Phân tích, lựa chọn giải pháp điều khiển xa cho trạm biến áp 220kV Đồng Hới

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA , TRẦN CHÍNH HẢI PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV ĐỒNG HỚI Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS LƯU NGỌC AN Phản biện 1: PGS.TS NGUYỄN HỮU HIẾU Phản biện 2: TS LÊ THỊ TỊNH MINH Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật điện họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 22 tháng 12 năm 2018 * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu Truyền thông Trường Đại học Bách khoa Đại học Đà Nẵng - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Cùng với việc nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, Tập đoàn điện lực Việt Nam có bước tiến dài ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến, đại vào sản xuất, kinh doanh điện năng, góp phần tăng suất lao động cách bền vững TBA không người trực giải pháp hợp lý cho hệ thống điện quản lý vận hành cách tự động, nâng cao suất lao động, giảm tối đa nhân lực Việc chuyển đổi trạm biến áp sang vận hành không người trực, điều khiển từ xa hướng tất yếu, tiến tới thực lộ trình lưới điện thơng minh Tính cấp thiết đề tài Phát triển ứng dụng khoa học cơng nghệ, bước tự động hố đại hố cơng tác vận hành quản lý hệ thống đòi hỏi cấp thiết ngành điện Với mục tiêu giảm số người trực, nâng cao hiệu vận hành TBA 500kV, 220kV 110kV, Tập đoàn Điện lực Việt Nam ban hành văn số 4725/EVN-KTSX ngày 11/11/2015 để triển khai nội dung tổ chức Trung tâm điều khiển đóng cắt thiết bị từ xa (TTĐK) TBA không người trực Việc nghiên cứu áp dụng giải pháp cải tạo TBA 220kV không người trực số tác giả nghiên cứu, ngành điện triển khai thực Tuy nhiên, việc triển khai thực theo tỉnh thành, chưa thực cho toàn TBA 220kV Nhằm đáp ứng nhu cầu định hướng triển khai TTĐK TBA 220kV không người trực đến năm 2020, đề tài luận văn chọn “Phân tích, lựa chọn giải pháp điều khiển xa cho TBA 220kV Đồng Hới” Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật công nghệ để chuyển đổi thành điều khiển từ xa cho Trạm biến áp 220kV Đồng Hới nhằm nâng cao hiệu vận hành lưới điện truyền tải - Lựa chọn giải pháp kỹ thuật điều khiển, giải pháp kết nối đến TTĐK cho TBA 220kV Đồng Hới - Ứng dụng kết nghiên cứu để lựa chọn giải pháp chuyển đổi Trạm biến áp 220kV Đồng Hới thành điều khiển từ xa: Có thể thao tác tất thiết bị đồng thời giám sát tín hiệu trạng thái, đo lường, bảo vệ hình ảnh trạm từ TTĐK xa Đối tượng phạm vi nghiên cứu - TBA 220kV Đồng Hới - Các TBA 220kV thuộc Công ty Truyền tải điện - Trung tâm điều khiển thao tác từ xa - Các quy trình điều độ, quy trình vận hành, giải pháp an ninh PCCC, quy định xây dựng trung tâm điều khiển xa TBA không người trực hành Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đề tài phân tích đánh giá giải pháp kỹ thuật, để cải tạo TBA 220kV Đồng Hới sang chế độ không người trực phù hợp với thực tế vận hành định hướng phát triển trạm khơng người trực Tập đồn Điện lực Việt Nam Đặt tên đề tài Căn vào mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, đề tài đặt tên: “Phân tích, lựa chọn giải pháp điều khiển từ xa cho Trạm biến áp 220kV Đồng Hới” Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu, phần kết luận phụ lục, nội dung luận văn biên chế thành chương Chương 1: Tổng qt trạm khơng người trực tiêu chí kỹ thuật xây dựng trạm không