Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu các giải pháp công nghệ hướng đến xây dựng tiêu chí trạm biến áp không người trực tại Tổng Công ty Điện lực TP Hồ Chí Minh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:131

Thêm vào BST

Báo xấu

45
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn được nghiên cứu với mục tiêu nhằm tìm hiểu một số mô hình trạm không người trực trong nước và các nước trong khu vực. So sánh đối chiếu mô hình trạm truyền thống và trạm không người trực. Nghiên cứu các giải pháp công nghệ áp dụng tại trạm biến áp không người trực. Đề xuất bộ tiêu chí trạm biến áp không người trực áp dụng tại Tổng Công ty Điện lực TPHCM.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Nghiên cứu các giải pháp công nghệ hướng đến xây dựng tiêu chí trạm biến áp không người trực tại Tổng Công ty Điện lực TP Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- HUỲNH MINH SANG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ HƯỚNG ĐẾN XÂY DỰNG TIÊU CHÍ TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC TẠI TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC TPHCM LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 03 NĂM 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- HUỲNH MINH SANG NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ HƯỚNG ĐẾN XÂY DỰNG TIÊU CHÍ TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC TẠI TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC TPHCM LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. VÕ HOÀNG DUY TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 03 NĂM 2016
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : Tiến sĩ Võ Hoàng Duy Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 12 tháng 03 năm 2016 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 TS. Huỳnh Châu Duy Chủ tịch 2 PGS.TS. Trần Thu Hà Phản biện 1 3 TS. Dương Thanh Long Phản biện 2 4 TS. Trần Thanh Phương Ủy viên 5 TS. Trương Đình Nhơn Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Huỳnh Châu Duy
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc TP. HCM, ngày 05 tháng 01 năm 2016 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Huỳnh Minh Sang Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 30/12/1979 Nơi sinh: TPHCM Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV:1441830020 I- Tên đề tài: Nghiên cứu các giải pháp công nghệ hướng đến xây dựng tiêu chí trạm biến áp không người trực tại Tổng Công ty Điện lực TP Hồ Chí Minh. II- Nhiệm vụ và nội dung:  Tìm hiểu hiện trạng lưới điện khu vực TPHCM.  Tìm hiểu hiện trạng hệ thống SCADA tại Trung tâm Điều độ Hệ thống Điện.  Tìm hiểu một số mô hình trạm không người trực trong nước và các nước trong khu vực.  So sánh đối chiếu mô hình trạm truyền thống và trạm không người trực.  Nghiên cứu các giải pháp công nghệ áp dụng tại trạm biến áp không người trực.  Đề xuất bộ tiêu chí trạm biến áp không người trực áp dụng tại Tổng Công ty Điện lực TPHCM. III- Ngày giao nhiệm vụ: 8/2015 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/2016 V- Cán bộ hướng dẫn: Tiến sĩ Võ Hoàng Duy CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Huỳnh Minh Sang
ii LỜI CÁM ƠN Lời đầu tiên con xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Quý thầy cô trường Đại Học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh, Quý thầy cô đã truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập tại trường để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Đặc biệt em xin được cảm ơn thầy Võ Hoàng Duy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và động viên em trong suốt quá trình thực hiện để em có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này. Xin chân thành cảm ơn các Ban Giám Đốc và các Anh Chị công tác tại Trung Tâm Điều Độ Hệ Thống Điện, Ban Kỹ thuật thuộc Tổng Công ty Điện Lực Tp.Hồ Chí Minh đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và công tác. Cuối cùng xin cám ơn tất cả những người bạn đã kề vai sát cánh cùng tôi trong suốt thời gian qua. TP. Hồ Chí Minh, tháng 01 - 2016 Học viên thực hiện Huỳnh Minh Sang
iii TÓM TẮT Với xu thế lưới điện phát triển ngày càng mạnh mẽ khu vực TPHCM, số trạm biến áp 110kV ngày càng nhiều, việc xây dựng các trạm biến áp không người trực là xu hướng tất yếu, là giải pháp tối ưu cho hệ thống điện vì nó được quản lý vận hành tự động, nâng cao năng suất lao động, giảm tối đa nhân lực; giảm thiểu đầu tư cáp, các thiết bị trung gian, nâng cao độ tin cậy làm việc chính xác của thiết bị, bảo đảm cung cấp điện an toàn liên tục, giải quyết được vấn đề quá tải; giảm thiểu sự cố do thao tác nhầm của người vận hành, nâng cao mức độ an toàn cho người vận hành và đáp ứng được các yêu cầu của thị trường điện. Tổng Công ty Điện lực TP Hồ Chí Minh đã triển khai nghiên cứu, phân tích, so sánh các tiêu chuẩn kỹ thuật của trạm biến áp hiện hữu và các trạm biến áp không người trực trong và ngoài nước để từ đó xây dựng bộ tiêu chí không người trực. Trên cơ sở đó thực hiện chuyển đổi các trạm biến áp 110kV dạng truyền thống sang vận hành ở mô hình trạm không người trực, là hướng đi tất yếu nhằm thực hiện lộ trình lưới điện thông minh.
