Giải pháp tự động hóa không người trực trạm biến áp 110kV Liên Trìthành phố Đà Nẵng.

TểM TT Tờn ti: Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit S th SV: 105120227 Lp: 12D2 ti ny trung nghiờn cu h thng iu khin, bo v ca trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ, t ú xut mt s gii phỏp nõng cp trm Liờn Trỡ t kiu trm truyn thng lờn mụ hỡnh t ng húa khụng ngi trc, cỏc gii phỏp ch yu nm phn h thng iu khin v cỏc rle bo v trm, bờn cnh ú l vic xõy dng h thng thụng tin SCADA mi cho trm Liờn Trỡ Tt c cỏc cụng vic bao gm: tỡm hiu v tỡnh hỡnh phỏt trin ph ti ca thnh ph Nng t ú cho thy tớnh cp thit ca vic phỏt trin rng rói mụ hỡnh trm bin ỏp t ng húa khụng ngi trc; kho sỏt hin trng trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ tỡm nhng mt hn ch ca mt trm bin ỏp kiu truyn thng cụng tỏc qun lý, hnh; xut mt s gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm Liờn Trỡ; tớnh toỏn minh cho chc nng bo v so lch mỏy bin ỏp Chng 1: Gii thiu tng quan v li in thnh ph Nng, bao gm cỏc trm bin ỏp, phng thc hnh, d bỏo s phỏt trin ca ph ti ri cui cựng nờu lờn s cn thit ca vic phỏt trin nhõn rng mụ hỡnh trm bin ỏp t ng húa khụng ngi trc trờn a bn thnh ph Nng Chng 2: Gii thiu v v trớ, vai trũ, phng thc hnh, quy mụ trm Liờn Trỡ; cựng vi ú l vic tỡm hiu hin trng ca trm (ang hnh theo kiu truyn thng), rỳt nhn xột a n kt lun cho vic nõng cp trm theo mụ hỡnh trm t ng húa khụng ngi trc Chng 3: Gii thiu v mụ hỡnh trm bin ỏp t ng húa, tiờu chun IEC 61850 v a cỏc gii phỏp nõng cp i vi h thng iu khin, bo v v theo sau ú l vic xõy dng h thng thụng tin SCADA mi, cui cựng nờu thờm mt s gii phỏp cho mt s h thng khỏc (khụng chỳ trng phm vi ti ny) Chng 4: Tớnh toỏn minh cho chc nng bo v so lch mỏy bin ỏp (s dng dc c tớnh hóm ca rle so lch thay mi: SEL-787) I HC NNG TRNG I HC BCH KHOA KHOA IN CNG HềA X HI CH NGHA VIT NAM c lp - T - Hnh phỳc NHIM V N TT NGHIP H tờn sinh viờn: Lấ TRN HONG VIT S th sinh viờn: 105120227 Lp: 12D2 Khoa: IN Ngnh: K thut in-int Tờn ti ỏn: Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng ti thuc din: Cú ký kt tha thun s hu trớ tu i vi kt qu thc hin Cỏc s liu v d liu ban u: Thụng s cỏc thit b nht th trm Liờn Trỡ ly t Cụng ty TNHH MTV in lc Nng Ni dung cỏc phn thuyt minh v tớnh toỏn: Chng 1: Tng quan h thng in thnh ph Nng Chng 2: Gii thiu trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ (E11) Chng 3: Mt s gii phỏp t ng húa trm bin ỏp Liờn Trỡ Chng 4: Tớnh toỏn minh cho chc nng bo v so lch mỏy bin ỏp (87T) Cỏc bn v, th ( ghi rừ cỏc loi v kớch thc bn v ): Bn v s 1: S li in thnh ph Nng (A3, A0) Bn v s 2: S mt bng thit b trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ (A3, A0) Bn v s 3: S nht th trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ (A3, A0) Bn v s 4: S phng thc o lng-bo v trm Liờn Trỡ (A3, A0) Bn v s 5: S h thng thụng tin v SCADA hin hu trm Liờn Trỡ (A3, A0) Bn v s 6: S h thng iu khin theo mụ hỡnh mi (A3, A0) Bn v s 7: S phng thc o lng-bo v sau nõng cp (A3, A0) Bn v s 8: S h thng thụng tin liờn lc sau nõng cp (A3, A0) H tờn ngi hng dn: Ts.Trn Tn Vinh Phn/ Ni dung: C ỏn Ngy giao nhim v ỏn: Ngy hon thnh ỏn: 15 /02./2017 12 /05./2017 Nng, ngy thỏng nm 2017 Trng B mụn Ngi hng dn LI NểI U Trong s phỏt trin ca mi nn kinh t, khụng