GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KỸ THUẬT HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ VÀ TỰ ĐỘNG CHO DỰ ÁN ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.19 MB, 68 trang )
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KỸ THUẬT HỆ THỐNG RƠLE BẢO
VỆ VÀ TỰ ĐỘNG
DỰ ÁN ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM
Trang 1
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
NỘI DUNG
GIẢI PHÁP THIẾT KẾ HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ CHO DỰ ÁN ĐIỆN MẶT
TRỜI TẠI VIỆT NAM .................................................................................................1
CHƯƠNG 1.
1.1
GIẢI PHÁP TRANG BỊ HỆ THỐNG BẢO VỆ VÀ ĐIỀU KHIỂN ...3
Giải pháp chung............................................................................................................ 3
1.1.1
Phần nhà máy điện mặt trời .................................................................................. 3
1.1.2
TBA nâng áp 22/220kV điện mặt trời .................................................................. 6
1.2
Hệ thống bảo vệ ............................................................................................................ 7
1.2.1
Hệ thống bảo vệ nhà máy ..................................................................................... 7
1.2.2
Hệ thống bảo vệ TBA nâng áp 22/220kV ............................................................ 8
1.3
Hệ thống điều khiển ................................................................................................... 13
1.4
Giải pháp kỹ thuật hệ thống thông tin bảo vệ tại Trạm cắt NMĐMT 220kV ............ 14
1.4.1
Hệ thống rơle bảo vệ .......................................................................................... 15
1.4.2
Hệ thống điều khiển ............................................................................................ 17
1.4.3
Phương thức kết nối kênh truyền rơ le bảo vệ giữa hai đầu đường dây ............. 17
1.5
Giải pháp kỹ thuật hệ thống thông tin bảo vệ tại TBA 220kV đầu đối diện .............. 18
1.5.1
Hiện trạng hệ thống rơle bảo vệ tại TBA 220kV đầu đối diện ........................... 18
1.5.2
Hệ thống rơle bảo vệ mở rộng TBA 220kV đầu đối diện .................................. 20
1.5.3
Hệ thống điều khiển ............................................................................................ 22
1.5.4
Phương thức kết nối kênh truyền rơ le bảo vệ giữa hai đầu đường dây ............. 23
CHƯƠNG 2.
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CẤU HÌNH RƠ LE BẢO VỆ ........24
2.1
Rơ le bảo vệ so lệch đường dây (F87L) ..................................................................... 24
2.2
Rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp (F87T) ................................................................... 27
2.3
Rơ le bảo vệ so lệch thanh cái (F87B) ....................................................................... 29
2.4
Rơ le bảo vệ quá dòng có hướng (F67) ...................................................................... 30
2.5
Rơ le bảo vệ khoảng cách (F21) ................................................................................. 33
2.6
Rơ le bảo vệ quá dòng máy biến áp 0,55/22kV (F50/51) .......................................... 36
2.7
Rơ le bảo vệ thấp áp/quá áp (F27/59) ........................................................................ 36
2.8
Rơle tự động điều chỉnh điện áp dưới tải (F90) ......................................................... 38
2.9
Rơ le cắt& khoá (F86) ................................................................................................ 40
2.10 Rơ le giám sát mạch cắt (F74) .................................................................................... 41
2.11 Bộ điều khiển (Bay Control Unit) .............................................................................. 42
2.12 Hệ thống giám sát ghi sự cố có chức năng đồng bộ thời gian GPS (Global
Positioning System) .............................................................................................................. 43
Trang 1
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
2.13 Hệ thống ghi sự cố, giám sát chất lượng điện năng và đo góc pha (FR/PQ/PMU).... 43
CHƯƠNG 3.
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ NHẤT THỨ ...............46
3.1
Máy biến áp lực 220/22kV - 250MVA ...................................................................... 46
3.2
Máy biến áp lực 220/22kV - 125MVA ...................................................................... 47
3.3
Máy biến áp tự dùng 22/0.4kV - 250kVA.................................................................. 48
3.4
Máy biến áp tăng áp phía Inverter .............................................................................. 48
3.5
Hệ thống phân phối 220kV TBA 220kV.................................................................... 48
3.6
Hệ thống phân phối 22kV NMĐMT .......................................................................... 56
3.7
Hệ thống phân phối 220kV Trạm cắt NMĐMT 220kV ............................................. 59
CHƯƠNG 4.
MẶT TRỜI
THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN
............................................................................................................65
4.1
Đặc tính vận hành pin quang điện .............................................................................. 65
4.2
Đặc tính kỹ thuật thiết bị Inverter hịa lưới ................................................................ 66
4.3
Hệ thống kích từ ......................................................................................................... 67
4.4
Hệ thống điều tốc và ổn định...................................................................................... 67
4.5
Hệ thống tách lưới tự dùng ......................................................................................... 67
4.6
Hệ thống khởi động đen ............................................................................................. 67
Trang 2
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
CHƯƠNG 1.
GIẢI PHÁP TRANG BỊ HỆ THỐNG BẢO VỆ VÀ ĐIỀU KHIỂN
1.1 Giải pháp chung
1.1.1 Phần nhà máy điện mặt trời
Nhà máy điện mặt trời nối lưới trực tiếp gồm các thành phần được mô tả như
trong hình dưới đây, bao gồm:
-
-
-
-
-
Tấm pin quang điện (PV module): là thành phần chuyển đổi bức xạ mặt trời trực
tiếp thành điện năng DC thông qua hiệu ứng quang điện với một quy trình
chuyển đổi hồn tồn sạch và không yêu cầu các thành phần chuyển động như
các máy điện quay thông thường. Mỗi tấm pin quang điện gồm nhiều tế bào
quang điện (PV cell) kết nối với nhau, các tấm quang điện sẽ được mắc nối tiếp
thành chuỗi (string) và song song thành mảng (array) để đạt được công suất điện
đầu ra DC yêu cầu.
