C ương SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH 10/2017 ự m tr n Lê Thanh Nghị Ninh Quốc Trung MỤC LỤC 3.1 3.2 TỔNG QUAN TIÊU CHÍ THIẾT KẾ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT Sơ đồ nố đ n Sân phân phối cao áp (SPP) Sơ đồ nố đ n nhà máy TÀI LIỆU THAM KHẢO Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n TỔNG QUAN Sơ đồ nố đ n ín NMNĐ n phần h thống đ n nhà máy Sơ đồ nố đ n bao gồm thành phần tương đố độc lập vớ n u Sơ đồ nối đ n Sân phân phối cao áp Sơ đồ nố đ n nhà máy Sơ đồ nố đ n nhà máy th hi n cấu hình khối máy phát, máy biến áp chính, máy biến áp tự dùng tổ máy mối liên kết tổ máy Sơ đồ nố đ n Sân phân phối cao áp th hi n cấu hình kết nối thiết bị cao áp Rev.3 TIÊU CHÍ THIẾT KẾ Tiêu chí thiết kế củ sơ đồ nố đ n nhà máy nhi t đ n than nhằm mụ đí đư r sơ đồ nố đ n phù hợp với quy mô công suất, số tổ máy yêu cầu vận hành Vi c lựa chọn sơ đồ nố đ n phả đảm bảo tiêu chí sau: Rev.3  Đảm bảo cung cấp đ n liên tục theo yêu cầu phụ tải  Đảm bảo độ dự trữ thiết bị công suất có cố  Sơ đồ nối dây rõ ràng, thuận ti n cho vi c vận hành xử lý cố  Bố trí thiết bị mặt thực tế hợp lý, đơn g ản, không chồng chéo  An toàn lúc vận hành, sửa chữa  Hợp lý kinh tế sở đảm bảo yêu cầu kỹ thuật  Thích ứng với nhiều chế độ làm vi c khác PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KỸ THUẬT Sơ đồ nối điện Sân phân phối cao áp (SPP) 3.1 3.1.1 Lựa chọn cấp điện áp đấu nối Cấp đ n áp đấu nố lựa chọn dựa quy mô công suất nhà máy, khoảng cách từ n máy đến trung tâm phụ tải, quy hoạch cấu trú lướ đ n khu vực Lướ đ n đồng cho đấu nối phả tính tốn ki m tr đ đảm bảo truyền tải hết công suất Nhà máy thỏa mãn đ ều ki n n  ín tốn đấu nối phả thực hi n (n+5) (n+10); o năm đư vào vận hành (n), năm t ứ  Đ n áp đấu nối phả lựa chọn t eo đ ều ki n truyền dẫn kinh tế phù hợp vớ lướ đ n khu vực;  Lướ đ n đồng phả đảm bảo truyền tải hết công suất cách an tồn tin cậy trường hợp có cố N-1 đ ều ki n ổn định;  Dòng ngắn mạ định mức thiết bị củ n máy lướ đồng phải lớn ơn g trị tín củ năm (n+10); Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 Trang / Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n Thiết kế chuẩn công trình Nhà máy Nhi t đ n  Ngồi ra, cần phả xem xét đến d o động h thống đ n bị ngắt tổ máy cố Đ lên p ương án đấu nối sở, có th xem xét cấp đ n áp đấu nối cho nhà máy n s u  Với quy mơ cơng suất 2x300 MW có th xem xét đấu nối lên cấp 110 kV 220 kV Cấp 110 kV xem xét đấu nối nhà máy gần trung tâm phụ tả đảm bảo tiêu thụ phần lớn công suất nhà máy mà truyền tả đ x Cấp 500 kV xem xét đán g quy mô cụm nhà máy trung tâm đ n lực lớn quy hoạch hạ tầng;  Với quy mô 2x600 MW nên xem xét đấu nối lên cấp đ n áp 220 kV 500 kV;  Với quy mô 2x1000 MW xem xét đấu nối lên cấp đ n áp 500 kV 3.1.2 Lựa chọn sơ đồ nối điện Sân phân phối cao áp nhà máy điện Hi n tạ ó quy định sơ đồ nố đ n cho sân phân phối củ n máy đ n Tuy nhiên có th tham khảo Quy địn sơ đồ nố đ n trạm biến áp lướ đ n truyền tải ban hành kèm theo Quyết định số 0246/QĐ-EVNNPT ban hành ngày 3/2/2015 Tổng Công ty Truyền tả đ n Quốc gia, tiêu chí quan trọng đ lựa chọn sơ đồ nối đ n n sau:  Lựa chọn sơ đồ nố đ n SPP sở luận chứng kinh tế- kỹ thuật, đảm bảo độ tin cậy cần thiết với chi phí thấp nhất;  Thiết kế sơ đồ nố đ n SPP ăn ứ theo Quy hoạch phát tri n đ n lực Quốc gia/ Tỉnh/ Thành phố theo kế hoạch đầu tư p át tr n lướ đ n truyền tải, bố trí dự phịng xa vớ quy mô t êm 02 ngăn lộ cấp đ n áp 500 kV, 220 kV 04 ngăn lộ cấp đ n áp 110 kV;  Đảm bảo đấu nố đủ số lượng ngăn lộ đường dây, máy biến áp thiết bị bù (nếu có);  Đảm bảo truyền tả đ n vùng g ữa vùng miền nhằm cấp đ n tin cậy cho phụ tả đáp ứng tiêu chí N-1;  Có tín đến u cầu tá dịng ngắn mạch tính tốn; lưới khác vận àn đ đảm bảo hạn chế  Đảm bảo an toàn cấp đ n tách thiết bị đ thí nghi m bảo dưỡng sửa chữa, tố ưu xây dựng vận hành, thuận ti n cho giám sát ki m tra thiết bị SPP;  Sơ đồ nố đ n SPP cần đảm bảo cho phép tách máy cắt thiết bị r đ thí nghi m định kỳ bảo dưỡng sửa chữa;  Đối với SPP 220 kV, vi tá bảo cung cấp đ n phải có mạ thiết bị ngăn lộ; ngăn lộ (đường dây, máy biến áp) k ông đảm vòng đ truyền tải công suất tách máy cắt  Đối với SPP 500 kV, sử dụng sơ đồ đấu nố ngăn lộ vớ ơn máy cắt;  Ngoà sơ đồ nối đ n SPP quy định EVNNPT, có th áp dụng sơ đồ k sở tính tốn luận chứng chi tiết Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 Trang / Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n eo đó, EVNNP lựa chọn sơ đồ nố đ n 3/2 cho sân phân phối 500 kV sơ đồ có vịng cho sân phân phối 220 kV của trạm biến áp truyền tả xây dựng rong trường hợp có nhiều ngăn lộ p ân đoạn máy cắt Với tính chất quan trọng nhà máy giả p áp tá lưới khác vận àn đ đảm bảo hạn chế dòng ngắn mạch, kiến nghị xem xét lựa chọn sơ đồ 3/2 cho sơ đồ nố đ n sân phân phối 500 kV 220 kV củ n máy đ n Hình 2.1: Sơ đồ 3/2 rong trường hợp nhà máy có tổng cộng xuất tuyến (2 xuất tuyến + xuất tuyến từ nhà máy) khơng có kế hoạch mở rộng tương l , xem xét sử dụng sơ đồ tứ giác cho sân phân nhà máy Hìn 2.2 Sơ đồ tứ giác (trên sở sơ đồ 3/2) Bên cạn đó, đ vi c vận hành linh hoạt, tin cậy trìn tá lưới, xem xét sử dụng t n có máy cắt liên lạc t n đô o sơ đồ 3/2 sân phân phối (giống sơ đồ nố đ n 220 kV n máy đ n Phú Mỹ 1) cho sân phân phố ó 10 ngăn lộ vào khu vự ó dịng đ n ngắn mạ o ơn t uẩn cho phép Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 Trang / Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n Hình 2.3: Sơ đồ 3/2 sử dụng t n ó máy liên lạc Cơng ngh trạm đ n khí SF6 (GIS) áp dụng trạm 220kV 110kV trọng nộ đô Hà Nội TP.HCM Giá đất khu vực vùng sâu, vùng xa, nơ chọn đ xây dựng n máy đ n mức thấp nên giải pháp trạm GIS áp dụng Tuy n ên, tương l k g đất tăng lên giá thiết bị GIS xu ướng giảm, xem xét lựa chọn GIS thay cho sân phân phối truyền thống (AIS) củ n máy đ n dự sở tính tốn luận chứng kinh tế kỹ thuật 3.2 3.2.1 Sơ đồ nối điện nhà máy Lựa chọn Sơ đồ khối tổ máy Rev.3 Sơ đồ khối Máy phát – Máy biến áp (GEN-GSUT) t hi n nhiều ưu đ m vận àn độc lập, đơn g ản linh hoạt, áp dụng hầu hết nhà máy thủy đ n ũng n nhi t đ n Vi t Nam Sơ đồ khối Cụm máy phát – máy biến áp áp dụng cho tổ máy phát nhỏ k ông xem xét Cùng với phát tri n công ngh chế tạo vật