th khụng nhc n vai trũ ca ngnh in lc õy chớnh l nhõn t thỳc y sn xut, nõng cao nng lc cnh tranh, thu hỳt u t, to iu kin phỏt trin cho cỏc ngnh kinh t khỏc; ngnh in nu phỏt trin bn vng cũn m bo c an ninh nng lng Nn khoa hc v cụng ngh trờn th gii ngy cng t c nhng thnh tu ỏng khớch l, c bit l cỏc ng dng ca t ng húa vo sn xut; nhng nm qua, vic xõy dng Li in Thụng minh (LTM) vi vic tin hnh t ng húa lnh vc sn xut in em li nhiu hiu qu nh nõng cao cht lng in nng, gim tn tht, gim nhõn cụng Hũa theo xu th chung ca th gii, ngnh in lc Vit Nam nhng nm qua ó cú nhng bc chuyn mỡnh mnh m, th hin vic tin hnh xõy dng v ngy cng hon thin mụ hỡnh LTM m trng tõm l quỏ trỡnh t ng húa cỏc trm bin ỏp Hin nay, t ng húa trm bin ỏp ó c trin khai mt s trm, c bit l cỏc trm 500kV, 220kV, mt s trm 110kV khu vc Trung mi xõy dng ó ỏp dng h thng iu khin bo v bng mỏy tớnh nh Tam Quan, Bỡnh Chỏnh, Hũa Thun, Duy Xuyờn Riờng ti Cụng ty trỏch nhim hu hn mt thnh viờn (TNHH MTV) in lc Nng cú trm ó hnh khụng ngi trc (Hũa Liờn, Xuõn H), qua ú giỳp cho vic giỏm sỏt, iu khin, cu hỡnh thit b t xa nhanh chúng, d dng hn Xut phỏt t thc t ny, ti ny s trung trờn vic nghiờn cu, tỡm hiu v xut gii phỏp nõng cp trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ thnh trm bin ỏp khụng ngi trc Lun cng a cỏc tiờu c bn ca mt trm bin ỏp khụng ngi trc, yờu cu kt ni trm bin ỏp khụng ngi trc n mt trung tõm iu khin xa (TTKX) v mụ hỡnh hnh h thng in tng lai Trong thi gian qua, nhn c s hng dn v giỳp tn tỡnh ca thy giỏoTS.Trn Tn Vinh cựng th cỏn b cụng nhõn viờn phũng iu Cụng ty TNHH MTV in lc Nng v cỏc n v khỏc nh T qun lý 110kV, trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ, T thao tỏc lu ng trm 110kV Xuõn H, em ó hon thnh ỏn ny Em xin c gi li cỏm n chõn thnh n cỏc cỏ nhõn, th ó nờu trờn ! Nng, ngy 12 thỏng nm 2017 Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit i CAM OAN Kớnh gi : - Ban Giỏm hiu Trng i hc Bỏch khoa Nng - Khoa: in Tụi tờn l: Lờ Trn Hong Vit Lp: 12D2 Tụi xin cam oan ti ny khụng chộp bt c ti no ó tng cú trc õy, ch s dng t liu t phũng iu Cụng ty TNHH MTV in lc Nng cựng mt s t liu ó c trớch dn ngun rừ rng, di s hng dn ca thy giỏoTS.TRN TN VINH Cỏc quy nh, s liu, kt qu nờu ti l trung thc da theo thụng tin c cung cp t Cụng ty TNHH MTV in lc Nng Nu sai, tụi xin chu hon ton trỏch nhim Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit ii MC LC Túm tt Nhim v ỏn tt nghip Li núi u v cm n Li cam oan liờm chớnh hc thut Mc lc Danh sỏch cỏc bng biu, hỡnh v v s Danh sỏch cỏc ký hiu, ch vit tt i ii iii v vi Trang M U CHNG 1: TNG QUAN V LI IN THNH PH NNG 1.1 Gii thiu chung v li in thnh ph Nng 1.1.1 Ngun in 1.1.2 Li in phõn phi thnh ph Nng 1.1.3 Thng kờ 1.2 Phng thc iu khin 1.3 Yờu cu phỏt trin ca li in thnh ph Nng 1.4 Kt lun CHNG 2: GII THIU TRM BIN P 110KV LIấN TRè (E11) 2.1 S lc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ 2.1.1 V trớ, vai trũ 2.1.2 Phng thc hnh 2.1.3 Quy mụ ca trm 2.2 Cỏc bn v v thit b chớnh 2.2.1 Mt bng trm 2.2.2 Phn nht th 2.2.3 Phn nh th 2.3 H thng thụng tin liờn lc v SCADA 27 2.4 Kt lun 29 CHNG 3: GII PHP T NG HểA KHễNG NGI TRC TRM BIN P 110kV LIấN TRè 3.1 Tng quan v trm bin ỏp t ng húa 30 3.2 Cỏc giao thc truyn thụng 31 3.3 Mt s gii phỏp nõng cp 37 3.3.1 H thng iu khin v cỏc rle