người trực Chương 2: Phân tích, lựa chọn giải pháp điều khiển từ xa cho TBA 220kV Đồng Hới Chương 3: Giải pháp điều khiển từ xa cho TBA 220kV Đồng Hới CHƯƠNG TỔNG QUÁT VỀ TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC VÀ CÁC TIÊU CHÍ KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRẠM KHƠNG NGƯỜI TRỰC 1.1 TỔNG QUAN VỀ TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC VÀ CÁC TIÊU CHÍ KỸ THUẬT XÂY DỰNG TRẠM KHƠNG NGƯỜI TRỰC 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Vai trò trạm khơng người trực 1.1.3 Những thách thức 1.1.4 Những ưu 1.1.5 Những lợi ích đạt 1.2 CÁC TIÊU CHÍ KỸ THUẬT XÂY DỰNG 1.2.1 Các quy định liên quan 1.2.2 Những giao thức truyền thông kết nối cho TBA a Giao thức Modbus b Giao thức IEC 60870 – – 101 (T101) c Giao thức IEC 60870 – – 104 (T104) d Giao thức IEC 60870 – – 103 e Giao thức DNP3 g Giao thức IEC 61850 1.2.3 Những yêu cầu kỹ thuật TBA không người trực: a Yêu cầu hệ thống rơ le điều khiển, bảo vệ đo lường b Yêu cầu giao thức truyền tin c Yêu cầu giao diện người – máy (HMI) d Yêu cầu Hệ thống SCADA e Yêu cầu Hệ thống thông tin f Yêu cầu Hệ thống an ninh g Yêu cầu Hệ thống chiếu sáng h Yêu cầu Hệ thống báo cháy tự động i Yêu cầu cấp nguồn cho hệ thống điều khiển TBA, thiết bị đầu cuối thiết bị thiết lập kênh truyền k Yêu cầu liệu thu thập (datalist) 1.3 KẾT LUẬN Việc tìm hiểu đầy đủ quy định, tiêu chí yêu cầu kỹ thuật nhằm triển khai thực tuân thủ quy định, đẩy nhanh tiến độ, tạo thuận lợi dễ dàng, tiết kiệm chi phí thực đồng cải tạo, nâng cấp mở rộng cho trạm không người trực Qua tìm hiểu tiêu chí u cầu kỹ thuật, giao thức sử dụng, đảm bảo cho việc lựa chọn giải pháp, đề xuất yêu cầu thông số vật tư thiết bị đồng với hệ thống hữu, đảm bảo việc kết nối an toàn, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, tránh trường hợp thiết bị mua sắm khơng tương thích, khơng giao tiếp với CHƯƠNG PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CHO TBA 220KV ĐỒNG HỚI 2.1 CÁC YÊU CẦU ĐẶT RA Hiện tỉnh Quảng Bình có 02 TBA 220kV: TBA 220kV Ba Đồn vận hành chế độ bán người trực, TBA 220kV Đồng Hới vận hành chế độ có người trực, đề tài khơng nghiên cứu xây dựng phần mềm điều khiển mà nêu phương án cải tạo TBA 220kV Đồng Hới để phù hợp cho công việc điều khiển từ xa từ TTĐK Do TBA 220kV Đồng Hới đầu tư xây dựng trước lâu nên phương án cải tạo phải phù hợp để đáp ứng yêu cầu vận hành không người trực sở tận dụng tối đa thiết bị có như: IED, Multimeter, a Yêu cầu liệu thu thập (datalist) b Yêu cầu Hệ thống điều khiển trạm c Yêu cầu giao diện người - máy (HMI) d Yêu cầu đồng thời gian 2.2 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CẢI TẠO TBA 220KV ĐỒNG HỚI: 2.2.1 Giải pháp chung cần có a Giải pháp hệ thống thơng tin SCADA Kết nối leased – line modem: kết nối với Trung tâm điều độ HTĐ miền Trung (A3) qua modem leased – line theo giao thức IEC – 60870 – – 101/104 b Giải pháp hệ thống báo cháy tự động Hệ thống báo cháy có khả tự động cảm biến khói, nhiệt truyền tín hiệu báo cháy (có thể xác định vị trí cháy) TTĐK, TTĐK, điều hành viên dùng camera xác định tính xác cảnh báo cháy để tiến hành xử lý c Giải pháp hệ thống an ninh Hệ thống Camera giám sát vận hành: Hệ thống Camera giám sát TBA 220kV thực chức giám sát vận hành thiết bị, giám sát khu vực quan trọng khuôn viên TBA Hệ thống Access control TBA 220kV : Hệ thống kiểm sốt vào/ra gồm