Hệthống bảo vệ các thiết bị trong hệ thốngđiện- 123docz.net

3.4.1. Hệ thống bảo vệ các thiết bị trong hệ thống điện 1 chiều 3.4.1.1. Bảo vệ hệ thống tấm PV

Diode bypass

Khi 1 tấm pin mặt trời bị che bóng (mây, ...), module đó sẽ tiêu thụ điện năng (như một tải thuần trở), thay vì phát ra điện năng, làm tổn thất trong hệ thống. Ngoài ra, việc tiêu thụ điện năng sinh ra nhiệt lượng, giảm tuổi thọ pin mặt trời, thậm chí có thể gây hư hỏng. Chức năng của diode bypass là làm giảm tổn thất do 1 module bị che bóng bằng cách nối tắt 2 đầu pin, cô lập 1 hoặc các tấm pin, làm giảm tổn thất do module bị che bóng.

Diode bypass được lắp sẵn trên mỗi tấm pin mặt trời.

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

Hình 3.10: Sơ đồ bố trí hệ thống nối đất cho các dãy PV, trạm hợp bộ Inverter

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

3.4.2. Hệ thống bảo vệ các thiết bị trong hệ thống điện xoay chiều

3.4.2.1. Tủ điều khiển thiết bị phía 110kV, bảo vệ ngăn đường dây 110kV

Trang bị các bộ điều khiển bảo vệ chính sau:

Bộ bảo vệ chính : Bảo vệ so lệch dọc đường dây (rơle tích hợp SEL-311L)

- Bảo vệ so lệch dọc đường dây –F87L - Bảo vệ khoảng cách –F21/21N

- Bảo vệ quá dòng và quá dòng chạm đất có hướng –F67/67N - Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và có thời gian –F50/51

- Bảo vệ quá dòng chạm đất cắt nhanh và có thời gian –F50/51N - Tự động đóng lặp lại đường dây có kiểm tra đồng bộ –F79/25 - Bảo vệ chống hỏng hóc máy cắt –F50BF

- Chức năng thông tin phối hợp bảo vệ với đầu đối diện –F85 - Chức năng chống đóng vào điểm sự cố (SOFT)

- Chức năng chống dao động công suất (68B/T) - Chức năng xác định điểm sự cố –FL

- Chức năng ghi sự cố –FR

Bộ bảo vệ dự phòng: Bảo vệ quá dòng và quá dòng chạm đất (rơle tích hợp SEL-751) có hướng tích hợpcác chức năng sau:

- Bảo vệ quá dòng và quá dòng chạm đất có hướng –F67/67N - Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và có thời gian –F50/51

- Bảo vệ quá dòng chạm đất cắt nhanh và có thời gian –F50/51N - Bảo vệ chống hỏng hóc máy cắt –F50BF

- Bảo vệ quá áp và thấp áp –F27/59 - Giám sát mạch cắt –F74

- Chức năng ghi sự cố –FR

Trang bị 01 bộ điều khiển mức ngăn BCU (rơle tích hợp SEL- 451) phục vụ việc điều khiển giám sát toàn bộ thiết bị trong ngăn đường dây. Số lượng tín hiệu AI, SI, DI, DO đủ cho việc điềukhiển giám sát mức ngăn đó, thiết bị điều khiển mức ngăn (BCU) có chức năng điềukhiển mức ngăn (BCU).

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

Hình 3.12: Tủ bảo vệ điều khiển đường dây 171

3.4.2.2. Tủ bảo vệ, đo lường MBA T1

Bộ bảo vệ chính máy biến áp: Bộ bảo vệ so lệch có hãm (rơle tích hợp SEL- 787) máy biến áp 3 pha tíchhợp các chức năng sau:

- Bảo vệ so lệch máy biến áp -F87T,

- Bảo vệ chống chạm đất bên trong MBA -F64,

- Bảo vệ quá dòng & quá dòng chạm đất cắt nhanh và có thời gian -F50/51 &F50/51N,

- Bảo vệ quá tải -F49. - Ghi sự cố-FR.

- Quá dòng chạm đất trung tính MBA-F51G.

Bộ bảo vệ dự phòng phía cao áp máy biến áp:Trang bị bộ bảo vệ quá dòng cóhướng (rơle tích hợp SEL751) tích hợp các chức năng sau:

- Bảo vệ quá dòng và quá dòng chạm đất có hướng –F67/67N - Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và có thời gian (50/51).

- Bảo vệ quá dòng chạm đất cắt nhanh và có thời gian (50/51N). - Bảo vệ điện áp cao (59).

Các bảo vệ nội bộ MBA được trang bị đồng bộ với MBA bao gồm :

-Bảo vệ hơi dòng dầu MBA Alarm/Trip (96B). -Bảo vệ dòng dầu OLTC Trip (96P).

