Thực trạng hệ thống nguồn DC trong TBA & các giải pháp cải tạo nâng cấp hệ thống

NTECH Trong các trạm biến áp 500/220/110kV, nguồn điện một chiều được lấy từ các hệ thống chỉnh lưu & ắc quy cung cấp cho hệ thống mạch điều khiển, bảo vệ, đo lường, tự động hóa, hệ thống SCADA, chiếu sáng phục vụ công tác xử lý sự cố. Bởi vậy, nguồn điện một chiều (DC) đóng một vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo chế độ vận hành ổn định, tin cậy cho hệ thống thiết bị trong trạm cũng như an ninh lưới điện quốc gia. Nhưng thực trạng hệ thống nguồn DC trong trạm biến áp hiện nay như thế nào ?

Bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ khái quát thực trạng hệ thống nguồn DC trong trạm biến áp và đề xuất các phương án kĩ thuật giúp nâng cao chất lượng & giám sát từ xa hệ thống nguồn DC trong TBA.

✾ Qua khảo sát đánh giá một số trạm biến áp tại các tỉnh miền Bắc, miền Trung và khu vực Tây Nam Bộ cho thấy hệ thống điện 1 chiều ở các trạm đang vận hành còn tồn tại nhiều vấn đề; cụ thể:

I./ Đối với hệ thống Tủ sạc ắc quy

Hệ thống tủ sạc được trang bị trong các trạm điện không đồng nhất; có nhiều chủng loại, hãng sản xuất, không linh hoạt trong bảo dưỡng, dự phòng và gây nhiều khó khăn trong quản lí vận hành. Các tủ nạp không có bộ giảm áp đầu ra tải chiếm tỉ lệ khá cao dẫn tới điện áp vận hành tại thanh cái DC bằng với điện áp sạc Ắc quy là quá cao (chưa có giáng áp đầu ra). Có một số trạm chỉ có 1 tủ sạc, chưa có khả năng dự phòng, chưa có hoặc không kết nối quản lý từ xa.

Sau một thời gian sử dụng, hệ thống tủ sạc ắc quy đã cũ kĩ, hao mòn, thường xuyên gặp sự cố, hỏng hóc. Tiếp nữa là công nghệ đã trở nên lỗi thời:

II./ Hệ thống ắc quy

Thông thường mỗi trạm biến áp sử dụng từ 1 đến 2 hệ thống ắc quy với tuổi thọ trung bình của ắc quy ở mức từ 5 đến 10 năm; sau thời gian này hệ thống ắc quy phải được thay thế. Các loại ắc quy chủ yếu là ắc quy axit chì chiếm khoảng 80%, còn lại là sử dụng ắc quy Niken – Cadimi.

Trong đó, dung lượng của mỗi ắc quy tầm từ 150-200Ah, với nhiều loại điện áp 1,2/2/6/12/48V… Việc phát hiện và xử lý nhanh các sự cố, hiện tượng bất thường trong hệ thống điện một chiều là vấn đề được quan tâm hàng đầu đối với nhân viên quản lý vận hành trạm, đặc biệt là phát hiện hệ thống ắc quy bị xuống cấp, không đủ điện áp để cung cấp hoặc chạm đất trong hệ thống điện một chiều. Nhưng thực tế, rất ít trạm có hệ thống giám sát ắc quy dẫn tới khó phát hiện tình trạng kịp thời để xử lý khiến cho tính linh hoạt trong vận hành và tính dự phòng không cao.

III./ Đối với tủ phân phối DC

Các phụ tải DC khi thiết kế, cải tạo chưa tính toán san tải hợp lý trên các thanh cái, nguồn DC cho phụ tải được đấu chung trên 1 thanh cái, Át-tô-mát lắp thêm không có tiếp điểm phụ và dùng loại Át-tô-mát AC.

Tủ DC chỉ có 1 thanh cái, không có tính dự phòng nóng: thời điểm thao tác chuyển đổi nguồn 1 chiều giữa 2 nguồn tổng sẽ gây ra mất điện toàn bộ hệ thống điện 1 chiều trong thời gian ngắn.

