Nghiên cứu ứng dùng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 220kv nhà máy nhiệt điện cẩm phả

NGUYễN ANH NGUYÊN

Bộ giáo dục v đo tạo
Trờng đại học mỏ - địa chất

NGUYễN ANH NGUYÊN
*
luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số
bảo vệ trạm biến áp 220kv
nh máy nhiệt điện Cẩm Phả

Luận văn thạc sÜ kü thuËt
*
hμ néi - 2013

Hμ néi – 2013


Bộ giáo dục v đo tạo
Trờng đại học mỏ - địa chất

NGUYễN ANH NGUYÊN

Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số
bảo vệ trạm biến áp 220kv
nh máy nhiệt điện Cẩm Phả

Ngnh: Kỹ thuật điện
MÃ số: 60520202

Luận văn thạc sĩ kỹ tht

Ng−êi h−íng dÉn khoa häc:
pgs. TS. Ngun Anh NghÜa

Hμ néi - 2013


-2-

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được cơng
bố trong bất kỳ cơng trình nghiên cứu nào khác.
Người cam đoan

Nguyễn Anh Nguyên


-3-

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa

1

Lời cam đoan

2

Mục lục

3

Danh mục các bảng

5

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

7

MỞ ĐẦU

8

Chương 1 - GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG
CÁC HÌNH THỨC BẢO VỆ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CẨM PHẢ

10

1.1. Cơ cấu tổ chức quản lý của Công ty

10

1.2. Giới thiệu tổng quan về hệ thống cung cấp điện của nhà máy.

12

1.3. Đánh giá tình hình sản xuất và truyền tải điện năng của nhà
máy nhiệt

26

1.4. Đánh giá hiện trạng các hình thức bảo vệ của nhà máy nhiệt điện
Cẩm Phả.

33

Chương 2 - NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN RƠLE KỸ THUẬT SỐ CHO
TRẠM BIẾN ÁP 220KV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CẨM PHẢ

48

2.1. Giới thiệu một số loại rơ le kỹ thuật số hiện đang dùng trong
nước và trên thế giới.

48

2.2. So sánh lựa chọn rơle bảo vệ kỹ thuật số ứng dụng cho trạm
biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả.

96

Chương 3 - TÍNH TỐN CHỈNH ĐỊNH RƠLE KỸ THUẬT SỐ TRẠM
BIẾN ÁP 220KV NHÀ MÁY NHIỆT CẨM PHẢ

99

3.1 Tính tốn ngắn mạch.

99

3.2. Bảo vệ quá tải máy biến áp

100

3.3. Bảo vệ cực đại máy biến áp

101

3.4. Bảo vệ chống chạm đất.

103

3.5. Chức năng bảo vệ so lệch có hãm máy biến áp.

104

3.6. Cài đặt các chức năng của rơle

108

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

110

TÀI LIỆU THAM KHẢO

112

PHỤ LỤC

114


-4-

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1 - Các thông số định mức chủ yếu của tổ máy phát

13

Bảng 1.2 - Các thơng số kỹ thuật của các máy biến áp chính (T1, T2)

14

Bảng 1.3 - Các thông số kỹ thuật của các máy biến áp tự dùng (TD91,
TD92)

16

Bảng 1.4 - Các thông số kỹ thuật của các máy cắt (Khu trung tâm)

17

Bảng 1.5 - Các thông số kỹ thuật của các máy biến điện áp (Khu trung

tâm)

17

Bảng 1.6 - Các thông số kỹ thuật của các máy biến dòng (Khu trung tâm)

18

Bảng 1.7 - Các thông số kỹ thuật của máy biến áp tự dùng (T3)

22

Bảng 1.8 - Các thông số kỹ thuật của các máy biến áp liên lạc (AT4,
AT5)

23

Bảng 1.9 - Các thông số kỹ thuật của các máy cắt (Khu sân phân phối)

25

Bảng 1.10 - Các thông số kỹ thuật của cầu dao cách ly (Khu sân phân
phối)

25

Bảng 1.11 - Các thông số kỹ thuật của các máy biến dịng (Khu sân phân
phối)

25

Bảng 1.12 - Các thơng số kỹ thuật của các máy biến điện áp thanh cái
(Khu sân phân phối)

26

Bảng 1.13 - Các thông số kỹ thuật của các máy biến điện áp đường dây
(Khu sân phân phối)

26

Bảng 1.14 - Các thông số kỹ thuật của chống sét van (Khu sân phân phối)

26

Bảng 1.15 - Số liệu công suất phát trong 07 ngày của nhà máy nhiệt điện
Cẩm Phả 1 và 2

27

Bảng 1.16 - Số liệu phụ tải ngày điển hình của nhà máy nhiệt điện Cẩm
Phả 1

28

Bảng 1.17- Số liệu phụ tải ngày điển hình của nhà máy nhiệt điện Cẩm
Phả 2

28

Bảng 1.18 - Một số thông số đặc trưng của biểu đồ phụ tải của nhà máy
nhiệt điện Cẩm Phả 1

31

Bảng 1.19 - Một số thông số đặc trưng của biểu đồ phụ tải của nhà máy
nhiệt điện Cẩm Phả 2