bo v iii 3.3.2 H thng thụng tin v SCADA 3.3.3 Mt s h thng khỏc 3.4 Kt lun 58 CHNG 4: TNH TON MINH HA CHO CHC NNG BO V SO LCH MY BIN P (87T) 4.1 Cỏc bo v dựng cho mỏy bin ỏp 59 4.2 Gii thiu chc nng bo v so lch mỏy bin ỏp 60 4.2.1 Vai trũ ca bo v so lch mỏy bin ỏp 4.2.2 Nguyờn lý lm vic v cỏc yu t nh hng 4.3 Gii thiu rle SEL-787 65 4.4 Tớnh toỏn minh cho chc nng BVSL mỏy bin ỏp T1 66 KT LUN 70 TI LIU THAM KHO PH LC iv DANH SCH CC BNG, HèNH V HèNH 1.1: S chc nng v cỏc kt ni n RTU HèNH 2.1: S h thng iu khin theo kiu truyn thng ang ỏp dng ti trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ HèNH 2.2: Hin trng kt ni SCADA ti trm Liờn Trỡ HèNH 2.3: S h thng thụng tin v SCADA hin hu HèNH 3.1: Cu trỳc chung ca mụ hỡnh trm t ng húa HèNH 3.2: Lp vt lý HèNH 3.3: Phng thc kt ni truyn thụng theo giao thc IEC 60870-5-101 HèNH 3.4: Kin trỳc ca TCP/IP HèNH 3.5: u cm v cng Ethernet HINH 3.6 : Phng thc kt ni truyn thụng theo giao thc IEC 60870-5-104 HèNH 3.7: Cu hỡnh truyn thụng c bn h thng t ng húa trm chun IEC 61850 HèNH 3.8: S h thng iu khin theo mụ hỡnh mi HèNH 3.9: S h thng truyn thụng v SCADA sau nõng cp HèNH 3.10: Mụ hỡnh h thng Access Control HèNH 4.1: S phng thc bo v MBA HèNH 4.2: Nguyờn lý bo v so lch dc HèNH 4.3: Gin vector nguyờn lý BVSL cú hóm HèNH 4.5: Hóm súng hi bc cao HèNH 4.6: Mt trc rle SEL-787 HèNH 4.7: Mt sau rle SEL-787 HèNH 4.8: S nguyờn lý ni dõy bo v so lch hóm MBA HèNH 4.9: c tớnh so lch hóm theo Datasheet ca hóng SEL HèNH 4.10: c tớnh so lch hóm c xõy dng BNG 1.1: Thụng s chiu di ng dõy BNG 2.1: in ỏp lm vic ca TU 171 (172) BNG 2.2: H thng rle hin hu ti trm Liờn Trỡ BNG 3.1: Cu trỳc IEC 60870-5-101 theo cỏc lp IEC 60870-5 BNG 3.2: Cỏc rle thay mi v DANH SCH CC Kí HIU, CH VIT TT TTK(X): Trung tõm iu khin (xa) TBA: Trm bin ỏp MBA: Mỏy bin ỏp XT: Xut tuyn HTPP: H thng phõn phi IED: Intelligent Electronic Device (Thit b in t thụng minh) BCU: Bay Control Unit-Phn t iu khin mc ngn Cụng ty TNHH MTV: Cụng ty trỏch nhim hu hn mt thnh viờn A3: Trung tõm iu h thng in Min Trung B35: Phũng iu in lc Nng E11: Trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition (H thng giỏm sỏt, iu khin v thu thp d liu) IEC: International Electrotechnical Commission (y ban K thut in Quc t) GOOSE: Generic Object-Oriented Substation Event (Bn tin s kin hng i tng trm thng nht) FE: Fast Ethernet EVN: Tp on in lc Vit Nam HMI: Human-Machine Interface (Giao din ngi-mỏy) I/O: Input/Output (Thit b x lý tớn hiu u vo/ra) BI/BO: Binary Input/Output (Thit b x lý tớn hiu u vo/ra s) OLTC: Onload Tap Change (B iu ỏp di ti) AR: Auto Recloser (Thit b t ng úng lp li) IRIG-B: Inter-Range Instrumentation Group time code (Giao thc ng b thi gian qua cỏp ng trc) GPS: Global Positioning System (H thng nh v ton cu) LAN: Local Area Network (Mng ni b) WAN: Wide Area Network (Mng din rng) SNTP: Simple Network Time Protocol (Giao thc ng b thi gian qua mng Ethernet) vi Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng M U Trong thi i cỏch mng cụng nghip 4.0, gúp phn nõng cao nng sut lao ng v gim bt sc ngi thỡ vic t ng húa sn xut l ht sc cn thit Cỏc cụng ngh mi nhm nõng cao kh nng t ng húa dn c ng dng rng rói nhiu ngnh kinh t v ngnh in cng khụng ngoi l, in hỡnh l vic phỏt trin nhõn rng mụ hỡnh trm bin ỏp t ng