Bộ nghịch lưu (Inverter): là thiết bị điện tử công suất có chức năng chuyển đổi
dòng điện 1 chiều DC thành dòng điện xoay chiều AC phù hợp để kết nối với
lưới điện.
Hệ thống giá đỡ (Mounting system): hệ thống cho phép các tấm pin quang điện
được gắn cố định . Hệ thống có thể thiết kế với góc nghiêng cố định hoặc bám
theo mặt trời (sun-tracking system).
Máy biến áp nâng áp: nhằm mục đích nâng điện áp đầu ra từ inverter lên cấp điện
áp cao hơn phù hợp để đấu nối với hệ thống điện. Tùy thuộc vào quy mô công
suất, điều kiện lưới điện khu vực mà cấp điện áp có thể thay đổi phù hợp (ví dụ
22kV, 35kV, 220kV, 220kV…). Với các cấp điện áp cao thế sẽ phải cần thông
qua 2 cấp máy biến áp.
Cơ sở hạ tầng để đấu nối lưới điện: là cơ sở hạ tầng phục vụ cho việc đấu nối nhà
máy vào lưới điện. Cụ thể ở đây là trạm biến áp, sẽ bao gồm các thiết bị bảo vệ,
đo đếm, điều khiển.
Trang 3
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
Hình 1. Sơ đồ nguyên lý điều khiển hoạt động nhà máy điện mặt trời
Các tấm pin mặt trời được lựa chọn là loại Poly Crystalline (đa tinh thể) với kích
thước tiêu chuẩn 72 cell, với công suất định mức 365 Wp.
Các tấm pin sẽ được chia thành các khối và được đưa về Inverter qua các hộp
gom DC. Mỗi khối có điện áp đầu ra (sau Inverter) là 550 V được nâng áp lên 22 kV
thông qua một máy nâng áp 0,55/22kV – 5000kVA, sau đó được đấu nối vào phía
trung áp của trạm nâng áp trước khi đấu nối lên hệ thống điện quốc gia bằng các cấp
điện áp cao hơn.
Các thiết bị Inverter đóng vai trị là nguồn phát chính trong nhà máy điện mặt
trời, là các thiết bị điện tử công suất, có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều
DC thành dòng điện xoay chiều AC nhờ các linh kiện bán dẫn đóng cắt với tần số cao
(FET, MOSFET, IGBT…). Các thiết bị inverter có thể thực hiện nhiều chức năng khác
nhau: kết nối lưới trực tiếp, giám sát hoạt động của mảng pin mặt trời để thu được
công suất tối đa nhờ thuật tốn dị tìm cơng suất cực đại (MPPT), cung cấp các thiết bị
đóng cắt và cách ly hệ thống với các chức năng bảo vệ phù hợp với nhiều chế độ vận
hành của hệ thống điện.
Đề án lựa chọn giải pháp sử dụng các trạm Inverter tích hợp với cấu trúc thiết kế
nhỏ gọn theo kiểu “plug-and-play”, bao gồm toàn bộ các thiết bị cần thiết để có thể
nhanh chóng và thuận tiện cho việc kết nối nhà máy điện mặt trời vào lưới điện thông
qua các ngăn lộ trung thế. Tại mỗi trạm Inverter tích hợp, được trang bị các bộ thu
thập, giám sát, điều khiển tại chỗ sẵn sàng cho việc kết nối đến các hệ thống SCADA
hoặc hệ thống giám sát điều khiển khác phục vụ cho quá trình vận hành nhà máy điện
mặt trời đáp ứng theo các yêu cầu vận hành khác nhau của lưới điện.
Các trạm Inverter tích hợp được lựa chọn với bao gồm các thiết bị chính sau đây:
-
Thiết bị Inverter kiểu trung tâm (Central Inverter) đặt ngoài trời
Máy biến áp 0,55/22kV làm nhiệm vụ chuyển đổi cấp điện áp.
Trang 4
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
-
-
Các thiết bị đóng cắt trung thế (MV Switchgear) được cách điện an toàn bằng khí
SF6. Làm nhiệm vụ kết nối đầu ra các trạm Inverter tích hợp để tập trung năng
lượng đáp ứng cơng suất định mức trên mỗi ngăn lộ trung thế 22kV.
01 bộ thu thập, giám sát dữ liệu tại chỗ.
Sơ đồ nguyên lý nối điện phía nhà máy điện mặt trời được thể hiện trong hình sau:
Hình 2. Sơ đồ nguyên lý nối điện phía nhà máy điện mặt trời
Các bộ giám sát điều khiển các trạm Inverter tích hợp sẽ được kết nối với nhau
và hệ thống giám sát điều khiển trung tâm đặt tại phòng vận hành trạm biến áp chính
220kV thơng qua mạng cáp quang nội bộ tốc độ cao, được thiết kế theo cấu trúc mạng
vòng (Ring). Sơ đồ nguyên lý kết nối điều khiển được thể hiện trong hình sau:
Hình 3. Sơ đồ nguyên lý kết nối điều khiển trong nhà máy ĐMT
Trang 5
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
Toàn bộ dữ liệu thiết bị nhà máy điện mặt trời sẽ được thu thập, giám sát, điều
khiển từ hệ thống giám sát điều khiển trung tâm đặt tại phịng vận hành trạm biến áp
chính 220kV.
Quá trình điều khiển nhà máy điện mặt trời sẽ được thực hiện theo trình tự như
sau, từ giá trị Setpoints nhận được từ các hệ thống SCADA/EMS tại các trung tâm
điều độ hệ thống điện thơng q máy tính SCADA Gateway, hệ thống giám sát điều
khiển trung tâm sẽ thực hiện các lệnh điều khiển các thiết bị Inverter đáp ứng theo các
giá trị Setpoints yêu cầu nhận được. Sơ đồ nguyên lý điều khiển hoạt động nhà máy
điện mặt trời được thể hiện trong hình sau:
Hình 4. Sơ đồ nguyên lý điều khiển hoạt động nhà máy điện mặt trời
1.1.2 TBA nâng áp 22/220kV điện mặt trời
Trạm biến áp 220kV ĐMT được đầu tư xây dựng với qui mơ như sau:
+ Kiểu trạm
: Ngồi trời
+ Cấp điện áp
: 220/22/22kV.
