6. Kết cấu của luận văn
4.3.2. Phương án lắp đặt thí điểm
Hình 4.2 trình bày cấu hình của hệ thống thử nghiệm DAS, ở đây là hệ thống mạch vòng hở. Thiết bị điều khiển từ xa (RTU) được lắp đặt trong tủ cùng với máy cắt hợp bộ (RMS) tự động và được nối với cáp thông tin với máy cắt chủ điều khiển thông tin (TCM) tại trạm phân phối trung tâm (CDS). Đồng thời một hệ thống máy tính cá nhân cũng được đặt ở trạm phân phối trung tâm (CDS).
Hình 4-2: Sơ đồ nguyên lý DAS thử nghiệm
Phương pháp phát hiện sự cố:
Trường hợp khi có sự cố xảy ra tại điểm A trong hình 4.2
1)Khi có sự cố tại điểm A, rơle bảo vệ tại trạm trung tâm phát hiện ra và phát hiện cắt tới FCB (1). Trong trường hợp này, dòng điện sự cố chạy qua VS (1) và VS (2) nhưng lại không qua VS (3) và VS (4).
2)RTU sẽ tự dò xem dòng điện sự cố có đi qua hay không. Và thông tin này sau đó sẽ được gửi bằng đường thông tin từ RTU tới Trạm trung tâm (CDS) qua
TCM. Nhân viên trực tại CDS có thể xét lệnh cắt của FCB dựa vào thông tin cảnh báo của PC, sau đó nhân viên gửi lệnh tới RTU và xem xét nội dung sự cố.
3)Nhân viên trực tại Trung tâm xác định phần sự cố dựa trên thông tin dòng sự cố và họ sẽ phát lệnh cắt tới RTU (2), RTU (3) mà chính là VS (2) và VS (3).
4)Theo lệnh từ Máy tính tại trung tâm gửi tới cho VS (5) tại điểm mạch vòng thì VS (5) vẫn tiếp tục có điện.
5)Khi phần tử sự cố được cách ly trong một thời gian ngắn nhờ có điều khiển từ xa, thì các phần tử không có sự cố đồng thời sẽ có điện trở lại.
6)Hình 3.3 diễn giải phương pháp FDIR (phát hiện, cách ly sự cố và đóng điện trở lại).
Lắp đặt hệ thống DAS cho lộ 476 E54 được thực hiện như sau:
- Thực hiện lắp đặt các thiết bị cho hệ thống DAS tại 09 vị trí: TBA Nước khoáng Công Đoàn; TBA Bãi Cháy 15; TBA K/S Hải Yến; TBA Giếng Đáy 2; TBA TT Giải Trí, TBA Hùng Thắng 1, TBA K/S Mường Thanh; TBA Bãi Cháy 5; TBA Điều dưỡng 368. Thiết bị thay thế 05 tủ RMU cũ bằng 05 tủ RMU của hãng Toshiba có trang bị điều khiển từ xa và lắp đặt 04 bộ PVS.
- Thiết kế bổ sung Rơ le tự động đóng lại tại tủ máy cắt 476-E54;
- Thiết kế tuyến đường dây thông tin liên lạc nối từ E54 đến các trạm lắp đặt tủ điều khiển.
4.3.2.1. Hệ thống điều khiển từ xa
Mô hình này bao gồm: 1) 01 máy chủ
2) Đường truyền là đường dây thông tin 2 đôi dây 3) Các bộ ghép nối thiết bị ngoại vi (RTU, TCM) Khối điều khiển từ xa được đặt tại trạm E54 bao gồm: Phần cứng:
*) 01 máy tính PC có cấu hình tối thiểu như sau: Chíp loại Pentium 4, 512 MB RAM, 01 Ổ cứng 80GB, 01 bàn phím, 01 chuột, 01 màn hình Color SVGA 17”.