32

Bảng 1.20 - Các dạng bảo vệ của rơle bảo vệ máy phát (G1, G2)

33


-5-

Trang
Bảng 1.21 - Các dạng bảo vệ của rơle bảo vệ máy biến áp chính (T1, T2)

34

Bảng 1.22 - Các dạng bảo vệ của rơle bảo vệ máy biến áp tự dùng (TD91,
TD92)

35

Bảng 1.23 - Ký hiệu các loại rơle kỹ thuật số trong hình 1.7

38

Bảng 1.24 - Các dạng bảo vệ của rơle bảo vệ máy biến áp liên lạc (AT4,
AT5)

39

Bảng 1.25 - Ký hiệu các loại rơle kỹ thuật số trong hình 1.8

42

Bảng 1.26 - Các dạng bảo vệ của rơle bảo vệ máy biến áp tự dùng (T3)

42

Bảng 1.27 - Các dạng bảo vệ thanh cái 110kV

44

Bảng 1.28 - Các dạng bảo vệ máy cắt liên lạc 110kV

44

Bảng 1.29 - Các dạng bảo vệ thanh cái 220kV

45

Bảng 1.30 - Các dạng bảo vệ đường dây 110kV

45

Bảng 1.31 - Các dạng bảo vệ đường dây 220kV

46

Bảng 1.32

47

Bảng 2.1

66

Bảng 2.2

76

Bảng 2.3

77

Bảng 2.4

77

Bảng 2.5

78

Bảng 2.6

79

Bảng 2.7

80

Bảng 2.8

81

Bảng 2.9

90

Bảng 2.10

97

Bảng 3.1 - Kết quả tính tốn ngắn mạch

99

Bảng 3.2 - Các thông số kỹ thuật của máy biến áp AT4

99

Bảng 3.3 - Kết quả tính tốn bảo vệ q tải

100

Bảng 3.4 - Kết quả tính tốn bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 110kV và
220kV

102

Bảng 3.5 - Kết quả tính tốn bảo vệ cực đại ngưỡng cao

103

Bảng 3.6 - Các thông số cài đặt của rơle RET521

109


-6-

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả

11

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý khối máy phát và máy biến áp

12

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý đấu nối của trạm biến áp liên lạc AT4,
AT5

20

Hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả

21

Hình 1.5. Biểu đồ phụ tải ngày điển hình của nhà máy nhiệt điện Cẩm
Phả 1

29

Hình 1.6: Biểu đồ phụ tải ngày điển hình của nhà máy nhiệt điện Cẩm
Phả 2

30

Hình 1.7. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ máy phát GT (S1, S2) - Máy biến
áp chính G-T (T1, T2)-Máy biến áp tự dùng UAT(TD91, TD92)

37

Hình 1.8. Sơ đồ bảo vệ máy biến áp liên lạc C-T (AT4, AT5)

41

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý cấu trúc họ rơle P63X

48

Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý đấu nối biến dịng họ rơle P63X

51

Hình 2.3. Sơ đồ đặc tính vùng tác động bảo vệ so lệch của họ rơle
P63X

55

Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống chạm đất

59

Hình 2.5. Sơ đồ đặc tính vùng tác động bảo vệ so lệch chống chạm
đất hạn chế

60

Hình 2.6. Sơ đồ đặc tính động bảo vệ quá tải nhiệt của họ rơle P63X

61

Hình 2.7. Sơ đồ khối chức năng của rơle kỹ thuật số P546

68

Hình 2.8. Sơ đồ nối dây bảo vệ so lệch của rơle kỹ thuật số P546

69

Hình 2.9. Sơ đồ nối rơle đầu ra của rơle kỹ thuật số P546

70

Hình 2.10. Sơ đồ khối đấu nối RET521

73

Hình 2.11. Đặc tính tác động của bảo vệ so lệch
Hình 2.12.Sơ đồ Đặc tính thời gian của bảo vệ q dịng

73

Hình 2.13. Sơ đồ kết nối của rơle kỹ thuật số RET521

83

Hình 2.14. Sơ đồ cấu trúc phần cứng của rơle bảo vệ so lệch 7UT613

88

Hình 2.15. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dịng điện trong 7UT613

90

Hình 2.16. Đặc tính tác động của rơle 7UT613

91

75

-7-

Trang
Hình 2.17. Đặc tính hãm của rơle 7UT613

93

Hình 2.18. Ngun lý bảo vệ chống hạn chế của rơle 7UT613

94

Hình 2.19. Đặc tính tác động bảo vệ chống chạm đất hạn chế của rơle
7UT613

95

Hình 3.1. Đặc tính tác động tiêu chuẩn của bảo vệ so lệch dọc của
rơle RET521.

104

Hình 3.2. Dải điều chỉnh của đặc tính tác động tiêu chuẩn số 3.

