GIẢI PHÁP GIÁM SÁT VÀ TÌM KIẾM SỰ CỐ CHẠM ĐẤT CHO TỦ NGUỒN DC220V www mese vn 1 Mở đầu Hệ thống điều khiển và bảo vệ (nhị thứ) trong các Nhà máy điện, Trạm biến áp truyền tải 500/220/110kV phổ biến đư[.]
GIẢI PHÁP GIÁM SÁT VÀ TÌM KIẾM SỰ CỐ CHẠM ĐẤT CHO TỦ NGUỒN DC220V www.mese.vn 1.Mở đầu: Hệ thống điều khiển bảo vệ (nhị thứ) Nhà máy điện, Trạm biến áp truyền tải 500/220/110kV phổ biến cung cấp nguồn nuôi DC220V Nếu hệ thống nguồn nuôi DC220V gặp cố dẫn đến nguồn cấp hệ thống Nhị thứ, điều khiển ảnh hướng tới hoạt động Toàn trạm biến áp truyền tải hay hoạt động nhà máy điện Từ cho ta thấy tầm quan trọng Hệ thống tới An ninh Lưới điện quốc gia Hệ thống nguồn 220(110)VDC bao gồm nhiều hạng mục Charger, Inverter, Ắc quy, Tủ phân phối DC220V tủ AC220V Trong phạm vi viết, đề cập tới “Giải pháp giám sát tìm kiếm cố chạm đất online cho Tủ 220(110)VDC trạm Biến áp truyền tải/phân phối 500/220/110kV” Phân tích kỹ thuật: Sơ đồ nguyên lý Tủ nguồn DC220V phổ biến trạm biến áp truyền tải Việt Nam Tủ DC220V bao gồm 02 DC220V cấp nguồn từ hai Battery charger, có máy cắt liên lạc, hệ nối tới tủ ắc quy riêng Thanh pha Âm Dương ko nối đất (nguồn chiều cách ly với đất) Tải nguồn DC chia làm hai loại: Tải thường: cấp nguồn DC cung cấp Tải ưu tiên: cấp hai nguồn DC tới (tùy trạm) Các tượng gây cố tủ DC220V chủ yếu nguyên nhân chạm đất, tượng phổ biến thường xuyên xẩy trình hoạt động trạm đặc biệt với điều kiện thời tiết nóng ẩm, nhiệt đới Việt Nam Chúng ta phân tích kịch xẩy có cố chạm đất tủ nguồn DC220V đây: a Cả hai cố chạm đất xẩy pha (âm dương) Trường hợp hệ thống làm việc bình thường, chưa gây cố gì, trường hợp phổ biến hay xẩy gây chủ quan cho người sử dụng có cố chạm đất báo từ Role bảo vệ b Sự cố chạm đất thứ xẩy pha khác i Nếu tổng trở cố nhỏ: gây ngắn mạch tủ nguồn DC220V, tác động thiết bị bảo vệ tải tủ DC220V ii Nếu tổng trở cố lớn, dòng điện chạm đất nhỏ, thiết bị bảo vệ tải không tác động, dòng điện chạy hệ thống nhị thứ, gây tác động đóng cắt nhầm role, contactor hình minh họa => hai trường hợp (i), (ii) nguy hiểm tới tính an toàn cung cấp điện mạng lưới, tới an toàn điện hệ thống, đặc biệt trường hợp tác động nhầm Như vậy, việc cần làm là: Giảm thiểu nguyên nhân gây cố chạm đất: thi công lắp đặt, thiết bị, vệ sinh, bảo trì bảo dưỡng… Nhanh chóng xác định ngun nhân, vị trí cố chạm đất lần 1, cách ly, khắc phục, tránh để xẩy cố chạm đất thứ cố thứ chưa khắc phục Dẫn tới cần thiết phải có hệ thống giám sát tìm kiếm cố chạm đất Online, Tìm kiếm ‘nóng’ khơng cần phải ngắt điện hay DỪNG hệ thống Hiện trạng Việt Nam: Qua khảo sát tìm hiểu thực trạng tủ DC220V trạm truyền tải điện nhà máy điện Việt Nam, thiết bị bảo vệ chạm đất cho tủ DC220V, Chúng tơi có nhận xét sau: Phổ biến sử dụng role bảo vệ chạm đất BA300 GE, Alstom, hay CM-IWN ABB, 3UG30-82-xxx Siemens; cá biệt có số dự án tủ DC220V khơng có rơ le bảo vệ chạm đất Tính thiết bị CƠ BẢN: Cài đặt ngưỡng bảo vệ vít vặn xoắn, báo tác động đầu tiếp điểm khô cách điện hệ thống suy giảm tới ngưỡng bảo vệ, có báo chạm đất pha dương hay âm Khơng có theo dõi cảnh báo sớm, khơng có Logging giá trị hệ thống, khơng có đo lường giá trị chạm đất hiển thị LCD, không truyền thông RS485 hay Ethernet, khơng hỗ trợ tìm kiếm định vị cố chạm đất