Loại máy tính FA3100A/ model 6100
Phần mềm (OS) Windows NT
Bộ nhớ 64 MB
Nguồn điện AC85~264, 50.60Hz±3Hz
Cho phép mất điện Không quá 10ms
Điện năng tiêu thụ Tối đa 250 W/400VA (không tính màn hình) Kích cỡ và trọng lượng (Server) 430 (W) x 170 (H) x 460 (D) mm; khoảng 6kG
Màn hình 15 inch
* 01 bộ điều khiển truyền tin (TCM). Trong bộ này bao gồm: 01 Modem truyền tin, Modul RS232 để nối giữa cổng COM1 của PC với Modem, cáp nối. TCM điều khiển thông tin giữa RTU và PC tại Trạm Trung tâm (CDS).
a. Cấp điện:
Điện áp định mức DC 48V ± 10%
Công suất 10W max
b.Kết nối giữa TCM và PC
Mục Chi tiết
Giao diện RS232C
Dạng đồng bộ Đồng bộ hóa khởi động - dừng
Tốc độ đường truyền 9600 kps
Phương pháp kết nối Song công hoàn toàn (giữ và nhận tín hiệu đồng thời cùng một lúc).
c. Kết nối giữa TCM và RTU
Mục Chi tiết
Giao diện RS232C
Dạng đồng bộ Đồng bộ hóa khởi động - dừng
Tốc độ đường truyền 9600 kps
Phương pháp kết nối Song công hoàn toàn (giữ và nhận tín hiệu
Phần mềm
Yêu cầu chung: Các phần mềm phải có thể chạy được trong môi trường Windows; có xử lý Y2K, có cài đặt mật khẩu an toàn.
Một bộ phần mềm thiết lập đường truyền, liên kết dữ liệu (Communication software - Data Link):
Phần mềm này giúp tạo giao diện đọc các dữ liệu từ xa thông qua đường dây thông tin, dữ liệu sẽ được kiểm tra và lưu vào trong DATABASE của máy tính. Phần mềm này phải có các yêu cầu sau:
+ Cho phép điều độ viên đọc được tất cả các thông tin cần thiết bao gồm: Vị trí, tên trạm biến thế, mật khẩu, kiểu trạm, kiểu giao tiếp, ...
+ Cho phép giao diện và truyền dữ liệu theo nhiều phương thức khác nhau như là truyền qua Modem theo đường dây điện thoại (Thiết kế theo phương án này) hay nối trực tiếp qua cổng RS232. Chương trình cũng phải cho phép người dùng kiểm tra được dữ liệu truyền như tốc độ truyền, kiểu truyền, cổng liên lạc. Việc trao đổi thông tin giữa Trung tâm ĐK tại E54 và các trạm phân phối có thể được đặt ở chế độ tự động hay theo một thời gian định trước.
+ Cho phép xuất dữ liệu thu được ra máy in hay chuyển sang dạng cơ sở dữ liệu khác (như Excel, Fox, Lotus,...).
+ Hiển thị thông báo về tình trạng làm việc của tủ RMU tại mỗi TBA. + Các phương tiện hỗ trợ điều độ viên khi vận hành hệ thống.
Một bộ phần mềm phân tích dữ liệu (Data Analysis)
Phần mềm này dùng cho phân tích dữ liệu nhận được, gửi các tín hiệu đóng cắt trên cơ sở các dữ liệu nhận được của các RMU. Yêu cầu của phần mềm này:
- Chạy trong môi trường Windows và có thể thể hiện ở chế độ đồ họa.
- Có các hàm chức năng để thiết lập các nhóm trạm (nhóm RMU) theo các lộ tùy theo phương thức và vận hành của điều độ.
4.3.2.2. Khối đường truyền
Đường truyền sử dụng bằng cáp thông tin điện thoại. Đường cáp sẽ đi từ sau bộ điều khiển trung tâm đặt tại E54 đến trạm cuối là trạm khách sạn Mường Thanh, chủ yếu là đi nổi, chiều dài tuyến được xác định là 4200m.
4.3.2.3. Khối điều khiển tại trạm biến áp phân phối
Phía trung thế của mỗi trạm biến áp được đặt 1 tủ RMU có trang bị hệ thống đóng cắt và điều khiển từ xa, các tủ này được lắp đặt thay thế cho các tủ RMU cũ không có hệ thống điều khiển từ xa (chủ yếu là các tủ 8DJ10 của Siemens và RM6 - Merlin cách điện SF6).