máy qt kiểm sốt vào/ ra, khóa điện Sensor cảm biến trạng thái đóng/mở cửa Giải pháp bảo mật hệ thống - Các kết nối với hệ thống SCADA, trung tâm điều khiển khác phải qua tường lửa (Fire wall) - Không cho phép máy tính khác kết nối vào mạng LAN hệ thống SCADA - Không cho phép cài đặt phần mềm khác vào máy tính chủ, máy tính trạm ngồi phần mềm hệ thống SCADA - Không cho phép nối thiết bị vào máy tính chủ, máy tính trạm hệ thống như: thẻ nhớ, USB storage, ổ cứng di động, máy điện thoại, máy ảnh, máy nghe nhạc… - Thực nghiêm quy định EVN an ninh mạng 2.2.2 Giải pháp tận dụng lại hệ thống hữu * Về giao thức truyền tin: - Cấu hình line tín hiệu theo giao thức IEC60870-5-104 slave Gateway, chuyển đổi tất liệu thu thập từ thiết bị trạm (cả phần 220kV phần trung thế) từ giao thức kết nối với thiết bị IEDs thành giao thức IEC 60870-5-104, kết nối với hệ thống SCADA Trung tâm điều khiển giao diện Ethernet - Lắp đặt thiết bị RTU I/O Unit hổ trợ giao thức IEC61850 có khả kết nối truyền thông với Gateway Thiết bị RTU I/O Unit có nhiệm vụ kết nối bổ sung tín hiệu thiếu hệ thống điều khiển tín hiệu phục vụ việc giám sát an ninh, PCCC trạm * Về liệu thu thập (datalist): - Trên sở danh sách tín hiệu datalist hữu thu thập cho thiết bị bảo vệ điều khiển trạm với tín hiệu IEC61850 thiết bị, bổ sung tín hiệu thiếu, hiệu chỉnh giá trị ngưỡng, kiểu tín hiệu để phù hợp với hệ thống điều khiển Trung tâm điều khiển * Về Hệ thống thông tin SCADA: - Thay thế, nâng cấp thiết bị trạm chưa có khả kết nối cung cấp thơng tin giám sát lên hệ thống SCADA - Việc thiết lập tuyến cáp quang kết nối từ TBA Trung tâm điều khiển cần ưu tiên thiết lập tuyến bảo vệ 1+1 đường truyền cho vị trí quan trọng Trong trường hợp sơ đồ lưới thực tế không cho phép triển khai tuyến cáp quang mạch vòng bảo vệ vị trí quan trọng, phải có đường truyền dự phòng cho vị trí Ưu tiên lựa chọn đường truyền bảo vệ: kênh thuê riêng (leased-line) 2Mbps, đường cáp quang Internet tốc độ cao (FTTH),… * Về cấu hình cài đặt hệ thống: - Tại trạm sử dụng hệ thống tích hợp điều khiển máy tính, khơng nâng cấp hệ thống mà tiến hành kết nối giám sát điều khiển bổ sung thiết bị chưa giám sát, điều khiển từ xa - Mở rộng phần mềm với nhà cung cấp hữu trạm để bổ sung datapoints kết nối tín hiệu báo cháy, tín hiệu cảnh báo xâm nhập, điều khiển chiếu sáng, tín hiệu cần bổ sung khác trạm - Thương thảo với nhà cung cấp hữu cấu hình bổ sung tín hiệu mới, trường hợp đơn vị khác thực cần tìm hiểu, xem xét khả khai thác, cấu hình lại hệ thống nhà cung cấp hữu Hình 2.5 Sơ đồ kết nối hệ thống điều khiển bảo vệ * Đánh giá ưu nhược điểm phương án: - Ưu điểm: + Tận dụng lại hệ thống có mà đảm bảo việc thu thập liệu, giám sát, kết nối ổn định thay thế, bổ sung thiết bị IED hệ phù hợp + Chi phí vốn đầu tư tương đối thấp - Nhược điểm: + Độ tin cậy làm việc hệ thống chưa thực tối ưu hệ thống có nhiều thiết bị chuyển đổi + Khi thiết bị RTU hữu bị lỗi ảnh hưởng đến kết nối điều khiển từ Gateway - Phương án thi công, thử nghiệm, nghiệm thu phức tạp thực cấu hình, cải tạo lại hệ thống điều khiển hữu, thời gian thực kéo dài ảnh hưởng đến lịch cắt điện thi công 2.2.3 Giải pháp bổ sung thiết bị thu thập tập trung liệu mới: * Giải pháp kết nối trạm: - Tại Trạm 220kV Đồng Hới trang bị hệ thống điều khiển máy tính theo giải pháp nhà cung cấp cũ Đây trạm sẵn sàng cho việc vận hành hệ thống trạm không