp dụng tương đối phổ biến trên lưới điện, cấu trúc
tổng thể (Hình 1.3), bao gồm các mơ đun chính sau:
+ Mơ đun đầu vào tương tự - số.
+ Mô đun chuyển đổi tương tự - số (A/D).
+ Mô đun chức năng bảo vệ.
+ Mô đun nguồn.
+ Mô đun đầu ra.
+ Mơ đun truyền thơng, giao tiếp.

Hình 1.3: Cấu trúc hệ thống của BVRL kỹ thuật số
* Rơle bảo vệ quá dòng [5]
- Nguyên lý làm việc: Rơle bảo vệ quá dòng là loại bảo vệ phản ứng với dòng
qua phần tử được bảo vệ, logic cắt của bảo vệ như (Hình 1.4). Rơle sẽ tác động khi
dịng điện qua chỗ đặt thiết bị tăng quá một giá trị định trước nào đó (Hình 1.5). Hiện
nay trên lưới điện phân phối tỉnh Quảng Ngãi sử dụng rơle bảo vệ q dịng chủ yếu
bao gồm các chức năng sau:
Có 3 cấp bảo vệ I>, I>> và I>>> có thể lựa chọn và làm việc độc lập nhau.
+ Cấp 3 (I>>>) làm việc với đặc tính thời gian độc lập.
+ Cấp 1 (I>) và cấp 2 (I>>) có thể chọn làm việc theo đặc tính thời gian độc lập
(DT) hoặc phụ thuộc (IDMT).
- Đặc tính T-C: Hiện nay đặc tính này được phân loại theo tiêu chuẩn IEC và
ANSI. Thời gian tác động phụ thuộc vào độ lớn của dòng điện, thời gian tác động giảm


7
khi dịng điện tăng. Đường cong mơ tả đặc tính q dịng có thời gian phụ thuộc được
mơ tả theo quan hệ như sau:
A
(1.1)

t(I )  (
 B) * K (Ts )
M

Trong đó:

p

1

- A, B, P: các hằng số tiêu biểu cho họ đường cong tiêu chuẩn
- M: bội số dòng M = IR / IKN
- K: hằng số xác định thời gian đặt (Time Dial)
- TS: Thời gian đặt của Rơle

Hình 1.4: Logic cắt I>, I>> và I>>>
Theo tiêu chuẩn IEC, đường cong có 3 dạng được xác định qua các tham số
đường cong đặc tính phụ thuộc tương ứng như (Bảng 1.1) sau:
Bảng 1.1: Tham số đường cong đặc tính phụ thuộc
Đặc
tính
A
B
C

Tên đặc tính

A

B

P

K

IEC-A (Dốc tiêu chuẩn)
IEC-B (Rất dốc)
IEC-C (Cực dốc)

0.14
13.500
80.000

0
0
0

0.02
1
2

0.3366
0.6667
1.2375

Min
TD
0.017
0.033
0.062

Max
TD
10.099
20.000
37.125

Hình 1.5: Đặc tính cắt của chức năng bảo vệ q dịng
Ngồi ra theo tiêu chuẩn ANSI cịn có 5 họ đường đặc tính tương ứng (Bảng 1.2)
như sau:


8
Bảng 1.2: Họ đường cong đặc tính theo tiêu chuẩn ANSI
Đặc
tính
MI
SI
VI
I
EI

Tên đặc tính

A

B

P

K

IEEE (Trung bình)
IEEE (Tiêu chuẩn)
IEEE (Rất dốc)
IEEE (Dốc)
IEEE (Cực dốc)