iv ABSTRACT With the rapid development of power grid system and rapid quantity increasment of 110kV substations, using unmanned substationa is the optimal solution for power system. Because it is an operational automation system in which it enhance employee productivity and minimize work force; minimize cable and devices investment, increase the reliability of electric devices, solve the overload problem; reduce incidents caused by wrong judgement of operators, increase the safety at workplace for operators and meet the requirements of the electricity market. Ho Chi Minh City Power Corporation (HCMCPC) has been research, analyzed and compared the technical specifications of the existing substations and unmanned sustations nationally and internationally; in order to build the standard specifications of unmanned substations. On that basis, Ho Chi Minh Power Corporation transform the existing 110kV substations into unmanned substations. That is the indispensable way to implement smart power grid system.
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i LỜI CÁM ƠN....................................................................................................................... ii TÓM TẮT ............................................................................................................................iii ABSTRACT ........................................................................................................................ iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... ix DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... xi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ................................xii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI ........................................................................... 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................... 1 1.2 NHIỆM VỤ VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI ........................................................ 1 1.3 NHỮNG NGHIÊN CỨU CƠ BẢN CỦA ĐỀ TÀI............................................... 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ....................................................................................... 3 2.1. Lưới điện khu vực TPHCM ................................................................................. 3 2.1.1 Về nguồn điện: ................................................................................................ 3 2.1.2 Về lưới điện: ................................................................................................... 3 2.1.3 Hiện trạng công nghệ lưới điện phân phối ......................................................... 6 2.1.3.1 Dây dẫn điện: ............................................................................................... 6 2.1.3.2 Trạm và trụ: ................................................................................................. 6 2.1.3.3 Tụ bù: ........................................................................................................... 6 2.1.3.4 Thiết bị đóng cắt: ......................................................................................... 6 2.1.3.5 Hệ thống tự động hóa lưới điện phân phối (DAS): ..................................... 7 2.1.4 Hiện trạng công nghệ lưới điện truyền tải ......................................................... 7 2.1.4.1 Dây dẫn điện trên không: ............................................................................. 7 2.1.4.2 Cáp ngầm: .................................................................................................... 7 2.1.4.3 Trụ và phụ kiện đường dây: ......................................................................... 8 2.1.4.4 Trạm truyền tải: ........................................................................................... 8 2.1.4.5 Các công nghệ giám sát, chẩn đoán và ngăn ngừa sự cố:............................ 9
