CHƯƠNG 1. TỔNG QUÁT VỀ TRẠM BIẾN ÁP 110KV HỘI AN VÀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM BIẾN ÁP 110kV HỘI AN
1.4. PHẦN MỀM HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA
1.4.4. Phần mềm tự động hóa
Sử dụng công cụ WinCC7.0 để thiết lập toàn bộ phần mềm tự động hóa trạm biến áp 110kV Hội An. Sản phẩm cụ thể như sau:
- Sơ đồ tổng quan (Substation Overview) của chương trình: Giám sát trạng thái thiết bị, hiển thị điện áp thanh cái, dòng điện, điện áp, .... Từ sơ đồ tổng quan có thể truy
Sử dụng OPC để truy xuất dữ liệu từ các IED
Các IED có giao thức IEC 61850
Các IED có giao thức IEC 103
Công cụ thiết lập giao diện
điều khiển
cập vào các ngăn (BAY) của trạm biến áp thông qua thanh “button bar” hay click chuột vào ngăn đó. [3]
Hình 1.6. Đăng nhập/ Đăng xuất
- Đăng nhập người vận hành: Tất cả các thao tác điều khiển và can thiệp vào hệ thống máy tính đều yêu cầu đăng nhập. Đăng nhập/ Đăng xuất (Login/logout) ca trực vận hành bằng nút nhấn Login/Logout trên thanh “button bar”. Hệ thống sẽ ghi nhận các thao tác khi Đăng nhập/ Đăng xuất.
a. Ngăn lộ tổng 110kV
- Giám sát vị trí Local/Remote, trạng thái Đóng/Mở của thiết bị như Máy cắt, Dao cách ly, Dao tiếp địa ở 3 trạng thái thiết bị là ĐÓNG/MỞ/LƯNG CHỪNG; Giám sát vị trí khóa lựa chọn MIMIC/BCU cho ngăn.
- Hiển thị trạng thái liên động từng thiết bị cho thao tác đóng/cắt và thông số đo lường (giá trị nhất thứ): dòng điện 3 pha, điện áp 3 pha, f, P, Q, S.
- Báo tín hiệu khi xuất hiện các tình trạng bất thường, hệ thống sẽ cảnh báo bằng âm thanh và nhấp nháy kênh tín hiệu tương ứng, việc xác nhận cũng như giải trừ tín hiệu theo thao tác của người vận hành. Bao gồm: Tín hiệu từ DCL, MC, DTĐ (Lỗi mạch cắt, lò xo chưa căng, khí SF6 của MC, Lỗi nguồn DCL, DTĐ, …); Tín hiệu bảo vệ từ
rơle MiCOM P632, MiCOM P132 (IEC 60870- 5-103) và MiCOM P122 (Modbus), MiCOM P632, MiCOM P141, MiCOM P143 (IEC 61850).
Hình 1.7. Điều khiển máy cắt, dao cách ly 110kV
- Điều khiển thiết bị (MC131; DCL131-1; DTĐ 131-14) thông qua BCU-1;
MC132; DCL132-1; DTĐ 132-14, 132-15) thông qua BCU-3:
Lựa chọn mức điều khiển: khóa lựa chọn SW Mimic/BCU (tủ CP) ở vị trí BCU, khóa vị trí Local/ Remote (trên BCU-1) ở vị trí Remote và lựa chọn trên màn hình STATION/SCADA ở mức STATION.
Lựa chọn đối tượng điều khiển DTĐ, DCL, MC.
Yêu cầu “xác nhận lệnh điều khiển”.
Thông báo điều kiện liên động Đạt/Không đạt.
Thông báo kết quả điều khiển.
- Giám sát rơle bảo vệ: sau khi lựa chọn rơle cần giám sát trên màn hình xuất hiện cửa sổ thể hiện các thông tin về rơle như tình trạng kết nối với máy tính (bình thường hoặc hư hỏng), thông số đo lường (giá trị vận hành và giá trị sự cố gần nhất), thông báo sự cố, thông tin sự cố (loại sự cố, pha sự cố, giá trị dòng sự cố và đèn chỉ thị tương ứng).
- Giải trừ cảnh báo của các IED từ xa: Cho phép giải trừ sau khi đã xác nhận các cảnh báo, bằng cách nhấn nút “xác nhận”, sau đó nhấn nút “giải trừ” sẽ giải trừ được tín
hiệu cảnh báo trên HMI, trên màn hình và LED tại IED.
Hình 1.8. Màn hình giám sát rơle MiCOM P632 và P132 b. Ngăn Máy biến áp T1, T2
- Giám sát vị trí vị trí Local/Remote, MIMIC/BCU và trạng thái của Quạt mát (FAN), bộ điều áp dưới tải (OLTC)
- Hiển thị thông số đo lường (giá trị nhất thứ): dòng điện 3 pha, điện áp 3 pha, Tần số, hệ số công suất, công suất (P, Q, S). Hiển thị vị trí nấc phân áp và giá trị nhiệt độ dầu, nhiệt độ cuộn dây máy biến áp.
