Nghiên cứu hệ thống giám sát thiết bị đóng cắt để xác định vị trí sự cố khu vực điện lực quy nhơn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.95 MB, 95 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
NGUYỄN VĂN QUYỀN
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GIÁM SÁT THIẾT BỊ
ĐÓNG CẮT ĐỂ XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CỐ
KHU VỰC ĐIỆN LỰC QUY NHƠN
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số:
8520201
Người hướng dẫn: PGS. TS. Huỳnh Đức Hoàn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, những vấn đề được trình bày trong luận văn này là
những nghiên cứu của riêng cá nhân tơi, có tham khảo một số tài liệu trên
mạng và bài báo của các tác giả trong và ngồi nước đã xuất bản. Tơi xin chịu
hồn tồn trách nhiệm nếu sử dụng kết quả của người khác.
Tác giả luận văn
NGUYỄN VĂN QUYỀN
1
MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
Danh mục các phụ lục
MỞ ĐẦU............................................................................................................... 7
CHƯƠNG I: CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT HIỆN HÀNH VÀ PHƯƠNG
THỨC VẬN HÀNH CƠ BẢN CỦA LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC ĐIỆN LỰC
QUY NHƠN QUẢN LÝ .................................................................................... 11
1.1 Tổng quan về Điện lực Quy Nhơn: ............................................................. 11
1.2 Giới thiệu chủng loại các TBĐC hiện hành trên lưới điện: ........................ 12
1.2.1 Recloser – máy cắt tự đóng lại: ......................................................... 13
1.2.2 LBS (Load Break Switch) – máy cắt phụ tải:..................................... 17
1.3 Phương thức vận hành cơ bản của lưới điện thuộc ĐLQN quản lý vận hành
........................................................................................................................... 19
1.4 Thiết bị đóng cắt trên lưới ........................................................................... 21
CHƯƠNG 2: KẾT NỐI SCADA CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT TRÊN LƯỚI
ĐIỆN VÀ CÁC PHẦN MỀM HỖ TRỢ MƠ PHỎNG, TÍNH TỐN ......... 25
2.1 Giới thiệu hệ thống miniSCADA. ............................................................... 25
2.1.1 Tổng quan về hệ thống SCADA LĐPP .............................................. 25
2.2. Các bộ phận chính của hệ thống SCADA LĐPP ....................................... 37
Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý truyền tín hiệu trong hệ thống SCADA .................. 40
2
2.3 Giới thiệu sơ lược về phần mềm mô phỏng Recloser/LBS-C .................... 40
2.3.1 Tính năng mơ phỏng tủ điều khiển Recloser...................................... 41
2.3.1.1. Ghi nhận nhật ký vận hành của recloser NOJA (Close Open (CO)
Operations) ........................................................................................................ 41
2.4. Giới thiệu phần mềm SmartHMI Studio – xây dựng hệ thống hiển thị TBĐC
trên lưới: ............................................................................................................ 47
2.4.1 Chức năng & Đặc tính tiêu biểu ........................................................ 48
2.4.2 Vẽ sơ đồ lưới điện toàn bộ khu vực ĐLQN quản lý vận hành .......... 49
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CÁC THƠNG SỐ VẬN HÀNH SỰ CỐ, PHÁN
ĐỐN VÀ KHOANH VÙNG KHU VỰC XẢY RA SỰ CỐ BẰNG PHẦN
MỀM MƠ PHỎNG ........................................................................................... 56
3.1 Tính tốn ngắn mạch đường dây trung thế: ................................................ 56
3.1.1. Khái niệm ngắn mạch ....................................................................... 56
3.1.2. Nguyên nhân và hậu quả ngắn mạch ................................................ 57
3.1.3. Tính toán ngắn mạch trong HTĐ ...................................................... 58
3.2 Phán đoán vị trí sự cố .................................................................................. 62