vi 2.2 TỔNG QUAN CÁC TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC TẠI CÁC NƯỚC TRONG KHU VỰC .................................................................................................. 10 2.2.1 TRẠM NGẦM KHÔNG NGƯỜI TRỰC TEPCO/ NHẬT BẢN: TRẠM NAKA-OKACHIMACHI (66/6KV) ..................................................................... 10 2.2.1.2 Các thiết bị chính của trạm ........................................................................ 11 2.2.1.3 HTPP 66kV ................................................................................................ 11 2.2.1.4 HTPP 6kV .................................................................................................. 11 2.2.1.5 Hệ thống điều khiển bảo vệ ....................................................................... 12 2.2.1.6 Hệ thống thông tin liên lạc (Truyền dẫn tín hiệu) ..................................... 12 2.2.1.7 Công tác vận hành ..................................................................................... 13 2.2.1.8 Nguồn tự dùng ........................................................................................... 13 2.2.1.9 Phần chiếu sáng ......................................................................................... 13 2.2.1.10 Hệ thống chữa cháy tại trạm .................................................................... 14 2.2.1.11 Hệ thống an ninh, giám sát ...................................................................... 14 2.2.2 TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC MALAYSIA ........................................... 15 2.2.2.1 Phần điện.................................................................................................... 15 2.2.2.2 Phần kiến trúc hạ tầng................................................................................ 16 2.2.2.3 Hệ thống giám sát an ninh: ........................................................................ 17 2.2.2.4 Hệ thống PCCC: ........................................................................................ 18 2.2.2.5 Công tác quản lý vận hành, bảo dưỡng thiết bị: ........................................ 20 2.2. TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC TẠI PHÁP .............................................. 21 2.2.3.1 Trạm 90/20kV: ........................................................................................... 21 2.2.3.2 HTPP 90kV: ............................................................................................... 21 2.2.3.3 HTPP 20kV: ............................................................................................... 21 2.2.3.4 Hệ thống điều khiển – bảo vệ - đo lường. ................................................. 22 2.2.3.5 Nguồn tự dùng: .......................................................................................... 24 2.2.3.6 Phần xây dựng: .......................................................................................... 25 2.2.3.7 Hệ thống chữa cháy tại trạm: ..................................................................... 25 2.2.3.8 Hệ thống an ninh, giám sát: ....................................................................... 25
vii CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG TẠI TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC ............................................................. 27 3.1. Giải pháp chung ................................................................................................. 27 3.1.1 Giải pháp kỹ thuật cho các TBA thuộc các Tổng công ty Điện lực tiến đến điều khiển xa và không người trực. ....................................................................... 27 3.1.2 Giải pháp trang bị hệ thống SCADA/EMS, SCADA/DMS ........................ 28 3.1.3 Một số yêu cầu đối với trạm biến áp không người trực, bán người trực vận hành 34 3.2. GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ ÁP DỤNG TẠI TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC .......................................................................................................... 35 3.2.1 BỐ TRÍ THIẾT BỊ ĐIỆN ................................................................................. 35 3.2.1.1 BỐ TRÍ THIẾT BỊ ĐIỆN NGOÀI TRỜI .................................................. 35 3.2.1.1.1 Yêu cầu ................................................................................................... 35 3.2.1.1.2 Bố trí thiết bị 110kV ngoài trời .............................................................. 35 3.2.1.1.3 Bố trí thiết bị 22kV ngoài trời ................................................................ 37 3.2.1.1.4 Nối đất, chống sét ................................................................................... 38 3.2.1.1.5 Chiếu sáng ngoài trời .............................................................................. 38 3.2.1.2 BỐ TRÍ THIẾT BỊ ĐIỆN TRONG NHÀ .................................................. 39 3.2.1.2.1 Bố trí thiết bị trong gian điều khiển - phân phối..................................... 39 3.2.1.2.2 Chiếu sáng và điều hòa nhiệt độ bên trong nhà điều hành .................... 39 .2.2 BỐ TRÍ THIẾT BỊ THÔNG TIN LIÊN LẠC VÀ SCADA ............................ 40 3.2.2.1 Thiết bị thông tin liên lạc ........................................................................... 