TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong công cuộc xây dựng và phát triển đất nước, ngành Điện lực Việt Nam là một ngành có vị trí quan trọng trong việc cung cấp năng lượng và thúc đẩy quá trình sản xuất, kinh doanh của tất cả các ngành kinh tế khác trong nền kinh tế quốc dân. Sự phát triển của ngành Điện lực cũng đánh giá sự phát triển, tiến bộ của toàn xã hội.Để có được nguồn điện phục vụ trong các ngành công nghiệp khác phải cần rất nhiều khâu phối hợp đồng bộ với nhau từ khâu sản xuất, truyền tải đến tiêu thụ…Vì vậy, việc thiết kế trạm biến áp và quản lý hệ thống điện là vấn đề quan trọng trong ngành điện. Trong đó hệ thống Scada là hệ thống quản lí thu nhập dữ liệu, giám sát và điều khiển từ xa hết sức hiện đại đang dần được áp dụng vào hệ thông điện nước ta. Được sự đồng ý của Thầy hướng dẫn, em xin trình bày luận văn về đề tài: “THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 11022KV VÀ TÌM HIỂU HỆ THỐNG SCADA TẠI TRẠM BIẾN ÁP 11022 KV ĐỒNG ĐẾ”. Trong chủ đề thứ nhất, phần “Thiết kế trạm biến áp 11022kV” được trình bày gồm 09 chương theo trình tự của quá trình thiết kế một trạm biến áp cơ bản với đồ thị phụ tải cho sẵn. Chủ đề thứ hai liên quan đến việc “Tìm hiểu hệ thống Scada tại Trạm biến áp 11022kV Đồng Đế” được trình bày với 3 chương, bao gồm các phần trình bày tổng quan về hệ thống SCADA, giới thiệu hệ thống SCADA của trạm Đồng Đế và giới thiệu hệ thống SCADA của công ty cổ phần Điện lực Khánh Hòa. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 TÓM TẮT LUẬN VĂN 2 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GVHD 3 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GVPB 4 DANH MỤC VIẾT TẮT 5 PHẦN I: THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 11022KV 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 13 1.1 KHÁI NIỆM 13 1.2 PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP 14 1.2.1 Theo điện áp: 14 1.2.2 Theo chức năng: 14 1.2.3 Theo cấu trúc xây dựng: 14 1.3 YÊU CẦU THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 15 1.4 CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA MỘT TRẠM BIẾN ÁP 15 1.5 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 16 CHƯƠNG 2: PHỤ TẢI ĐIỆN 17 2.1 KHÁI NIỆM 17 2.2 PHÂN LOẠI PHỤ TẢI ĐIỆN 17 2.3 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 18 CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM BIẾN ÁP 20 3.1 KHÁI NIỆM 20 3.2 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TRẠM BIẾN ÁP 20 3.3 CÁC PHƯƠNG ÁN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA TRẠM 21 Phương án 1: 21 Phương án 2: 22 CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 23 4.1 KHÁI NIỆM 23 4.2 CÁC THÔNG SỐ ĐỊNH MỨC CỦA MBA 24 4.3 TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH KHI CHỌN CÔNG SUẤT MBA 25 4.4 TÍNH TOÁN CHỌN CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP 27 CHƯƠNG 5: LẬP SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 30 5.1 KHÁI NIỆM 30 5.2. CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 30 5.2.1 Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn 30 5.2.2 Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn thanh góp 31 5.2.3 Sơ đồ một hệ thống thanh góp có thanh góp vòng 32 5.2.4. Sơ đồ hai hệ thống thanh góp 33 5.2.5 Sơ đồ hai hệ thống thanh góp có phân đoạn 1 thanh góp 34 5.2.6 Sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp vòng 35 5.3 SƠ ĐỒ CHO PHƯƠNG ÁN 2 36 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 37 6.1 KHÁI NIỆM: 37 6.2 TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 3 PHA 38 6.3TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN 2 39 6.3.1 Khi xảy ra ngắn mạch tại N1 : 40 6.3.2 Khi xảy ra ngắn mạch tại N2: 40 CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP VÀ TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT QUYẾT ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 42 7.1 KHÁI NIỆM 42 7.2. TÍNH TOÁN TỔN THẤT CHO PHƯƠNG ÁN 2: 43 7.3 Tính toán kinh tẾ kỸ thuẬt 43 7.3.1 Khái niệm 43 7.3.2 Tính toán kinh tế kỹ thuật, so sánh các phương án 44 7.3.3 Đánh giá và lựa chọn phương