Khi có lỗi chạm đất lần xẩy ra, người vận hành phải nhiều thời gian (có thể nhiều ngày) cho việc tìm kiếm cố chạm đất lần vì: Khi có chạm đất nguồn chiều DC tiến hành khoanh vùng điểm chạm đất cách cắt đồng thời attomat cấp nguồn DC Với phương pháp này, độ tin cậy hệ thống role nhị thứ giảm nguồn chiều tạm thời cấp cho role mạch bảo vệ Thêm nữa, nguồn chiều bị dao động trình xử lý gây nên tác động sai Thời tiết nóng ẩm Việt nam, ngày mưa nhiều lớn làm suy giảm cách điện toàn trạm, ngưỡng lỗi chạm đất nhiên lại khơng chạm đất Nếu khơng có thiết bị đo lường giám sát giá trị, lập biểu đồ theo dõi thơng số cách điện, khó cho người vận hành phân tích, phán đốn lỗi khắc phục lỗi 4.Đề xuất Phương án kỹ thuật: Qua phân tích trên, tính bảo vệ chạm đất cho tủ DC220V trạm truyền tải (đặc biệt với trạm truyền tải không người vận hành), Chúng tơi đề xuất hai tiêu chí sau: Role giám sát điện trở cách điện tủ DC220V phải có hình LCD, giám sát giá trị chạm đất Realtime phải có tính truyền thơng kết nối với hệ thống phần mềm giám sát trung tâm bảng giám sát từ xa realtime/online Phải có hệ thống giám sát tìm kiếm cố chạm đất realtime, online cố định tay để nhanh chóng phát hiện, loại trừ cố chạm đất xẩy Hình ảnh tham khảo thiết bị hãng BENDER-CHLB Đức Giới thiệu Giải pháp, thiết bị tìm kiếm cố chạm đất cho tủ DC220V hãng BENDER – CHLB Đức: Sơ lược hãng BENDER: Hãng Bender GmbH & Co KG có trụ sở đặt Londorfer Straße 65, 35305 Grünberg, Germany, đời từ năm 1937, có mạng lưới đối tác phân phối 70 quốc gia tồn giới, Việt Nam, Công ty CP MES-Engineering Việt Nam nhà phân phối thức Chi tiết xin vui lịng ghé thăm website tại: www.bender.de www.mese.vn Tổng quan giải pháp BENDER: Sơ đồ Giải pháp, thiết bị tìm kiếm cố chạm đất hãng BENDER cho tủ DC220V Hệ thống tìm kiếm cố chạm đất BENDER chia làm ba phần: Thiết bị giám sát tìm kiếm cố chạm đất: Iso685-D-P với hình LCD lớn hiển thị giá trị đo lường, kết nối truyền thơng Ethernet Thiết bị tìm kiếm cố chạm đất xuất tuyến: EDS440,460,490, EDS150 và/hoặc tìm kiếm cố chạm đất tay EDS195PM Biến dòng độ nhạy cao: W /W -8000; WS /WS -8000 Hình ảnh tìm kiếm cố chạm đất tay Nguyên lý làm việc hệ thống tìm kiếm cố chạm đất BENDER: Giả sử có sơ đồ làm việc hệ thống, nguồn DC220V với 06 tải lộ Điện trở cách điện làm việc bình thường 100kOhm, ngưỡng chạm đất cài đặt báo lỗi 10kOhm Hệ thống giám sát tìm kiếm cố chạm đất gồm: 01 role giám sát tìm kiếm cố chạm đất Iso685-D-P 01 Bộ đinh vị cố chạm đất, giám sát tới 12 xuất tuyến: EDS460/440 06 Biến dòng độ nhạy cao W/WS Kết nối mạng truyền thông: Iso685-D-P đóng vai trị Master (địa 01); Bộ định vị cố EDS460 Slave (địa 02) kênh lộ giám sát bới biến dòng W kênh ký hiệu K1,2,3,4,5,6 Giả sử, có cố chạm đất xẩy thiết bị thứ (k3); cố chạm đất làm suy giảm cách điện toàn hệ thống 10kOhm; Role Iso685-D-P sau đo lường giá trị 10kOhm báo lỗi: Isolation fault 10kOhm Ngay Role yêu cầu Bộ tìm kiếm cố chạm đất EDS460 làm việc, đồng thời rơle ISO685-D-P bơm xung tìm kiếm cố chạm đất Ip (có ngưỡng cài đặt: 10-50mA 1-2,5mA) , xung vuông chiều đặc biệt (chỉ qua cảm nhận thiết bị BENDER); dòng Ip chạy mạch DC220V, chạy qua điểm cố chạm đất, chạy tới dây PE (đất) quay Rơle ISO685-D-P (dòng Ip này, việc chạy tạo thành mạch vịng kín với