40 3.2.2.2 Thiết bị SCADA ........................................................................................ 41 3.2.3 PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY ....................................................................... 42 3.2.3.1 CÁC CÔNG NGHỆ PCCC ........................................................................... 42 3.2.3.1.1 Các phương tiện phòng – chữa cháy....................................................... 42 3.2.3.1.2 Các giải pháp công nghệ PCCC ............................................................. 43 3.2.3.1.3 Hệ thống thiết bị và phương tiện chữa cháy ........................................... 44 3.2.4 GIẢI PHÁP AN NINH ..................................................................................... 44
viii CHƯƠNG 4: SO SÁNH ĐỐI CHIẾU GIỮA TRẠM TRUYỀN THỐNG VỚI MÔ HÌNH TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC. .................................................................. 46 4.1 CÔNG TÁC XỬ LÝ SỰ CỐ THOÁNG QUA VÀ TRANG BỊ CHUẨN BỊ SẢN XUẤT ........................................................................................................................ 46 4.1.1 Trang bị chuẩn bị sản xuất ............................................................................ 46 4.1.2 Nhân sự dự kiến ............................................................................................ 46 4.2 SO SÁNH ĐỐI CHIẾU VỚI TRẠM TRUYỀN THỐNG .................................. 51 CHƯƠNG 5: TIÊU CHÍ TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƯỜI TRỰC ..................... 54 5.1 Yêu cầu kỹ thuật về phần điện: ........................................................................... 54 5.1.1 Thiết bị nhất thứ ............................................................................................ 54 5.1.2 Hệ thống điều khiển, bảo vệ : ....................................................................... 54 5.1.2.1 Hệ thống điều khiển: .................................................................................. 54 5.1.2.2 Hệ thống bảo vệ: ........................................................................................ 57 5.1.2.3 Hệ thống thu thập các số liệu đo lường: .................................................... 57 5.2 Hệ thống SCADA: .............................................................................................. 57 5.2.1 RTU/Gateway: .............................................................................................. 57 5.2.2 Mạng truyền dẫn: .......................................................................................... 58 5.2.3 Data list: ........................................................................................................ 58 5.2.4 Sơ đồ cấu hình hệ thống điều khiển, bảo vệ và SCADA:............................. 59 5.2.5 Các nội dung khác: ....................................................................................... 59 5.3 Yêu cầu kỹ thuật về phần xây dựng: ................................................................... 59 5.3.1 Kiến trúc trạm: ............................................................................................. 59 5.3.2 Hệ thống quản lý kiến trúc hạ tầng trạm biến áp:........................................ 61 5.3.3 Hệ thống chiếu sáng: ................................................................................... 63 CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN. .............................................................. 65 6.1. KẾT QUẢ. ......................................................................................................... 65 6.1.1 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC..................................................................................................................... 65
ix 6.1.2 KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỤ THỂ TẠI TRẠM BIẾN ÁP 110KV TÂN SƠN NHẤT ........................................................................................................... 67 6.2 KẾT LUẬN. ....................................................................................................... 71 6. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI. ...................................................................... 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 73