105

Hình 3.3. Đặc tính xây dựng dựa theo đặc tính tiêu chuẩn của rơle
RET521

105

-8-

MỞ ĐẦU
1. Tính bức thiết của đề tài
Điện năng là nguồn năng lượng rất quan trọng đối với cuộc sống con người,
được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như: công nghiệp,
nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dịch vụ...Khi thiết kế và vận hành hệ
thống điện bất kỳ cần phải quan tâm đến khả năng phát sinh hư hỏng và tình trạng
làm việc khơng bình thường. Thơng qua các thiết bị bảo vệ và tự động hoá. Hệ
thống rơle bảo vệ có nhiệm vụ ngăn ngừa sự cố, phát hiện đúng và nhanh chóng
cách ly phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống, khắc phục chế độ làm việc khơng bình
thường, hạn chế tối đa các thiệt hại do sự cố gây nên và duy trì khả năng làm việc
liên tục của hệ thống. Vì vậy đề tài "Nghiên cứu ứng dụng rơ le kỹ thuật số bảo
vệ trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả" mang tính bức thiết.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu, đánh giá tổng quan về hiện trạng hệ thống bảo vệ rơle trạm biến
áp 220kV nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả; Đánh giá tổng quan về các loại rơle kỹ
thuật số và lựa chọn ứng dụng loại phù hợp; tính tốn chỉnh định rơle kỹ thuật số.
3. Đối tượng nghiên cứu
Trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu, đánh giá tổng quan về hiện trạng hệ thống rơle bảo vệ trạm biến
áp 220kV nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả.
- Nghiên cứu, đánh giá tổng quan về các loại rơle kỹ thuật số hiện đang sử
dụng ở trong nước và ngoài nước, lựa chọn rơle kỹ thuật số phù hợp bảo vệ trạm
biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả.
- Tính tốn, chỉnh định các hình thức bảo vệ trạm biến áp 220kV nhà máy
nhiệt điện Cẩm Phả bằng rơle kỹ thuật số.

-9-

5. Nội dung nghiên cứu
- Giới thiệu tổng quan về trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả.
- Nghiên cứu lựa chọn rơle kỹ thuật số trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt
điện Cẩm Phả.
- Tính tốn chỉnh định rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 220kV nhà máy
nhiệt điện Cẩm Phả.
6. Phương pháp nghiên cứu
Thu thập và thống kê số liệu nghiên cứu lý thuyết, kết hợp với cơng cụ hiện
đại để tính tốn chỉnh định và xây dựng đặc tính bảo vệ.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Nghiên cứu đánh giá tổng quan về hiện trạng hệ thống bảo vệ rơle của nhà
máy nhiệt điện Cẩm Phả, lựa chọn hệ thống rơle bảo vệ phù hợp và tính tốn chỉnh
định bảo vệ cho các hình thức bảo vệ trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện Cẩm
Phả nhằm đảm bảo an toàn khi vận hành và có thể làm tài liệu tham khao cho các
cán bộ, chuyên gia, các kỹ thuật viên trong nghành. Vì vậy đề tài mang ý nghĩa
khoa học và thực tiễn.
8. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 3 chương, 46 bảng, 30 hình vẽ và đồ thị được trình bày trong
111 trang.
Luận văn được thực hiện tại Bộ mơn Điện khí hóa, Trường Đại học Mỏ - Địa
chất. Trong quá trình thực hiện tác giả nhận được sự tận tình chỉ bảo của PGS.TS.
Nguyễn Anh Nghĩa, cũng như các ý kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học
trong lĩnh vực Điện khí hố, các cán bộ giảng dạy của Bộ mơn Điện khí hố. Tác
giả rất mong sự đóng góp ý kiến của các nhà khoa học, các q thầy, cơ, các bạn bè,
đồng nghiệp.

- 10 -

Chương 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CÁC HÌNH
THỨC BẢO VỆ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CẨM PHẢ

1.1. Cơ cấu tổ chức quản lý của Công ty.
Nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả tại khu vực Cầu 20, Phường Cẩm Thịnh, thị xã
Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh do Tập đồn cơng nghiệp than và khống sản Việt Nam
(VINACOMIN. Tổng công suất của nhà máy là 600MW và sản lượng điện năng
hàng năm là 3,68 tỷ kWh.
Nhà máy có 2 tổ máy với 4 lị hơi có cơng suất 150MW/lị theo cơng nghệ lị
tầng sơi tuần hồn (CFB) đốt than và sử dụng nước biển làm nước làm mát. Nhà
máy sử dụng phương pháp đốt đá vôi cùng với than để khử khí lưu huỳnh và sử
dụng hệ thống lọc bụi tĩnh điện để kiểm sốt khí thải theo yêu cầu về quản lý môi
trường. Hệ thống kênh dẫn nước tuần hoàn của Nhà máy là hệ thống kênh hở, có
chiều dài trên 300m ra bên ngồi Vịnh Bái Tử Long để lấy nước làm mát cho các tổ
máy và xả trở lại Vịnh sau khi đã được đưa qua xử lý.
Nguyên liệu đầu vào là than cám 6 (theo TCVN) và than bùn được cung cấp
bởi các công ty khai thác than trên khu vực thị xã Cẩm Phả qua Nhà máy sàng tuyển
của Công ty tuyển than Cửa Ông. Hệ thống đầu nối với hệ thống điện quốc gia bằng 2
cấp điện áp là 220kV và 110kV nhằm cung cấp điện cho khu vực tam giác kinh tế Hà
Nội - Quảng Ninh - Hải Phòng.
Cơ cấu tổ chức quản lý và điều hành của Công ty:
Sơ đồ tổ chức nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả được thể hiện trên hình 1.1
a. Đại hội cổ đơng: Đại hội đồng cổ đơng là cơ quan có thẩm quyền cao nhất
của Công ty và gồm tất cả các cổ đơng có quyền biểu quyết.
b. Ban kiểm sốt: do Đại hội đồng cổ đông bầu ra để thực hiện giám sát Hội
đồng quản trị, Tổng giám đốc trong việc quản lý và điều hành Công ty, chịu trách
nhiệm trước Đại hội đồng cổ đông trong thực hiện các nhiệm vụ được giao.

