Nghiên Cứu Phương Pháp Phán Đoán Vị Trí Sự Cố Trên Lưới Điện Phân Phối Thành Phố Quy Nhơn

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu phương pháp đoán vị trí sự cố trên lưới điện phân phối khu vực thành phố quy nhơn, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về

• Tác giả: Nguyễn Đức Tâm
• Người hướng dẫn: PGS. Huỳnh Đức Hoàn
• Trường học: Trường Đại Học Quy Nhơn
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Phương Pháp Phán Đoán Vị Trí Sự Cố Trên Lưới Điện Phân Phối Thành Phố Quy Nhơn
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Quy Nhơn

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Phương Pháp Phán Đoán Vị Trí Sự Cố

Nghiên cứu phương pháp phán đoán vị trí sự cố trên lưới điện phân phối thành phố Quy Nhơn là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực kỹ thuật điện. Với sự phát triển nhanh chóng của lưới điện, việc phát hiện và xử lý sự cố kịp thời là rất cần thiết. Đề tài này không chỉ giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện mà còn giảm thiểu thời gian mất điện cho khách hàng.

1.1. Lý Do Chọn Đề Tài Nghiên Cứu

Sự phát triển của lưới điện phân phối tại Quy Nhơn đã tạo ra nhiều thách thức trong việc quản lý và vận hành. Việc nghiên cứu phương pháp phán đoán vị trí sự cố sẽ giúp cải thiện hiệu quả xử lý sự cố, từ đó nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho người dân.

1.2. Mục Đích Nghiên Cứu

Mục đích chính của nghiên cứu là ứng dụng hiệu quả hệ thống SCADA và phần mềm PSS/ADEPT để phát hiện nhanh chóng vị trí sự cố. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu thời gian mất điện mà còn nâng cao chất lượng dịch vụ điện năng.

II. Thách Thức Trong Việc Phát Hiện Sự Cố Trên Lưới Điện

Lưới điện phân phối tại Quy Nhơn đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc phát hiện và xử lý sự cố. Sự gia tăng phụ tải và yêu cầu về chất lượng điện năng ngày càng cao đã làm cho công tác quản lý trở nên phức tạp hơn. Việc thiếu hụt công nghệ hiện đại cũng là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến khó khăn trong việc phát hiện sự cố.

2.1. Các Vấn Đề Thường Gặp Khi Xử Lý Sự Cố

Các vấn đề như thời gian mất điện kéo dài, khó khăn trong việc xác định vị trí sự cố và thiếu thông tin kịp thời từ hệ thống giám sát là những thách thức lớn. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy cung cấp điện cho người tiêu dùng.

2.2. Tác Động Của Sự Cố Đến Người Dùng

Sự cố trên lưới điện không chỉ gây mất điện mà còn ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất và sinh hoạt của người dân. Việc giảm thiểu thời gian mất điện là một trong những ưu tiên hàng đầu của ngành điện.

III. Phương Pháp Phán Đoán Vị Trí Sự Cố Trên Lưới Điện

Để nâng cao hiệu quả trong việc phát hiện sự cố, nghiên cứu đã áp dụng các phương pháp phán đoán hiện đại. Việc sử dụng phần mềm PSS/ADEPT và hệ thống SCADA giúp cải thiện đáng kể khả năng phát hiện và xử lý sự cố trên lưới điện phân phối.

3.1. Ứng Dụng Phần Mềm PSS ADEPT

Phần mềm PSS/ADEPT cho phép mô phỏng và phân tích các tình huống sự cố, từ đó đưa ra các giải pháp xử lý hiệu quả. Việc sử dụng phần mềm này giúp giảm thiểu thời gian tìm kiếm vị trí sự cố.

3.2. Kết Nối Hệ Thống SCADA

Hệ thống SCADA cung cấp thông tin thời gian thực về tình trạng lưới điện, giúp các kỹ sư nhanh chóng phát hiện và xử lý sự cố. Việc kết nối này là rất quan trọng trong việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp phán đoán vị trí sự cố đã được áp dụng thành công trên lưới điện phân phối thành phố Quy Nhơn. Việc sử dụng công nghệ hiện đại đã giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và giảm thiểu thời gian mất điện cho khách hàng.

4.1. Đánh Giá Hiệu Quả Phương Pháp

Các chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện như Maifi, Saidi, Saifi đã được cải thiện rõ rệt sau khi áp dụng phương pháp mới. Điều này chứng tỏ rằng nghiên cứu đã đạt được mục tiêu đề ra.

4.2. Ứng Dụng Trong Quản Lý Vận Hành

Phương pháp phán đoán vị trí sự cố không chỉ giúp cải thiện hiệu quả xử lý sự cố mà còn hỗ trợ trong công tác quản lý vận hành lưới điện. Điều này góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ điện năng cho người tiêu dùng.

V. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Tương Lai

Nghiên cứu phương pháp phán đoán vị trí sự cố trên lưới điện phân phối thành phố Quy Nhơn đã mở ra hướng đi mới trong việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Các công nghệ hiện đại sẽ tiếp tục được áp dụng để cải thiện hơn nữa hiệu quả quản lý lưới điện.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu sẽ tiếp tục được mở rộng để áp dụng các công nghệ mới trong lĩnh vực điện lực. Việc cải tiến các phương pháp phán đoán sẽ giúp nâng cao hơn nữa độ tin cậy cung cấp điện.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Ngành Điện

Ngành điện cần đầu tư nhiều hơn vào công nghệ hiện đại và đào tạo nhân lực để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về chất lượng dịch vụ điện năng. Việc này sẽ giúp nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành lưới điện.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tìm hiểu về lưới điện phân phối khu vực thành phố Quy Nhơn- tỉnh Bình Định. - Chương 2: Tìm hiểu về kết nối SCADA, phần mềm PSS/ADEPT, OMS và các bộ thiết bị cảnh báo sự cố. - Chương 3: Xây dựng phương pháp phân tích sự cố trên lưới điện phân phối thành phố Quy Nhơn góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. 3 CHƢƠNG I TÌM HIỂU VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI KHU VỰC THÀNH PHỐ QUY NHƠN- TỈNH BÌNH ĐỊNH 1.Sơ đồ nguyên lý các xuất tuyến 22kV khu vực thành phố Quy Nhơn.

- Nguồn điện cấp cho lưới trung áp: Có 3 trạm nguồn 110kV cấp điện cho khu vực thành phố Quy Nhơn qua 27 XT 22kV (Sơ đồ nguyên lý vận hành các XT 22kV khu vực TP Quy Nhơn như Hình 1. Trong đó: - Trạm 110kV Quy Nhơn 2 (QNH2) với công suất 2x40 MVA có 10 XT 22kV:  XT 471/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Quang Trung và một phần phường Nhơn Phú, với Pmax = 9,76MW.  XT 472/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Quang Trung, Nguyễn Văn Cừ và phường Ghềnh Ráng, với Pmax = 6,54MW.  XT 473/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Ngô Mây và một phần phường Nguyễn Văn Cừ, với Pmax = 6,32MW.

 XT 474/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Trần Phú, phường Lê Lợi, với Pmax = 10,61MW.  XT 475/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Ngô Mây, Lê Hồng Phong, Trần Hưng Đạo và Hải Cảnh, với Pmax = 11,6MW. 4  XT 476/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Ngô Mây và Lê Hồng Phong, với Pmax = 4,46MW.  XT 481/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Ngô Mây, Lê Hồng Phong và Lê Lợi, với Pmax = 8,61MW.

 XT 482/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Hải Cảng, Lê Lợi, với Pmax = 8,47MW.  XT 483/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Nguyễn Văn Cừ, với Pmax = 6,87MW.  XT 484/QNH2 cấp điện cho khu vực phường Nguyễn Văn Cừ, Ghềnh Ráng, với Pmax = 6,99MW. - Trạm 110kV Đống Đa (ĐĐA) với công suất 63MVA có 8 XT 22kV:  XT 471/ĐĐA cấp điện cho khu vực phường Nhơn Bình và Thị trấn Tuy Phước- huyện Tuy Phước, với Pmax = 5,49MW.