3.3 Một số trường hợp thực tế đã ứng dụng tại Điện lực Quy Nhơn ................ 63
3.4 Ưu và nhược điểm của phần mềm............................................................... 66
3.5 Định hướng phát triển của luận văn ............................................................ 68
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................... 71
3
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt:
+ Điện lực Quy Nhơn
+ Cơng ty Điện lực Bình Định
+ Thiết bị đóng cắt
+ Máy cắt xuất tuyến
+ Máy cắt tự đóng lặp lại
+ Tủ RMU có kết nối SCADA
+ Dao cắt có tải dạng kín
+ Dao cắt có tải dạng hở
+ Xuất tuyến
+ Phân đoạn
+ Nhánh rẽ
+ Trạm nguồn 110, 220kV:
Quy Nhơn 1
Quy Nhơn 2
Nhơn Hội
Sông Cầu 1
: ĐLQN
: BĐPC
: TBĐC
: MC
: Recloser
: RMU
: LBS-C
: LBS-O
: XT
: PĐ
: NR
: QNH (Trạm E21)
: QNH2 (Trạm E20)
: NHO
: SCA
4
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
Tên bảng
Trang
Bảng 1.1
Danh sách TBĐC hiện hành trên lưới Điện lực Quy
Nhơn
22
Bảng 2.1
Bảng data dây dẫn
47
Bảng 2.2
Nhập dữ liệu dây dẫn (chủng loại dây, chiều dài) vào
bảng tính căn cứ vào SĐNL
48
Bảng 3.1
Bảng tổng hợp cơng thức tính dịng ngắn mạch khơng
đối xứng
62
Bảng 3.2
Bảng chọn hệ số m(n)
63
Bảng 3.3
Cơng thức tính dịng ngắn mạch cho các dạng
64
Bảng 3.4
Kết quả thực hiện chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện của
ĐLQN trong tháng 08/2020
68
5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu
hình vẽ
Tên hình vẽ
Trang
Hình 1.1
Sơ đồ tổ chức nhân sự Điện lực Quy Nhơn
12
Hình 1.2
Recloser vận hành trên lưới
15
Hình 1.3
Recloser VWVE27
16
Hình 1.4
Recloser PĐ Nguyễn Huệ thuộc XT 474/QNH2
17
Hình 1.5
Recloser NR Nhơn Châu thuộc XT 477/SCA
17
Hình 1.6
LBS-C NR Bệnh viên đa khoa thuộc XT 474/QNH2
18
Hình 2.1
Sơ đồ quản lý và trao đổi thông tin của hệ thống SCADA
30
Hình 2.2
Sơ đồ cây thiết bị cấu thành một mơ hình hệ thống SCADA
hồn chỉnh
38
Hình 2.3
Sơ đồ cấu hình hệ thống mini SCADA thành phố Quy Nhơn
39
Hình 2.4
Sơ đồ ngun lý truyền tín hiệu trong hệ thống SCADA
40
Hình 2.5
Giao diện xem lịch sử sự kiện phần mềm mơ phỏng
Recloser/LBS-C
41
Hình 2.6
Giao điện xem thơng số vận hành
42
Hình 2.7
Giao diện xem nhật ký vận hành
43
Hình 2.8
Giao diện chỉnh định thơng số cài đặt
44
Hình 2.9
Sơ đồ nguyên lý XT 471/QNH2
45
Hình 2.10 Nhập file tính tốn ngắn mạch XT 471/QNH2
46
Hình 2.11 Tính tốn ngắn mạch tại các PĐ, NR thuộc XT 471/QNH2
47
Sơ đồ 1 sợi TBĐC vận hành toàn lưới điện thuộc ĐLQN
quản lý vận hành
Chọn Left Down trong Tag Action để gán tên cho TBĐC
Hình 2.13
từng PĐ, NR
Hình 2.12
49
50
6
Số hiệu
hình vẽ
Tên hình vẽ
Trang
Hình 2.14 Nhập đoạn code trong hộp thoại Left Down
51
Hình 2.15 Import Tag
53
Hình 2.16 Hộp thoại đo đếm dòng sự cố giả sử tại PĐ Vũ Bảo
54
Hình 3.1
So sánh ngắn mạch và chạm đất một pha
56
Hình 3.2
Các loại ngắn mạch và xác suất xảy ra
57
Hình 3.3
Hình 3.4
Hình 3.5
Tổng trở đường dây r0 , x0 được tính theo chiều dài 1km Z
= R + jX
Kết quả phán đoán ngắn mạch tại XT 471 trường hợp này
nằm giữa PĐ Xóm Tiêu và Hồ Le hoặc giữa PĐ Xóm Tiêu
và PĐ Vĩnh Sơn
Tính tốn ngắn mạch thực tế sự kiện MC 473/NHO trip F79
khơng thành cơng ngày 28/08/2020
60
64
65
Hình 3.6
Phóng sứ hỏng cách điện, đứt dây tại C94/65 XT 473/NHO
66
Hình 3.7
Thiết bị SFRI có thể gửi tín hiệu sự cố qua đèn hoặc tin nhắn
SMS cảnh báo
69
Hình 3.8
Thiết bị SFRI
69
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC
Số hiệu
bảng
Tên bảng
Trang
Phụ lục 1
Sơ đồ nguyên lý các xuất tuyến 22kV thuộc Điện lực Quy
Nhơn quản lý
73
7
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn lựa đề tài:
Nhằm tăng cường công tác quản lý lưới điện, ứng dụng công nghệ thông
tin vào quản lý lưới điện một cách thông minh và chính xác hơn thì việc phát
hiện và xử lý nhanh các sự cố xảy ra hằng ngày trên lưới điện hiện hành nhằm
giảm thiểu tối đa bán kính cũng như thời gian mất điện do sự cố gây ra là một
trong những yêu cầu nghiêm ngặt đối với các đơn vị quản lý và vận hành lưới
điện nói chung và Điện lực Quy Nhơn nói riêng.