- 11 -

c. Hội đồng quản trị: Quyết định, thực hiện các quyền và nghĩa vụ của Công ty
không thuộc thẩm quyền của Đại hội đồng cổ đông.
d. Tổng giám đốc: là người điều hành công việc kinh doanh hàng ngày của
Công ty; chịu sự giám sát của Hội đồng quản trị và chịu trách nhiệm trước Hội đồng
quản trị và trước Pháp luật về việc thực hiện các quyền và nhiệm vụ được giao
e. Phó Tổng Giám đốc và Kế tốn trưởng: giúp Tổng Giám đốc Cơng ty thực
hiện nhiệm vụ theo sự phân công và ủy quyền của Tổng Giám đốc Cơng ty. Kế tốn
trưởng: giúp Tổng Giám đốc tổ chức và thực hiện cơng tác tài chính, kế tốn, thống
kê của Cơng ty.
f. Bộ máy giúp việc (Văn phòng và các Phòng chức năng, các Phân xưởng
sản xuất): có chức năng tham mưu, giúp việc cho Tổng Giám đốc Cơng ty trong
quản lý, điều hành cơng việc.

Hình 1.1. Sơ đồ tổ chức nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả.


- 12 -

1.2. Giới thiệu tổng quan về hệ thống cung cấp điện của nhà máy.
1.2.1. Khu vực trung tâm.
Khu vực trung tâm nhà máy nhiệt điện Cẩm phả 1 và 2 bao gồm 3 phần: các
tổ máy phát điện, các máy biến áp chính, và các máy biến áp tự dùng.
Sơ đồ nguyên lý của khu vực trung tâm được thể hiện trên hình 1.2.
hoμnh bå
220 kV - c21
272-15

272-1

220 kV - c22
272

272-6

272-65

252-65

232-25

252-6

232-85

252-8

251-65

231-2

232

252

232-85

231-25

232-2

231

231-85

232-8

232-35

251

251-85

231-8

232-3

M

231-3

231-38
cs2s2

cs2s1

TU2T2

TU2T2

T2

T1

Biến áp đầu cực
Máy phát điện
400MVA
220/20 kV
YND

Biến áp đầu cực
Máy phát điện
400MVA
220/20 kV
YND

cs1s2

cs1s1

902-38

901-38
M

902-3

M

901-3

TD92

TD91

Biến áp đầu cực
Máy phát điện
50/30-30MVA
20/6,6-6,6 kV
DYYN

902
901-05

BiÕn ¸p
kÝch tõ

6 kV - 2a

6 kV - 2b

M¸y ph¸t điện
P = 340MW;
U = 20kV;
cos 0,85

0,31

Biến áp đầu cực
Máy phát ®iƯn
50/30-30MVA
20/6,6-6,6 kV
DYYN

901

902-05

S2
642b

251-8

231-35
M

232-38

642a

251-6

BiÕn ¸p
kÝch tõ

~
G

~
G

S1
M¸y ph¸t ®iƯn
P = 340MW;
U = 20kV;
cos 0,85

641a

641B

6 kV - 1a

6 kV - 1b

0,31

Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý khối máy phát và máy biến áp.
Tổ máy phát điện của nhà máy bao gồm 02 tổ S1 và S2, là loại đồng bộ 3
pha, kích từ kiểu chỉnh lưu tĩnh, điện áp đầu cực máy phát là 20kV.
Các máy biến áp chính của nhà máy có ký hiệu là T1, T2 là loại máy biến áp
hai cuộn dây làm mát bằng dầu có nhiệm vụ tăng điện áp của máy phát từ 20kV lên


- 13 -

220kV để truyền tải lên lưới điện quốc gia. Hai máy biến áp chính T1 và T2 lần lượt