x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT SCADA Supervisory Control And Data Acquisition: Hệ thống Giám sát Điều khiển Và Thu thập Dữ liệu ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line: Kênh thuê bao số không đối xứng CIMDB CIM Database: Cơ sở dữ liệu theo mô hình thông tin chung CIM Common Information Model: Mô hình thông tin chung DA Data Acquisition: Thu thập dữ liệu DL Data Link: Kết nối dữ liệu ĐTXD Đầu tư xây dựng EG Engineering: Tác nghiệp kỹ thuật EN E-Notification: Dịch vụ thông báo qua mạng máy tính ER E-Report: Dịch vụ báo cáo tự động qua mạng máy tính FAT Factory Acceptance Test: Thử nghiệm xuất xưởng GIS Geographic Information Systems: Hệ thống thông tin quản lý vận hành trên bản đồ số GSM/3G/GPRS Global System for Mobile communications: Hệ thống thông tin di động G: Dịch vụ dữ liệu di động thế hệ General Packet Radio Service: Dịch vụ gói dữ liệu di động HIS Historical Information System: Hệ thống thông tin quá khứ HMI Human Machine Interface: Giao diện người dùng IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers: Viện kỹ thuật Điện và Điện Tử IMIS Integrated Metering Information System: Hệ thống thông tin đo đếm tích hợp (Hệ thống thu thập dữ liệu và quản lý đo đếm) IED Intelligent Electronic Device: Thiết bị điện tử thông minh, ví dụ như các loại rơle kỹ thuật số hiện nay, các công tơ điện tử có khả năng trao đổi và giao tiếp dữ liệu,... IEC International Electro technical Commission: Uỷ ban Kỹ thuật Điện Quốc tế ISO International Organization for Standardization: Tổ chức tiêu chuẩn hóa quốc tế IP Internet Protocol: Giao thức internet Dịch vụ 24/7 Là dịch vụ bảo hành và sửa chữa phải được thực hiện trong vòng 24 giờ từ khi nhận được thông báo hỏng hóc của khách hàng LF Load Forecast: Dự báo phụ tải
xi LAN Local Area Network: Mạng kết nối cục bộ, dùng để kết nối các máy tính/thiết bị mạng trong một phạm vi nhỏ (nhà ở, phòng làm việc, …) A2 Southern Regional Load Dispatching Centre (SRLDC): Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền nam OCC Operations Control Center: Trung tâm giám sát vận hành PB Playback: Tái hiện quá khứ RTDB Real-time Database: Cơ sở dữ liệu thời gian thực RTU Remote Terminal Unit: Thiết bị đầu cuối, ví dụ cổng giao tiếp dữ liệu của hệ thống SCADA trong trạm biến áp truyền thống RP Report: Báo cáo SMS Short Message Service: Dịch vụ tin nhắn SAT Site Acceptance Test: Thử nghiệm tại hiện trường EVN-HCMC Tổng Công ty Điện lực TP Hồ Chí Minh EVN Vietnam Electricity, Tập đoàn Điện lực Việt Nam WP Web Portal: Cổng dữ liệu vận hành trên web WAN Wide Area Network: Mạng kết nối diện rộng, dùng để kết nối giữa các mạng cục bộ. SAS Substation Automation System: Hệ thống tự động hóa trạm biến áp A2 Trung tâm Điều độ HTĐ miền Nam BCU Bộ điều khiển mức ngăn CPU Bộ xử lý trung tâm EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam EVNHCMC Tổng công ty Điện lực Tp.HCM Gateway Thiết bị giao tiếp HMI Giao điện người – máy IED Thiết bị điện tử thông minh IEC Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế LĐCT Công ty Lưới điện cao thế Tp.HCM MBA Máy biến áp OCC Trung tâm giám sát vận hành lưới điện PCCC Hệ thống Phòng cháy chữa cháy TBA Trạm biến áp TTĐĐ Trung tâm Điều độ HTĐ TP.HCM VTTB Vật tư thiết bị HTPP Hệ thống phân phối
xii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Danh mục các nguồn điện cấp điện cho khu vực TP. Hồ Chí Minh ......... 3 Bảng 4.1 So sánh trang bị chuẩn bị sản xuất giữa trạm truyền thống và trạm không người trực ....................................................................................................... 49 Bảng 4.2 So sánh giữa trạm truyền thống và trạm không người trực ....................... 51
xiii DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 2.1 : Sơ đồ lưới điện 500kV và 220kV khu vực Tp.HCM ................................. 4 Hình 2.2 Vị trí trạm ngầm ......................................................................................... 11 Hình 2. : Sơ đồ nguyên lý trạm ................................................................................ 12 Hình 2.4 Hệ thống camera quan sát và cảm biến ...................................................... 15 Hình 2.5 Hàng rào trạm ............................................................................................ 17 Hình 2.6 Hệ thống an ninh ........................................................................................ 18 Hình 2.7 Hệ thống chữa cháy.................................................................................... 20 Hình 2.8 Sân trạm 90/20kV ...................................................................................... 22 Hình 2.9 Hệ thống thông tin liên lạc ......................................................................... 23 Hình 2.10 Sơ đồ kết nối RTU bằng cáp quang ......................................................... 23 Hình 2.11 Hệ thống giám sát tại trạm ....................................................................... 