án 46 CHƯƠNG 8: CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN 48 8.1 KHÁI NIỆM 48 8.1.1 Các khí cụ điện 48 8.1.2 Phần dẫn điện: 49 8.2 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CÓ LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH TOÁN ĐỂ CHỌN CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN 49 8.2.1 Các chế độ làm việc của mạng điện 49 8.2.2 Tính toán xung nhiệt của dòng điện ngắn mạch: BN 50 8.3 CÁC ĐIỀU KIỆN CHUNG ĐỂ CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN VÀ PHẦN DẪN ĐIỆN 51 8.3.1 Về cấp điện áp 51 8.3.2 Về dòng điện 51 8.3.3 Kiểm tra về ổn định nhiệt 51 8.3.4 Kiểm tra về độ ổn định động 52 8.4 CHỌN MÁY CẮT ĐIỆN VÀ DAO CÁCH LY 52 8.4.1 Chọn máy cắt điện: 52 8.4.2 Chọn dao cách ly 56 8.5 CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN (BI) 57 8.5.1 Định nghĩa: 57 8.5.2 Điều kiện chọn máy biến dòng điện (BI) 57 8.5.3. Chọn máy biến dòng cho các cấp điện áp 59 8.6CHỌN MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP (BU) 62 8.6.1 Định nghĩa 62 8.6.2 Điều kiện chọn máy biến điện áp (BU) 62 8.6.3 Tính toán chọn BU ở các cấp điện áp: 63 8.7 CHỌN THANH DẪN THANH GÓP 64 8.7.1 Khái niệm 64 8.7.2 Thanh dẫn – thanh góp đơn tiết diện hình chữ nhật 64 8.7.3 Chọn thanh góp cho các cấp điện áp. 66 8.8 CHỌN DÂY DẪN: 68 8.8.1 Điều kiện: 68 8.8.2 Chọn dây dẫn: 69 8.9 CHỌN SỨ CÁCH DIỆN 72 8.9.1 Khái niệm 72 8.9.2 Điều kiện chọn sứ cách điện 72 8.9.3 Tính số bát sứ cách điện dung cho chuỗi sứ 72 8.9.4 Chọn sứ cách điện cho các cấp điện áp 73 CHƯƠNG 9: TỰ DÙNG TRONG TRẠM BIẾN ÁP 75 9.1 KHÁI NIỆM: 75 9.2 SƠ ĐỒ TỰ DÙNG CỦA TRẠM BIẾN ÁP: 75 9.3 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHẦN TỰ DÙNG: 76 9.3.1 Điện trở và điện kháng của máy biến áp tự dùng: 76 9.3.2 Tổng trở của máy biến áp tự dùng: 77 9.3.3 Trị số dòng ngắn mạch tại thanh góp 0.4kV: 77 9.3.4 Trị số dòng xung kích: 77 9.4 CHỌN KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG PHẦN TỰ DÙNG: 77 9.4.1 Chọn cáp từ thanh góp 22 kV đến MBA 220,4kV: 77 PHẦN II: TÌM HIỂU HỆ THỐNG SCADATẠI TRẠM BIẾN ÁP 11022KV ĐỒNG ĐẾ 79 CHƯƠNG 10: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SCADA 80 10.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG SCADA 80 10.1.1 Định nghĩa 80 10.1.2 Chức năng của hệ thống SCADA 80 10.1.3 Vai trò của hệ thống SCADA 81 10.2 CẤU TRÚC CỦA MỘT HỆ THỐNG SCADA CƠ BẢN 81 10.2.1 SCADA Server 82 10.2.2 SCADA Client 83 10.2.3 RTU PLC 83 10.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG SCADA 84 10.4.2 Khái niệm về các tiêu chuẩn thường dùng trong hệ thống SCADA. 87 10.4.3 Truyền tin số. 92 10.4.4 Truyền tin hiện trường. 92 10.5 ỨNG DỤNG SCADA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM. 92 10.5.1 Ứng dụng SCADA trên lưới điện. 92 10.5.2 Ứng dụng SCADA trong giám sát lưới điện hạ thế: 96 CHƯƠNG 11: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SCADA CỦATRẠM BIẾN ÁP 110KV ĐỒNG ĐẾ 98 11.1 HỆ THỐNG SCADA TRUNG TÂM ĐĐ HTĐ MIỀN TRUNG HIỆN HỮU 98 11.1.1 Phần cứng. 99 11.1.2 Phần mềm. 100 11.2 HỆ THỐNG SCADA CỦA TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC MIỀN TRUNG 101 11.3 ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH TRẠM 110KV ĐỒNG ĐẾ 102 11.4 CÁC YÊU CẦU CHÍNH CỦA HỆ THỐNG SCADA 102 11.5 TỔ CHỨC HỆ THỐNG SCADA TẠI TRẠM 110KV ĐỒNG ĐẾ 103 11.5.1 Địa điểm xây dựng 103 11.5.2 Hệ thống điều khiển, bảo vệ và đo lường trạm 110kV Đồng Đế 103 11.5.3 Qui mô và giải pháp 105 11.6 HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN TẠI TRẠM 107 11.6.1 Chức năng của hệ thống giám sát và điều khiển tại trạm. 107 11.6.2 Giải pháp tổ chức và điều khiển tại trạm. 108 11.6.3 Các chức năng của hệ thống 108 11.6.4 Các yêu cầu về hệ thống HMI 109 11.6.5Giải pháp kỹ thuật cho hệ thống. 111 CHƯƠNG 12: GIỚI THIỆU THỐNG SCADADMSCỦA EVN CPC 112 12.1 MÔ TẢ HỆ THỐNG SCADADMS CỦA EVN CPC 112 12.1.1Giới thiệu chung, các chức năng chính. 112 12.1.2 Kết nối các recloser và kết nối các TBA 110kV 115 12.2 GIAO DIỆN VÀ CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU. 118 12.2.1 Tổng quan phần mềm Spectrum 7, Giao diện BaSiDi 118 12.2.2 Cấu trúc cơ sở dữ liệu(TA Address), giao diện cảnh báo, hiển thị các thông số, về Acknowledgement. 118 12.3 ĐIỀU KHIỂN, ĐỌC THÔNG SỐ 118 12.3.1 Kiểm tra liên động, tăng giảm nấc biến áp, thao tác điều khiển đóngcắt. 118 12.3.2 Cập nhật các thông số bằng tay, đặt mức cảnh báo giá trị đo lường, tagging: 125 12.4 TRUY XUẤT DỮ LIỆU, THÔNG TIN 128 12.4.1 Giao diện, tracing thông tin, tình trạng kết nối thiết bị, viễn thông, tạo ghi chú, công cụ vẽ đồ thị, xuất báo cáo, auto builder: 128 12.4.2 Server lưu trữ dữ liệu, truy xuất thông số, việc hiển thị 2 màn hình trên 2 sơ đồ khác nhau 129 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN -o0o - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP 110/22kV VÀ CHUYÊN ĐỀ GVHD : PGS.TS HUỲNH QUANG MINH TP.Hồ Chí Minh - 2019 Luận văn tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Kính thưa q Thầy Cơ! Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến quý thầy cô Ban giám hiệu, đặc biệt quý thầy cô thuộc khoa Điện - Điện tử trường Đại học Bách Khoa TP HCM, tận tình dạy truyền đạt cho em kiến thức vô quý giá suốt năm học qua Em xin chân thành cám ơn quý Thầy Cô Bộ Môn Hệ Thống Điện tạo điều kiện giúp đỡ để em hoàn thành Luận Văn Tốt Nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy Huỳnh Quang Minh, cung cấp nhiều tài liệu quý, tổng hợp kiến thức bản, bổ sung kiến thức em thiếu, dành nhiều thời gian, quan tâm theo dõi, tận tình hướng dẫn, động viên hỗ trợ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Khi thực luận văn tốt nghiệp, em cố gắng tổng hợp tham khảo số tài liệu chuyên môn nhằm đạt kết tốt Tuy nhiên, kiến thức, thời gian tài liệu tham khảo có hạn nên thiếu sót khơng thể tránh khỏi, kính mong q thầy đóng góp ý kiến để luận văn em hoàn thiện Đó hành trang quý báu theo em sau Em xin chân thành cảm ơn ! Khánh Hòa, ngày tháng12 năm 2018 Sinh viên thực hiện: Trang - - Luận văn tốt nghiệp TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong công xây dựng phát triển đất nước, ngành Điện lực Việt Nam ngành có vị trí quan trọng việc cung cấp lượng thúc đẩy trình sản xuất, kinh doanh tất ngành kinh tế khác kinh tế quốc dân Sự phát triển ngành Điện lực đánh giá phát triển, tiến tồn xã hội.Để có nguồn điện phục vụ ngành công nghiệp khác phải cần nhiều khâu phối hợp đồng với từ khâu sản xuất, truyền tải đến tiêu thụ…Vì vậy, việc thiết kế trạm biến áp quản lý hệ thống điện vấn đề quan trọng ngành điện Trong hệ thống Scada hệ thống quản lí thu nhập liệu, giám sát điều khiển từ xa đại dần áp dụng vào hệ thông điện nước ta Được đồng ý Thầy hướng dẫn, em xin trình bày luận văn đề tài: “THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22KV VÀ TÌM HIỂU HỆ THỐNG SCADA TẠI TRẠM BIẾN ÁP 110/22 KV ĐỒNG ĐẾ” Trong chủ đề thứ nhất, phần “Thiết kế trạm biến áp 110/22kV” trình bày gồm 09 chương theo trình tự trình thiết kế trạm biến áp với đồ thị phụ tải cho sẵn Chủ đề thứ hai liên quan đến việc “Tìm hiểu hệ thống Scada Trạm biến áp 110/22kV Đồng Đế” trình bày với chương, bao gồm phần trình bày tổng quan hệ thống SCADA, giới thiệu hệ thống SCADA trạm Đồng Đế giới thiệu hệ thống SCADA công ty cổ phần Điện lực Khánh Hòa Khánh Hòa, ngày tháng 12 năm 2018 Sinh viên thực hiện: NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GVHD Trang - - Luận văn tốt nghiệp Điểm………………….…………………………………………………… TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA GVPB Trang - - Luận văn tốt nghiệp Điểm: ……………………………………………………………………… TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN DANH MỤC VIẾT TẮT - AGC: Tự động điều khiển máy phát (Automatic Generation Control) - AIS: Tín hiệu hiển thị cảnh báo lỗi (Alarm Indication Singnal ) Trang - - Luận văn tốt nghiệp - Ax: Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc gia (A0) , hệ thống điện miền Bắc (A1), hệ thống điện miền Nam (A2), hệ thống điện miền Trung (A3) - CPU: Bộ xử lý trung tâm (Central Processing Unit) - DAS: Hệ thống tự động hóa lưới phân phối (Distribution Automation System) - DDE: Trao đổi liệu động (Dynamic Data Exchange) - ĐHCS: Điều hành sở - ĐHTQ: Điều hành toàn quốc - DLL:Thư viện liên kết động (Dynamic Link Library) - DMS: Hệ thống quản lý phân phối (DistributionManagement System) - DNP3: Giao thức truyền thông (Distributed Network Protocol) - DTS: Thiết bị mô điều độ viên (Dispatcher Training Simulator) - EMS: Hệ thống quản lý lượng (Energy Management System) - EVN: Tập đoàn điện lực Việt Nam (Tên giao dịch quốc tế Vietnam Electricity) - Gateway: Thiết bị đầu cuối SCADA – thiết bị trung gian truyền liệu hệ thống SAS/DCS với hệ thống SCADA/EMS qua giao thức truyền tin - GPS: Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) - HMI: Giao diện người-máy (Human Machine Interface) - IEC: Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (International Electrotechnical Commission) - LAN: Mạng cục (Local Area Network) - MODEM: Điều biến/Giải điều biến (Modulator/Demodulator) - NMĐ: Nhà máy điện - ODBC: Kết nối sở liệu (Open Database Connectivity) Trang - - Luận văn tốt nghiệp - OP: Màn hình vận hành(Operator Panel) - PLC: Bộ điều khiển logic lập trình (Programmale Logic Controllers) - RAM: Bộ nhớ (Random Access Memory) - RTU: Thiết bị đầu cuối (Remote Terminal Unit) - SAS: Hệ thống tự động hóa trạm biến áp (Substation Automation System) - SCADA: Hệ thống điều khiển, giám sát thu thập liệu (Supervisory Control And Data Acquisition) - TBA: Trạm biến áp - TCT: Các tổng cơng ty thuộc EVN - TP: Màn hình cảm ứng(Touch Panel) - VT&CNTT: Viễn thông Công nghệ thông tin - VTDR: Mạng viễn thông dùng riêng Trang - - Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC BẢN VẼ PHẦN I THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110/22kV Trang - - Luận văn tốt nghiệp Chương TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 1.1 KHÁI NIỆM - Điện sản xuất nhà máy truyền tải phân phối đến hộ tiêu thụ đường dây dẫn.Nhà máy điện thường cách xa trung tâm phụ tải nhà máy thủy điện đặt gần sơng có lưu lượng nước lớn, nhà máy nhiệt điện đặt gần nguồn nhiên liệu giao thơng thuận lợi - Trong q trình truyền tải điện có phát sinh tổn thất đường dây nên trước truyền tải xa ta phải nâng lên điện áp cao để truyền tải hạ xuống thấp điện áp thích ứng để đưa đến phụ tải Do trạm biến áp phần tử thiếu hệ thống điện - Trạm biến áp (TBA) thành phần quan trọng hệ thống điện TBA dùng để biến đổi điện từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác Các TBA, đường dây tải điện với nhà máy phát điện làm thành hệ thống phát truyền tải điện thống - Dung lượng máy biến áp (MBA), vị trí, số lượng phương thức vận hành TBA có ảnh hưởng lớn đến tiêu kinh tế - kỹ thuật hệ thống cung cấp Vì việc lựa chọn TBA gắn liền với việc lựa chọn phương án cung cấp điện - Nhiệm vụ TBA hệ thống điện tiếp nhận điện từ cấp điện áp biến đổi sang cấp điện áp khác (qua MBA điện lực) để truyền tải điện từ nguồn đến hộ phụ tải dùng điện - Hiện nước ta sử dụng cấp điện áp sau: • Cấp cao áp: Trang - - Luận văn tốt nghiệp + 500kV dùng cho hệ thống điện quốc gia nối liền Bắc, Trung, Nam + 220kV dùng cho mạng điện khu vực miền + 110kV dùng cho mạng điện phân phối, cung cấp cho phụ tải lớn • Cấp trung áp: + 22kV trung tính nối đất trực tiếp dùng cho mạng điện địa phương, cung cấp cho nhà máy vừa nhỏ, cung cấp cho khu dân cư • Cấp hạ áp: + 380/220V dùng mạng điện hạ áp, trung tính nối đất trực tiếp 1.2 PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP 1.2.1 Theo điện áp: - Trạm biến áp tăng áp: trạm biến áp có điện áp thứ cấp lớn sơ cấp Đây trạm biến áp nhà máy điện tập trung điện máy phát điện để phát hệ thống điện phụ tải xa - Trạm biến áp hạ áp: trạm biến áp có điện áp thứ cấp nhỏ sơ cấp Đây thường trạm biến áp có nhiệm vụ nhận điện từ hệ thống điện để phân phối cho phụ tải, thường đặt hộ tiêu thụ 1.2.2 Theo chức năng:Chia làm trạm biến áp trung gian trạm biến áp phân phối - TBA trung gian làm nhiệm vụ liên lạc lưới điện có cấp điện áp khác Trạm biến áp trung gian gọi trạm biến áp khu vực, thường có điện áp sơ cấp lớn (500, 220, 110kV) phân phối cho phụ tải có điện áp khác (220, 110, 22, 15kV) trạm biến áp phân phối - TBA phân phối hay gọi TBA địa phương có nhiệm vụ phân phối trực tiếp cho hộ sử dụng điện xí nghiệp, khu dân cư, trường học,… thường có điện áp thứ cấp nhỏ (10, 6, 0.4kV) Tại TBA có thiết bị đóng cắt, điều khiển, bảo vệ rơle, đo lường gọi thiết bị phân phối điện - Ngoài HTĐ cịn có trạm làm nhiệm vụ phân phối điện khơng có biến đổi điện áp gọi trạm phân phối 1.2.3 Theo cấu trúc xây dựng:Gồm TBA trời TBA nhà Trang - 10 - Luận văn tốt nghiệp 12.1.2.3 Hệ thống kết nối thiết bị viễn thơng Hình 12.5 - Lắp đặt truyền thơng tủ điều khiển Recloser Hình 12.6 - Hệ thốngviễn thông 12.2 GIAO DIỆN VÀ CẤU TRÚC CƠ SỞ DỮ LIỆU 12.2.1 Tổng quan phần mềm Spectrum 7, Giao diện BaSiDi - BaSiDi (Basic Signalling Display) phần mềm giao diện dùng để quản lý, vận hành hệ thống SCADA 12.2.2 Cấu trúc sở liệu(TA Address), giao diện cảnh báo, hiển thị thông số, Acknowledgement - Cấu trúc TA Address bao gồm : B1/B2/B3/Element/Info + B1: Bao gồm thông tin trạm 110kV, Phát tuyến 110kV + B2: Cấp điện áp Trang - 113 - Luận văn tốt nghiệp + B3: Bay, Transformer, + Element: CB, Iso Busbar, Thông số đo lường (U,I,P,O ) + Info: Status, AlSat, MvMoment, MvNomia + Giao diện cảnh báo hiển thị thông số có hình phía 12.3 ĐIỀU KHIỂN, ĐỌC THÔNG SỐ 12.3.1 Kiểm tra liên động, tăng giảm nấc biến áp, thao tác điều khiển đóng/cắt - Điều kiện để thực điều khiển xa: Switch Local/Remote trạm (thiết bị) phải chuyển sang chế độ Remote + Chế độ Local: Thao tác trạm +Chế độ Remote:Thao tác từ xa từ hệ thống SCADA qua phần mềm Spectrum Power - Trên tiêu đề,khi RTU Main RTU Bay chế độ Remote, thị màu xanh Và chế độ Local, thị màu đỏ - Đối với ngăn lộ/MBA vận hành chế độ Local, biểu tượng Local màu đỏ thị ngăn lộ Nếu chế độ Remote, khơng có - Khi Switch Local/Remote chế độ Local lệnh điều khiển từ trung tâm gửi đến thiết bị không thực thi 12.3.1.1 Kiểm tra liên động - Cửa sổ Network Control Action xuất với thiết bị xác định chọn thao tác Nếu khóa liên động mềm lập sở liệu, cửa sổ khóa liên động Nút check dùng để bỏ qua khóa liên động mềm (nếu cho phép sở liệu) Sau bỏ qua khóa liên động mềm, nút Continue Execute dùng để tiếp tục trình điều khiển - Đáp ứng điều kiện liên động thao tác thiết bị điện lưới Nếu thao tác khơng trình tự, gây an tồn cho người vận hành thiết bị chương trình xuất cảnh báo cho người vận hành biết Tùy vào trường hợp mà thông báo cảnh báo khác Một số cảnh báo thường gặp cách xử lý cụ thể: Trang - 114 - Luận văn tốt nghiệp + “Attention!! Isolator operation under load”(Chú ý! Dao cách ly mang tải ) - Theo quy định thao tác thiết bị điện, phải cắt Máy cắt trước mở Dao cách ly Dao cách ly thao tác điều khiển không mang tải, thực mở Dao cách ly mang tải làm hư hỏng Dao cách ly (và gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành thao tác chỗ) Khi gặp trường hợp này, kiểm tra lại nội dung phiếu thao tác, trình tự đóng cắt thiết bị điện Thường thao tác nhầm nhân viên điều hành không tập trung dẫn đến sai sót + “Telecontrol not possible for this element”(Thiết bị không cho phép điều khiển xa) - Cảnh báo thông báo cho người vận hành biết thiết bị thực thao tác xa Thiết bị cho phép thao tác chỗ dao nối đất chẳng hạn + “Remote control not allowed”( Điều khiển xa không phép) - Kiểm tra lại Switch Local/Remote Chuyển sang chế độ Remote tiếp tục muốn thực điều khiển xa 12.3.1.2 Tăng giảm nấc MBA - Chọn trực tiếp từ sơ đồ sợi Gọi sơ đồ sợi từ module Map 110kV Click chuột phải nấc MBA chọn: + Raise Transformer tap: Tăng nấc + Lower Transformer tap: Giảm nấc - Nếu không thực sơ đồ sợi chọn Module Station Explore Display/Analogs để để thực 12.3.1 Thao tác điều khiển đóng/cắt thiết bị: Có nhiều cách để thực thao tác Spectrum Power - Sau Log in vào Spectrum - Chọn Module 110kV Map: - Chọn Tỉnh/Chọn Trạm: - - Hiển thị sơ đồ sợi/Chọn thiết bị cần thao tác/Chuột phải/ Chọn nội dung cần thực hiện: Chọn Open/Close Switch tùy lệnh muốn gửi thực thi + Màu sắc: STT Trạng thái kết nối Trang - 115 - Cấp điện áp Màu sắc Ghi Luận văn tốt nghiệp 110kV Xanh dương 22kV Nâu Có điện Mất nguồn Trắng Không xác định Đen Nối đất Vàng Lưới nối vòng Theo cấp điện áp Đường nhấp nháy Lưới song song Theo cấp điện áp Đường đứt khúc Cảnh báo Tím Nhấp nháy - Khi có cảnh báo để xóa cảnh báo: Nhấn Acknowlegge all alarm visible on display Tín hiệu nhấp nháy màu tím biến Hành động xác nhận xem cảnh báo + Hình ảnh: Bảng 12.1–Bảng hiển thị trạng thái thiết bị Thiếtbi Máy cắt Recloser cấp 110kV Máy cắt Recloser cấp 22kV Trang - 116 - Mở Đoń g Lơ lưn̉ g Mở bất Đóng bất thường thường Luận văn tốt nghiệp Dao cać h ly Máy cắt phụ tải Dao nối đất Kiểm tra thông tin cố, cảnh báo, điện kết nối -Bảng tóm tắt cung cấp kiện hệ thống điện dạng bảng Tất bảng tóm tắt thể dạng chữ số theo hàng -Các bảng tóm tắt thể theo trình tự thời gian Người sử dụng di chuyển chuyển tiếp trang/ngược lại cuộn -Khi xuất tình trạng bất thường cố có cảnh báo tín hiệu âm Kiểm tra thông tin cố: - System and Alarm Summaries/Protection: Bảng chứa hệ thống báo động tất tín hiệu rơ le bảo vệ (Thanh cái, relay bảo vệ MBA, ) - System and Alarm Summaries/Trip: Nhấn chuột vào nút Trip góc phải phía BaSiDi để mở CB and Transformer Alarms Display Màn hình bao gồm báo động thiết bị (Máy cắt, Dao cách ly), trạng thái (Open/Close) Kiểm tra thông tin cảnh báo: - General Summary Display chứa danh sách tất hệ thống cảnh báo mạng điện, kiện, báo động ghi nhận hệ thống tin nhắn liên quan đến ứng dụng khác mạng lưới SCADA Kiểm tra thông tin điện: Trang - 117 - Luận văn tốt nghiệp - Xem trạng thái hiển thị thiết bị sơ đồ thứ thay đổi theo quy định Có tín hiệu nhấp nháy màu tím thiết bị sơ đồ tỉnh nhấp nháy đỏ.Lấy thông tin giống trình tự kiểm tra thơng tin cố cảnh báo -Xem trạng thái thiết bị Curves and tables/Station Explore/ Digital and Analog Kiểm tra thông tin kết nối (Resource Alarm) -System and Alarm Summaries/Alarms: Màn hình bao gồm báo động liên quan đến hệ thống ứng dụng trạng thái tăng giảm máy chủ, trạng thái kênh RTU, -System Summaries/Resource Summary: Bảng bao gồm hệ thống báo động, kiện ghi nhận liên quan đến hệ thộng ứng dụng trạng thái tăng giảm máy chủ nào, trạng thái kênh RTU, - Communication IFS: IFS Lines&IFS RTUs: Xem tình trạng RTU + IFS/IFS Lines: Danh sách trạm có kết nối + IFS RTU: Danh sách RTU kết nối, bao gồm trạng thái hoạt động RTU Giới thiệu trạng thái thường gặp Recloser: + Recloser mở đặt khóa Local + Recloser đóng đặt chế độ Local, truyền tín hiệu tốt + Recloser kết nối Trang - 118 - Luận văn tốt nghiệp + Recloser thay đổi trạng thái từ OFF sang vận hành Trạng thái hiển thị Switch Local/Remote Recloser: -Khi Switch Local/Remote đặt chế độ Local, thị chữ màu đỏ - Khi Switch Local/Remote đặt chế độ Remote chữ màu xanh Thao tác điều khiển đóng/cắt Recloser -Sau Log in vào Spectrum, chọn Module 22kV Map/Chọn Tỉnh/Hiển thị sơ đồ sợi/Chọn thiết bị cần thao tác/Chuột phải -Chọn Open/Close Switch tùy lệnh muốn gửi thực thi Xem kiện Recloser - Sau Log in vào Spectrum, chọn Module 22kV Map/Chọn Tỉnh/Hiển thị sơ đồ sợi/Chọn thiết bị cần thao tác/Chuột phải/ Chọn nội dung cần thực hiện: + Chọn Tools/General: Để xem tất kiện + Chọn Tools/Station Explorer: Để xem tất trạng thái truyền tín hiệu + Tương tự phần lưới điện thiết bị 110kV Trang - 119 - Luận văn tốt nghiệp Cách gọi sơ đồ sợi Station Explore - Station Explore/DesktopLayout/Nhập tên trạm cần xem nhánh TA/TA Names Trong cột Call up, bấm vào ô TA muốn gọi sơ đồ đơn tuyến Một cửa sổ mở Chọn dòng Danh sách hiển thị mục TA Callup mở 12.3.2 Cập nhật thông số tay, đặt mức cảnh báo giá trị đo lường, tagging 12.3.2.1 Cập nhật thông số bằng tay - Trong Station Explore, chọn mục Analog - Chọn phần tử mong muốn nhánh TA - Bấm nút Subtitube Value(Biểu tượng bút)trên công cụ - Bảng chuyển qua chế độ chỉnh sửa chỉnh sửa tất cột Value - Cập nhật giá trị vào trường thích hợp - Bấm nút Update để lưu lại giá trị vừa cập nhật Hướng dẫncập nhật thông số tay: Sử dụng nút nhấn công cụ Nhấn biểu tượng cơng cụ Màn hình sơ đồ chuyển sang chế độ cập nhật thủ công, màu giá trị đo lường đổi màu Nhập giá trị nhấn enter Nhấn finish để kết thúc Giá trị thể hình Hướng dẫn cập nhật trạng thái thiết bị Trong Station Explore, chọn mục Digital Chọn phần tử mong muốn nhánh TA Trong cột control, chọn vào ô trạng thái thiết bị muốn cập nhật Một cửa sổ mở Chọn Update Open(Close)/Bấm