Luận vănNghiên cứu hệ thống điều khiển máy phát điện gió cảm ứng kích từ kép

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

63
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'luận vănnghiên cứu hệ thống điều khiển máy phát điện gió cảm ứng kích từ kép', luận văn - báo cáo, điện - điện tử - viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận vănNghiên cứu hệ thống điều khiển máy phát điện gió cảm ứng kích từ kép

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG PH M T N H I Ngư i hư ng d n khoa h c: P G S . TS. LÊ KIM HÙNG NGHIÊN C U CÔNG NGH T Đ NG HOÁ Ph n bi n 1: PGS.TS. Nguy n Hoàng Vi t. TR M BI N ÁP VÀ Đ XU T GI I PHÁP C I T O TR M Ph n bi n 2: PGS.TS. Đinh Thành Vi t. BI N ÁP 110 kV DUNG QU T, QU NG NGÃI Chuyên ngành: M ng và H th ng ñi n Lu n văn s ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k t h u t h p t i Đ i h c Đà N ng tháng 05 năm 2011 Mã s : 60.52.50 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin -H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng – Năm 2011 - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng
3 4 M Đ U T phân tích trên, ñ tài ñư c ch n có tên: “Nghiên c u công I - LÝ DO L A CH N Đ TÀI ngh t ñ ng hóa tr m bi n áp và ñ xu t gi i pháp c i t o tr m bi n áp Trong nh ng năm g n ñây, v i s phát tri n vư t b c c a khoa h c 110 kV Dung Qu t, Qu ng Ngãi ” k thu t, thi t b ñi n t nói chung và thi t b b o v rơle nói riêng ngày II - Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U càng hi n ñ i. Các rơle s này d a trên n n b x lý b t ñ u có nh ng a. Đ i tư ng nghiên c u: ch c năng vư t tr i ñã thay th d n các rơle cơ. S tích h p các ch c Nghiên c u công ngh t ñ ng hoá tr m bi n áp, kh o sát tr m năng ñi u khi n t ñ ng c a m t rơle s ngày nay có th ñ m nhi m t bi n áp 110KV Tam Quan Bình Đ nh, ñ xu t gi i pháp c i t o tr m 5-12 ch c năng b o v , t 5-8 ch c năng giám sát và ñi u khi n thi t b bi n áp 110kV Dung Qu t Qu ng Ngãi. như: t ñóng l i, t giám sát…, ch c năng ghi nh n s c , s ki n, các b. Ph m vi nghiên c u: nhi u lo n trên h th ng ñi n ... ñ c bi t v i ch c năng truy n d li u - Đ tài nghiên c u ng d ng công ngh t ñ ng hoá tr m bi n áp, có kh năng k t n i v i các thi t b thông tin ñã t o ra bư c ngo c m i phân tích ñánh giá hi u qu ñ u tư, ñ xu t gi i pháp c i t o tr m 110 trong vi c ñi u khi n t ñ ng hoá các tr m bi n áp. kV Dung Qu t, Qu ng Ngãi. Hi n nay vi c áp d ng công ngh ñi u khi n tr m bi n áp truy n III - NHI M V NGHIÊN C U t i và phân ph i là xu hư ng chung c a th gi i, nh m gi m chi phí ñ u Nghiên c u công ngh tr m bi n áp t ñ ng hoá, kh o sát ng tư nâng cao ñ tin c y trong vi c cung c p ñi n. d ng công ngh t ñ ng hoá t i tr m 110KV Tam Quan t nh Bình Đ nh, T ñ ng hoá các tr m bi n áp truy n t i là v n ñ ñang ñư c T p phân tích ưu như c ñi m, ñánh giá hi u qu ñ u tư. Đ xu t các gi i ñoàn Đi n lưc Vi t Nam (EVN) quan tâm, nh m t ng bư c phát tri n pháp c i t o nâng c p tr m 110 kV Dung Qu t, Qu ng Ngãi. h th ng ñi n Vi t Nam theo hư ng hi n ñ i hoá, m c ñích nâng cao VI - TÊN Đ TÀI ch t lư ng công ngh trong công tác v n hành, gi m thi u th i gian “ Nghiên c u công ngh t ñ ng hóa tr m bi n áp và ñ xu t gi i gián ño n cung c p ñi n. Tăng cư ng kh năng c nh tranh c a ngành pháp c i t o tr m bi n áp 110 kV Dung Qu t Qu ng Ngãi ” Đi n cũng như n n kinh t Vi t Nam ñ i v i các nư c trong khu v c và V - B C C LU N VĂN trên th gi i. Chương 1: T ng quan v tr m bi n áp t ñ ng hoá V n ñ nghiên c u công ngh t ñ ng hoá tr m trư c ñây ñã ñư c Chương 2: Công ngh t ñ ng hoá t i TBA 110 kV Tam Quan, nhi u ñ tài lu n văn ñ c p. Tuy nhiên ph n l n ñ u t p trung ñi sâu Bình Đ nh. nghiên c u v công ngh , v tính năng và các m t ưu ñi m, mà chưa ñi Chương 3: Đánh giá hi u qu ñ u tư. sâu phân tích ñánh giá hi u qu kinh t trong vi c ng d ng công ngh Chương 4: Đ xu t gi i pháp c i t o nâng c p TBA 110kV Dung ñ c i t o nâng c p cho các tr m hi n có. Vi c ñánh giá ñúng m c hi u Qu t, Qu ng Ngãi. qu ng d ng công ngh s giúp cho ta có gi i pháp ñ u tư h p lý và K t lu n và ki n ngh l p k ho ch ng d ng công ngh m t cách hi u qu phù h p v i ñi u Tài li u tham kh o ki n kinh t nư c ta. Ph l c
5 6 1.2.1 T ng thi t b Chương 1 - T NG QUAN V TR M BI N ÁP T Đ NG HOÁ 1.2.2 T ng b o v ño lư ng 1.1 Khái ni m v tr m bi n áp t ñ ng hoá 1.2.3 T ng ñi u khi n Tr m bi n áp t ñ ng hoá là h th ng cho phép các ch c năng v 1.2.4 M ng c c b t i tr m LAN (Local Area Network) ñi n c a tr m ñư c giám sát, ñi u khi n và ph i h p b i các thi t b 1.3 Tính năng phân tán l p ñ t trong tr m. Các ch c năng ñư c th c hi n b i h th ng 1.4 Hi u qu d a trên cơ s các b x lý t c ñ cao như RTU (Remote Terminal 1.5 Nh n xét chung Units) ho c các thi t b ñi n t thông minh (Intelligent Electronic Ưu ñi m: Devices – IEDs). - Có ñ tin c y cao, có th truy xu t các thông tin tr m nhanh 1.2 C u trúc chóng,chính xác. C u trúc t ng quát c a tr m bi n áp t ñ ng hoá bao g m: h - Vi c qu n lý ñi u hành tr m bi n áp t ñ ng hoá thông qua các th ng các máy tính, kh i x lý chính, các rơle b o v , các thi t b trong trung tâm ñi u khi n, nên gi m thi u ñư c chi phí v n hành b o dư ng tr m ñư c k t n i v i nhau thông qua m ng LAN. Các thi t b trong h tr m. th ng m ng ñư c chia thành ba t ng chính như hình 1.1. - H th ng t b ng ñi n cũng như h th ng cáp ph n nh th ñư c tinh g n ñáng k , ti t ki m di n tích xây d ng tr m. Như c ñi m: T ng ñi u - Hi n nay v n ñ u tư công ngh l n, nên vi c ng d ng còn h n khi n ch . - Ph thu c nhi u vào nhà cung c p khi nâng c p m r ng hay s a ch a. T ng b o v - Do tr m t ñ ng hoá s d ng các rơle s hi n ñ i tích h p nhi u rơle, ño lư ng ñi u khi n ch c năng nên n u có s c s gây nhi u tác h i n u không có d phòng. - Trong m t s trư ng h p máy tính ñi u khi n b treo, không T ng thi t b ñi u khi n ñư c chu t trên màn hình; l i chương trình ñi u khi n … nh t th TU,TI Hình 1.1- Các thành ph n chính tr m bi n áp t ñ ng hoá
7 8 Chương 2 - CÔNG NGH T Đ NG HOÁ c. Máy tính HIS (Historial Information Server) T I TR M BI N ÁP 110KV TAM QUAN T NH BÌNH Đ NH Máy tính HIS ñư c dùng ñ lưu tr d li u quá kh c a toàn 2.1 Tr m bi n áp 110 kV Tam Quan – Bình Đ nh b thông tin h th ng. 2.1.1 Đ c ñi m d. Máy tính k thu t (Engineering) 2.1.2 C u trúc h th ng Máy tính k thu t ñư c cài ñ t các ph n m m c n thi t ph c v H th ng ñi u khi n tích h p tr m bi n áp 110kV Tam Quan có cho công tác b o trì, c u hình h th ng, th c hi n các ch c năng: T o d ng c u trúc ñơn ñ i v i h th ng máy tính và c u trúc kép ñ i v i h l p báo cáo t ñ ng trên file Excel, cho phép nhân viên v n hành in n th ng m ng LAN. các b n báo cáo v thông tin h th ng theo m u báo cáo ñư c yêu c u. 2.1.3 H th ng ñi u khi n h. H th ng các Switch Đư c dùng ñ k t n i các máy tính trong tr m v i nhau cũng như các thi t b rơle, BCU v i tr m. i. Máy in m ng Lazer Ph c v cho vi c in n các b n báo cáo thông tin c a h th ng. k. H th ng m ng K t n i các thi t b trong h th ng theo ki u m ng kép. Các thi t b k t n i v i nhau thông qua m nh vòng cáp quang kép ñ u n i v i hai Switch, d phòng cho trư ng h p k t n i gi a 2 IEDs b ñ t, thông tin trao ñ i trong h th ng truy n s chuy n sang m ch vòng th hai. Đ m b o thông tin h th ng luôn luôn ñư c ñưa lên máy tính Station Hình 2.3 -Sơ ñ h th ng giám sát ñi u khi n 110kV Tam Quan Server (Full server). Trư ng h p, m t trong hai Switch IEC 61850 a. Máy tính ch Station Server (Rugged-Switch) g p tr c tr c, ngay l p t c các IEDs s ñư c Station Máy tính ch th c hi n ch c năng thu th p và x lý các thông Server thu th p thông tin thông qua Switch còn l i. tin t các IEDs (BCU, rơle b o v , …), ñ ng th i th c hi n k t n i v i 2.2 Các ti n ích s d ng trung tâm ñi u ñ h th ng ñi n Mi n Trung qua c ng giao di n n i 2.2.1 Giao di n tr c quan ti p RS232/RS485 d a trên giao th c IEC60870-101. 2.2.2 Đi u khi n ñóng c t thi t b trong h th ng d dàng b. Máy tính HMI (Human Machine Interface) 2.2.3 Treo bi n báo Máy tính HMI ñư c s d ng ñ v n hành h th ng ñi u khi n 2.2.4 Xác nh n, gi i tr s c x y ra trong h th ng tr m, v i hai màn hình LCD 17 inches ch y v i ñ phân gi i 2.2.5 L p báo cáo v n hành 1280x1024 pixels. T máy tính này ta có th qu n lý ñư c toàn b h 2.2.6 Truy v n rơle tích h p th ng. 2.2.7 Giao di n v thông tin h th ng (Information)
9 10 2.3 Nh n xét Chương 3 - PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HI U QU Đ U TƯ Tr m bi n áp Tam Quan t nh Bình Đ nh là m t trong nh ng tr m TR M BI N ÁP T Đ NG HOÁ bi n áp ñ u tiên ñư c trang b t ñ ng hoá khá hoàn ch nh khu v c 3.1 Phương pháp phân tích hi u qu ñ u tư Mi n trung, công tác qu n lý v n hành có nhi u ti n l i. Tuy nhiên hi n 3.1.1 Các phương pháp phân tích hi u qu ñ u tư nay v n ñang v n hành ch ñ có ngư i, do ñó hi u qu kinh t chưa 1. Phương pháp ch tiêu quy ñ i v giá tr c a hi n t i c a lãi cao. Đ phát huy hi u qu công ngh t ñ ng hoá tr m, c n gi i quy t ròng (NPV - Net Present Value (3.1) [5, tr. 220]: thêm m t s v n ñ cơ b n sau: n (B t − C ) V k thu t: NPV = ∑ t (3.1) t =1 (1 + r ) t - C n ph i có các trung tâm ñi u hành chung theo h th ng nhi u - Bt : Doanh thu năm th t;Ct : Chi phí năm th t. c p - n : ñ i s ng d án; r : T su t chi t kh u tính toán. - C n trang b hoàn ch nh h th ng b o vê t ñ ng khác. M t d án ñ u tư hi u qu khi NPV >0, mong mu n NPV càng - T t c các tr m ph i ñư c k t n i trong m t h th ng ñi u hành l n càng t t. chung. 2. Phương pháp h s hoàn v n n i t i: V pháp lý: H s hoàn v n n i t i IRR là ñ i lư ng ñư c tính ñ i theo m t - C n xây d ng quy trình qu n lý ñi u hành thích h p h s nào ñó. Đó có th là m c lãi su t r* và ñư c tính theo công th c - Biên ch b trí l i ñ i ngũ nhân viên qu n lý v n hành. (3.2) [5, tr. 234]: - Mô hình qu n lý h th ng tr m bi n áp t ñ ng hoá là mô hình n (Bt − C t ) nhi u c p. NPV o = ∑ = 0 (3.2) (1 + r * ) t * r 2.4 K t lu n t =1 - Công ngh t ñ ng hoá tr m t i tr m 110kV Tam Quan Bình ng v i h s hoàn v n n i t i IRR=r*, giá tr quy v hi n t i c a Đ nh th hi n nh ng ưu ñi m vư t tr i c a nó so v i công ngh truy n dòng thu nh p s cân b ng v i giá tr hi n t i c a dòng chi phí. th ng. Tuy v y, nó cũng t n t i m t s như c ñi m: trong m t vài Có IRR ngư i ta so sánh v i v i r chu n (thư ng r chu n tương trư ng h p máy tính ñi u khi n b treo, l i chương trình ñi u khi n. ñương v i lãi su t hàng năm). N u IRR ≥ r chu n thì d án ñ u tư có hi u - N u ng d ng công ngh cho m t tr m ñơn l , thì hi u qu mang qu . l i không cao. 3. Phương pháp ch tiêu t s l i nhu n/ chi phí: - Đ phát huy hi u qu công ngh , ta c n áp d ng công ngh Phương pháp B/C ñánh giá t s thu chi c a nó m t d án ñáng cho c h th ng g m nhi u tr m. giá khi t s B/C ≥ 1. T s thu chi là t s gi a t ng giá tr l i nhu n - Đ gi i quy t v n ñ ñánh giá hi u qu ñ u tư công ngh t ñư c quy v hi n t i và t ng giá tr chi phí quy v hi n t i. ñ ng hoá tr m, ñưa ra quy t ñ nh ñ u tư thích h p, c n có phương pháp N u t s l i nhu n/chi phí là R thì có các cách tính:[4,tr.232] ñánh giá hi u qu ñ u tư phù h p v i ñ c thù kinh t xã h i nư c ta. B B . R = = ≥1 (3.4a) C CR + O + M
11 12 Theo ch tiêu này n u R>1, thì d án có th ch p nh n ñư c v 3.2.2.1 Tính toán kh i lư ng ñ u tư kinh t . 3.2.2.2 Khái toán v n ñ u tư 4. Phương pháp ch tiêu hoàn v n vay (Pay- back period): 3.2.2.3 Phân tích T a. S li u ñ u vào: ∑ ( B t − C t ) x (1 − r ) − t = 0 (3.5) t =1 b. K t qu Trong ñó: T là th i gian thu h i v n ñ u tư B ng 3.9 - K t qu phân tích phương án 1 N u T< T0 ch ntrư c thì d án ñ m b o thu h i v n theo yêu Ch tiêu tài Ch tiêu kinh c u. Các ch tiêu Đơn v tính chính t 3.1.2 Ưu như c ñi m c a các phương pháp Giá tr hi n t i ròng NPV tri u ñ ng 20,649 50,970 Ưu ñi m chung c a các phương pháp là s d ng các ch tiêu ñ ng T su t l i nhu n (B/C) 1.06 1.16 t c có tính ñ n s bi n ñ i c a giá tr ñ ng ti n theo th i gian, tính toán T su t hoàn v n n i b IRR % 19.35% 28.97% cho c ñ i s ng d án, phù h p v i n n kinh t th trư ng. Như c ñi m Th i gian hoàn v n Năm 12 8 chung c a các phương pháp này là nó ch thích h p trong môi trư ng v n hoàn h o, ñây là ñi u khó ñ m b o trong th c t . B ng 3.10 - K t qu phân tích phương án 2 Đ i v i d án ñ u tư v ngu n và lư i ñi n, các ch tiêu ñ l a Ch tiêu tài Ch tiêu kinh Các ch tiêu Đơn v tính ch n d án ñư c quan tâm bao g m: NPV, IRR, B/C và th i gian thu chính t h i v n ñ u tư. Giá tr hi n t i ròng NPV tri u ñ ng 24,052 53,973 3.2 Đánh giá hi u qu ñ u công ngh t ñ ng hoá tr m T su t l i nhu n (B/C) 1.07 1.17 3.2.1 Ph n m m ng d ng T su t hoàn v n n i b IRR % 21.31% 31.72% Đ sát v i th c t , ñ tài s d ng ph n m m phân tích kinh t tài Th i gian hoàn v n Năm 11 7 chính c a Ngân hàng th gi i (WB). 3.3 K t lu n Phương pháp tính toán c a ph n m m ñư c ti n hành theo các Qua tính toán v n ñ u tư ta th y so v i phương án 2, thì phương bư c sau: án 1 có v n ñ u ñ u tư l n hơn kho ng 4.2 t ñ ng. a. C p nh t thông tin ñ u vào liên quan ñ n d án Hi u qu tài chính: phương án 1 có hi u qu tài chính b. Tính toán các ch s NPV, B/C, IRR và th i gian hoàn v n (B/C=1,06) không cao, chưa mang l i l i nhu n cao cho nhà ñ u tư. 3.2.2 Đánh giá hi u qu ñ u tư Tuy v y v i ch trương chung c a ngành Đi n là t ng bư c hi n ñ i Xét tr m 110KV Tam Quan Bình Đ nh ñ u tư theo hai phương hoá h th ng ñi n, ti n ñ n qu n lý h th ng tr m theo ki u không án v i cùng quy mô nhưng công ngh khác nhau: Phương án 1- Đ u tư ngư i tr c thông qua h th ng SCADA, nên trong th i gian g n ñây theo công ngh t ñ ng hoá; Phương án 2 - Đ u tư tr m 110KV Tam công ngh tư ñ ng hoá tr m bư c ñ u ñã ñư c chú tr ng ng d ng. Quan theo công ngh cũ.
13 14 Hi u qu kinh t xã h i: v kinh t xã h i tr m t ñ ng hoá có Chương 4 - Đ XU T GI I PHÁP C I T O nh ng l i ích r t rõ ràng vì c i thi n môi trư ng làm vi c, nâng cao TR M 110KV DUNG QU T QU NG NGÃI năng l c c a ñ i ngũ qu n lý v n hành tr m; Đ m b o cung c p ñi n 4.1 Hi n tr ng tr m bi n áp 110kV Dung Qu t Qu ng Ngãi (E 17) cho khách hàng v i ch t lư ng ngày càng cao, t o ñi u ki n thu n l i 4.1.1 Đ c ñi m cho phát tri n kinh t xã h i. 4.1.2 Sơ ñ n i ñi n Th i gian hoàn v n phương án 1 ch m hơn phương án 2, nhưng 4.1.3 Thi t b chính hi u qu s d ng cao hơn nhi u. Ngoài ra vi c ñ u tư công ngh cho 4.1.3.1 Thi t b phía 110kV t ng tr m lúc này còn có ý nghĩa r t l n ñ i v i v n ñ t ñ ng hoá 4.1.3.2 Thi t b phía 22kV toàn h th ng sau này. Thi t b phía 22kV ñư c l p trong gian phân ph i 22kV g m: 3.4 Ki n ngh - Máy c t 22kV, ký hi u v n hành MC 431,MC 432,MC 412,MC Trong ph m vi xem xét m t tr m riêng l thì hi u qu tài chính 471 trong các t h p b 0J1, 0J2, 0J3, 0J4, 0J5. khi ñ u tư công ngh t ñ ng hoá tr m không cao, th i gian hoàn v n - Bi n ñi n áp 22 KV TUC41 ñ u tư dài hơn. Tuy nhiên xét trên phương di n t ng th , thì c v ch 4.1.4 H th ng ñi u khi n, t ñ ng, ño lư ng và b o v tiêu kinh t và tài chính c a d án v n ñ m b o có l i cho nhà ñ u tư; H th ng t b ng ñi n trong trong nhà g m: T b o v MBA, t vi c t ñ ng hoá t ng tr m lúc này có ý nghĩa to l n làm cơ s ñ t ñi u khi n ño lư ng b o v rơle, t b o v ngăn xu t tuy n, t t dùng ñ ng hoá toàn h th ng trong tương lai. và các t máy c t h p b phía 22KV. Các rơle b o v l p trong các t V i th i gian hoàn v n là 12 năm ñây là kho ng th i gian ch p v i các ch c năng b o v chính. nh n ñư c so v i th i gian phân tích d án 25 năm. Th i gian hoàn v n V trí l p ñ t Ch ng lo i Chúc năng T b o v MBA T1 s nhanh hơn khi ñ u tư d án b ng các ngu n v n vay ưu ñãi có lãi Rơle so l ch KBCH-120 F87T, 50REF, su t th p. Rơle quá dòng phía 110kV KCGG-142 F50/51, 50/51N, 49 Đ phát huy hi u qu ng d ng công ngh , c n có k ho ch phát Rơle quá dòng phía 22kV KCGG-142 F50/51, 50/51N tri n các tr m m i và c i t o thay th d n công ngh cũ theo m t l T b o v MBA T2 Rơle so l ch KBCH-120 F87T, 50REF, trình phù h p v i ñi u ki n kinh t nư c ta. Rơle quá dòng phía 110kV KCGG-142 F50/51, 50/51N, 49 Công ngh t ñ ng hoá tr m ñư c ng d ng s t o ra s thay Rơle quá dòng phía 22kV MICOM-P122 F50/51, 50/51N ñ i l n trong phương thư c qu n lý v n hành h th ng tr m. Do v y T xu t tuy n 22kV F50/51, 50/51N, F79,F74 song song v i k ho ch ñ u tư công ngh , trang b k thu t, chúng ta Rơle b o v quá dòng MICOM-P123 ( XT c n ph i có chi n lư c s p x p l i lao ñ ng, ñào t o ngu n nhân l c ñ 471,472,475,476477,478) nâng cao trình ñ s n sàng n m b t, làm ch công ngh , v n hành h Rơle b o v quá dòng F67, F67N, F50/51, 50/51N, MICOM-P143 hư ng ( XT 43,474 ) th ng m t cách hi u qu nh t. T thanh cái 22kV Rơle b o v quá áp, th p áp, MICOM-P922 F27, F59, F81
15 16 t ns Đ c i t o nâng c p tr m chuy n thành ki u tr m t ñ ng hoá - Rơle b o v quá áp, th p áp, t ns KVFG-142 F27, F59, F81 ñi u khi n t xa, c n c i t o thay th các h ng m c chính như sơ ñ T phân ño n 22kV trong hình 4.6. Rơle b o v quá dòng MICOM-P121 F50/51, 50/51N , F74 Phía nh t th : 4.1.5 H th ng ñi n t dùng Toàn b h th ng thi t b phân ph i ngoài tr i cũng như sơ ñ 4.1.6 B o v quá ñi n áp, n i ñ t n i ñi n phía 110kV và 22kV ñư c gi nguyên. 4.1.7 H th ng chi u sáng Phía nh th : 4.1.8 H th ng phòng cháy ch a cháy - Các t ñ u dây ngoài tr i, t v máy bi n áp, t ñi u khi n ño 4.1.9 T ch c qu n lý v n hành lư ng và t b o v các ngăn 110kV ñư c thay th b ng các t ñi u khi n 4.2. Th c tr ng tr m 110 kV Dung Qu t b o v tích h p l p ñăt ngoài tr i. Hai t cho các ngăn l phía 110kV 171 4.2.1 H th ng ñi u khi n, b o v ño lư ng và 172, hai t ñi u khi n b o v cho hai máy bi n áp T1và T2. Vi c thao tác ñóng c t ñi u khi n thi t b tr m, c p nh t thông tin - H th ng t phân ph i phía 22kV t n d ng l i, ch thay th các ño lư ng, l p báo cáo v n hành ñ u th c hi n ki u th công m t nhi u rơle b o v cũ. th i gian và công s c. Đây là nh ng như c ñi m l n c a các tr m ñi u - Trang b m i h th ng m ng máy tính trong nhà v n hành. khi n b o v ki u truy n th ng. - B sung m t s ch c năng b o v khác như h th ng camera, 4.2.2 H th ng thông tin h th ng báo cháy ch a cháy t ñ ng. 4.2.3 H th ng phòng cháy ch a cháy 4.3 M t s yêu c u v công ngh t ñ ng hoá tr m bi n áp 4.3.1 C u hình h th ng C u hình h th ng m , có kh năng k t n i ñư c v i các thi t b các hãng s n xu t khác nhau. Kh năng b o dư ng d dàng không ph thu c nhà c p hàng. Chi n lư c s n sàng cho tương lai: h th ng m . 4.3.2 Thi t b ph n c ng Hình 4.6 – Sơ ñ gi i pháp c i t o tr m 110KV Dung Qu t 4.3.3 Ph n m m H th ng b o v ñi u khi n tr m sau c i t o: Tr m bi n áp 4.3.4 H th ng giám sát s d ng IP Camera 110kV Dung Qu t sau c i t o nâng c p s là h th ng ñi u khi n t xa 4.3.5 Chu n truy n thông v i c u trúc 4 c p: C p thi t b ; C p ñi u khi n ngăn; C p tr m; Đi u 4.4 Đ xu t gi i pháp c i t o nâng c p tr m 110kV Dung Qu t khi n t xa 4.4.1 Gi i pháp chung 4.4.2 Gi i pháp c i t o
17 18 4.4.2.1 L a ch n công ngh 22KV và k t n i trao ñ i thông tin v i Station Server/Gateway theo 4.4.2.2 Gi i pháp b o v ñi u khi n- ño lu ng báo tín hi u giao th c IEC61850. - Các t ñi u khi n, b o v máy bi n áp T1 và T2 hi n h u - T t dùng ñư c c i t o b sung rơle tích h p SEL-2440 có ch c ñư c thay th b ng các t ñi u khi n tích h p l p ñ t ngoài tr i CP1 và năng giám sát và thu th p d li u h th ng ngu n t dùng AC, DC. CP2. T ñi u khi n b o v tích h p có ch c năng giám sát, ñi u khi n, - T i phòng ñi u khi n tr m, trang b m i t x lý trung tâm (t thu th p d li u c a ngăn máy bi n áp và k t n i v i Station Master) th c hi n giám sát, ñi u khi n, thu th p d li u thi t b t i tr m, Server/Gateway theo giao th c IEC61850 ñ truy n d li u ñ n phòng SCADA/ EMS và k t n i v i phòng ñi u hành tr m và Trung tâm ñi u ñi u hành. Thi t b l p trong t g m rơle so l ch dòng SEL-478E, rơle ñ h th ng ñi n Mi n trung. Danh m c rơle c i t o thay th b sung t i quá dòng SEL-451 b o v phía 110kV, rơle quá dòng SEL-387 b o v các t ñư c th hi n c th như b ng 4.2. quá dòng phía 22kV và 2SEL-2441 ñ k t n i h th ng thông tin truy B ng 4.2 - Danh m c các lo i rơle trư c và sau c i t o c p x lý d li u. Các rơle tích h p này ngoài ch c năng b o v chính HI N TR NG C IT O V trí l p ñ t Ch c năng V trí l p ñ t Ch c năng nó còn tích h p thêm các ch c năng giám sát ño lư ng và ñi u khi n T b o v MBA T1 T b o v MBA T1 – CP1 m c ngăn BCU. 87T,50REF,67/67N, 90,50/51, 50/51N, 27/59, - Các t b o v ngăn xu t tuy n 110kV 171 và 172 ñư c thay b ng KBCH-120 87T, 50REF SEL-487E 81,24, 32, 50BF, 74, 86, các t ñi u khi n b o v tích h p m c ngăn l . M i ngăn l dùng m t 49, METER, BCU 67/67N, 50/51, 50/51N, t (RCP1 và RCP2) ñ t ngài tr i. Thi t b l p ñ t trong t là rơle quá 25/79, 27/59,74, 86, FR, KCGG-142 50/51, 50/51N, 49 SEL-451 dòng SEL-241 tích h p m t thêm s ch c năng b o v khác như b o v FL, 49, 50BF, 85 METER, BCU quá dòng có hư ng, b o v s t áp, quá áp..., ño lư ng và ñi u khi n F67/67N, 50/51, 50/51N, m c ngăn BCU. Các t tích h p RCP1, RCP2 có ch c năng b o v , KCGG-142 F50/51, 50/51N SEL-387 25/79, 27/59, 74, 86, FR, FL, 50BF, BCU, METER ñi u khi n giám sát, thu th p d li u các thi t b ngăn 171, 172 và k t 2x SEL-2414 Transformer Monitor n i trao ñ i thông tin v i Station Server/ Gateway theo giao th c T b o v MBA T2 T b o v MBA T2 – CP2 IEC61850. 87T,50REF,67/67N, 90, - Các t l t ng phía 22kV, t phân ño n và t các l xu t tuy n 50/51, 50/51N, 27/59, KBCH-120 F87T, 50REF, SEL-487E 81,24, 32, 50BF, 74, 86, 22kV trong nhà phân ph i hi n h u, ñư c c i t o thay các rơle cũ b ng 49, METER, BCU 67/67N, 50/51, 50/51N, rơle quá dòng SEL-351A. Rơle quá dòng SEL-351A có kh năng tích 25/79, 27/59,74, 86, FR, KCGG-142 F50/51,50/51N, 49 SEL-451 h p m t s ch c năng b o v khác như b o v quá dòng có hư ng, b o FL, 49, 50BF, 85 METER, BCU v s t áp, quá áp, giám sát cu n c t máy c t ..., ño lư ng và ñi u khi n F67/67N, 50/51, 50/51N, m c ngăn BCU. Các t tích h p phía 22kV ngoài ch c năng b o v , MICOM-P122 F50/51, 50/51N SEL-387 25/79, 27/59, 74, 86, FR, FL, 50BF, BCU, METER ñi u khi n thông thư ng còn có th giám sát, th p thông tin thi t b phía N/A N/A 2x SEL-2414 Transformer Monitor T xu t tuy n 171 T xu t tuy n 171 – RCP1
19 20 21/21N,67/7N, + Xây d ng ñư ng cáp quang n i li n hai tr m chi u dài F21/21N, 67/67N, 50/51, MICOM-P122 50/51,50/51N, SEL-421 50/51N,25/79, 27/59, 68, kho ng 300m. 74, 86, FR, FL, 50BF, 81, 85, METER, BCU. + T i phòng ñi u hành tr m 220KV Dung Qu t, trang b h 50BF,85 th ng máy tính thu th p d li u và HMI; ph n m m tích h p ñi u khi n, T xu t tuy n 172 T xu t tuy n 172 – RCP2 21/21N,67/7N giám sát, thu th p d li u. F21/21N, 67/67N, 50/51, 4.4.2.4 H th ng phòng cháy ch a cháy 50/51N,25/79, 27/59, 68, MICOM-P122 ,50/51,50/51N SEL-421 74, 86, FR, FL, 50BF, 81, 4.4.2.5 H th ng camera giám sát tr m 85, METER, BCU. ,50BF,85 H th ng camera giám sát tr m dùng 02 camera dome T xu t tuy n 22kV T xu t tuy n 22kV Pan/Tilt/Zoom l p ñ t bên ngoài và 02 camera dome c ñ nh l p bên trong. (471,472,475,476,477,478) (471,472,475,476,477,478) hi n có F67/67N,50/51, 50/51N , - Hai camera dome Pan/Tilt/Zoom l p ñ t bên ngoài: Đ t trên c t MICOM-P123 F50/51, 50/51N, SEL-351A 25/79, 27/59, 81, 74, ănten, góc quan sát r ng bao quát toàn tr m và d b o dư ng và b o hành. F79,F74 86, 50BF, FR, FL, METER,BCU - Hai camera dome c ñ nh l p bên trong: m t camera ñ t t i T xu t tuy n 22kV (473,474) T xu t tuy n 22kV (473,474) phòng ñi u khi n, m t camera ñ t t i phòng phân ph i 22kV. 67/67N,50/51, 50/51N , 67, 67N, 25/79, 27/59, 81, 74, 86, Sơ ñ nguyên lý h th ng giám sát ñi u khi n b o v tr m MICOM-P143 SEL-351A 50/51, 50/51N 50BF, FR, FL, METER, ñư c thi t k như hình 4.11. BCU T thanh cái 22kV ( C1,C2 ) T thanh cái 22kV (Hi n có) Sơ ñ dùng hai kênh giám sát (GPS và ADSL) kênh v ñi u ñ MICOM-P922 27, 59, F81 SEL-351A 27, 59, 81, METER,BCU Mi n trung A3 và cũng có th truy c p b ng m ng máy tính theo KVFG-142 27, 59, F81 SEL-351A 27, 59, 81, METER,BCU password cài ñ t m t kênh cáp quang n i v nhà ñi u hành tr m 220kV T phân ño n 22kV T phân ño n 22kV (Hi n có) 67/67N,50/51,50/51N, Dung Qu t th c hi n ñi u khi n t xa tr m E17. F50/51, 50/51N, 25/79, 27/59, 81, 74, 86, MICOM-P121 SEL-351A F74 50BF, FR, FL, METER, BCU T Master 2 x SEL-3354 Gateway computers SEL-2407 Satellite Clock SEL-2725 Ethernet Switches T t dùng 2 x SEL-2440 BCU, Monitoring 4.4.2.3 Gi i pháp giám sát tr m Giám sát t xa tr m E17 thông qua phòng ñi u hành tr m 220KV Dung Qu t. Đ th c hi n giám sát t xa tr m E17 t i phòng ñi u hành tr m 220kV Dung Qu t c n: Hình 4.11 – Sơ ñ nguyên lý h th ng ñi u khi n b o v
21 22 4.5 Đánh giá hi u qu ñ u tư K T LU N VÀ KI N NGH Đ ñánh giá hi u qu ñ u tư c i t o tr m bi n áp 110KV Dung Qu t, ta ti n hành các bư c tương t như ñã th c hi n m c 3.2.2 và A. V n ñ ng d ng công ngh t ñ ng hoá tr m bi n áp 3.3.3. T ñ ng hoá tr m là công ngh tiên ti n, ñã ñư c ng d ng t i 4.5.1 Kh i lư ng ñ u tư nhi u qu c gia trên th gi i trong nhi u th p niên qua. ng d ng công 4.5.2 Khái toán v n ñ u tư ngh t ñ ng hoá tr m mang l i hi u qu cao v kinh t và k thu t: 4.5.3 Phân tích hi u qu ñ u tư Qu n lý, giám sát, x lý s c nhanh chóng nâng cao ñ tin c y cung 4.5.3.1 Các thông s và ch s ñ u vào c p ñi n, gi m thi u chi phí qu n lý v n hành b o dư ng. 4.5.3.2 K t qu phân tích Vi c ng d ng công ngh t ñ ng hoá tr m nư c ta còn m t s B ng 4.6 K t qu phân tích kinh t tài chính tr ng i như h th ng h t ng k thu t chưa ñ y ñ , chưa có quy trình Các ch tiêu Đơn v tính Ch tiêu tài Ch tiêu kinh qu n lý v n hành c a h th ng t ñ ng hoá tr m, ñ c bi t v giá thành chính t ñ u tư công ngh còn khá cao. Qua nghiên c u, cho th y v n ñ u tư c i Giá tr hi n t i ròng t o nâng c p m t tr m 110kV cũ sang ki u tr m t ñ ng hoá chi m tri u ñ ng NPV 1,932 3,333 T su t l i nhu n (B/C) 1.56 2.64 kho ng 8-10 t VNĐ. N u ñ u tư nh ng tr m có ph t i ñi n th p thì T su t hoàn v n n i b hi u qu kinh t tài chính s không cao và th i gian hoàn v n s kéo % IRR 18.27% 21.49% dài. Th i gian hoàn v n Năm 15 14 Đ ng d ng công ngh t ñ ng hoá tr m m t cách hi u qu phù h p v i ñi u ki n th c t nư c ta c n th c hi n theo các bư c: 4.6 K t lu n 1. ng d ng thí ñi m - Đ u tư c i t o nâng c p tr m bi n áp 110kV Dung Qu t Vì công ngh t ñ ng hoá TBA là khá m i m ñ i v i nư c ta, chuy n thành tr m t ñ ng hoá s nâng cao tính năng s d ng cũng và nên ñ ng d ng thành công công ngh c n ph i có l trình ñ u tư thích ñ tin c y cung c p ñi n; s t o ti n ñ cho vi c k t n i h th ng tr m h p. Trư c tiên ng d ng thí ñi m m t s tr m. V n hành theo ki u t ñ ng hoá trong khu v c và ti n ñ n qu n lý toàn b h th ng tr m t bán ngư i tr c ñ xem xét ñánh giá các m t ưu như c ñi m c a thi t b , xa trong tương lai. công ngh , sau ñó t ng k t rút kinh nghi m ñ nhân r ng cho các tr m - Căn c các ch tiêu kinh t tài chính cũng như th i gian hoàn ti p theo. v n ñ u tư, thì vi c ñ u tư c i t o tr m bi n áp 110kV Dung Qu t trong 2. Gi i pháp th c hi n giai ño n hi n nay là chưa mang l i hi u qu cao Đ ng d ng công ngh t ñ ng hoá tr m hi u qu , c n có k ho ch phát tri n các tr m m i và c i t o thay th d n công ngh cũ theo m t l trình phù h p v i ñi u ki n kinh t nư c ta c th :
23 24 Đ i v i tr m xây m i, c n trang b thi t các b rơle th h huy. Ngư c l i n u không có quy trình phù h p thì công tác qu n lý v n m i ñ tương lai có th d dàng chuy n sang công ngh t ñ ng hoá mà hành tr m không ngư i tr c s g p nhi u khó khăn và hi u qu kém. không c n thay th hay d b . Công ngh t ñ ng hoá tr m bi n áp là công ngh hi n ñ i, có ñ Đ i v i tr m cũ có th i gian xây d ng lâu trên 15 năm, h tin c y cao, giám sát x lý s c d dàng nhanh chóng gi m thi u th i th ng trang thi t b cũ k xu ng c p, c n nhanh chóng c i t o thay m i gian m t ñi n, nâng cao hi u qu cung c p ñi n. Vi c ch m ng d ng hoàn toàn. công ngh tr m bi n áp t ñ ng hoá s làm cho ngành Đi n nư c ta t t h u v công ngh , làm gi m s c c nh tranh c a ngành Đi n và n n kinh Đ i v i các tr m xây d ng t 10 năm tr l i, tuỳ theo ñi u t Vi t Nam so v i các nư c trong khu v c. ki n c th có th duy trì ñ ti p t c v n hành t n d ng trang thi t b cũ. B. Ý nghĩa th c ti n c a ñ tài và ki n ngh N u ph i c i t o thì cân nh c t n d ng l i nh ng thi t b còn tương thích Ý nghĩa th c ti n c a ñ tài: ho c có th ñi u chuy n ñ s d ng cho các tr m nh ng khu v c chưa - Đ tài ñã nghiên c u khá chi ti t v công ngh tr m bi n áp t có k ho ch t ñ ng hoá. ñ ng hoá và gi i pháp ng d ng ñ xây d ng c i t o các tr m ñi n hình V i m c tiêu cu i cùng là k t n i toàn b h th ng qu n lý mi n trung. Đây là tài li u ñóng góp ít nhi u cho các nhà ñ u tư trong t p trung và các tr m s v n hành theo ki u không ngư i tr c. Vì v y ñ công tác t ch c l p k ho ch ñ u tư xây d ng, c i t o các tr m 110KV thu n l i k t n i h h th ng theo t ng khu v c c n th c hi n theo ki u hi n có thu c khu v c mi n trung. Đ c bi t nó còn là tài li u giúp ích cu n chi u t ng vùng m t. Vi c ti n hành c n ưu tiên nh ng nơi (các cho các k sư thi t k trong vi c tư v n xây d ng c i t o các tr m bi n TBA) có m t ñ ph t i l n, nhi u tr m ñã ñư c ñ u tư theo công ngh áp hi n có sang công ngh tr m t ñ ng hoá không ngư i tr c. t ñ ng hoá cũng như nh ng khu v c ñã có h th ng Miniscada. - M t khác v i vi c phân tích ñánh giá chính xác hi u qu ñ u tư 3. Liên k t h th ng ñ i v i t ng công trình c th , ñ tài có th ng d ng ñ giúp nhà ñ u tư Sau khi trang b công ngh t ñ ng hoá các tr m, t i t ng khu v c xem xét ñưa ra quy t ñ nh ñ u tư phù h p. tuỳ theo s lư ng tr m và quy mô h th ng có th l a ch n v trí thích H n ch : h p xây d ng các Trung tâm ñi u hành k t n i ñ n các tr m không Do th i gian nghiên c u có h n, ñ tài bư c ñ u ch m i xem xét ngư i tr c th c hi n qu n lý ñi u khi n t xa. ñánh giá hi u qu ñ u tư trong ph m vi m t tr m ñơn l , chưa ñánh giá Song song v i vi c xây d ng các trung tâm ñi u hành c n t ñư c hi u qu t ng th c a toàn h th ng. ch c, s p x p ñào t o ngu n nhân l c ñ có th n m b t làm ch ñư c Vi c ñánh giá ñúng hi u qu ng d ng công ngh c a toàn h công ngh , ñ m b o qu n lý v n hành h th ng thông su t, hi u qu . th ng c n ph i xem xét trên phương di n t ng th c a m t khu v c 4. Xây d ng quy trình qu n lý v n hành TBA không ngư i tr c (m t t nh ho c, mi n) v i nh ng s li u c th trong k ho ch ñ u tư. Xây d ng quy trình qu n lý v n hành tr m không ngư i tr c là Bao g m: m t nhi m v r t qua tr ng không th thi u trong quá trình t ñ ng hoá a. Kh o sát l p t ng chi phí tr m. N u xây d ng ñư c quy trình qu n lý phù h p thì h th ng s v n - Kh o sát th ng kê t ng s tr m c n ñ u tư công ngh , phân lo i hành thu n l i, linh ho t và hi u qu t ñ ng hoá tr m m i ñư c phát
25 26 các ki u tr m tính toán v n ñ u tư tương ng cho t ng lo i tr m khi c i gây lãng phí không hi u qu . Ch nên ti n hành c i t o nâng c p tr m t o nâng c p. 110kVDung Qu t k t sau năm 2016 tr ñi (lúc ñó ph t i ñi n ñã tăng - T ng chi c i t o nâng c p toàn b tr m trong khu v c. lên), hi u qu ñ u tư s rõ nét và ñây cũng là th i ñi m thích h p ñ - Chi phí ñ u tư xây d ng các tr m trung tâm và h th ng thay th toàn b thi t b ñi u khi n b o v rơle cũ c a tr m. Đ t o cơ SCADA. s cho vi c ng d ng công ngh , c n l p k ho ch c i t o tr m 110KV - Chi phí ñào t o ngu n nhân l c. Dung Qu t k t sau năm 2015. Gi i pháp c i t o cơ b n như ñã ñ c p b. Cân ñ i v i l i ích mang l i chương 4; bư c ñ u nên th nghi m ñi u khi n xa t phòng ñi u hành - Đ tin c y c a h th ng sau khi ñư c c i t o nâng c p. tr m 220KV Dung Qu t. K t h p qu n lý ñi u hành tr m 220KV v i - Nâng cao năng l c cung c p ñi n c a h th ng. vi c x lý m t s công vi c t i tr m 110KV -E17 Dung Qu t. Thông - Gi m chi phí qu n lý v n hành c a h th ng sau c i t o toàn h qua th nghi m th c t , t ñó rút kinh nghi m ng d ng ñ i v i các th ng. tr m l n c n trong khu v c. T ng bư c ti n ñ n t ñ ng hoá h th ng - Nh ng l i ích khác v môi trư ng, xã h i … tr m truy n t i trong khu v c. Nh ng h n ch trên ñây cũng là hư ng m c a ñ tài. Ki n ngh - Đ ñ y m nh ti n trình hi n ñ i hoá h th ng ñi n Vi t Nam, ñáp ng ñáp ng nhu c u s d ng ñi n ngày càng cao c a ph t i ñi n, thúc ñ y phát tri n kinh t xã h i c a ñ t nư c, c n s m k ho ch ng d ng công ngh t ñ ng hoá tr m m t cách h p lý phù h p v i ñi u ki n kinh t Nư c ta. - Đ ng d ng công ngh cho toàn h th ng ph i có chi n lư c quy ho ch phát tri n ng d ng công ngh cho t ng khu v c c th và ti n hành ng d ng t ng tr m ñơn l . Khu v c c n quan tâm ng d ng công ngh là nh ng t nh ( Đi n l c t nh) ñã có trang b h th ng mini SCADA. Các tr m c i t o nâng c p c n ñư c quan tâm là các tr m cũ có ph t i l n, n m trong khu v c t c ñ tăng trư ng ph t i cao, h th ng thi t b ñi u khi n b o v c a tr m ñã ñ n kỳ ph i thay th b o trì. - Đ i v i tr m 110kV Dung Qu t giai ño n hi n nay ti n hành c i t o nâng c p s không thích h p, vì ph t i ñi n c a tr m còn th p, h th ng thi t b b o v ñi u khi n còn ñang v n hành t t n u c i t o s