khụng ngi trc (TBA KNT) ti ny c thc hin nhm tỡm hiu mt s gii phỏp nõng cp trm bin ỏp kiu truyn thng thnh trm t ng khụng ngi trc õy chớnh l gii phỏp ti u cho h thng in thnh ph Nng Thụng qua vic ch huy, thao tỏc hnh, úng ct thit b t xa, trung tõm iu khin v cỏc TBA KNT ó mang li nhiu li ớch thit thc: - Gim nhõn s - Gim mt in - Bo trỡ tt hn, rỳt ngn thi gian bo trỡ, bo dng - Gim in nng khụng cung cp c - Hun luyn nhõn viờn hnh tt hn (chc nng mụ phng) - Hn ch cỏc tai nn lao ng in, gim s c thao tỏc nhm Mc tiờu cn t c ca ti ny: - Nõng cp h thng iu khin bo v ti trm m bo iu kin hnh khụng ngi trc - Xõy dng h thng iu khin mỏy tớnh ti trm, kt ni n cỏc thit b theo giao thc IEC 61850 - Kt ni trm v trung tõm iu khin thuc Cụng ty TNHH MTV in lc Nng cú th thao tỏc, giỏm sỏt, thu thp d liu cn thit phc v cho cụng tỏc qun lý hnh ca tt c cỏc trm bin ỏp C s phỏp lớ: Th tng Chớnh ph ó phờ duyt ỏn phỏt trin Li in Thụng minh ti Vit Nam ( Quyt nh s 1670/Q-TTg ngy 8-11-2012) Ngay sau ú B Cụng thng ó thnh lp Ban ch o phỏt trin Li in Thụng minh (Quyt nh s 350/Q-BCT ngy 17/1/2013) Theo thụng bỏo s 79/TB-VPCP ngy 24-2-2014, Tp on in lc Vit Nam (EVN) cú nhim v hon thin ỏn tng th phỏt trin li in Thụng minh vi cỏc ni dung v l trỡnh trin khai c th, ú cú vic phỏt trin mụ hỡnh t ng húa khụng ngi trc cỏc trm bin ỏp Theo Quyt nh s 312/QSinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng (võn tay hoc code) ó c ng ký Bờn ca cú h nỳt nhn Exit m ca nhanh Hỡnh 3.10 Mụ hỡnh h thng Access Control - Thụng tin ngi vo/ra nh iu hnh phi c h thng ghi nhn vo chng trỡnh phn mm qun lý Access Control ci t trờn mỏy tớnh ti trm v ti Trung tõm thao tỏc gm: thụng tin chi tit ngi vo, thi im - Cụng tỏc ci t thụng s, khai thỏc d liu h thng AC ch thc hin cp qun lý Trung tõm iu khin, cp hnh trm khụng cú chc nng ny - Tớn hiu trng thỏi úng m ca ti cỏc TBA 110kV phi c a n BCU tớch hp vo chng trỡnh phn mm giỏm sỏt ca TTKX - D liu thụng tin vo/ra ca cỏc TBA 110kV c lu tr trung ti Access Control Server (kt hp cựng camera Server) ti TTK m bo lu tr ti thiu 30 ngy liờn tc Ngoi cú th k n nhiu gii phỏp nõng cp khỏc nh gii phỏp cho h thng phũng chỏy cha chỏy (xõy dng trung tõm bỏo chỏy t ng), h thng iu khin cp ngun t dựng, nõng cp h thng t iu khin Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 57 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng 3.4 Kt lun Chng ny ó a mt s gii phỏp cho t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ da theo hin trng ca trm, bờn cnh ú l vic xut mt s rle s dng cho vic nõng cp Trm Liờn Trỡ sau c t ng húa s khụng cũn cn ngi trc trm na, mi thụng tin, d liu t trm s c trung v trung tõm iu khin k s hnh theo dừi, x lý Bờn cnh ú, vic phi hp lm vic ca cỏc thit b phõn tỏn trm s c thc hin d dng hn trờn nn giao thc IEC 61850 V nh ó cp, vic xõy dng mụ hỡnh trm bin ỏp khụng ngi trc khụng nhng giỳp qun lý, hnh li in tt hn m cũn gim bt chi phớ nhõn cụng cng nh thi gian khc phc s c, m bo tớnh an ton, tin cy vic cung cp in Chng tip theo s trỡnh by mt phn tớnh toỏn minh cho bo v so lch mỏy bin ỏp trm Liờn Trỡ Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 58 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng CHNG 4: TNH TON MINH HA CHO CHC NNG BO V SO LCH MY BIN P (87T) Mỏy bin ỏp l phn t khụng th