2.2 TÌM HIỂU MƠ HÌNH TRẠM BIẾN ÁP 110KV PHÚ BÀI
2.2.3 Hệ thống Camera giám sát, cảnh báo xâm nhập, báo cháy và hệ thống điều
2.2.3.1 Hệ thống Camera giám sát
Hệ thống Camera được thiết kế cung cấp khả năng quan sát các thiết bị chính và quan sát tổng thể trạm, đồng thời phối hợp với hệ thống cảnh báo xâm nhập để thực hiện chức năng giám sát an ninh trạm
Trong năm 2016, trạm biến áp 110kV Phú Bài đã được nâng cấp cải tạo để đưa vào hành vận hành không người trực [3]. Đã trang bị đáp ứng đầy đủ hệ thống Camera giám sát bảo vệ như hệ thống Camera cố định và Camera trượt sử dụng giải pháp Camera IP (Network Camera) được thiết kế để có khả năng quan sát, thấy được rõ và chính xác vị trí cũng như trạng thái các thiết bị chính (máy cắt, dao cách ly, máy biến áp, ...) hiển thị hình ảnh trên bất cứ máy tính nào theo giao thức mạng thơng qua phần mềm quản lý hình ảnh chuyên dụng hoặc trình duyệt web dễ dàng vận hành hệ thống do trung tâm giám sát và lưu trữ tập trung tại một điểm.
Các Camera có tốc độ ghi và chất lượng hình ảnh cao đạt chuẩn HD và có khả năng quan sát được vào ban đêm. Hệ thống Camera có tích hợp chức năng phân tích hình ảnh, cảnh báo sự kiện tạo thành một hệ quan sát hiệu quả, thông minh và thống nhất giúp vận hành tại TBA an tồn chính xác, đạt độ ổn định và tin cậy cao, giảm chi phí vận hành, bảo trì sửa chữa.
Hình 2.3 Camera trượt giám sát các thiết bị
Source: https://cpc.vn/vi-vn/Tin-tuc-su-kien/Tin-tuc-chi-tiet/articleId/17182
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 15 KS. Cao Huy Đỗ
Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực
2.2.3.2 Hệ thống cảnh báo xâm nhập
Hệ thống kiểm sốt vào ra có khả năng phát hiện và báo động khi có xâm nhập được liên kết với hệ thống Camera để tự động quan sát vùng báo đột nhập, đồng thời liên kết với hệ thống SCADA để cung cấp thông tin giám sát từ xa.
Tất cả cửa ra vào có đều được lắp đặt tiếp điểm cảnh báo cửa mở dạng từ có độ nhậy cao. Các lối vào chính được giám sát bằng đầu quét hồng ngoại, có khả năng phát hiện xâm nhập từ bên ngồi
Hệ thống kiểm soát xâm nhập được quản lý tập trung bằng thiết bị giám sát trung tâm (Access Control Unit) [3]. Thiết bị giám sát trung tâm kết nối và nhận tín hiệu cảnh báo từ các thiết bị giám sát xâm nhập (tiếp điểm cửa, đầu quét hồng ngoại), phân biệt được các vùng cảnh báo, phát tín hiệu cảnh báo bằng chng đèn, gửi tí hiệu cảnh báo qua hệ thống mạng Ethernet, đồng thời cung cấp tiếp điểm cảnh báo đầu ra để gửi tín hiệu lên hệ thống SCADA.
Thiết bị giám sát trung tâm có khả năng kết nối mạng Ethernet, cho phép cấu hình và kiểm sốt dữ liệu giám sát qua giao diện web server, hoặc phần mềm quản lý và cấu hình có bản quyền được cấp kèm theo.