-Bảo vệ nhiệt độ dầu MBA Alarm/Trip (26Q) . -Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây MBA Alarm/Trip (26W).

-Bảo vệ mức dầu MBA tăng cao Trip, giảm thấp Alarm (71Q1). -Bảo vệ mức dầu OLTC tăng cao, giảm thấp Trip (71Q2). -Bảo vệ áp lực Trip (63P).

-Bảo vệ áp suất đột biến Trip (PRD)

Trang bị 01 bộ điều khiển mức ngăn BCU (rơle tích hợp SEL- 451) phục vụ việc điều khiển giám sát toàn bộ thiết bị trong ngăn máy biến áp. Số lượng tín hiệu AI, SI, DI, DO đủ cho việc điềukhiển giám sát mức ngăn đó, thiết bị điều khiển mức ngăn (BCU) có chức năng điềukhiển mức ngăn (BCU).

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

Hình 3.13: Tủ điều khiển bảo vệ MBA 131

3.4.2.3. Bảo vệ ngăn lộ 22kV:

Bộ bảo vệ chính: Bảo vệ quá dòng và quá dòng chạm đất có hướng tích hợp các chức năng sau:

- Bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng độ nhạy cao -67Ns

- Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và quá dòng cắt có thời gian -50/51

- Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và quá dòng chạm đất cắt có thời gian -50/51N - Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt -50BF

- Rơle giám sát mạch cắt máy cắt -74 - Chức năng tự đóng lại-79

- Bảo vệ sa thải phụ tải theo tần số -81 - Bảo vệ giảm áp/quá áp -27/59

- Thiết bị ghi sự cố FR

Trang bị 01 bộ điều khiển mức ngăn BCU (rơle tích hợp SEL- 451) phục vụ việc điều khiển giám sát toàn bộ thiết bị trong ngăn lộ. Số lượng tín hiệu AI, SI, DI, DO đủ cho việc điềukhiển giám sát mức ngăn đó, thiết bị điều khiển mức ngăn (BCU) có chức năng điềukhiển mức ngăn (BCU).

3.4.2.4. Bảo vệ thanh góp C41 (22kV):

Từ VT1, tín hiệu điện áp thanh góp ngoài việc cung cấp giá trị cho thiết bị đo đếm (vôn mét 3 pha, các công tơ đo điện), thì nó cung cấp tín hiệu bảo vệ rơle. Các bảo vệ chính bao gồm:

- Bảo vệ điện áp thấp 27 - Bảo vệ điện áp cao 59

- Bảo vệ quá áp chạm đất 59N

Ngoài ra, các bảo vệ phần tử kề cũng tham gia làm bảo vệ dự trữ cho thanh góp C41 (bảo vệ MBA, bảo vệ đường dây 110kV, bảo vệ các ngăn lộ trung áp).

3.4.2.5. Hệ thống nối đất và chống sét trạm nâng 110kV Hệ thống nối đất:

- Hệ thống tiếp địa trạm được thiết kế theo tiêu chuẩn IEEE-80-2000 và quy phạm trang bị điện.

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

- Do diện tích trạm nhỏ, điện trở suất khu vực xây trạm lớn, để đạt giá trị điện trở theo yêu cầu trong đề án này hệ thống tiếp địa được thiết:

 Hệ thống 1: Lưới nối đất bao gồm cọc đồng 16, dài 2,4m kết hợp với GEM vàdây đồng trần tiết diện 120mm2 liên kết với nhau bằng hàn hóa nhiệt (hàn nổ), hệ thống tiếp địa chôn sâu 1m so với cốt nền trạm.

 Hệ thống 2: Nối đất bổ sung gồm 02 điện cực nối dài dây đồng trần 120mm2 dẫn ra đến hồ nước cách trạm khoảng 800m chôn ở độ sâu 1m so với cốt trạm, kết hợp với 02 cọc đồng phi 30 dài 4m.

 Hệ thống 3: Hố khoan tiếp địa D150 chôn các cọc thép phi 90, dài 27m và hóa chất GEM xung quanh cọc.

- Trong đề án còn thiết kế hệ thống tiếp địa cho các thiết bị nhất thứ 110kV, tủ phân phối 22kV, hệ thống tủ thông tin, ACDC, thang cáp…liên kết bằng bulong và đầu cốt.

- Lưới tiếp địa trong nhà được liên kết với lưới tiếp địa bên ngoài trạm bằng các dây đồng bện Cu-120mm2.

- Để nối đất hàng rào, trong giai đoạn này sẽ rải mạch vòng tiếp địa xung quanh trạm.

