Trạm biến áp số và những ưu thế trong công tác quản lý, vận hành

Chủ đầu tư nói về trạm biến áp số 220 kV đầu tiên của Việt Nam


TBA 220 kV Thủy Nguyên có tổng diện tích mặt bằng khoảng 40.100 m2 nằm trên địa bàn giáp danh của hai xã là Kênh Giang và Đông Sơn, thuộc huyện Thủy Nguyên, TP. Hải Phòng. Đây là công trình năng lượng cấp I nhóm B có tổng mức đầu tư hơn 348 tỷ đồng do EVNNPT làm chủ đầu tư, Ban Quản lý dự án công trình điện miền Bắc (NPMB) quản lý điều hành dự án, TTĐ Đông Bắc 2 - PTC1 tiếp nhận, vận hành. Đây cũng là TBA số đầu tiên của EVNNPT, cũng như trong hệ thống điện Việt Nam. Toàn bộ các thiết bị nhất thứ, nhị thứ, thiết bị bảo vệ, giám sát… được thiết kế, lắp đặt đồng bộ.

Máy biến áp AT2 TBA số 220 kV Thủy Nguyên sau khi đóng điện đưa vào vận hành.

Quy mô thiết kế phần nhất thứ bao gồm 2 máy biến áp 220/110/22 kV- 250 MVA, trong giai đoạn này lắp đặt một máy biến áp (AT2- 250 MVA). Phía 220/110 kV đều sử dụng sơ đồ hai hệ thống thanh cái có thanh cái vòng. Phía 220 kV thiết kế với 12 ngăn lộ, giai đoạn này lắp đặt thiết bị cho 7 ngăn lộ. Phía 110 kV thiết kế với 21 ngăn lộ, giai đoạn này lắp đặt thiết bị cho 13 ngăn lộ.

Về thiết bị nhị thứ, bảo vệ: TBA 220 kV Thuỷ Nguyên được trang bị hệ thống điều khiển bảo vệ tích hợp bằng máy tính của Siemens với nhiều điểm khác biệt lớn, đó là: Mạng LAN mức thiết bị (Process Bus) sử dụng cáp quang theo giao thức truyền tin IEC 61850-9-2 kết nối các thiết bị điều khiển và bảo vệ của Siemens (như bảo vệ so lệch máy biến áp (F87T) 7UT86, bảo vệ so lệch đường dây (F87L) 7SL86, bảo vệ khoảng cách (F21) 7SA86, bộ điều khiển mức ngăn (BCU) 7SJ85,… với các thiết bị 6MU65 (gồm Merging Units (MU) và I/O (Breaker IEDs).

Khu vực thiết bị 220 kV sau đóng điện đưa vào vận hành.

Các thiết bị 6MU65 gồm MU chuyển tín hiện tương tự từ các biến điện áp và biến dòng điện, cùng với tín hiệu đồng bộ thời gian để chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số cung cấp cho các thiết bị điều khiển, bảo vệ và các bộ I/O (Breaker IEDs) để trao đổi tín hiệu trạng thái, nhận lệnh đóng cắt các máy cắt, dao cách ly theo giao thức IEC 61850-9-2.

Nhờ được trang bị Process Bus sử dụng cáp quang và MU, I/O (Breaker IEDs), việc đầu tư TBA số 220 kV Thủy Nguyên đạt được những ưu điểm: Giảm được khoảng 80% lượng cáp đồng, giảm chi phí vận chuyển, thi công lắp đặt cáp đồng và giảm diện tích mương cáp do chỉ sử dụng cáp đồng đấu nối từ biến điện áp, biến dòng điện, máy cắt, dao cách ly đến thiết bị 6MU65 gồm MU và I/O (Breaker IEDs). Việc kết nối từ 6MU65 đến các thiết bị điều khiển và bảo vệ bằng cáp quang trên mạng LAN mức thiết bị (Process Bus) theo giao thức truyền tin IEC 61850-9-2 giúp giảm không gian lắp đặt các thiết bị điều khiển, bảo vệ do không dùng các I/O thông thường, giảm nguy cơ sự cố do chạm chập cáp đồng.

Sơ đồ Truyền nhận dữ liệu tại TBA 220 kV Thủy Nguyên (công nghệ Process Bus).