li u, máy cắt đầu cực máy phát (GCB) ó k ả m ng dịng tải cao cắt dịng ngắn mạch lớn Vì vi c trang bị hay không trang bị GCB o sơ đồ khối GEN-GSUT cần xem xét phân tích Sơ đồ khối GEN-GCB-GSUT sử dụng nhiều nhà máy nhi t đ n than tổ máy 600 MW xây dựng gần n Vĩn ân 2, Duyên Hải 1, Duyên Hải 3, Duyên Hải mở rộng, Vĩn ân 4, Vĩn ân mở rộng… Cá ưu đ m sử dụng sơ đồ khối GEN-GCB-GSUT so vớ sơ đồ khối GEN-GSUT n s u STT Sơ đồ khối GEN-GCB-GSUT Bảo v cụm máy phát máy biến áp tốt Thời gian cắt cố lâu ơn, có th gây ơn Đặc bi t trường hợp cố ỏng lan truyền máy phát máy biến áp, GCB giảm thời gian cắt cố góp phần Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 Sơ đồ khối GEN-GSUT Trang / Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n STT Sơ đồ khối GEN-GCB-GSUT Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n Sơ đồ khối GEN-GSUT nâng cao ổn định h thống, cô lập nhanh phần tử bị cố C o p ép ò đồng máy cắt đầu Chỉ ò đồng sân phân phối cao cực máy phát máy cắt sân áp phân phối cao áp Vi c làm cho vi c vận hành sân phân phối cao áp đơn g ản ơn t ông t ường thiết bị sân phân phối thuộc phạm vi vận hành EVNNPT Vớ sơ đồ có GCB, cho phép nhận đ n ngược từ sân phân phối cao áp thông qua GSUT tổ máy dừng vận hành đ cấp nguồn cho tự dùng Bắt buộc phải trang bị MBA tự dùng dự phòng/ khở động (SS ) đ nhận đ n ngược từ sân phân phối cao áp, cấp đ n cho tự dùng tổ máy Không cần trang bị MBA tự dùng dự dừng vận hành, cấp đ n dự phòng dừng tổ máy phịng/ khở động Khơng cần thiết phải chuy n mạch tự Phải chuyền mạch tự dùng từ MBA tự dùng nhà máy sau khở động dùng dự phòng/ khở động sang tự dùng tổ máy Về mặt kinh tế hạng mục tối thi u cần trang bị o sơ đồ khố n s u STT Sơ đồ khối GEN-GCB-GSUT Sơ đồ khối GEN-GSUT Phải trang bị mắt cắt đầu cực cho Không trang bị mắt cắt đầu cực cho tổ máy phát tổ máy phát Tùy mứ độ dự phịng có th trang bị Phải trang bị MBA tự dùng dự phịng/ khơng trang bị MBA tự dùng dự khở động lấy nguồn từ sân phân phối phòng/ khở động cao áp Trang bị thiết bị cao áp h thống bảo v ũng n đường dây đấu nối cho MBA tự dùng dự phòng/ khởi động Công suất MBA phả đảm bảo đ khởi động tổ máy đồng thời phải lớn ơn oặc công suất MBA tự dùng tổ máy lớn đ đảm bảo thay vai trò cấp nguồn trường hợp cần thiết Trang bị MBA tự dùng tổ máy với Trang bị MBA tự dùng tổ máy với tổng công suất tối thi u phải tổng công suất tối thi u 100% Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 Trang / Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n 150% công suất tự dùng tổ máy đ công suất tự dùng tổ máy đảm bảo có th cấp nguồn tự dùng từ rong trường hợp cần thiết, nguồn tự tổ máy qua tổ máy dùng cho tổ máy có th lấy từ MBA trường hợp cần thiết dự phịng/ khở động Tổng p í đầu tư o ạng mục p ương án có th chênh l ch khơng nhiều Tuy nhiên xét hi u lâu dài tính linh hoạt vận hành, kiến nghị áp dụng sơ đồ khố ó GCB o NMNĐ t n 3.2.2 Lựa chọn máy biến áp tự dùng Số lượng máy biến áp tự dùng tổ máy, tự dùng chung loại máy biến áp (2 hay cuộn dây) tùy thuộc vào bố trí tự dùng cao áp nhằm đáp ứng yêu cầu cao áp phả cấp từ 02 nguồn độc lập đ đảm bảo