Đang tải... (xem toàn văn)
Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Phùng Đức Đạt NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ÁP DỤNG CHO LỘ ĐƯỜNG DÂY 373 TRẠM E13.2
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Phùng Đức Đạt NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ÁP DỤNG CHO LỘ ĐƯỜNG DÂY 373 TRẠM E13.2 LẠNG SƠN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN Thái Nguyên - 2023 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Phùng Đức Đạt NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ÁP DỤNG CHO LỘ ĐƯỜNG DÂY 373 TRẠM E13.2 LẠNG SƠN Mã ngành: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN HIỀN TRUNG Thái Nguyên - 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu tham khảo khác nhau Qua số liệu thu thập thực tế, tổng hợp tại Điện lực Lộc Bình - Công ty Điện lực Lạng Sơn, không sao chép bất kỳ luận văn nào trước đó và dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Hiền Trung - giảng viên trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên Các số liệu và những kết quả trong luận văn là trung thực, các đánh giá, kiến nghị đưa ra xuất phát từ thực tiễn và kinh nghiệm làm việc trong công ty Điện lực Lạng Sơn; kết quả nghiên cứu này chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào trước khi trình, bảo vệ và công nhận bởi “Hội Đồng đánh giá luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật” Một lần nữa, tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam kết trên./ Tác giả luận văn Phùng Đức Đạt ii LỜI CẢM ƠN Qua thời gian học tập, nghiên cứu chương trình cao học kỹ thuật điện của trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, đã giúp tác giả nhận thức sâu sắc về cách thức nghiên cứu, phương pháp tiếp cận các đối tượng nghiên cứu và lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp cao học; đồng thời góp phần nâng cao kiến thức chuyên môn vững vàng, nâng cao năng lực thực hành, khả năng thích ứng cao trước sự phát triển của khoa học, kĩ thuật và kinh tế; có khả năng phát hiện, giải quyết độc lập những vấn đề thuộc chuyên ngành được đào tạo và phục vụ cho công tác được tốt hơn Việc thực hiện nhiều bài tập nhóm trong thời gian học đã giúp tác giả sớm tiếp cận được cách làm, phương pháp nghiên cứu, tạo tiền đề cho việc độc lập trong nghiên cứu và hoàn thành luận văn này Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: TS Nguyễn Hiền Trung đã giúp đỡ, hướng dẫn hết sức chu đáo, nhiệt tình trong quá trình thực hiện để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ này; Các CBCNV trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình tiến hành thực nghiệm đề tài và bảo vệ luận văn thạc sĩ; Các đồng chí lãnh đạo và tập thể cán bộ công nhân viên của Công ty Điện lực Lạng Sơn đã giúp đỡ tác giả thực hiện việc nghiên cứu, thu thập các số liệu để tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ này; các đồng nghiệp là những người đã hoàn thành chương trình cao học, đã dành thời gian đọc, đóng góp cho luận văn thạc sĩ này hoàn thiện tốt hơn; Gia đình, bạn bè của tác giả đã giúp đỡ, tạo điều kiện về thời gian, động viên tác giả trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này; Tác giả mong muốn tiếp tục nhận được sự chia sẻ, hỗ trợ và tạo điều kiện của Hội đồng Chấm luận văn thạc sĩ, để bản luận văn này hoàn thiện hơn Xin trân trọng cảm ơn Lạng Sơn, ngày 1 tháng 04 năm 2023 iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT EVN : Tập đoàn Điện lực Việt Nam; EVNNPC : Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc; PCLS : Công ty Điện lực Lạng Sơn; QLVH : Quản lý vận hành; NVVH : Nhân viên vận hành; CNTT : Công nghệ thông tin; TBA : Trạm biến