 XT 473/ĐĐA cấp điện cho khu vực phường Nhơn Bình, Nhơn Phú và Trần Quang Diệu, Nhơn Phú, với Pmax = 7,25MW.  XT 475/ĐĐA cấp điện cho khu vực phường Nhơn Bình và Trần Quang Diệu, với Pmax = 7,80MW.  XT 477/ĐĐA cấp điện cho khu vực phường Đống Đa, Trần Hưng Đạo và Hải Cảng, với Pmax = 11,81MW.  XT 479/ĐĐA cấp điện cho khu vực phường Đống Đa, với Pmax = 7,25MW.

 XT 481/ĐĐA cấp điện cho khu vực phường Đống Đa, với Pmax = 6,65MW. 5  XT 483/ĐĐA cấp điện cho khu vực phường Nhơn Bình và Đống Đa, với Pmax = 6,47MW.  XT 485/ĐĐA cấp điện cho khu vực xã Phước Thuận- huyện Tuy Phước, với Pmax = 4,04MW. - Trạm 110kV Nhơn Hội (NHO) với công suất 40 + 63 MVA có 8 XT 22kV:  XT 472/NHO cấp điện cho phụ tải chuyên dùng Tôn Hoa Sen- Nhơn Hội, với Pmax khoảng 12MW.

 XT 473/NHO cấp điện cho khu vực KKT Nhơn Hội, xã Nhơn Hội, với Pmax = 9,8MW.  XT 474/NHO cấp điện cho phụ tải chuyên dùng Tôn Hoa Sen- Nhơn Hội, với Pmax khoảng 11,5MW.  XT 475/NHO cấp điện cho khu vực KKT Nhơn Hội, với Pmax = 1,2MW.  XT 476/NHO cấp điện cho phụ tải chuyên dùng Tôn Hoa Sen- Nhơn Hội, với Pmax khoảng 11MW.

 XT 477/NHO cấp điện cho khu vực KKT Nhơn Hội, xã Nhơn Hội, với Pmax = MW.  XT 479/NHO cấp điện cho phụ tải chuyên dùng Tôn Hoa Sen- Nhơn Hội, xã Nhơn Hải và thôn Hải Minh- Phường Hải Cảng, với Pmax = 8,9MW.  XT 481/NHO cấp điện cho khu vực FLC Nhơn Lý và Xã Nhơn Lý, với Pmax = 10,3MW. - Trạm 110kV Sông Cầu (SCA) có 1 XT 22kV (477/SCA) cấp điện cho xã đảo Nhơn Châu.1: Sơ đồ nguyên lý tổng thể lưới điện 22kV khu vực TP Quy Nhơn (in A3) 7 - Đường dây trung áp 22kV: 304,4km (tài sản ngành điện là 232,1km, tài sản khách hàng là 72,3km).

- Đường dây hạ áp 0,4kV gần 321,6 km của ngành điện. - Trạm biến áp: 879 TBA (tài sản ngành điện là 390 TBA với công suất lắp đặt gần 146 MVA, tài sản khách hàng là 489 TBA với công suất lắp đặt gần 242 MVA). - Tổng số thiết bị đóng cắt phân đoạn: 202 thiết bị. - Tổng số khách hàng: 76.

- Nguồn điện mặt trời mái nhà: Có 688 dự án ĐMTMN, tổng công suất ĐMTMN lắp đặt trên lưới là 18,8 MWp; có 23 dự án có công suất lắp đặt trên 100kWp với tổng công suất lắp đặt 12,7MWp. Các chủng loại thiết bị đóng cắt hiện hành trên lƣới điện 22kV khu vực thành phố Quy Nhơn. Recloser – máy cắt tự đóng lại: - Recloser (máy cắt tự đóng lại) thực chất là máy cắt có kèm thêm bộ điều khiển cho phép người ta lập trình số lần đóng cắt lập đi lập lại theo yêu cầu đặt trước, đồng thời đo và lưu trữ lại một số đại lượng cần thiết như U, I, P, thời điểm xuất hiện ngắn mạch. - Recloser thường được trang bị cho những đường trục chính công suất lớn và đường dây dài đắt tiền - Recloser là một thiết bị đóng cắt tự động hoạt động tin cậy và kinh tế dùng cho lưới phân phối đến cấp điện áp 38KV.