thiu trm bin ỏp, l thit b rt quan trng truyn ti in nng Do vy, vic xõy dng h thng bo v cho MBA cn phi m bo tin cy, ng phú c vi cỏc s c bờn ngoi v c bờn nú chng ny ta s i vo tớnh toỏn tin cy cho chc nng bo v so lch MBA (chc nng 87T) 4.1 Cỏc bo v dựng cho mỏy bin ỏp Hỡnh 4.1 S phng thc bo v MBA Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 59 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng 87T: Bo v so lch MBA 87N (50REF): Bo v so lch dũng th t khụng 50/51: Bo v quỏ dũng cp tỏc ng 50/51N: Bo v quỏ dũng chm t cp tỏc ng 96B: Bo v hi ca dũng du MBA lc, cp tỏc ng 96P: Bo v dũng du ca b iu chnh in ỏp 26Q: Bo v nhit du ca MBA tng cao, cp tỏc ng 26W: b bo v cun dõy phớa MBA tng cao, cp tỏc ng 71Q1: Bo v mc du MBA gim thp cho thựng du chớnh MBA 71Q2: Bo v mc du MBA gim thp cho thựng du b iu ỏp di ti 63Q: Bo v ỏp sut du bờn MBA tng cao 4.2 Gii thiu chc nng bo v so lch mỏy bin ỏp 4.2.1 Vai trũ ca bo v so lch mỏy bin ỏp (BVSL MBA) - Mỏy bin ỏp ó c bo v bng bo v quỏ dũng in bờn phớa s cp v th cp (F50/51-50/51N) Tuy nhiờn, nhc im ca bo v quỏ dũng in l thi gian tỏc ng chm, ng thi bo v quỏ dũng in khụng xỏc nh chớnh xỏc cú s c l bờn mỏy bin ỏp hay bờn ngoi li in nờn tỏc ng s khụng chn lc - Bo v so lch mỏy bin ỏp - 87T cú th xỏc nh chớnh xỏc cú s c xy bờn mỏy bin ỏp (tớnh chn lc) v lnh tỏc ng nhanh - khong chu k (20ms n 30ms) nờn thng dựng lm bo v chớnh cho mỏy bin ỏp cú cụng sut t trung bỡnh tr lờn Nhim v ca bo v l chng ngn mch cỏc cun dõy v cỏc u ca MBA, cỏc dõy dn ni MBA vi gúp 4.2.2 Nguyờn lý lm vic v cỏc yu t nh hng [22] - Bo v so lch MBA õy thuc loi bo v so lch dc, da theo nguyờn lý so sỏnh biờn dũng in gia hai u ca mt phn t Tớn hiu dũng in em so sỏnh c ly t phớa th cp ca cỏc TI ni vo cỏc u ca phn t cn c bo v - Vựng tỏc ng ca bo v c gii hn bng v trớ t cỏc t mỏy bin dũng u cỏc phn t bo v ( õy l MBA) Vỡ vy bo v so lch l bo v chn lc tuyt i Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 60 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng Hỡnh 4.2 Nguyờn lý bo v so lch dc - iu kin cho bo v so lch mỏy bin ỏp hot ng l: + T s bin ca mỏy bin dũng in phi chn phự hp vi t s bin mỏy bin ỏp + T u dõy th cp bin dũng in phi phự hp vi t u dõy mỏy bin ỏp - Trờn lý thuyt, ch lm vic bỡnh thng hoc s c ngoi vựng bo v, tr s dũng in chy vo vựng bo v bng tr s dũng chy vựng bo v, dũng in chy qua rle bng hiu hai dũng th cp TI v bng 0, rle khụng tỏc ng Nu s c vựng bo v, dũng in chy qua rle bng tng dũng th cp BI, khỏc 0, rle s tỏc ng ct mỏy ct - Trong thc t, sai s ca thit b h thng, c bit mỏy bin dũng TI, c ch lm vic bỡnh thng Vỡ vy s luụn tn ti dũng in khụng cõn bng chy rle, cú th lm rle tỏc ng nhm: IKCBtt=IKCBfi+IKCBà+IKCBU+IKCBnI IKCBfi: sai s TI; IKCBà: dũng t húa MBA; IKCBU: iu chnh in ỏp MBA; IKCBnI: chn dũng nh mc s ca cỏc TI khỏc vi t s bin i MBA *Giỏ tr IKCBtt cú th t cc i trng hp sau: 1/ Khi ngn mch ngoi: IKCBttmax=IKCBfi +IKCBU+IKCBnI 2/ Khi úng MBA khụng ti: IKCBttmax= IKCBà - khc phc tỡnh trng trờn, ngi ta s dng nhiu phng phỏp, ú ph bin nht l ni cỏc TI qua bin dũng bóo hũa trung gian v s dng bo v so lch cú hóm õy ta xột n bo v so lch cú hóm: Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 61 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng Vi vic s dng cun hóm, nguyờn