áp; NMĐ : Nhà máy điện; B13 : Phòng Điều độ - Công ty Điện lực Lạng Sơn; CBPT : Cán bộ phương thức; ĐĐV : Điều độ viên; PTT : Phiếu thao tác; TTĐĐ : Trung tâm điều độ; ĐQLVH : Đội QLVH lưới điện cao thế Lạng Sơn; iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông số nguồn điện 10 Bảng 1.2 Thông số máy biến áp T1, T2 15 Bảng 1.3 Thông số tụ bù trên lưới 15 Bảng 1.4 Thiết bị bảo vệ và đo lường tại TBA 110kV-E13.2 16 Bảng 1.5 Thống kê các Recloser/LBS trên đường dây 373E13.2 18 Bảng 1.6 Thống kê CDPT trên đường dây 373E13.2 19 Bảng 1.7 Hiện trạng thông số cài đặt trên các Recloser 21 Bảng 1.8 Thống kê sự cố trên lộ 373E13.2 22 Bảng 2.1 Thông số của hệ thống 27 Bảng 2.2 Số liệu về khách hàng và tải trung bình ở các nút phụ tải 27 Bảng 2.3 Các chỉ số độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.1 27 Bảng 2.4 Các chỉ số độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.2 28 Bảng 2.5 Các chỉ số độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.3 29 Bảng 2.6 Các chỉ số độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.4 30 Bảng 2.7 Các chỉ số độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.5 trong trường hợp không hạn chế công suất chuyển tải 32 Bảng 2.8 Các chỉ số độ tin cậy tại các nút tải của hệ thống hình 2.5 trong trường hợp hạn chế công suất chuyển tải 33 Bảng 2.9 Tổng hợp các chỉ số độ tin cậy của các hệ thống từ hình 2.1 - 2.5 33 Bảng 2.10 Giá trị cài đặt của Flite 116-SA 37 Bảng 2.11 Thống kê vị trí lắp đặt thiết bị cảnh báo sự cố đường dây 37 Bảng 2.12 Vị trí lắp mới 40 Bảng 2.13 Thống kê thiết bị thay thế của giải pháp đề xuất 40 Bảng 3.1 Thông số nguồn hệ thống 45 Bảng 3.2 Thông số tính toán của máy biến áp T1, T2 46 Bảng 3.3 Cường độ hỏng hóc và thời gian sửa chữa thiết bị 59 Bảng 3.4 So sánh các chỉ số độ tin cậy theo PA1 và PA2 64 Bảng 3.5 Kết quả tính toán dòng điện ngắn mạch trong ETAP 67 Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả tính toán dòng điện qua máy cắt & Recloser 67 Bảng 3.7 Dòng khởi động tính toán và dòng đặt Ipickup của các Recloser 72 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức điều độ HTĐ 5 Hình 1.2 Sơ đồ điều độ tại PCLS 5 Hình 1.3 Mô hình đội QLVH lưới điện cao thế truyền thống 7 Hình 1.4 Mô hình Điện lực thành phố 8 Hình 1.5 Mô hình Điện lực Lộc Bình 8 Hình 1.6 Mô hình Điện lực trực thuộc PCLS 9 Hình 1.7 Vị trí máy cắt MC 373E13.2/155-01 Bằng Khánh-Mẫu Sơn 11 Hình 1.8 Vị trí MC 300/11 Mè Thình-Phai Bây và DCL 373E13.2-7/174-1A Xuân Mãn11 Hình 1.9 Vị trí MC 300/585 Đình Lập-Tiên Yên kết nối ĐZ 373E13.2- ĐZ 372E5.6 12 Hình 1 10 Sơ đồ một sợi lưới điện 110 kV Lạng Sơn (chi tiết xem bản vẽ phần phụ lục) 13 Hình 2.1 Sơ đồ lưới điện hình tia không phân đoạn 27 Hình 2.2 Sơ đồ lưới điện hình tia có nhánh rẽ được bảo vệ bằng cầu chì 28 Hình 2.3 Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn bằng dao cách ly, nhánh rẽ bảo vệ bằng cầu chì 29 Hình 2.4 Sơ đồ lưới điện hình tia phân đoạn bằng máy cắt 30 Hình 2.5 Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở 31 Hình 2.6 Nguyên tắc phân đoạn sự cố dựa trên thiết bị FPIs 35 Hình 3.1 Giao diện tạo một dự án mới 44 Hình 3.2 Trang cài đặt thông số nguồn trong ETAP 45 Hình 3.3 Trang cài đặt Rating và Impedance cho MBA T1 và T2 46 Hình 3.4 Thanh công cụ hệ thống 47 Hình 3.5 Trang cài đặt Rating cho MBA hai cuộn dây 48 Hình 3.6 Trang cài đặt tổng trở cho đường dây trên không 35kV 49 Hình 3.7 Trang cài đặt tổng trở cho tải trạm biến áp cung cấp cho khu dân cư 50 Hình 3.8 Thanh công cụ 51 Hình 3.9 Tùy chỉnh các trường hợp phân tích 51 Hình 3.10 Trang Info 51 Hình 3.11 Trang System index Report 52 Hình 3.12 Trang Load Index Report 53 Hình 3.13 Trang