Qua q trình cơng tác tại Điện lực Quy Nhơn (ĐLQN), vấn đề sự cố lưới
điện phân phối xảy ra thường xuyên với mật độ rất nhiều, quy mô sự cố tuy nhỏ
nhưng tốn nhiều thời gian để phán đoán và xử lý. Quá trình xử lý sự cố của đơn
vị cịn gặp nhiều trở ngại do thiếu thông tin hoặc thông tin chưa kịp thời từ đơn
vị Điều độ Công ty Điện lực Bình Định (B37) từ đó dẫn đến việc phán đốn,
xử lý sự cố diễn ra chưa thực sự kịp thời và chính xác; gây tốn thời gian dị tìm,
khoanh vùng các vị trí trên lưới để tìm ra ngun nhân sự cố nhằm sớm khôi
phục phương thức vận hành, trả lại điện cho khách hàng trong khu vực ĐLQN
quản lý.
Vì vậy, cần thiết phải tìm ra giải pháp chia sẻ thơng tin, giám sát thiết bị
đóng cắt trong khu vực (chỉ giám sát, khơng được thao tác) nhằm phán đốn,
khoanh vùng khu vực sự cố, xử lý kịp thời rút ngắn thời gian công tác, thời gian
mất điện đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của khách hàng trong khu vực
đồng thời nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của ĐLQN nói riêng và Cơng ty
Điện lực Bình Định nói chung.
Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài: Đề tài trên nhằm nghiên cứu các
giao thức truyền, dẫn và nhận dữ liệu thơng số vận hành (dịng, áp) của các thiết
bị đóng cắt trong khu vực quản lý của ĐLQN (Recloser, LBS-C có kết nối
8
SCADA) thông qua hệ thống mạng truyền thông SCADA. Từ đó xây dựng hệ
thống liên kết các thiết bị nêu trên về máy chủ được đặt tại Tổ trực điện và thao
tác ĐLQN, nhằm sớm nắm bắt thông tin, thông số dịng, áp sự cố từ đó phán
đốn, khoanh vùng sự cố nhằm rút ngắn thời gian công tác, thời gian mất điện
đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của khách hàng trong khu vực đồng
thời nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Luận văn: “Nghiên cứu hệ thống giám sát thiết bị đóng cắt để xác định vị trí
sự cố khu vực Điện lực Quy Nhơn” được nghiên cứu với mục tiêu giám sát dữ liệu
thơng số vận hành (dịng, áp, cơng suất P,Q...) của các thiết bị đóng cắt trên
lưới điện ĐLQN hiện hành, xây dựng hệ thống mạng truyền thông SCADA. Từ
đó ứng dụng hệ thống này góp phần giảm thời gian xử lý sự cố, đảm bảo độ tin
cậy cung cấp điện cho khách hàng cũng như chất lượng điện năng qua đó nâng
cao năng suất lao động cho cán bộ công nhân viên của đơn vị.
3. Đối tượng và phạm vị nghiên cứu:
Cách truyền, dẫn, nhận dữ liệu từ các thiết bị đóng cắt có kết nối xa qua
hệ thống mạng truyền thông SCADA thuộc quyền quản lý vận hành của ĐLQN.
Nghiên cứu hợp thức hóa, phối hợp với đơn vị Điều độ tỉnh xây dựng hệ thống
giám sát thiết bị đóng cắt từ xa tại ĐLQN.
4. Phương pháp nghiên cứu:
- Tìm hiểu các loại thiết bị đóng cắt Recloser, LBS-C, tủ RMU có kết nối
SCADA đang lắp đặt hiện hành trong khu vực ĐLQN trực tiếp quản lý vận
hành;
- Tìm hiểu giao thức truyền, dẫn và nhận dữ liệu của hệ thống mạng truyền
thông SCADA;
9
- Tìm hiểu cách, phương thức kết nối xa của các thiết bị đóng cắt có thể
thao tác, giám sát từ xa;
- Xây dựng hệ thống giám sát thiết bị từ xa liên kết, nhận dữ liệu, thông
tin, thông số vận hành 24/24 tại Tổ trực điện và thao tác ĐLQN.
Hiện nay, với khối lượng lớn các trạm biến áp 110kV (04 trạm hiện hành,
02 trạm sắp đưa vào hoạt động: E 110kV Đống Đa và E 110kV Cảng), trạm
công cộng (375 trạm) cũng như chuyên dùng (457 trạm) đang quản lý vận hành,
cùng 202km đường dây trung thế 22kV và 315km đường dây hạ thế 0,4kV đang
cấp điện cho khoảng 71,5 nghìn khách hàng trong khu vực thành phố Quy
Nhơn, xã Nhơn Lý, Nhơn Hải, Nhơn Hội và Nhơn Châu. Rõ ràng để quản lý
lưới điện hiện hành thành phố Quy Nhơn vận hành một cách hiệu quả là một
trong những vấn đề đáng quan tâm cần được nghiên cứu tìm ra giải pháp phù
hợp. Chính vì vậy cơng tác quản lý và vận hành lưới điện phân phối sẽ gặp rất
nhiều khó khăn, để đáp ứng nhu cầu đó thì nhân lực quản lý vận hành sẽ phải
tăng lên, việc giám sát hoạt động của lưới sẽ trở nên phức tạp nếu như khơng
có sự hỗ trợ của các hệ thống, thiết bị công nghệ tự động, đo lường giám sát và
điều khiển từ xa. Rõ ràng để quản lý lưới điện hiện hành thành phố Quy Nhơn
vận hành một cách hiệu quả là một trong những vấn đề đáng quan tâm cần được
nghiên cứu tìm ra giải pháp phù hợp.