+ Công suất
: 03 máy biến áp có công suất (2x250+125) MVA.
+ HTPP 220kV : Sơ đồ 02 hệ thống thanh góp (dự kiến mở rộng với sơ đồ
có thanh góp vịng trong giai đoạn sau)
+ HTPP 22kV đấu nối NMĐMT :
Hệ thống 02 thanh cái nối đến máy biến áp lực 250MVA
02 Ngăn tủ lộ tổng 22kV
Trang 6
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
02 ngăn biến điện áp thanh cái 22kV.
01 ngăn lộ máy biến áp tự dùng 22/0,4kV.
08 ngăn xuất tuyến 22kV nối đến TBA .
01 ngăn máy cắt liên lạc.
Nguồn điện thao tác và các tín hiệu đầu vào phục vụ cho hệ thống điều khiển,
tự động, bảo vệ rơ le, đo lường và báo tín hiệu có đặc tính kỹ thuật như sau:
-
Điện áp thao tác xoay chiều
Điện áp thao tác 1 chiều
Dòng điện thứ cấp máy biến dòng có giá trị định mức
Điện áp thứ cấp máy biến điện áp có giá trị định mức
:380/220VAC
:220VDC
:1A
:110V
Nhằm hạn chế các tác động lâu dài của thời tiết khơ nóng và đảm bảo vận hành
an tồn cho các thiết bị điều khiển bảo vệ, đề án kiến nghị tủ điều khiển bảo vệ mức
ngăn lộ lắp đặt trong nhà điều khiển với cấp bảo vệ độ kín là IP41.
1.2 Hệ thống bảo vệ
1.2.1 Hệ thống bảo vệ nhà máy
Đối với các nhà máy điện mặt trời, các thiết bị Inverter đóng vai trò trung tâm
của hệ thống làm nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ DC sang AC, sau đó thông qua
máy biến áp nâng áp 0,55/22kV đưa lên trạm biến áp nâng áp 22/220kV .
a. Bảo vệ cho tấm pin và các thiết bị Inverter:
-
-
Tấm pin mặt trời: các tấm pin mặt trời được kết nối với nhau tạo thành các chuỗi,
được bảo vệ chống quá áp bằng các diode được chế tạo tích hợp cùng với tấm
pin.
Hộp gom DC: đóng vai trò là bộ giao tiếp trung gian, thực hiện nhiệm vụ gom
năng lượng từ các chuỗi tấm pin và truyền về các thiết bị Inverter. Tại các hộp
gom dây DC được trang bị bảo vệ chống quá tải, chống quá dòng, bảo vệ chống
sét thơng qua các thiết bị cầu chì bảo vệ đầu vào bao gồm cả dòng dương và dòng
âm. Từ đó gián tiếp bảo vệ các dòng diện âm truyền đến các thiết bị Inverter.
- Các thiết bị Inverter: Đóng vai trò là trái tim của hệ thống, chuyển đổi năng lượng
DC sang AC, vì vậy tại các thiết bị Inverter được trang bị các chức năng bảo vệ
chính của hệ thống bao gồm:
+ Bảo vệ chống quá tải Inverter: được trang bị các mạch bảo vệ chống quá tải
tự động ngắt tất cả các thiết bị đóng cắt đầu vào khi công suất đầu vào vượt
quá ngưỡng cho phép.
+ Bảo vệ chống thấp áp Inverter.
+ Bảo vệ chống hư hỏng MC nội bộ Inverter.
Trang 7
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
+ Bảo vệ chống quá nhiệt: hiệu suất của các thiết bị Inverter phụ thuộc vào
nhiệt độ hoạt động của thiết bị, nhiệt độ càng cao, hiệu suất càng giảm. Khi
nhiệt độ tăng cao, các linh kiện điện tử bị nóng, có thể gây chảy, dẫn đến hư
hỏng thiết bị.
+ Bảo vệ chống chạm đất: Bảo vệ chống chạm đất là một trong những yêu cầu
bắt buộc đối với mọi thiết bị điện tử.
+ Bảo vệ chống ngắn mạch: khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch phía DC hoặc
AC, bảo vệ tác động ngay lập tức ngắt các mạch liên quan ra khỏi sự cố.
+ Bảo vệ quá áp, kém áp đầu ra: Các thiết bị Inverter sẽ tự động dừng hoạt
động khi điện áp tại điểm đầu ra vượt ngoài dải ngưỡng cho phép.
+ Anti-Inslanding: Các thiết bị Inverter tự động dừng hoạt động, ngắt các
mạch liên quan, dừng phát điện khi phát hiện sự cố mất điện tại điểm kết nối
lưới.
b. Bảo vệ cho máy biến áp nâng áp 0,55/22kV
Đối với nhà máy điện mặt trời, máy biến áp nâng áp 0,55/22kV sẽ được trang bị
hệ thống bảo vệ đảm bảo an toàn vận hành máy biến áp nâng áp và các thiết bị nhà
máy điện mặt trời khác khi xảy ra các sự cố tại điểm kết nối lưới điện. Các chức năng
bảo vệ bao gồm:
-
Bảo vệ chính - bảo vệ quá dịng phía 22kV MBA tích hợp các chức năng như sau:
+ 50/51: bảo vệ quá dòng hai cấp tác động
+ 50/51G: bảo vệ q dịng chạm đất trung tính MBA
+ 49: bảo vệ quá tải MBA
+ 50BF: bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
-
+ FR: giám sát ghi sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
Các bảo vệ nội bộ MBA như sau:
+
+
26Q: Bảo vệ nhiệt độ dầu của MBA tăng cao, 2 cấp tác động
26W: Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây MBA tăng cao, 2 cấp tác động
+ 63: Rơle bảo vệ áp lực
+ 71: Rơle bảo vệ mức dầu
+ 96: Rơle bảo vệ hơi dòng dầu
1.2.2 Hệ thống bảo vệ TBA nâng áp 22/220kV
Hệ thống rơ le bảo vệ trạm sử dụng các loại rơ le kỹ thuật số có độ nhạy cao,
thời gian tác động nhanh, có khả năng giao tiếp với máy tính, hệ thống SCADA/EMS.