ISO685-D-P dễ dàng, ISO685-D-P có lọc bên trong) Như vậy, dịng Ip chạy thành mạch vòng từ Iso685-D-P qua cáp điện, xuyên qua biến dòng độ nhạy cao W/Ws kênh K3, qua điểm chạm đất lại Iso685-D-P Dòng Ip chạy qua W/WS, biến dòng biết đưa giá trị đo lường Bộ tìm kiếm cố chạm đất EDS460, EDS460 báo lỗi, cảnh báo kênh K3 bị lỗi tr bv ên thiết bị truyền thông báo cho Iso685-D-P biết là: Tôi thiết bị Slave địa Phát lỗi vị trí K3 có dịng chạm đất đo lường chạy qua (giả sử 12mA); từ biết xác cố chạm đất xẩy đâu để khắc phục, sửa lỗi Kết nối truyền thông Ethernet: Role Iso685-D-P tích hợp sẵn cổng truyền thơng Ethernet Modbus TCP-IP thiết bị, đơn giản cho việc kết nối với hệ thống SCADA trạm hệ thống điều khiển từ xa, phù hợp cho việc giám sát trạm khơng người trực Tóm lại: Giải pháp hãng BENDER khắc phục nhược điểm phương pháp đo lường tìm kiếm cố chạm đất cụ thể sau: - Phát tìm kiếm cố chạm đất DC online, không làm gián đoạn hoạt động hệ thống nhị thứ trạm: Duy trì an tồn liên tục hệ thống nhị thứ: ổn định hoạt động lưới điện - Có đo lường giám sát, lưu trữ số liệu truyền thông phù hợp cho việc dự báo lỗi, phán đốn lỗi giám sát từ xa - trạm khơng người trực MỘT SỐ DỰ ÁN ĐÃ THỰC HIỆN VÀ THỰC NGHIỆM TẠI VIỆT NAM (cập nhật 8/2018) Trên giới, có nhiều nhà máy điện, trạm truyền tải điện sử dụng thiết bị BENDER cho việc tìm kiếm cố chạm đất Tại Việt Nam, liệt kê số dự án điển hình sử dụng giải pháp/ thiết bị tìm kiếm cố chạm đất BENDER sau đây: • Tìm kiếm cố chạm đất thiết bị cầm tay tại: – Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại 2; – Nhiệt điện Uông Bí – tổ máy 300; – Trạm 220kV – Bắc Ninh PTC1-NPT; – Trạm 110kV HNPC: E1.1 Đông Anh, E1.17 Nội Bài, E1.26 Linh Đàm • Cung cấp, lắp đặt thiết bị: – Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình – EVN; – Tram 110kV Lạch Chay – Hải Phịng (HPPC) – Giàn khoan dầu khí PVD3, PVD5; – Các cơng trình điện mặt trời tập đồn GE Nhật Bản (qua nhà máy GE Hải Phòng) – Hệ thống điện cách ly y tế IPS 30 bệnh viện Việt Nam • Đang lắp đặt thử nghiệm: – Tại trạm 110kV E1.2 Gia Lâm – Hà Nội (HNPC) MỘT SỐ HÌNH ẢNH DỰ ÁN ĐÃ THỰC HIỆN VÀ THỰC NGHIỆM TẠI VIỆT NAM (cập nhật 8/2018) TÀI LIỆU KỸ THUẬT SẢN PHẨM HÃNG BENDER-CHLB ĐỨC Role giám sát chạm đất phát xung tìm kiếm chạm đất Iso685-D-P Bộ phát định vị chạm đất cố đinh: EDS460/EDS440 Bộ tìm kiếm cố chạm đất tay: EDS3090/EDS195PM Biến dòng độ nhạy cao W/WS… MỘT SỐ REPORT, BIÊN BẢN LÀM VIỆC (cập nhật 8/2018) Giàn khoan dầu khí PVD3, PVD5 Thực nghiệm nhà máy NĐ Phả Lại Thực nghiệm nhà máy NĐ ng Bí – tổ máy 300 Thực nghiệm trạm 220kV – Bắc Ninh Thực nghiệm trạm 110kV Đông Anh, Gia Lâm, Nam Thăng Long - HNPC ... quan giải pháp BENDER: Sơ đồ Giải pháp, thiết bị tìm kiếm cố chạm đất hãng BENDER cho tủ DC220V Hệ thống tìm kiếm cố chạm đất BENDER chia làm ba phần: Thiết bị giám sát tìm kiếm cố chạm đất: ... nhân gây cố chạm đất: thi công lắp đặt, thiết bị, vệ sinh, bảo trì bảo dưỡng… Nhanh chóng xác định nguyên nhân, vị trí cố chạm đất lần 1, cách ly, khắc phục, tránh để xẩy cố chạm đất thứ cố thứ... BENDER cho việc tìm kiếm cố chạm đất Tại Việt Nam, chúng tơi liệt kê số dự án điển hình sử dụng giải pháp/ thiết bị tìm kiếm cố chạm đất BENDER sau đây: • Tìm kiếm cố chạm đất thiết bị cầm tay tại: