Nghiên cứu, vận hành tủ đóng cắt hạ thế ABB

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ i BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, VẬN HÀNH TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB SINH VIÊN TRẦN NHƢ PHÚ 16040871 NGUYỄN THÁI BẢO 16015601 LỚP DHDI12ATT GVHD THS VÕ TRUNG KIÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TPHCM, Tháng 72020 BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ ii PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1 Họ và tên sinh viên nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài (1) Nguyễn Th.

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ B Ộ CÔ NG T H ƢƠ NG T RƢ Ờ N G Đ ẠI H Ọ C CÔ NG N G H I Ệ P T P H Ồ CH Í MI NH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU, VẬN HÀNH TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB SINH VIÊN: TRẦN NHƢ PHÚ NGUYỄN THÁI BẢO LỚP : DHDI12ATT GVHD : THS.VÕ TRUNG KIÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TPHCM, Tháng 7/2020 i 16040871 16015601 BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài (1): Nguyễn Thái Bảo, MSSV: 16015601 (2): Trần Nhƣ Phú, MSSV: 16040871 Tên đề tài NGHIÊN CỨU VÀ VẬN HÀNH TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB Nhiệm vụ (Nội dung số liệu ban đầu) Trình bày tóm tắt nội dung thực hiện, số liệu ban đầu khóa luận (nếu có) CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB 1.1 Tổng quan tủ đóng cắt hạ CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG SCANDA CỦA TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB 2.1 Máy cắt khơng khí SACE EMAX2 2.2 Hệ thống scanda 2.3 Hệ thống ABB Ekip link 2.4 Tìm hiểu Ekip Signalling 10K 2.5 Ekip hi touch LSIG CHƢƠNG 3: GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG 3.1 ABB Ekip Connect 3.2 Modbus TCP/IP CHƢƠNG : QUẢN LÝ VÀ SA THẢI PHỤ TẢI 4.1 ý nghĩa 4.2 Cài đặc cho chức quản lý sa thải phụ tải 4.3 quản lý tải sa thải phụ tải CHƢƠNG : ẾT UẬN V HƢỚNG PH T TRIỂN CỦ ĐỀ T I ế uận Đánh giá đề tài 5.3 Hƣ ng há iển đề ài ii BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Kết dự kiến (tóm tắt kết dự kiến đạt đƣợc) Loại kết Loại I - Thiết bị, áy óc h nh ậ ý - Vậ iệu Loại II - Nguy n ý ứng dụng - Phƣơng há - Tiêu chuẩn - Chƣơng nh áy ính - Phần ề áy ính Mơ tả Thực Cấu hình vận hành tủ đóng cắt hạ phần mềm Ekip View, Ekip Connect X - ản hiế ế - Quy nh c ng nghệ - Phân tích dự báo Loại III - Sơ đ X - Số iệu X - cá h n ích - Đề án, quy h ach Loại IV - Bài báo - Sách chuyên khảo - Giá nh - Tài liệu phục vụ giảng dạy giảng - Sản phẩ đăng hữu trí tuệ ý sở Khác (Sinh viên đánh dấu X vào thực hiện, ghi tóm tắt mơ tả cho kết dự kiến mà thực hiện) Ngày Giảng viên môn háng Sinh viên Trƣởng Bộ Môn iii nă 2020 BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN TPHCM, Ngày háng nă Giảng viên hƣớng dẫn iv 2019 BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN TPHCM, Ngày tháng nă Giảng viên phản biện v 2020 BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ MỤC LỤC PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ii NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN v CHƢƠNG 1: T NG QU N VỀ TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB 1.1 Tổng quan tủ đóng cắt hạ .1 1.1.1Tủ điện hạ gì? - 1.1.2 Các loại tủ điện hạ - 1.1.2.1 Tủ điện phân phối hạ 1.1.2.2 Tủ điện điều khiển hạ 1.1.2.3 Tủ điện động lực 1.1.3 Các thiết bị tủ điện hạ 1.1.4 Vỏ tủ điện hạ CHƢƠNG 2: GI I THIỆU C C THIẾT TRONG HỆ THỐNG SCADA CỦA TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB 10 2.1 Máy cắt không khí SACE EMAX 10 2.1.2 Cấu tạo - 10 2.1.3 Các thông số kỹ thuật máy cắt hạ ABB Emax2 - 11 2.1.4 Nguyên lý hoạt động 12 Ƣu điếm so v i ACB khác 14 2.2 Hệ thống SCADA 15 2.2.1 Hệ thống SCADA gì? - 15 2.2.2 Những thành phần hệ thống SCADA chức 15 2.2.3 Các lĩnh vực công nghiệp sử dụng SCADA 17 2.2.4 Ứng dụng SC D ng ĩnh ực phân phối điện 17 2.3 Hệ thống ABB Ekip Link 20 2.3.1 Tổng độ tin cậy cho ứng dụng hàng hải 20 2.3.2 Ekip Link Emax - 20 2.3.3 Phân biệt vùng logic với Emax đƣợc trang bị với Ekip Link 21 2.3.4 Liên ƣơng 21 2.4 Ekip Hi Touch LSIG 22 vi BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ CHƢƠNG : GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG - 24 3.1 mạng truyền thông 24 3.1.1 Mạng truyền thông công nghiệp gì? 24 3.1.2 Vai trị mạng truyền thơng cơng nghiệp - 24 3.1.3Tìm hiểu Modbus ? 25 3.1.4 Giao thức TCP/IP gì? - 27 3.1.5 Giao thức TCP/IP hoạ động nhƣ hế nào? 28 3.1.6 Các giao thức TCP/IP phổ biến - 29 3.1.7 Tên miền địa TCP/IP - 29 3.2 ABB Ekip Connect 30 3.2.1 Trình bày - 30 3.2.2 Kết nối Ekip chức 30 3.2.3 Kiể a há hành đơn 31 3.2.4 Quét mạng Ethernet 31 3.2.5 Chức HTTP Server để quản lí từ xa - 33 3.2.6 Chế độ quản lý sa thải phụ tải 37 CHƢƠNG 4:CHỨC NĂNG - 39 QUẢN LÝ VÀ SA THẢI PHỤ TẢI 39 Ý nghĩa .39 Cài đặt cho chức quản lý sa thải phụ tải 40 4.3 Quản lý tải sa thải phụ tải 55 4.3.1.Quản lý tải v i Bộ điều khiển ngu n Ekip cho SACE Emax - 55 4.3.2 Mô tả hoạ động 56 4.3.3 Ví dụ logic vận hành 62 CHƢƠNG 5: ẾT LUẬN VÀ HƢ NG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 74 5.1 KẾT LUẬN 74 1 Đánh giá đề tài 74 5.1.1.1 Những công việc đƣợc: - 74 5.1.1.2 Hạn chế 74 vii BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Trong q trình nghiên cứu chƣa có nghi n cứu sâu thuật toán thực chức quản lý sa thải phụ tải, giám sát qua cổng HTTP Server 74 HƢ NG PHÁT TRIỄN ĐỀ TÀI .74 LỜI C M ƠN! 75 viii BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Danh Mục Hình Ảnh Hình 1 Tủ điện hạ gì? Hình Tủ điện phân phối tổng MSB Hình Tủ điện ATS Hình Cấu tạo máy cắt SACE ACB 2000 10 Hình 2 : Các thơng số kỹ thuật máy cắt hạ SACE 11 Hình sử dụng SACE ACB quản lý tải 13 Hình Mơ hình hệ thống SC D dƣ i góc nhìn thiết bị 16 H nh M h nh SC D dƣ i khung nhìn chức 16 Hình Bên tủ điện hạ 18 Hình Tổng quan hệ thống SCADA tủ điện hạ 19 Hình SACE Ekip Hi-Touch LSIG 22 Hình Ví dụ mạng truyền thông 24 Hình Các chuẩn kết nối truyền thông 26 Hình 3 Chuẩn kết nối qua MODBUS/TCP 27 Hình giao thức TCP/IP 28 Hình Ngun lí hoạ động giao thức TCP/IP 29 H nh Cách xe địa IP windows 30 Hình click ch n thiết bị kết nối 34 Hình Giao diện máy ính ết nối v i ACB qua Ekip connect 35 Hình HTTP server 36 Hình 10 Giao diện ƣu i n 