* Thông số kỹ thuật của tủ RMU lắp mới:
Một máy cắt chân không được sử dụng trong khoang cắt dòng và dùng vật liệu đúc epoxy có độ tin cậy cao để cách điện. Thiết bị này phải nhỏ hơn RMU khí SF6. SF6 vốn được dùng như thiết bị làm nóng khí tại COP3, không được sử dụng hoàn toàn. Hơn thế nữa, kích cỡ nhỏ sẽ làm giảm không gian lắp đặt. Vì RTU được lắp trong chỗ để máy cắt hợp bộ tự động (RMS).
Chi tiết kỹ thuật chính của Auto-RMS:
Auto - RM S Điện áp định mức 24kV Định mức điện áp chịu tần số dòng điện. 50kV tới mặt đất 60kV cột tới cột
Định mức điện áp chịu sét 65kV tới mặt đất 125kV cột tới cột
Tần số định mức 50/60 Hz
Dòng định mức thanh cái 600 A
VCB
Định mức dòng thời gian ngắn 25kA / 1s
Dòng định mức 600 A Định mức dòng cắt ngắn mạch 25kA Định mức dòng nối ngắn mạch 63kA đỉnh VS Dòng định mức 600 A Định mức dòng cắt phụ tải 600 A Định mức dòng nối ngắn mạch 63kA
* Các thông số vận hành chính: Ngăn máy sang máy biến thế: - Điện áp danh định: 24kV - Khả năng cắt tải: 200A
- Khả năng chịu dòng ngắn mạch: 45kA/1s
- Cách điện: Các phần mang điện được bọc cách điện bằng Epoxy. - Sử dụng tiếp điểm chân không loại 4 vị trí có khóa liên động.
- Trang bị hệ thống bảo vệ và động cơ đóng cắt tiếp điểm điều khiển từ xa, nguồn nuôi là Ac-quy lắp trong tủ.
- Kích thước tủ: rộng 1,1 m; cao 1,45m và sâu 0,45m. * Các thông số thiết bị điều khiển truyền tin:
Các chức năng rơle bảo vệ, đo và truyền tín hiệu được tích hợp trong TOSDAC-G303. Các chức năng và đặc tính được trình bày trong bảng dưới đây.
Khả năng bảo vệ của TOSDAC-G303
Nhân tố Mức Đặc tính thời gian Dây nhánh
51 H (OCH) 1A Hằng số thời gian 0.05-2.0 giây cấp 0.02 giây
2.0-20A Cấp 1A
51 L (OCL) 1A Hằng số thời gian 0.05-2.0 giây cấp 0.05 giây
0.2-2.0A Cấp 0.1A
51 G (OCG) 1A Hằng số thời gian 0.05-2.0 giây cấp 0.05 giây
0.02-0.2A Cấp 0.01A
(VD) 9V Hằng số thời gian Nhỏ hơn 0.1 giây
Hơn 50%: biểu thị điện thế. Dưới 40% : không
biểu thị điện thế.
Khối RTU của mỗi RMU sẽ phải bao gồm 2 khối chính: + Giao diện bằng đầu đọc quang (Dùng tia hồng ngoại);
+ Giao diện qua 1 modem và 1 modul RS232 : Modem được nối với tủ RMU qua modul RS232. Modem được cấp nguồn từ máy biến điện áp lắp trong tủ RMU.
Phần mềm thiết lập đường truyền, liên kết dữ liệu (Communication software- Data Link) được nạp vào đường EPROM của bảng mạch điện điều khiển của RTU.
Phần mềm này giúp RMU gửi dữ liệu về dòng điện sự cố, thông số của trạm thông qua đường dây thông tin chuyển đến máy PC tại E54. Phần mềm này cũng sẽ thực hiện các lệnh đóng cắt theo yêu cầu nhận từ trung tâm điều khiển xa qua RTU.
* Đường dây thông tin:
Vì đường dây thông tin chạy song song với đường điện nên người ta sợ rằng đường điện sẽ có ảnh hưởng từ với đường dây thông tin.
Do đó, theo như hình 2-25, để đảm bảo, người ta sẽ sử dụng loại cáp xoắn đôi (STP). Ngoài ra, cũng phải tính tới sức treo cáp thông tin có chịu được áp lực gió không, v.v…
Loại: PCPEV-AN-SSD
Đường kính: 0.9 mm
Số cặp: 5 cặp