- Nối đất các thiết bị: Toàn bộ thiết bị được nối đất vỏ với hệ thống nối đất chung của trạm.

Hệ thống chống sét:

- Chống sét đánh trực tiếp vào trạm bằng 02 kim thu sét dài 3m trên cột pooctich, kim thu sét được nối xuống hệ thống nối đất chung của trạm.

- Bảo vệ chính sử dụng dây thu sét TK-50 đặt trên đỉnh cột pooctich (cao 13,5m) và cột bê tông (cao 12m).

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

Hình 3.16: Vùng bảo vệ của dây chống sét và cột thu sét trạm nâng 110kV và phòng điều khiển

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

3.5. Công tác vận hành nhà máy điện mặt trời

3.5.1. Công tác kiểm tra định kỳ, bảo dưỡng thiết bị 3.5.1.1. Mục đích

- Đảm bào nhà máy vận hành hiệu quả.

- Đảm bảo đồng bộ thông số tại thiết bị vận hành và thông số tại trạm điều khiển.

- Phát hiện các lỗi, hư hỏng, để có kế hoạch khắc phục kịp trời, tránh để xảy ra sự cố cho nhà máy và hệ thống điện.

Sau khi kiểm tra, nhân viên nhà máy hoàn thành báo cáo kiểm tra thiết bị.

3.5.1.2. Kiểm tra tấm PV

Mục đích:

- Phát hiện kịp thời bụi bẩn, rêu hay vật lạ làm cản trờ khả năng tiếp nhận bức xạ mặt trời của tấm PV, từ đó có kế hoạch vệ sinh các tấm PV kịp thời, nâng cao hiệu suất tấm PV.

- Phát hiện các hư hỏng của tấm PV như xước, nứt, bể, từ đó có kế hoạch thay thế kịp thời.

Tần suất kiểm tra: 2 lần/ngày, vào lúc 8h và 17h.

3.5.1.3. Kiểm tra SCB

Mục đích:

- Kiểm tra tình trạng làm việc của tủ nối dây, các điểm nối, bảo vệ quá dòng điện.

Tần suất kiểm tra: 1 lần/ngày, vào lúc 11h.

Quy trình kiểm tra:

- Dùng thiết bị đo hồng ngoại đo nhiệt độ bên ngoài tủ SCB - Kiểm tra phát hiện mùi cháy, khét

- Dùng đồng hồ đo thông mạch, đo các tiếp điểm nối dây

3.5.1.4. Kiểm tra các thiết bị quang trắc môi trường

Các thiết bị quang trắc môi trường bao gồm phong kế (đo tốc độ và hướng gió tại khu vực), nhật xạ kế (đo cường độ bức xạ mặt trời tại khu vực), nhiệt kế đo nhiệt độ môi trường, nhiệt kế đo nhiệt độ tấm PV.

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

Các thiết bị quang trắc môi trường cung cấp tín hiệu đầu vào, từ đó bộ điều khiển Inverter điều khiển các trạm Inverter một cách hiệu quả.

Hình 3.18: Các thiết bị quang trắc môi trường Mục đích:

- Phát hiện kịp thời các hư hỏng của thiết bị để nhanh chóng sửa chữa, thay thế. - Đảm bảo các tín hiệu được gửi về Phòng điều khiển liên tục, chính xác.

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

Quy trình kiểm tra:

Toàn nhà máy có 2 vị trí đặt các thiết bị quang trắc môi trường. Nhân viên nhà máy sẽ đi kiểm tra lần lượt các thiết bị ở 2 vị trí:

- Kiểm tra bằng mắt đối với nhật xạ kế, phong kế, nhiệt kế đo nhiệt độ môi trường và nhiệt kế đo nhiệt độ tấm PV: vỏ thiết bị, phần đầu nối dây truyền tín hiệu

- Kiểm tra bằng mắt đối với tủ thu thập truyền tín hiệu Weather Monitoring Panel

3.5.1.5. Kiểm tra trạm hợp bộ Inverter

Mục đích:

Đây là thành phần quan trọng trong nhà máy điện mặt trời. Việc kiểm tra định kỳ các trạm hợp bộ đảm bảo sự làm việc liên tục, hiệu quả của nhà máy.

Tần suất kiểm tra: chủ nhật hàng tuần, vào lúc 7h.