0.0104
0.00342
3.88
5.95
5.67

0.0266
0.00262
0.0963
0.18
0.0352

0.02
0.02
2
2
2

4.1106
13.3001
7.3805
4.165

10.814

Min
TD
0.21
0.67
0.37
0.21
0.54

Max
TD
123.3
399.0
221.4
124.9
324.4

Hình 1.6: Họ đường cong IEC
Theo như hình (Hình 1.6) trên thì họ đường cong của IEC được minh họa trên đó
trục tung là thời gian tính bằng giây và có độ chia tỷ lệ theo thang logarit cịn trục
hồnh là độ lớn của dịng điện trong đơn vị tương đối hay còn gọi là bội số dòng M và
cũng thường chia theo thang logarit, cụ thể như sau:
- Rơle quá dòng thời gian rất dốc: Được sử dụng cho các trường hợp mà ở đó
dịng điện sự cố giảm đáng kể so với khoảng cách từ nguồn tăng lên, rơle hoạt động
trên đường đặc tính rất dốc đặc biệt hiệu quả đối với sự cố chạm đất.
- Rơle quá dòng thời gian cực dốc: Được sử dụng khi rơle làm việc trên đặc tính
dốc và đặc tính tiêu chuẩn không chọn lọc được. Nhất là đối với các phần tử liên quan
đến nhiệt năng như đặc tính cầu chì,...
Thơng số của bảo vệ q dịng [5] như sau:

- Dịng khởi động:
+ Đối với bảo vệ q dịng có thời gian (51):
IKĐ = (Ksđ * Kmm * Kat / Ktv) * Ilvmax = K * Ilvmax
(1.2)
Trong đó:
* Ilvmax: dịng làm việc cực đại qua bảo vệ trong chế độ làm việc bình
thường và phụ thuộc vào cấu trúc hệ thống, đường dây, tải, chế độ vận hành.
* Kat: hệ số an tồn, thường chọn Kat = 1,2 ÷ 1,3 đối với rơle điện cơ, và
Kat = 1,15 ÷ 1,2 đối với rơle số.
* Ktv: hệ số trở về với Ktv = Ilv/Ikđ và thông thường đối với rơle cơ Ktv =
0,85 ÷ 0,9; đối với rơle số Ktv = 0,96 ÷ 0,98.


9
* Kmm: hệ số mở máy của động cơ, Kmm = 1,2 ÷ 1,8, trong trường hợp đối
tượng bảo vệ gồm nhiều động cơ nên có hệ số mở máy lớn (Kmm = 2 ÷ 3).
* Ksđ: hệ số sơ đồ, tùy thuộc vào sơ đồ đấu dây của BI với rơle
Ksđ(3) = Is(3) / It(3)
(1.3)
* Vậy dòng khởi động của rơle:
IKĐR = (IKĐ / nI) * Ksđ(3)
(1.4)
+ Đối với bảo vệ cắt nhanh (50):
IKĐ = Kat * INgmax
(1.5)
Với INgmax: dòng ngắn mạch cực đại ở cuối vùng bảo vệ của rơle đó.
- Thời gian bảo vệ:
Thời gian tác động của bảo vệ q dịng có thời gian (51) khi gần nguồn hơn
phải lớn hơn thời gian tác động cực đại của bảo vệ phía xa nguồn để đảm bảo tính chọn
lọc của bảo vệ. Với tn-1 = tn(max) + dt (và dt là độ phân cấp về thời gian)

+ Đối với rơle điện cơ thường chọn dt = 0,5s; cịn đối với rơle số có thể lấy từ
0,2s đến 0,35s tùy thuộc vào từng loại máy cắt sử dụng. Với độ nhạy KN = INmin / IKĐ
+ INmin: dòng ngắn mạch bé nhất khi ngắn mạch trực tiếp trong vùng bảo vệ.
Yêu cầu độ nhạy: KN > 1,5: đối với bảo vệ chính.
KN = 1,1 ÷ 1,3: đối với bảo vệ dự trữ.
1.2.1.4. Máy cắt tự động đóng lại (Recloser)
Máy cắt tự động đóng lại (Recloser) là một loại thiết bị trọn bộ bao gồm: thân
máy cắt và bộ mạch điều khiển cảm nhận tín hiệu dịng điện, để định thời gian cắt và
đóng lại đường dây một cách tự động khi có sự cố thống qua và tái lập cung cấp điện.
Nếu sự cố kéo dài Recloser sẽ khóa chế độ TĐL (Lock out) sau một số lần tác động
được cài đặt trước và như vậy sẽ cô lập phần bị sự cố ra khỏi hệ thống lưới điện.
a. Phân loại Recloser:
* Giới thiệu chi tiết cấu tạo của loại máy cắt Recloser VWVE27 (Hình 1.7) có
mơi trường dập tắt hồ quang bằng chân khơng, điều khiển số:

Hình 1.7: Recloser VWVE27 của hãng Cooper


10
* Giới thiệu cấu tạo (Hình 1.8) bảng điều khiển (Hình 1.9) của Recloser hãng
Nulec:

Hình 1.8: Recloser của hãng Nulec

Hình 1.9: Bảng điều khiển Recloser của Nulec
Máy cắt tự động đóng lại Recloser được phân ra các chủng loại như sau:
+ Loại tác động ba pha.
+ Điều khiển bằng thủy lực hay điện tử.
+ Phương pháp dập hồ quang
- Recloser tác động ba pha: Recloser tác động trên cả ba pha được dùng khi cần

cắt và đóng trên cả ba pha đối với bất kì một sự cố lâu dài nào và để ngăn chặn trình
trạng vận hành hai pha đối với các phụ tải ba pha, ví dụ như động cơ ba pha loại lớn
phía sau phụ tải.
- Recloser điều khiển bằng thủy lực hay điện tử:
+ Với loại Recloser điều khiển bằng thủy lực: Hệ thống điều khiển thủy lực được
sử dụng trong Recloser tác động ba pha. Bộ điều khiển này là bộ phận chính của
Recloser, nó nhận biết quá dòng điện bằng một cuộn cắt được mắc nối tiếp với đường
dây phụ tải. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây vượt quá giá trị cài đặt, một pittơng được
hút về phía cuộn cắt làm cho tiếp điểm của Recloser mở ra, việc đặt thời gian chuỗi tự
động đóng lại được thực hiện bằng cách bơm dầu vào các ống thủy lực riêng biệt. Cấu
trúc của Recloser cuộn cắt được mắc nối tiếp với tải (Hình 1.10) và đặc tính thời gian
dịng điện tiêu biểu của Recloser điều khiển thủy lực (Hình 1.11) như sau.


11
+ Với loại Recloser điều khiển bằng điện tử: Khi đó bộ điều khiển điện tử cho
phép thay đổi các đặc tính T-C, giá trị dịng cắt và chuỗi tác động của Recloser một
cách tiện lợi. Ngoài ra, hàng loạt các phụ kiện có sẵn kèm theo để bổ sung vào các đặc
điểm cơ bản của Recloser nhằm giải quyết các vấn đề khi áp dụng thực tế với các
trường hợp khác nhau.

Hình 1.10: Recloser có cuộn cắt nối tiếp

Hình 1.11: Đặc tính T-C tiêu biểu thủy lực

Loại Recloser điều khiển bằng điện tử có các bộ phận cấu thành được sử dụng
bằng mạch số hay bộ vi xử lý được minh họa (Hình 1.12) như sau.

Hình 1.12: Sơ đồ khối của mạch điều khiển Recloser
Ngoài ra với Recloser điện tử sử dụng cơ chế đóng bằng cuộn dây hay bằng

động cơ cho thao tác đóng, việc mở tiếp điểm được thực hiện bằng cách giải phóng lị
xo cắt đã được nén khi có thao tác đóng có đặc tính T-C như (Hình 1.13) sau.

Hình 1.13: Đặc tính T-C tiêu biểu của Recloser điều khiển số
b. Các đặc tính làm việc của Recloser