Các yêu cầu chung đối với rơ le bảo vệ:
-
Dòng điện định mức
: In = 1A
Trang 8
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
-
Điện áp định mức
Điện áp nguồn nuôi cho rơle
Có cổng giao diện mặt sau relay
: Un = 220 Vac
: Uaux. = 220Vdc
: RS232, RJ45
Thời gian giải phóng sự cố của hệ thống bảo vệ chính và dự phòng:
-
Thời gian giải phóng sự cố của hệ thống bảo vệ chính: ≤ 110ms.
Thời gian giải phóng sự cố của hệ thống bảo vệ dự phòng: ≤ 140ms.
Hệ thống điều khiển bảo vệ của trạm TBA 220kV được trang bị phù hợp với quy
định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, cụ thể như sau:
a. Bảo vệ cho các ngăn đường dây 220kV:
-
-
Dự án sẽ thực hiện trang bị hệ thống giám sát ghi sự cố (FR) có chức năng đồng
bộ thời gian GPS (Global Positioning System), thiết bị đo chất lượng điện năng
(PQ) và thiết bị đo góc pha (PMU) cho các ngăn lộ tại TBA 220kV và thực hiện
kết nối hệ thống này với hệ thống FR/PQ/PMU tại Trung tâm điều độ A0/A2.
Trang bị rơ le bảo vệ đường dây.
Rơ le bảo vệ chính 1 - bảo vệ so lệch đường dây tích hợp các chức năng bảo vệ
như sau:
+ 87L: Bảo vệ so lệch đường dây
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/ quá áp
+
+
+
+
+
+
-
25/79: Kiểm tra đồng bộ/ tự động đóng lại
50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
85: Bảo vệ truyền cắt xa
FL: Định vị sự cố
FR: Giám sát ghi sự cố
SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le bảo vệ dự phòng - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như
sau:
+
+
+
+
+
+
21/21N: Bảo vệ khoảng cách
67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
68B/T: Bảo vệ phát hiện dao động điện
50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
Trang 9
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ FR: Giám sát ghi sự cố
-
+ FL: Định vị sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25).
b. Bảo vệ cho MBA 220kV T1:
-
Rơ le bảo vệ chính 1 - bảo vệ so lệch cho MBA T1 được tích hợp các chức năng
bảo vệ như sau:
+ 87T1: Bảo vệ so lệch dòng điện 3 pha
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất hai cấp tác động
+ 64: Bảo vệ chống chạm đất hạn chế (cho cuộn dây 220kV)
+ 49: Bảo vệ chống quá tải MBA
+ FR: Giám sát ghi sự cố
-
Rơ le bảo vệ chính 2 - bảo vệ so lệch cho MBA T1 được tích hợp các chức năng
bảo vệ như sau:
+ 87T2: Bảo vệ so lệch dòng điện 3 pha
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất hai cấp tác động
+ 49: Bảo vệ chống quá tải MBA
+ FR: Giám sát ghi sự cố
-
Bảo vệ dự phòng - bảo vệ quá dịng có hướng cho cuộn dây 220kV MBA T1
được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
-
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 25: Kiểm tra đồng bộ
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/ quá áp
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ FR: Giám sát ghi sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Bảo vệ dự phòng - bảo vệ quá dòng có hướng cho cuộn dây 22kV MBA T1 được
tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
Trang 10
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 50BF: Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
+ 25/79: Kiểm tra đồng bộ/ Tự đóng lại
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
+ BCU: Chức năng điều khiển mức ngăn
+ FR: Ghi sự cố
- Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
- Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
- Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25).
- MBA 220kV được nhà máy chế tạo có tủ điều khiển tại chỗ trong đó có trang bị
các thiết bị để truyền các tín hiệu đi khởi động mạch quạt mát MBA, điều chỉnh
nấc phân áp (OLTC)... đồng thời phải có khả năng nhận các tín hiệu đi cắt máy
cắt cũng như đi báo tín hiệu từ các rơ le bảo vệ của nội bộ MBA như sau:
+ 96B: Bảo vệ hơi của dòng dầu MBA lực
+ 96P: Bảo vệ hơi của dòng dầu của bộ điều chỉnh điện áp
+ 26Q: Bảo vệ nhiệt độ dầu của MBA tăng cao
+ 26W: Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây MBA tăng cao
+ 71Q1: Bảo vệ mức dầu MBA giảm thấp cấp 1
+ 71Q2: Bảo vệ mức dầu MBA giảm thấp cấp 2
+ 63Q: Bảo vệ áp lực dầu MBA
+ PRD: Bảo vệ áp lực
c. Bảo vệ cho thanh cái 220kV
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ so lệch thanh cái tích hợp các chức năng bảo vệ như
sau:
+ 87B: Bảo vệ so lệch thanh cái
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ FR: Giám sát ghi sự cố
d. Bảo vệ ngăn liên lạc thanh cái 220kV
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+ 21/21N: Bảo vệ khoảng cách
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
Trang 11
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ FR: Giám sát ghi sự cố
-
+ FL: Định vị sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
-
Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25).