24 Hình 2.12 Nhà điều hành trạm (xây kín, không có cửa sổ) ...................................... 25 Hình 2.13 Cổng trạm ................................................................................................. 26 Hình 3.1 Kết nối giữa các phần tử của 01 hệ thống SCADA ................................... 30 Hình 3.2 Kết nối giữa RTU và các thiết bị ngoại vi ................................................. 32 Hình 5.1 Sơ đồ cấu hình hệ thống điều khiển ........................................................... 59 Hình 6.1 Hình ảnh trạm Tân Sơn Nhất trước và sau khi cải tạo thành trạm không người trực .................................................................................................................. 68
1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Một trong những ưu điểm của trạm biến áp (TBA) không người trực là tăng cường khả năng truyền tải và độ an toàn, tin cậy cho hệ thống điện quốc gia. Mặc dù việc nghiên cứu để áp dụng khá lâu, nhưng đến nay việc triển khai TBA không người trực vẫn còn nhiều thách thức và chưa được áp dụng rộng rãi. Các TBA không người trực là giải pháp tối ưu cho hệ thống điện vì nó được quản lý vận hành tự động, nâng cao năng suất lao động, giảm tối đa nhân lực; giảm thiểu đầu tư cáp và các thiết bị trung gian, nâng cao độ tin cậy làm việc chính xác của thiết bị, bảo đảm cung cấp điện an toàn liên tục, giải quyết được vấn đề quá tải; giảm thiểu sự cố do thao tác nhầm của người vận hành, nâng cao mức độ an toàn cho người vận hành và đáp ứng được các yêu cầu của thị trường điện. Xây dựng các TBA không người trực là hướng đi tất yếu nhằm thực hiện lộ trình lưới điện thông minh. 1.2 NHIỆM VỤ VÀ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu của đề tài nhằm: Nghiên cứu các giải pháp công nghệ hướng đến xây dựng một bộ tiêu chí trạm biến áp 110kV không người trực nhằm đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa lưới điện TPHCM. Nhiệm vụ: - Khảo sát hiện trạng lưới điện khu vực TP Hồ Chí Minh - Khảo sát hệ thống SCADA tại Trung tâm Điều độ Hệ thống Điện TPHCM. - Tìm hiểu hiện trạng trạm không người trực tại các nước trong khu vực. - Nghiên cứu các công nghệ áp dụng tại trạm biến áp không người trực. - So sánh đối chiếu mô hình trạm truyền thống và trạm không người trực. - Đề xuất bộ tiêu chí trạm biến áp không người trực áp dụng tại Tổng Công ty
2 Điện lực TPHCM. - Đề xuất giải pháp cải tạo trạm truyền thống thành trạm không người trực 1.3 NHỮNG NGHIÊN CỨU CƠ BẢN CỦA ĐỀ TÀI Trong đề tài này, phần đầu tiên sẽ giới thiệu tổng quan về lưới điện khu vực TPHCM cũng như sơ lược một số trạm không người trực các nước trong khu vực. Do trạm không người trực lần đầu tiên được triển khai nên việc tham khảo, tìm hiểu về các tram tương tự tại các nước trong khu vực là rất cần thiết. Tiếp theo đề tài sẽ giới thiệu các giải pháp công nghệ có thể áp dụng tại trạm không người trực về bố trí thiết bị điện, thiết bị thông tin SCADA, PCCC, an ninh, đồng thời cũng nêu lên sự khác biệt giữa trạm truyền thồng và trạm không người trực để từ đó đề xuất bộ tiêu chí trạm không người trực để áp dụng trong việc thiết kế các trạm xây dựng mới cũng như cải tạo các trạm truyền thống thành trạm không người trực. Phần kết luận đề tài sẽ nêu kết quả của việc triển khai áp dụng bộ tiêu chí thông qua đề xuất giải pháp cải tạo 01 trạm truyền thống thành trạm không người trực cũng như hướng phát triển của đề tài.
3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1. Lưới điện khu vực TPHCM 2.1.1 Về nguồn điện: Trên địa bàn TPHCM hiện có các nhà máy điện cấp cho địa bàn TP. Hồ Chí Minh được trình bày cụ thể trong bảng sau: Bảng 2.1: Danh mục các nguồn điện cấp điện cho khu vực TP. Hồ Chí Minh STT Nhà máy điện Công suất đặt (MW) Nhiên liệu 1 Nhiệt điện dầu Thủ Đức 157.00 FO 2 Gasturbin Thủ Đức 104.50 DO 3 Hiệp Phước 375.00 Khí 4 Thủy điện Trị An 400.00 5 Phú Mỹ 4,166.20 Khí 6 Nhơn Trạch 1 450.00 Khí 7 Nhơn Trạch 2 750.00 Khí 2.1.2 Về lưới điện: Lưới điện truyền tải cấp điện cho khu vực TP.HCM bao gồm các trạm biến áp và đường dây ở cấp điện áp 500 kV, 220 kV và 110 kV Lưới điện 500kV: - Các ĐD 500kV cấp điện cho TP. HCM được bố trí liên kết mạch vòng xung quang thành phố từ Phú Mỹ - Sông Mây – Tân Định – Cầu Bông – Phú Lâm – Nhà Bè – Phú Mỹ. Đây là mạch vòng “ngoài” cấp điện quan trọng cho TP.HCM và khu vực phụ cận, các đường dây này thuộc quản lý của Công ty Truyền tải Điện 4. Khối lượng đường dây 500kV hiện hữu cấp điện cho TP.HCM vào khoảng 2400km đường dây. - Các trạm 500kV cấp điện chính cho khu vực TP.HCM bao gồm 5 trạm 500kV Phú Lâm, Nhà Bè, Tân Định, Sông Mây, Cầu Bông do Công ty Truyền tải Điện 4 quản lý