được đấu với hai máy phát S1 và S2 qua máy cắt 901 và 902 và đấu lên thanh cái
220kV thông qua 02 cầu dao 331-3 và 332-3.
Hai máy tự dùng riêng cho 02 tổ máy phát TD91 và TD92 là loại máy biến
áp 03 cuộn dây làm mát bằng dầu, lấy điện 20kV của máy phát điện và hạ áp xuống
6kV để cấp điện cho các phụ tải chạy điện 6 kV như bơm nước làm mát, quạt gió …
của máy phát điện.
1.2.1.1. Tổ máy phát điện.
1. Mã hiệu: QFSN-340-2.
Máy phát điện đồng bộ 3 pha, kích từ kiểu chỉnh lưu tĩnh, điện áp đầu cực
máy phát là 20kV.
2. Thông số thiết kế chủ yếu.
Các thông số định mức chủ yếu của tổ máy phát được thống kê trong bảng 1.1.
Bảng 1.1
STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị

1

Công suất định mức :

MW

340

2

Công suất lớn nhất :

MW

362,4

3

Công suất biểu kiến:

MVA

400

4

Điện áp định mức :

kV

20

5

Dịng điện định mức :

A

11547

6

Điện áp kích từ định mức:

V

363

7

Dịng điện kích từ định mức:

A

2813

8

Tốc độ định mức:

v/p

3000

9

Tần số định mức :

Hz

50

10

Hệ số công suất định mức:

0,85

11

Phương pháp nối dây:

YY

12

Cấp cách điện:

F

13

Số pha :

3


- 14 -

STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị

14

Số đầu ra:

6

15

Hiệu suất:

≥98,9%

1.2.1.2. Máy biến áp chính (T1, T2).
MBA tăng áp là loại MBA dầu, 3 pha, 2 cuộn dây được chế tạo vận hành lâu
dài ngoài trời. MBA tăng áp biến đổi điện áp 20kV từ đầu cực máy phát lên điện áp
220kV hồ vào lưới điện Quốc gia. Các thơng số kỹ thuật của các máy biến áp
chính (T1, T2) được thể hiện trong các bảng 1.2.
Bảng 1.2
STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị, mã hiệu

1

Đánh số

T1, T2

2

Kiểu

3

Nhà SX

Xian XD Transformer
Co.,Ltd

4

Nước SX

Trung Quốc

5

Tiêu chuẩn

IEC-60076

6

Số pha

7

Công suất định mức

8

SFPZ-400000/220

3
MVA

400

Điện áp định mức

kV

220 ±8x1.25%/20

9

Tần số định mức

Hz

50

10

Điện áp lớn nhất cho thiết bị

kV

252

11

Dòng điện định mức

A

1050/11547

12

Ký hiệu kết nối

13

Trở kháng ngắn mạch

14

Làm mát

15

Cuộn dây được đặt để điều chỉnh
điện áp có tải

16

Loại bộ điều áp
Loại OLTC

YNd1 (Y / -11)
%

Un=14
OFAF

kV

220±8x1.25%
Bộ điều áp dưới tải
(OLTC)
MR (Đức)


- 15 -

STT

Thông số kỹ thuật

17

Dải điều chỉnh điện áp

18

Dải điều chỉnh điện áp

19

Nối đất (a) Các dây trung tính của
cuộn dây 220kV sẽ được nối trực
tiếp tới hệ thống tiếp địa của trạm

20

Điện trở của MBA tại điện áp đặt

21

22

23

24

Đơn vị

Giá trị, mã hiệu

%

±10
19

- Lớn nhất:

Ω

0,132501

- Nhỏ nhất:

Ω

0,132501

- Trung bình:

Ω

0,117373

- Lớn nhất:

Ω/ph

17,87

- Nhỏ nhất:

Ω/ph

17,81

- Trung bình:

Ω/ph

17,86

Tổn hao khơng tải tại mạch chính
với 100% điện áp định mức

kW

Tổn hao khơng tải tại mạch chính
với 105% điện áp định mức

kW

221,2

Tổn hao khơng tải tại mạch chính
với 110% điện áp định mức

kW

275,31

- Lớn nhất:

kW

1013,42

- Nhỏ nhất:

kW

876,71

- Trung bình:

kW

866,5

Điện trở thứ tự khơng của MBA tại
điện áp đặt

184,36

Tổn hao có tải tại điện áp đặt mức

Mức ồn

≤77 dB

SI750LI950AC395LI185AC85
/LI 125AC55

25

Mức cách điện cơ bản

26

Tổng trọng lượng

kg

283000

27

Trọng lượng dầu cách điện

kg

60600


- 16 -

1.2.1.3. Máy biến áp tự dùng (TD91, TD92).
MBA tự dùng (TD91, TD92) là loại làm mát bằng dầu, 3 pha, 3 cuộn dây.
MBA tự dùng biến đổi điện áp 20kV từ đầu cực máy phát xuống điện áp 6,6kV để
cấp cho hệ thống tự dùng của Nhà máy. Các thông số kỹ thuật của các máy biến áp

tự dùng (TD91, TD92) được thể hiện trong các bảng 1.3.
Bảng 1.3
STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị, mã hiệu