Kết cấu gọn nhẹ, dễ lắp đặt, vận hành. Đối với lưới phân phối Recloser là gồm các bộ phận sau: + Bảo vệ quá dòng. + Tự đóng lại (TĐL). + Thiết bị đóng cắt.

8 + Điều khiển bằng tay.2: Recloser NR Thủy Sơn Trang thuộc XT 472/QNH2 Khi xuất hiện ngắn mạch Recloser mở ra (cắt mạch) sau 1 thời gian t1 nó sẽ tự đóng mạch. Nếu sự cố còn tồn tại nó sẽ cắt mạch, sau thời gian t2 Recloser sẽ tự đóng lại mạch. Và nếu sự cố vẫn còn tồn tại nó sẽ lại cắt mạch và sau thời gian t3 nó sẽ tự đóng lại mạch 1 lần nữa và nếu sự cố vẫn còn tồn tại thì lần này Recloser sẽ cắt mạch luôn. Số lần và thời gian đóng cắt do người sử dụng lập trình.

LBS (Load Break Switch) – dao cắt phụ tải: - Dao cắt phụ tải có cấu tạo tương tự như Recloser nhưng không có chức năng bảo vệ, hiện nay các loại daoc cắt tải kiểu kín có thể tích hợp điều khiển xa. Việc đóng mở LBS có thể thực hiện tại chổ bằng sào thao 9 tác, hoặc thao tác bằng điện tại chổ hoặc từ xa (trung tâm điều khiển). Dao cắt tải có 2 loại: + Dao cắt tải kiểu hở (LBS- O): Chỉ có chức năng thao tác đón- cắt tại chổ bằng cần thao tác. + Dao cắt tải kiểu kín (LBS- C): Có chức năng ghi nhận và lưu trữ giá trị dòng điện đi qua (kể cả dòng điện sự cố ngắn mạch).3: LBS- C PĐ D3 lien kết XT 473- 483/QNH2 1.

Kết lƣới và phƣơng thức vận hành cơ bản của lƣới điện 22kV khu vực thành phố Quy Nhơn. - Lưới điện 22kV khu vực thành phố Quy Nhơn liên kết mạch vòng khép kín, vận hành ở chế độ hở (hình tia). 10 - Hệ thống điện khu vực thành phố Quy Nhơn vận hành ổn định theo phương thức kết lưới cơ bản và linh hoạt thay đổi phương thức kết lưới khi có sự cố hoặc công tác trên lưới điện đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục cho phụ tải trong mọi tình huống. - Trong vận hành thực tế, có thể thay đổi kết lưới để phù hợp với các phương thức vận hành ngắn hạn, nhưng sự thay đổi phải được cập nhật và thông báo kịp thời cho các đơn vị có liên quan và Lãnh đạo Công ty Điện lực Bình Định.

- Phương thức kết lưới cơ bản của lưới điện 22kV khu vực thành phố Quy Nhơn như sau: Bảng 1.1: Trạng thái đóng cắt các thiết bị của lƣới điện 22kV khu vực thành phố Quy Nhơn: TT Tên Máy cắt và PĐ Đóng Cắt 1 XT 471/QNH2: MC 471/QNH2, PĐ Thành Thái, PĐ Tô Hiệu, PĐ TTCN, PĐ Tân Đại Minh 2, PĐ Tân Đại Minh 1, PĐ Trường Lái 2, PĐ Trường Lái 1, PĐ Quang  Trung, PĐ Tây Sơn 1, PĐ Tây Sơn 2, PĐ Nguyễn Xuân Nhĩ 1, PĐ Nguyễn Xuân Nhĩ 2, PĐ Vĩnh Sơn PĐ Hồ Le, PĐ Cơ Khí Thống Nhất, PĐ Suối Trầu.  2 XT 472/QNH2: MC 472/QNH2, PĐ Bãi Dài.  PĐ Hồ Le, PĐ Phục Hồi Chức Năng, PĐ LL Quy  Hòa - Bãi Dài, PĐ Lam Sơn. 3 XT 473/QNH2: MC 473/QNH2, PĐ Nguyễn Thái Học, PĐ Tỉnh Đội, PĐ Lê Lai, PĐ Đại Học Sư Phạm, PĐ An  Dương Vương 1, PĐ An Dương Vương 2, PĐ Hải Âu 1, PĐ Hải Âu 2, PĐ Cao Đẳng Nghề 1.