người trực nên toàn liệu trạm thu thập hiển thị đầy đủ - Máy tính thu thập liệu (DataConcentrator) trạm, kết nối vào máy tính chủ hữu để thu thập liệu trạm Thiết bị BCU bổ sung thêm để giám sát hệ thống PCCC, aptomat thiết bị thứ - Máy tính chủ hệ thống Trung tâm điều khiển thông qua hệ thống mạng truyền dẫn trung gian để kết nối trực tiếp đến thiết bị máy tính thu thập liệu trạm theo giao thức IEC 60870-5-104 + Đầu tư 01 gateway mạng LAN đơn để tập trung tín hiệu điều khiển & bảo vệ đưa trung tâm điều khiển + Đầu tư 01 thiết bị GPS sử dụng anten ngồi trời, cho 10 Hình 2.6 Mơ hình kết nối phần cứng 2.3 ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 2.3.1 So sánh giải pháp đề Bảng 2.1 So sánh giải pháp điều khiển từ xa cho TBA 220kV Đồng Hới Giải pháp bổ sung thiết bị Giải pháp tận dụng lại TT thu thập tập trung liệu hệ thống hữu Ưu điểm: Ưu điểm: - Tận dụng lại hệ thống - Khơng phụ thuộc hệ thống có điều khiển nhà thầu cũ - Chi phí vốn đầu tư tương - Đảm bảo thu thập đầy đủ đối thấp, khoảng 12,8 tỷ liệu, đồng với hệ thống đồng Trung tâm điều khiển - Đáp ứng nhu cầu đưa vào trạm không người trực 11 TT Giải pháp tận dụng lại hệ thống hữu Nhược điểm: - Chi phí vốn đầu tư cao, khoảng 30 tỷ đồng - Phương án thi công, thử nghiệm, nghiệm thu phức tạp thực cấu hình, cải tạo lại hệ thống điều khiển hữu ảnh hưởng đến việc vận hành trạm, thường trạm xây dựng lâu phụ tải cao - Thời gian thực kéo dài ảnh hưởng đến lịch cắt điện thi công, khối lượng công việc nhiều - Không tận dụng lại rơ le, thiết bị cũ thu hồi 2.3.2 Xem xét trạng TBA 220kV Đồng Hới: - Phía 220kV: Hệ thống phân phối phía 220kV sử dụng sơ đồ “Lục giác” gồm: 04 ngăn ĐD 271-272, 273-274, 274-275, 275-276 02 ngăn MBA AT1, AT2 (220/110/10,5kV–125 MVA) - Phía 110kV: Hệ thống phân phối phía 110kV sử dụng sơ đồ “Hệ thống 02 có vòng” gồm: 02 ngăn lộ tổng 131, 132 01 ngăn máy cắt vòng nối 100 05 xuất tuyến ĐD 110kV: 171, 172, 173, 174, 175 Nhược điểm: - Độ tin cậy làm việc hệ thống chưa thực tối ưu hệ thống qua nhiều thiết bị chuyển đổi - Phương án thi công, thử nghiệm, nghiệm thu phức tạp thực cấu hình, cải tạo lại hệ thống điều khiển hữu Giải pháp bổ sung thiết bị thu thập tập trung liệu 12 - Phía 10,5kV: Hệ thống phân phối phía 10kV sử dụng sơ đồ “Hệ thống 01 có máy cắt phân đoạn” cấp điện cho tự dùng trạm qua MBA TD1, TD2 (10,5/0,4-250KVA), khơng có ngăn lộ cấp điện cho lưới địa phương 2.3.3 Kết luận Qua phân tích giải pháp cải tạo trạng TBA 220kV Đồng Hới, tác giả đề xuất giải pháp cải tạo TBA 220kV Đồng Hới sang chế độ vận hành không người trực giải pháp tận dụng lại hệ thống hữu với lý sau: - Phương án cải tạo tận dụng lại hệ thống hữu vừa có vốn đầu tư thấp vừa tận dụng lại hệ thống có, mà đảm bảo việc thu thập liệu, giám sát, kết nối ổn định thay thế, bổ sung thiết bị IED hệ phù hợp với hệ thống cũ - TBA 220kV Đồng Hới thiết kế với công suất 2x125MVA, trạm nguồn quan trọng cấp điện chủ yếu cho khu vực tỉnh Quảng Bình TBA đóng điện đưa vào vận hành từ 1992, với thời gian sử dụng 26 năm trạm qua nhiều lần nâng cấp, cải tạo nên thiết bị trạm đa số thiết bị kỹ thuật số đại Giải pháp tận dụng lại hệ thống hữu vừa có chi phí đầu tư thấp vừa thuận lợi việc đồng với hệ thống Trung tâm điều khiển đáp ứng nhu cầu đưa vào trạm không người trực CHƯƠNG GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CHO TBA 220KV ĐỒNG HỚI 3.1 ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG TRẠM BIẾN ÁP 3.1.1 Đặc điểm cần thiết: 3.1.2 Sơ đồ nối điện trạng: 13 14 Hình 3.1 Sơ đồ thứ TBA 220kV Đồng Hới 3.1.3 Các thiết bị điện - MBA AT1: - MBA AT2: - Máy cắt 220kV: - Máy cắt 110kV: - Máy biến điện áp 220kV: - Máy biến điện áp 110kV: - Máy biến dòng điện 220kV: - Máy biến dòng điện 110kV: - Dao cách ly 220kV: - Dao cách ly 110kV: - Máy cắt hợp 10kV nhà - Máy biến điện áp 10kV - Máy biến dòng 10kV 3.1.4 Điện tự dùng: - Tự dùng AC: sử dụng điện áp 220/380VAC - Tự dùng DC: Nguồn điện tự dùng chiều 220VDC cung cấp từ hệ thống ắc qui gồm dung lượng 200Ah/10h 3.1.5 Hệ thống rơ le bảo vệ, điều khiển đo lường: - Phần điều khiển, đo lường: Điều khiển TBA 220kV Đồng Hới vừa trang bị hệ thống máy tính vừa trang bị tủ điều khiển đặt nhà, cho phép điều khiển vừa máy tính vừa thơng thường + Hệ thống điều khiển tích hợp trạm trang bị hệ thống điều khiển máy tính SICAMPAS Siemens + Trạm có 01 hệ thống máy tính Gateway (gồm 02 máy tính Gateway) kết nối với Trung tâm điều độ Máy tính Gateway có 01 cổng RS232 cho kết nối 101, chưa có cổng kết nối 104 + Các thiết bị trạm kết nối mạng Ethernet 100Mb/s Mạng Ethernet trạm bao gồm mạng 15 mạng dự phòng, đảm bảo nguyên tắc phần tử riêng rẽ mạng bị hư hỏng không làm ảnh hưởng gián đoạn hoạt động hệ thống + Các giao thức sử dụng trạm chủ yếu IEC61850, IEC 60870-5-103, Modbus + Các chức điều khiển giám sát thực rơ le BCU, I/O lắp đặt tủ điều khiển bảo vệ ngăn lộ + Dự phòng việc điều khiển giám sát thiết bị trạm trường hợp máy tính chủ bị hư hỏng hệ thống mạng bị trục trặc thực rơ le tủ điều khiển bảo vệ ngăn lộ MBA Việc giám sát, điều khiển thực liên động, truyền cắt đảm bảo hoàn toàn mức tủ điều khiển bảo vệ ngăn & MBA, khơng phụ thuộc vào tình trạng làm việc máy tính chủ + Nguồn cung cấp cho hệ thống máy tính chủ trạm sử dụng giải pháp dùng nguồn ắc qui trạm thông qua nghịch lưu chuyển thành điện xoay chiều 220V (110V)-50Hz + Phần đo lường tủ bảng: Đồng hồ đo dòng điện, điện áp, cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng ngăn 220110-10kV sử dụng đồng hồ đa chức số đồng hồ + Các liệu tương tự giá trị dòng điện, điện áp, điện tác dụng, điện phản kháng, công suất tác dụng, công suất phản kháng, mức độ tải nhiệt đường dây đo thu thập rơ le + Các giá trị điện tác dụng, phản kháng đường dây 220kV, 110kV đo công tơ điện tử Các công tơ điện tử kết nối đến máy tính thu thập liệu trạm hệ thống thu thập truyền liệu Công ty - Phần bảo vệ: * MBA AT1 16 + Bảo vệ so lệch MBA AT1 sử dụng rơle Siemens 7UT86: chức F87T1, F49 + Bảo vệ so lệch MBA AT1 sử dụng rơle Siemens 7UT613: chức F87T2, F50/51B + Bảo vệ dòng phía 220kV MBA AT1 sử dụng rơle Siemens 7SJ622: chức F67, F50/51, F50/51N, F27/59, F50BF + Bảo vệ dòng phía 110kV MBA AT1 sử dụng rơle Siemens 7SJ610: F50/51, F50/51N, F50BF + Bảo vệ q dòng phía 10kV MBA AT1 sử dụng rơle Siemens 7SJ610: F50/51, F50BF * MBA AT2 + Bảo vệ so lệch MBA AT2 sử dụng rơle Siemens 7UT513: chức F87T1, F50/51B, F49 + Bảo vệ so lệch MBA AT2 sử dụng rơle Micom P633: chức F87T2 + Bảo vệ dòng phía 220kV MBA AT2 sử dụng rơle Siemens 7SJ622: chức F67, F50/51, F50/51N, F27/59, F50BF + Bảo vệ q dòng phía 110kV MBA AT2 sử dụng rơle Siemens 7SJ610: F50/51, F50/51N, F50BF + Bảo vệ q dòng phía 10kV MBA AT2 sử dụng rơle Siemens 7SJ610: F50/51, F50BF + Các bảo vệ nội MBA AT1, AT2 gồm: Bảo vệ rơ le