Quy trình kiểm tra:

- Kiểm tra bằng mắt MBA: nhiệt độ dầu, mức dầu, các hư hỏng có thể thấy được

- Kiểm tra thông số UPS

- Kiểm tra đầu nối từ SCB đến Inverter

- Kiểm tra các thông số đo được qua Monitoring Panel - Kiểm tra nguồn điện tự dùng

3.5.1.6. Kiểm tra hệ thống điện trung áp 22kV và cao áp 110kV

Mục đích:

Đây là thành phần quan trọng trong nhà máy điện mặt trời nói riêng, và các nhà máy điện nói chung. Đây là nơi kết nối nhà máy với lưới điện khu vực và hệ thống điện quốc gia. Việc kiểm tra định kỳ hệ thống này đảm bảo nhà máy vận hành an toàn, tránh xảy ra sự cố hay lan truyền sự cố.

Tần suất kiểm tra:

- Hàng tháng, nhân viên nhà máy kiểm tra các thiết bị bằng mắt.

- Ngoài ra, nhân viên nhà máy phải kiểm tra theo chu kỳ không quá 36 tháng (Thông tư số 33/2015/TT-BCT).

3.5.2. Công tác điều khiển hệ thống điện 3.5.2.1. Quy định về điều khiển tần số

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

Tần số định danh của HTĐ Việt Nam là 50Hz. Ở chế độ vận hành bình thường, tần số HTĐ được cho phép dao động trong phạm vi ±0,2Hz so với tần số định danh.

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

Phối hợp về điều chỉnh tần số

- ĐĐV Quốc gia là người chỉ huy điều chỉnh tần số trong toàn HTĐ Quốc gia; Trưởng ca NMĐMT Phong Điền phải thường xuyên theo dõi tần số, nghiêm chỉnh chấp hành lệnh thay đổi công suất nhà máy của ĐĐV Quốc gia để điều chỉnh tần số.

- NMĐMT Phong Điền khi đang vận hành phải tham gia vào việc điều chỉnh tần số sơ cấp trong HTĐ Quốc gia.

- NMĐMT Phong Điền phải có khả năng vận hành phát công suất tác dụng theo quy định.

- Khi tần số HTĐ lớn hơn 51Hz, NMĐMT Phong Điền phải giảm công suất tác dụng với tốc độ không nhỏ hơn 1% công suất định mức mỗi giây. Mức công suất tương ứng với tần số được xác định theo công thức:

Trong đó: : mức giảm công suất tác dụng (MW)

: công suất tác dụng tương ứng với thời điểm trước khi thực hiện giảm công suất (Hz)

: tần số hệ thông trước khi thực hiện giảm công suất (Hz)

3.5.2.2. Quy định về điều khiển điện áp

Ở chế độ vận hành bình thường, điện áp phía cao áp của NMĐMT Phong Điền được quy định dao động trong khoảng -5% đến +10% điện áp định mức của MBA đang vận hành.

Trong chế độ sự cố nghiêm trọng HTĐ truyền tải hoặc khôi phục sự cố, cho phép mức dao động điện áp trong khoảng ±10% so với điện áp định mức.

Phối hợp về điều khiển điện áp

- ĐĐV Quốc gia, ĐĐV miền có trách nhiệm duy trì điện áp HTĐ ở giới hạn quy định nhằm đảm bảo vận hành ổn định HTĐ, NMĐ. Điện áp tại thanh cái NMĐMT Phong Điền cần được điều chỉnh để tránh gây nguy hiểm do kém điện áp hay quá điện áp cho các thiết bị của NMĐMT Phong Điền và của HTĐ.

- NMĐMT Phong Điền phải có khả năng nhận và đáp ứng lệnh điều khiển từ xa công suất vô công, điện áp, hệ số công suất từ hệ thống SCADA/EMS của EVNNLDC.

- Trưởng ca NMĐMT Phong Điền có nhiệm vụ thường xuyên theo dõi điện áp thanh cái phía cao áp của NMĐ và nghiêm chỉnh chấp hành lệnh điều chỉnh điện áp của ĐĐV Quốc gia, ĐĐV miền Trung (thay đổi Q của nhà máy, điều chỉnh nấc phân áp của MBA nếu có thể).

Báo cáo Th c t p t t nghi pự ậ ố ệ 15DCL C

- Trong trường hợp điện áp ở NMĐMT Phong Điền dao động quá giới hạn quy định, ĐĐV Quốc gia, ĐĐV miền Trung và Trưởng ca NMĐMT Phong Điền phối hợp điều chỉnh để khôi phục điện áp về giá trị cho phép.

NMĐMT Phong Điền tại mọi thời điểm đang nối lưới phải có khả năng duy trì vận hành phát điện tương ứng với dải điện áp tại điểm đấu nối trong thời gian như sau:

- Điện áp dưới 0,3 pu, thời gian duy trì là 0,15 giây.

- Điện áp từ 0,3 đến dưới 0,9 pu, thời gian duy trì tối thiểu được tính như sau: Trong đó:

a) (giây): Thời gian duy trì phát điện tối thiểu;