nút Excute Trạng thái thiết bị cập nhật Trang - 120 - Luận văn tốt nghiệp Cũng có cách khác để cập nhật trạng thái tay, click chuột phải thiết bị, chọn Manual Open/Close hay Manual toggle Việc cập nhật trạng thái thiết bị tay dùng muốn thao tác thiết bị thiết bị trạng thái lơ lửng xuất lệnh điều khiển Đầu tiên, cập nhật trạng thái thiết bị với thực tế, sau thực thao tác, thao tác xong cập nhật lại trạng thái lần để trả trạng thái thiết bị 12.3.2.2Đặt mức cảnh báo giá trị đo lường Thay giá trị Limit cách đặt Limit thủ công: Sau mở Limit, nhấn biểu tượng Subtitube Value(Biểu tượng bút) công cụ bảng Manual Limit Chọn giới hạn đặt để lưu thay đổi (cấp 1, cấp 2, cấp 3) Lưu thay đổi Giá trị giới hạn đánh dấu Khi thông số vận hành Spectrum ghi nhận lại nằm giá trị limit cài đặt xuất cảnh báo để thơng báo cho người vận hành biết (Ví dụ điện áp thấp, điện áp cao, tải, ) Thay đổi giá trị Limit cách đặt Limit thủ công: Sau mở Limit, nhấn biểu tượng Subtitube Value(Biểu tượng bút) công cụ bảng Manual Limit Chọn giới hạn đặt để lưu thay đổi (cấp 1, cấp 2, cấp 3) 12.3.3 Tagging - Thẻ dùng để thị chế độ vận hành đặc biệt thiết bị Dao cách ly, Máy cắt, thiết bị vận hành, phát tuyến, v.v Chúng hiển thị sơ đồ lưới tương ứng thu hút ý nhân viên vận hành đến hoạt động cụ thể.Thẻ thiết lập gở bỏ Mỗi thẻ vận hành tạo mục bảng tổng hợp chung danh sách thẻ riêng biệt + Thẻ áp dụng cho kiểm tra liên động + Thẻ áp dụng cho thiết bị nhiều phát tuyến Trang - 121 - Luận văn tốt nghiệp - Gắn thẻ thiết bị để tính quan trọng điều khiển xa Thẻ thiết lập xóa thủ cơng Mỗi thẻ gắn với hình ký tự nhấp nháy màu đỏ thiết lập bị xóa Trong sơ đồ đơn tuyến, + Thẻ“Control Inhibit”(khơng điều khiển) thể hình ổ khóa + Thẻ “Object in Test”(đối tượng kiểm tra) thể ký tự “T” tím + Thẻ “Removed from Operation”(đã xóa) thể chữ “R” + Thẻ “Caution”(đang cảnh báo) thể chữ “W” 12.3.3.1 Control Inhibit (Hình ổ khóa)(Khơng điều khiển được): - Thẻ CI ngăn điều khiển xa lệnh cho thiết bị gắn thẻ tín hiệu xa gửi trung tâm giám sát - Thẻ Control Inhibit dùng cho mục đích khóa liên động ngăn lệnh xuất điều khiển xa cho thiết bị gắn thẻ tương ứng 12.3.3.2Object in Test (OiT)(Đối tượng kiểm tra): - Thẻ OiT có chức giám sát khơng phép điều khiển, không báo động, không tin cảnh báo Ngoài ra, tin báo thiết bị chế độ thử nghiệm, nằm danh sách riêng tên “Object in Test Summary List” có đặc điểm giống “General Summary” Tính cho phép thử nghiệm trạm thêm vào mà không làm cho người vận hành bị nhầm lẫn - OiT dùng để đánh dấu thiết bị trình thử nghiệm, người vận hành khơng muốn báo động Khi thiết lập, vùng cập nhật lưu danh sách OiT 12.3.3.3Removed from Operation (R) - Thẻ R dùng để đánh dấu thiết bị mà trạng thái truyền tải khơng có giá trị Thiết lập loại thẻ Removed từ Operation chặn tất trạng thái thiết bị truyền từ thiết bị gắn thẻ Xóa thẻ thiết bị tự động cập nhật sở liệu trạng thái lưới điện - Thông thường, thẻ R dùng để đánh dấu thiết bị lưới với trạng thái truyền dẫn khơng có giá trị nhập vào sơ đồ lưới Thiết lập thẻ R để chặn tất trạng thái đóng cắt truyền dẫn khu vực sơ đồ lưới Trong trường Trang - 122 - Luận văn tốt nghiệp hợp này, người vận hành cập nhật sơ đồ lưới cách sử dụng chức cập nhật thủ công 12.3.3.4Caution tag (W)(Đang cảnh báo) - Thẻ W đánh dấu thiết bị xây dựng bảo trì.Giống thẻ chặn điều khiển (Control Inhibit), dùng cho mục đích khóa liên động chặn xuất lệnh điều khiển từ xa cho thiết bị gắn thẻ Tính cho phép điều khiển báo động giám sát - Sẽ cần gắn thẻ “W” thiết bị có bảo trì thực tế Theo vậy, dịng tin lưu General Summary danh sách thẻ Caution Người vận hành nhập lệnh để mơ tả thêm cho việc gán thẻ Tương tự, dòng tin lưu General Summary xóa khỏi danh sách thiết bị cho phép làm việc 12.4 TRUY XUẤT DỮ LIỆU, THƠNG TIN 12.4.1 Giao diện, tracing thơng tin, tình trạng kết nối thiết bị, viễn thơng, tạo ghi chú, công cụ vẽ đồ thị, xuất báo cáo, auto builder: 12.4.1.1 Giao diện: (Context Menu) - Có dạng Context Menu, cho Digital cho Analog Menu cung cấp thông tin phần tử thiết bị sơ đồ sợi + Technological Address (TA): Địa công nghệ + Associated