Căn cứ vào tình hình lưới điện khu vực Điện lực Quy Nhơn quản lý vận
hành hiện tại, việc lắp đặt thiết bị đóng cắt Recloser (24 bộ), Dao cắt có tải
LBS-C, LBS-O (79 bộ) hơn 2/3 trong số đó có kết nối SCADA, 43 tủ RMU
trong đó có 5 tủ RMU có khả năng kết nối điều khiển từ xa. Đây là một trong
những thuận lợi để phát triển hệ thống miniSCADA giám sát hoạt động lưới
điện khu vực Điện lực Quy Nhơn nhằm đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện, giảm
thiểu bán kính mất điện, thời gian phán đốn và xử lý khi có sự cố xảy ra, cải
10
thiện chất lượng điện năng, từ đó giảm giá thành bán điện, nâng cao khả năng
cạnh tranh trong thị trường.
Hệ thống miniSCADA là hệ thống giám sát, có thể điều khiển từ xa nhằm
hỗ trợ cho việc vận hành hệ thống lưới điện phân phối được linh hoạt và chính
xác hơn, nhanh và hiệu quả nhất có thể. Tuy nhiên, về mặt phân quyền của đơn
vị trực điện Quy Nhơn (T21), mọi thao tác đóng cắt thiết bị trên lưới phải thơng
qua Phịng Điều độ Cơng ty Điện lực Bình Định (B37). Nên đề tài này chỉ
hướng đến việc xây dựng hệ thống miniSCADA giám sát, theo dõi thông số
vận hành lưới điện trung áp khu vực thành phố Quy Nhơn do Điện lực Quy
Nhơn thơng qua số liệu dịng, áp theo thời gian thực được cập nhật từ các
Recloser, LBS-C có kết nối SCADA từ xa.
Phương pháp phân tích dữ liệu:
Việc phân tích dữ liệu dựa trên 02 phần mềm mô phỏng:
- SmartHMI Studio để thể hiện kết cấu lưới, hiển thị vị trí, tình trạng vận
hành của các TBĐC trên lưới (trạng thái đóng/cắt) và nhận tín hiệu thơng số
vận hành.
- Mơ phỏng tính tốn và phán đốn điểm ngắn mạch bằng phần mềm mô
phỏng Recloser.
5. Bố cục luận văn:
Luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Các thiết bị đóng cắt hiện hành và Phương thức vận hành cơ bản
của lưới điện khu vực Điện lực Quy Nhơn quản lý.
Chương 2: Kết nối SCADA các thiết bị đóng cắt trên lưới và các phần mềm
hỗ trợ mơ phỏng, tính tốn.
Chương 3: Đánh giá các thơng số vận hành sự cố, phán đoán và khoanh vùng
khu vực xảy ra sự cố bằng phần mềm mô phỏng.
11
CHƯƠNG I: CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT HIỆN HÀNH VÀ
PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH CƠ BẢN CỦA LƯỚI ĐIỆN
KHU VỰC ĐIỆN LỰC QUY NHƠN QUẢN LÝ
1.1 Tổng quan về Điện lực Quy Nhơn:
Điện lực Quy Nhơn địa chỉ tại số 312 Lê Hồng Phong – Thành phố Quy
Nhơn, trực thuộc sự quản lý của Cơng ty Điện lực Bình Định – Tổng Công ty
Điện lực Miền Trung.
Đặc điểm của Điện lực Quy Nhơn: Chịu trách nhiệm cung cấp điện liên
tục và ổn định cho thành phố Quy Nhơn, xã Nhơn Hội, Nhơn Hải, Nhơn Lý và
khu vực xã đảo Nhơn Châu, đảm bảo tốt công tác quản lý, vận hành đường dây
và kinh doanh điện năng của Điện lực. Góp phần vào việc tiết kiệm điện và
giảm tối thiểu tổn thất điện năng của Điện lực thành phố và Công ty Điện lực
Bình Định nói riêng và của Ngành điện cả nước nói chung.