2.2.3.3 Hệ thống báo cháy
Hệ thống báo cháy tự động sử dụng giải pháp thiết bị báo cháy, báo khói theo kiểu địa chỉ (Addressable fire alarm system) [3], có khả năng cung cấp chính xác thơng tin vị trí nguồn nhiệt, nguồn khói, thơng báo địa chỉ của từng đầu báo cháy. Thiết bị tập trung báo cháy cung cấp các kênh tín hiệu cảnh báo đầu ra (alarm output) để kết nối với hệ thống giám sát tại TTĐK PC Huế. Hệ thống báo cháy tự động hoạt động trên 3 trạng thái khi làm việc:
o Trạng thái thường trực (Khi khơng có cháy)
o Trạng thái báo cháy o Trạng thái sự cố
Bình thường tồn bộ hệ thống sẽ ở chế độ thường trực. Khi ở trạng thái báo cháy thì sẽ tín hiệu kiểm tra sự làm việc đến các thiết bị trong hệ thống đồng thời các đầu báo cháy địa chỉ cũng có tín hiệu hồi đáp về trung tâm.
Trong chế độ giám sát nếu trung tâm nhận được tín hiệu báo lỗi hoặc khơng nhận được tín hiệu hồi đáp từ các thiết bị thì trung tâm sẽ chuyển sang chế độ sự cố.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 16 KS. Cao Huy Đỗ
Trong trường hợp cháy xảy ra ở các khu vực bảo vệ, các yếu tố môi trường sự cháy (nhiệt độ, khói) thay đổi sẽ tác động lên các đầu báo cháy. Khi các yếu tố này đạt tới ngưỡng làm việc thì các đầu báo cháy sẽ làm việc tạo ra tín hiệu truyền về trung tâm báo cháy. Tại trung tâm báo cháy sẽ diễn ra các hoạt động xử lý tín hiệu truyền về Trung tâm điều khiển tại công ty Điện lực Thừa Thiên Huế (TTDK PC Huế) để đưa ra tín hiệu thơng báo khu vực xảy ra cháy, đồng thời tín hiệu chng báo, đèn cháy tại TBA sẽ hoạt động để cảnh báo có sự cố cháy xảy ra.
Thiết bị báo cháy sử dụng: Đầu báo cháy khói và đầu báo cháy nhiệt
o Đầu báo cháy khói (Smoke detector): Các đầu báo này chủ yếu phát hiện ra sự gia tăng nồng độ khói ở trong khu vực bảo vệ.
o Đầu báo cháy nhiệt (Heat detector): Các đầu báo cháy nhiệt chủ yếu phát hiện ra sự thay đổi nhiệt độ ở trong khu vực bảo vệ.
Đầu báo cháy là thiết bị cảm biến nhạy cảm với sự thay đổi của các yếu tố môi trường khi cháy như: nhiệt độ, nồng độ khói để tạo ra các tín hiệu truyền về trung tâm khi giá trị của các yếu tố môi trường đạt một giá trị nhất định.
2.2.3.4 Hệ thống bảo vệ điều khiển
Đối với giải pháp tự động hóa trạm thì tại trạm biến áp 110KV đa phần sử dụng cáp điều khiển làm chức năng điều khiển, liên động và phối hợp bảo vệ. Các thiết bị thơng qua các bộ điều khiển RTU với tính năng của các cổng I/O đơn giản. Các xuất tuyến 22kV cấp điện cho các cụm phụ tải quan trong như khu công nghiệp Phú bài, sân bay và một số xuất tuyến cấp tải dân sinh có số lương khách hàng rất lớn (như XT 472 cấp điện 16.634 khách hàng). Hệ thống rơle bảo vệ hỗ trợ giao thức truyền thông chuẩn serial (IEC103, MODBUS, và hiện nay đã hộ trợ giao thức truyền thông tiêu chuẩn IEC 61850, tiêu chuẩn IEC 61870-5-101) [3] nhằm cho việc truy suất dữ liệu sự cố từ xa và dữ liệu về TTĐK PC Huế giúp cho người vận hành đưa ra quyết định đóng lại hay khơng thơng qua màn hình HMI (Human Machine Interface) và cũng như giám sát tình trạng cũng như trạng thái logic đóng cắt của các thiết bị trong trạm biến áp đảm bảo cho việc vận hành an toàn và tin cậy. Ngoài ra các thiết bị hỗ trợ nhiều giao diện kết nối, các giao diện theo chuẩn serial (RS232/RS422/RS485) và Ethernet (RJ45 hoặc cáp quang) có khả năng tương thích với các giao diện kết nối của hầu hết cái loại rơle trong trạm.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 17 KS. Cao Huy Đỗ
Thiết kế robot tự hành phục vụ công tác giám sát trạm biến áp 110kV không người trực
2.3 CÁC QUY TRÌNH KIỂM TRA, GIÁM SÁT VÀ THAO TÁC CÁC THIẾT BỊ TRONG TRẠM 110KV
Đối với trạm biến áp 110kV việc vận hành quy trình giám sát quản lý sẽ dựa trên các tiêu chuẩn đã được ban hành của Bộ Công Thương phù hợp cho trạm biến áp 110kV bán người trực và tiến tới khơng người trực theo lộ trình 2020 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.