Đối với các tủ được cấp nguồn từ 2 Aptomat tổng và 1 Aptomat liên lạc, liên động cơ khí ( theo nguyên lí 2/3) có 2 thanh cái DC linh hoạt, thuận tiện hơn trong vận hành, chuyển đổi phương thức cũng như việc sửa chữa bảo dưỡng. Tuy nhiên vẫn là liên động cơ khí, chưa có hệ thống tự động chuyển nguồn khi gặp sự cố về nguồn DC.

⇛ Tất cả những điều này cho thấy hệ thống nguồn điện một chiều tại các trạm hiện nay là chưa thực sự tin cậy, không có dự phòng lẫn nhau nên trong trường hợp xảy ra mất nguồn một chiều, hệ thống điều khiển và bảo vệ không hoạt động gây nguy cơ mất an toàn đối với các thiết bị sử dụng nguồn DC trong trạm.

Do vậy để nâng cao khả năng & độ tin cậy của hệ thống nguồn DC trong trạm thì việc giám sát và hoàn thiện hệ thống, đảm bảo an toàn là điều cần thiết được đặt lên hàng đầu. Hơn nữa, theo lộ trình đã đề ra của EVN thì tới năm 2020 sẽ hoàn thành việc chuyển đổi, xây dựng 100% trung tâm điều khiển từ xa và trạm biến áp không người trực, điều hành qua hệ thống SCADA với những yêu cầu khắt khe hơn về thiết bị đối với các TBA mới và nâng cấp TBA cũ. Chính vì thế, yêu cầu cấp bách lúc này là tìm ra giải pháp hoặc nhóm giải pháp tốt nhất để có thể giải quyết vấn đề này.

Tập đoàn NTECH với hơn 20 năm kinh nghiệm trong đầu tư và phát triển nguồn dự phòng công nghệ cao & các thiết bị nguồn DC cho hệ thống sản xuất, truyền tải và phân phối điện. Các thiết bị do tập đoàn Ntech cung cấp đã được sử dụng nhiều trong hệ thống của EVN và được đánh giá là phù hợp với nhu cầu hiện nay. Là đối tác truyền thống uy tín của các tập đoàn lớn trong các ngành công nghiệp, năng lượng, y tế, xây dựng & quốc phòng an ninh. NTECH từ khi thành lập, phát triển, đã hoàn thành hàng nghìn dự án lớn nhỏ, đã đạt được nhiều giải thưởng uy tín trong và ngoài nước, góp phần không nhỏ trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước .

Nhằm nâng cao chất lượng và giám sát từ xa hệ thống nguồn DC trong trạm biến áp, NTECH đã nghiên cứu thành công nhóm giải pháp về công nghệ & thiết bị đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng để ứng dụng tại Việt Nam. Nhóm giải pháp mới này nhận được sự quan tâm rất lớn từ phía EVN & các công ty, hiện hội thành viên gồm có :

➀ GIẢI PHÁP NÂNG CAO TUỔI THỌ ACQUY VỚI TỦ SẠC PMI

➁ GIẢI PHÁP ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP ĐẦU RA TẢI 220VDC+/-1%

➂ GIẢI PHÁP VẬN HÀNH SONG SONG – DỰ PHÒNG VỚI TỦ SẠC PMI

➃ GIẢI PHÁP CẤP NGUỒN AC ỔN ĐỊNH SỬ DỤNG INVERTER PMI

➄ GIẢI PHÁP CHUYỂN ĐỔI NGUỒN DC VỚI DC CONVERTER

➅ GIẢI PHÁP KẾT NỐI, GIÁM SÁT, ĐIỀU KHIỂN, VẬN HÀNH TỪ XA SCADA ĐÁP ỨNG TIÊU CHUẨN IEC-61850

➆ GIẢI PHÁP GIÁM SÁT ẮC QUY TỪNG BÌNH, QUẢN LÝ GIÁM SÁT TỪ XA – IEC 61850

➇ GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG NGUỒN DC HIỆN HỮU

Chi tiết cụ thể từng giải pháp sẽ được tập đoàn NTECH chúng tôi cập nhật trong những bài viết tiếp theo, mời quý vị chú ý đón xem.