Điện lực điện Quy Nhơn gồm các phịng ban:
+ Giám đốc
+ Phó Giám đốc – Kỹ thuật
+ Phó Giám đốc – Kinh doanh
+ Phòng Kinh doanh (Tổ quản lý khách hàng, Tổ treo tháo công tơ và Tổ
truyền điện)
- Phòng Kế hoạch - Kỹ thuật
- Tổ quản lý vận hành đường dây & trạm biến áp
- Tổ Trực điện & Thao tác
12
Tổ chức nhân sự của Điện lực theo sơ đồ sau:
Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức nhân sự Điện lực Quy Nhơn
Trong nhiều năm qua ĐLQN đã đảm nhiệm việc cung cấp điện, vận
hành, sửa chữa, lắp đặt mới hệ thống điện của thành phố nhằm đảm bảo ổn
định, an toàn trong an ninh năng lượng Quốc gia một cách tốt nhất, duy trì tốt
chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện. Đồng thời phát triển mới
khách hàng, đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của đại đa số khách hàng trong khu
vực, đưa chỉ số tiếp cận điện năng của khu vực xấp xỉ 100% trong thời gian tới.
Đã nhiều năm liền nhận cờ thi đua của tỉnh, đảm bảo tốt nhu cầu sử dụng điện
và hoàn thành tốt chỉ tiêu của cấp trên giao.
1.2 Giới thiệu chủng loại các TBĐC hiện hành trên lưới điện:
Hiện nay có rất nhiều thiết bị bảo vệ tự động được sử dụng trong lưới
điện phân phối nhằm đảm bảo cho hệ thống điện vận hành an toàn, linh hoạt,
nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Các thiết bị bảo vệ này có ba chức năng cơ
bản sau: đóng cắt khơng tải, đóng cắt các dịng điện liên tục ổn định, đóng cắt
13
các dịng ngắn mạch…mà điển hình trong bảo vệ lưới điện phân phối bao gồm
máy cắt/ rơle, máy cắt tự đóng lại - Recloser… như sau:
1.2.1 Recloser – máy cắt tự đóng lại:
Recloser là thiết bị tự điều khiển, cảm nhận hiện tượng quá dòng của hệ
thống lưới điện phân phối và tự cắt mạch khi có sự cố. Recloser sẽ tự động
đóng lặp lại để khơi phục cung cấp điện khi sự cố thuộc loại thoáng qua và sau
khi đóng vài lần để khơi phục cung cấp điện, nếu sự cố vẫn cịn hiện hữu,
recloser sẽ khóa mạch cơ lập phần đường dây bị sự cố ra khỏi hệ thống (sự cố
lâu dài/ vĩnh viễn). Một số recloser có thể trang bị các mạng cảm biến điện áp
tại chân sứ đầu vào nhằm lấy tín hiệu điện áp, tần số để có thể cơ lập hoặc đóng,
cắt khi hệ thống lưới điện có các hiện tượng vận hành bất thường như quá điện
áp, điện áp thấp, mất điện áp hay tiến hành sa thải hay khôi phục phụ tải để duy
trì độ ổn định vận hành của hệ thống khi có hiện tượng quá tần số hay tần số
thấp xảy ra. Thời gian hoạt động đóng lặp lại của recloser có thể nhanh hoặc
chậm hay có sự phối hợp thời gian đóng, cắt với các thiết bị đóng, cắt khác trên
lưới điện như máy ngắt, recloser hay cầu chì… hay giữa các recloser với nhau
(khi có vài recloser bố trí nối tiếp trên tuyến). Trình tự và số lần tác động đóng
lặp lại tùy theo từng nhà chế tạo có thể từ 1 đến 4 lần. Recloser tác động đóng
lặp lại nhanh nhằm khơi phục cung cấp điện khi sự cố thuộc loại sự cố thống
qua, nâng cao tính liên tục cung cấp điện, và khi tác động đóng lặp lại chậm
nhằm tạo sự phối hợp thời gian với bảo vệ Rơle hoặc thiết bị đóng, cắt khác
nhằm xác định phần mạch bị sự cố, cơ lập có chọn lọc, hạn chế việc mất điện
và phạm vi bị mất điện là thấp nhất. Hợp bộ recloser thông thường bao gồm
recloser (thiết bị đóng cắt và cảm biến dịng điện và điện áp), bộ điều khiển
(biến đổi, so sánh tín hiệu dịng/áp và kích hoạt mạch thao tác của recloser)
cùng với cáp điều khiển đấu nối giữa recloser và bộ điều khiển.
Các thao tác đóng/cắt recloser được kích hoạt bằng tín hiệu phát đi từ bộ điều
14
khiển hoặc hợp bộ Rơle tự động đóng lặp lại đi kèm, khi bộ điều khiển phát
hiện các tín hiệu dòng điện, điện áp hay tần số bất thường so với ngưỡng tác
động đã chỉnh định trong các bảo vệ thì bộ điều khiển hoặc rơle sẽ phát tín hiệu
cắt tác động đến mạch cắt trong cơ cấu truyền động của recloser và dẫn đến cắt
recloser. Năng lượng cấp cho mạch đóng có thể được cấp bởi các nguồn cao áp
(lấy từ đường dây phía nguồn của Recloser) hoặc từ phía nguồn hạ thế của các
máy biến áp tự dùng 1 pha kèm theo và kích hoạt cuộn solenoid đóng hoặc năng
lượng cung cấp từ nguồn dc (từ bộ pin lắp đặt trong tủ hoặc lấy từ nguồn ac cấp
cho tụ tiến hành nạp, xả kích hoạt cơ cấu chấp hành từ tính). Những nguồn này
ln được giám sát điện áp, dung lượng nhằm đảm bảo năng lượng cấp cho
cuộn cắt trước khi thực hiện thao tác đóng recloser, nghĩa là khi thao tác đóng
recloser thì bộ điều khiển đã tích trữ năng lượng cho cuộn cắt để ngừa trường
hợp đóng vào đường dây đang bị sự cố thì có thể cắt ra được khi mất nguồn
cung cấp cho mạch cắt.