e. Bảo vệ cho các tủ hợp bộ 22kV NM ĐMT
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng có hướng cho tủ lộ tổng 22kV của MBA T1
được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+
+
+
+
67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
50/51: Bảo vệ quá dòng
50/51N: Bảo vệ quá dòng chạm đất
27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 50BF: Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
+ 25/79: Kiểm tra đồng bộ/ Tự đóng lại
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
+ BCU: Chức năng điều khiển mức ngăn
+ FR: Ghi sự cố
-
Rơ le bảo vệ chính – bảo vệ thanh cái 22kV tích hợp các chức năng bảo vệ như
sau:
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 59Ns: Bảo vệ quá áp thứ tự không có độ nhạy cao
+ 81: Bảo vệ theo tần số
+ 50BF: Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
+ FR: Ghi sự cố
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng có hướng cho tủ lộ ra 22kV tích hợp các
chức năng bảo vệ như sau:
+
+
+
+
+
67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
67Ns: Bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng có độ nhạy cao
50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất hai cấp tác động
25/79: Chức năng hòa đồng bộ/ đóng lặp lại
Trang 12
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
+ BCU:Chức năng điều khiển mức ngăn
+ FR: Ghi sự cố
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng có hướng cho tủ lộ tự dùng tích hợp các
chức năng bảo vệ như sau:
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất hai cấp tác động
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
-
+ BCU:Chức năng điều khiển mức ngăn
+ FR: Ghi sự cố
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng có hướng cho ngăn phân đoạn thanh cái
được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất hai cấp tác động
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 25: Kiểm tra đồng bộ
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
+ BCU:Chức năng điều khiển mức ngăn
+ FR: Ghi sự cố
1.3 Hệ thống điều khiển
Hệ thống điều khiển của trạm bao gồm các thiết bị lắp đặt trên tủ bảo vệ và đo
lường cho các ngăn lộ để thực hiện các chức năng sau:
-
Thể hiện sự đấu nối của các phần tử bằng các sơ đồ nổi.
Điều khiển đóng cắt máy cắt 220kV, 22kV các dao cách ly 220kV và tiếp địa
phía đường dây.
Báo vị trí của các máy cắt, các dao cách ly và các dao tiếp đất.
Liên động các mạch điều khiển đóng cắt các máy cắt, dao cách ly và dao nối đất
theo đúng sơ đồ thiết kế nhằm tránh việc điều khiển thao tác sai gây hư hại cho
thiết bị và người vận hành.
Trang 13
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
-
Điều khiển điện áp đầu ra 220kV của MBA lực bằng khóa điều khiển có liên
động với mạch tự động điều chỉnh.
Điều khiển hệ thống quạt mát của MBA lực bằng khóa điều khiển với 2 chế độ
bằng tay và tự động.
Hệ thống điều khiển còn được trang bị các bộ báo động bằng âm thanh và ánh
sáng khi xuất hiện các tín hiệu sự cố và hệ thống rơ le bảo vệ làm việc.
Cấu hình hệ thống điều khiển bảo vệ của trạm TBA nâng áp 22/220kV NMĐMT
được trang bị hệ thống điều khiển bằng máy tính. Hệ thống điều khiển bằng máy tính
có các ưu điểm như sau:
-
-
-
Hệ thống điều khiển kết nối các thiết bị với nhau và với máy tính chủ bằng cáp
quang nên thời gian lắp đặt, thí nghiệm và hiệu chỉnh nhanh chóng hơn so với
dùng hệ thống thông thường.
Hệ thống có cấu hình mềm, dễ dàng thay đổi bằng phần mềm, nên rất thuận lợi
khi thay đổi sơ đồ trạm hay mở rộng thêm các ngăn lộ mà khơng phải thay thế
thiết bị điều khiển. Vì vậy giảm thiểu số lượng thiết bị phần cứng và thời gian khi
cải tạo trạm trong giai đoạn sau.
Hệ thống ít rơ le trung gian, giảm số lượng cáp đấu nối, nên tiết kiệm chi phí so
với dùng cáp thơng thường, đồng thời giảm xác suất chạm chập cáp điều khiển.
Kết cấu hệ thống đơn giản kiểu mô đun nên độ tin cậy cao, lắp đặt và bảo dưỡng
nhanh chóng.
Mặt trước tủ điều khiển bảo vệ có bố trí sơ đồ mimic trên đó bao gồm các khóa
điều khiển và các đèn hiển thị trạng thái thiết bị để có thể thực hiện điều khiển thiết bị
tại chỗ cho ngăn lộ bảo vệ.
Cấu hình hệ thống điều khiển máy tính có cấu trúc 4 cấp như sau:
-
Cấp thiết bị.
Cấp tủ điều khiển và bảo vệ.
Cấp mạng LAN, giao diện người sử dụng và cơ sở dữ liệu trạm.
Cấp kết nối SCADA/EMS.
Máy tính HMI & SCADA Gateway của hệ thống điều khiển máy tính kết nối về
Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc Gia (A0) thông qua 01 cổng theo tiêu chuẩn IEC
60870-5-101, 01 cổng theo tiêu chuẩn IEC 60870-5-104; về Trung tâm Điều độ HTĐ
miền Nam (A2) thông qua 01 cổng theo tiêu chuẩn IEC 60870-5-101, 01 cổng theo
tiêu chuẩn IEC 60870-5-104; và 02 cổng dự phòng theo tiêu chuẩn IEC 60870-5-104.
1.4 Giải pháp kỹ thuật hệ thống thông tin bảo vệ tại Trạm cắt NMĐMT 220kV
Các giải pháp kỹ thuật rơ le bảo vệ và điều khiển tại TC 220kV do Chủ đầu tư
trang bị cho các phần tử chủ yếu sau đây:
Trang 14
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
- 02 ngăn xuất tuyến 220kV đấu nối TBA 220kV
- 02 ngăn xuất tuyến 220kV đấu nối TBA 220kV Bình Long 2
- Thanh cái 220kV Trạm cắt NMĐMT 220kV
Nguồn điện thao tác và các tín hiệu đầu vào phục vụ cho hệ thống điều khiển, tự
động, bảo vệ rơ le, đo lường và báo tín hiệu có đặc tính kỹ thuật như sau:
- Điện áp thao tác xoay chiều
: 380/220VAC
- Điện áp thao tác 1 chiều
: 220VDC
- Dòng điện thứ cấp biến dòng có giá trị định mức
: 1A
- Điện áp thứ cấp điện áp có giá trị định mức
: 110V
1.4.1 Hệ thống rơle bảo vệ
Hệ thống rơ le bảo vệ trạm sử dụng các loại rơ le kỹ thuật số có độ nhạy cao, thời
gian tác động nhanh, có khả năng giao tiếp với máy tính, hệ thống SCADA/EMS.