37 Hình Cấu trúc hệ thống quản lý công suât ACB Emax 39 Hình Giản đ nguyên lý quản lý cơng st trung bình 40 H nh Sơ đ nguyên lý quản lý công suất tủ DEMO 40 Hình 4 Phần mềm Ekip connect 41 Hình Kết nối thiết bị phần mềm EKIp connect 41 Hình Power controller Ekip connect 42 ix BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Hình Chức hiết bị phần mềm EKIp 43 H nh Cài đặt thông số 43 H nh Cài đặt thông số 44 H nh 10 Cài đặt thông số 44 H nh 11 Cài đặt thông số 45 H nh 12 Cài đặt thông số 45 H nh 13 Cài đặt thông số 46 H nh 14 Cài đặt thông số 47 Hình 15 Cài đặt thông số 47 H nh 16 Cài đặt thông số 48 H nh 17 Cài đặt thông số 48 Hình 18 Kết thúc 49 Hình 19 Kết thúc 50 Hình 20 Ch n chế độ ƣu i n 50 Hình 21 Trạng hái ban đầu ACB MCCB 52 Hình 22 Trạng thái MCCB bị sa thải ƣ c 53 Hình 23 Trạng thái ACB bị sa thải 54 H nh 24 Sơ đ trình quản lý tải ACB 2000 57 Hình 25 Mơ hình demo quản lý tải 63 Hình 26 Ví dụ logic vận hành 65 H nh 27 Sơ đ ngắt mạch 68 Hình 28 Sơ đ mạch 69 H nh 29 Sơ đ kết nối thiết bị 70 H nh 30 Sơ đ Mạch 71 H nh 31 Sơ đ kết mạch điện 72 Hình 32 Ví dụ ứng dụng quản lý tải cho khách sạn 73 x BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Danh Mục Bảng Bảng Quét mạng Ethernet 32 Bảng Chức Năng 38 xi BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ CHƢƠNG 1: TỔNG U N VỀ TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB 1.1 Tổng quan tủ đóng cắt hạ 1.1.1Tủ điện hạ gì? Hình 1 Tủ điện hạ gì? Tủ điện hạ loại tủ đƣợc sử dụng ng điều kiện ngu n điện ƣ i mức 0,4kV Ngu n điện n đƣờng dây trung cao muốn sử dụng đƣợc bắt buộc phải qua trạm hạ để biến thành ngu n chuẩn Tủ hạ loại tủ đƣợc sử dụng điều kiện để cân bằng, điều chỉnh ngu n điện cao thế, trung từ trạm biến áp thành ngu n điện chuẩn (1 pha 220V, pha 380V) BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Tủ điện hạ đƣợc đặt sau trạm hạ v i chức đóng cắt bảo vệ an tồn cho hệ thống điện phụ tải Tất loại tủ điện đƣợc lắ đặt dân dụng nhƣ ng c ng nghiệp sau trạ đƣợc g i tủ điện hạ Tủ điện hạ có vai trị vơ quan tr ng việc điều hịa dịng điện Sản phẩm có tác dụng bảo vệ thiết bị điện quan tr ng: thiết bị chuyển mạch, e, bảng cầu chì, dụng cụ đ thị,… hỏi ác động h c ác động i ƣờng, đảm bảo cho đƣờng truyền điện hoạ động ổn định, an toàn Lắ đặt tủ hạ cách để bảo vệ sống c n ngƣời, hạn chế tối đa tai nạn hƣơng d cố điện dù trực tiếp hay gián tiếp 1.1.2 Các loại tủ điện hạ 1.1.2.1 Tủ điện phân phối hạ - Tủ điện phân phối tổng MSB: sử dụng mạng điện hạ đóng ột vai trị quan tr ng mạng phân phối điện Loại tủ đƣợc lắ đặt chủ yếu ng hịng ĩ thuậ điện tổng cơng trình cơng nghiệp, vị trí lắp sau trạm hạ ƣ c tủ điện phân phối (DB) Hình Tủ điện phân phối tổng MSB BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ - Tủ điện phân phối DB: Vị trí lắ đặt loại tủ sau tủ điện phân phối tổng MSB ƣ c tải tiêu thụ đƣợc lắ đặt phòng kỹ thuậ điện, cụm thiết bị điện cơng trình cơng nghiệp Hình 1.3 Tủ điện phân phối DB - Tủ điện ATS: L ại ủ hƣờng đƣợc sử dụng ng hu c ng nghiệ , chung cƣ, ung hƣơng ại nơi có hụ ải địi hỏi hải đƣợc cấ điện i n ục h ặc nơi hƣờng xuy n xảy a cố ấ điện ƣ i độ ngộ BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Hình Tủ điện ATS - Tủ điện bù công suất phản kháng: ứng dụng hệ thống điện có sử dụng phụ tải có tính cảm kháng cao, phịng kỹ thuật cơng trình BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Hình 1.5 Tủ điện bù cơng suất phản kháng BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ 1.1.2.2 Tủ điện điều khiển hạ Hình 1.6 Tủ điện điều khiển Chức loại tủ điện hạ điều khiển thiết bị phụ tải he quy trình sẵn có, chúng hoạ động độc lập è i tủ điện động lực - Tủ điện điều khiển chiếu sáng: đƣợc ứng dụng chủ yếu hệ thống chiếu sáng cơng trình khu vực cơng cộng ung hƣơng ại, nhà hàng khách sạn BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ Hình 1.7 Tủ điện điều khiển ánh sáng - Tủ điện điều khiển động MCC: có chức sử dụng để khởi động điều khiển tốc độ chiều quay động Chúng đƣợc lắ đặt v i nhiệm vụ điều khiển loại động có c ng suất l n cơng trình cơng nghiệ nhƣ xƣởng sản xuất, trạm bơ , nhà áy… BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ 1.1.2.3 Tủ điện động lực Hình 1.8 Tủ điện động lực Khác v i loại tủ điện phân phối tủ điện điều khiển, tủ điện động lực có chức đóng cắt thiết bị phụ tải có cơng suất l n Các hệ thống tín hiệu điều khiển khả nh nhƣ áy ính, i xử lý, PLC BÁO CÁO TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ 1.1.3 Các thiết bị tủ điện hạ Để đảm bảo chức hệ thống tủ điện hạ thế, tất thiết bị điện tủ điện hạ phải kiể định chấ ƣợng cách nghiêm ngặt, bao g m  Mccb cơng suất l n, đƣợc tính toán tổng he hu d n cƣ, hu c ng nghiệ , đảm bảo việc đóng cắt , sử lý an tồn có cố  Các hanh đ ng để kết nối thiết bị điện, đƣợc lắ vào bảng lựa ch n hanh đ ng he quy định dòng điện định mức Theo catalog đ ng ứng v i bề dày rộng khác s chịu đƣợc dịng điện nhấ định, phải tính tốn hợ ý để dự trù tải phát sinh sau 1.1.4 Vỏ tủ điện hạ  Đặc thù tủ điện hạ hƣờng đƣợc lắ đặt trời nên phải ƣu ý ng q trình thiết kế, gia cơng vỏ tủ  ích hƣ c phải đạt chuẩn theo tỉ lệ yêu cầu hách hàng, theo v tủ điện hạ  Phải đảm bả sơ đ nguyên lý tủ điện hạ đƣợc triển khai lắ đặt cách dễ dàng, không bị thiếu không gian  Tham khảo thêm tiêu chuẩn tủ điện hạ để điều thiết kế gia công cho phù hợp v i quy định chung  Vỏ tủ phản thuận tiện trình lắp đặt tủ điện hạ sau này, nhƣ he quy trình bả dƣỡng  Ngồi vỏ tủ điện cơng nghiệp ngồi trời phải đƣợc thiết kế v i ích hƣ c chuẩn, gia cơng sản xuấ , sơn ích điện đảm bảo bền bỉ ƣa ng ài ời ... THÁI BẢO TRẦN NHƢ PHÚ CHƢƠNG 1: TỔNG U N VỀ TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB 1.1 Tổng quan tủ đóng cắt hạ 1.1. 1Tủ điện hạ gì? Hình 1 Tủ điện hạ gì? Tủ điện hạ loại tủ đƣợc sử dụng ng điều kiện ngu n điện ƣ... CHƢƠNG 1: T NG QU N VỀ TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB 1.1 Tổng quan tủ đóng cắt hạ .1 1.1. 1Tủ điện hạ gì? - 1.1.2 Các loại tủ điện hạ ... NGHIÊN CỨU VÀ VẬN HÀNH TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ ABB Nhiệm vụ (Nội dung số liệu ban đầu) Trình bày tóm tắt nội dung thực hiện, số liệu ban đầu khóa luận (nếu có) CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TỦ ĐÓNG CẮT HẠ THẾ