PĐ Vũ Bảo, PĐ Phục Hồi Chức Năng, PĐ D3, PĐ  Cao Đẳng Nghề 2, PĐ Diên Hồng. 11 4 XT 474/QNH2: MC 474/QNH2, PĐ Ngô Mây, PĐ Eo Biển, PĐ BV Đa Khoa, PĐ Nguyễn Huệ, PĐ Kim Đình, PĐ  Nam Việt 1, PĐ Nam Việt 2, PĐ KS Quy Nhơn, PĐ Viettel 2 PĐ Chợ Khu 2, PĐ Trần Phú, PĐ Lê Hồng Phong 1, PĐ Ngân Hàng, PĐ Cổ Loa, PĐ Đinh Bộ Lĩnh  2, PĐ LK Viettel, PĐ T.Cập Bờ 1 5 XT 475/QNH2: MC 475/QNH2, PĐ Bàu Sen, PĐ Ga, PĐ Điện Lực, PĐ Hoàng Hoa Thám, PĐ QD Đánh Cá, PĐ  Hải Quan. PĐ Vũ Bảo, PĐ Bộ Đội Biên Phòng, PĐ Chợ Cây Me, PĐ Việt Cường, PĐ Bạch Đằng, PĐ Đống Đa,  PĐ Phan Đình Phùng, PĐ Cầu Đen, PĐ Phan Chu Trinh 2. 6 XT 476/QNH2: MC 476/QNH2.

 PĐ UB Đống Đa, PĐ Bà Hỏa.  7 XT 481/QNH2: MC 481/QNH2, PĐ C34, PĐ C45, PĐ Thư Viện, PĐ 05- Trần Phú, PĐ Hai Bà Trưng 1, PĐ Phạm  Ngọc Thạch. PĐ Diên Hồng, PĐ Chợ Khu 2, PĐ BĐ Biên  Phòng, PĐ Trần Phú, PĐ Đài Truyền Hình. 8 XT 482/QNH2: MC 482/QNH2, PĐ Mai Xuân Thưởng, PĐ Tăng  Bạt Hổ, PĐ Chùa Ông, PĐ C81, PĐ Trần Quý Cáp.

PĐ Việt Cường, PĐ Lê Hồng Phong 2, PĐ Lê Hồng Phong 1, PĐ Đài Truyền Hình, PĐ Phan  Đình Phùng, PĐ Bạch Đằng, PĐ Cao Thắng, PĐ Ngân Hàng. 9 XT 483/QNH2: MC 483/QNH2, PĐ Gia Binh, PĐ Nguyễn Thị  Định, PĐ Faros, PĐ MV1- MV4, PĐ MV4- MV1, 12 PĐ FLC1, PĐ FLC2, PĐ K200- 1, PĐ K200- 2, PĐ Chương Dương 1, PĐ Chương Dương 2, PĐ Tấn Phát 1, PĐ Tấn Phát 2. PĐ Lý Thái Tổ, PĐ D3, PĐ Cao Đẳng Nghề 2, PĐ  Ghềnh Ráng. 10 XT 484/QNH2: MC 484/QNH2, PĐ Cần Vương, PĐ Quy Hòa.

 PĐ Lý Thái Tổ, PĐ Lam Sơn, PĐ Ghềnh Ráng,  PĐ.LL QH- BD 11 XT 471/ĐĐA: MC 471/ĐĐA, PĐ Trường Úc  PĐ Đào Tấn 2.