hơi, rơle dòng dầu, rơle áp suất thùng dầu chính, rơle áp suất điều áp, rơle nhiệt độ cuộng dây, rơle nhiệt độ dầu, van an toàn MBA * Bảo vệ ngăn đường dây 220kV 271-272: + Bảo vệ so lệch đường dây dùng rơle ABB RED670 chức F87L, F67/67N, FR/FL + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA513 chức F21, F67N, F50/51B, F68, F59, FR/FL + Bảo vệ tự động đóng lặp lại dùng rơle KAVR130 chức F25,79 17 + Bảo vệ chống hư hỏng máy ct dùng rơle Micom P821 chức F50BF * Bảo vệ ngăn đường dây 220kV 273-274: + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Micom P442 chức F21, F67/67N, F68, FR/FL + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA522 chức F21, F67N, F68, FR/FL + Bảo vệ tự động đóng lặp lại dùng rơle KAVR130 chức F25,79 + Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt dùng rơle Micom P821 chức F50BF + Bảo vệ điện áp dùng rơle Micom P921 chức F27/59 * Bảo vệ ngăn đường dây 220kV 274-275: + Bảo vệ so lệch đường dây dùng rơle GE L90 chức F87L, F67N, FR/FL + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA87 chức F21, F67/67N, F68, F27/59, F85, FR/FL + Bảo vệ tự động đóng lặp lại dùng rơle Siemens 7VK87 chức F25/79, F50BF * Bảo vệ ngăn đường dây 220kV 275-276: + Bảo vệ so lệch đường dây dùng rơle Siemens 7SL87 chức F87L, F21, F67/67N, F27/59, FR/FL + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA87 chức F21, F67/67N, F68, F27/59, F85, FR/FL + Bảo vệ tự động đóng lặp lại dùng rơle Siemens 7VK87 chức F25/79, F50BF * Bảo vệ ngăn đường dây 110kV 171: + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA511 chức F21, F50/51, F67N, F68, F27/59, FR/FL 18 + Bảo vệ dòng dùng rơle Siemens 7SJ511 chức F67/67N, F50BF * Bảo vệ ngăn đường dây 110kV 172: + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA511 chức F21, F50/51, F67N, F68, F25/79, FR/FL + Bảo vệ dòng dùng rơle Siemens 7SJ511 chức F50/51, F50N/51N, F50BF * Bảo vệ ngăn đường dây 110kV 173: + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA522 chức F21, F50/51, F50N/51N, F68, F25/79, FR/FL + Bảo vệ dòng dùng rơle Siemens 7SJ622 chức F67/67N, F50/51, F50BF * Bảo vệ ngăn đường dây 110kV 174: + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA511 chức F21, F50/51, F67N, F68, F25/79, FR/FL + Bảo vệ dòng dùng rơle Siemens 7SJ623 chức F67/67N, F50BF * Bảo vệ ngăn đường dây 110kV 175: + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA611 chức F21, F50/51, F50N/51N, F25/79 + Bảo vệ dòng dùng rơle Siemens 7SJ622 chức F67/67N, F50BF * Bảo vệ ngăn MC 100: + Bảo vệ khoảng cách dùng rơle Siemens 7SA522 chức F21, F50/51, F50N/51N, F68, F25/79, FR/FL + Bảo vệ dòng dùng rơle Siemens 7SJ622 chức F50/51, F50N/51N, F50BF * Bảo vệ ngăn 110kV: + Bảo vệ so lệch 110kV dùng rơle Siemens 7SS522&7SS523 chức F87B 19 3.1.6 Hệ thống thông tin liên lạc: Đã truyền kênh thông tin SCADA A3 theo giao thức 101, chưa thực truyền theo giao thức 104 - Hệ thống camera: Hệ thống camera: Đã trang bị hệ thống camera bao gồm: 08 camera + đầu ghi hình - Hệ thống chống đột nhập: Chưa trang bị - Nguồn cho thiết bị thông tin: 01 nguồn 48VDC 3.1.7 Kết cấu xây dựng: - Trụ đỡ thiết bị: phía 220kV cột thép đơn thân mạ kẽm, phía 110kV giá đỡ thiết bị trụ thép mạ kẽm hệ thống cột bê tông ly tâm - Móng: Móng bê tơng cốt thép đổ chỗ - Hệ thống mương cáp nổi, có nắp đậy bê tơng cốt thép 3.1.8 Phòng cháy chữa cháy: - Trạm biến áp 220kV Đồng Hới