lý lm vic l bo v ch tỏc ng giỏ tr dũng lm vic ca bo v (dũng so lch) ln hn tớch ca mt h s hóm vi giỏ tr dũng hóm Trong ú dũng so lch (Ilv hay Isl) v dũng hóm (Ih) c tớnh theo cỏc biu thc: | | | | | | | | Chỳ thớch: IT1 v IT2 l giỏ tr dũng in th cp TI phớa MBA cũn k l h s hóm (thng ly 0,5) cho d hỡnh dung, ta s biu din cỏc biu thc trờn di dng vector: Hỡnh 4.3 Gin vector nguyờn lý BVSL cú hóm Isl/IN IDIFF>> IDIFF> IH1 IHCS2 IH2 IADD ON STAB IH2IH3 IREST/IN Hỡnh 4.4 c tớnh lm vic ca bo v so lch cú hóm - Nu ta s dng th vi mt trc l dũng hóm ( ) v mt trc l dũng so lch ( ) thỡ ta ca cỏc im ng vi s c vựng s nm trờn mt ng thng gúc Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 62 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng 45 Cỏc giỏ tr ci t vo rle l giỏ tr tng i so vi dũng nh mc ca i tng c bo v (tham s IN) - c tớnh lm vic ca rle chia vựng: Vựng tỏc ng (nm phớa trờn ng c tớnh tỏc ng) v vựng khúa (nm phớa di c tớnh tỏc ng) Rle s liờn tc giỏm sỏt cỏc giỏ tr ( ) v ( ) , ng vi mi trng thỏi lm vic ca i tng s cú mt cp giỏ tr ( ; ) tng ng, nu ta ca im lm vic ny ri vo vựng tỏc ng thỡ rle s tỏc ng v khụng tỏc ng nu ri vo vựng khúa c tớnh tỏc ng ca rle c chia nhiu on vi dc khỏc mc ớch l m bo cho rle lm vic chớnh xỏc vi mi trng thỏi hnh ca i tng c bo v v hóm vi cỏc s c ngoi vựng v m bo nhy tỏc ng cao vi cỏc s c vựng + on c tớnh (a), biu din ngng nhy ca rle xột n dũng khụng cõn bng c nh qua rle ch lm vic bỡnh thng + on c tớnh (b), xột n dũng khụng cõn bng sai s ca TI sinh ra, s khỏc ca t s bin dũng, s thay i u phõn ỏp ca mỏy bin ỏp on ny biu din mc hóm cao hn + on c tớnh (c), biu din mc hóm cao hn nhm m bo cho rle lm vic tin cy iu kin dũng khụng cõn bng ln + on c tớnh (d) biu din ngng tỏc ng ct nhanh ca bo v Khi dũng so lch t n tr s ca ngng ny, bo v s tỏc ng ct nhanh m khụng quan tõm n dũng hóm (Ih) Qua hỡnh v ta thy ng c tớnh s c luụn nm vựng tỏc ng Cỏc dũng in so lch v dũng in hóm c biu din trờn h trc ta theo n v tng i nh mc Hóm b sung - Vựng hóm b sung nhm tng cng n nh ca rle trng hp TI b bóo ho mnh ngn mch ngoi Rle c trang b thit b ch bỏo bóo ho, thit b ny s phỏt hin s bóo ho v ng hóm b sung - S bóo ho ca TI ngn mch ngoi c phỏt hin bi dũng hóm ln, dũng hóm ny nhanh chúng chuyn im lm vic vo vựng hóm ny nhanh chúng chuyn im lm vic vo vựng hóm b sung Khi xut hin ngn mch trong, im lm vic lp tc chuyn n c tớnh s c, thit b ch bỏo bóo ho thc hin quyt nh ny ch mt na chu k u sau s c xut hin Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 63 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng - Phm vi hóm b sung nhm trỏnh cho rle tỏc ng nhm ln mỏy bin dũng bóo hũa trng hp xy ngn mch ngoi, c gii hn bi ng kộo di ca on c tớnh b v bt u bi tr s dũng in IADD ON STAB Chc nng phõn tớch tn s, hóm hng s súng hi bc cao - Dũng so lch cú th xut hin khụng ch bi s c mỏy bin ỏp hoc quỏ kớch thớch ca mỏy bin ỏp m cũn bi dũng t hoỏ xung kớch úng mỏy bin ỏp khụng ti, hoc mỏy bin ỏp quỏ kớch thớch Cỏc trng hp ny c phỏt hin bng cỏch phõn tớch cỏc thnh phn súng hi bc cao cha chỳng - Dũng xung kớch cú th ln gp nhiu ln so vi dũng nh mc ca mỏy bin ỏp v c c trng bi thnh phn hi bc cha nú (gp ụi tn s cụng nghip) hi ny thng khụng cú trng hp s c ngn mch - Bờn cnh súng hi bc cỏc thnh phn bc cao khỏc