- Báo tín hiệu khi xuất hiện các tình trạng bất thường, hệ thống sẽ cảnh báo bằng âm thanh và nhấp nháy kênh tín hiệu tương ứng, việc xác nhận cũng như giải trừ tín hiệu theo thao tác của người vận hành. Bao gồm: Tín hiệu từ OLTC, FAN (lỗi nguồn OLTC, FAN….); Tín hiệu từ bảo vệ nội bộ MBA (Áp lực tăng, nhiệt độ dầu MBA Trip, nhiệt độ cuộn dây MBA Trip, …)
- Điều khiển nấc phân áp (OLTC) và quạt (FAN) máy biến áp:
Lựa chọn mức điều khiển STATION/SCADA.
Tăng/ Giảm nấc phân áp: cho phép tăng/giảm trong phạm vi 1↔19.
Khởi động/dừng quạt mát: cho phép 02 nhóm quạt.
Cảnh báo lỗi điều khiển trong trường hợp không đủ điều kiện.
- Giải trừ cảnh báo: Cho phép giải trừ sau khi đã xác nhận các cảnh báo, bằng cách nhấn nút “xác nhận”, sau đó nhấn nút “giải trừ” sẽ giải trừ được tín hiệu cảnh báo.
Hình 1.9. Sơ đồ ngăn máy biến áp 110/22kV c. Gian phân phối 22kV
- Giám sát vị trí Local/Remote, khóa lựa chọn MIMIC/BCU, trạng thái Đóng/Mở của thiết bị như Máy cắt, Dao tiếp địa ở 3 trạng thái thiết bị là ĐÓNG/MỞ/LƯNG CHỪNG.
- Hiển thị trạng thái liên động của từng thiết bị và các thông số đo lường (giá trị nhất thứ từ BCU và các hợp bộ đo lường PM710, PM1200 của các ngăn): dòng điện (IA, IB, IC, IN), điện áp (UA, UB, UC, UAB, UBC, UC), tần số, hệ số công suất, công suất (P, Q, S) .
- Báo tín hiệu khi xuất hiện các tình trạng bất thường, hệ thống sẽ cảnh báo bằng âm thanh và nhấp nháy kênh tín hiệu tương ứng, việc xác nhận cũng như giải trừ tín hiệu theo thao tác của người vận hành. Gồm có: Tín hiệu từ MC (lỗi mạch cắt , lò xo chưa căng của MC, …); Tín hiệu từ rơle bảo vệ SEPAM S40, S23, SEL 751A (các cấp quá dòng điện, lỗi MC, đóng lặp lại, ….); Tín hiệu từ rơle bảo vệ SEPAM B22, SEL 751A (quá/ kém điện áp, quá/kém tần số, aptomat TU cắt).
- Điều khiển máy cắt tổng 431 thông qua BCU-1, điều khiển các máy cắt xuất tuyến 22kV (471, 473, 475, 477) thông qua rơle S23, Điều khiển máy cắt tổng 432 thông qua BCU-3, điều khiển các máy cắt xuất tuyến 22kV (472, 474, 476, 478, 480) thông qua rơle SEL751A. Trình tự thao tác như sau:
Lựa chọn mức điều khiển STATION/SCADA (STATION).
Lựa chọn đối tượng điều khiển (máy cắt).
Yêu cầu “xác nhận lệnh điều khiển”.
Thông báo điều kiện liên động Đạt/Không đạt.
Thông báo kết quả điều khiển.
- Giám sát rơle bảo vệ (SEPAM S40, S23 và B22, SEL751A) các thông số xuất hiện khi kích chọn vào rơle cần giám sát như: Tình trạng kết nối; Thông số đo lường trên rơle; Thông báo sự cố, thông tin cô đọng về sự cố.
- Giải trừ cảnh báo của các IED từ xa: Cho phép giải trừ sau khi đã xác nhận các cảnh báo, bằng cách nhấn nút “xác nhận”, sau đó nhấn nút “giải trừ” sẽ giải trừ được tín hiệu cảnh báo trên HMI, đồng thời giải trừ cảnh báo trên màn hình và LED hiển thị tại IED.
d. Hệ thống AC/DC
- Trạng thái đóng/mở của thiết bị Máy cắt đầu vào và các Aptomat phân phối cấp nguồn cho các ngăn lộ, thiết bị trong trạm.
- Báo tín hiệu khi xuất hiện các tình trạng bất thường, hệ thống sẽ cảnh báo bằng âm thanh và nhấp nháy kênh tín hiệu tương ứng, việc xác nhận cũng như giải trừ tín hiệu theo thao tác của người vận hành. Bao gồm: Tín hiệu từ MC đầu vào, MC phân đoạn TRIP; Tín hiệu Aptomat phân phối cắt; Tín hiệu quá/ kém áp hoặc lỗi tủ sạc.
Hình 1.10. Hệ thống phân phối DC
e. Gắn biển báo thiết bị (Tagging)
- Cho phép gắn biển báo thiết bị trên màn hình HMI để cảnh báo liên quan đến thiết bị, dựa vào màu của biển báo, biết được thông tin như sau:
Biển báo màu đỏ: "cấm thao tác". Khi biển đỏ được gán, mọi thao tác đối với thiết bị sẽ bị cấm
Biển báo màu vàng: “đang sửa chữa nóng, cấm đóng lặp lại”. Khi gắn biển vàng chức năng tự động đóng lặp lại sẽ bị cấm. Chức năng tự động đóng lặp lại sẽ không thể đưa vào vận hành nếu không dỡ biển.