tags: Các thẻ (tag) liên kết + Status: Trạng thái -Context Menu cho phép người vận hành thao tác ( điều khiển, gắn thẻ ) phần tử chọn 12.4.1.2 Tracing thơng tin, tình trạng kết nối thiết bị - Có thể theo dõi mạng lưới Topo cách sử dụng chức Tracing - Mạch điện tô vàng cho thấy lưới nối đến thiết bị Xem hình bên Trang - 123 - Luận văn tốt nghiệp - Có thể theo dõi nhiều thiết bị lúc, liên kết hiển thị màu khác 12.4.1.3 Tạo ghi - Có chức tạo ghi để người trực ca tiếp tục giám sát thái thiết bị 12.4.1.4 Công cụ vẽ đồ thị - Có chức biểu diễn giá trị đo lường dạng đồ thị (có thể biểu diễn giá trị lịch sử) 12.4.1.5 Xuất báo cáo - Có chức xuất in liệu file Excel Filtering-Chức lọc: Sorting-Phân loại Priting-In: In cảnh báo hình tổng hợp bao gồm: Print All: In tất trang cảnh báo hình tổng hợp in Print Page: In trang cảnh báo hình hiển thị chọn Print wizard: Tất trang trang chọn hình cảnh báo in cột chọn 12.4.2 Server lưu trữ liệu, truy xuất thông số, việc hiển thị hình sơ đồ khác 12.4.2.1 Server lưu trữ liệu(Historial Information System (HS)) - Title Bar: + Thanh tiêu đề giao diện người dùng HIS cung cấp biểu tượng để thực công việc - Menu Bar: + Thanh menu cung cấp cho việc chọn hiển thị HIS khác - Selection Critera Bar: Trang - 124 - Luận văn tốt nghiệp + Thanh chọntiêu chí chứa nút nhấn danh sách yêu cầu để chọn hiển thị HIS + Selection Criteria Bar cung cấp thành phần để chọn liệu khung thời gian để hiển thị giá trị + Dựa vào hiển thị chọn, có khả năng: Hiển thị vùng chọn khung thời gian liệu Mở rộng hiển thị 12.4.2.2 Truy xuất thông số - Xem thông số vận hành giá trị tức thời - Xem trực tiếp sơ đồ thứ vào Curves and table/Explore/Tên trạm xếp theo thứ tự ABC/ngăn lộ cần xem thông số vận hành/Analogs/ hiển thị thông số điện áp, dịng điện, cơng suất tác dụng, cơng suất phản kháng, hệ số công suất, nhiệt độ dầu, nhiệt độ cuộn dây, chế độ làm mát, nấc MBA,.v.v - Xem thông số vận hành thời điểm - Gird Data Display: + Màn hình Gird Data bảng với liệu lưới tương ứng với tiêu chí chọn + Trên bảng, giá trị hiển thị dạng biểu đồ + Ba tùy chọn bảng cho phép ta chọn giao diện bảng List view - Giá trị liệu chọn hiển thị dọc theo móc thời gian có liên quan Time stamps/data points - Giá trị liệu chọn hiển thị ngang Mỗi cột điểm thời gian Data points/time stamps - Giá trị liệu hiển thị cột Mốc thời gian liên quan hiển thị cột - Raw Data Display: Trang - 125 - Luận văn tốt nghiệp + Raw Data Display bảng với tất liệu thơ tương ứng với tiêu chí chọn Trên bảng giá trị hiển thị dạng đồ họa + Thanh chọn tiêu chí cho phép ta chọn Start Time, End Time Data Point(s) - Messages Display: + Thanh chọn tiêu chí cho phép bạn chọn Start Time End Time + Messages Display bảng với tất thông báo mà xuất khung thời gian chọn 12.4.2.3 Hiển thi hình sơ đồ khác - Kéo thả cửa sổ muốn di chuyển sang hình mong muốn Trang - 126 - Luận văn tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp -Huỳnh Nhơn - Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP HCM [2] Trạm Nhà máy điện - Huỳnh Nhơn & Hồ Đắc Lộc - Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia TP HCM [3]Hệ Thống Điều Khiển Giám Sát Và Thu Thập Dữ Liệu SCADA - Đặng Tiến Trung & Vũ Quang Hồi - Nhà Xuất Bản Xây Dựng [4] Số liệu quản lý đường dây, trạm, sơ đồ lưới điện 110kV số liệu thống kê Cơng ty cổ phần Điện lực Khánh Hịa [5] Giới thiệu hướng dẫn vận hành hệ thống SCADA Cơng ty cổ phần Điện lực Khánh Hịa Trang - 127 - ... dần áp dụng vào hệ thông điện nước ta Được đồng ý Thầy hướng dẫn, em xin trình bày luận văn đề tài: “THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 110 /2 2KV VÀ TÌM HIỂU HỆ THỐNG SCADA TẠI TRẠM BIẾN ÁP 110 /22 KV ĐỒNG ĐẾ”... 10- 12 12- 15 15-18 18 -20 20 -22 22 -24 %Smax 30 40 50 60 70 50 80 100 60 40 S(MVA) 15 20 25 30 35 25 40 50 30 20 12, 16, 20 ,5 24 ,6 28 ,7 20 ,5 32, 8 41 24 ,6 16,4 8,5 11, 14 ,2 5 17,1 19,95 14 ,25 22 ,8 28 ,5... hạ áp: + 380 /22 0V dùng mạng điện hạ áp, trung tính nối đất trực tiếp 1 .2 PHÂN LOẠI TRẠM BIẾN ÁP 1 .2. 1 Theo điện áp: - Trạm biến áp tăng áp: trạm biến áp có điện áp thứ cấp lớn sơ cấp Đây trạm biến