Bảng so sánh giải pháp kỹ thuật:

Tín hiệu sử dụng giao thức IEC61850-9-2 (Process Bus) trao đổi dữ liệu (giá trị đo lường, Input/Output …) giữa các bộ thu thập dữ liệu Merging unit với BCU/rơ le sau khi thử nghiệm, nghiệm thu cho thấy việc truyền nhận tín hiệu giữa các thiết bị tốt, thời gian phản hồi nhanh.

Các Card truyền thông cho mạng Process Bus của BCU/rơle sử dụng 2 cổng quang 1000Mbps - đảm bảo tốc độ truyền cao và truyền nhận khối lượng dữ liệu lớn.

Đồng bộ thời gian có tính chính xác cao hơn trạm tự động hóa thông thường.

Giảm số lượng cáp đồng (giảm được kích thước mương cáp từ ngoài trời vào trong nhà, giảm nguy cơ chạm chập điện và nguy cơ xâm nhập điện áp cao trong quá trình vận hành) từ tủ MK vào trong phòng điều khiển bảo vệ.

Khi vận hành thuận tiện cho quá trình kiểm tra các sự cố hoặc các lỗi trên hệ thống thông qua HMI và máy tính kỹ sư.

Hệ thống phòng cháy, chữa cháy được thiết kế lắp đặt đồng bộ, hiện đại. Toàn bộ các tín hiệu, thông tin của hệ thống báo cháy, chữa cháy được kết nối với hệ thống máy tính tại trung tâm điều khiển của trạm, có thể kết nối trực tiếp với Trung tâm điều độ (B01) và trung tâm chỉ huy chữa cháy của Cảnh sát PCCC&CNCH thành phố Hải Phòng (PC07 Hải Phòng). Giai đoạn này tạm thời chưa kết nối do phía PC07 Hải Phòng do chưa đáp ứng được cơ sở hạ tầng.

Để hình thành lên TBA số này, ngay từ khi quy hoạch thiết kế, trước khi triển khai dự án, EVNNPT đã tổ chức nhiều hội thảo với các hãng thiết bị lớn trên thế giới như Siemens, ABB, GE. Tuy nhiên số lượng TBA 220 kV có quy mô tương tự TBA 220 kV Thủy Nguyên sử dụng công nghệ TBA số là rất ít. Trong quá trình nghiệm thu TBA số 220 kV Thủy Nguyên, các đơn vị trực thuộc EVNNPT gồm NPMB, Công ty Dịch vụ Kỹ thuật Truyền tải điện (NPTS), PTC1, TTĐ Đông Bắc 2 cũng gặp nhiều khó khăn như:

(i) Chưa có kinh nghiệm về thí nghiệm, nghiệm thu TBA số.

(ii) Chưa có quy định và cơ sở pháp lý cụ thể đối với công tác triển khai dự án, công tác thiết kế và công tác nghiệm thu tiếp nhận đưa vào vận hành từ các cấp có thẩm quyền.

Vì vậy, vai trò của các Ban Quản lý Dự án và các Đơn vị tư vấn, nghiệm thu là hết sức quan trọng.

Nhà điều khiển trung tâm.

Một đội ngũ các chuyên gia, kỹ sư, công nhân trẻ có kinh nghiệm, nhiệt huyết và tinh nhuệ nhất đã được huy động tham gia vào quá trình kiểm tra, nghiệm thu, chuyển giao công nghệ, tiếp nhận thiết bị.

Bằng nỗ lực rất lớn của các đơn vị liên quan cùng với sự điều hành, chỉ đạo quyết liệt của lãnh đạo EVNNPT, ngày 20/4/2021 trạm được nghiệm thu đóng điện đưa vào vận hành.

Sau hơn 40 ngày đóng điện đưa vào vận hành, trạm hiện nay đang vận hành an toàn, ổn định góp phần đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội cho huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng và khu vực lân cận, giảm tổn thất điện năng. Tăng cường liên kết, an toàn, ổn định và linh hoạt trong vận hành hệ thống điện miền Bắc và quốc gia./.

ĐỖ HỒNG THÀNH - TRUYỀN TẢI ĐIỆN ĐÔNG BẮC 2