Biển báo màu tím: thông tin cho MC phân đoạn. Biển màu tím cho biết có một số thông tin cần phải kiểm tra trước khi thao tác thiết bị.
Biển báo màu xanh: được sử dụng để người vận hành tùy ý đưa vào các thông tin lưu ý cần thiết đối với thiết bị trong vận hành.
- Cho phép gắn Tag tiếp địa lưu động tại vị trí tương ứng trên thực tế.
Hình 1.11. Đặt biển báo trên thiết bị
f. Giám sát kết nối thiết bị toàn trạm STATION BUS
Hình 1.12. Giám sát trạng thái kết nối của thiết bị
- Trạng thái kết nối các IED luôn được giám sát: trạng thái kết nối tốt được hiển thị màu xanh, khi có một kết nối bị lỗi có thể do lỗi rơle hay do đứt cáp kết nối sẽ chuyển sang màu đỏ nhấp nháy.
- Trong trường hợp hư hỏng kết nối, ngoài tín hiệu nêu trên, còn có tín hiệu cảnh báo trên bảng Alarm và đồng thời báo tín hiệu âm thanh tương ứng.
g. Bảng sự kiện, cảnh báo (EVENT LIST/ ALARM LIST)
- EVENT LIST: Hiển thị tất cả sự kiện, tất cả sự kiện đều được gắn nhãn thời gian tương ứng với sự xuất hiện (ON) hay mất đi (OFF).
- ALARM LIST: Hiển thị tất cả thông tin cảnh báo, tất cả các cảnh báo đều được gắn nhãn thời gian tương ứng với sự xuất hiện (RAISED) hay mất đi (CLEARED) của tín hiệu.
- EVENT/ALARM LIST: cung cấp thông tin như thời gian sự kiện, nguồn gốc sự kiện, nguyên nhân sự kiện…
Tìm kiếm thông tin sự cố trong EVENT LIST hoặc ALARM LIST theo: ngày-giờ, nội dung cảnh báo, nơi xảy ra sự cố và giá trị sự cố.
Hình 1.13. Bảng sự kiện, cảnh báo sự cố
Nhấn nút “ALARM LIST” trên button bar sẽ hiển thị cửa sổ ALARM LIST. Trên thanh MENU cho phép các tùy chọn hiển thị: Short-tern list, Long-tern list,… Để hiển thị History list: chọn “Selection dialog”, cho phép xem event list theo thời gian tùy chọn.
Sự kiện xuất hiện sẽ có màu đỏ, sau khi xác nhận có màu xanh, chưa được xác nhận có màu vàng.
i. Âm thanh cảnh báo (SOUND)
Tín hiệu cảnh báo được chia làm 3 mức với 3 kiểu âm thanh báo động khác nhau:
Mức tín hiệu (Aptomat cắt, lò xo chưa căng, ...); Mức cảnh báo (khí SF6 máy cắt giảm cấp 1, bảo vệ 27 Alarm, bảo vệ 46 Alarm, lỗi rơle, ...); Mức sự cố (các bảo vệ tác động, khí SF6 máy cắt giảm cấp 2, ...).
j. Biểu đồ dạng sóng (Trend)
Cho phép hiển thị dạng sóng trực tiếp (online trend) và tra cứu các dạng sóng quá khứ (His trend).
Các dạng sóng được hiển thị bao gồm: điện áp, dòng điện, tần số, công suất. Các dạng sóng này có thể lựa chọn bởi nhân viên vận hành. Trong trường hợp muốn tra cứu các dữ liệu quá khứ, nhân viên vận hành lựa chọn vào menu His trend để lựa chọn thời điểm cần xem.
k. Xuất báo cáo (EXPORT REPORT)
Mỗi sự kiện vận hành hay sự kiện quá trình đều được xuất và in ra máy in. Báo cáo sự kiện bao gồm các thông tin cảnh báo (Alarm list) hay các sự kiện (Event list).
Có thể tạo lập báo cáo thông qua định dạng Excel cho thông số đo lường hay thông
số MAX, MIN trong một khoảng thời gian: ngày, tháng, năm. Ngoài ra, có thể lập các báo cáo đột xuất khi có sự cố hoặc báo cáo theo yêu cầu của lãnh đạo.
l. Phân quyền điều khiển giám sát từ SCADA
Việc phân quyền điều khiển được thực hiện tại HMI Computer, sau khi đã đăng nhập ca trực vận hành (Login), cho phép chuyển khóa lựa chọn STATION/SCADA từ vị trí STATION sang vị trí SCADA theo yêu cầu của điều độ. Khi đã chuyển sang vị trí SCADA chỉ cho phép điều khiển từ SCADA Computer, không cho phép điều khiển từ HMI Computer. Thủ tục điều khiển giống như mức STATION.