Phần lớn sự cố trong hệ thống phân phối điện là sự cố thoáng qua (mất
điện trong thời gian ngắn). Nguyên nhân chủ yếu do vật thể lạ chạm phải đường
dây đang vận hành gây ngắn mạch làm tác động TBĐC.
Chính vì vậy, để tăng cường độ liên tục cung cấp điện cho phụ tải, thay
vì sử dụng máy cắt người ta sử dụng máy cắt thường đóng lại (Recloser).
Thực chất máy cắt tự đóng lại là máy cắt có kèm thêm bộ điều khiển cho
phép người ta lập trình số lần đóng cắt lập đi lập lại theo yêu cầu đặt trước.
Đồng thời đo và lưu trữ 1 số đại lượng cần thiết như : U, I, P, thời điểm xuất
hiện ngắn mạch...
15
Hình 1.2 Recloser vận hành trên lưới
Khi xuất hiện ngắn mạch Recloser mở ra (cắt mạch) sau 1 thời gian t1
rất ngắn nó sẽ tự đóng lập lại. Nếu sự cố còn tồn tại (vật thể lạ vẫn còn trên
đường dây ---> tạo ra dòng ngắn mạch lần thứ 2) Recloser sẽ tự cắt, sau thời
gian t2 Recloser sẽ tự đóng lại mạch. Và nếu sự cố vẫn cịn tồn tại nó sẽ lại cắt
mạch và sau thời gian t3 nó sẽ tự đóng lại mạch 1 lần nữa và nếu sự cố vẫn cịn
tồn tại thì lần này Recloser sẽ cắt mạch ln. Số lần và thời gian đóng cắt do
người sử dụng (Điều dộ viên) lập trình. Recloser thường được trang bị cho
những đường trục chính cơng suất lớn và đường dây dài đắt tiền.
Máy cắt tự đóng lặp lại - Recloser là một loại thiết bị trọn bộ gồm: máy
cắt và mạch điều khiển cảm nhận tín hiệu dịng điện, để định thời gian cắt và
đóng lại đường dây một cách tự động khi sự cố thoáng qua, tái lập cung cấp
16
điện. Hình 1.3 là một loại Recloser VWVE27 có mơi trường dập tắt hồ quang
bằng chân khơng, điều khiển số.
Hình 1.3 Recloser VWVE27
Các loại Recloser với bộ điều khiển thực hiện được kết nối truyền thông
để thao tác xa gồm: bộ điều khiển Form6/Cooper, Nulec/Camp 4-5,
KTR/Tarida...
17
Hình 1.4 Recloser PĐ Nguyễn Huệ thuộc
Hình 1.5 Recloser NR Nhơn Châu thuộc
XT 474/QNH2
XT 477/SCA
1.2.2 LBS (Load Break Switch) – máy cắt phụ tải:
Máy cắt là một thiết bị cơ khí có khả năng truyền dẫn và ngắt dịng điện
ở chế độ bình thường cũng như sự cố. Máy cắt có thể được đóng cắt bằng tay,
có thể từ rơle hoặc bằng các bộ điều khiển điện tử bên ngoài. Máy cắt được
phân loại tùy thuộc theo môi trường cắt và khả năng tích trữ năng lượng. Phân
loại máy cắt theo môi trường cắt như sau:
- Môi trường ngắt bằng dầu.
- Môi trường ngắt bằng chân không.
- Môi trường ngắt bằng khí SF6.
Thực tế cho thấy máy cắt chân khơng và máy cắt 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
18
Hiện nay nhiều LBS-C đã có trang bị hệ thống modem, mạch điều khiển
có khả năng kết nối thơng qua mạng truyền dẫn SCADA nên việc giao tiếp giữa
Điều độ viên và thiết bị trở nên dễ dàng, Điều độ viên có thể thực hiện thao tác
đóng/cắt thiết bị từ xa nếu nhận được tín hiệu kết nối.
Bên cạnh đó, nhiều LBS-C hiện nay cịn có các tính năng đo đếm dịng,
áp tức thời góp phần giúp cho việc phân bố công suất giữa các xuất tuyến dựa
theo trào lưu cơng suất vơ cùng thuận tiện (thao tác đóng, khép vòng thực hiện
từ xa chia tải giữa các xuất tuyến trung thế với nhau), đảm bảo cho dây dẫn
không bị quá tải, cung cấp điện an toàn và ổn định cho khách hàng.