* Các yêu cầu chung đối với rơ le bảo vệ:
- Dòng điện định mức
: In = 1A
- Điện áp định mức
: Un = 220 Vac
- Điện áp cung cấp
: Uaux. = 220Vdc
- Có cổng giao diện mặt sau relay
: RS485, RJ45
Hệ thống điều khiển bảo vệ của ngăn xuất tuyến được trang bị phù hợp với quy
định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, quy định của Tổng Công ty Điện lực miền
Nam, yêu cầu của Chủ đầu tư và phương thức bảo vệ của trạm 220kV . Cụ thể chủ đầu
tư là Chủ đầu tư trang bị rơ le bảo vệ cho ngăn đường dây và thanh cái 220kV tại
Trạm cắt NMĐMT 220kV như sau:
a. Bảo vệ cho các ngăn đường dây 220kV:
-
-
Dự án sẽ thực hiện trang bị hệ thống giám sát ghi sự cố (FR) có chức năng đồng
bộ thời gian GPS (Global Positioning System), thiết bị đo chất lượng điện năng
(PQ) và thiết bị đo góc pha (PMU) cho các ngăn lộ tại Trạm cắt NMĐMT 220kV
và thực hiện kết nối hệ thống này với hệ thống FR/PQ/PMU tại Trung tâm điều
độ A0/A2.
Trang bị rơ le bảo vệ đường dây:
Rơ le bảo vệ chính 1 - bảo vệ so lệch đường dây tích hợp các chức năng bảo vệ
như sau:
+ 87L: Bảo vệ so lệch đường dây
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
Trang 15
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/ quá áp
+ 25/79: Chức năng hòa đồng bộ/ tự đóng lại
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ FL: Định vị sự cố
+ FR: Ghi sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
-
Rơ le bảo vệ dự phòng - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như
sau:
+ 21/21N: Bảo vệ khoảng cách/ khoảng cách chạm đất
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 68B/T: Bảo vệ phát hiện dao động công suất
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ FL: Định vị sự cố
+ FR: Ghi sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
-
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25).
Rơ le bảo vệ so lệch đường dây tại TC được chọn phù hợp và tương thích với rơ
le bảo vệ so lệch đường dây tại TBA .
b. Bảo vệ cho thanh cái 220kV:
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ so lệch thanh cái 220kV tích hợp các chức năng bảo
vệ như sau:
+ F87B: Bảo vệ so lệch thanh cái
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
-
+ FR: Ghi sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
c. Bảo vệ cho ngăn liên lạc thanh cái 220kV:
Trang 16
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+ 21/21N: Bảo vệ khoảng cách
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ FR: Giám sát ghi sự cố
-
+ FL: Định vị sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25).
1.4.2 Hệ thống điều khiển
Căn cứ vào hiện trạng hệ thống thông tin khu vực, để phục vụ phương thức phối hợp
bảo vệ 2 đầu các đường dây 220kV đấu nối nhà máy đáp ứng các quy định hiện hành
của EVN, dự án đưa ra giải pháp như sau:
▪ Thiết lập kênh truyền cáp quang OPGW-36SM giữa TBA 220kV và Trạm
cắt NMĐMT 220kV phục vụ cho kênh bảo vệ so lệch đường dây F87L, bảo
vệ khoảng cách F21 và Teleprotection F85.
▪ Lắp đặt các bộ chia quang và thiết bị cần thiết tại TBA 220kV và Trạm cắt
NMĐMT 220kV làm cơ sơ để thiết lập các kênh thông tin bảo vệ so lệch
đường dây F87L và kênh truyền cho rơ le bảo vệ khoảng cách F21 qua
Teleprotection bằng kênh truyền quang.
Các giải pháp trang bị hệ thống kênh truyền, thông tin phục vụ phối hợp bảo vệ 2 đầu
đường dây đấu nối nhà máy do chủ đầu tư là Chủ đầu tư đầu tư.
1.4.3 Phương thức kết nối kênh truyền rơ le bảo vệ giữa hai đầu đường dây
-
Phương thức kết nối chức năng 87L trong rơle bảo vệ so lệch đường dây (F87L)
nối TBA nâng áp 22/220kV với Trạm cắt NMĐMT 220kV :
+ Ngăn đường dây 220kV tại TBA 220kV , rơ le F87L được trang bị các bộ
chia quang và các thiết bị kỹ thuật cần thiết.
+ Ngăn đường dây 220kV tại Trạm cắt NMĐMT 220kV , rơ le F87L được
trang bị các bộ chia quang và các thiết bị kỹ thuật cần thiết.
+ 02 rơ le bảo vệ F87L này kết nối với nhau thông qua kênh truyền quang
OPGW-36SM.
Trang 17
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
-
Phương thức kết nối chức năng 21/21N trong rơle bảo vệ khoảng cách đường dây
(F21) nối TBA 220kV với Trạm cắt NMĐMT 220kV :
+ Ngăn đường dây 220kV tại TBA 220kV , chức năng 21/21N gửi và nhận tín
hiệu trip đến thiết bị Tele-protection. Thiết bị Tele-protection có cổng kết
nối tương ứng với thiết bị STM, đảm bảo kết nối thông qua kênh truyền
quang.
+ Ngăn đường dây 220kV tại Trạm cắt NMĐMT 220kV , chức năng 21/21N
gửi và nhận tín hiệu trip đến thiết bị Tele-protection. Thiết bị Teleprotection có cổng kết nối tương ứng với thiết bị STM, đảm bảo kết nối
thông qua kênh truyền quang.
+ 02 thiết bị Tele-protection này kết nối với nhau thông qua kênh truyền
quang OPGW-36SM.