1

Đánh số

TD91

2

Kiểu

3

Nhà SX

Changzhou XD
Transformer Co.,Ltd

4

Nước SX

Trung Quốc

5

Tiêu chuẩn

IEC-60076

6

Số pha

7

Công suất định mức

8

SFFZ10-50000/20

3
MVA

50/30-30

Tần số định mức

Hz

50

9

Điện áp cao nhất cho thiết bị

kV

23

10

Điện áp định mức

kV

20±8x1.25%/6.6-6.6

11

Dòng điện định mức

A

1443/2624/2624

12

Ký hiệu kết nối

13

Trở kháng ngắn mạch

14

Làm mát

15

Cuộn dây được đặt để điều chỉnh
điện áp có tải

16

Loại bộ điều áp (OLTC)

17

Dải điều chỉnh điện áp

18

Tổn hao không tải tại mạch chính ở
100% điện áp định mức

kW

Ở 110% điện áp định mức

kW

≤60

Tổn hao có tải tại điện áp trung bình

kW

≤200

19

/yn1-yn1
%

13-13-15
ONAN/ONAF

kV

20±8x1.25%
Bộ điều áp dưới tải
±10%
≤40


- 17 -

STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị, mã hiệu

dB

70

20

Mức độ ồn

21

Mức cách điện cơ bản

22

Tổng trọng lượng

kg

78100

23

Trọng lượng dầu cách điện

kg

23000

LI125AC55/LI60AC25

1.2.1.4. Các thiết bị phụ trợ.
1. Máy cắt.
Bảng 1.4
Điện áp
định mức

Mã hiệu

Dòng điện
định mức

Dòng cắt
định mức

Dòng xung
lớn nhất

12kV

VD4 1231-40

3150A

40kA

100kA

24kV

-

13000A

100kA

-

2. Máy biến điện áp.
Bảng 1.5
Mã hiệu

Tỷ số biến

Công
suất

Tổ nối
dây

TU1 đầu cực máy
phát

RM2-20

220 0.11 0.11 0.11
/
/
/
3
3
3
3

100VA

Y/Y/Y/

TU2 đầu cực máy
phát

RM2-20

220 0.11 0.11 0.11
/
/
/
3
3
3
3

100VA

Y/Y/Y/

TU3 đầu cực máy
phát

RM2-20

220 0.11 0.11 0.11
/
/
/
3
3
3
3

100VA

Y/Y/Y/

220 0.11 0.11 0.11
/
/
/
3
3
3
3

100VA

Y/Y/Y/

Tên thiết bị

TU máy cắt đầu
cực
Tu máy cắt đầu vào
1A, 1B

JDZXR6C

6.6

3 / 0.11

3

100VA

Y/Y

Tu máy cắt đầu vào
0A, 0B

JDZXR6C

6.6

3 / 0.11

3

100VA

Y/Y

TU thanh cái 6,6kV

JDZX106C1

100VA

Y/Y

3. Máy biến dòng.

6.6

3 / 0.11

3 / 0.11

3


- 18 -

Bảng 1.6
Tỷ số biến

Cơng
suất

Cấp chính
xác

15000/5

30VA

0.2

15000/5

30VA

5P20

15000/5

30VA

5P20

15000/5

30VA

5P20

15000/5

30VA

5P20

15000/5

30VA

5P20

15000/5

30VA

0.2S

15000/5

30VA

0.2

300/5

30VA

0.5

300/5

30VA

5P20

300/5

30VA

5P20

2000/1

50VA

0.2

2000/1

50VA

5P20

2000/1

50VA

5P20

15000/5

50VA

5P20

15000/5

50VA

5P20

500/1

50VA

5P20

1500/1

50VA

0.2

1500/1

50VA

0.2

1500/1

50VA

5P20

1500/1

50VA

5P20

500/1

50VA

0.2

500/1

50VA

5P

1000/1

50VA

0.2

1000/1

50VA

5P

Ti đầu vào thanh cái 1A, 1B 6,6kV

3000/1

30VA

0.5

Ti đầu vào thanh cái 1A, 1B 6,6kV

3000/1

30VA

0.5

Tên thiết bị

TI trung tính nối đất của máy phát điện

TI đầu ra của máy phát điện

Ti đầu vào máy biến áp kích từ

TI phía cao áp của T3

Ti trung tính của T1

Ti phía cao áp của máy biến áp T1

Ti cao áp máy biến áp liên lạc
Ti trung áp máy biến áp liên lạc


- 19 -

1.2.2. Sân phân phối:
Sân phân phối (SPP) nhà máy nhiệt điện Cẩm phả được thiết kế bao gồm 2
phần: 110kV và 220kV. Phía 220kV sử dụng sơ đồ 3/2, phía 110kV sử dụng sơ đồ 2
thanh cái có phân đoạn để kết dây.
Để bảo đảm việc chuyển đổi cơng suất cho hệ thống và liên lạc giữa phía
110kV và 220kV, lắp đặt 02 máy biến áp tự ngẫu (AT4 và AT5).
a. Hệ thống 220kV.
- SPP 220kV có 2 lộ xuất tuyến đi Hoành Bồ; 02 máy biến áp liên lạc AT4,
AT5 và 01 máy biến áp tự dùng chung T3.
+ Máy phát S1 thông qua máy cắt đầu cực 901 và dao cách ly 901-3, máy
biến áp T1 và máy cắt 231, 251 để cấp điện lên SPP 220kV.
+ Máy phát S2 thông qua máy cắt đầu cực 902 và dao cách ly 902-3, máy
biến áp T2 và máy cắt 232, 252 để cấp điện lên SPP 220kV.
+ SPP 220kV thông qua máy cắt 233, 253 cấp điện cho máy biến áp tự dùng
T3.
+ Máy cắt 252, 272 thông qua lộ xuất tuyến 272 liên kết với trạm T500
Quảng Ninh.
+ Máy cắt 253, 273 thông qua lộ xuất tuyến 273 liên kết với trạm T500

Quảng Ninh.
b. Hệ thống 110kV.
- Hệ thống phân phối 110kV với máy cắt liên lạc 112 liên lạc giữa 2 thanh
cái, phía 220kV thơng qua các ngăn 4 ngăn lộ mà các thanh cái C21 và C22 kết nối
với nhau.
- Sân phân phối 110kV có 06 lộ xuất tuyến và 02 MBA liên lạc AT4; AT5:
+ Lộ 171, 172 đi Vân Đồn và liên kết với trạm Vân Đồn 1, Vân Đồn 2.
+ Lộ 173, 174 đi Mông Dương và liên kết với trạm Mông Dương.
+ Lộ 175, 176 đi Cẩm Phả và liên kết với trạm Cẩm Phả 1 110/22 kV ; Cẩm


- 20 -

Phả 2 110/35/22 kV và trạm nhà máy xi măng Cẩm Phả.
Sân phân phối 110kV liên lạc với sân phân phối 220kV thông qua Máy cắt
134, 135 và máy biến áp AT4, AT5.
Sơ đồ nguyên lý đấu nối trạm biến áp liên lạc được thể hiện trên hình 1.3.
Sơ đồ nguyên lý nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả được thể hiện trên hình 1.4.

220 kV - c21

220 kV - c22

234-25

235-15

234-2

234

234-85

235-1

235

235-65

234-8

C21

M

254-85
234-35

254

C22

M

254-65
235-35

M

234-3

M

234-38

235-3

235-38
cs2at4

TU2AT4

235-6

254-6

254-8

cs2at5

AT4

AT5

125/125/25MVA
225/115/10,5 kV

125/125/25MVA
225/115/10,5 kV

TU2AT5

cs1AT5

cs1AT4

cs9AT4

134-28

cs9AT5

135-38
M

133-2

M

134-25

135-3

139-35
134

135
135-25

134-25

M

134-2

M

134-1

M

110 kV-c11

110 kV-c11

110 kV-c12

110 kV-c12

135-2

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý đấu nối của trạm biến áp liên lạc AT4, AT5

M 135-1


112-2

-25

Mông Dơng

Mông Dơng

Cẩm Phả

Vân Đồn

Vân Đồn

Cẩm Phả

TU174

TU173

TU172

TU171

TU176

TU175

TI174

TI173

TI172

174

173

172

174-1

173-1

172-1

174-2

173-2

172-2

-76

-76

-76

-76

174-7

173-7

171-7

176-7

-15

175-7

-14

172-7

112-1

-76

-76

135-1

134-1

-75

-75

-75

-75

-75

135-2

134-2

TI171

112

CSC11

C11

CSC12

135-3

134-3

171

TI112

TI176

TI175

TUC11

176

175

TI135

TI134

135

134

171-1

-24

176-1

175-1

-35

-35

-25

-25

TUC12

-38

-38

-25

-25

-25

-25

-25

-25

171-2

176-2

175-2

C12

CS1AT5
CS1AT4

-38

6402B

CS9AT4

CS9AT5

-38

642B

234-3

235-3

2B

TUC22

-35

-35

642A

TI642B

TI642A

TD92

254-6

TU2T2

T2

6402A

6402B-1

S2

902-3

6401B-1

-05

902

-38

-38

232-3

-35

-25
232-2

-25
234-2

TI232

232-8
-85

-85

232

2A

254-8

TI254

252

-65

234

TI234

234-8
-85

-85

254

-65

TI272
-65
272-6

TI235

272

235
-65
235-6

272-1
-15

235-1
-15

TI252

0B

252-8

TI643B

T3

TU2T3

-75

TU252

CS272

-76
272-7

252-6

643B

TU272

Hỡnh 1.4. S nguyên lý nhà máy nhiệt điện Cẩm Phả

AT4

CS2AT4

AT5

CS2AT5

TUC21
TU2AT5

TU2AT4

Hoμnh Bå

6402A-1

TI643A

-38

233-3

-35

-76

CS273

TI253
253-8

0A

6401A-1

S1

-38

T1

TU2T1

TU253

-75

273-7

253-6

643A

-25
233-2

233

TI233

233-8
-85

-85

253

-65

-65

273-6

TI273

273

273-1
-15

TU273

Hoμnh Bå

6401B

-05

901-3
901

-38

231-3

-35

-25
231-2

231

TI231

231-8
-85

-85

251

-15

1B

641B

TI641B

251-8

TI251

-1

6401A

TI641A

TD91

C22

C21

1A

641A

- 21 -


- 22 -

1.2.2.1. Máy biến áp tự dùng chung (T3).
MBA tự dùng nhà máy (T3) là loại dầu 3 pha. MBA T3 được sử dụng để cấp
mức điện áp và tổ đấu dây phù hợp tới hệ thống tự dùng của Nhà máy. Các thông số kỹ
thuật của máy biến áp tự dùng (T3) được thể hiện trong bảng 1.10.
Bảng 1.7
STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị, mã hiệu