hữu trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy nhiên tủ báo cháy trung tâm loại Hochiki 24 kênh, chưa có khả kết nối với hệ thơng máy tính 3.2 CÁC GIẢI PHÁP CƠNG NGHỆ CHÍNH 3.2.1 Hệ thống thiết bị thứ: Giữ nguyên trạng 3.2.2 Hệ thống điều khiển, bảo vệ thông tin liên lạc 3.2.2.1 Các giải pháp kỹ thuật chung: 3.2.2.1 Các giải pháp kỹ thuật chung: - Giải pháp hệ thống ĐK-BV: + Chức bảo vệ điều khiển thiết bị ngăn lộ phía 220kV phải độc lập hoàn toàn Các chức bảo vệ phụ cần tích hợp rơle bảo vệ chính, khơng sử dụng rơle bảo vệ phụ có chức 20 + Thay rơle đời cũ rơle hệ có giao thức truyền thông IEC61850 - Giải pháp hệ thống thông tin liên lạc: + Đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc (bao gồm chất lượng, dung lượng) phục vụ công tác điều hành quản lý sản xuất + Tận dụng khả khai thác tối đa hiệu hệ thống thiết bị thông tin hữu 3.2.2.2 Các giải pháp cụ thể: * Ngăn lộ MBA AT2: Giữ nguyên rơle bảo vệ dòng phía 220-110-10kV, thay rơle hệ cũ rơ le hệ có giao thức truyền thơng IEC61850 cấu hình chức tương ứng * Ngăn lộ đường dây 220kV 271-272: Giữ nguyên rơle bảo vệ so lệch đường dây ABB RED670, thay rơle hệ cũ rơ le hệ có giao thức truyền thơng IEC61850 cấu hình chức tương ứng * Ngăn lộ đường dây 220kV 273-274: Giữ nguyên rơle bảo vệ khoảng cách đường dây Siemens 7SA522 cấu hình thêm chức F27/59 để loại bỏ rơle Micom P921 Thay rơle hệ cũ rơle hệ có giao thức truyền thơng IEC61850 cấu hình chức tương ứng * Ngăn lộ đường dây 110kV 171: Thay rơle hệ cũ rơ le hệ có giao thức truyền thơng IEC61850 cấu hình chức tương ứng * Ngăn lộ đường dây 110kV 172: Thay rơle hệ cũ rơ le hệ có giao thức truyền thơng IEC61850 cấu hình chức tương ứng * Hệ thống thông tin liên lạc: Thiết lập tuyến thông tin liên lạc TTĐK/A3 với TBA 220kV Đồng Hới, đó: 21 - Giải pháp kênh truyền TTĐK A3: Thuê kênh truyền FE/RJ45, tốc độ 2Mbps từ TBA 220kV Đồng Hới TTĐK A3, dịch vụ kênh truyền bao gồm: + Dịch vụ SCADA/EMS (IEC-60870-5-104); + Dịch vụ Hotline VoIP Kênh truyền TTĐK A3 kênh trực tiếp độc lập vật lý với Tại TBA 220kV Đồng Hới đầu tư thiết bị sau: + Trang bị thêm card mở rộng cổng J45 cho Gateway có cổng kết nối theo giao thức IEC60870-5-104 + Trang bị thiết bị Router/Firewall/IPS (Router tích hợp sẵn tính Firewall IPS); + Trang bị 02 Switch L2; + Trang bị 02 điện thoại Hotline VoIP * Hệ thống AC/DC: Bổ sung 01 BCU cho tủ AC tủ DC để giám sát, điều khiển thiết bị tủ phân phối tự dùng chiều xoay chiều trạm * Hệ thống PCCC: Bổ sung 01 BCU cho hệ thống PCCC để thu thập tín hiệu cảnh báo giám sát qua thiết bị tập trung liệu, cung cấp thông tin giám sát trạm cho hệ thống SCADA 3.2.3 Giải pháp phần xây dựng: - Giữ nguyên trạng - Các giải pháp khác cấp nước, camera sử dụng lại hệ thống có trạm 3.3 LIỆT KÊ KHỐI LƯỢNG VẬT TƯ, THIẾT BỊ: 22 3.4 KẾT LUẬN Từ trạng TBA 220 kV Đồng Hới vai trò, tầm quan trọng TBA hệ thống điện tỉnh Quảng Bình, việc chuyển TBA 220kV Đồng Hới thành TBA điều khiển xa từ TTĐK hoàn toàn cần thiết, đặc biệt giai đoạn theo lộ trình Lưới điện thông minh EVNNPT đầu tư xây dựng nhằm mục đích tất TBA 220 kV khu vực miền Trung kết nối TTĐK vận hành chế độ KNT Với TBA 220kV Đồng Hới, để đầu tư cải tạo thành trạm điều khiển xa cần thiết phải cải tạo lại hệ thống theo chuẩn kết nối giao thức 104 đưa tín hiệu theo quy định datalist hành Trung tâm điều khiển Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền Trung Ngồi để đáp ứng tiêu chí TBA KNT ngồi việc đầu tư cải tạo phần tủ bảng điều khiển, thay hệ thống cáp nhị thứ, cần thiết phải đầu tư thêm hệ thống PCCC, Hệ thống Camera giám sát Hệ thống chống đột nhập nhằm đảm bảo quản lý vận hành TBA 220 kV Đồng Hới an toàn liên tục tin cậy 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Với phát triển khoa học cơng nghệ, ngành điện bước đại hóa lưới điện nhằm hoàn thiện sở hạ tầng cho vận hành thị trường điện cạnh tranh Kết nghiên cứu luận văn ứng dụng để lựa chọn giải pháp cải tạo TBA 220kV Đồng Hới thành trạm điều khiển xa từ TTĐK, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật đơn vị quản lý vận hành Đề tài "Phân tích, lựa chọn giải pháp điều khiển xa cho TBA 220kV Đồng Hới" với mục đích nghiên cứu, lựa chọn giải pháp kỹ thuật, kết nối trạm để chuyển TBA 220kV Đồng Hới sang chế độ không người trực điều khiển xa Giải pháp nêu đáp ứng yêu cầu giao thức truyền thông, thu thập liệu kết nối Trung tâm điều khiển, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Đề tài có nghiên cứu, tìm hiểu đóng góp việc đề xuất xem xét lựa chọn giải pháp cải tạo hợp lý thông qua nội dung: - Nghiên cứu tiêu chí kỹ thuật, giao thức truyền thống kết nối quy định hành xây dựng TBA không người trực đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, yêu cầu vận hành Từ tổng hợp đặt yêu cầu chung, yêu cầu cụ thể để triển khai tìm hiểu giải pháp cải tạo trạm thành không người trực đảm bảo mặt kỹ thuật - Nghiên cứu đề xuất giải pháp kỹ thuật cho giải pháp đảm bảo yêu cầu vận hành từ xa, kết nối liệu đến Trung tâm điều khiển Kết phân tích 02 giải pháp cho thấy giải pháp đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, nhiên giải pháp có mức đầu tư khác nhau, đáp ứng nhu cầu khác Căn trạng TBA 220kV Đồng Hới, đề tài lựa chọn giải pháp phù hợp, tối ưu để đưa phương án cải tạo 24 Một số kiến nghị: - Để đảm bảo vận hành an toàn TBA 220kV Đồng Hới chuyển sang chế độ không người trực, lâu dài cần thay số thiết bị thứ, cụ thể DCL đời cũ, vận hành lâu năm, DTĐ chưa có động - Xem xét áp dụng ứng dụng cơng nghệ để vận hành hệ thống điều hòa, hút ẩm, chiếu sáng từ xa thơng qua thiết bị điện thơng minh - Hồn chỉnh quy trình vận hành, quy trình phối hợp xử lý TBA không người trực - Trung tâm điều khiển - Trung tâm điều độ thống áp dụng cho hệ thống Do điều kiện khả thời gian có hạn, tài liệu tham khảo hạn chế nên luận văn nêu giải số vấn đề liên quan đến việc cải tạo, thu thập liệu giao thức kết nối từ TBA 220kV Đồng Hới TTĐK A3 Hướng phát triển đề tài giải pháp đề xuất thực tiến hành đánh giá thực tế vận hành từ làm sở tiếp tục thực cho trạm khác đồng thời bổ sung nghiên cứu phương án cải tạo TBA chưa có hệ thống điều khiển tích hợp sang chế độ vận hành KNT ... người trực Chương 2: Phân tích, lựa chọn giải pháp điều khiển từ xa cho TBA 220kV Đồng Hới Chương 3: Giải pháp điều khiển từ xa cho TBA 220kV Đồng Hới 3 CHƯƠNG TỔNG QT VỀ TRẠM KHƠNG NGƯỜI TRỰC... để lựa chọn giải pháp cải tạo TBA 220kV Đồng Hới thành trạm điều khiển xa từ TTĐK, áp ứng yêu cầu kỹ thuật đơn vị quản lý vận hành Đề tài "Phân tích, lựa chọn giải pháp điều khiển xa cho TBA 220kV. .. thành điều khiển từ xa cho Trạm biến áp 220kV Đồng Hới nhằm nâng cao hiệu vận hành lưới điện truyền tải 2 - Lựa chọn giải pháp kỹ thuật điều khiển, giải pháp kết nối đến TTĐK cho TBA 220kV Đồng Hới