cựng xut hin c bit l thnh phn hi bc 5, tng lờn mt cỏch t ngt mỏy bin ỏp b quỏ kớch thớch - Cỏc b lc s c dựng thc hin phõn tớch Fourier dũng so lch (Isl) Khi lng hi vt quỏ giỏ tr t rle s b hóm Hỡnh 4.5 Hóm súng hi bc cao Khi ng ct Khi dũng so lch t ti 75% giỏ tr t, bo v ng cú quyt nh phỏt tớn hiu ct cn tho cỏc tiờu chun sau: Dũng so lch tn s cụng nghip cn vt quỏ giỏ tr ó c chnh nh Lng hi bc v hc khụng vt quỏ giỏ tr ó c t T s gia dũng so lch v dũng hóm th hin s c bờn vựng bo v Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 64 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng *Trong trng hp c bit, hai tiờu chun na cú th c chp thun trc tớn hiu ct c a n rle ct: Quyt nh ct tn ti sut thi gian tr TDIFF (nu t thi gian tr) Khụng cú tớn hiu khoỏ ngi (bo v cú th c khoỏ qua cng nh phõn) Nu c tiờu chun trờn c ỏp ng, cỏc rle ct s tỏc ng Rle s tr v chu k ng khụng nhn c tớn hiu dũng so lch, tc l giỏ tr so lch tt thp quỏ 50% giỏ tr t 4.3 Gii thiu rle SEL-787 [23] SEL 787 l rle bo v c thit k thc hin chc nng bo v so lch dũng (chc nng chớnh) v bo v quỏ dũng cho mỏy bin ỏp cun dõy, cỏi, mỏy phỏt in, *Cỏc chc nng chớnh ca SEL-787: - Bo v so lch (F87/87N) - Bo v quỏ dũng ct nhanh (50/50N) - Bo v quỏ dũng cú thi gian (51/51N) - Bo v chng h hng mỏy ct (50BF) Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 65 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng Hỡnh 4.6 Mt trc rle SEL-787 Hỡnh 4.7 Mt sau rle SEL-787 *Giao thc h tr: Modbus RTU slave, Modbus TCP/IP, DNP3 ni tip hoc DNP3 LAN/ WAN, Ethernetđ FTP, Telnet, SNTP, MIRRORED BITSđ, IEC 61850 *Chun kt ni: RS232 (EIA-232), RS485 (EIA-485), Ethernet 4.4 Tớnh toỏn minh cho chc nng BVSL mỏy bin ỏp T1 (87T) i vi s nht th trm Liờn Trỡ, rle so lch MBA T1 ly tớn hiu u vo l dũng in th cp ca cỏc TI sau: + TI phớa 110kV MBA T1 l TI 131 + TI phớa 22kV MBA T1 l TI 431 Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 66 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng Khi cú s c ngn mch bờn mỏy bin ỏp T1, rle SEL-787 vi chc nng bo v so lch s tỏc ng a tớn hiu i ct cỏc mỏy ct 131 v 431 õy ta s dng bo v 87T cho MBA cun dõy (Yo-Yo), TI 131 cú t s n1=400/5, TI 431 cú t s n2=2400/5 (c u ni Yo-Yo) Thụng s MBA T1 : Sm=63MVA; UmC=115kV 9x1,78%Um); UmT=24kV; UmH=11kV (khụng dựng) Chn I ADD ON STAB=6 Hỡnh 4.8 S nguyờn lý ni dõy bo v so lch hóm MBA - Dũng so lch ngng thp (giỏ tr ng ca dũng so lch on a trờn th hỡnh 4.4) c tớnh theo biu thc: IDIFF>=kat.IKCB=kat.Isltt=kat.(kn.kkck.fi+Uc).INngmax (4.1) Trong ú: kat: h s an ton (kat =1,2 1,3); kn: h s ng nht (kn=0 1)-vỡ 2TI khỏc hon ton nờn ly giỏ tr bng 1; kkck: h s khụng chu kỡ (kkck=1)-k n nh hng ca cỏc thnh phn khụng chu kỡ ca dũng ngn mch quỏ trỡnh quỏ ; fi: sai s tng i cho phộp ca TI (fi=0,1); Uc: phm vi iu chnh in ỏp ca u phõn ỏp-T1 cú 19 nc iu chnh ( 9x1,78%), nờn Uc=9x1,78%=0,1602; INngmax: dũng ngn mch ngoi max Th vo (4.1) ta c: Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 67 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng IDIFF>=(1,2 1,3).