1

Đánh số

T3

2

Kiểu

SFFZ10-50000/220

3

Nhà SX

Changzhou XD
Transformer Co.,Ltd

4

Nước SX

Trung Quốc

5

Tiêu chuẩn

IEC-60076

6

Số pha

7

Công suất định mức

8

3
MVA

50/30-30

Tần số định mức

Hz

50

9

Điện áp lớn nhất cho thiết bị

kV

252

10

Điện áp định mức

kV

220±8x1.25%/6.6-6.6

11

Dòng điện định mức

A

131/2624/2624

12

Ký hiệu kết nối

13

Trở kháng ngắn mạch

14

Làm mát

15

Cuộn dây được đặt để điều chỉnh
điện áp có tải

16

Loại bộ điều áp (OLTC)

17

Loại OLTC

18

Dải điều chỉnh điện áp

19

Dải điều chỉnh điện áp

20

Nối đất: (a) Các dây trung tính của
cuộn dây 220kV sẽ được nối trực tiếp
tới hệ thống tiếp địa của trạm

Yn/yn0-yn0
%

21,45-21,30-34,54
ONAN/ONAF

kV

220±8x1.25%

Bộ điều áp dưới tải
MR (Đức)

%

±10
17


- 23 -

STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị, mã hiệu

(b) Dây trung tính của các cuộn dây
6,6kV sẽ được nối đất qua 1 điện trở
nối đất trung gian
21

Giá trị ước tính:
Định mức: 0.4%

Điện trở của MBA tại điện áp đặt
lớn nhất, nhỏ nhất và trung bình

≤40

22

Tổn hao khơng tải tại mạch chính
với 100% điện áp định mức

kW

23

Tổn hao khơng tải tại mạch chính
với 110% điện áp định mức

kW

≤60

24

Tổn hao có tải tại điện áp đặt mức
trung bình

kW

≤200

25

Mức ồn

dB

≤70

26

Mức cách điện cơ bản

27

Tổng trọng lượng

kg

111500

28

Trọng lượng dầu cách điện

kg

35000

LI950AC395LI185AC85
/LI60AC25

1.2.2.2. Máy biến áp liên lạc (AT4, AT5).
MBA liên lạc là loại 3 pha đầy dầu, được đặt trong khu vực SPP cao áp của

Nhà máy để đấu nối hệ thống 220kV và 110kV.
Các thông số kỹ thuật của các máy biến áp liên lạc (AT4, AT5) được thể hiện
trong các bảng 1.8.
Bảng 1.8
STT

Thông số kỹ thuật

Đơn vị

Giá trị, mã hiệu

1

Đánh số

AT3, AT4

2

Kiểu

3

Nhà SX

Changzhou XD
Transformer Co.,Ltd

4

Nước SX

Trung Quốc

5

Tiêu chuẩn

IEC-60076

OSFPSZ10-125000/220


- 24 -

STT

Thông số kỹ thuật

6

Số pha

7

Công suất định mức

8

Tần số định mức

Đơn vị

Giá trị, mã hiệu
3

MVA

125/125-25

Hz

50

Điện áp cao nhất cho thiết bị

252

9

Điện áp định mức

kV

225±8x1.25%/115/10.5

10

Dòng điện định mức

A

328/656/1375

11

Ký hiệu kết nối

12

Trở kháng ngắn mạch

13

Làm mát

14

Cuộn dây được đặt để điều chỉnh
điện áp có tải

15

Loại bộ điều áp (Loại OLTC)

16

Dải điều chỉnh điện áp

±10%

17

Dải điều chỉnh điện áp

17

18

Nối đất: Các dây trung tính của cuộn
dây 110kV và 220kV sẽ được nối trực
tiếp tới hệ thống tiếp địa của trạm

19

Điện trở của MBA tại điện áp đặt lớn
nhất, nhỏ nhất và trung bình

20

Điện trở thứ tự khơng của MBA tại
điện áp đặt lớn nhất, nhỏ nhất và
trung bình

%

Tổn hao khơng tải tại mạch chính ở
100% điện áp định mức

kW

Ở 110% điện áp định mức

kW

≤90

22

Tổn hao có tải tại điện áp đặt mức
trung bình

kW

≤360

23

Mức độ ồn

dB

≤75

24

Mức cách điện cơ bản

25

Tổng trọng lượng

kg

130500

26

Trọng lượng dầu cách điện

kg

42500

21

Yauto/-12-11
Ud (%)=11,35,22
OFAF
kV

225±8x1.25%
Bộ điều áp dưới tải

%

Giá trị ước tính khi ở
định mức: 0.4/0.4/0.4
Giá trị ước tính khi ở

định mức: 9,8/31/19,8
≤65

LI185AC85/LI75AC35