Plot 53 Hình 3.14 Trang cài đặt độ tin cậy cho MBA 54 Hình 3.15 Cửa sổ cài đặt cấu hình và độ tin cậy của đường dây 56 Hình 3.16 Cửa sổ cài đặt độ tin cậy cho Recloser 57 vi Hình 3.17 Trang Reliability của tải tập trung 58 Hình 3.18 Trích xuất sơ đồ tính toán độ tin cậy trước khi cải tạo (hiện trạng) PA1 60 Hình 3.19 Trích xuất sơ đồ tính toán độ tin cậy sau khi cải tạo - PA2 61 Hình 3.20 Kết quả tính toán độ tin cậy phương án 1 62 Hình 3.21 Kết quả tính toán độ tin cậy của phương án 2 63 Hình 3.22 Trang Info tính toán phân bố công suất trong ETAP 65 Hình 3.23 Trang Info tính toán ngắn mạch trong ETAP 66 Hình 3.24 Thông số cài đặt của rơle tại MC373 69 Hình 3.25 Đường đặc tính của Rơle quá dòng tại MC373 70 Hình 3.26 Thông số cài đặt của Recloser MC 373E13.2/134 71 Hình 3.27 Đường đặc tính của Recloser MC 373E13.2/134 72 Hình 3.28 Sơ đồ phối hợp các Recloser trong ETAP 74 Hình 3.29 Phối hợp bảo vệ Rơle và 4 Recloser 75 Hình 3.30 Sơ đồ phối hợp giữa các bảo vệ đã được chỉnh định 76 vii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG .iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ v MỞ ĐẦU 1 1 Lý do thực hiện đề tài 1 2 Mục tiêu nghiên cứu .2 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 4 Phương pháp nghiên cứu 4 5 Cấu trúc của luận văn .4 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUỒN VÀ LƯỚI ĐIỆN LỘ ĐƯỜNG DÂY 373E13.2 LẠNG SƠN 5 1.1 Khái quát mô hình chỉ huy điều độ tại Công ty Điện lực Lạng Sơn 5 1.1.1 Mô hình tổ chức công tác chỉ huy điều độ .5 5 1.1.2 Mô hình quản lý Đội QLVH lưới điện cao thế Lạng Sơn 7 1.1.3 Mô hình quản lý Điện lực Thành Phố Lạng Sơn 7 1.1.4 Mô hình quản lý các Điện lực còn lại 9 1.2 Hiện trạng nguồn và lưới điện tỉnh Lạng Sơn .9 1.2.1 Hiện trạng 9 1.2.2 Hiện trạng nguồn và lưới điện lộ đường dây 373E13.2 Lạng Sơn .14 1.3 Hiện trạng thiết bị bảo vệ 15 1.3.1 Thiết bị bảo vệ và đo lường tại trạm 110 kV-E13.2 Lạng Sơn 15 1.3.2 Thiết bị bảo vệ đường dây 373E13.2 Lạng Sơn 17 1.3.3 Chức năng của thiết bị bảo vệ trên lộ đường dây 373E13.2 Lạng Sơn 19 1.3.4 Hiện trạng sự cố trên đường dây 373E13.2 Lạng Sơn 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .22 CHƯƠNG 2 NÂNG CAO HIỆU QUẢ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 23 2.1 Các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện phân phối .23 2.1.1 Tối ưu hóa việc lắp đặt tụ bù 23 2.1.2 Xác định điểm mở tối ưu .23 2.1.3 Giải pháp nâng cao độ tin cậy 23 2.2 Đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện .34 viii 2.2.1 Giải pháp lập kế hoạch giảm thời gian cắt điện công tác 34 2.2.2 Giải pháp ứng dụng tự động hóa lưới điện phân phối 35 2.2.3 Giải pháp phân đoạn đường dây và nhánh rẽ 38 2.2.4 Giải pháp ngăn ngừa các dạng sự cố thường gặp 38 2.2.5 Kết luận về lựa chọn giải pháp độ tin cậy .39 2.3 Kết luận chương 2 .40 CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HÓA LƯỚI ĐIỆN TRONG ETAP ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT .42 3.1 Giới thiệu phần mềm mô phỏng tính toán ETAP 42 3.2 Tính toán đánh giá độ tin cậy của giải pháp đề xuất 44 3.2.1 Tạo dự án mới 44 3.2.2 Xây dựng mô phỏng lộ đường dây 371-E26.1 44 3.2.3 Tính toán độ tin cậy 58 3.3.Giải pháp phối hợp giữa các Recloser, bảo vệ rơle lộ đường dây 373E13.2 65 3.3.1 Tính toán phân bố công suất và tính ngắn mạch 65 3.3.2 Thiết lập thông số bảo vệ 67 3.3.2.1 Bảo vệ quá dòng xuất tuyến lộ 373 .67 3.3.2.2 Cài đặt, lựa chọn đường đặc tính cho Recloser 70 3.3.3 Phối hợp Recloser 73 3.3.4 Hiệu chỉnh các đường đặc tính bảo vệ 75 3.4 Kết luận chương 3 .77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 1 Kết luận 78 2 Kiến nghị 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 81