nhà máy trì vận àn trường hợp cố cái, đảm bảo độ dự phòng đảm bảo yêu cầu vận hành chế độ khác Vấn đề quan trọng củ sơ đồ tự dùng nhắm giải toán kinh tế kỹ thuật số lượng máy biến áp tự dùng, dịng ngắn mạch phía cao áp tự dùng, sụt áp cáp chế độ làm vi bìn t ường chế độ khở động động dùng sơ đồ có nhiều máy biến áp, phân chia phụ tả p ân đoạn khác nhau, giảm dòng ngắn mạch cái, phụ tải bị ản ưởng đến ơn nhà máy vận hành tin cậy ơn n ưng làm tăng p í đầu tư b n đầu cho máy biến áp, thiết bị đóng bảo v , tăng số lượng phần tử tín hi u cần cho h thống đ ều n, cần nhiều k ông g n ơn o lắp đặt thiết bị Vì vậy, k ó đ lựa chọn sơ đồ nố đ n chung cho tất nhà máy Vi c lựa chọn sơ đồ nố đ n tự dùng cho nhà máy phả giải toán kinh tế kỹ thuật với với yếu tố đầu vào đượ xá định rõ ràng rong đề án này, vấn nêu p ương án sơ đồ n s u đ xem xét nhà máy có tổ máy Phương án (mỗi tổ máy trang bị MBA tự dùng cuộn dây) Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 o trường hợp Rev.3 Trang / Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n Phương án (mỗi tổ máy trang bị MBA tự dùng cuộn dây MBA tự dùng cuộn dây) Phương án (mỗi tổ máy trang bị MBA tự dùng cuộn dây) Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 Trang / Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n Phương án (mỗi tổ máy trang bị MBA tự dùng cuộn dây trang bị MBA tự dùng dự phòng lấy nguồn từ sân phân phối cao áp) Tổng hợp Phương án Nội dung P ương án P ương án UAT #1A Pu Pu UAT #1B Pu + Ps Pu + Ps UAT #2A Pu Pu UAT #2B Pu + Ps P ương án P ương án 2*Pu + Ps Pu + Ps 2*Pu + Ps Pu + Ps Pu + Ps SST 2*Pu Tổng công suất tự 2*(2*Pu+Ps) dùng 2*(2*Pu+Ps) 2*(2*Pu+Ps) 2*(2*Pu+Ps) Độ dự phịng cơng x 100% suất x 100% x 100% x 100% rong  Pu: Nhu cầu cơng suất tự dùng tổ máy  Ps: Nhu cầu công suất tự dùng chung nhà máy  P = 2*Pu + Ps: Tổng nhu cầu công suất tự dùng nhà máy Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 Trang / Tổng Công y P át Đ n Công Ty Cổ Phần Vấn Xây Dựng Đ n Thiết kế chuẩn cơng trình Nhà máy Nhi t đ n Các p ương án sơ đồ máy biến áp tự dùng đảm bảo độ dự phòng x 100% tổng nhu cầu công suất tự dùng nhà máy Tự dùng tổ máy tự dùng chung nhà máy đảm bảo cấp từ nguồn vớ độ dự phòng x 100% rong p ương án nêu trên, vấn kiến nghị thứ tự ưu t ên đ áp dụng P ương án 1, 2, 3, 4 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Jean-M r W ll ème, Sen or Expert t Alstom Gr d’s H g Volt ge Sw t ge r Research Centre, Generator circuit breakers bring advantages to power plant owners, http://www.think-grid.org [2] Headquarters - Department of the Army, Technical Manual – Electric Power Plant Design, Government Printing Ofiice, 1984 [3] Huỳn N ơn, Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp – phần điện, NXB ĐHQG Thành phố Hồ Chí Minh, 2011 [4] “Quy định Sơ đồ nối điện Trạm biến áp lưới điện truyền tải” ban hành kèm theo Quyết định số 0246/QĐ-EVNNPT ngày 03/2/2015 Tổng Công ty Truyền tải đ n Quốc gia [5] Đề án “Thiết kế chuẩn Trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV đến 500kV” Quyển 4, Chương – Sơ đồ nối điện Ấn 3, tháng 10/2017 Trang /