Hình 1.6 LBS-C NR Bệnh viên đa khoa thuộc XT 474/QNH2
Với tính năng ghi nhận dịng, áp tức thời ta cũng có thể sử dụng giá trị
dịng Last current xem như là dịng ngắn mạch khi có sự cố xảy ra để tính tốn,
phán đốn vị trí ngắn mạch nhằm rút ngắn thời gian tìm nguyên nhân và công
tác xử lý trở nên thuận lợi, linh hoạt hơn.
19
Các giá trị định mức cơ bản và các ứng dụng của máy cắt được qui định theo
tiêu chuẩn ANSI như sau:
- Điện áp định mức cực đại (kV);
- Hệ số giới hạn điện áp định mức K;
- Dòng định mức tại tần số 50Hz (A);
- Dòng ngắn mạch định mức (kA);
- Thời gian ngắt định mức (chu kỳ);
- Thời gian mở trễ cho phép (s);
- Dòng điện đối xứng cực đại có khả năng ngắt được;
- Dịng điện cho phép qua máy cắt trong thời gian 3s khi có ngắn mạch;
- Khả năng đóng và khóa của máy cắt.
1.3 Phương thức vận hành cơ bản của lưới điện thuộc ĐLQN quản lý vận
hành
- Xuất tuyến 471/QNH2:
+ Đóng DCL xuất tuyến 471-7 đến PĐ Cơ khí Thống nhất (ở vị trí cắt)
+ Đóng DCL xuất tuyến 471-7 qua PĐ Vĩnh Sơn đến PĐ Suối Trầu (ở
vị trí cắt, liên kết với XT 474/QNH)
- Xuất tuyến 472/QNH2:
+ Đóng DCL xuất tuyến 472-7 đến PĐ Phục hồi chức năng (ở vị trí cắt,
liên kết với XT 473/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 472-7 đến PĐ Hồ Le (ở vị trí cắt, liên kết với
XT 471/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 472-7 đến PĐ LL Quy Hịa Bãi Dài (ở vị trí cắt,
liên kết với XT 471/QNH2)
- Xuất tuyến 473/QNH2:
20
+ Đóng DCL xuất tuyến 473-7 đến PĐ Phục hồi chức năng, PĐ Trần
Văn Ơn (ở vị trí cắt, liên kết với XT 472/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 473-7 đến PĐ D3 (ở vị trí cắt, liên kết với XT
475/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 473-7 đến PĐ Lê Lai (ở vị trí cắt, liên kết với
XT 481/QNH2)
- Xuất tuyến 474/QNH2:
+ Đóng DCL xuất tuyến 474-7 đến PĐ Chợ khu 2 (ở vị trí cắt, liên kết
với XT 481/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 474-7 đến PĐ Lê Hồng Phong 1, PĐ Trần Quý
Cáp (ở vị trí cắt, liên kết với XT 482/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 474-7 đến PĐ Phan Chu Trinh (ở vị trí cắt, liên
kết với XT 483/QNH2)
- Xuất tuyến 475/QNH2:
+ Đóng DCL xuất tuyến 475-7 đến PĐ Trần Văn Ơn, PĐ D3 (ở vị trí cắt,
liên kết với XT 473/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 475-7 đến PĐ Lý Thái Tổ, PĐ Ghềnh Ráng (ở
vị trí cắt, liên kết với XT 476/QNH2)
- Xuất tuyến 476/QNH2:
+ Đóng DCL xuất tuyến 476-7 đến PĐ Lam Sơn, PĐ LL Quy Hòa Bãi
Dài (ở vị trí cắt, liên kết với XT 472/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 476-7 đến PĐ Lý Thái Tổ, PĐ Ghềnh Ráng (ở
vị trí cắt, liên kết với XT 475/QNH2)
- Xuất tuyến 481/QNH2:
+ Đóng DCL xuất tuyến 481-7 đến PĐ Lê Lai (ở vị trí cắt, liên kết với
XT 473/QNH2)
21
+ Đóng DCL xuất tuyến 481-7 đến PĐ Lê Hồng Phong 1, PĐ Chợ khu
2 (ở vị trí cắt, liên kết với XT 474/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 481-7 đến PĐ Lê Hồng Phong 2, PĐ C81, PĐ
Chùa Ông (ở vị trí cắt, liên kết với XT 482/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 481-7 đến PĐ Bộ đội biên phòng (ở vị trí cắt,
liên kết với XT 483/QNH2)
- Xuất tuyến 482/QNH2:
+ Đóng DCL xuất tuyến 482-7 đến PĐ Điện lực (ở vị trí cắt, liên kết với
XT 483/QNH2)
+ Đóng DCL xuất tuyến 482-7 đến PĐ C81, PĐ Lê Hồng Phong 2, PĐ
Chùa Ơng (ở vị trí cắt, liên kết với XT 481/QNH2)
1.4 Thiết bị đóng cắt trên lưới:
Bảng 1.1 Danh sách TBĐC hiện hành trên lưới Điện lực Quy Nhơn
Chủng
loại
thiết bị
ĐVT
REC
bộ
1
REC NR NM Sữa Bình
Định
472QNH2
REC
bộ
1
NR TT Rada Thời Tiết
Vũng Chua
472QNH2
REC
bộ
1
NR Bệnh Viện Đa
Khoa Tỉnh mở rộng
474QNH2
REC
bộ
1
NR Minh Dương 2
481NHO
REC
bộ
1
REC NR TBA T1 KBT
Đại Phú Gia
477NHO
REC
bộ
1
NR Nhơn Hải
REC
bộ
1
Phân đoạn Vĩnh sơn/
C22-XT 471 E20
471QNH2
REC
bộ
1
Phân đoạn Liên Lạc
Quy Hịa Bãi Dài/
C60/26/1-XT 472 E20
472QNH2
Số
lượng
Vị trí lắp đặt
Phân đoạn
Xuất tuyến
Nhánh rẽ
22
Chủng
loại
thiết bị
ĐVT
REC
bộ
1
NR C113 / C113-XT
474 E20
474QNH2
REC
bộ
1
PĐ Nhơn Lý- C121 XT
479 ENH
473NHO
REC
bộ
1
Phân đoạn Hồng Hoa
Thám/ C61/7-XT 483
E20
483QNH2
REC
bộ
1
Phân đoạn Cầu Đơi/
C93-XT 484 E20
484QNH2
REC
bộ
1
Phân đoạn Nhơn Phú/
C129/9-XT 472 NT
482QNH
REC
bộ
1
Phân Hội Sơn/ C210XT479 E Nhơn Hội
473NHO
REC
bộ
1
Phân đoạn Bãi Dài/
C33/1A-XT 472 E20
472QNH2
REC
bộ
1
Phân đoạn Tô Hiệu/
C5/21-XT 471 E20
471QNH2
REC
bộ
1
Phân đoạn Nguyễn
Huệ/ C5/21-XT 471
E20
474QNH2
REC
bộ
1
Phân đoạn Cầu Đen
C72T/33-XT 483 E20
482QNH2
REC
bộ
1
Tôn Hoa Sen XT 479 E
NHơn Hội
479NHO
REC
bộ
1
REC
bộ
1
Tôn Hoa Sen XT 472 E
NHơn Hội
472NHO
REC
bộ
1
Tôn Hoa Sen XT 474E
NHơn Hội
474NHO
REC
bộ
1
Tôn Hoa Sen XT 476 E
NHơn Hội
476NHO
LBS-C
bộ
1
Phân Đoạn Ngân hàng/
C84-XT 474 E20
474QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân Đoạn Vũ Bão/
C11T/10-XT 473 E20
473QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân Đoạn QD Đánh
cá/ C61/28P-XT 483
E20
483QNH2
Số
lượng
Vị trí lắp đặt
Phân đoạn
Xuất tuyến
Nhánh rẽ
NR Bệnh Viện ĐK
Tỉnh Mở Rộng
481QNH2
23
Chủng
loại
thiết bị
ĐVT
LBS-C
bộ
1
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn Gành Ráng/
C61-XT 472 E20
473QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn Chùa Ông/
C39-XT482E20
482QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn C34
481QNH2
LBS-C
bộ
1
NR Cơ khí Thống Nhất/
C30/1-XT 471 E20
471QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn Hội Thành/
C118-ĐZ 22kV NH
473NHO
LBS-C
bộ
1
Phân Đoạn Đống Đa/
C61/23T-XT 483 E20
483QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn C112/ C112XT 472 NT
484QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân
đoạn
C226/
C61/1-XT 473 C22
482QNH
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn BVĐK
Tỉnh/ C55-XT 474 E20
474QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn Uỷ Ban
Đống Đa/ C62-XT 484
E20
484QNH2
LBS-C
bộ
1
PĐ Tháp Đôi/ C82/1XT 484 E20
484QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân Đoạn C81/ C81XT 483 E20
482QNH2
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn KKT NHội
3/ C65T-ĐZ 22kV NH
477NHO
LBS-C
bộ
1
Phân đoạn Lam sơn/
C45-XT 472 E20
472QNH2
LBS-C
bộ
1
LBS-C
bộ
1
LBS-C
bộ
1
Số
lượng
Vị trí lắp đặt
Phân đoạn
Phân đoạn Tăng Bạt
Hổ/ C16/8/6-XT 482
E20
Xuất tuyến
Nhánh rẽ
482QNH2
NR Hải Minh/ C268 ĐZ 22kV NH - XT 479
E Nhơn Hội
Phân đoạn Ỷ Lan
C68/1-XT 482 E20
473NHO
483QNH2
NR Thủy Sơn Trang C33/45 XT 472 E20
472QNH2