1.5 Giải pháp kỹ thuật hệ thống thông tin bảo vệ tại TBA 220kV đầu đối diện
Các giải pháp kỹ thuật rơ le bảo vệ và điều khiển cho ngăn đường dây đối diện
tại TBA Bình Long 2 do chủ đầu tư là Chủ đầu tư trang bị cho các phần tử chủ yếu sau
đây:
- 02 ngăn xuất tuyến 220kV đấu nối Trạm cắt NMĐMT
- Thanh cái 220kV TBA 220kV Bình Long 2
Nguồn điện thao tác và các tín hiệu đầu vào phục vụ cho hệ thống điều khiển, tự
động, bảo vệ rơ le, đo lường và báo tín hiệu có đặc tính kỹ thuật như sau:
- Điện áp thao tác xoay chiều
: 380/220VAC
- Điện áp thao tác 1 chiều
: 220VDC
- Dòng điện thứ cấp biến dòng có giá trị định mức
: 1A
- Điện áp thứ cấp điện áp có giá trị định mức
: 110V
1.5.1 Hiện trạng hệ thống rơle bảo vệ tại TBA 220kV đầu đối diện
TBA Bình Long 2 sử dụng sơ đồ hệ thống 2 thanh cái được trang bị hệ thống rơ
le bảo vệ như sau:
a. Bảo vệ cho các ngăn đường dây 220kV:
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ so lệch đường dây tích hợp các chức năng bảo vệ như
sau:
+ 87L: Bảo vệ so lệch đường dây
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
Trang 18
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/ quá áp
+ 25/79: Chức năng hòa đồng bộ/ tự đóng lại
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ FL: Định vị sự cố
+ FR: Ghi sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
-
Rơ le bảo vệ dự phòng - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như
sau:
+ 21/21N: Bảo vệ khoảng cách/ khoảng cách chạm đất
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 68B/T: Bảo vệ phát hiện dao động công suất
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ FL: Định vị sự cố
+ FR: Ghi sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
-
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
b. Bảo vệ cho thanh cái 220kV:
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ so lệch thanh cái 220kV tích hợp các chức năng bảo
vệ như sau:
+ F87B: Bảo vệ so lệch thanh cái
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
-
+ FR: Ghi sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
c. Bảo vệ cho ngăn liên lạc thanh cái 220kV:
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ q dịng tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 25: Chức năng hòa đồng bộ
Trang 19
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ FR: Giám sát ghi sự cố
-
+ FL: Định vị sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le bảo vệ dự phòng - bảo vệ quá dịng tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 25: Chức năng hòa đồng bộ
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ FR: Giám sát ghi sự cố
+ FL: Định vị sự cố
-
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
d. Bảo vệ cho ngăn lộ tổng MBA 220kV
-
Bảo vệ dự phòng - bảo vệ quá dòng có hướng cho cuộn dây 220kV MBA AT1
(AT2) được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/ quá áp
-
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ FR: Giám sát ghi sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
1.5.2 Hệ thống rơle bảo vệ mở rộng TBA 220kV đầu đối diện
Hệ thống rơ le bảo vệ trạm sử dụng các loại rơ le kỹ thuật số có độ nhạy cao, thời
gian tác động nhanh, có khả năng giao tiếp với máy tính, hệ thống SCADA/EMS.
* Các yêu cầu chung đối với rơ le bảo vệ:
- Dòng điện định mức
: In = 1A
- Điện áp định mức
: Un = 220 Vac
- Điện áp cung cấp
: Uaux. = 220Vdc
- Có cổng giao diện mặt sau relay
: RS485, RJ45
Trang 20
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
Hệ thống điều khiển bảo vệ của ngăn xuất tuyến được trang bị phù hợp với quy
định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, quy định của Tổng Công ty Điện lực miền
Nam, yêu cầu của Chủ đầu tư và phương thức bảo vệ của Trạm cắt NMĐMT . Cụ thể
chủ đầu tư là Chủ đầu tư trang bị rơ le bảo vệ cho đường dây và thanh cái 220kV tại
TBA Bình Long 2 như sau:
a. Bảo vệ cho các ngăn đường dây 220kV:
-
Rơ le bảo vệ chính 1 - bảo vệ so lệch đường dây tích hợp các chức năng bảo vệ
như sau:
+ 87L: Bảo vệ so lệch đường dây
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/ quá áp
+ 25/79: Chức năng hòa đồng bộ/ tự đóng lại
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ FL: Định vị sự cố
+ FR: Ghi sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
-
Rơ le bảo vệ dự phịng - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như
sau:
+ 21/21N: Bảo vệ khoảng cách/ khoảng cách chạm đất
+
+
+
+
+
+
67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
68B/T: Bảo vệ phát hiện dao động công suất
85: Bảo vệ truyền cắt xa
50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ FL: Định vị sự cố
+ FR: Ghi sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
-
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25).
Rơ le bảo vệ so lệch đường dây tại TC được chọn phù hợp và tương thích với rơ
le bảo vệ so lệch đường dây tại TBA .
Trang 21
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
b. Bảo vệ cho thanh cái 220kV:
-
Bổ sung tín hiệu từ các ngăn đường dây đấu nối Trạm cắt NMĐMT và ngăn máy
cắt vòng cho bảo vệ so lệch thanh cái (F87B).
c. Bảo vệ cho ngăn máy cắt vịng
-
Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:
+ 21/21N: Bảo vệ khoảng cách
+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
+ 68B/T: Bảo vệ phát hiện dao động công suất
-
+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa
+ FR: Giám sát ghi sự cố
+ FL: Định vị sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le bảo vệ dự phòng - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như
sau:
+
+
+
+
+
+
+
+
+
21/21N: Bảo vệ khoảng cách
67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng
50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động
50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất
27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp
68B/T: Bảo vệ phát hiện dao động công suất
50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt
85: Bảo vệ truyền cắt xa
FR: Giám sát ghi sự cố
-
+ FL: Định vị sự cố
+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố
Rơ le giám sát mạch cắt (F74).
Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86).
-
Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25).