(1.1.0,1+0,1602).INngmax (0,31 0,34).INngmax Ly IDIFF>=0,32 T Datasheet ca hóng SEL ta cú c tớnh: Hỡnh 4.9 c tớnh so lch hóm theo Datasheet ca hóng SEL T c tớnh trờn ta ly d dc ca on b trờn hỡnh 4.4 l 25%, ngha l: tg = 0,25 on c tớnh c cú dũng hóm c s: 2,5) ta chn IHCS2 = 2,5 dc on c tớnh c theo c tớnh ly t Datasheet l 70% Gi x, y, z l giỏ tr cỏc dũng so lch giúng qua trc trung t cỏc im thuc phn ng thng kộo di ca on b trờn hỡnh 4.4 (cỏc im ny c giúng lờn phn ng thng kộo di t cỏc giỏ tr dũng IHCS2 = (2 hóm ln lt l IHCS2=2,5; IH2; I ADD ON STAB=6).Ta cú : ( ) ( ) 2 Tớnh dũng so lch mc cao IDIFF>>: l gii hn phớa trờn ng c tớnh (on d) Rle phi tỏc ng ct nhanh, khụng ph thuc c tớnh hóm giỏ tr dũng so lch vo rle ln hn IDIFF>> Dũng in s c xy ngn mch pha vựng bo v cú th xỏc nh theo biu thc: Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 68 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng I(3)N = Tuy nhiờn, nu c ni vi h thng cú cụng sut vụ cựng ln, lỳc ny Xht= 0, ú: I(3)N = Trong h n v tng i, chn Scb bng cụng sut mỏy bin ỏp thỡ Xb=UN% Do ú I(3)N = T ú, nu giỏ tr dũng in chy qua mỏy bin ỏp ln hn I(3)N = thỡ chc chn s c lỳc ú nm vựng bo v V giỏ tr ny chớnh l giỏ tr ci t vo rle xỏc nh on (d) v chớnh l IDiff>> Ta cú IDIFF>> = = = 9,09 => Chn giỏ tr t cho vo rle on (d) l 9,09 *Nh vy ta ó xong phn tớnh toỏn xõy dng c tớnh so lch hóm ca r le SEL-787 dựng cho bo v so lch MBA T1, kt qu c trỡnh by th di õy : Hỡnh 4.10 c tớnh so lch hóm c xõy dng Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 69 Gii phỏp t ng húa khụng ngi trc trm bin ỏp 110kV Liờn Trỡ-thnh ph Nng KT LUN Ngy nay, s phỏt trin mnh m ca khoa hc k thut, c bit l lnh vc truyn thụng v thụng tin ó kộo theo hng lot cỏc thit b cụng ngh ng dng thit thc nn cụng nghip v ton xó hi Cỏc sn phm ny úng vai trũ rt quan trng vic nõng cao vic t ng húa sn xut núi chung v t húa h thng in núi riờng, m c th õy l t ng húa trm bin ỏp Cú rt nhiu gii phỏp t ng húa trm bin ỏp khụng ngi trc Tuy nhiờn tựy thuc vo iu kin thc t tớnh toỏn v la chn gii phỏp cho phự hp Sau mt thi gian nghiờn cu, ỏn ó c xõy dng hon thin v c bn gii quyt c cỏc sau: - ỏnh giỏ c tớnh cp ca vic phỏt trin mụ hỡnh trm t ng húa khụng ngi trc - ỏnh giỏ c quỏ trỡnh t ng húa trm ti Vit Nam v quỏ trỡnh phỏt trin ca li in thnh ph Nng - Phõn tớch c im hin trng ti trm Liờn Trỡ v ỏnh giỏ c nhng mt hn ch ca mụ hỡnh trm c, t ú xut mt s gii phỏp cho vic t ng húa trm - Tớnh toỏn xõy dng c tớnh bo v so lch cú hóm cho rle SEL-787 Do iu kin thi gian v kh nng cú hn, hn na õy l mt ti mi cha c ging dy, ti liu tham kho khụng y nờn ni dung ỏn cũn nhng mt hn ch cn tip tc nghiờn cu khc phc, mong quý thy cụ gúp ý em cú th hon thin kin thc ca mỡnh Em xin chõn thnh cm n! Nng, ngy 12 thỏng nm 2017 Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Sinh viờn thc hin: Lờ Trn Hong Vit Hng dn: TS.Trn Tn Vinh 70 ... xuất giải pháp để nâng cấp trạm biến áp 110kV Liên Trì thành trạm biến áp không người trực Luận văn đưa tiêu chí trạm biến áp không người trực, yêu cầu để kết nối trạm biến áp không người trực. .. số giải pháp xây dựng mô hình tự động hóa không người trực trạm biến áp 110kV Liên Trì thành phố Đà Nẵng Căn vào mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, đề tài đặt tên: Giải pháp tự động hóa không người. .. mạnh tự động hóa trạm biến áp- một giải pháp cần thiết kịp thời [1] Sinh viên thực hiện: Lê Trần Hoàng Việt Hướng dẫn: TS.Trần Tấn Vinh Giải pháp tự động hóa không người trực trạm biến áp 110kV Liên