12
Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật điện tử và vi xử lý, công nghệ vật liệu mới,
ngày nay các Recloser có thể kết hợp nhiều chức năng bảo vệ, kèm theo đó là các đặc
tính hỗ trợ đắc lực cho các chức năng bảo vệ nhằm đáp ứng một cách cơ động và nhanh
chóng cho các yêu cầu của hệ thống điện.
- Đặc tính bảo vệ:
Loại rơle bảo vệ trong Recloser là rơle dịng điện có thể dùng cho bảo vệ dòng
cắt nhanh hoặc bảo vệ dòng cực đại, trong đó bảo vệ dịng cực đại có thể dùng đặc tính
độc lập hoặc đặc tính phụ thuộc. Việc áp dụng thời gian tác động có đặc tính thời gian
phụ thuộc nhằm mục đích giảm thời gian làm việc của bảo vệ khi dòng sự cố tăng cao.
- Đặc tính cắt nhanh:
Trên lưới điện khi dịng sự cố có giá trị lớn, đặc tính cắt nhanh sẽ mở rộng phạm
vi phối hợp của Recloser với thiết bị phía nguồn của lưới điện. Khi dòng sự cố vượt quá
dòng cắt nhỏ nhất một bội số nào đó được gọi là bội số cắt nhanh (bội số này có thể
điều chỉnh được), thì đặc tính cắt của Recloser sẽ cho phép mạch điều khiển bỏ qua đặc
tính tác động phụ thuộc T-C thông thường và lập tức cắt Recloser với thời gian gần
bằng khơng. Ta có thể cài đặt các thơng số chương trình chế độ cắt nhanh ở bất cứ lần
tác động nào trong chuỗi tác động của Recloser.
- Đặc tính khóa tức thời (Lockout):
Đặc điểm này sẽ cho phép Recloser giảm số lần tác động của nó để tránh bị hư
hỏng thiết bị khi dòng sự cố quá cao mà Recloser vẫn đóng lại nhiều lần. Tương tự như
chế độ cắt tức thời, chế độ khóa tức thời sẽ tác động mở và khóa máy cắt khi dịng sự cố
vượt quá dòng cắt bé nhất của Recloser một hệ số nhân và ta có thể cài đặt ở chế độ này

để Recloser khóa bảo vệ sau lần cắt thứ 1, 2 hay 3. Ngoài ra, người ta kết hợp đặc tính
cắt nhanh và khóa tức thời sẽ nâng cao tính linh hoạt của Recloser lắp đặt.
- Đặc tính phối hợp bảo vệ chuỗi:
Việc phối hợp bảo vệ chuỗi là một đặc điểm cần thiết khi phối hợp giữa Recloser
với Recloser, nó ngăn những tác động khơng cần thiết của Recloser đầu nguồn khi có
xuất hiện sự cố mà sự cố này có thể bị loại trừ được bởi Recloser phía sau. Ví dụ sau
minh họa cho đặc điểm của Recloser phối hợp bảo vệ chuỗi như sau:
+ Hai lần tác động tiêu biểu khơng có phối hợp chuỗi của Recloser được cho ở
(Hình 1.14), hai Recloser có cùng đặc tuyến tác động nhanh được mắc nối tiếp với
nhau. Một sự cố kéo dài tại điểm N sẽ gây ra hai lần tác động đồng thời của hai
Recloser theo đặc tính tác động nhanh.
+ Ngay cả trong trường hợp hai Recloser (REC) khơng cắt đồng thời, vì REC2 có
đặc tuyến tác động nhanh hơn REC1, như trong ví dụ trên REC1 sẽ dự trữ cắt hai lần
bởi đường cong cắt nhanh, trong khi REC2 tác động tuần tự theo đường cong trễ.
Như vậy trong cả hai trường hợp (1- Mô tả hoạt động đồng thời) và (2- Mô tả
hoạt động khơng đồng thời) ở trên thì REC1 đều có hai lần tác động khơng cần thiết vì
sự cố xảy ra nằm trong vùng kiểm soát của REC2.


13

Hình 1.14: 1-Mơ tả Recloser hoạt động ĐT

2-Mơ tả Recloser hoạt động KĐT

Với tác động có phối hợp chuỗi như (Hình 1.15) sau, khi đó REC1 chỉ đơn thuần
đếm số lần tác động nhanh của REC2 mà không ngắt. Và sau hai lần tác động trễ REC2
sẽ cắt trước và cô lập sự cố mà REC1 vẫn không mở ra vì đặc tuyến cắt trễ B của REC1
chậm hơn của REC2 (điều này là hiển nhiên vì REC1 bắt buộc phải có định mức lớn hơn
của REC2).

Hình 1.15: Mơ tả Recloser hoạt động có phối hợp chuỗi
1.2.2. Phối hợp bảo vệ giữa các xuất tuyến LĐPP Tây Nam tỉnh Quảng Ngãi
1.2.2.1. Phối hợp bảo vệ giữa XT479/E16.5 và XT479/E16.3
Hiện tại trên lưới điện phân phối giữa 02 xuất tuyến gồm XT479/E16.5 (TBA
110kV Quảng Phú) chủ yếu cấp điện cho trung tâm huyện Nghĩa Hành và XT479/E16.3
(TBA 110kV Tư Nghĩa) chủ yếu cấp điện cho trung tâm huyện Minh Long đang được
liên kết mạch vịng nhưng vận hành hở thơng qua Dao cắt phụ tải (LBS) Liên lạc Hành
Minh để cấp điện qua lại (Liên lạc Hành Minh hiện lắp đặt sau Máy cắt đầu nguồn và
Recloser phân đoạn Nghĩa Điền của xuất tuyến 479/E16.5 và lắp đặt sau Máy cắt đầu
nguồn của XT479/E16.3), khi có sự cố trên một xuất tuyến thì có thể chuyển đổi nguồn
cấp điện từ xuất tuyến kia qua và sự phối hợp bảo vệ thông qua các máy cắt đầu nguồn
cũng như phân đoạn của xuất tuyến.
Tuy nhiên khi có sự cố nhảy máy cắt đầu nguồn của một xuất tuyến thì nhân
viên quản lý vận hành phải sa thải phụ tải bằng cách cắt các thiết bị phân đoạn từ xa đến
gần để xác định và cách ly phân đoạn bị sự cố, sau đó có thể cắt Recloser phân đoạn
Nghĩa Điền để tách cô lập sự cố nếu sự cố là trước phân đoạn Nghĩa Điền, và (hoặc)
đóng Dao cắt phụ tải Liên lạc Hành Minh để XT479/E16.3 cấp điện cho XT479/E16.5
hoặc ngược lại,….
Đối với liên kết mạch vòng nhưng vận hành hở hiện tại giữa 02 xuất tuyến trên
thì sau khi cách ly phân đoạn bị sự cố ra mới tiến hành xem xét đóng lại các thiết bị
phân đoạn để cấp điện cho các phân đoạn không bị sự cố nên mất rất nhiều thời gian và


14
cơng sức do phải tác thủ cơng. Vì vậy cần tính tốn xem xét đề xuất thêm các vị trí liên
lạc tối ưu mới (liên lạc dự phòng) giữa 02 xuất tuyến hoặc lắp đặt thêm thiết bị đóng cắt
tự động trên lưới điện để linh hoạt hơn trong việc đóng cắt cấp điện trở lại nhằm giảm
thời gian mất điện, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện khi có sự cố xảy ra.
1.2.2.2. Phối hợp bảo vệ giữa XT479/E16.3 và XT475/E16.3

Hiện tại trên lưới điện phân phối giữa 02 xuất tuyến gồm XT479/E16.3 (TBA
110kV Tư Nghĩa) chủ yếu cấp điện cho trung tâm huyện Minh Long và XT475/E16.3
(TBA 110kV Tư Nghĩa) chủ yếu cấp điện cho một số xã phía Tây Nam huyện Nghĩa
Hành đang được liên kết mạch vịng nhưng vận hành hở thơng qua Dao cắt phụ tải
(LBS) Liên lạc Hành Thiện để cấp điện qua lại (Liên lạc Hành Thiện hiện lắp đặt sau
Recloser phân đoạn của 02 xuất tuyến (gồm Recloser phân đoạn Hành Minh của
XT479/E16.3 và Recloser phân đoạn Hành Thịnh của XT475/E16.3), khi có sự cố trên
một xuất tuyến thì có thể chuyển đổi nguồn cấp điện từ xuất tuyến kia qua và sự phối
hợp bảo vệ thông qua các máy cắt đầu nguồn của xuất tuyến hoặc thông qua các máy
cắt phân đoạn. Khi có sự cố nhảy máy cắt đầu nguồn hoặc máy cắt phân đoạn của một
xuất tuyến thì nhân viên quản lý vận hành cũng phải sa thải phụ tải bằng cách cắt các
thiết bị phân đoạn từ xa đến gần sau các Recloser phân đoạn Hành Minh của
XT479/E16.3 hoặc sau Recloser phân đoạn Hành Thịnh của XT475/E16.3 để xác định
và cách ly phân đoạn bị sự cố, sau đó đóng Dao cắt phụ tải (LBS) Liên lạc Hành Thiện
để XT479/E16.3 cấp điện cho XT475/E16.3 hoặc ngược lại,….
Tuy nhiên đối với liên kết mạch vòng nhưng vận hành hở hiện tại giữa 02 xuất
tuyến trên thì sau khi cách ly phân đoạn bị sự cố mới tiến hành xem xét đóng lại các
thiết bị phân đoạn để cấp điện cho các phân đoạn không bị sự cố, nhưng do Liên lạc
Hành Thiện lắp đặt sau các Recloser phân đoạn Hành Minh của XT479/E16.3 và
Recloser phân đoạn Hành Thịnh của XT475/E16.3 nên cũng mất nhiều thời gian để
thao tác hơn do khoảng cách xa. Vì vậy cần tính tốn xem xét đề xuất thêm các vị trí
liên lạc tối ưu mới (liên lạc dự phòng) giữa 02 xuất tuyến hoặc lắp đặt thêm thiết bị
đóng cắt tự động trên lưới điện để linh hoạt hơn trong việc đóng cắt cấp điện trở lại
nhằm giảm thời gian mất điện, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện khi có sự cố xảy ra.
1.3. Kết luận chương 1:
Hiện nay lưới điện phân phối tỉnh Quảng Ngãi nói chung và khu vực Tây Nam
tỉnh Quảng Ngãi nói riêng đang dần được hiện đại hóa, việc thao tác đóng cắt các thiết
bị trên lưới điện ngày càng linh hoạt, thuận tiện và nhanh chóng thơng qua việc sử dụng
các thiết bị điện tử thông minh (IEDs) để thu thập các dữ liệu từ xa nhằm mục đích
quản lý vận hành lưới điện ngày càng được hiệu quả, năng suất lao động ngày càng

tăng, thời gian mất điện ngày càng giảm và hướng đến mục tiêu năm 2020: thời gian
mất điện của khách hàng tương đương các nước trong khu vực ≤ 400 phút/năm, tổn thất
điện điện năng giảm ≤ 4,0% và mức độ hài lòng của khách hàng ≥ 8,20 điểm.


15
Để thực hiện được mục tiêu trên cần thực hiện đồng thời các giải pháp sau:
- Đầu tư xây dựng các liên kết mạch vòng các xuất tuyến trung áp 22kV giữa các
TBA 110kV khác nhau cũng như liên kết mạch vòng giữa các xuất tuyến trung áp 22kV
trên cùng TBA 110kV trên nguyên tắc mạng kín nhưng vận hành hở.
- Lắp đặt các thiết bị thông minh trên lưới điện để có thể thu thập được số liệu từ
xa thông qua kết nối vô tuyến hoặc hữu tuyến.
- Bổ sung và thay thế các thiết bị đóng cắt trên lưới điện có khả năng kết nối tự
động thơng qua các thiết bị đầu cuối từ xa RTU.
- Tính tốn phân đoạn tuyến đường dây lưới điện phân phối theo u cầu của
phụ tải.
- Tính tốn và cài đặt các thông số trong phối hợp bảo vệ của các thiết bị đóng
cắt phân đoạn trên lưới điện.
- Áp dụng kết hợp đồng bộ các cơng nghệ tự động hóa lưới điện phân phối hiện
nay như DAS, SCADA,…
Trong chương 2 sẽ giới thiệu các phương pháp hiện nay đang áp dụng trên lưới
điện phân phối nhằm liên kết và tự động hóa mạch vịng giữa các xuất tuyến trung áp để
thực hiện khắc phục nhân sự cố, nâng cao được độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện
phân phối.