1.5.3 Hệ thống điều khiển
Trang 22
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
Căn cứ vào hiện trạng hệ thống thông tin khu vực, để phục vụ phương thức phối hợp
bảo vệ 2 đầu các đường dây 220kV đấu nối nhà máy đáp ứng các quy định hiện hành
của EVN, dự án đưa ra giải pháp như sau:
▪ Thiết lập kênh truyền cáp quang OPGW-36SM giữa Trạm cắt NMĐMT
220kV và TBA 220KV Bình Long 2 phục vụ cho kênh bảo vệ so lệch
đường dây F87L, bảo vệ khoảng cách F21 và Teleprotection F85.
▪ Lắp đặt các bộ chia quang và thiết bị cần thiết tại TBA 220KV Bình Long 2
và Trạm cắt NMĐMT 220kV làm cơ sơ để thiết lập các kênh thông tin bảo
vệ so lệch đường dây F87L và kênh truyền cho rơ le bảo vệ khoảng cách
F21 qua Teleprotection bằng kênh truyền quang.
Các giải pháp trang bị hệ thống kênh truyền, thông tin phục vụ phối hợp bảo vệ 2 đầu
đường dây đấu nối Trạm cắt NMĐMT với TBA Bình Long 2 do chủ đầu tư là Chủ
đầu tư đầu tư.
1.5.4 Phương thức kết nối kênh truyền rơ le bảo vệ giữa hai đầu đường dây
-
Phương thức kết nối chức năng 87L trong rơle bảo vệ so lệch đường dây (F87L)
nối Trạm cắt NMĐMT với TBA 220kV Bình Long 2:
+ Ngăn đường dây 220kV tại Trạm cắt NMĐMT 220kV, rơ le F87L được
trang bị các bộ chia quang và các thiết bị kỹ thuật cần thiết.
+ Ngăn đường dây 220kV tại TBA 220kV Bình Long 2, rơ le F87L được
trang bị các bộ chia quang và các thiết bị kỹ thuật cần thiết.
+ Các rơ le bảo vệ F87L này kết nối với nhau thông qua kênh truyền quang
OPGW-36SM.
-
Phương thức kết nối chức năng 21/21N trong rơle bảo vệ khoảng cách đường dây
(F21) nối Trạm cắt NMĐMT với TBA 220kV Bình Long 2:
+ Ngăn đường dây 220kV tại Trạm cắt NMĐMT 220kV , chức năng 21/21N
gửi và nhận tín hiệu trip đến thiết bị Tele-protection. Thiết bị Teleprotection có cổng kết nối tương ứng với thiết bị STM, đảm bảo kết nối
thông qua kênh truyền quang.
+ Ngăn đường dây 220kV tại TBA 220kV Bình Long 2, chức năng 21/21N
gửi và nhận tín hiệu trip đến thiết bị Tele-protection. Thiết bị Teleprotection có cổng kết nối tương ứng với thiết bị STM, đảm bảo kết nối
thông qua kênh truyền quang.
+ Các thiết bị Tele-protection này kết nối với nhau thông qua kênh truyền
quang OPGW-36SM.
Trang 23
Giải pháp TKKT Hệ thống rơ le bảo vệ và tự động
Nhà máy điện mặt trời
CHƯƠNG 2.
ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CẤU HÌNH RƠ LE BẢO VỆ
2.1 Rơ le bảo vệ so lệch đường dây (F87L)
-
-
-
-
-
-
-
Kiểu: Rơ le kỹ thuật số, lắp trong khung phẳng.
Rơ le phải trang bị các chức năng so sánh pha và dòng điện 02 đầu đường dây để
cho phép tác động nhỏ hơn 01 chu kỳ. Rơ le được yêu cầu tác động đối với các sự
cố khơng cân bằng với giá trị dịng thấp hơn dòng điện dung đường dây. Cho
phép bù sai số biến dịng trong q trình cài đặt rơ le. Rơ le có khả năng ổn định,
không tác động nhầm do sai số sinh ra do biến dòng tại 01 hoặc cả 02 đầu đường
dây bị bão hoà.
Rơ le so lệch phải tích hợp chức năng bảo vệ q dịng ba pha, quá dòng chạm
đất, dòng thứ tự nghịch (có hướng và khơng hướng) có các phần tử có đặc tính
thời gian xác định và thời gian phụ thuộc (theo tiêu chuẩn IEC và ANSI), bảo vệ
quá áp, kém áp, quá tải, bảo vệ xa, chức năng ghi sự cố, xác định vị trí sự cố, ghi
các nhiễu loạn vào bộ nhớ khơng xóa được.
Rơ le phải tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ và đóng lặp lại.
Thời gian cắt <20ms.
Rơ le phải trang bị cổng quang để giao diện đầu xa trực tiếp trên cáp quang đơn
mode tiêu chuẩn ITU-T G652 hoặc qua bộ chuyển đổi quang điện.
Rơ le phải cho phép vận hành với 01 hoặc 02 kênh thơng tin.
Giao diện thơng tin với rơ le phía cuối đường dây: Rơ le là loại có module kết
quang single mode hỗ trợ chiều dài tối thiểu 40km với trường hợp phối hợp thông
tin qua kênh quang trực tiếp.
Rơ le phải cho phép lựa chọn chức năng bảo vệ quá dịng với đặc tính thời gian
ngược cho các phụ tải mắc song song sử dụng nguyên lý đo lường tổng dòng từ
tất cả các đường dây đấu nối.
Các đầu vào điện - quang và các tiếp điểm đầu ra có thể lập trình. Các tiếp điểm
đầu ra của rơ le có khả năng đóng cắt với dung lượng tối thiểu 1000VA cho mạch
đóng và 30VA cho mạch cắt (hằng số L/R nhỏ hơn 30ms).
Có chức năng giám sát các điều kiện làm việc của máy cắt, kể cả đường cong
theo dõi tình trạng hao mịn của máy cắt mà người sử dụng có thể lập trình. Số
lần cắt và dịng cắt tích luỹ phải được ghi lại theo từng pha….
Nguồn ni dự phịng (pin) đồng hồ thời gian thực.
Trang bị cổng đồng bộ thời gian hệ thống IRIG-B.
24