Luật Điện lực số 28/2004/QH11 của Quốc hội nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam và Luật số 24/2012/QH13 về Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật điện lực, được Quốc hội khóa X thơng qua ngày 20 tháng 11 năm 2012.
Quy phạm trang bị điện ban hành theo Quyết định số 19/2006/QĐ-BCN ngày 11/7/2006 của Bộ trưởng Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công Thương).
[1] Thông tư số 40/TT-BCT của Bộ Công thương ngày 31/12/2009 Quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về kỹ thuật điện.
[2] Thông tư số 40/2014/TT-BCT ngày 05/11/2014 của Bộ Công thương Quy định quy trình điều độ hệ thống điện quốc gia.
[3] Thơng tư số 28/2014/TT-BCT ngày 15/9/2014 của Bộ Công thương Quy định quy trình xử lý sự cố trong hệ thống điện quốc gia.
[4] Thông tư số 44/2014/TT-BCT ngày 28/11/2014 của Bộ Cơng thương Quy định quy trình thao tác trong hệ thống điện quốc gia.
Các quy trình trên áp dụng cho cơng tác quản lý vận hành, kiểm tra, bảo tri và sửa chữa các trạm biến áp 110kV không người trực nhằm giúp cho quá trình vận hành được ổn định và tin cậy.
2.4 KẾT LUẬN
Nội dung chương 2 đã trình bày các kết cấu xây dựng mặt bằng bố trí lắp đặt thiết bị trong trạm biến áp 110kV, qua đó trình bày giải pháp tự động hóa và hệ thống bảo vệ trong trạm cũng như các thông tư quy định quy trình kiểm tra, giám sát các thiết bị trong trạm biến áp 110kV khơng người trực. Từ đó làm cơ sở để đánh giá tổng quan và nghiên cứu cho các chương tiếp theo.
Sinh viên thực hiện: Huỳnh Quốc Hùng Hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Dũng 18 KS. Cao Huy Đỗ
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ROBOT TỰ HÀNH PHỤC VỤ GIÁM SÁT TRẠM BIẾN ÁP 110KV
3.1 GIỚI THIỆU
Qua nội dung trình bày trong chương 2, nhận thấy rằng các trạm biến áp tại Thừa Thiên Huế mặc dù đã được tự động hóa nhưng vẫn phải đảm bảo số lượng công nhân trực vận hành. Một số trạm biến áp được lắp đặt hệ thống camera, nhưng các camera này có khả năng giám sát cịn hạn chế. Để giám sát tổng thể toàn bộ trạm biến áp cũng như các thiết bị cần thiết quan sát (dao cách ly, máy biến áp, máy cắt và các thơng số đo lường ngồi trời cũng như nhiệt độ của các thiết bị này) cần phải lắp đặt thêm nhiều camera. Việc lắp nhiều camera này sẽ gây khó khăn cho vị trí lắp đặt, chi phí đầu tư, bảo dưỡng cũng như đường truyền (hình ảnh) về trung tâm giám sát.
Như vậy, để khắc phục các nhược điểm đã phân tích ở trên, nhóm đề xuất sử dụng robot tự hành trong các cơng việc giám sát này. Trong chương 3, nhóm sinh viên trình bày về đề xuất trong việc thiết kế phần cứng cho mơ hình robot.